CN117561368A - 旋转机械的凸缘位移量推定方法、用于执行该方法的程序以及执行该方法的装置 - Google Patents

旋转机械的凸缘位移量推定方法、用于执行该方法的程序以及执行该方法的装置 Download PDF

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Abstract

在本发明的凸缘位移量推定方法中,掌握与第一被支承部的下凸缘面相连的面中的下第一位置、下凸缘面中的下对象中点位置、在与上凸缘面相连的面中与所述下第一位置在水平方向上的位置一致的上第一位置以及上凸缘面中的上对象中点位置处的有效三维坐标数据。变更各位置处的有效三维坐标数据,使所述下第一位置的有效三维坐标数据与所述上第一位置的有效三维坐标数据一致。将坐标变更后的下对象中点位置和上对象中点位置的上下方向上的中间位置设为对象接触位置。将上对象位置与对象接触位置的上下方向的差设为上对象位置的位移量,将下对象位置与对象接触位置的上下方向的差设为下对象位置的位移量。

Description

旋转机械的凸缘位移量推定方法、用于执行该方法的程序以 及执行该方法的装置
技术领域
本公开涉及对旋转机械中覆盖转子的外周的上半壳体和下半壳体的凸缘面上的位移量进行推定的凸缘位移量推定方法、用于执行该方法的程序以及执行该方法的装置。
本申请基于2022年2月25日在日本申请的日本特愿2022-027442号主张优先权,将其内容援引于此。
背景技术
蒸汽轮机等旋转机械具备:转子,能以沿水平方向延伸的轴线为中心旋转;壳体,覆盖转子的外周;以及隔膜等静止零件,配置于壳体内,装配于该壳体。壳体一般具有:上侧的上半壳体;下侧的下半壳体;以及多个螺栓,将上半壳体和下半壳体紧固。上半壳体具有形成有朝向下侧的上凸缘面的上凸缘。下半壳体具有下凸缘,该下凸缘形成有朝向上侧,在上下方向上与上凸缘面对置的下凸缘面。
在旋转机械的检查时,形成将上半壳体从下半壳体拆下的开放状态,对构成旋转机械的多个零件进行检查,并根据需要进行修理。蒸汽轮机等旋转机械中的壳体有时会因运转中的热量等的影响而产生蠕变变形等非弹性变形。因此,一旦运转后的开放状态下的下半壳体和上半壳体从出厂时就严密地变形。当检查结束时,组装多个零件。该组装的工序中包括使用多个螺栓将上半壳体紧固于下半壳体而形成紧固状态的工序。在使下半壳体和上半壳体从开放状态成为紧固状态的过程中,下半壳体和上半壳体进一步变形。
装配于壳体的静止零件与转子之间的径向的间隔需要控制在预先设定的容许尺寸的范围内。然而,当壳体从开放状态成为紧固状态而下半壳体和上半壳体的形状改变时,有时装配于壳体的静止零件与转子之间的径向的间隔会改变,该间隔会脱离容许尺寸的范围。
因此,在以下的专利文献1中记载的技术中,在以下的过程中,对从开放状态成为紧固状态时的下半壳体和上半壳体的变形量进行推定。首先,获取与下半壳体和上半壳体的三维形状有关的有限元模型。接下来,通过实测获取开放状态下的下半壳体和上半壳体的三维形状数据。接着,使用实测三维形状数据对有限元模型进行校正,以使有限元模型符合实测三维形状数据。接着,使用表示开放状态的校正后的有限元模型来模拟紧固状态,生成表示紧固状态的有限元模型。然后,根据表示开放状态的有限元模型与表示紧固状态的有限元模型的差,对下半壳体和上半壳体中的规定部位的变形量进行推定。需要说明的是,下半壳体和上半壳体中的规定部位是指下半壳体的下凸缘面和上半壳体的上凸缘面。
即,在专利文献1中记载的技术中,使用表示开放状态的有限元模型来模拟紧固状态,根据在该模拟中获得的表示紧固状态的有限元模型,对下半壳体的下凸缘面和上半壳体的上凸缘面的位移量进行推定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-070334号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1中记载的技术中,使用表示开放状态的有限元模型来模拟紧固状态,因此,存在用于执行该模拟的计算负荷大的问题。因此,在专利文献1中记载的技术中,不仅准备期间延长,还存在凸缘面的位移量的推定成本增加的问题。
因此,本公开的目的在于,提供一种能通过在推定上半壳体和下半壳体的凸缘面的位移量时降低计算负荷来缩短凸缘面的推定的准备期间,并且降低其推定成本的技术。
技术方案
作为实现所述目的的一个方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法应用于以下的旋转机械。
该旋转机械具备:转子,能以沿水平方向延伸的轴线为中心旋转;壳体,覆盖所述转子的外周;静止零件,配置于所述壳体内,装配于所述壳体;以及支架,从下侧支承所述壳体。所述壳体具有:上侧的上半壳体;下侧的下半壳体;以及多个螺栓,将所述上半壳体和所述下半壳体紧固。所述上半壳体具有形成有朝向下侧的上凸缘面的上凸缘。所述下半壳体具有:下凸缘,形成有朝向上侧,在上下方向上与所述上凸缘面对置的下凸缘面;以及第一被支承部和第二被支承部,与所述下凸缘相连,由所述支架从下侧支承,在所述轴线延伸的轴线方向上相互分离。在所述上凸缘和所述下凸缘形成有沿上下方向贯通而能供所述多个螺栓分别插通的螺栓孔。
在以上的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,执行以下工序:
实测坐标受理工序,受理在开放状态下的所述上凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述下凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据,所述开放状态是指将所述旋转机械拆卸后未通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态;有效坐标掌握工序,使用所述下凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握下第一位置、下第二位置、下对象位置以及下对象中点位置处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握上第一位置、上第二位置、上对象位置以及上对象中点位置处的有效三维坐标数据;坐标变更工序,变更在所述有效坐标掌握工序中掌握的有效三维坐标数据,使在所述有效坐标掌握工序中掌握的所述下第一位置的有效三维坐标数据与所述上第一位置的有效三维坐标数据一致,且使在所述有效坐标掌握工序中掌握的所述下第二位置的有效三维坐标数据与所述上第二位置的有效三维坐标数据一致;接触位置推定工序,使用通过所述坐标变更工序变更后的所述下对象中点位置和所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据,求出对象接触位置的有效三维坐标数据,所述对象接触位置是所述下对象中点位置与所述上对象中点位置的上下方向上的中间位置;位移量运算工序,求出从所述开放状态成为紧固状态时的所述上对象位置和所述下对象位置的上下方向的位移量,所述紧固状态是指通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态。所述下第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述下第二位置是在与所述下凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述下对象位置是在所述下凸缘面中想要获得从所述开放状态成为所述紧固状态时的上下方向的位移量的位置。所述下对象中点位置是在所述下凸缘面中作为在水平方向上与所述轴线方向垂直的方向的横向上的中点的位置,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置。所述上第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的所述第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述上第二位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的所述第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述上对象位置是在所述上凸缘面中与所述下对象位置在水平方向的位置一致的位置。所述上对象中点位置是在所述上凸缘面中所述横向上的中点,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置。在所述位移量运算工序中,将通过所述坐标变更工序变更后的所述下对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述下对象位置的上下方向的位移量,将通过所述坐标变更工序变更后的所述上对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述上对象位置的上下方向的位移量。
在本方案中,将上凸缘面中的上对象中点位置和下凸缘面中的下对象中点位置的上下方向的中点设为对象接触位置。并且,在本方案中,将在上凸缘面中想要获得上下方向的位移量的上对象位置与对象接触位置的上下方向的差设为上对象位置的位移量。而且,在本方案中,将在下凸缘面中想要获得上下方向的位移量的下对象位置与对象接触位置的上下方向的差设为下对象位置的位移量。因此,在本方案中,即使不使用下半壳体和上半壳体的有限元模型来模拟下半壳体和上半壳体的变形,也能求出上对象位置和下对象位置的上下方向的位移量。由此,在本方案中,能降低求出位移量时的计算负荷。
再者,也能将上凸缘面中的上对象位置和下凸缘面中的下对象位置的上下方向的中点设为对象接触位置。凸缘面的变形不仅包括伴随轴线方向的变化的上下方向的变形,而且也包括伴随横向的变化的上下方向的变形。假设下对象位置、上对象位置为凸缘面中的内侧缘的位置,如上所述,使用上对象位置和下对象位置来求出对象接触位置。在该情况下,凸缘面处的伴随横向的变化的上下方向的变形极端地反映在所求出的对象接触位置,对象接触位置的上下方向的误差增大,作为结果,有时上对象位置和下对象位置的位移量的误差增大。另一方面,在本方案中,将作为在上凸缘面中横向上的中点的上对象中点位置和作为在下凸缘面中横向上的中点的下对象中点位置的上下方向的中点设为对象接触位置。因此,在本方案中,凸缘面处的伴随横向的变化的上下方向的变形不会极端地反映在所求出的对象接触位置,能减小对象接触位置的上下方向的误差,作为结果,能减小上对象位置和下对象位置的位移量的误差。
作为实现所述目的的一个方案的旋转机械的凸缘位移量推定程序应用于以下的旋转机械。
该旋转机械具备:转子,能以沿水平方向延伸的轴线为中心旋转;壳体,覆盖所述转子的外周;静止零件,配置于所述壳体内,装配于所述壳体;以及支架,从下侧支承所述壳体。所述壳体具有:上侧的上半壳体;下侧的下半壳体;以及多个螺栓,将所述上半壳体和所述下半壳体紧固。所述上半壳体具有形成有朝向下侧的上凸缘面的上凸缘。所述下半壳体具有:下凸缘,形成有朝向上侧,在上下方向上与所述上凸缘面对置的下凸缘面;以及第一被支承部和第二被支承部,与所述下凸缘相连,由所述支架从下侧支承,在所述轴线延伸的轴线方向上相互分离。在所述上凸缘和所述下凸缘形成有沿上下方向贯通而能供所述多个螺栓分别插通的螺栓孔。
以上的旋转机械的凸缘位移量推定程序使计算机执行以下工序:
实测坐标受理工序,受理在开放状态下的所述上凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述下凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据,所述开放状态是指将所述旋转机械拆卸后未通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态;有效坐标掌握工序,使用所述下凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握下第一位置、下第二位置、下对象位置以及下对象中点位置处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握上第一位置、上第二位置、上对象位置以及上对象中点位置处的有效三维坐标数据;坐标变更工序,变更在所述有效坐标掌握工序中掌握的有效三维坐标数据,使在所述有效坐标掌握工序中掌握的所述下第一位置的有效三维坐标数据与所述上第一位置的有效三维坐标数据一致,且使在所述有效坐标掌握工序中掌握的所述下第二位置的有效三维坐标数据与所述上第二位置的有效三维坐标数据一致;接触位置推定工序,使用通过所述坐标变更工序变更后的所述下对象中点位置和所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据,求出对象接触位置的有效三维坐标数据,所述对象接触位置是所述下对象中点位置与所述上对象中点位置的上下方向上的中间位置;位移量运算工序,求出从所述开放状态成为紧固状态时的所述上对象位置和所述下对象位置的上下方向的位移量,所述紧固状态是指通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态。所述下第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述下第二位置是在与所述下凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述下对象位置是在所述下凸缘面中想要获得从所述开放状态成为所述紧固状态时的上下方向的位移量的位置。所述下对象中点位置是在所述下凸缘面中作为在水平方向上与所述轴线方向垂直的方向的横向上的中点的位置,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置。所述上第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的所述第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述上第二位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的所述第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述上对象位置是在所述上凸缘面中与所述下对象位置在水平方向的位置一致的位置。所述上对象中点位置是在所述上凸缘面中所述横向上的中点,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置。在所述位移量运算工序中,将通过所述坐标变更工序变更后的所述下对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述下对象位置的上下方向的位移量,将通过所述坐标变更工序变更后的所述上对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述上对象位置的上下方向的位移量。
在本方案中,能通过使计算机执行该程序与所述一个方案的凸缘位移量推定方法同样地降低求出位移量时的计算负荷。
作为用于实现所述目的的一个方案的旋转机械的凸缘位移量装置应用于以下的旋转机械。
该旋转机械具备:转子,能以沿水平方向延伸的轴线为中心旋转;壳体,覆盖所述转子的外周;静止零件,配置于所述壳体内,装配于所述壳体;以及支架,从下侧支承所述壳体。所述壳体具有:上侧的上半壳体;下侧的下半壳体;以及多个螺栓,将所述上半壳体和所述下半壳体紧固。所述上半壳体具有形成有朝向下侧的上凸缘面的上凸缘。所述下半壳体具有:下凸缘,形成有朝向上侧,在上下方向上与所述上凸缘面对置的下凸缘面;以及第一被支承部和第二被支承部,与所述下凸缘相连,由所述支架从下侧支承,在所述轴线延伸的轴线方向上相互分离。在所述上凸缘和所述下凸缘形成有沿上下方向贯通而能供所述多个螺栓分别插通的螺栓孔。
以上的旋转机械的凸缘位移量推定装置具备:
