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[Technisches Gebiet]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Positioniervorrichtung, die ein inneres Glied bzw. Innenglied, welches an einer Innenumfangsseite eines äußeren Glieds bzw. Außenglieds angeordnet ist und sich in einer Umfangsrichtung um eine Achse erstreckt, bezüglich eines äußeren Glieds positioniert, welches sich in Umfangsrichtung um die Achse erstreckt, eine rotierende Maschine aufweisend die Positioniervorrichtung, und ein Positionierungsverfahren. Es wird die Priorität der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2013-262891 , beansprucht, die am 19. Dezember 2013 eingereicht wurde und deren Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
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[Technischer Hintergrund]
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Eine rotierende Maschine wie etwa eine Dampfturbine, eine Gasturbine oder ein Verdichter beinhaltet eine Drehwelle, ein äußeres Glied wie etwa ein Gehäuse, das sich in einer Umfangsrichtung um die Drehwelle erstreckt, und ein inneres Glied, das an einer Innenumfangsseite des äußeren Glieds angeordnet ist und sich in der Umfangsrichtung um die Drehwelle erstreckt. Bei einer solchen rotierenden Maschine kann eine Positioniervorrichtung verwendet werden, um das innere Glied gegenüber der Drehwelle zu positionieren, der gegenüber dem äußeren Glied positioniert wurde.
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Ein Beispiel einer solchen Positioniervorrichtung ist in Patentdokument 1 offenbart. Die Positioniervorrichtung beinhaltet einen radialen Stift, der in eine Öffnung zum Einsetzen eines Gehäuses als das äußere Glied und in eine Nut eines Schaufelkranzes als das innere Glied eingesetzt wird, ein Futter, das zwischen einer Spitze des radialen Stifts und einer Nutseitenfläche der Nut angeordnet ist, und einen Bolzen, der das Futter an der Spitze des radialen Stifts befestigt. Eine Nutkontaktoberfläche, die in Kontakt mit den Nutseitenflächen gelangt, und eine Stiftkontaktoberfläche, die mit der Spitze des radialen Stifts in Kontakt gelangt, sind in dem Futter gebildet. In dem Futter sind eine Schraubeneinsetzöffnung, die das Futter von der Nutkontaktoberfläche zur Stiftkontaktfläche durchdringt und in die ein Gewindeabschnitt des Bolzens eingesetzt wird, und eine Aussparung zur Aufnahme des Bolzenkopfs, die mit der Schraubeneinsetzöffnung kommuniziert und den Bolzenkopf des Bolzens aufnimmt, gebildet.
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[Zitatliste]
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[Patentliteratur]
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[Patentliteratur 1]
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- Ungeprüfte Japanische Gebrauchsmusteranmeldung, Erstveröffentlichungsnummer S61-017104
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Technisches Problem]
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Bei der in Patentliteratur 1 beschriebenen Technik muss ein spezielles Futter, bei dem eine Spaltabmessung zwischen der Nutkontaktoberfläche und der Stiftkontaktoberfläche eingestellt wurde, gesondert hergestellt werden oder eine Vielzahl von Futtern mit verschiedenen Spaltabmessungen zwischen der Nutkontaktoberfläche und der Stiftkontaktoberfläche müssen im Vorfeld hergestellt werden, um das innere Glied bezüglich der Drehwelle, die bezüglich dem äußeren Glied positioniert wurde, zu positionieren. Es ist notwendig, die die Schraubeneinsetzöffnung und den Bolzenkopf aufnehmende Aussparung in dem in Patentliteratur 1 beschriebenen Futter zu bilden. Entsprechend besteht ein Problem dahingehend, dass die Herstellungskosten der Positioniervorrichtung steigen, wenn ein spezielles Futter gesondert hergestellt wird oder wie obenstehend beschrieben eine Vielzahl von Futtern im Vorfeld hergestellt wird.
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Deshalb erfolgte die vorliegende Erfindung in Anbetracht des Problems des technischen Hintergrunds und es ist ein Ziel dieser Erfindung, eine Technik bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Anstieg der Herstellungskosten einer Positioniervorrichtung zu verhindern.
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[Lösung des Problems]
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Um das obenstehende Ziel zu erreichen, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Positioniervorrichtung bereitgestellt, die ein inneres Glied positioniert, das an einer Innenumfangsseite eines äußeren Glieds angeordnet ist und sich in einer Umfangsrichtung um eine Achse bezüglich dem äußeren Glied erstreckt, das sich in Umfangsrichtung um die Achse erstreckt, die Vorrichtung umfassend: einen Stift, der in eine Stifteinsetzöffnung und eine Nut eingesetzt wird, wobei die Stifteinsetzöffnung das äußere Glied von einer Umfangsseite des äußeren Glieds zu der Innenumfangsoberfläche des äußeren Glieds durchdringt, und die Nut konkav bzw. gewölbt ist von einer Außenumfangsseite des äußeren Glieds zu einer Innenumfangsseite des inneren Glieds; einen Futterhalter, der in Kontakt mit einer Nutseitenfläche der Nut gelangt; und ein Futter, das zwischen dem Futterhalter und dem Stift in der Nut angeordnet ist.
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Da die Positioniervorrichtung das Futter beinhaltet, ist es nicht notwendig, eine einen Bolzen aufnehmende Aussparung (oder eine einen Schraubenkopf empfangende Aussparung), die einen Kopf eines Bolzens (oder einer Schraube) aufnimmt, zu bilden, die das Futter an dem Stift befestigt. Entsprechend ist es möglich, einen Anstieg der Herstellungskosten der Positioniervorrichtung zu verhindern.
