CN103201460A - 旋转机械的静叶片单元及其制造方法、以及旋转机械的静叶片单元的结合方法 - Google Patents

Abstract

一种旋转机械的静叶片单元，将多个静叶片构件（10）绕着中心轴排列，在各静叶片构件（10）的外周侧形成的外侧护罩（12）沿着周向连续，并相互结合，所述旋转机械的静叶片单元（9）具备：第一带构件（20），其沿着所述周向延伸，从所述中心轴延伸的主轴方向的一侧与所述多个静叶片构件（10）的外侧护罩（12）抵接；第二带构件（30），其沿着所述周向延伸，从所述主轴方向的另一侧与所述多个静叶片构件（10）的外侧护罩（12）抵接；连结构件（40），其将第一带构件（20）和第二带构件（30）紧固而将多个静叶片构件（10）的外侧护罩（12）结合。

Description

旋转机械的静叶片单元及其制造方法、以及旋转机械的静叶片单元的结合方法

技术领域

本发明涉及一种旋转机械的静叶片单元、旋转机械的静叶片单元的制造方法及旋转机械的静叶片单元的结合方法。

本申请基于2011年2月28日向日本提出申请的特愿2011-042310号而主张优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

以往，例如在燃气涡轮的压缩机、涡轮、或蒸气涡轮等旋转机械中，已知有在沿着转子的外周延伸的壳体的内周部配置有静叶片单元的结构。该静叶片单元绕着中心轴排列多个静叶片构件，在各静叶片构件的外周侧形成的外侧护罩沿着周向连续，且相互结合。作为这样的静叶片单元，例如下述专利文献1所示，连成圆环状的外侧护罩与内侧护罩通过焊接而结合，由此，多个静叶片构件成为一体。

然而，如上所述，当通过焊接而将多个静叶片构件形成为一体时，大量的焊接热向外侧护罩及静叶片体进行热量输入而发生热变形。为了避免这样的弊病，在下述专利文献2中，沿着周向延伸的结合构件沿着连成圆环状的外侧护罩的外周，通过将该结合构件与外侧护罩焊接，而抑制向外侧护罩及静叶片体的热量输入。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2009-2338号公报

【专利文献2】日本特开2009-97370号公报

发明内容

【发明要解决的课题】

在现有技术中，通过夹设结合构件而抑制向外侧护罩的热量输入。然而，通过焊接将多个静叶片构件结合的情况并没有变化，因热量输入而会产生热变形，因此存在相对于设计值的精度下降的问题。

本发明考虑这样的情况而作出，其目的在于得到相对于设计值的精度高的静叶片单元。

【用于解决课题的手段】

本发明的旋转机械的静叶片单元将多个静叶片构件绕着中心轴排列，在所述各静叶片构件的外周侧形成的外侧护罩沿着周向连续并相互结合，其中，所述旋转机械的静叶片单元具备：第一带构件，其沿着所述周向延伸，从所述中心轴延伸的主轴方向的一侧与所述多个静叶片构件的外侧护罩抵接；第二带构件，其沿着所述周向延伸，从所述主轴方向的另一侧与所述多个静叶片构件的外侧护罩抵接；及连结构件，其将所述第一带构件和所述第二带构件紧固而将所述多个静叶片构件的外侧护罩结合。

这样的话，将第一带构件和第二带构件紧固而将多个静叶片构件的外侧护罩结合，因此无需为了静叶片构件的结合而进行焊接。由此，在静叶片构件的组装过程中能够防止静叶片构件发生热变形，因此能够提高组装精度。因此，能够得到相对于设计值的精度高的静叶片单元。

另外，所述第一带构件及所述第二带构件中的至少一方与所述多个静叶片构件的外侧护罩嵌合。

这样的话，第一带构件及第二带构件中的至少一方与多个静叶片构件的外侧护罩嵌合。因此，能够抑制与外侧护罩嵌合的第一带构件或第二带构件的相对于外侧护罩的位置错动，能够进一步提高相对于设计值的精度。

另外，所述连结构件沿着所述主轴方向贯通所述外侧护罩。

这样的话，由于连结构件沿着主轴方向贯通外侧护罩，因此连结构件位于静叶片单元的内部。由此，连结构件不会向静叶片单元的外方突出，因此能够使结构紧凑。

另外，所述连结构件沿着所述周向隔开间隔而设置多个，在所述主轴方向上观察，至少一个所述静叶片构件位于沿着所述周向相邻而成对的两个所述连结构件之间。

这样的话，静叶片构件至少一个位于两个连结构件之间，因此能够利用两个连结构件将至少两个以上的静叶片构件紧固。由此，相对于静叶片构件的数量而连结构件的数量减少，因此能够减少部件个数。

另外，所述第一带构件及所述第二带构件中的至少一方形成为圆环状。

这样的话，由于第一带构件及所述第二带构件中的至少一方为圆环状，因此结构上稳定而提高刚性。由此，能够抑制变形而能够提高相对于设计值的精度。

另外，所述第一带构件及所述第二带构件中的至少一方形成为圆环状，并分割成多个圆弧带状体。

这样的话，由于第一带构件及第二带构件中的至少一方分割成圆弧带状体，因此通过调整圆弧带状体的位置，而能够调整制作公差。

另外，所述第一带构件及所述第二带构件中的至少一方具备压扁部，该压扁部埋设于所述静叶片构件的外侧护罩并朝向所述外侧护罩侧发生塑性变形。

这样的话，由于第一带构件及所述第二带构件中的至少一方具备压扁部，因此通过使设有压扁部的第一带构件或第二带构件朝向外侧护罩进行相对位移而使压扁部密接。由此，能够抑制第二带构件与外侧护罩的嵌合的不充分。