实测坐标受理部,受理在开放状态下的所述上凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述下凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据,所述开放状态是指将所述旋转机械拆卸后未通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态;有效坐标掌握部,使用所述下凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握下第一位置、下第二位置、下对象位置以及下对象中点位置处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握上第一位置、上第二位置、上对象位置以及上对象中点位置处的有效三维坐标数据;坐标变更部,变更所述有效坐标掌握部所掌握的有效三维坐标数据,使所述有效坐标掌握部所掌握的所述下第一位置的有效三维坐标数据与所述上第一位置的有效三维坐标数据一致,且使所述有效坐标掌握部所掌握的所述下第二位置的有效三维坐标数据和所述上第二位置的有效三维坐标数据一致;接触位置推定部,使用所述坐标变更部所变更的所述下对象中点位置和所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据,求出对象接触位置的有效三维坐标数据,所述对象接触位置是所述下对象中点位置和所述上对象中点位置的上下方向上的中间位置;以及位移量运算部,求出从所述开放状态成为紧固状态时的所述上对象位置和所述下对象位置的上下方向的位移量,所述紧固状态是指通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态。所述下第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述下第二位置是在与所述下凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述下对象位置是在所述下凸缘面中想要获得从所述开放状态成为所述紧固状态时的上下方向的位移量的位置。所述下对象中点位置是在所述下凸缘面中作为在水平方向上与所述轴线方向垂直的方向的横向上的中点的位置,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置。所述上第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的所述第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述上第二位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的所述第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置。所述上对象位置是在所述上凸缘面中与所述下对象位置在水平方向的位置一致的位置。所述上对象中点位置是在所述上凸缘面中所述横向上的中点,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置。所述位移量运算部将所述坐标变更部所变更的所述下对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述下对象位置的上下方向的位移量,将所述坐标变更部所变更的所述上对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述上对象位置的上下方向的位移量。
在本方案中,能与所述一个方案的凸缘位移量推定方法同样地降低求出位移量时的计算负荷。
发明效果
在本公开的一个方案中,在推定上半壳体和下半壳体的凸缘面的位移量时,降低计算负荷,由此能缩短凸缘面的推定的准备期间,并且降低其推定成本。
附图说明
图1是表示本公开的一个实施方式的作为旋转机械的蒸汽轮机的概略构成的示意图。
图2是表示本公开的一个实施方式的作为旋转机械的蒸汽轮机的概略外形的示意图。
图3是本公开的一个实施方式的上半壳体的主要部分和下半壳体的主要部分的俯视图。
图4是本公开的一个实施方式的开放状态的壳体的剖视图。
图5是本公开的一个实施方式的紧固状态的壳体的剖视图。
图6是本公开的一个实施方式的凸缘位移量推定装置的功能框图。
图7是表示本公开的一个实施方式的凸缘位移量推定方法的过程的流程图。
图8是表示本公开的一个实施方式的在凸缘面中掌握有效三维坐标数据的位置的说明图。
图9是表示本公开的一个实施方式的接触位置推定工序和位移量运算工序中的处理内容的说明图。
图10是表示本公开的一个实施方式的坐标变更工序S3中的处理内容的说明图。
图11是表示本公开的一个实施方式的在执行第一掌握方法的情况下所需的实测三维形状数据的位置的说明图。
图12是表示本公开的一个实施方式的在执行第一掌握方法的情况下的有效三维坐标数据的求出方法的说明图。
图13是表示本公开的一个实施方式的在执行第一掌握方法的情况下的有效三维坐标数据的另一个求出方法的说明图。
图14是表示本公开的一个实施方式的在执行第二掌握方法的情况下所需的实测三维坐标数据的位置的说明图。
图15是表示本公开的一个实施方式的在执行第二掌握方法的情况下的有效三维坐标数据的求出方法的说明图。
图16是表示本公开的一个实施方式的在执行第三掌握方法的情况下所需的实测三维坐标数据的位置的说明图。
图17是表示本公开的一个实施方式的在执行第三掌握方法的情况下的基准三维形状数据所示的凸缘面与实际的凸缘面的多个位置处的实测三维坐标数据所示的点的相对位置关系的示意图。
图18是用于对本公开的一个实施方式的多个多边形数据进行说明的说明图。
图19是用于对本公开的一个实施方式的从多个多边形数据中提取特定的多个多边形数据进行说明的说明图。
图20是表示本公开的一个实施方式的在执行第三掌握方法的情况下的基准三维形状数据所示的凸缘面与实际的凸缘面的多个位置中的、提取多边形数据后的多个位置处的实测三维坐标数据所示的点的相对位置关系的示意图。
图21是表示本公开的一个实施方式的在执行第三掌握方法的情况下的参照位置的求出方法的说明图。
图22是表示本公开的一个实施方式的在执行第四掌握方法的情况下所需的实测三维坐标数据的位置的说明图。
图23是表示本公开的一个实施方式的在执行第四掌握方法的情况下的基准三维形状数据所示的凸缘面与实际的凸缘面的多个位置处的实测三维坐标数据所示的点的相对位置关系的示意图。
图24是表示本公开的一个实施方式的在执行第四掌握方法的情况下的基准三维形状数据所示的凸缘面与实际的凸缘面的多个位置中的提取多边形数据后的多个位置处的实测三维坐标数据所示的点的相对位置关系的示意图。
图25是表示本公开的一个实施方式的在执行第四掌握方法的情况下的参照位置的求出方法的说明图。
具体实施方式
以下,对本公开的旋转机械的凸缘位移量推定方法、用于执行该方法的程序以及执行该方法的装置的实施方式进行说明。
<旋转机械的实施方式>
参照图1~图5,对本实施方式的旋转机械进行说明。
如图1~图3所示,本实施方式的旋转机械为蒸汽轮机10。该蒸汽轮机10具备:转子15,以沿水平方向延伸的轴线Ar为中心进行旋转;壳体30,覆盖转子15的外周侧;第一轴承装置12a和第二轴承装置12b,将转子15支承为可旋转;多个隔膜20;第一轴封装置13a和第二轴封装置13b,将壳体30与转子15的间隙封闭;以及支架11,从下侧支承壳体30。
在此,将轴线Ar延伸的方向设为轴线方向Dy,将在水平方向上与轴线方向Dy垂直的方向设为横向Dx,将相对于轴线Ar的周向仅设为周向Dc,将相对于轴线Ar的径向仅设为径向Dr。此外,在该径向Dr中,将靠近轴线Ar的一侧设为径向内侧Dri,将远离轴线Ar的一侧设为径向外侧Dro。此外,在图中的附图标记中使用的U是上半的意思,L是下半的意思。
转子15具有:转子轴16,沿轴线方向Dy延伸;以及多个动叶列17,以沿轴线方向Dy排列的方式装配于转子轴16。多个动叶列17均具有沿相对于轴线Ar的周向Dc排列的多个动叶。转子轴16的两端部从壳体30向轴线方向Dy突出。在转子轴16上,轴线方向Dy上的一方的端部由装配于支架11的第一轴承装置12a支承为可旋转。在转子轴16上,轴线方向Dy上的另一方的端部由装配于支架11的第二轴承装置12b支承为可旋转。
第一轴封装置13a设于壳体30的轴线方向Dy上的一方的端部。第二轴封装置13b设于壳体30的轴线方向Dy上的另一方的端部。第一轴封装置13a和第二轴封装置13b均为将转子轴16与壳体30的间隙封闭的装置。
多个隔膜20在壳体30内沿轴线方向Dy排列。多个隔膜20均具有:下半隔膜20L,构成比轴线Ar靠下侧的部分;以及上半隔膜20U,构成比轴线Ar靠上侧的部分。下半隔膜20L和上半隔膜20U均具有:多个静叶22,沿周向Dc排列;隔膜内圈23,将多个静叶22的径向内侧Dri的部分相互连结;隔膜外圈24,将多个静叶22的径向外侧Dro的部分相互连结;以及密封装置25,装配于隔膜内圈23的径向内侧Dri。该密封装置25是将隔膜内圈23与转子轴16之间的间隙密封的密封装置。
以上所说明的第一轴封装置13a和第二轴封装置13b乃至多个隔膜20均具有沿相对于轴线Ar的周向延伸并装配于壳体30的静止零件。
如图2所示,壳体30具有:下半壳体30L,构成比轴线Ar靠下侧的部分;上半壳体30U,构成比轴线Ar靠上侧的部分;以及多个螺栓39,用于将上半壳体30U紧固于下半壳体30L。下半壳体30L具有:下半壳体主体31L,沿周向Dc延伸;下凸缘32L,从下半壳体主体31L的周向Dc的两端部向径向外侧Dro突出;以及第一被支承部35a和第二被支承部35b,与下凸缘32L相连,由支架11从下侧支承。此外,上半壳体30U具有:上半壳体主体31U,沿周向Dc延伸;以及上凸缘32U,从上半壳体主体31U的周向Dc的两端部向径向外侧Dro突出。需要说明的是,在上凸缘32U未设置与下凸缘32L中的第一被支承部35a和第二被支承部35b对置的部分。不过,也可以在上凸缘32U设置与下凸缘32L中的第一被支承部35a和第二被支承部35b对置的部分。
如图2~图5所示,下凸缘32L朝向上侧的面形成下凸缘面33L。此外,上凸缘32U朝向下侧的面形成上凸缘面33U。下凸缘面33L和上凸缘面33U在上下方向Dz上相互对置。
第一被支承部35a从下凸缘32L的轴线方向Dy上的两侧中的一侧向一侧突出。第二被支承部35b从下凸缘32L的轴线方向Dy上的两侧中的另一侧向另一侧突出。由此,第二被支承部35b在轴线方向Dy上远离第一被支承部35a。在本实施方式中,第一被支承部35a的上表面35ap和第二被支承部35b的上表面35bp是与下凸缘面33L相连的面。即,第一被支承部35a的上表面35ap和第二被支承部35b的上表面35bp与下凸缘面33L连续,相对于下凸缘面33L没有台阶。
在下凸缘32L和上凸缘32U形成有沿上下方向Dz贯通而能供多个螺栓39分别插通的螺栓孔34。下半壳体30L和上半壳体30U由插通于下凸缘32L的螺栓孔34和上凸缘32U的螺栓孔34的螺栓39紧固。
在下半壳体主体31L的内周面和上半壳体30U的内周面形成有分别储存上述的多个静止零件的多个静止零件储存部36。下半壳体主体31L的各静止零件储存部36是从下半壳体主体31L的内周面向径向外侧Dro凹陷,并沿周向Dc延伸的槽。此外,上半壳体主体31U的各静止零件储存部36是从上半壳体主体31U的内周面向径向外侧Dro凹陷,并沿周向Dc延伸的槽。需要说明的是,作为静止零件的一种的隔膜20由沿周向Dc延伸的静止零件储存部36中的凸缘面附近的部分支承。
通过蒸汽轮机10的运转,壳体30的内周面暴露于高温的蒸气。因此,通过蒸汽轮机10的运转,壳体30有时会产生蠕变变形等非弹性变形。该变形的结果是,在上半壳体30U未紧固于下半壳体30L的开放状态下,如图4所示,下凸缘面33L和上凸缘面33U的上下方向Dz的位置根据轴线方向Dy的位置而改变。
在将如上所示发生变形后的上半壳体30U紧固于如上所示发生变形后的下半壳体30L而使壳体30成为紧固状态时,如图5所示,下凸缘面33L和上凸缘面33U的上下方向Dz的位置根据轴线方向Dy的位置进一步改变。
装配于壳体30的静止零件与转子15之间的径向Dr的间隔需要控制在预先设定的容许尺寸的范围内。具体而言,例如,作为静止零件的一种的第一轴封装置13a和第二轴封装置13b与转子轴16之间的间隔、隔膜20的密封装置25与转子轴16之间的间隔需要控制在预先设定的容许尺寸的范围内。然而,即使有开放状态的下半壳体30L的形状数据和上半壳体30U的形状数据,在壳体30从开放状态成为紧固状态而下半壳体30L和上半壳体30U的形状改变时,有时静止零件与转子15之间的径向Dr的间隔也会改变,该间隔也会脱离容许尺寸的范围。
发明人发现:伴随由从开放状态成为紧固状态引起的下半壳体30L和上半壳体30U的变形的静止零件与转子15之间的径向Dr的间隔的变化对下凸缘面33L和上凸缘面33U的变形占支配地位。因此,发明人设为:对由从开放状态成为紧固状态引起的下凸缘面33L的位移量和上凸缘面33U的位移量进行推定,基于这些位移量来掌握紧固状态时的静止零件与转子15之间的径向Dr的间隔。
以下,对推定下凸缘面33L的位移量和上凸缘面33U的位移量的凸缘位移量推定装置和凸缘位移量推定方法进行说明。
<凸缘位移量推定装置的实施方式>
参照图6,对本实施方式的凸缘位移量推定装置进行说明。
凸缘位移量推定装置50是计算机。该凸缘位移量推定装置50具备:CPU(CentralProcessing Unit:中央处理器)60,进行各种运算;存储器57,其为CPU60的工作区域等;硬盘驱动器装置等辅助存储装置58;键盘、鼠标等手动输入装置(输入装置)51;显示装置(输出装置)52;手动输入装置51和显示装置52的输入输出接口53;装置接口(输入装置)54,用于在与三维激光测量器等三维形状测量装置69之间进行数据的收发;通信接口(输入输出装置)55,用于经由网络N来与外部通信;以及存储/再现装置(输入输出装置)56,对作为非暂时性存储介质的一种的盘型存储介质D进行数据的存储处理、再现处理。
在辅助存储装置58中预先储存有凸缘位移量推定程序58p、构成蒸汽轮机10的多个零件的每一个的基准三维形状数据58d。该基准三维形状数据58d可以是三维设计数据,例如,可以是将蒸汽轮机10从工厂出货之前通过实测获得的三维数据。即,该基准三维形状数据58d只要是在定期检查前的运转之前获得的三维数据即可。能从基准三维形状数据58d获得多个零件的每一个的各位置处的三维坐标数据。凸缘位移量推定程序58p例如经由存储/再现装置56从作为非暂时性存储介质的一种的盘型存储介质D引入至辅助存储装置58。需要说明的是,该凸缘位移量推定程序58p也可以经由通信接口55从外部的装置引入至辅助存储装置58。
CPU60在功能上具有:实测坐标受理部61、有效坐标掌握部62、坐标变更部63、接触位置推定部64以及位移量运算部65。这些各功能部61~65均通过CPU60执行储存于辅助存储装置58的凸缘位移量推定程序58p来发挥功能。在后文对这些各功能部61~65中的动作加以记述。
<凸缘位移量推定方法的实施方式>
按照图7所示的流程图,对本实施方式的凸缘位移量推定方法进行说明。需要说明的是,该凸缘位移量推定方法由上述的凸缘位移量推定装置执行。
在每次进行检查等时,对蒸汽轮机10进行拆卸、组装。在蒸汽轮机10的拆卸完成的时间点,如图4所示,将上半壳体30U从下半壳体30L拆下。其结果是,壳体30成为未通过螺栓39将上半壳体30U和下半壳体30L紧固的开放状态。进而,将转子15、多个隔膜20、第一轴封装置13a以及第二轴封装置13b从壳体30拆下,配置于该壳体30外。需要说明的是,在蒸汽轮机10的拆卸完成的时间点,也可以将下半壳体30L从支架11拆下,但在此设为下半壳体30L支承于支架11。
操作者在如上所示地将蒸汽轮机10拆卸而壳体30成为开放状态时,使用三维激光测量器等三维形状测定装置69,对上凸缘面33U中的多个位置处的三维坐标值和下凸缘面33L中的多个位置处的三维坐标值进行测定。然后,操作者使上凸缘面33U中的多个位置处的三维坐标值和下凸缘面33L中的多个位置处的三维坐标值作为实测三维坐标数据,从三维形状测定装置69传输至凸缘位移量推定装置50。凸缘位移量推定装置50的实测坐标受理部61受理上凸缘面33U中的多个位置处的实测三维坐标数据和下凸缘面33L中的多个位置处的实测三维坐标数据(实测坐标受理工序S1)。
本实施方式的三维坐标数据包括:表示沿水平方向延伸的轴线方向Dy的位置的坐标值;表示与轴线方向Dy垂直的上下方向Dz的位置的坐标值;以及表示与轴线方向Dy垂直且沿水平方向延伸的横向Dx的位置的坐标值。
在实测坐标受理部61受理多个实测三维坐标数据时,凸缘位移量推定装置50的有效坐标掌握部62使用多个实测三维坐标数据,如图8所示,掌握多个下对象位置71L、下第一位置72La、下第二位置72Lb、多个下对象中点位置75L、多个上对象位置71U、上第一位置72Ua、上第二位置72Ub以及多个上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据(有效坐标掌握工序S2)。在此,有效三维坐标数据是指基于所受理的多个实测三维坐标数据而计算出的、还包括假想上的面的下凸缘面33L和上凸缘面33U的面上的点的三维坐标数据。该数据是推定由从开放状态成为紧固状态引起的下凸缘面33L的位移量和上凸缘面33U的位移量所需的数据。之后,对该有效三维坐标数据的掌握方法详细进行说明。
在此,下第一位置72La是在与下凸缘面33L相连的面中与第一被支承部35a的第一代表位置74a在水平方向上的位置一致的位置。第一代表位置74a是在第一被支承部35a中施加最大的负荷的位置。下第二位置72Lb是在与下凸缘面33L相连的面中与第二被支承部35b的第二代表位置74b在水平方向上的位置一致的位置。第二代表位置74b是在第二被支承部35b中施加最大的负荷的位置。需要说明的是,“与下凸缘面33L相连的面”可以是实际存在的面,也可以是假想上的面。在本实施方式中,第一被支承部35a的上表面35ap和第二被支承部35b的上表面35bp是与下凸缘面33L相连的面。多个下对象位置71L是在下凸缘面33L中想要获得壳体30从开放状态成为紧固状态时的上下方向Dz的位移量的位置。在此,在下凸缘面33L中想要获得上下方向Dz的位移量的位置是指在下凸缘面33L中轴线方向Dy上的形成有静止零件储存部36的位置,是下凸缘面33L中的内侧缘的位置。如图8和图9所示,下对象中点位置75L是在下凸缘面33L中横向Dx上的中点的位置,且是轴线方向Dy的位置与下对象位置71L一致的位置。上第一位置72Ua是在与上凸缘面33U相连的面中与第一被支承部35a的第一代表位置74a在水平方向上的位置一致的位置。上第二位置72Ub是在与上凸缘面33U相连的面中与第二被支承部35b的第二代表位置74b在水平方向上的位置一致的位置。需要说明的是,“与上凸缘面33U相连的面”可以是实际存在的面,也可以是假想上的面。多个上对象位置71U是在上凸缘面33U中想要获得壳体30从开放状态成为紧固状态时的上下方向Dz的位移量的位置。在此,在上凸缘面33U中想要获得上下方向Dz的位移量的位置是指在上凸缘面33U中轴线方向Dy上的形成有静止零件储存部36的位置,是上凸缘面33U中的内侧缘的位置。如图8和图9所示,上对象中点位置75U是在上凸缘面33U中横向Dx上的中点的位置,且是轴线方向Dy的位置与上对象位置一致的位置。需要说明的是,之后,对各位置处的有效三维坐标数据的掌握方法详细进行说明。