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Bei der Positioniervorrichtung kann der Stift einen Einsetzabschnitt, der in die Stifteinsetzöffnung des äußeren Glieds eingesetzt wird, und einen Nuteinsetzöffnungsabschnitt, der in die Nut des inneren Gliedes eingesetzt wird, umfassen; der Futterhalter kann einen ersten Futterhalter, der zwischen einer ersten Seitennutoberfläche eines Paars von Nutseitenoberflächen, die einander in der Nut und der Nuteinsetzöffnung des Stifts zugewandt sind, und einen zweiten Futteralter, der zwischen einer zweiten Nutseitenoberfläche des Paars von Nutseitenoberflächen und dem Nuteinsetzabschnitts des Stifts angeordnet ist, umfassen; und das Futter kann in zumindest einem Raum eines Raums zwischen dem Nuteinsetzabschnitt und dem ersten Futterhalter und einem Raum zwischen dem Nuteinsetzabschnitt und dem zweiten Futterhalter angeordnet sein.
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Die Positioniervorrichtung beinhaltend den Stift mit dem Nuteinsetzabschnitt kann ferner eine Futterpassung beinhalten, die den Futterhalter und das Futter an dem Nuteinsetzöffnungsabschnitt des Stifts befestigt.
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In der die Futterpassung beinhaltenden Positioniervorrichtung kann die Futterpassung eine Befestigungsschraube sein, die einen zylindrischen Gewindeabschnitt und einen an einem Ende des Gewindeabschnitts angeordneten Schraubenkopf aufweist; ein Schraubloch, in das der Gewindeabschnitt der Befestigungsschraube eingeschraubt wird, kann in dem
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Nuteinsetzabschnitt des Stifts gebildet sein; ein Schraubeneinsetzabschnitt, in dem der Gewindeabschnitt der Befestigungsschraube gebildet ist, kann in dem Futter gebildet sein; und ein Schraubeneinsetzabschnitt, in den der Gewindeabschnitt der Befestigungsschraube eingesetzt wird, und eine den Schraubenkopf aufnehmende Aussparung, die mit dem Schraubeneinsetzabschnitt kommuniziert und in der der Schraubenkopf der Befestigungsschraube aufgenommen wird, kann in dem Futterhalter gebildet sein.
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In einer der Positioniervorrichtungen beinhaltend den Stift mit dem Nuteinsetzabschnitt können ein Paar von Futterkontaktoberflächen, die gegenüberliegenden Seiten zugewandt sind, und eingreifende Abschnitte mit einer konkaven Form oder einer konvexen Form bezüglich dem Paar von Futterkontakt(ober)flächen können in dem Nuteinsetzabschnitt des Stifts gebildet sein; und eine Nutkontaktoberfläche, die in Kontakt mit der Nutseitenfläche gelangt, eine Futterkontaktfläche, die der gegenüberliegenden Seite von der Seite zugewandt ist, der die Nutkontaktoberfläche zugewandt ist, und ein Eingreifabschnitt, der eine konvexe Form oder eine konkave Form bezüglich der Futterkontaktfläche besitzt, um mit dem eingreifenden Abschnitt in Wirkverbindung zu stehen, können in dem Futterhalter gebildet sein.
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Bei der Positioniervorrichtung kann der Futterhalter auf einfache Weise und exakt an einer vorgegebenen Position des Stifts befestigt werden.
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Bei der Positioniervorrichtung, bei der der eingreifende Abschnitt in dem Stift gebildet ist, kann der eingreifende Abschnitt des Stifts ein Paar erster eingreifender Abschnitte, die bezüglich der Futterkontaktoberfläche des Stifts konkav oder konvex sind, entlang der Futterkontaktoberfläche in einer Einsetzrichtung, in der der Stift in die Stifteinsetzöffnung eingesetzt wird, lang sind, und mit einer zwischen ihnen in einer zur Einsetzöffnung senkrechten Richtung befindlichen Lücke gebildet sind; der Eingreifabschnitt des Futterhalters kann ein Paar von ersten Eingreifabschnitten beinhalten, die hinsichtlich der Futterkontaktoberfläche des Futterhalters konkav oder konvex sind, in Einsetzrichtung lang sind und mit einer zwischen ihnen in einer zur Einsetzöffnung senkrechten Richtung befindlichen Lücke gebildet sind; und jeweils mit dem Paar erster eingreifender Abschnitte in Eingriff stehen; und das Futter kann zwischen dem Paar erster eingreifender Abschnitte angeordnet sein.
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Mit der Positioniervorrichtung ist es möglich, den Kontakt eines Fluids mit dem Futter zu senken, selbst bei einer rotierenden Maschine, in der das Fluid strömt. Entsprechend ist es beispielsweise möglich, die Korrosion zu unterdrücken bzw. zu verhindern, selbst wenn das Futter durch das Fluid korrodiert.
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In einer der Positioniervorrichtungen, bei der der eingreifende Abschnitt in dem Stift gebildet ist, kann der eingreifende Abschnitt des Stifts einen zweiten eingreifenden Abschnitt beinhalten, der hinsichtlich der Kontaktoberfläche des Stifts konkav oder konvex ist, und entlang der Futterkontaktoberfläche in einer zur Einsetzrichtung senkrechten Richtung, in der der Stift in die Stifteinsetzöffnung eingesetzt wird, lang ist; und der Eingreifabschnitt des Futterhalters kann einen zweiten Eingreifabschnitt beinhalten, der hinsichtlich der Futterkontaktoberfläche des Futterhalters konvex oder konkav ist, in einer zur Einsetzrichtung senkrechten Richtung lang ist, und mit dem zweiten eingreifenden Abschnitt in Wirkverbindung bzw. Eingriff steht.
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Bei der Positioniervorrichtung ist es möglich, die Bewegung des Futterhalters bezüglich des Stifts in der Einsetzrichtung zu regulieren. Entsprechend ist es bei der Positioniervorrichtung möglich, den Futterhalter daran zu hindern, in der Stiftnut zu verbleiben, wenn der Stift aus der Stiftnut der Stifteinsetzöffnung gelöst wird.