另外，所述外侧护罩具有供所述连结构件贯通并从所述周向的一侧朝向另一侧延伸的贯通部。

这样的话，在组装时，能够将连结构件的贯通位置沿着周向进行微调整。由此，组装的容易性提高，因此能够缩短组装作业。

另外，本发明的旋转机械的静叶片单元的制造方法中，所述旋转机械的静叶片单元将多个静叶片构件绕着中心轴排列，在所述各静叶片构件的外周侧形成的外侧护罩沿着周向连续并相互结合，其中，所述旋转机械的静叶片单元的制造方法具有如下工序：准备工序，准备所述多个静叶片构件、沿着所述周向延伸且能够从所述中心轴延伸的主轴方向的一侧与所述外侧护罩的一端部嵌合的第一带构件、及绕着所述中心轴沿着所述周向延伸并能够从所述主轴方向的另一侧与所述外侧护罩的另一端部嵌合的第二带构件；排列工序，使所述静叶片构件的外侧护罩的一端部与载置在作业支承面上的所述第一带构件和所述第二带构件中的一方嵌合，并将所述多个静叶片构件沿着所述周向排列；夹持工序，使所述第一带构件和所述第二带构件中的另一方与沿着所述周向连续的多个外侧护罩的另一端部嵌合；及紧固工序，将所述第一带构件和所述第二带构件紧固而将所述多个静叶片构件的外侧护罩结合。

这样的话，能够使静叶片构件的外侧护罩的一端部与载置在作业支承面上的所述第一带构件和所述第二带构件中的一方嵌合，并将多个静叶片构件沿着周向排列。而且，使所述第一带构件和所述第二带构件中的另一方与沿着周向排列的多个静叶片构件的沿着周向连续的多个外侧护罩的另一端部嵌合。因此，通过一端部与第一带构件的嵌合及另一端部与第二带构件的嵌合，能够容易地进行第一带构件和第二带构件的各自的相对于外侧护罩的定位。由此，作业性提高，因此能够容易且高精度地组装静叶片单元。

另外，不会由于静叶片构件的连结而向静叶片构件进行热量输入。由此，在静叶片构件的组装过程中能够防止静叶片构件发生热变形的情况，因此能够提高组装精度。

因此，能够得到相对于设计值的精度高的静叶片单元。

另外，所述准备工序中，在所述静叶片构件的外侧护罩的一端部形成凹部，另一方面，在所述第一带构件和所述第二带构件中的一方形成凸部，该凸部包括沿着所述周向延伸且形成为平坦状的基盘部和沿着垂直方向突出并沿着周向延伸的基准面，所述紧固工序中，使所述第一带构件和所述第二带构件中的一方的凸部与所述静叶片构件的凹部嵌合，将所述静叶片构件的外侧护罩的一端部压靠于所述第一带构件和所述第二带构件中的一方的基准面，并利用所述连结构件进行紧固。

这样的话，由于将静叶片构件的外侧护罩的一端部压靠于第一带构件和第二带构件中的一方的凸部的基准面并将第一带构件和第二带构件紧固，因此能够抑制第一带构件的扭转或弯曲。由此，能够抑制在第一带构件与多个静叶片构件之间产生间隙的情况，能够高精度地组装静叶片单元。

另外，预先在所述第一带构件和所述第二带构件中的至少一方设置带切削余量，在所述紧固工序之后，将所述带切削余量切削而调整大小。

这样的话，将设置在第一带构件和第二带构件中的至少一方的带切削余量切削除去。因此，即便使第一带构件和第二带构件大型化而提高扭转刚性或弯曲刚性来实现组装精度的提高，也能够将静叶片单元抑制成规定的大小。

另外，以与所述带切削余量连续的方式预先在所述静叶片构件的外侧护罩设置护罩切削余量，在所述紧固工序之后，将所述护罩切削余量与所述带切削余量一起切削而调整大小。

这样的话，由于将静叶片构件的护罩切削余量与带切削余量一起除去，因此能够使除去作业容易。

另外，在所述夹持工序中，将所述第一带构件和所述第二带构件中的至少一方埋设于所述静叶片构件的外侧护罩，在所述紧固工序之后，使所述第一带构件和所述第二带构件中的埋设于所述外侧护罩的一方朝向所述外侧护罩侧发生塑性变形，由此将埋设于所述外侧护罩的所述带构件与所述外侧护罩之间的间隙填埋。

这样的话，由于将第一带构件和第二带构件中的至少一方与外侧护罩的间隙填埋，因此能够抑制在第一带构件和第二带构件中的至少一方与外侧护罩之间产生的松动。

另外，本发明的旋转机械的静叶片单元的结合方法中，所述旋转机械的静叶片单元将多个静叶片构件绕着中心轴排列，在所述各静叶片构件的外周侧形成的外侧护罩沿着周向连续并相互结合，其中，对于沿着所述周向连续的多个静叶片构件的外侧护罩，从所述中心轴延伸的主轴方向的一侧设置沿着所述周向延伸的第一带构件，从所述主轴方向的另一侧设置沿着所述周向延伸的第二带构件，将所述第一带构件和所述第二带构件紧固而将所述多个静叶片构件的外侧护罩结合。