多个上对象位置71U均与多个下对象位置71L中的任一个下对象位置71L水平方向的位置一致。因此,上对象中点位置75U是在上凸缘面33U中横向Dx上的中点的位置,也是轴线方向Dy上的位置与下对象位置71L一致的位置。在此,XX方向的位置一致不仅包括XX方向的位置完全一致的情况,而且也包括XX方向的位置实质上一致的情况。例如,水平方向的位置一致不仅是表示轴线方向Dy的位置的坐标值相同,并且表示横向Dx的位置的坐标值也相同的意思,而且也包含表示轴线方向Dy的位置的坐标值实质上相同,并且表示横向Dx的位置的坐标值也实质上相同的意思。
伴随由从开放状态成为紧固状态引起的下半壳体30L和上半壳体30U的变形的静止零件与转子15之间的径向Dr的间隔的变化对以下位置的变形占支配地位:在下凸缘面33L中轴线方向Dy上的形成有静止零件储存部36的位置且下凸缘面33L中的内侧缘的位置的变形;以及在上凸缘面33U中轴线方向Dy上的形成有静止零件储存部36的位置且上凸缘面33U中的内侧缘的位置的变形。因此,将想要获得上下方向Dz的位移量的下对象位置71L设为上述的位置,将想要获得上下方向Dz的位移量的上对象位置71U设为上述的位置。
需要说明的是,下对象位置71L也可以不是下凸缘面33L的内侧缘的位置,例如,也可以是在凸缘宽度方向Dw上从下凸缘面33L的内侧缘到凸缘宽度的1/3的位置为止的范围内的任一个位置。同样,上对象位置71U也可以不是上凸缘面33U的内侧缘的位置,例如,也可以是在凸缘宽度方向Dw上从上凸缘面33U的内侧缘到凸缘宽度的1/3的位置为止的范围内的任一个位置。在此,凸缘宽度方向Dw是指沿凸缘面将凸缘面的外缘与内缘连接的方向,是从参照位置到凸缘面的外缘或内缘为止的距离最短的方向。需要说明的是,参照位置是指上对象位置71U和下对象位置71L中的每一个。
接着,凸缘位移量推定装置50的坐标变更部63变更通过有效坐标掌握部62掌握的有效三维坐标数据(坐标变更工序S3)。具体而言,如图10所示,坐标变更部63通过平行移动和/或旋转移动等坐标转换来变更由有效坐标掌握部62掌握的有效三维坐标数据,使下第一位置72La的有效三维坐标数据与上第一位置72Ua的有效三维坐标数据一致,且使下第二位置72Lb的有效三维坐标数据与上第二位置72Ub的有效三维坐标数据一致。
接着,凸缘位移量推定装置50的接触位置推定部64使用通过坐标变更部63变更后的下对象中点位置75L和上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据,求出对象接触位置73的有效三维坐标数据,对象接触位置73是对象中点位置75L和上对象中点位置75U的上下方向上的中间位置(接触位置推定工序S4)。
接着,凸缘位移量推定装置50的位移量运算部65求出壳体30从开放状态成为紧固状态时的上对象位置71U和下对象位置71L的上下方向Dz的位移量,并根据来自外部的请求输出这些位移量(位移量运算工序S5)。具体而言,如图9和以下的算式所示,位移量运算部65将坐标变更后的下对象位置71L的有效三维坐标数据中所包括的上下方向Dz的坐标值ZL与相对于该下对象位置71L的对象接触位置73的有效三维坐标数据中所包括的上下方向Dz的坐标值ZC的差设为下对象位置71L的上下方向Dz的位移量ZdL。而且,位移量运算部65将坐标变更后的上对象位置71U的有效三维坐标数据中所包括的上下方向Dz的坐标值ZU与相对于该上对象位置71U的对象接触位置73的有效三维坐标数据中所包括的上下方向Dz的坐标值ZC的差设为上对象位置71U的上下方向Dz的位移量ZdU。
ZdL=ZL-ZC
ZdU=ZU-ZC
以上,通过凸缘位移量推定装置50进行的下凸缘32L的下对象位置71L和上对象位置71U的下对象位置71L处的上下方向Dz的位移量的推定结束。
接着,对有效坐标掌握部62中的有效三维坐标数据的多种掌握方法进行说明。
<第一掌握方法>
在有效坐标掌握工序S2中执行第一掌握方法的情况下,如图11所示,在实测坐标受理工序S1中,受理多个下对象位置71L、多个下中点位置75Lx、多个上对象位置71U以及多个上中点位置75Ux处的实测三维坐标数据。在此,下中点位置75Lx是在下凸缘面33L中横向Dx上的中点的位置。多个下中点位置75Lx在轴线方向Dy上的位置互不相同。多个下中点位置75Lx中的任一个为下对象中点位置75L。中点位置75Ux是在上凸缘面33U中横向Dx上的中点的位置。多个上中点位置75Ux在轴线方向Dy上的位置互不相同。多个上中点位置75Ux中的任一个为上对象中点位置75U。
在第一掌握方法中的有效坐标掌握工序S2中,有效坐标掌握部62将在实测坐标受理工序S1中受理的多个下对象位置71L和多个上对象位置71U处的实测三维坐标数据保持原样地设为多个下对象位置71L和多个上对象位置71U处的有效三维坐标数据。
有效坐标掌握部62能从存储于辅助存储装置58的基准三维形状数据58d获得在生成该数据的时间点上的多个下对象位置71L和多个上对象位置71U的三维坐标数据。因此,有效坐标掌握部62例如如下所示地从实测坐标受理部61所受理的多个位置处的实测三维坐标数据中识别一个下对象位置71L的实测三维坐标数据。有效坐标掌握部62从实测坐标受理部61所受理的多个位置处的实测三维坐标数据中提取基准三维形状数据58d所示的一个下对象位置71L的三维坐标数据与水平方向的坐标值一致的实测三维坐标数据,将该实测三维坐标数据识别为一个下对象位置71L的实测三维坐标数据。
在有效坐标掌握工序S2中,有效坐标掌握部62根据多个下中点位置75Lx处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据。有效坐标掌握部62还根据多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据。在有效坐标掌握部62求出下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据的情况下,如图12所示,使用多个下中点位置75Lx处的有效三维坐标数据来求出近似地表示在下凸缘面33L中沿多个下中点位置75Lx的区域中的面形状的二次函数等高维函数F。有效坐标掌握部62使用该高维函数F,求出相对于基准三维形状数据58d所示的下对象中点位置75L的水平方向的坐标值的上下方向Dz的坐标值。然后,有效坐标掌握部62将基准三维形状数据58d所示的与下对象中点位置75L有关的各方向的坐标值中的上下方向Dz的坐标值置换为之前求出的上下方向Dz的坐标值,将其设为下对象中点位置75L的有效三维坐标数据。
实测坐标受理部61只要能受理所有的多个下对象中点位置75L处的实测三维坐标数据和所有的多个上对象中点位置75U处的实测三维坐标数据,就可以将这些实测三维坐标数据保持原样地设为有效三维坐标数据。然而,实际上,例如,有时多个下对象中点位置75L中的任一个下对象中点位置75L为螺栓孔34等的位置。在该情况下,无法获得该下对象中点位置75L的实测三维坐标数据。因此,在此,设为根据多个下中点位置75Lx处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据。
而且,在有效坐标掌握工序S2中,有效坐标掌握部62使用表示多个下中点位置75Lx处的实测三维坐标数据的变化倾向的上述的高维函数F,通过外插求出下第一位置72La和下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据。有效坐标掌握部62还使用表示多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据的变化倾向的高维函数,通过外插求出上第一位置72Ua和上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
以上,通过高维函数F对下凸缘面33L与上凸缘面33U的面形状进行近似。然而,也可以如图13所示,通过一次函数对下凸缘面33L的一部分的面形状、上凸缘面33U的一部分的面形状进行近似。在该情况下,有效坐标掌握部62使用在多个下中点位置75Lx中接近应掌握有效三维坐标数据的下对象中点位置75L的多个下中点位置75Lx处的有效三维坐标数据,通过一次函数Fa、Fb对应该掌握有效三维坐标数据的下对象中点位置75L进行近似。然后,使用该一次函数Fa、Fb来求出该下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据的上下方向Dz的坐标值。此外,有效坐标掌握部62使用在多个上中点位置75Ux中接近应掌握有效三维坐标数据的上对象中点位置75U的多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据,通过一次函数对应该掌握有效三维坐标数据的上对象中点位置75U进行近似。然后,使用该一次函数来求出该上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据的上下方向Dz的坐标值。而且,有效坐标掌握部62使用上述的一次函数Fa、Fb,通过外插求出下第一位置72La和下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据,并且使用一次函数,通过外插求出上第一位置72Ua和上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
以上,掌握多个下对象位置71L、多个下对象中点位置75L、下第一位置72La、下第二位置72Lb、多个上对象位置71U、多个上对象中点位置75U、上第一位置72Ua以及上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
如上所述,在第一掌握方法中,能减少要处理的三维坐标数据的数量,因此,不仅能减轻操作者测定三维坐标值的工夫,而且能减轻计算机的计算负荷。
以上,对下第一位置72La和下第二位置72Lb的上下方向Dz的坐标值进行推定。然而,在实测坐标受理工序S1中,在受理与下凸缘面33L相连的第一被支承部35a的上表面35ap处的下第一位置72La的实测三维坐标数据乃至与下凸缘面33L相连的第二被支承部35b的上表面35bp处的下第二位置72Lb的实测三维坐标数据的情况下,可以将这些实测三维数据分别保持原样地设为下第一位置72La的有效三维坐标数据、下第二位置72Lb的有效三维坐标数据。
如上所述,上半壳体30U有时也具有与上凸缘32U相连的第一被支承部和第二被支承部。在该情况下,在实测坐标受理工序S1中,在受理与上凸缘面33U相连的第一被支承部的下表面处的上第一位置72Ua的实测三维坐标数据乃至与上凸缘面33U相连的第二被支承部的下表面处的上第二位置72Ub的实测三维坐标数据时,可以将这些实测三维数据分别保持原样地设为上第一位置72Ua的有效三维坐标数据、上第二位置72Ub的有效三维坐标数据。
<第二掌握方法>
在有效坐标掌握工序S2中执行第二掌握方法的情况下,在实测坐标受理工序S1中,受理图14所示的以下的位置处的实测三维坐标数据。
a.在多个下对象位置71L的每一个,通过下对象位置71L且沿凸缘宽度方向Dw延伸的下虚拟线76L上的多个位置78处的实测三维坐标数据
b.在多个上对象位置71U的每一个,通过上对象位置71U且沿凸缘宽度方向Dw延伸的上虚拟线76U上的多个位置78处的实测三维坐标数据
在此,“通过YY位置且沿凸缘宽度方向延伸的Z假想纬线”上的“YY位置”是基准三维形状数据58d所示的“YY位置”。此外,在实测坐标受理工序S1中受理实测三维坐标数据的虚拟线上的位置的数量,例如为2以上且小于10。
在第二掌握方法中的有效坐标掌握工序S2中,有效坐标掌握部62使用在实测坐标受理工序S1中受理的多个实测三维坐标数据来掌握多个下对象位置71L和多个上对象位置71U处的有效三维坐标数据。
有效坐标掌握部62使用如图15所示通过参照位置71且沿凸缘宽度方向Dw延伸的虚拟线76上的多个位置78处的实测三维坐标数据来求出近似地表示虚拟线76上的多个位置78处的上下方向Dz的坐标值的函数F2。有效坐标掌握部62使用该函数F2,通过外插求出参照位置71处的上下方向Dz的坐标值。然后,有效坐标掌握部62将基准三维形状数据58d所示的与参照位置71有关的各方向的坐标值中的上下方向Dz的坐标值置换为之前求出的上下方向Dz的坐标值,将其设为参照位置71的有效三维坐标数据。
而且,在有效坐标掌握工序S2中执行第二掌握方法的情况下,在实测坐标受理工序S1中,受理以下的位置处的实测三维坐标数据。
c.c.在多个下对象中点位置75L每一个,通过下对象中点位置75L且沿凸缘宽度方向Dw延伸的下中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据
d.d.在多个上对象中点位置75U每一个,通过上对象中点位置75U且沿凸缘宽度方向Dw延伸的上中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据
在有效坐标掌握工序S2中,有效坐标掌握部62使用在实测坐标受理工序S1中受理的下中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据和上中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据,通过与上述的方法同样的方法,掌握作为上述的参照位置的多个下对象中点位置75L和多个上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据。
而且,在有效坐标掌握工序S2中,有效坐标掌握部62使用多个下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据来推定下第一位置72La和下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据。而且,有效坐标掌握部62使用多个上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据来推定上第一位置72Ua和上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。在有效坐标掌握部62对下第一位置72La和下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据进行推定时,有效坐标掌握部62与在第一掌握方法中进行了说明的方法同样地,根据多个下对象中点位置75L处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出下第一位置72La和下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据。此外,在有效坐标掌握部62对上第一位置72Ua和上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据进行推定时,有效坐标掌握部62与在第一掌握方法中进行了说明的方法同样地,根据多个上对象中点位置75U处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出上第一位置72Ua和上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
以上,掌握多个下对象位置71L、多个下对象中点位置75L、下第一位置72La、下第二位置72Lb、多个上对象位置71U、多个上对象中点位置75U、上第一位置72Ua以及上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
在第一掌握方法中,将参照位置的实测三维坐标数据保持原样地设为该参照位置的有效三维坐标数据。因此,参照位置的有效三维坐标数据不仅容易受局部的形状变化的影响,而且可能包含较大的计测误差。例如,在三维形状测量装置69为三维激光测量器的情况下,若在测量对象与三维激光测量器之间存在微小的悬浮物,则通过该三维激光测量器计测出的三维位置数据会包含误差。另一方面,在第二掌握方法中,根据多个位置处的实测三维坐标数据推定参照位置71的三维坐标数据,将该三维坐标数据设为有效三维坐标数据。因此,在第二掌握方法中,不仅与第一掌握方法相比不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。
以上,对下第一位置72La和下第二位置72Lb的上下方向Dz的坐标值进行推定。然而,在实测坐标受理工序S1中,在受理以下的实测三维坐标数据的情况下,可以通过与上述的求出参照位置71的有效三维坐标数据的方法相同的方法,使用该实测三维坐标数据来求出下第一位置72La和下第二位置72Lb的有效三维坐标数据。
a.通过下第一位置72La且沿第一被支承部35a的突出方向延伸的虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据
b.通过下第二位置72Lb且沿第二被支承部35b的突出方向延伸的虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据