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In einer der Positioniervorrichtungen, in der der eingreifende Abschnitt in der Nuteinsetzöffnung des Stifts gebildet ist, kann das Futter an einer anderen Position als derjenigen des eingreifenden Abschnitts und derjenigen des Eingreifabschnitts des Futterhalters zwischen dem Nuteinsetzabschnitt des Stifts und dem Futterhalter angeordnet sein.
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Bei der Positioniervorrichtung haftet das Futter wahrscheinlich nicht an dem Nuteinsetzabschnitt des Stifts an und das Futters kann auf einfache Weise von dem Stift gelöst werden, wenn die Positioniervorrichtung abgenommen wird.
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In einer der Positioniervorrichtung beinhaltend den Stift mit dem Nuteinsetzabschnitt, besitzt ein konkaver Abschnitt, der mit der Stifteinsetzöffnung kommuniziert, einen größeren Durchmesser als derjenige der Stifteinsetzöffnung, und ist konkav von der Außenumfangsseite des äußeren Glieds bis zur Innenumfangsseite und kann an der Außenumfangsseite des äußeren Glieds gebildet sein; die Positioniervorrichtung kann ferner ein Dichtungsglied beinhalten, das einen Raum zwischen dem äußeren Glied und dem Stift abdichtet; der Stift kann ferner einen Kopfflansch bzw. Kopfkragen beinhalten, der an der gegenüberliegenden Seite des Einsetzabschnitts von dem Nuteinsetzabschnitt in einer Einsetzrichtung, in der der Stift in die Stifteinsetzöffnung eingesetzt ist, lang ist, einen größeren Durchmesser besitzt als den Durchmesser des Einsetzabschnitts, und in der Lage ist, in dem konkaven Abschnitt aufgenommen zu werden; und das Dichtungsglied kann zwischen dem Kopfflansch bzw. Kragen des Stifts und einer Bodenfläche des konkaven Abschnitts angeordnet sein.
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Bei der Positioniervorrichtung ist es möglich, eine Leckage eines Fluids aus der Stifteinsetzöffnung des äußeren Gliedes zu verhindern, selbst bei einer rotierenden Maschine, in der das Fluid strömt.
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In einer der Positioniervorrichtungen beinhaltend den Stift mit dem Nuteinsetzabschnitt kann die Stifteinsetzöffnung des äußeren Glieds ein zylindrisches Loch sein; der Einsetzabschnitt des Stifts kann eine zylindrische Form besitzen; der Nuteinsetzabschnitt kann eine Seitenumfangsoberfläche besitzen, die eine Umfangsoberfläche ist, die sich von einem Teil einer Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Einsetzabschnitts und einer Oberfläche, die sich in einer virtuellen Außenumfangsoberfläche von der Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Einsetzabschnitts befindet und an der der Futterhalter befestigt ist, erstreckt; und der Futterhalter kann sich in der virtuellen Außenumfangsoberfläche befinden, wenn der Futterhalter an dem Nuteinsetzabschnitt befestigt ist.
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Bei der Positioniervorrichtung ist es möglich, den Stift auf einfache Weis einzusetzen, in dem der Futterhalter in der zylindrischen Einsetzöffnung an dem Nuteinsetzabschnitt befestigt wird.
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Bei einer der Positioniervorrichtungen kann ein konkaver Abschnitt, der mit der Stifteinsetzöffnung kommuniziert und konkav ist von der Außenumfangsseite des äußeren Glieds bis zur Innenumfangsseite in der Außenumfangsseite des äußeren Glieds gebildet sein; und ein Innengewinde kann an der Seitenumfangsoberfläche des konkaven Abschnitts gebildet sein; und die Positioniervorrichtung kann ferner eine Stifthalterschraube aufweisen, die in das Innengewinde geschraubt wird und in Kontakt mit dem Stiftkopf gelangt.
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Bei der Positioniervorrichtung ist es möglich zu verhindern, dass der Stift aus der Stifteinsetzöffnung herausfällt. Bei der Positioniervorrichtung ist es möglich, den Stift beim Herausnehmen des in die Stifteinsetzöffnung eingesetzten Stifts einfach durch Lösen der Stifthalterschraube und Herausnehmen der Stifthalterschraube herauszunehmen.
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Bei der Positioniervorrichtung kann die Stifthalterschraube ferner ein Sperrwerkzeug beinhalten, das mit einem Teil der Stifthalterschraube in Eingriff bzw. Wirkverbindung steht, mit einem Teil des äußeren Glieds in Eingriff steht und die Rotation und in einer Lösungsrichtung der Stifthalterschraube von dem Innengewinde regelt.
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Bei der Positioniervorrichtung ist es möglich, die Lockerheit der Stifthalterschraube zu regulieren. Dementsprechend ist es aufgrund des Herausfallens der Stifthalterschraube möglich, den Stift daran zu hindern, herauszufallen.
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Um die obenstehenden Aufgaben zu lösen, ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine rotierende Maschine bereitgestellt, umfassend: eine der obenstehend erläuterten Positioniervorrichtungen; das äußere Glied, das innere Glied, und einen Rotor, der an der Innenumfangsseite des inneren Glieds angeordnet ist und der sich um die Achse dreht.
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In diesem Fall kann der Rotor ein Dampfturbinenrotor sein. Das bedeutet, dass die rotierende Maschine eine Dampfturbine sein kann.