这样的话，由于将第一带构件和第二带构件紧固而将多个静叶片构件的外侧护罩结合，因此无需为了静叶片构件的结合而进行焊接。由此，在静叶片构件的组装过程中能够防止静叶片构件发生热变形的情况，因此能够提高组装精度。因此，能够得到相对于设计值的精度高的静叶片单元。

【发明效果】

根据本发明，能够得到相对于设计值的精度高的静叶片单元。

附图说明

图1是本发明的实施方式的蒸气涡轮1的概略结构剖视图。

图2是本发明的实施方式中的图1的主要部分I的放大图。

图3是本发明的实施方式中的图2的II-II线剖视图。

图4是本发明的实施方式中的图2的III-III线剖视图。

图5是本发明的实施方式中的图2的IV-IV线剖视图。

图6是本发明的实施方式中的图3的V-V线剖视图。

图7是本发明的实施方式中的图3的主要部分VI的放大图。

图8是本发明的实施方式中的图4的主要部分VII的放大图。

图9是本发明的实施方式的静叶片构件60的主视图。

图10是本发明的实施方式中的图9的VIII-VIII线剖视图。

图11是本发明的实施方式的前带构件70的俯视图。

图12是本发明的实施方式中的图11的IX-IX线剖视图。

图13是本发明的实施方式的后带构件80的俯视图。

图14是本发明的实施方式中的图13的X-X线剖视图。

图15是本发明的实施方式中的图13的主要部分XI的放大图。

图16是表示本发明的实施方式的静叶片单元9的制造工序的流程图。

图17是在本发明的实施方式的静叶片单元9的制造工序中，表示排列工序、夹持工序、紧固工序的简图。

图18是在本发明的实施方式的静叶片单元9的制造工序中，表示压扁工序的简图。

图19是在本发明的实施方式的静叶片单元9的制造工序中，表示切削工序的简图。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。

[蒸气涡轮]

图1是本发明的实施方式的蒸气涡轮（旋转机械）1的概略结构剖视图。

蒸气涡轮1具备壳体2、调整阀3、轴体4、静叶片列5、动叶片列6、轴承部7。调整阀3调整向壳体2流入的蒸气S的量和压力。轴体4旋转自如地设置在壳体2的内方，使动力向未图示的动力传递对象（例如发电机）传递。多个静叶片列5配置在壳体2的内周。多个动叶片列6排列在轴体4的外周。轴承部7将轴体4支承为能够绕轴旋转。

壳体2从外部将内部空间划分，该内部空间气密地密封。该壳体2沿着由轴体4及多个动叶片列6概略构成的转子R的周围延伸。壳体2除了壳体主体2a之外，还包括沿着壳体主体2a的内周部在周向上延伸并固定于壳体主体2a的外圈2b。

需要说明的是，在以下的说明中，将转子R的旋转轴方向称为“主轴方向”，将转子R的周向仅称为“周向”，将转子R的径向称为“主半径方向”。

调整阀3具备调整阀室3a、阀芯3b、阀座3c。调整阀室3a在壳体2的内部安装多个，分别从未图示的锅炉流入蒸气S。阀芯3b能够位移，阀座3c能够使阀芯3b落座及分离。当阀芯3b从阀座3c分离时，蒸气流路打开，蒸气S经由蒸气室3d流入壳体2的内部空间。

轴体4具备轴主体4a和从该轴主体4a的外周沿着轴体4的径向延伸的多个轮盘4b。该轴体4将从蒸气S得到的旋转能量向未图示的动力传递对象传递。

各静叶片列5中，多个静叶片体11相互隔开间隔而多个连续。

该静叶片列5由外圈2b将主半径方向上的外方侧连结，并由内圈2c将内方侧连结。

该静叶片列5沿着主轴方向隔开间隔形成多级，向与下游侧相邻的动叶片列6引导蒸气S。

动叶片列6的多个动叶片体6a相互隔开间隔而沿着周向连续。各动叶片体6a各自的基端侧由轴体4的轮盘4b支承，在各自的前端侧形成的尖端护罩6b整体连成圆环带状。

该动叶片列6设置在各静叶片列5的下游侧，与静叶片列5成为一组一级。即，蒸气涡轮1中，蒸气S的主流交替地流过静叶片列5和动叶片列6。

轴承部7具备轴颈轴承装置7a及推力轴承装置7b，将轴体4支承为旋转自如。

图2是图1的主要部分I的放大图。

如图2所示，上述的蒸气涡轮1的各静叶片列5在外圈2b的内周部沿着周向延伸的内周槽2e保持有静叶片单元9。

[静叶片单元]

图3是图2的II-II线剖视图。

图4是图2的III-III线剖视图。

图5是图2的IV-IV线剖视图。

图6是图3的V-V线剖视图。

图7是图3的主要部分VI的放大图。

图8是图4的主要部分VII的放大图。

如图2及图3所示，静叶片单元9具备多个静叶片构件10、前带构件（第一带构件）20、图4及图6所示的后带构件（第二带构件）30、多个连结螺栓（连结构件）40，且其中心轴P与转子R的旋转轴重叠。

如图2及图6所示，多个静叶片构件10具有：静叶片体11；与静叶片体11的基端连接的外侧护罩12；及与静叶片体11的前端连接的内侧护罩13。

静叶片体11如图5所示，在叶片截面形状中，形成为较厚的前缘11a朝向一方向，而形成为尖锐状的后缘11b朝向与上述的一方向交叉的一方向。以下，将前缘11a朝向的一方向称为“前方向”，将其相反方向称为“后方向”，将前方向和后方向一起称为“前后方向”。