在此,被支承部35a、35b的突出方向是指被支承部35a、35b沿被支承部35a、35b的上表面35ap、35bp从凸缘突出的方向。
如上所述,上半壳体30U有时也具有与上凸缘32U相连的第一被支承部和第二被支承部。在该情况下,在实测坐标受理工序S1中,在受理以下的实测三维坐标数据的情况下,可以通过与上述的求出参照位置的有效三维坐标数据的方法相同的方法,使用该实测三维坐标数据来求出上第一位置72Ua和上第二位置72Ub的有效三维坐标数据。
a.通过上第一位置72Ua且沿第一被支承部的突出方向延伸的虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据
b.通过下第二位置72Ub且沿第二被支承部的突出方向延伸的虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据
<第三掌握方法>
在有效坐标掌握工序S2中执行第三掌握方法的情况下,如图16和图17所示,在实测坐标受理工序S1中,受理遍及整个下凸缘面33L的多个位置78处的实测三维坐标数据和遍及整个上凸缘面33U的多个位置处的实测三维坐标数据。需要说明的是,图17是表示基准三维形状数据58d所示的凸缘面80和参照位置81与遍及整个实际的凸缘面的多个位置处的实测三维坐标数据所示的点85的相对位置关系的示意图。
在第三掌握方法中的有效坐标掌握工序S2中,有效坐标掌握部62首先如图18所示,使用遍及整个凸缘面的多个位置处的实测三维坐标数据来生成多个多边形数据。多边形数据是指对多边形的平面进行规定的数据。有效坐标掌握部62用线段将多个位置处的实测三维坐标数据所示的点85中的相互接近的多个点85连接,将由这些线段包围的多边形平面设为多边形86。
接着,有效坐标掌握部62从多个多边形数据中,如图19所示地提取满足某个条件的多个多边形数据。需要说明的是,在图19中,对由提取的多边形数据确定的多边形86a添加图案,对由不提取的多边形数据确定的多边形86b不添加图案。此外,图19中的XY平面是与基准三维形状数据58d所示的凸缘面80平行的面。在此,上述的条件是指由多边形数据确定的多边形86相对于基准三维形状数据58d所示的凸缘面80的倾斜度处于规定的倾斜度以内。有效坐标掌握部62首先按多个多边形86的每一个求出多边形86的法线n。接着,有效坐标掌握部62按多个多边形86的每一个求出相对于基准三维形状数据58d所示的凸缘面80的垂线p与多边形86的法线n的角度α。然后,有效坐标掌握部62从多个多边形数据中提取相对于凸缘面80的垂线p与多边形86的法线n的角度α处于规定的角度(规定的倾斜度)以内的多个多边形数据。
执行该数据的提取处理,用于从在实测坐标受理工序S1中受理的多个点85中的实测三维坐标数据中去除凸缘面的缘的壁中的点、贯穿凸缘面的螺栓孔34的内周面中的点处的实测三维坐标数据。因此,如图20所示,该提取处理后的点85的数量少于之前的点85的数量。特别是,在基准三维形状数据58d所示的基准形状模型中,关于相对于凸缘面80倾斜的面82,提取处理后的点85的数量明显少于之前的点85的数量。
有效坐标掌握部62接着如图21所示地将包括凸缘面80的假想三维空间分割为多个三维块83。然后,有效坐标掌握部62按多个三维块83的每一个确定作为对象的三维块83中的代表点87。具体而言,有效坐标掌握部62将由通过提取处理提取出的多个多边形数据确定的多边形86a中所包括的多个点85中的作为对象的三维块83中所包括的作为多个点85的中位数的点设为作为对象的三维块83中的代表点87。
需要说明的是,代表点87可以通过基于由通过提取处理提取出的多个多边形数据确定的多边形86a中所包括的多个点85的洛伦兹分布的鲁棒性推定、双权(Biweight)推定来确定。
有效坐标掌握部62通过相互作为补充面的平面或曲面将多个三维块83的每一个的代表点87连接来生成包括多个三维块83的每一个的代表点87的补充面的面形状数据。该面形状数据由表示整个凸缘面的形状的函数F3表示。有效坐标掌握部62使用由函数F3表示的整个凸缘面的面形状数据来求出上述的参照位置71处的有效三维坐标数据。需要说明的是,第三掌握方法中的参照位置71是多个下对象位置71L、多个下对象中点位置75L、多个上对象位置71U、多个上对象中点位置75U中的每一个。
在第三掌握方法中的有效坐标掌握工序S2中也与第一掌握方法和第二掌握方法同样,有效坐标掌握部62使用多个下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据来推定下第一位置72La和下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据。而且,有效坐标掌握部62使用多个上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据来推定上第一位置72Ua和上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
以上,掌握多个下对象位置71L、多个下对象中点位置75L、下第一位置72La、下第二位置72Lb、多个上对象位置71U、多个上对象中点位置75U、上第一位置72Ua以及上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
在第三掌握方法中,不仅与第二掌握方法相比不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。而且,在第三掌握方法中,即使在存在由障碍物等引起的大范围的数据缺损的情况下,也能掌握参照位置处的有效三维坐标数据。
以上,对下第一位置72La和下第二位置72Lb的上下方向Dz的坐标值进行推定。然而,在实测坐标受理工序S1中,在受理遍及第一被支承部35a的整个上表面35ap的多个位置和遍及第二被支承部35b的整个上表面35bp的多个位置处的实测三维坐标数据的情况下,可以通过以下的方法求出下第一位置72La和下第二位置72Lb的有效三维坐标数据。具体而言,首先,将遍及第一被支承部35a的整个上表面35ap的多个位置和遍及第二被支承部35b的整个上表面35bp的多个位置处的实测三维坐标数据包括在内,求出第一被支承部35a的上表面35ap、第二被支承部35b的上表面35bp以及下凸缘面33L的整体的面形状数据。然后,使用由函数表示的整个面的面形状数据来求出下第一位置72La和下第二位置72Lb的有效三维坐标数据。
如上所述,上半壳体30U有时也具有与上凸缘32U相连的第一被支承部和第二被支承部。在该情况下,在实测坐标受理工序S1中,可以受理遍及与上凸缘32U相连的第一被支承部的整个下表面的多个位置和遍及与上凸缘32U相连的第二被支承部的整个下表面的多个位置处的实测三维坐标数据,通过以下的方法求出上第一位置72Ua和上第二位置72Ub的有效三维坐标数据。具体而言,首先,将遍及第一被支承部的整个下表面的多个位置和遍及第二被支承部的整个下表面的多个位置处的实测三维坐标数据包括在内,求出第一被支承部的下表面、第二被支承部的下表面以及上凸缘面33U的整体的面形状数据。然后,使用由函数表示的整个面的面形状数据来求出上第一位置72Ua和上第二位置72Ub的有效三维坐标数据。
<第四掌握方法>
在有效坐标掌握工序S2中执行第四掌握方法的情况下,如图22和图23所示,在实测坐标受理工序S1中,受理在凸缘面中上述的包括参照位置71的参照计测区域79中的多个位置78处的实测三维坐标数据。需要说明的是,图23是表示基准三维形状数据58d所示的凸缘面80与在实际的凸缘面中参照计测区域79中的多个位置处的实测三维坐标数据所示的点85的相对位置关系的示意图。在此,如图22所示,参照计测区域79是指例如以参照位置71为起点,该参照位置71处的凸缘宽度的1/20~1/2的距离的范围内的区域。由此,该参照计测区域79也是在下凸缘面33L中包括下对象位置71L的下计测区域,也是在上凸缘面33U中包括上对象位置71U的上计测区域。而且,该参照计测区域79也是在下凸缘面33L中包括下对象中点位置75L的下中点计测区域,也是在上凸缘面33U中包括上对象中点位置75U的上中点计测区域。需要说明的是,这里的参照位置71的三维坐标数据是基准三维形状数据58d所示的参照位置的三维坐标数据。此外,在实测坐标受理工序S1中受理的参照计测区域79内的实测三维坐标数据的数量例如为10个以上。由此,在第四掌握方法的实测坐标受理工序S1中受理的参照计测区域79内的实测三维坐标数据的数量比在第二掌握方法的实测坐标受理工序S1中受理的虚拟线上的位置的实测三维坐标数据的数量多。
在第四掌握方法中的有效坐标掌握工序S2中,有效坐标掌握部62首先与在第三掌握方法中进行了说明的方法同样地,使用多个位置78处的实测三维坐标数据来生成多个多边形数据,从多个多边形数据中提取满足某个条件的多个多边形数据。其结果是,如图24所示,该提取处理后的实测三维坐标数据所示的点85的数量少于之前的点85的数量。
有效坐标掌握部62接着与在第三掌握方法中进行了说明的方法同样,如图25所示地将包括凸缘面80的假想三维空间分割为多个三维块83。然后,有效坐标掌握部62按多个三维块83的每一个确定作为对象的三维块83中的代表点87。
有效坐标掌握部62通过相互作为补充面的平面或曲面将多个三维块83的每一个的代表点87连接来生成包括多个三维块83的每一个的代表点87的补充面的面形状数据。该面形状数据由表示凸缘面中的参照计测区域79内的形状的函数F4表示。有效坐标掌握部62使用由函数F4表示的面形状数据来求出上述的参照位置71处的有效三维坐标数据。
在第四掌握方法中的二次处理工序中也与第一掌握方法和第二掌握方法中的二次处理工序同样,有效坐标掌握部62使用多个下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据来推定下第一位置72La和下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据。而且,有效坐标掌握部62使用多个上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据来推定上第一位置72Ua和上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
以上,掌握多个下对象位置71L、多个下对象中点位置75L、下第一位置72La、下第二位置72Lb、多个上对象位置71U、多个上对象中点位置75U、上第一位置72Ua以及上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
在第四掌握方法中,不仅与第二掌握方法相比不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。而且,在第四掌握方法中,即使在存在由障碍物等引起的大范围的数据缺损的情况下,也能掌握参照位置处的有效三维坐标数据。
以上,使用凸缘面中的参照计测区域79内的面形状数据来求出上述的参照位置71处的有效三维坐标数据。然而,也可以不生成面形状数据,而将多个三维块中的包括参照位置71的三维块83的代表点87上的上下方向Dz的坐标值设为参照位置71处的上下方向Dz的坐标值。
以上,对下第一位置72La和下第二位置72Lb的上下方向Dz的坐标值进行推定。然而,在实测坐标受理工序S1中,在受理遍及第一被支承部35a的整个上表面35ap的多个位置和遍及第二被支承部35b的整个上表面35bp的多个位置处的实测三维坐标数据的情况下,可以通过以下的方法求出下第一位置72La和下第二位置72Lb的有效三维坐标数据。具体而言,首先,使用遍及第一被支承部35a的整个上表面35ap的多个位置处的实测三维坐标数据来生成多个多边形数据,从多个多边形数据中提取满足某个条件的多个多边形数据。然后,从提取出的多边形数据所示的多个点中确定代表点,将该代表点上的上下方向Dz的坐标值设为下第一位置72La处的上下方向Dz的坐标值。同样,使用遍及第二被支承部35b的整个上表面35ap的多个位置处的实测三维坐标数据来确定代表点,将该代表点上的上下方向Dz的坐标值设为下第二位置72Lb处的上下方向Dz的坐标值。
如上所述,上半壳体30U有时也具有与上凸缘32U相连的第一被支承部和第二被支承部。在该情况下,在实测坐标受理工序S1中,受理遍及与上凸缘32U相连的第一被支承部的整个下表面的多个位置和遍及与上凸缘32U相连的第二被支承部35b的整个下表面的多个位置处的实测三维坐标数据。然后,与以上同样地,使用所受理的多个位置处的实测三维坐标数据来确定各面上的代表点,将各面上的代表点上的上下方向Dz的坐标值分别设为上第一位置72Ua处的上下方向Dz的坐标值、上第二位置72Ub处的上下方向Dz的坐标值。
需要说明的是,可以通过第一掌握方法来掌握上对象中点位置75U和下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,通过第二掌握方法或第四掌握方法来掌握上对象位置71U和下对象位置71L处的有效三维坐标数据。此外,也可以通过第二掌握方法来掌握上对象中点位置75U和下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,通过第一掌握方法或第四掌握方法来掌握上对象位置71U和下对象位置71L处的有效三维坐标数据。而且,也可以通过第四掌握方法来掌握上对象中点位置75U和下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,通过第一掌握方法或第二掌握方法来掌握上对象位置71U和下对象位置71L处的有效三维坐标数据。
如上所述,在本实施方式中,将上凸缘面33U中的上对象中点位置75U和下凸缘面33L中的下对象中点位置75L的上下方向Dz的中点设为对象接触位置73。而且,在本实施方式中,将在上凸缘面33U中想要获得上下方向Dz的位移量的上对象位置71U与对象接触位置73的上下方向Dz的差设为上对象位置71U的位移量。而且,在本实施方式中,将在下凸缘面33L中想要获得上下方向Dz的位移量的下对象位置71L与对象接触位置73的上下方向Dz的差设为下对象位置71L的位移量。因此,在本实施方式中,即使不使用下半壳体30L和上半壳体30U的有限元模型来模拟下半壳体30L和上半壳体30U的变形,也能求出上对象位置71U和下对象位置71L的上下方向Dz的位移量。由此,在本实施方式中,能降低求出位移量时的计算负荷。因此,在本实施方式中,能缩短凸缘面的推定的准备期间,并且降低其推定成本。
再者,也能将上凸缘面33U中的上对象位置71U和下凸缘面33L中的下对象位置71L的上下方向Dz的中点设为对象接触位置73。凸缘面的变形不仅包括伴随轴线方向Dy的变化的上下方向Dz的变形,而且如图9所示也包括伴随横向Dx的变化的上下方向Dz的变形。假设下对象位置71L、上对象位置71U为凸缘面中的内侧缘的位置,如上所述,使用上对象位置71U和下对象位置71L来求出对象接触位置73。在该情况下,伴随凸缘面中的横向Dx的变化的上下方向Dz的变形极端地反映在所求出的对象接触位置73,对象接触位置73的上下方向Dz的误差增大,作为结果,有时上对象位置71U和下对象位置71L的位移量的误差增大。另一方面,在本实施方式中,将作为在上凸缘面33U中横向Dx上的中点的上对象中点位置75U和作为在下凸缘面33L中横向Dx上的中点的下对象中点位置75L的上下方向Dz的中点设为对象接触位置73。因此,在本实施方式中,伴随凸缘面中的横向Dx的变化的上下方向Dz的变形不会极端地反映在所求出的对象接触位置73,能减小对象接触位置73的上下方向Dz的误差,作为结果,能减小上对象位置71U和下对象位置71L的位移量的误差。
以上,对本公开的实施方式进行了详细叙述,但本公开不限定于上述实施方式。可以在不脱离根据权利要求书所规定的内容及其同等内容推导出的本发明的概念性的思想和主旨的范围内,进行各种追加、变更、置换、局部删除等。
<附记>
以上的实施方式的旋转机械的凸缘位移量推定方法例如如下所示地掌握。
(1)第一方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法应用于以下的旋转机械。
该旋转机械具备:转子15,能以沿水平方向延伸的轴线Ar为中心旋转;壳体30,覆盖所述转子15的外周;静止零件,配置于所述壳体30内,装配于所述壳体30;以及支架11,从下侧支承所述壳体30。所述壳体30具有:上侧的上半壳体30U;下侧的下半壳体30L;以及多个螺栓39,将所述上半壳体30U和所述下半壳体30L紧固。所述上半壳体30U具有形成有朝向下侧的上凸缘面33U的上凸缘32U。所述下半壳体30L具有:下凸缘32L,形成有朝向上侧,在上下方向Dz上与所述上凸缘面33U对置的下凸缘面33L;以及第一被支承部35a和第二被支承部35b,与所述下凸缘32L相连,由所述支架11从下侧支承,在所述轴线Ar所延伸的轴线方向Dy上相互分离。在所述上凸缘32U和所述下凸缘32L形成有沿上下方向Dz贯通而能供所述多个螺栓39分别插通的螺栓孔34。
在以上的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,执行以下工序:
实测坐标受理工序S1,受理开放状态下的所述上凸缘面33U中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述下凸缘面33L中的多个位置处的实测三维坐标数据,所述开放状态是指将所述旋转机械拆卸后未通过所述多个螺栓39将所述上半壳体30U和所述下半壳体30L紧固的状态;有效坐标掌握工序S2,使用所述下凸缘面33L中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握下第一位置72La、下第二位置72Lb、下对象位置71L以及下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面33U中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握上第一位置72Ua、上第二位置72Ub、上对象位置71U以及上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据;坐标变更工序S3,变更在所述有效坐标掌握工序S2中掌握的有效三维坐标数据,使在所述有效坐标掌握工序S2中掌握的所述下第一位置72La的有效三维坐标数据与所述上第一位置72Ua的有效三维坐标数据一致,且使在所述有效坐标掌握工序S2中掌握的所述下第二位置72Lb的有效三维坐标数据与所述上第二位置72Ub的有效三维坐标数据一致;接触位置推定工序S4,使用通过所述坐标变更工序S3变更后的所述下对象中点位置75L和所述上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据,求出对象接触位置73的有效三维坐标数据,所述对象接触位置73是所述下对象中点位置75L和所述上对象中点位置75U的上下方向Dz上的中间位置;以及位移量运算工序S5,求出从所述开放状态成为紧固状态时的所述上对象位置71U和所述下对象位置71L的上下方向Dz的位移量,所述紧固状态是指通过所述多个螺栓39将所述上半壳体30U和所述下半壳体30L紧固的状态。所述下第一位置72La是在与所述上凸缘面33U相连的面中与所述第一被支承部35a的第一代表位置74a在水平方向上的位置一致的位置。所述下第二位置72Lb是在与所述下凸缘面33L相连的面中与所述第二被支承部35b的第二代表位置74b在水平方向上的位置一致的位置。所述下对象位置71L是在所述下凸缘面33L中想要获得从所述开放状态成为所述紧固状态时的上下方向Dz的位移量的位置。所述下对象中点位置75L是在所述下凸缘面33L中作为在水平方向上与所述轴线方向Dy垂直的方向的横向Dx上的中点的位置,且是所述轴线方向Dy的位置与所述下对象位置71L一致的位置。所述上第一位置72Ua是在与所述上凸缘面33U相连的面中与所述第一被支承部35a的所述第一代表位置74a在水平方向上的位置一致的位置。所述上第二位置72Ub是在与所述上凸缘面33U相连的面中与所述第二被支承部35b的所述第二代表位置74b在水平方向上的位置一致的位置。所述上对象位置71U是在所述上凸缘面33U中与所述下对象位置71L在水平方向的位置一致的位置。所述上对象中点位置75U是在所述上凸缘面33U中所述横向Dx上的中点,且是所述轴线方向Dy的位置与所述下对象位置71L一致的位置。在所述位移量运算工序S5中,将通过所述坐标变更工序S3变更后的所述下对象位置71L的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置与所述对象接触位置73的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置的差设为所述下对象位置71L的上下方向Dz的位移量,将通过所述坐标变更工序S3变更后的所述上对象位置71U的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置与所述对象接触位置73的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置的差设为所述上对象位置71U的上下方向Dz的位移量。
在本方案中,将上凸缘面33U中的上对象中点位置75U和下凸缘面33L中的下对象中点位置75L的上下方向Dz的中点设为对象接触位置73。而且,在本方案中,将在上凸缘面33U中想要获得上下方向Dz的位移量的上对象位置71U与对象接触位置73的上下方向Dz的差设为上对象位置71U的位移量。而且,在本方案中,将在下凸缘面33L中想要获得上下方向Dz的位移量的下对象位置71L与对象接触位置73的上下方向Dz的差设为下对象位置71L的位移量。因此,在本方案中,即使不使用下半壳体30L和上半壳体30U的有限元模型来模拟下半壳体30L和上半壳体30U的变形,也能求出上对象位置71U和下对象位置71L的上下方向Dz的位移量。由此,在本方案中,能降低求出位移量时的计算负荷。
再者,也能将上凸缘面33U中的上对象位置71U和下凸缘面33L中的下对象位置71L的上下方向Dz的中点设为对象接触位置73。凸缘面的变形不仅包括伴随轴线方向Dy的变化的上下方向Dz的变形,而且也包括伴随横向Dx的变化的上下方向Dz的变形。假设下对象位置71L、上对象位置71U为凸缘面中的内侧缘的位置,如上所述,使用上对象位置71U和下对象位置71L来求出对象接触位置73。在该情况下,伴随凸缘面中的横向Dx的变化的上下方向Dz的变形极端地反映在所求出的对象接触位置73,对象接触位置73的上下方向Dz的误差增大,作为结果,有时上对象位置71U和下对象位置71L的位移量的误差增大。另一方面,在本方案中,将作为在上凸缘面33U中横向Dx上的中点的上对象中点位置75U和作为在下凸缘面33L中横向Dx上的中点的下对象中点位置75L的上下方向Dz的中点设为对象接触位置73。因此,在本方案中,伴随凸缘面中的横向Dx的变化的上下方向Dz的变形不会极端地反映在所求出的对象接触位置73,能减小对象接触位置73的上下方向Dz的误差,作为结果,能减小上对象位置71U和下对象位置71L的位移量的误差。
(2)在第二方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,所述下对象位置71L是在所述轴线方向Dy上配置所述静止零件的位置,并且是所述下凸缘面33L中的内侧缘的位置。
从旋转机械的性能等观点考虑,需要对静止零件与转子15之间的径向Dr的间隔进行管理。发明人发现:伴随由壳体30从开放状态成为紧固状态引起的下半壳体30L和上半壳体30U的变形的静止零件与转子15之间的径向Dr的间隔的变化对以下位置的变形占支配地位:在下凸缘面33L中轴线方向Dy上的形成有静止零件储存部36的位置且下凸缘面33L中的内侧缘的位置的变形;以及在上凸缘面33U中轴线方向Dy上的形成有静止零件储存部36的位置且上凸缘面33U中的内侧缘的位置的变形。由此,在本方案中,能高精度地对在壳体30从开放状态成为紧固状态时的静止零件与转子15之间的径向Dr的间隔进行管理。
(3)在第三方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案或所述第二方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理所述下对象中点位置75L和所述上对象中点位置75U处的实测三维坐标数据。在所述有效坐标掌握工序S2中,将所述下对象中点位置75L处的实测三维坐标数据保持原样地作为所述下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据来掌握,将在所述实测坐标受理工序S1中获取到的所述上对象中点位置75U处的实测三维坐标数据保持原样地作为所述上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据来掌握。
在本方案中,将在实测坐标受理工序S1中受理的下对象中点位置75L和上对象中点位置75U处的实测三维坐标数据保持原样地作为下对象中点位置75L和上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据来掌握,因此,能降低计算负荷。
(4)在第四方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案或所述第二方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理通过所述下对象中点位置75L且沿凸缘宽度方向Dw延伸的下中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据,并且受理通过所述上对象中点位置75U且沿凸缘宽度方向Dw延伸的上中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据。在所述有效坐标掌握工序S2中,根据所述下中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,根据所述上中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据。
在本方案中,根据下中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出下对象中点位置75L的有效三维坐标数据,根据上中点虚拟线的多个位置处的实测三维坐标数据求出上对象中点位置75U的有效三维坐标数据。由此,在本方案中,关于下对象中点位置75L和上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据,不仅不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。
(5)在第五方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案或所述第二方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理在所述下凸缘面33L中包括所述下对象中点位置75L的下中点计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据,并且受理在所述上凸缘面33U中包括所述上对象中点位置75U的上中点计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据。在所述有效坐标掌握工序S2中,使用在所述实测坐标受理工序S1中受理的所述下中点计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据来求出所述下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,使用在所述实测坐标受理工序S1中受理的所述上中点计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据来求出所述上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据。
在本方案中,根据下中点计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据求出下对象中点位置75L的有效三维坐标数据,根据上中点计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据求出上对象中点位置75U的有效三维坐标数据。由此,在本方案中,关于下对象中点位置75L和上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据,不仅不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。
(6)在第六方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案或所述第二方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理以下位置处的实测三维坐标数据:多个下中点位置75Lx,是在所述下凸缘面33L中所述横向Dx上的中点的位置,在所述轴线方向Dy上的位置互不相同;以及多个上中点位置75Ux,是在所述上凸缘面33U中所述横向Dx上的中点的位置,在所述轴线方向Dy上的位置互不相同。在所述有效坐标掌握工序S2中,根据所述多个下中点位置75Lx处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出所述下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据。
在本方案中,根据多个下中点位置75Lx处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,根据多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据。由此,在本方案中,即使在实测坐标受理工序S1中未受理下对象中点位置75L、上对象中点位置75U处的实测三维坐标数据的情况下,也能掌握这些位置处的有效三维坐标数据。
(7)在第七方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案至所述第六方案中的任一方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理所述下第一位置72La和所述下第二位置72Lb的实测三维坐标数据。在所述有效坐标掌握工序S2中,将在所述实测坐标受理工序S1中获取到的所述下第一位置72La和所述下第二位置72Lb处的实测三维坐标数据保持原样地作为所述下第一位置72La和所述下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据来掌握。
在本方案中,将在实测坐标受理工序S1中受理的下第一位置72La和下第二位置72Lb处的实测三维坐标数据保持原样地作为下第一位置72La和下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据来掌握,因此,能降低计算负荷。
(8)在第八方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案至所述第六方案中的任一方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理所述第一被支承部35a的表面中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述第二被支承部35b的表面中的多个位置处的实测三维坐标数据。所述第一被支承部35a的所述表面和所述第二被支承部35b的所述表面是在所述上凸缘面33U和所述下凸缘面33L中与所述一方的半壳体所具有的凸缘面相连的面。在所述有效坐标掌握工序S2中,根据在所述实测坐标受理工序S1中获取到的所述第一被支承部35a的所述表面中的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述下第一位置72La处的有效三维坐标数据,根据在所述实测坐标受理工序S1中获取到的所述第二被支承部35b的所述表面中的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述下第二位置72Lb的有效三维坐标数据。
在本方案中,根据在实测坐标受理工序S1中受理的第一被支承部35a中的上表面35ap中的多个实测三维坐标数据求出下第一位置72La的有效三维坐标数据,根据在所述坐标受理工序S1中受理的第二被支承部35b中的上表面35bp中的多个实测三维坐标数据求出下第二位置72Lb的有效三维坐标数据。由此,在本方案中,关于下第一位置72La和下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据,不仅不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。
(9)在第九方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第六方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述有效坐标掌握工序S2中,根据所述多个下中点位置75Lx处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述下第一位置72La和所述下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上第一位置72Ua和所述上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
在本方案中,根据多个下中点位置75Lx处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出下第一位置72La和下第二位置72Lb处的有效三维坐标,根据多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出上第一位置72Ua和上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。由此,在本方案中,即使在实测坐标受理工序S1中未受理下第一位置72La、下第二位置72Lb、上第一位置72Ua以及上第二位置72Ub处的实测三维坐标数据的情况下,也能掌握这些位置处的有效三维坐标数据。
(10)在第十方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案至所述第九方案中的任一方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理所述下对象位置71L和所述上对象位置71U处的实测三维坐标数据。在所述有效坐标掌握工序S2中,将所述下对象位置71L处的实测三维坐标数据保持原样地作为所述下对象位置71L处的有效三维坐标数据来掌握,将在所述实测坐标受理工序S1中获取到的所述上对象位置71U处的实测三维坐标数据保持原样地作为所述上对象位置71U处的有效三维坐标数据来掌握。