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Um die obenstehende Aufgabe zu lösen ist gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Positionierverfahren des Positionierens eines inneren Glieds bezüglich einem äußeren Glied unter Verwendung einer der obenstehend beschriebenen Positioniervorrichtungen bereitgestellt, das Positionierverfahren umfassend: einen Schritt des vorübergehenden Positionierens des inneren Glieds bezüglich dem äußeren Glied unter Verwendung einer Vorrichtung zur vorübergehenden Positionierung beinhaltend einen vorübergehenden Stift, der in die Stifteinsetzöffnung des äußeren Glieds und die Nut des inneren Glieds eingesetzt wird; einen Verschiebungsmessschritt des Messens einer Verschiebung des vorübergehend positionierten inneren Glieds bezüglich dem äußeren Glied; einen Einstell-Montageschritt des Montierens eines eingestellten Stifts bzw. Einstellstifts, der eingestellt wird durch Anordnen des Futters, das eine Dicke besitzt, die der Verschiebung zwischen dem Stift und dem Futterhalter bei der Positioniervorrichtung entspricht; einen Schritt des vorübergehenden Haltens des inneren Glieds, um bezüglich dem äußeren Glied beweglich zu sein; einen Schritt des Lösens der vorübergehenden Position des Herausziehens bzw. Extrahierens der vorübergehenden Positioniervorrichtung aus dem äußeren Glied und dem vorübergehend gehaltenen inneren Glied; einen Positionierungsvorrichtung-Anbringungsschritt des Einsetzens des eingestellten Stifts in die Stifteinsetzöffnung des äußeren Glieds und die Nut des inneren Glieds; und einen vorübergehenden Haltefreigabeschritt des Freigebens des vorübergehenden Haltens des inneren Glieds nach dem Positionierungsvorrichtung-Anbringungsschritt.
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Um die obenstehend Aufgabe zu lösen, ist gemäß einem anderen Aspekt der
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Erfindung ein Positionierverfahren des Positionierens eines inneren Glieds bereitgestellt, das an einer Innenumfangsseite eines äußeren Glieds angeordnet ist, das Positionierverfahren umfassend: einen Herstellungsschritt bzw. Vorbereitungsschritt des Herstellens bzw. Vorbereitens einer Positioniervorrichtung beinhaltend einen Stift, der in eine Stifteinsetzöffnung eingesetzt wird, die das äußere Glied von einer Außenumfangsseite des äußeren Glieds bis zu einer Innenumfangsseite durchdringt und eine Nut, die konkav ist von einer Außenumfangsseite des inneren Glieds zu einer Innenumfangsseite; ein Futterhalter, der in Kontakt mit einer Nutseitenfläche der Nut gelangt; und ein Futter, das zwischen dem Futterhalter und dem Stift in der Nut angeordnet ist; einen Schritt des vorübergehenden Positionierens des inneren Glieds bezüglich des äußeren Glieds, unter Verwendung einer Vorrichtung zur vorübergehenden Positionierung beinhaltend einen vorübergehenden Stift, der in die Stifteinsetzöffnung des äußeren Glieds und die Nut des inneren Glieds eingesetzt wird; einen Verschiebungsmessschritt des Messens einer Verschiebung des vorübergehend positionierten inneren Glieds bezüglich des äußeren Glieds, einen Einstell-Montageschritt des Montierens eines eingestellten Stifts, der eingestellt wird durch Anordnen des Futters, das eine Dicke besitzt, die der Verschiebung zwischen dem Stift und dem Futterhalter bei der Positioniervorrichtung entspricht; einen Schritt des vorübergehenden Haltens des inneren Glieds, um bezüglich des äußeren Glieds beweglich zu sein; einen Schritt des Lösen der vorübergehenden Position des Herausziehens der vorübergehenden Positioniervorrichtung und des vorübergehend-gehaltenen inneren Glieds; einen Positioniervorrichtungs-Anbringungsschritt des Einsetzens des eingestellten Stifts in die Stifteinsetzöffnung des äußeren Glieds und die Nut des inneren Glieds; und einen vorübergehenden Haltefreigabeschritt des Freigebens des vorübergehenden Haltens des inneren Glieds nach dem Positionierungsvorrichtung-Anbringungsschritt.
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Bei dem Positionierverfahren, in dem der Herstellungsschritt durchgeführt wird, kann der Herstellungsschritt das Herstellen einer Vielzahl von Futtern, die andere Dicken als das Futter besitzen, und der Einstell-Montageschritt des Montierens eines eingestellten Stifts kann das Auswählen des Futters mit der in dem Verschiebungsmessschritt gemessenen Verschiebung entsprechenden Dicke der Vielzahl von Futtern und Anordnen des ausgewählten Futters zwischen dem Stift und dem Futterhalter beinhalten.
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Bei einem der Positionierverfahren, bei dem der Herstellungsschritt durchgeführt, wird, kann der Herstellungsschritt das Herstellen eines Dichtungsglieds, das einen Raum zwischen dem äußeren Glied und dem Stift und einer Stifthalterschraube, die in einer Position geschraubt ist, an dem die Stifteinsetzöffnung in dem äußeren Glied gebildet ist, von der Außenumfangsseite des äußeren Glieds beinhalten; und der Positioniervorrichtungs-Anbringungsschritt kann das Abdichten des Raums zwischen dem äußeren Glied und dem Stift mit dem Dichtungsglied, das Einsetzen des eingestellten Stifts in die Stifteinsetzöffnung des äußeren Glieds und die Nut des inneren Glieds, das Schrauben der Stifthalterschraube in die Position, an der die Stifteinsetzöffnung in dem äußeren Glied gebildet ist, und in-Kontakt-bringen der Stifthalterschraube mit dem eingestellten Stift, beinhalten.
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[Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung]
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Anstieg der Herstellungskosten der Positioniervorrichtung zu verhindern.
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1 ist eine Querschnittansicht einer rotierenden Maschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Seitenansicht einer Positioniervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie III-III in 2
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4 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Großteils der Positioniervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine perspektivische Ansicht eines Stifts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine perspektivische Ansicht eines Futterhalters gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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7 ist eine abgeschnittene Seitenansicht eines Großteils der Positioniervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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8 ist eine Ansicht entlang der Richtung des Pfeils VIII in 7.