外侧护罩12如图5所示，在从其长度方向的一方观察静叶片构件10时，与前后方向正交的宽度方向的尺寸D从前部（一端部）12a到后部（另一端部）12b大致一定。并且，外侧护罩12从前部12a朝向后部12b，沿着前后方向延伸之后，向朝着静叶片体11的后缘11b侧的方向延伸，并再次沿着前后方向延伸。如图7及图8所示，该外侧护罩12以与静叶片体11连接的内端面12e为凹而与内端面12e背向的外端面12f为凸的方式稍弯曲地形成。需要说明的是，内端面12e及外端面12f也可以形成为平面状。

在该外侧护罩12上，如图2及图6所示，在前方向的前部12a形成有前嵌合槽12c，在后部12b形成有后嵌合槽12d。

如图2及图6所示，前嵌合槽12c在前部12a形成在外端面12f侧，槽截面成为方形形状。如图7所示，该前嵌合槽12c对应于外侧护罩12的弯曲，而在主轴方向上观察呈圆弧带状地延伸。

如图2及图6所示，后嵌合槽12d在后部12b从外端面12f侧到内端面12e侧形成，该槽截面成为矩形形状。如图8所示，该后嵌合槽12d对应于外侧护罩12的弯曲，在主轴方向上观察呈圆弧带状地延伸。

内侧护罩13虽然与外侧护罩12形成为大致相似形状，但如图2及图6所示，相对于与静叶片体11连接的外端面13f，在背向的内端面13e形成周槽13a。需要说明的是，在周槽13a嵌合有内圈2c。

这样的结构的静叶片构件10如图3及图4所示，在其长度方向朝向主半径方向且其前后方向朝向主轴方向的状态下，绕着中心轴P连续排列。静叶片构件10的外侧护罩12沿着周向呈圆环带状地连续，内侧护罩13也同样地沿着周向呈圆环带状地连续。而且，在呈圆环带状地连续的多个外侧护罩12，各前嵌合槽12c与各后嵌合槽12d沿着周向连接而整体连通成圆环带状。

多个静叶片构件10通过前带构件20和后带构件30紧固而结合。

前带构件20例如由耐热钢形成，如图3所示，在前带构件20的厚度方向上观察呈圆环带状地延伸，如图2及图6所示，与延伸方向正交的截面形成为方形。该前带构件20的厚度方向朝向主轴方向（前后方向），而与连通成圆环带状的前嵌合槽12c嵌合。如图2及图6所示，该前带构件20的从前嵌合槽12c向外部露出而与外圈2b对置相对的露出面25与外侧护罩12的前部12a的表面以相互呈同一平面的方式平坦地形成。

后带构件30例如由耐热钢等形成，如图4所示，在后带构件30的厚度方向上观察呈圆环带状地延伸，如图2及图6所示，延伸方向的正交截面形成为矩形形状。如图4及图8所示，该后带构件30分割成两个分割带体（圆弧带状体）31，隔着水平线L使各自的周向的两端部对接，而与后嵌合槽12d嵌合。并且，多个静叶片构件10中的上侧半数夹持而紧固在上侧的分割带体31与前带构件20之间，多个静叶片构件10中的下侧半数夹持而紧固在下侧的分割带体31与前带构件20之间。

所述上侧一半的静叶片构件10和下侧一半的静叶片构件10分别使彼此的外侧护罩12和内侧护罩13沿着周向密接。另一方面，如图8所示，上侧一半的周向两端部的静叶片构件10与下侧一半的周向两端部的静叶片构件10隔着间隙Z，夹持分割线N而相互对置。该分割线N相对于水平线L，向周向的一侧稍偏离地设定。

各分割带体31的如图2及图6所示从后嵌合槽12d向外部露出而与外圈2b对置的露出面35和各外侧护罩12的后部12b的表面以相互成为大致同一平面的方式平坦地形成。而且，在各分割带体31的露出面35的外周缘31a，如图2所示，槽底部形成有呈尖锐状的切口槽32，该切口槽32的外周侧壁部32a朝向外周侧压扁而与后嵌合槽12d的内周壁面12x密接。

这两个分割带体31如图6所示，通过分别沿着前后方向贯通外侧护罩12的多个连结螺栓40，而与前带构件20连结。

如图6所示，连结螺栓40从分割带体31经由外侧护罩12而向前带构件20贯通。而且，如图8所示，其螺栓头41收容在从分割带体31的外周缘31a到内方侧呈半圆状切口的螺栓收容孔33中。而且，如图6所示，该螺栓前端从前带构件20的露出面25露出。

如图3及图4所示，连结螺栓40在本实施方式中对于每个分割带体31配置多个，沿着周向隔开间隔。更详细而言，分别在上述的上侧一半的静叶片构件10和下侧一半的静叶片构件10，在位于周向两端部的静叶片构件10配置有一对连结螺栓40。而且，从位于其周向两端部的两个静叶片构件10朝向周向每隔两个配置有三对连结螺栓40。需要说明的是，从主轴方向上观察，八个静叶片构件10位于配置在周向内方侧的一对连结螺栓40之间。需要说明的是，所述连结螺栓40的个数、连结螺栓40结合的静叶片构件10的个数可以任意地设定。

如此，利用四对连结螺栓40，将各分割带体31相对于前带构件20紧固，由此将多个静叶片构件10中的上侧一半与下侧一半结合。而且，多个静叶片构件10中的上侧一半与下侧一半经由前带构件20而一体地结合。