在本方案中,将在实测坐标受理工序S1中受理的下对象位置71L和上对象位置71U处的实测三维坐标数据保持原样地作为下对象位置71L和上对象位置71U处的有效三维坐标数据来掌握,因此,能降低计算负荷。
(11)在第十一方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案至所述第九方案中的任一方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理通过所述下对象位置71L且沿凸缘宽度方向Dw延伸的下虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据,并且受理通过所述上对象位置71U且沿凸缘宽度方向Dw延伸的上虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据。在所述有效坐标掌握工序S2中,根据所述下虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述下对象位置71L处的有效三维坐标数据,根据所述上虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述上对象位置71U处的有效三维坐标数据。
在本方案中,根据下虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出下对象位置71L处的有效三维坐标数据,根据上虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出上对象位置71U处的有效三维坐标数据。由此,在本方案中,关于下对象位置71L和上对象位置71U处的有效三维坐标数据,不仅不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。
(12)在第十二方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案至所述第九方案中的任一方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理在所述下凸缘面33L中包括所述下对象位置71L的下计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据,并且受理在所述上凸缘面33U中包括所述上对象位置71U的上计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据。在所述有效坐标掌握工序S2中,使用在所述实测坐标受理工序S1中受理的所述下计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据来求出所述下对象位置71L处的有效三维坐标数据,使用在所述实测坐标受理工序S1中受理的所述上计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据来求出所述上对象位置71U处的有效三维坐标数据。
在本方案中,根据下计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据求出下对象位置71L的有效三维坐标数据,根据下计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据求出上对象位置71U的有效三维坐标数据。由此,在本方案中,关于下对象位置71L和上对象位置71U处的有效三维坐标数据,不仅不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。
(13)在第十三方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第一方案或所述第二方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理遍及整个所述下凸缘面33L的多个位置处的实测三维坐标数据,并且受理遍及整个所述上凸缘面33U的多个位置处的实测三维坐标数据。在所述有效坐标掌握工序S2中,使用在所述实测坐标受理工序S1中受理的遍及整个所述下凸缘面33L的多个位置处的实测三维坐标数据来求出表示整个所述下凸缘面33L的三维形状的下凸缘面33L的形状数据,并且使用在所述实测坐标受理工序S1中受理的遍及整个所述上凸缘面33U的多个位置处的实测三维坐标数据来求出表示整个所述上凸缘面33U的三维形状的上凸缘面33U的形状数据。而且,在所述有效坐标掌握工序S2中,使用所述下凸缘面33L的形状数据来求出所述下对象中点位置75L的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面33U的形状数据来求出所述上对象中点位置75U的有效三维坐标数据。
在本方案中,根据遍及整个下凸缘面33L的多个位置处的实测三维坐标数据求出下对象中点位置75L的有效三维坐标数据,根据遍及整个上凸缘面33U的多个位置处的实测三维坐标数据求出上对象位置75U的有效三维坐标数据。由此,在本方案中,关于下对象中点位置75L和上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据,不仅不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。而且,在本方案中,而且,即使在存在由障碍物等引起的大范围的数据缺损的情况下,也能掌握这些位置处的有效三维坐标数据。
(14)在第十四方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述第十三方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述有效坐标掌握工序S2中,使用所述下凸缘面33L的形状数据来求出所述下第一位置72La和所述下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面33U的形状数据来求出所述上第一位置72Ua和所述上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
在本方案中,根据遍及整个下凸缘面33L的多个位置处的实测三维坐标数据求出下第一位置72La和下第二位置72Lb的有效三维坐标数据,根据遍及整个上凸缘面33U的多个位置处的实测三维坐标数据求出上第一位置72Ua和上第二位置72Ub的有效三维坐标数据。由此,在本方案中,即使在未受理下第一位置72La、下第二位置72Lb、上第一位置72Ua以及上第二位置72Ub处的实测三维坐标数据的情况下,也能掌握这些位置处的有效三维坐标数据。此外,在本方案中,关于下第一位置72La、下第二位置72Lb、上第一位置72Ua以及上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据,不仅不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。而且,在本方案中,而且,即使在存在由障碍物等引起的大范围的数据缺损的情况下,也能掌握这些位置处的有效三维坐标数据。
(15)在第十五方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,
在所述十三方案或所述第十四方案的旋转机械的凸缘位移量推定方法中,在所述有效坐标掌握工序S2中,使用所述下凸缘面33L的形状数据来求出所述下对象位置71L处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面33U的形状数据来求出所述上对象位置71U处的有效三维坐标数据。
在本方案中,根据遍及整个下凸缘面33L的多个位置处的实测三维坐标数据求出下对象位置71L的有效三维坐标数据,根据遍及整个上凸缘面33U的多个位置处的实测三维坐标数据求出上对象位置71U的有效三维坐标数据。由此,在本方案中,关于下对象位置71L和上对象位置71U处的有效三维坐标数据,不仅不易受局部的形状变化的影响,而且能降低包含较大的计测误差的可能性。而且,在本方案中,而且,即使在存在由障碍物等引起的大范围的数据缺损的情况下,也能掌握这些位置处的有效三维坐标数据。
以上的实施方式的旋转机械的凸缘位移量推定程序例如如下所示地掌握。
(16)第十六方案的旋转机械的凸缘位移量推定程序应用于以下的旋转机械。
该旋转机械具备:转子15,能以沿水平方向延伸的轴线Ar为中心旋转;壳体30,覆盖所述转子15的外周;静止零件,配置于所述壳体30内,装配于所述壳体30;以及支架11,从下侧支承所述壳体30。所述壳体30具有:上侧的上半壳体30U;下侧的下半壳体30L;以及多个螺栓39,将所述上半壳体30U和所述下半壳体30L紧固。所述上半壳体30U具有形成有朝向下侧的上凸缘面33U的上凸缘32U。所述下半壳体30L具有:下凸缘32L,形成有朝向上侧,在上下方向Dz上与所述上凸缘面33U对置的下凸缘面33L;以及第一被支承部35a和第二被支承部35b,与所述下凸缘32L相连,由所述支架11从下侧支承,在所述轴线Ar所延伸的轴线方向Dy上相互分离。在所述上凸缘32U和所述下凸缘32L形成有沿上下方向Dz贯通而能供所述多个螺栓39分别插通的螺栓孔34。
以上的旋转机械的凸缘位移量推定程序58p使计算机执行以下工序:实测坐标受理工序S1,受理开放状态下的所述上凸缘面33U中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述下凸缘面33L中的多个位置处的实测三维坐标数据,所述开放状态是指将所述旋转机械拆卸后未通过所述多个螺栓39将所述上半壳体30U和所述下半壳体30L紧固的状态;有效坐标掌握工序S2,使用所述下凸缘面33L中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握下第一位置72La、下第二位置72Lb、下对象位置71L以及下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面33U中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握上第一位置72Ua、上第二位置72Ub、上对象位置71U以及上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据;坐标变更工序S3,变更在所述有效坐标掌握工序S2中掌握的有效三维坐标数据,使在所述有效坐标掌握工序S2中掌握的所述下第一位置72La的有效三维坐标数据与所述上第一位置72Ua的有效三维坐标数据一致,且使在所述有效坐标掌握工序S2中掌握的所述下第二位置72Lb的有效三维坐标数据与所述上第二位置72Ub的有效三维坐标数据一致;接触位置推定工序S4,使用通过所述坐标变更工序S3变更后的所述下对象中点位置75L和所述上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据,求出对象接触位置73的有效三维坐标数据,所述对象接触位置73是所述下对象中点位置75L和所述上对象中点位置75U的上下方向Dz上的中间位置;以及位移量运算工序S5,求出从所述开放状态成为紧固状态时的所述上对象位置71U和所述下对象位置71L的上下方向Dz的位移量,所述紧固状态是指通过所述多个螺栓39将所述上半壳体30U和所述下半壳体30L紧固的状态。所述下第一位置72La是在与所述上凸缘面33U相连的面中与所述第一被支承部35a的第一代表位置74a在水平方向上的位置一致的位置。所述下第二位置72Lb是在与所述下凸缘面33L相连的面中与所述第二被支承部35b的第二代表位置74b在水平方向上的位置一致的位置。所述下对象位置71L是在所述下凸缘面33L中想要获得从所述开放状态成为所述紧固状态时的上下方向Dz的位移量的位置。所述下对象中点位置75L是在所述下凸缘面33L中作为在水平方向上与所述轴线方向Dy垂直的方向的横向Dx上的中点的位置,且是所述轴线方向Dy的位置与所述下对象位置71L一致的位置。所述上第一位置72Ua是在与所述上凸缘面33U相连的面中与所述第一被支承部35a的所述第一代表位置74a在水平方向上的位置一致的位置。所述上第二位置72Ub是在与所述上凸缘面33U相连的面中与所述第二被支承部35b的所述第二代表位置74b在水平方向上的位置一致的位置。所述上对象位置71U是在所述上凸缘面33U中与所述下对象位置71L在水平方向的位置一致的位置。所述上对象中点位置75U是在所述上凸缘面33U中所述横向Dx上的中点,且是所述轴线方向Dy的位置与所述下对象位置71L一致的位置。在所述位移量运算工序S5中,将通过所述坐标变更工序S3变更后的所述下对象位置71L的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置与所述对象接触位置73的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置的差设为所述下对象位置71L的上下方向Dz的位移量,将通过所述坐标变更工序S3变更后的所述上对象位置71U的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置与所述对象接触位置73的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置的差设为所述上对象位置71U的上下方向Dz的位移量。
在本方案中,能通过使计算机执行该程序与第一方案同样地降低求出位移量时的计算负荷。
(17)在第十七方案的旋转机械的凸缘位移量推定程序中,
在所述第十六方案的旋转机械的凸缘位移量推定程序58p中,所述下对象位置71L是在所述轴线方向Dy上配置所述静止零件的位置,并且是所述下凸缘面33L中的内侧缘的位置。
(18)在第十八方案的旋转机械的凸缘位移量推定程序中,
在所述第十六方案或所述第十七方案的旋转机械的凸缘位移量推定程序58p中,在所述实测坐标受理工序S1中,受理以下位置处的实测三维坐标数据:多个下中点位置75Lx,是在所述下凸缘面33L中所述横向Dx上的中点的位置,在所述轴线方向Dy上的位置互不相同;以及多个上中点位置75Ux,是在所述上凸缘面33U中所述横向Dx上的中点的位置,在所述轴线方向Dy上的位置互不相同。在所述有效坐标掌握工序S2中,根据所述多个下中点位置75Lx处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出所述下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据。
在本方案中,通过使计算机执行该程序,与第六方案同样,即使在实测坐标受理工序S1中未受理下对象中点位置75L、上对象中点位置75U处的实测三维坐标数据的情况下,也能掌握这些位置处的有效三维坐标数据。
(19)在第十九方案的旋转机械的凸缘位移量推定程序中,
在所述第十八方案的旋转机械的凸缘位移量推定程序58p中,在所述有效坐标掌握工序S2中,根据所述多个下中点位置75Lx处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述下第一位置72La和所述下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上第一位置72Ua和所述上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
在本方案中,通过使计算机执行该程序,与第九方案同样,即使在实测坐标受理工序S1中未受理下第一位置72La、下第二位置72Lb、上第一位置72Ua以及上第二位置72Ub处的实测三维坐标数据的情况下,也能掌握这些位置处的有效三维坐标数据。
以上的实施方式的旋转机械的凸缘位移量推定装置例如如下所示地掌握。
(20)第二十方案的旋转机械的凸缘位移量推定装置应用于以下的旋转机械。
该旋转机械具备:转子15,能以沿水平方向延伸的轴线Ar为中心旋转;壳体30,覆盖所述转子15的外周;静止零件,配置于所述壳体30内,装配于所述壳体30;以及支架11,从下侧支承所述壳体30。所述壳体30具有:上侧的上半壳体30U;下侧的下半壳体30L:以及多个螺栓39,将所述上半壳体30U和所述下半壳体30L紧固。所述上半壳体30U具有形成有朝向下侧的上凸缘面33U的上凸缘32U。所述下半壳体30L具有:下凸缘32L,形成有朝向上侧,在上下方向Dz上与所述上凸缘面33U对置的下凸缘面33L;以及第一被支承部35a和第二被支承部35b,与所述下凸缘32L相连,由所述支架11从下侧支承,在所述轴线Ar所延伸的轴线方向Dy上相互分离。在所述上凸缘32U和所述下凸缘32L形成有沿上下方向Dz贯通而能供所述多个螺栓39分别插通的螺栓孔34。