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9 ist eine Querschnittansicht entlang der Linie IX-IX in 7.
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10 ist eine Seitenansicht des Großteils der Positioniervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der das Futter weggelassen wurde.
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11 ist ein Ablaufdiagramm, dass einen Ablauf eines Positionierverfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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12 ist ein (erstes) Diagramm, das das Positionierverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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13 ist ein (zweites) Diagramm, das das Positionierverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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14 ist ein (drittes) Diagramm, das das Positionierverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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15 ist eine Seitenansicht des Hauptteils einer vorübergehenden Positioniervorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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16 ist eine Seitenansicht des Hauptteils einer eingestellten Positioniervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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17 ist eine Vorderansicht eines Futters gemäß einem ersten Modifizierungsbeispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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18 ist einer Vorderansicht eines Futters gemäß einem zweiten Modifizierungsbeispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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[Beschreibung der Ausführungsformen]
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Nachfolgend werden eine Ausführungsform einer Positioniervorrichtung gemäß der
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vorliegenden Erfindung und eine rotierende Maschine aufweisend die Positioniervorrichtung und ein Modifizierungsbeispiel der Positioniervorrichtung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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„Ausführungsform“
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Zunächst werden die Ausführungsform der Positioniervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung und die rotierende Maschine aufweisend die Positioniervorrichtung unter Bezugnahme auf die 1 bis 16 beschrieben.
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Eine rotierende Maschine ist gemäß dieser Ausführungsform eine Dampfturbine. Wie in 1 gezeigt ist beinhaltet die Dampfturbine einen Rotor (Dampfturbinenrotor) 1, der sich um eine Achse Ar dreht, einen Schaufelkranz 5, der an einer Außenumfangsseite des Rotors 1 angeordnet ist, und eine Ringform um die Achse Ar bildet, ein Gehäuse 10, das an einer Außenumfangsseite des Schaufelkranzes 5 angeordnet ist und um die Achse Ar eine Ringform bildet, und eine Positioniervorrichtung 20, die den Schaufelkranz bezüglich des Gehäuses 10 positioniert. Im Folgenden wird eine Richtung in der sich die Achse Ar erstreckt als Axialrichtung Da bezeichnet, und eine Radialrichtung bezüglich der Achse Ar wird der einfach als Radialrichtung Dr bezeichnet, und eine Umfangsrichtung um die Achse Ar wird einfach als Umfangsrichtung Dc bezeichnet. Eine Richtung, die zur Achse Ar senkrecht ist und die horizontal ist, wird als eine Horizontalrichtung Dh bezeichnet, und eine Richtung die zur Achse Ar senkrecht ist und die vertikal ist, wird als eine Vertikalrichtung Dv bezeichnet.
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Der Rotor 1 beinhaltet eine Welle 2, die sich in Axialrichtung Da um die Achse Ar erstreckt, und eine Vielzahl von Schaufeln 3, die in Umfangsrichtung Dc angeordnet und an der Rotorwelle 2 befestigt sind. Der kreisförmige Schaufelkranz 5 ist mit einer Vielzahl von Schiebern 9, die in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind, an Positionen an einer Innenumfangsoberfläche des Schaufelkranzes 5 und stromaufwärts der Schaufeln 3 des Rotors 1 bereitgestellt bzw. versehen. Bei der Dampfturbine dient ein röhrenförmiger Raum zwischen der Außenumfangsseite des Rotorschafts 2 und der Innenumfangsseite des Schaufelkranzes 5, d.h. ein Raum, in dem die Schaufeln 3 und die Schieber 9 angeordnet sind, als Dampfkanal. Der Schaufelkranz 5 beinhaltet einen oberen Halbschaufelkranz 6x an der Oberseite der Achse Ar und einen unteren Halbschaufelkranz 6y an der Unterseite. Der obere Halbschaufelkranz 6x und der untere Halbschaufelkranz 6y bilden jeweils eine halbkreisförmige Form bezüglich der Achse Ar und sind miteinander an Enden der Umfangsrichtung Dc mit Bolzen oder dergleichen verbunden. Das ringförmige Gehäuse 10 beinhaltet ein oberes Halbgehäuse 11x an der Oberseite der Achse Ar und ein unteres Halbgehäuse 11y an der Unterseite. Das obere Halbgehäuse 11x und das untere Halbgehäuse 11y bilden jeweils eine halbkreisförmige Form bezüglich der Achse Ar und sind miteinander an Enden in Umfangsrichtung Dc mit Bolzen oder dergleichen verbunden.
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Eine Nut 18, die von der Innenumfangsseite zur Außenumfangsseite konkav bzw. gewölbt ist, ist an den Enden in der Umfangsrichtung Dc des unteren Halbgehäuses 11y gebildet. Ein Vorsprung 19, der zur Außenumfangsseite hervorragt, ist an den Enden in der Umfangsrichtung Dc des unteren Halbschaufelkranzes 6y gebildet, und der Vorsprung 19 ist in die Nut 18 eingepasst. Durch Einpassen des Vorsprungs 19 in die Nut 18 wird der untere Halbschaufelkranz 6y gesichert, um in der Vertikalrichtung Dv und der Axialrichtung Da bezüglich des unteren Halbgehäuses 11y nicht bewegbar zu sein. Ein Vorsprung (nicht gezeigt), der zur Innenumfangsseite hin hervorsteht, ist an der Innenumfangsseite des unteren Halbgehäuses 11y über den gesamten Umfang in der Umfangsrichtung Dc gebildet, wohingegen eine Nut (nicht gezeigt), die konkav ist zur Innenumfangsseite, über den gesamten Umfang in Umfangsrichtung Dc an der Außenumfangsseite des unteren Schaufelkranzes 6y gebildet ist, und der Vorsprung über den gesamten Umfang an die Nut angepasst ist. Entsprechend wird der untere Halbschaufel-Kranz 6y gesichert, um nicht in der Axialrichtung Da bezüglich dem unteren Halbgehäuse 11y bewegbar zu sein. Die gleichen Futtervorsprünge in der Umfangsrichtung sind in dem unteren Halbgehäuse 11x und dem oberen Halbschaufel-Kranz 6x gebildet. Ist die Positioniervorrichtung 20 nicht eingestellt, ist der untere Halbschaufel-Kranz 6y bezüglich dem unteren Halbgehäuse 211y in der Horizontalrichtung Dh bewegbar. Ist die Positioniervorrichtung 20 nicht eingestellt, ist der obere Halbschaufel-Kranz 6x bezüglich dem oberen Halbschaufel-Gehäuse 11x in Horizontalrichtung Dh bewegbar.