如以上说明那样，根据本实施方式，将前带构件20与后带构件30紧固而将多个静叶片构件10的外侧护罩12结合，因此无需为了静叶片构件10的结合而进行焊接。由此，在静叶片构件10的组装过程中能够防止静叶片构件10产生热变形，因此能够提高组装精度。因此，能够得到相对于设计值的精度高的静叶片单元9。

另外，前带构件20及后带构件30与多个静叶片构件10的外侧护罩12嵌合，因此能够抑制前带构件20及后带构件30的相对于外侧护罩12的位置错动，从而能够进一步提高相对于设计值的精度。

另外，连结螺栓40沿着主轴方向贯通外侧护罩12，因此连结螺栓40位于静叶片单元9的内部。由此，连结螺栓40不向静叶片单元9的外方突出，因此能够使静叶片单元9的结构紧凑。

另外，多个静叶片构件10位于两个连结螺栓40之间，因此能够利用两个连结螺栓40将多个静叶片构件10紧固。由此，相对于静叶片构件10的数量而连结螺栓40的数量减少，因此能够减少部件个数。

另外，由于前带构件20呈圆环带状，因此结构稳定而刚性提高。由此，能够抑制变形而提高相对于设计值的精度。

另外，由于后带构件30被分割成分割带体31，因此通过调整分割带体31的位置，而能够调整制造公差。

另外，后带构件30在外周侧具备压扁的外周侧壁部32a，因此通过使后带构件30朝向外侧护罩12进行相对位移而使外周侧壁部32a密接。由此，能够抑制后带构件30与外侧护罩12的松动。

[静叶片单元的制造方法]

接着，对静叶片单元9的制造方法进行说明。根据该静叶片单元9，能够容易且高精度地组装上述的静叶片单元9。

本实施方式的静叶片单元9使用静叶片构件60、前带构件（第一带构件）70、后带构件80（第二带构件、两个分割带体（圆弧带状体）81）、连结螺栓40来制造。

图9是静叶片构件60的主视图。

图10是图9的VIII-VIII线剖视图。

如图10所示，静叶片构件60具有外侧护罩62和内侧护罩63。

外侧护罩62在静叶片构件10的外侧护罩12设有护罩切削余量65。

护罩切削余量65在外侧护罩62设置在相当于外侧护罩12的外端面12f的外端部62f、相当于前部12a的前部（一端部）62a、相当于后部12b的后部（另一端部）62b。

内侧护罩63在静叶片构件10的内侧护罩13设有护罩切削余量65。

护罩切削余量65在内侧护罩63，设置在相当于内侧护罩13的内端面13e的内端部63e、前部63a、后部63b。

在外侧护罩62的前部62a和后部62b，分别在与外侧护罩12的前嵌合槽12c和后嵌合槽12d相当的位置形成有前嵌合槽（凹部）62c和后嵌合槽62d。该前嵌合槽62c和后嵌合槽62d分别与前嵌合槽12c和后嵌合槽12d相比，槽深度变深与护罩切削余量65相当的量。

在多个静叶片构件60中的成为连结螺栓40的贯通对象的静叶片构件60形成有贯通前嵌合槽12c和后嵌合槽12d的贯通孔（贯通部）60a。该贯通孔60a以静叶片构件60的宽度方向的尺寸比长度方向的尺寸变长的方式形成为长孔状。

图11是前带构件70的俯视图。

图12是图11的IX-IX线剖视图。

前带构件70是在前带构件20设有带切削余量75的构件，且呈圆环带状地延伸。该前带构件70具有：作为带切削余量75的基盘部71；及从基盘部71突出且相当于前带构件20的突出部（凸部）72。

如图12所示，基盘部71设定成比外侧护罩62的后部62b的、静叶片构件60的长度方向的尺寸大的宽度尺寸，并设定成比突出部72的突出尺寸大的厚度尺寸。由此，能提高前带构件70的弯曲刚性和扭转刚性。

如图12所示，该基盘部71具有：平坦地形成的盘面71b；及与盘面71b背向且由突出部72沿着宽度方向分割成两部分的盘面71a。所述盘面71a、71b分别形成为圆环的带状

如图11所示，突出部72朝向盘面71a的法线方向突出。该突出部72在截面观察下形成为大致方形而能够与前嵌合槽62c嵌合，能够使突出部72的前端面（基准面）72a、外周面72b、内周面72c与前嵌合槽62c的槽内壁面抵接。该突出部72中的突出方向基端侧为带切削余量75。

在该前带构件70上形成有多个对应于连结螺栓40的配置位置而沿着各自的厚度方向贯通基盘部71及突出部72且能够与连结螺栓40螺合的内螺纹73。

图13是后带构件80的分割带体81的俯视图。

图14是图13的X-X线剖视图。

图15是图13的主要部分XI的放大图。

分割带体81在分割带体31设有带切削余量85，形成得比后带构件30厚。该分割带体81呈半圆环带状地延伸，在与后带构件30的切口槽32相当的位置形成有切口槽82。如图14所示，该切口槽82在沿着其厚度方向剖切的剖视观察下，形成为四半圆弧状。切口槽82具有：随着从后带构件80的外周侧朝向内周侧前进，而槽深度的增加率逐渐减小的弯曲面82a；及与弯曲面82a连接，随着从弯曲面82a侧朝向内周侧前进而槽深度逐渐减小的倾斜面82b。并且，在带切削余量85处，延长倾斜面82c以从倾斜面82b朝向后带构件80的内周延长的方式延伸。在该后带构件80，对应于连结螺栓40的紧固位置，形成有在后带构件80的外周缘形成的螺栓收容孔83（螺栓收容孔33）和在各螺栓收容孔83沿着后带构件80的厚度方向贯通的贯通孔84。