在以上的旋转机械的凸缘位移量推定装置50中,具备:实测坐标受理部61,受理开放状态下的所述上凸缘面33U中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述下凸缘面33L中的多个位置处的实测三维坐标数据,所述开放状态是指将所述旋转机械拆卸后未通过所述多个螺栓39将所述上半壳体30U和所述下半壳体30L紧固的状态;有效坐标掌握部62,使用所述下凸缘面33L中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握下第一位置72La、下第二位置72Lb、下对象位置71L以及下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面33U中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握上第一位置72Ua、上第二位置72Ub、上对象位置71U以及上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据;坐标变更部63,变更所述有效坐标掌握部62所掌握的有效三维坐标数据,使所述有效坐标掌握部62所掌握的所述下第一位置72La的有效三维坐标数据与所述上第一位置72Ua的有效三维坐标数据一致,且使所述有效坐标掌握部62所掌握的所述下第二位置72Lb的有效三维坐标数据与所述上第二位置72Ub的有效三维坐标数据一致;接触位置推定部64,使用所述坐标变更部63所变更的所述下对象中点位置75L和所述上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据,求出对象接触位置73的有效三维坐标数据,所述对象接触位置73是所述下对象中点位置75L和所述上对象中点位置75U的上下方向Dz上的中间位置;以及位移量运算部65,求出从所述开放状态成为紧固状态时的所述上对象位置71U和所述下对象位置71L的上下方向Dz的位移量,所述紧固状态是指通过所述多个螺栓39将所述上半壳体30U和所述下半壳体30L紧固的状态。所述下第一位置72La是在与所述上凸缘面33U相连的面中与所述第一被支承部35a的第一代表位置74a在水平方向上的位置一致的位置。所述下第二位置72Lb是在与所述下凸缘面33L相连的面中与所述第二被支承部35b的第二代表位置74b在水平方向上的位置一致的位置。所述下对象位置71L是在所述下凸缘面33L中想要获得从所述开放状态成为所述紧固状态时的上下方向Dz的位移量的位置。所述下对象中点位置75L是在所述下凸缘面33L中作为在水平方向上与所述轴线方向Dy垂直的方向的横向Dx上的中点的位置,且是所述轴线方向Dy的位置与所述下对象位置71L一致的位置。所述上第一位置72Ua是在与所述上凸缘面33U相连的面中与所述第一被支承部35a的所述第一代表位置74a在水平方向上的位置一致的位置。所述上第二位置72Ub是在与所述上凸缘面33U相连的面中与所述第二被支承部35b的所述第二代表位置74b在水平方向上的位置一致的位置。所述上对象位置71U是在所述上凸缘面33U中与所述下对象位置71L在水平方向的位置一致的位置。所述上对象中点位置75U是在所述上凸缘面33U中所述横向Dx上的中点,且是所述轴线方向Dy的位置与所述下对象位置71L一致的位置。所述位移量运算部65将所述坐标变更部63所变更的所述下对象位置71L的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置与所述对象接触位置73的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置的差设为所述下对象位置71L的上下方向Dz的位移量,将所述坐标变更部63所变更的所述上对象位置71U的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置与所述对象接触位置73的有效三维坐标数据所示的上下方向Dz的位置的差设为所述上对象位置71U的上下方向Dz的位移量。
在本方案中,能与第一方案同样地降低求出位移量时的计算负荷。
(21)在第二十一方案的旋转机械的凸缘位移量推定装置中,
在所述第二十方案的旋转机械的凸缘位移量推定装置50中,所述下对象位置71L是在所述轴线方向Dy上配置所述静止零件的位置,并且是所述下凸缘面33L中的内侧缘的位置。
(22)在第二十二方案的旋转机械的凸缘位移量推定装置中,
在所述第二十方案或所述第二十一方案的旋转机械的凸缘位移量推定装置50中,所述实测坐标受理部61受理以下位置处的实测三维坐标数据:多个下中点位置75Lx,是在所述下凸缘面33L中所述横向Dx上的中点的位置,在所述轴线方向Dy上的位置互不相同;以及多个上中点位置75Ux,是在所述上凸缘面33U中所述横向Dx上的中点的位置,在所述轴线方向Dy上的位置互不相同。所述有效坐标掌握部62根据所述多个下中点位置75Lx处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出所述下对象中点位置75L处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上对象中点位置75U处的有效三维坐标数据。
在本方案中,与第六方案同样,即使在实测坐标受理部61未受理下对象中点位置75L、上对象中点位置75U处的实测三维坐标数据的情况下,也能掌握这些位置处的有效三维坐标数据。
(23)在第二十三方案的旋转机械的凸缘位移量推定装置中,
在所述第二十二方案的旋转机械的凸缘位移量推定装置50中,所述有效坐标掌握部62根据所述多个下中点位置75Lx处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述下第一位置72La和所述下第二位置72Lb处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置75Ux处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上第一位置72Ua和所述上第二位置72Ub处的有效三维坐标数据。
在本方案中,与第九方案同样,即使在实测坐标受理部61未受理下第一位置72La、下第二位置72Lb、上第一位置72Ua以及上第二位置72Ub处的实测三维坐标数据的情况下,也能掌握这些位置处的有效三维坐标数据。
产业上的可利用性
在本公开的一个方案中,在推定上半壳体和下半壳体的凸缘面的位移量时,降低计算负荷,由此能缩短凸缘面的推定的准备期间,并且降低其推定成本。
附图标记说明
10:蒸汽轮机(旋转机械);
11:支架;
12a:第一轴承装置;
12b:第二轴承装置;
13a:第一轴封装置(静止零件);
13b:第二轴封装置(静止零件);
15:转子;
16:转子轴;
17:动叶列;
20:隔膜(静止零件);
20L:下半隔膜;
20U:上半隔膜;
22:静叶;
23:隔膜内圈;
24:隔膜外圈;
25:密封装置;
30:壳体;
30L:下半壳体;
30U:上半壳体;
31L:下半壳体主体;
31U:上半壳体主体;
32L:下凸缘;
32U:上凸缘;
33L:下凸缘面;
33U:上凸缘面;
34:螺栓孔;
35a:第一被支承部;
35ap:上表面;
35b:第二被支承部;
35bp:上表面;
36:静止零件储存部;
39:螺栓;
50:凸缘位移量推定装置;
51:手动输入装置;
52:显示装置;
53:输入输出接口;
54:装置接口;
55:通信接口;
56:存储/再现装置;
57:存储器;
58:辅助存储装置;
58d:基准三维形状数据;
58p:凸缘位移量推定程序;
60:CPU;
61:实测坐标受理部;
62:有效坐标掌握部;
63:坐标变更部;
64:接触位置推定部;
65:位移量运算部;
69:三维形状测定装置;
71:参照位置;
71L:下对象位置;
71U:上对象位置;
72La:下第一位置;
72Ua:上第一位置;
72Lb:下第二位置;
72Ub:上第二位置;
73:对象接触位置;
74a:第一代表位置;
74b:第二代表位置;
75L:下对象中点位置;
75U:上对象中点位置;
75Lx:下中点位置;
75Ux:上中点位置;
76:虚拟线;
76L:下虚拟线;
76U:上虚拟线;
77La:下第一虚拟线;
77Ua:上第一虚拟线;
77Lb:下第二虚拟线;
77Ub:上第二虚拟线;
79:参照计测区域;
80:基准三维形状数据所示的凸缘面;
81:基准三维形状数据所示的参照位置;
82:基准三维形状数据所示的相对于凸缘面倾斜的面;
83:三维块;
85:点;
86、86a、86b:多边形(多边形平面);
87:代表点;
Ar:轴线;
Dc:周向;
Dr:径向;
Dri:径向内侧;
Dro:径向外侧;
Dx:横向;
Dy:轴线方向;
Dz:上下方向;
Dw:凸缘宽度方向。

Claims (23)

1.一种旋转机械的凸缘位移量推定方法,所述旋转机械具备:
转子,能以沿水平方向延伸的轴线为中心旋转;
壳体,覆盖所述转子的外周;
静止零件,配置于所述壳体内,装配于所述壳体;以及
支架,从下侧支承所述壳体,
所述壳体具有:上侧的上半壳体;下侧的下半壳体;以及多个螺栓,将所述上半壳体和所述下半壳体紧固,
所述上半壳体具有形成有朝向下侧的上凸缘面的上凸缘,
所述下半壳体具有:下凸缘,形成有朝向上侧,在上下方向上与所述上凸缘面对置的下凸缘面;以及第一被支承部和第二被支承部,与所述下凸缘相连,由所述支架从下侧支承,在所述轴线延伸的轴线方向上相互分离,
在所述上凸缘和所述下凸缘形成有沿上下方向贯通,能供所述多个螺栓分别插通的螺栓孔,
在所述旋转机械的凸缘位移量推定方法中,执行以下工序:
实测坐标受理工序,受理在开放状态下的所述上凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述下凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据,所述开放状态是指将所述旋转机械拆卸后未通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态;
有效坐标掌握工序,使用所述下凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握下第一位置、下第二位置、下对象位置以及下对象中点位置处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握上第一位置、上第二位置、上对象位置以及上对象中点位置处的有效三维坐标数据;
坐标变更工序,变更在所述有效坐标掌握工序中掌握的有效三维坐标数据,使在所述有效坐标掌握工序中掌握的所述下第一位置的有效三维坐标数据与所述上第一位置的有效三维坐标数据一致,且使在所述有效坐标掌握工序中掌握的所述下第二位置的有效三维坐标数据与所述上第二位置的有效三维坐标数据一致;
接触位置推定工序,使用通过所述坐标变更工序变更后的所述下对象中点位置和所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据,求出对象接触位置的有效三维坐标数据,所述对象接触位置是所述下对象中点位置与所述上对象中点位置的上下方向上的中间位置;以及
位移量运算工序,求出从所述开放状态成为紧固状态时的所述上对象位置和所述下对象位置的上下方向的位移量,所述紧固状态是指通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态,
所述下第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述下第二位置是在与所述下凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述下对象位置是在所述下凸缘面中想要获得从所述开放状态成为所述紧固状态时的上下方向的位移量的位置,
所述下对象中点位置是在所述下凸缘面中作为在水平方向上与所述轴线方向垂直的方向的横向上的中点的位置,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置,
所述上第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的所述第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述上第二位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的所述第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述上对象位置是在所述上凸缘面中与所述下对象位置在水平方向的位置一致的位置,
所述上对象中点位置是在所述上凸缘面中所述横向上的中点,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置,
在所述位移量运算工序中,
将通过所述坐标变更工序变更后的所述下对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述下对象位置的上下方向的位移量,将通过所述坐标变更工序变更后的所述上对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述上对象位置的上下方向的位移量。
2.根据权利要求1所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
所述下对象位置是在所述轴线方向上配置所述静止零件的位置,并且是所述下凸缘面中的内侧缘的位置。
3.根据权利要求1所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理所述下对象中点位置和所述上对象中点位置处的实测三维坐标数据,
在所述有效坐标掌握工序中,将所述下对象中点位置处的实测三维坐标数据保持原样地作为所述下对象中点位置处的有效三维坐标数据来掌握,将在所述实测坐标受理工序中获取到的所述上对象中点位置处的实测三维坐标数据保持原样地作为所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据来掌握。
4.根据权利要求1所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理通过所述下对象中点位置且沿凸缘宽度方向延伸的下中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据,并且受理通过所述上对象中点位置且沿凸缘宽度方向延伸的上中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据,
在所述有效坐标掌握工序中,根据所述下中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述下对象中点位置处的有效三维坐标数据,根据所述上中点虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据。
5.根据权利要求1所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理在所述下凸缘面中包括所述下对象中点位置的下中点计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据,并且受理在所述上凸缘面中包括所述上对象中点位置的上中点计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据,
在所述有效坐标掌握工序中,使用在所述实测坐标受理工序中受理的所述下中点计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据来求出所述下对象中点位置处的有效三维坐标数据,使用在所述实测坐标受理工序中受理的所述上中点计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据来求出所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据。
6.根据权利要求1所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理以下位置处的实测三维坐标数据:多个下中点位置,是在所述下凸缘面中所述横向上的中点的位置,在所述轴线方向上的位置互不相同;以及多个上中点位置,是在所述上凸缘面中所述横向上的中点的位置,在所述轴线方向上的位置互不相同,
在所述有效坐标掌握工序中,根据所述多个下中点位置处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出所述下对象中点位置处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理所述下第一位置和所述下第二位置的实测三维坐标数据,
在所述有效坐标掌握工序中,将在所述实测坐标受理工序中获取到的所述下第一位置和所述下第二位置处的实测三维坐标数据保持原样地作为所述下第一位置和所述下第二位置处的有效三维坐标数据来掌握。
8.根据权利要求1~6中任一项所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理所述第一被支承部的上表面中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述第二被支承部的上表面中的多个位置处的实测三维坐标数据,
在所述有效坐标掌握工序中,根据在所述实测坐标受理工序中获取到的所述第一被支承部的上表面中的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述下第一位置处的有效三维坐标数据,根据在所述实测坐标受理工序中获取到的所述第二被支承部的上表面中的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述下第二位置的有效三维坐标数据。