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Bei dieser Ausführungsform stellen der obere Halbschaufel-Kranz 6x und der untere Halbschaufel-Kranz 6y das innere Glied dar, und das obere Halbgehäuse 11x und das untere Halbgehäuse 1y stellen das äußere Glied dar. Nachfolgend können der obere Halbschaufel-Kranz 6x und der untere Halbschaufel-Kranz 6y einfach als Halbschaufelkränze 6 bezeichnet werden, und das obere Halbgehäuse 11x und das unter Halbgehäuse 11y können einfach als Halbgehäuse 11 bezeichnet werden.
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Als Positioniervorrichtung 20 sind eine untere Positioniervorrichtung 20, die den unteren Halbschaufel-Kranz 6y bezüglich dem unteren Halbgehäuse 11y positioniert, und eine obere Positioniervorrichtung 20, die den oberen Halbschaufel-Kranz 6x bezüglich dem oberen Halbgehäuse 11x positioniert, bereitgestellt. Die obere Positioniervorrichtung 20 und die untere Positioniervorrichtung 20 besitzen den gleichen Aufbau. Dementsprechend wird die untere Positioniervorrichtung 20 hauptsächlich untenstehend beschrieben.
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Wie in den 2 bis 4 gezeigt sind in dem Halbgehäuse 11 eine zylindrische Stifteinsetzöffnung 12, die das Halbgehäuse von einer Außenumfangsseite des äußeren Glieds bis zur Innenumfangsseite durchdringt, und ein den Flansch aufnehmenden Abschnitt 13, der gewölbt ist, von der Außenumfangsseite zur Innenumfangsseite und der mit der Stifteinsetzöffnung kommuniziert, in dem Halbgehäuse 11 gebildet. Der Innendurchmesser der den Flansch aufnehmenden Aussparung 13 ist größer als der Durchmesser der Stifteinsetzöffnung 12. An der Innenumfangsoberfläche der den Flansch aufnehmenden Aussparung 13 ist ein Innengewinde 14 gebildet. Die Stifteinsetzöffnung 12 durchdringt das Halbgehäuse 11 von der Bodenfläche der den Flansch aufnehmende Aussparung 13 bis zur Innenumfangsseite davon.
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In dem Halbschaufel-Kranz 6 ist an einer Position in Radialrichtung Dr, die der Stifteinsetzöffnung 12 des Halbgehäuses 11 gegenüberliegt, eine Stiftnut 7 gebildet, die konkav ist von der Außenumfangsseite bis zur Innenumfangsseite. Wie in den 2 und 4 gezeigt ist, ist die Stiftnut 7 definiert von einer Nutbodenoberfläche 8c die in dem Halbschaufel-Kranz 6 gebildet ist, und einem Paar von Nutseitenoberflächen 8, die in dem Halbschaufelkranz 6 gebildet sind und die einander in Horizontalrichtung Dh zugewandt sind, gebildet.
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Wie in 1 gezeigt sind die Stifteinsetzöffnung 12 und die den Flansch aufnehmende Aussparung 13 des Halbgehäuses 11 und die Stiftnut 7 des Halbschaufelkranzes 6 alle auf einer senkrechten Linie Lv gebildet, die die Achse Ar schneidet und sich in Vertikalrichtung erstreckt.
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Wie in den 2 bis 4 gezeigt beinhaltet die Positioniervorrichtung 20 einen Stift 21, der in die Stifteinsetzöffnung 12 des Halbgehäuses 11 und die Stiftnut 7 des Halbschaufel-Kranzes 6 eingesetzt ist, Futterhalter 31, die in Kontakt gelangen mit der Nutseitenoberfläche 8 der Stiftnut 7, Futter 41 die jeweils zwischen dem Futterhalter 31 und dem Stift 21 in der Stiftnut 7 angeordnet sind, Befestigungsschrauben (Futterpassungen) 51, die das Futter 41 und den Futterhalter 31 an dem Stift 21 befestigen, ein Dichtungsglied 55, das einen Raum zwischen dem Stift 21 und dem Halbgehäuse 11 versiegelt, eine Stifthalterschraube 61, die mit dem Kopf des Stifts 21 in Kontakt gelangt, und ein Sperrwerkzeug 65, das die Lockerheit der Stifthalterschraube 61 reguliert. Die Futterhalter 31 beinhalten einen ersten Futterhalter 31a, der in Kontakt mit einer ersten Nutseitenoberfläche 8a von dem Paar von Nutseitenoberflächen 8 der Stiftnut 7 gelangt, und einen zweiten Futterhalter 31b, der in Kontakt mit einer zweiten Nutseitenoberfläche 8b gelangt.
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Wie in den 2, 4 und 5 gezeigt beinhaltet der Stift 21 einen zylindrischen Einsetzabschnitt 22, der in die Stifteinsetzöffnung 12 des Halbgehäuses 11 eingesetzt wird, einen Nuteinsetzabschnitt 23, der an einem Ende der beiden Enden des Nuteinsetzabschnitts 22 gebildet ist, und einen Kopfflansch 29, der an dem anderen Ende des Einsetzabschnitts 22 gebildet ist.