接着，说明静叶片单元9的具体的组装方法。图16是表示静叶片单元9的制造工序的流程图，图17～图19是用于说明静叶片单元9的制造工序的各工序的简图。

如图16所示，首先，准备上述的静叶片构件60、前带构件70、两个后带构件80、多个连结螺栓40（准备工序S1）。

接着，如图16及图17所示，在作业支承面A上载置前带构件70，使各静叶片构件60的前部62a与该前带构件70嵌合并将多个静叶片构件60排列成圆周状（排列工序S2，参照图11）。更具体而言，以前带构件70的盘面71a及突出部72成为上侧的方式使盘面71b朝向下侧而将前带构件70载置在作业支承面A上。使各静叶片构件60的前嵌合槽62c与该前带构件70的突出部72嵌合，并将各静叶片构件60排列成圆环带状。

此时，关于在形成于前带构件70的内螺纹73上配置的静叶片构件60，配置形成有贯通孔60a的结构，使前带构件70的内螺纹73与静叶片构件60的贯通孔60a重叠。此时，对应于内螺纹73的位置，配置形成有贯通孔60a的静叶片构件10，通过在之间配置静叶片构件10，而能够容易地将静叶片构件10沿着周向排列。更具体而言，分别在上侧一半的静叶片构件10和下侧一半的静叶片构件10，使彼此的外侧护罩12与内侧护罩13沿着周向密接。而且，在上侧一半的静叶片构件10的周向两端部的静叶片构件10与下侧一半的静叶片构件10的周向两端部的静叶片构件10之间以形成间隙Z的方式排列。此时，由于静叶片构件10的贯通孔60a为长孔状，因此在贯通孔60a与内螺纹73重叠的范围内，能够调整静叶片构件10相对于前带构件70的相对位置。

如此，将多个静叶片构件10各一半地排列成半圆环带状，且整体排列成圆环带状。此时，在排列成圆环带状的多个静叶片构件60的各外侧护罩62中，后嵌合槽62d连通成圆环带状。

接着，如图16及图17所示，在前带构件70上排列成圆周状的多个静叶片构件60的各外侧护罩62的后部62b嵌合后带构件80（夹持工序S3）。

具体而言，将两个半圆弧带状的后带构件80以各自的切口槽82朝上的状态与使后带构件80连通成圆环带状的后嵌合槽62d嵌合。此时，使后带构件80的多个贯通孔84与前带构件70的内螺纹73和静叶片构件60的贯通孔60a重叠。

接着，如图16及图17所示，将前带构件70和后带构件80连结而利用前带构件70和后带构件80将多个静叶片构件60的外侧护罩62紧固（紧固工序S4）。

具体而言，在相互连通的螺栓收容孔83、内螺纹73、贯通孔60a插通连结螺栓40，使连结螺栓40与内螺纹73螺合。此时，优选将静叶片构件60的外侧护罩62的前嵌合槽62c的内周面62e压靠于前带构件70的内周面72c，将后带构件80压靠于后嵌合槽62d，并将连结螺栓40紧固。

接着，如图16及图18所示，在后带构件80负载外力而使后带构件80向后带构件80的径向发生塑性变形，将后带构件80与各静叶片构件60的间隙填埋（压扁工序S5）。

具体而言，在使能够利用高压空气驱动的喷射錾（商品名；日东工器制）的錾部T（或空气锤的锤部）沿着延长倾斜面82c的状态下，从倾斜方向按压弯曲面82a，将后带构件80的弯曲面82a朝向内周壁面12x压扁。此时，通过使錾部T沿着延长倾斜面82c，而能够稳定地支承錾部T，能够将后带构件80的弯曲面82a压扁而得到外周侧壁部32a。

这样，将后带构件80与外侧护罩62的径向的间隙填埋。

接着，如图16及图19所示，将对各静叶片构件60的外侧护罩62进行紧固的前带构件70的带切削余量75和后带构件80的带切削余量85、静叶片构件60的护罩切削余量65切削除去（除去工序S6）。

具体而言，使用纵车床（车刀B），首先把持内侧护罩63而对外侧护罩62侧进行切削加工。

更详细而言，将前带构件70的基盘部71的全部和突出部72的基端侧的带切削余量75、及外侧护罩62中的前部62a的护罩切削余量65除去。由此，形成前带构件20的露出面25、及与该露出面25成为同一平面的前部12a的表面。另一方面，通过将包含后带构件80的延长倾斜面82c的带切削余量85、及外侧护罩62的后部62b的护罩切削余量65除去，而形成后带构件30的露出面35、及与该露出面35成为同一平面的后部12b的表面。同样地，将外侧护罩62的外端部62f的护罩切削余量65切削而形成外端面12f。

接着，把持外侧护罩62侧的切削加工结束而形成的外侧护罩12，对内侧护罩63的护罩切削余量65进行切削加工，由此形成内侧护罩13。

如此，结束静叶片单元9的制造。

如以上说明所示，根据本实施方式的静叶片单元9的制造方法，使静叶片构件60的外侧护罩62的前部62a与载置在作业支承面A上的前带构件70嵌合并将多个静叶片构件60沿着周向排列。然后，使后带构件80与沿着周向连续的多个外侧护罩62的后部62b嵌合。因此，通过前部62a与前带构件70的嵌合及后部62b与后带构件80的嵌合，能够容易地进行前带构件70和后带构件80的各自的相对于外侧护罩62的定位。换言之，前带构件70及后带构件80除了作为带的功能之外，还作为组装夹具发挥作用。由此，作业性提高，因此能够容易且高精度地组装静叶片单元9。