9.根据权利要求6所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述有效坐标掌握工序中,根据所述多个下中点位置处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述下第一位置和所述下第二位置处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上第一位置和所述上第二位置处的有效三维坐标数据。
10.根据权利要求1~6中任一项所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理所述下对象位置和所述上对象位置处的实测三维坐标数据,
在所述有效坐标掌握工序中,将所述下对象位置处的实测三维坐标数据保持原样地作为所述下对象位置处的有效三维坐标数据来掌握,将在所述实测坐标受理工序中获取到的所述上对象位置处的实测三维坐标数据保持原样地作为所述上对象位置处的有效三维坐标数据来掌握。
11.根据权利要求1~6中任一项所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理通过所述下对象位置且沿凸缘宽度方向延伸的下虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据,并且受理通过所述上对象位置且沿凸缘宽度方向延伸的上虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据,
在所述有效坐标掌握工序中,根据所述下虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述下对象位置处的有效三维坐标数据,根据所述上虚拟线上的多个位置处的实测三维坐标数据求出所述上对象位置处的有效三维坐标数据。
12.根据权利要求1~6中任一项所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理在所述下凸缘面中包括所述下对象位置的下计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据,并且受理在所述上凸缘面中包括所述上对象位置的上计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据,
在所述有效坐标掌握工序中,使用在所述实测坐标受理工序中受理的所述下计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据来求出所述下对象位置处的有效三维坐标数据,使用在所述实测坐标受理工序中受理的所述上计测区域中的多个位置处的实测三维坐标数据来求出所述上对象位置处的有效三维坐标数据。
13.根据权利要求1或2所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理遍及整个所述下凸缘面的多个位置处的实测三维坐标数据,并且受理遍及整个所述上凸缘面的多个位置处的实测三维坐标数据,
在所述有效坐标掌握工序中,
使用在所述实测坐标受理工序中受理的遍及整个所述下凸缘面的多个位置处的实测三维坐标数据来求出表示整个所述下凸缘面的三维形状的下凸缘面的形状数据,并且使用在所述实测坐标受理工序中受理的遍及整个所述上凸缘面的多个位置处的实测三维坐标数据来求出表示整个所述上凸缘面的三维形状的上凸缘面的形状数据,
使用所述下凸缘面的形状数据来求出所述下对象中点位置的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面的形状数据来求出所述上对象中点位置的有效三维坐标数据。
14.根据权利要求13所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述有效坐标掌握工序中,使用所述下凸缘面的形状数据来求出所述下第一位置和所述下第二位置处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面的形状数据来求出所述上第一位置和所述上第二位置处的有效三维坐标数据。
15.根据权利要求13所述的旋转机械的凸缘位移量推定方法,其中,
在所述有效坐标掌握工序中,使用所述下凸缘面的形状数据来求出所述下对象位置处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面的形状数据来求出所述上对象位置处的有效三维坐标数据。
16.一种旋转机械的凸缘位移量推定程序,所述旋转机械具备:
转子,能以沿水平方向延伸的轴线为中心旋转;
壳体,覆盖所述转子的外周;
静止零件,配置于所述壳体内,装配于所述壳体;以及
支架,从下侧支承所述壳体,
所述壳体具有:上侧的上半壳体;下侧的下半壳体;以及多个螺栓,将所述上半壳体和所述下半壳体紧固,
所述上半壳体具有形成有朝向下侧的上凸缘面的上凸缘,
所述下半壳体具有:下凸缘,形成有朝向上侧,在上下方向上与所述上凸缘面对置的下凸缘面;以及第一被支承部和第二被支承部,与所述下凸缘相连,由所述支架从下侧支承,在所述轴线延伸的轴线方向上相互分离,
在所述上凸缘和所述下凸缘形成有沿上下方向贯通,能供所述多个螺栓分别插通的螺栓孔,
所述旋转机械的凸缘位移量推定程序使计算机执行以下工序:
实测坐标受理工序,受理在开放状态下的所述上凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述下凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据,所述开放状态是指将所述旋转机械拆卸后未通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态;
有效坐标掌握工序,使用所述下凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握下第一位置、下第二位置、下对象位置以及下对象中点位置处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握上第一位置、上第二位置、上对象位置以及上对象中点位置处的有效三维坐标数据;
坐标变更工序,变更在所述有效坐标掌握工序中掌握的有效三维坐标数据,使在所述有效坐标掌握工序中掌握的所述下第一位置的有效三维坐标数据与所述上第一位置的有效三维坐标数据一致,且使在所述有效坐标掌握工序中掌握的所述下第二位置的有效三维坐标数据与所述上第二位置的有效三维坐标数据一致;
接触位置推定工序,使用通过所述坐标变更工序变更后的所述下对象中点位置和所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据,求出对象接触位置的有效三维坐标数据,所述对象接触位置是所述下对象中点位置与所述上对象中点位置的上下方向上的中间位置;以及
位移量运算工序,求出从所述开放状态成为紧固状态时的所述上对象位置和所述下对象位置的上下方向的位移量,所述紧固状态是指通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态,
所述下第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述下第二位置是在与所述下凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述下对象位置是在所述下凸缘面中想要获得从所述开放状态成为所述紧固状态时的上下方向的位移量的位置,
所述下对象中点位置是在所述下凸缘面中作为在水平方向上与所述轴线方向垂直的方向的横向上的中点的位置,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置,
所述上第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的所述第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述上第二位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的所述第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述上对象位置是在所述上凸缘面中与所述下对象位置在水平方向的位置一致的位置,
所述上对象中点位置是在所述上凸缘面中所述横向上的中点,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置,
在所述位移量运算工序中,
将通过所述坐标变更工序变更后的所述下对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述下对象位置的上下方向的位移量,将通过所述坐标变更工序变更后的所述上对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述上对象位置的上下方向的位移量。
17.根据权利要求16所述的旋转机械的凸缘位移量推定程序,其中,
所述下对象位置是在所述轴线方向上配置所述静止零件的位置,并且是所述下凸缘面中的内侧缘的位置。
18.根据权利要求16或17所述的旋转机械的凸缘位移量推定程序,其中,
在所述实测坐标受理工序中,受理以下位置处的实测三维坐标数据:多个下中点位置,是在所述下凸缘面中所述横向上的中点的位置,在所述轴线方向上的位置互不相同;以及多个上中点位置,是在所述上凸缘面中所述横向上的中点的位置,在所述轴线方向上的位置互不相同,
在所述有效坐标掌握工序中,根据所述多个下中点位置处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出所述下对象中点位置处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据。
19.根据权利要求18所述的旋转机械的凸缘位移量推定程序,其中,
在所述有效坐标掌握工序中,根据所述多个下中点位置处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述下第一位置和所述下第二位置处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上第一位置和所述上第二位置处的有效三维坐标数据。
20.一种旋转机械的凸缘位移量推定装置,所述旋转机械具备:
转子,能以沿水平方向延伸的轴线为中心旋转;
壳体,覆盖所述转子的外周;
静止零件,配置于所述壳体内,装配于所述壳体;以及
支架,从下侧支承所述壳体,
所述壳体具有:上侧的上半壳体;下侧的下半壳体;以及多个螺栓,将所述上半壳体和所述下半壳体紧固,
所述上半壳体具有形成有朝向下侧的上凸缘面的上凸缘,
所述下半壳体具有:下凸缘,形成有朝向上侧,在上下方向上与所述上凸缘面对置的下凸缘面;以及第一被支承部和第二被支承部,与所述下凸缘相连,由所述支架从下侧支承,在所述轴线延伸的轴线方向上相互分离,
在所述上凸缘和所述下凸缘形成有沿上下方向贯通,能供所述多个螺栓分别插通的螺栓孔,
在所述旋转机械的凸缘位移量推定装置中,具备:
实测坐标受理部,受理在开放状态下的所述上凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据和所述下凸缘面中的多个位置处的实测三维坐标数据,所述开放状态是指将所述旋转机械拆卸后未通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态;
有效坐标掌握部,使用所述下凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握下第一位置、下第二位置、下对象位置以及下对象中点位置处的有效三维坐标数据,并且使用所述上凸缘面中的多个位置处的所述实测三维坐标数据来掌握上第一位置、上第二位置、上对象位置以及上对象中点位置处的有效三维坐标数据;
坐标变更部,变更所述有效坐标掌握部所掌握的有效三维坐标数据,使所述有效坐标掌握部所掌握的所述下第一位置的有效三维坐标数据与所述上第一位置的有效三维坐标数据一致,且使所述有效坐标掌握部所掌握的所述下第二位置的有效三维坐标数据和所述上第二位置的有效三维坐标数据一致;
接触位置推定部,使用所述坐标变更部所变更的所述下对象中点位置和所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据,求出对象接触位置的有效三维坐标数据,所述对象接触位置是所述下对象中点位置和所述上对象中点位置的上下方向上的中间位置;以及
位移量运算部,求出从所述开放状态成为紧固状态时的所述上对象位置和所述下对象位置的上下方向的位移量,所述紧固状态是指通过所述多个螺栓将所述上半壳体和所述下半壳体紧固的状态,
所述下第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述下第二位置是在与所述下凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述下对象位置是在所述下凸缘面中想要获得从所述开放状态成为所述紧固状态时的上下方向的位移量的位置,
所述下对象中点位置是在所述下凸缘面中作为在水平方向上与所述轴线方向垂直的方向的横向上的中点的位置,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置,
所述上第一位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第一被支承部的所述第一代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述上第二位置是在与所述上凸缘面相连的面中与所述第二被支承部的所述第二代表位置在水平方向上的位置一致的位置,
所述上对象位置是在所述上凸缘面中与所述下对象位置在水平方向的位置一致的位置,
所述上对象中点位置是在所述上凸缘面中所述横向上的中点,且是所述轴线方向的位置与所述下对象位置一致的位置,
所述位移量运算部将所述坐标变更部所变更的所述下对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述下对象位置的上下方向的位移量,将所述坐标变更部所变更的所述上对象位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置与所述对象接触位置的有效三维坐标数据所示的上下方向的位置的差设为所述上对象位置的上下方向的位移量。
21.根据权利要求20所述的旋转机械的凸缘位移量推定装置,其中,
所述下对象位置是在所述轴线方向上配置所述静止零件的位置,并且是所述下凸缘面中的内侧缘的位置。
22.根据权利要求20或21所述的旋转机械的凸缘位移量推定装置,其中,
所述实测坐标受理部受理以下位置处的实测三维坐标数据:多个下中点位置,是在所述下凸缘面中所述横向上的中点的位置,在所述轴线方向上的位置互不相同;以及多个上中点位置,是在所述上凸缘面中所述横向上的中点的位置,在所述轴线方向上的位置互不相同,
所述有效坐标掌握部根据所述多个下中点位置处的实测三维坐标数据的变化倾向来求出所述下对象中点位置处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上对象中点位置处的有效三维坐标数据。
23.根据权利要求22所述的旋转机械的凸缘位移量推定装置,其中,
所述有效坐标掌握部根据所述多个下中点位置处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述下第一位置和所述下第二位置处的有效三维坐标数据,根据所述多个上中点位置处的有效三维坐标数据的变化倾向来求出所述上第一位置和所述上第二位置处的有效三维坐标数据。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5031314A (en) * 1989-07-28 1991-07-16 Westinghouse Electric Corp. Method of measuring joint gaps and restoring same
US6594555B2 (en) * 2000-12-21 2003-07-15 General Electric Company Method for steam turbine halfshell alignment
JP6778089B2 (ja) * 2016-11-22 2020-10-28 三菱パワー株式会社 タービンの組立方法
JP6864596B2 (ja) 2017-10-06 2021-04-28 三菱パワー株式会社 タービン組立支援プログラム、タービン組立支援システム及びタービンの組立方法
JP2023507051A (ja) * 2019-10-28 2023-02-21 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ タービンケーシングにおける部品位置合わせのための方法及びシステム、並びに関連するタービンケーシング
JP7416674B2 (ja) * 2020-08-25 2024-01-17 三菱重工業株式会社 タービンの組立方法、タービンの組立支援プログラム、及びタービンの組立支援装置

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