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Der Durchmesser des zylindrischen Einsetzabschnitts 22 gleicht im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Stifteinsetzöffnung 12 des Halbgehäuses 11.
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Eine Seitenumfangsoberfläche 23c, die sich von einem Teil der Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Einsetzabschnitts 22 erstreckt, und ein Paar von Futterkontaktoberflächen 24, die sich von einer virtuellen Außenumfangsoberfläche von der Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Einsetzabschnitts erstrecken, sind in dem Nuteinsetzabschnitt 23 gebildet. Die virtuelle Außenumfangsoberfläche ist eine virtuelle Oberfläche, die sich von der Außenumfangsoberfläche des Einsetzabschnitts 22 in einer Einsetzrichtung Dp, in der sich ein Stift AP (siehe 4 und 5) als eine zentrale Achse des zylindrischen Einsetzabschnitts 22 erstreckt, erstreckt. Das Paar von Futterkontaktoberflächen 24 sind beide in der virtuellen Außenumfangsoberfläche befindlich und sind gegenüberliegenden Seiten in der senkrechten Richtung zu der Stiftachse Ap zugewandt. Eine Dicke WD der des Nuteinsetzabschnitts, die eine Spaltgröße zwischen dem Paar von Futterkontaktoberflächen 24 ist, ist kleiner als der Durchmesser des zylindrischen Einsetzabschnitts 22. Ein Paar erster eingreifender Aussparungen (eingreifende Abschnitte, erste eingreifende Abschnitte) 25 und ein zweiter eingreifender Abschnitt (eingreifender Abschnitt, zweiter eingreifender Abschnitt) 26, der gewölbt ist hin zu der anderen Futterkontaktoberfläche 24, sind in jedem der Paare von Futterkontaktoberflächen 24 gebildet. Die erste eingreifende Aussparung 25 ist entlang der Einsetzrichtung Dp gebildet, in der sich die Stiftachse Ap erstreckt. Das Paar erster eingreifender Aussparungen 25 ist an der Futterkontaktoberfläche 24 mit einer dazwischen befindlichen Lücke gebildet, die senkrecht ist zur Einsetzrichtung Dp und entlang der Futterkontaktoberfläche 24. Die zweite eingreifende Aussparung 26 ist entlang der Richtung gebildet, die senkrecht ist zur Einsetzrichtung Dp und entlang der Futterkontaktoberfläche 24. Die zweite eingreifende Aussparung 26 ist an einer Position gebildet in der Umgebung des Einsetzabschnitts 22 der Futterkontaktoberfläche 24. Schraublöcher 27 in die die Befestigungsschrauben 51 geschraubt sind, sind zwischen dem Paar erster eingreifender Aussparungen 25 des Nuteinsetzabschnitts 23 gebildet.
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Der Kopfflansch 28 besitzt eine Scheibenform, die an der Stiftachse Ap zentriert ist. Der Durchmesser des Kopfflanschs 28 ist größer als der Durchmesser des zylindrischen Einsetzabschnitts 22 und der Innendurchmesser der Stifteinsetzöffnung 12 des Halbgehäuses 11 und ist kleiner als der Innendurchmesser der den Flansch aufnehmenden Aussparung 13 des Halbgehäuses 11. In dem Kopfflansch 28 ist die an der Stiftachse Ap zentrierte ringförmige Dichtungsnut 29 an der Oberfläche gebildet, an der der Einsetzabschnitt 22 gebildet ist. Das Dichtungsglied 55 besitzt eine Ringform und ein Teil des Dichtungsglieds 55 ist in die Dichtungsnut 29 eingesetzt.
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Wie in 2 gezeigt beinhaltet die Stifthalterschraube 61 einen Gewindeabschnitt 62, in dem ein Außengewinde gebildet ist, das in der den Flansch aufnehmenden Aussparung 13 des Halbgehäuses 11 gebildet ist, und einen Schraubenkopf 63, der an einem Ende des Gewindeabschnitts 62 gebildet ist. Der Schraubenkopf 63 besitzt eine sechseckige Pfeilerform, um in ein Werkzeug einzugreifen, wie etwa einen Sechskantschlüssel.
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Das Sperrwerkzeug 65 beinhaltet eine Sperrschraube 66, die in ein Sperrschraubenloch 15 angrenzend an die Stifteinsetzöffnung 12 des Halbgehäuses 11 eingeschraubt werden kann, und einen Draht 68, der den Schraubenkopf 63 der Stifthalterschraube 61 mit dem Schraubenkopf 67 der Sperrschraube 66 verbindet. Der Draht 68 kann unmittelbar mit dem Schraubenkopf 63 der Stifthalterschraube 61 und dem Schraubenkopf 67 der Sperrschraube 66 verbunden sein, kann aber auch mit den Schraubenköpfen 63 und 67 über einen in die Schraubenköpfe 63 und 67 eingepassten Stift der Schrauben 61 und 66 verbunden sein.