另外，不会通过静叶片构件60的连结而对静叶片构件60进行热量输入。由此，在静叶片构件60的组装过程中，能够防止静叶片构件60发生热变形的情况，因此能够提高组装精度。

因此，能够得到相对于设计值的精度高的静叶片单元9。

另外，将静叶片构件60的外侧护罩62的前部62a压靠于前带构件70的基盘部71的盘面71a并紧固前带构件70和后带构件80，因此能够抑制前带构件70的扭转、弯曲。由此，能够抑制前带构件70与多个静叶片构件60之间产生间隙的情况，能够高精度地组装静叶片单元9。

另外，将设于前带构件70和后带构件80的带切削余量75、85切削除去。因此，即使使前带构件70和后带构件80大型化而提高扭转刚性、弯曲刚性来实现组装精度的提高，也能够将静叶片单元9抑制成规定的大小。

特别是在本实施方式中，在前带构件70设置基盘部71，提高突出部72的扭转刚性、弯曲刚性而提高作为夹具的功能。然而，在不需要作为夹具的功能的组装完成时，通过将护罩切削余量65除去而能够容易地使外侧护罩12小型化。

另外，由于将静叶片构件60的护罩切削余量65与带切削余量75、85除去，因此能够使除去作业容易。

另外，由于将后带构件80与外侧护罩62的周向的间隙填埋，因此能够抑制后带构件80与外侧护罩62之间产生的松动。

尤其是在本实施方式中，与设置基盘部71而提高了扭转刚性、弯曲刚性的前带构件70相比，将后带构件80形成为小型。因此，后带构件80发生扭转、弯曲而有时会在其与外侧护罩62之间沿着周向形成间隙。根据本实施方式，由于能够将这样的周向的间隙填埋，因此能够有效地抑制松动。

另外，根据旋转机械的静叶片单元9的结合方法，由于将前带构件70和后带构件80紧固而将多个静叶片构件60的外侧护罩62结合，因此无需为了静叶片构件60的结合而进行焊接。由此，在静叶片构件60的组装过程中，能够防止静叶片构件60发生热变形，因此能够提高组装精度。因此，能够得到相对于设计值的精度高的静叶片单元9。

另外，在外侧护罩12（62）的结合中使用了焊接时，需要进行退火处理，由于静叶片体11的表面粗糙度的恶化、热变形，难以满足相对于设计值的精度。然而，根据本实施方式，能够得到静叶片体11的表面粗糙度良好且没有热变形的静叶片单元9。

另外，在外侧护罩12（62）的结合中使用了焊接的情况下，局部性地在静叶片构件10（60）产生损伤时，外侧护罩12（62）彼此熔融而一体化，因此难以进行更换。然而，根据本实施方式，松缓连结螺栓40而能够局部性地更换静叶片构件10（60），因此能够提高维护性。

另外，在外侧护罩12的结合中使用焊接时，由于没有主轴方向的机械加工基准，因此难以进行焊接结合后的加工。然而，根据本实施方式，通过以前端面72a作为主轴方向的机械加工基准，而能够容易地进行结合后的加工。

需要说明的是，在上述的实施方式中示出的动作顺序、或各结构构件的各形状、组合等是一例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内基于设计要求等而进行各种变更。

例如，根据上述的实施方式，形成为使连结螺栓40贯通多个静叶片构件10（60）中的局部的结构，但也可以使连结螺栓40贯通静叶片构件10（60）的全部。

另外，在上述的实施方式中，将前带构件20（70）形成为圆环带状，但也可以通过多个分割带体构成为圆环带状。

另外，在上述的实施方式中，将后带构件30分割为两个分割带体31，但也可以分割成三个以上，还可以是不分割而连接成一个的结构。

另外，在上述的实施方式中，形成为仅将后带构件30（80）的外周侧壁部32a压扁的结构，但也可以将前带构件20（70）压扁。

另外，在上述的实施方式中，设为在从前带构件70的基盘部71突出的突出部72形成前端面72a的结构，但也可以在后带构件80形成基盘部和突出部而以突出部的前端面为基准面。而且，护罩切削余量65、带切削余量75、85也可以不必设置。

另外，在上述的实施方式中，在蒸气涡轮1中适用了本发明的静叶片单元9，但也可以在燃气涡轮的压缩机或涡轮中适用本发明的静叶片单元9。

【标号说明】

1   蒸气涡轮（旋转机械）

2   壳体

9   静叶片单元

10  静叶片构件

11  静叶片体

12  外侧护罩

12a 前部（一端部）

12b 后部（另一端部）

20  前带构件（第一带构件）

30  后带构件（第二带构件）

31  分割带体（圆弧带状体）

40  连结螺栓（连结构件）

60  静叶片构件

60a 贯通孔（贯通部）

62  外侧护罩

62a 前部（一端部）

62b 后部（另一端部）

62c 前嵌合槽（凹部）

65  护罩切削余量

70  前带构件（第一带构件）

71  基盘部

72  突出部（凸部）

72a 前端面（基准面）

75  带切削余量

80  后带构件（第二带构件）

81  分割带体（圆弧带状体）

85  带切削余量

S1  准备工序

S2  排列工序

S3  夹持工序

S4  紧固工序

A   作业支承面

P   中心轴

R   转子

Claims (14)

1.一种旋转机械的静叶片单元，将多个静叶片构件绕着中心轴排列，在所述各静叶片构件的外周侧形成的外侧护罩沿着周向连续并相互结合，其中，所述旋转机械的静叶片单元具备：

第一带构件，其沿着所述周向延伸，从所述中心轴延伸的主轴方向的一侧与所述多个静叶片构件的外侧护罩抵接；

第二带构件，其沿着所述周向延伸，从所述主轴方向的另一侧与所述多个静叶片构件的外侧护罩抵接；及

连结构件，其将所述第一带构件和所述第二带构件紧固而将所述多个静叶片构件的外侧护罩结合。

2.根据权利要求1所述的旋转机械的静叶片单元，其中，

所述第一带构件及所述第二带构件中的至少一方与所述多个静叶片构件的外侧护罩嵌合。

3.根据权利要求1或2所述的旋转机械的静叶片单元，其中，

所述连结构件沿着所述主轴方向贯通所述外侧护罩。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的旋转机械的静叶片单元，其中，

所述连结构件沿着所述周向隔开间隔而设置多个，在所述主轴方向上观察，至少一个所述静叶片构件位于沿着所述周向相邻而成对的两个所述连结构件之间。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转机械的静叶片单元，其中，

所述第一带构件及所述第二带构件中的至少一方形成为圆环状。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的旋转机械的静叶片单元，其中，

所述第一带构件及所述第二带构件中的至少一方形成为圆环状，并分割成多个圆弧带状体。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的旋转机械的静叶片单元，其中，

所述第一带构件及所述第二带构件中的至少一方具备压扁部，该压扁部埋设于所述静叶片构件的外侧护罩并朝向所述外侧护罩侧发生塑性变形。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的旋转机械的静叶片单元，其中，

所述外侧护罩具有供所述连结构件贯通并从所述周向的一侧朝向另一侧延伸的贯通部。

9.一种旋转机械的静叶片单元的制造方法，所述旋转机械的静叶片单元将多个静叶片构件绕着中心轴排列，在所述各静叶片构件的外周侧形成的外侧护罩沿着周向连续并相互结合，其中，所述旋转机械的静叶片单元的制造方法具有如下工序：

准备工序，准备所述多个静叶片构件、沿着所述周向延伸且能够从所述中心轴延伸的主轴方向的一侧与所述外侧护罩的一端部嵌合的第一带构件、及绕着所述中心轴沿着所述周向延伸并能够从所述主轴方向的另一侧与所述外侧护罩的另一端部嵌合的第二带构件；

排列工序，使所述静叶片构件的外侧护罩的一端部与载置在作业支承面上的所述第一带构件和所述第二带构件中的一方嵌合，并将所述多个静叶片构件沿着所述周向排列；

夹持工序，使所述第一带构件和所述第二带构件中的另一方与沿着所述周向连续的多个外侧护罩的另一端部嵌合；及

紧固工序，将所述第一带构件和所述第二带构件紧固而将所述多个静叶片构件的外侧护罩结合。

10.根据权利要求9所述的旋转机械的静叶片单元的制造方法，其中，

所述准备工序中，在所述静叶片构件的外侧护罩的一端部形成凹部，另一方面，在所述第一带构件和所述第二带构件中的一方形成凸部，该凸部包括沿着所述周向延伸且形成为平坦状的基盘部和沿着垂直方向突出并沿着周向延伸的基准面，

所述紧固工序中，使所述第一带构件和所述第二带构件中的一方的凸部与所述静叶片构件的凹部嵌合，将所述静叶片构件的外侧护罩的一端部压靠于所述第一带构件和所述第二带构件中的一方的基准面，并利用所述连结构件进行紧固。

11.根据权利要求9或10所述的旋转机械的静叶片单元的制造方法，其中，

预先在所述第一带构件和所述第二带构件中的至少一方设置带切削余量，

在所述紧固工序之后，将所述带切削余量切削而调整大小。

12.根据权利要求11所述的旋转机械的静叶片单元的制造方法，其中，

以与所述带切削余量连续的方式预先在所述静叶片构件的外侧护罩设置护罩切削余量，

在所述紧固工序之后，将所述护罩切削余量与所述带切削余量一起切削而调整大小。

13.根据权利要求9～12中任一项所述的旋转机械的静叶片单元的制造方法，其中，

在所述夹持工序中，将所述第一带构件和所述第二带构件中的至少一方埋设于所述静叶片构件的外侧护罩，

在所述紧固工序之后，使所述第一带构件和所述第二带构件中的埋设于所述外侧护罩的一方朝向所述外侧护罩侧发生塑性变形，由此将所述第一带构件和所述第二带构件中的埋设于所述外侧护罩的一方与所述外侧护罩之间的间隙填埋。

14.一种旋转机械的静叶片单元的结合方法，所述旋转机械的静叶片单元将多个静叶片构件绕着中心轴排列，在所述各静叶片构件的外周侧形成的外侧护罩沿着周向连续并相互结合，其中，

对于沿着所述周向连续的多个静叶片构件的外侧护罩，从所述中心轴延伸的主轴方向的一侧设置沿着所述周向延伸的第一带构件，

从所述主轴方向的另一侧设置沿着所述周向延伸的第二带构件，

将所述第一带构件和所述第二带构件紧固而将所述多个静叶片构件的外侧护罩结合。

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