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Der erste Futterhalter 31a und der zweite Futterhalter 31b besitzen die gleiche Form. Darum wird untenstehend nur der erste Futterhalter 31a beschrieben werden. Wie in den 4 und 6 bis 9 gezeigt sind in dem ersten Futterhalter 31a eine Nutkontaktoberfläche 32, die in Kontakt mit der ersten Nutseitenoberfläche 8a der Stiftnut 7 gelangt, eine Futterkontaktoberfläche 33, die der Gegenseite der Seite zugewandt ist, die der Nutkontaktoberfläche 32 zugewandt ist, eine erste verjüngte Oberfläche 34a, die sich von der Nutkontaktfläche 32 erstreckt, und ein Paar zweiter verjüngter Oberflächen 34b, die sich von der Nutkontaktoberfläche 32 erstrecken, gebildet. Die erste verjüngte Oberfläche 34a ist bezüglich der Nutkontaktoberfläche 32 geneigt, um sich schrittweise der Futterkontaktoberfläche 33 anzunähern, wenn es sich der Stifteinsetzöffnungsseite von der Nutkontaktoberfläche 32 in einem Zustand nähert, in dem der erste Futterhalter 31a an der Nuteinsetzöffnung 23 des Stifts 21 befestigt ist. Die Stifteinsetzöffnungsseite ist eine Seite in der Einsetzrichtung Dp, in der sich die Stiftachse Ap (siehe 4 und 5) erstreckt, und ist die gegenüberliegende Seite des Einsetzabschnitts 22 des Stifts 21 hinsichtlich des Nuteinsetzöffnung 23 des Stifts 21. Das Paar von zweiten verjüngten Oberflächen 34b ist an den gegenüberliegenden Seiten des ersten Futterhalters 31a in einer Breitenrichtung des Futters angeordnet, die senkrecht ist zu der Einsetzrichtung Dp und entlang der Nutkontaktoberfläche 32 in einem Zustand, in dem der erste Futterhalter 31a an dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21. Das Paar zweiter verjüngter Oberflächen 34b ist geneigt bezüglich der Nutkontaktoberfläche 32 angeordnet um schrittweise von der gegenüberliegenden zweiten Verjüngten Oberfläche 34b beabstandet zu werden, wenn sie sich von der Nutkontaktoberfläche 32 ab die Futterkontaktoberfläche 33 annähern. Erste Eingreifabschnitte 35, die in die ersten eingreifenden Abschnitte 25 des Stifts 21 gepasst sind, und ein zweiter gewölbter Eingreifabschnitt 36, der in den zweiten eingreifenden Abschnitt 26 des Stifts 21 eingreift, sind in der Futterkontaktoberfläche 33 gebildet. Die ersten Eingreifabschnitte 35 sind paarweise gebildet mit einer sich zwischen ihnen befindlichen Lücke, ähnlich dem Paar erster eingreifender Abschnitte 25 des Stifts 21. Schraubeneinsetzöffnungen 37, die von der Nutkontaktoberfläche zur Futterkontaktoberfläche 33 verlaufen und in die die Gewindeabschnitte 52 der Befestigungsschraube 51 eingesetzt werden und den Schraubenkopf aufnehmende Aussparungen 38, die mit den Schraubeneinsetzöffnugnen 37 kommunizieren, und in die Schraubenköpfe 53 der Befestigungsschrauben 51 aufgenommen werden sind zwischen dem Paar von ersten konvexen Eingreifabschnitten 35 des ersten Futterhalters 31a gebildet. Die den Schraubenkopf empfangenden Aussparung 38 ist gewölbt von der Nutkontaktoberfläche 32 hin zu der Futterkontaktoberfläche 33. Die Nutkontaktoberfläche 32 des zweiten Futterhalters 31b gelangt in Kontakt mit der zweiten Nutseitenoberfläche 8b der Stiftnut 7.
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Wie in den 4 und 10 gezeigt besitzt das Futter 41 eine rechteckige Plattenform oder Tafelform. Schraubeneinsetzöffnungen 42, in die die Gewindeabschnitte 52 der Befestigungsschrauben 51 eingesetzt werden, sind in dem Futterhalter 41 gebildet. Eine Länge L1 (siehe 10) eines Paars von einander in Einsetzrichtung Dp zugewandten Seiten des Futters 41 ist geringfügig kleiner als die Spaltabmessung zwischen dem Paar erster eingreifender Abschnitte 25 des Stifts 21 und der Spaltabmessung zwischen dem Paar erster gewölbter Eingreifabschnitte 35 des ersten Futterhalters 31a. Eine Länge L2 des anderen Paars von einander in dem Futter 41 zugewandter Seiten ist geringfügig kleiner als die Länge von einer Seitenkante des zweiten eingreifenden Abschnitts 26 des Stifts 21 zu einer Spitze 23a des Nuteinsetzabschnitts 23 in der Einsetzrichtung Dp. Entsprechend passen, wenn das Futter 41 in Kontakt mit der Futterkontaktoberfläche 24 des Stifts 21 gebracht wird und die Positionen der Schraublöcher 27 des Stifts 21 mit den Schraubeneinsetzabschnitten 42 des Futters 41 zusammenpassen, das Futter 41 in dem Raum zwischen dem Paar erster eingreifender Abschnitte 25 des Stifts 21 aufgenommen und ist in dem Raum von der Kante des zweiten eingreifenden Abschnittes 26 des Stifts 21 bis zur Spitz 23 a des Nuteinsetzschnitts 23 aufgenommen.
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Das bedeutet, dass wenn das Futter 41 zwischen dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 und dem Futterhalter 31 angeordnet ist, das Futter 41 an einer Position, die nicht die Position der eingreifenden Abschnitte 25 und 26 des Nuteinsetzabschnitts 23 und der Eingreifabschnitte 35 und 36 des Futterhalters 31 ist, angeordnet werden kann. Entsprechend haftet der Futterhalter 41 wahrscheinlich nicht an dem Stift 21 an und das Futter 41 kann einfach von dem Stift 21 abgenommen werden, wenn die Positioniervorrichtung 20 abgenommen wird.
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Wie in den 15 und 16 gezeigt ist eine Nutbreite Wc, welche die Spaltabmessung zwischen der ersten Nutseitenoberfläche 8a und der zweiten Nutseitenoberfläche 8b der Stiftnut 7 ist, größer als die Gesamtabmessung einer Dicke Wp des Futterhalters, die die Spaltabmessung zwischen der Nutkontaktoberfläche 32 und der Futterkontaktoberfläche 33 des ersten Futterhalters 31a ist, einer Dicke Wp des Futterhalters, die die Spaltabmessung zwischen der Nutkontakt-oberfläche 32 und der Futterkontaktoberfläche 33 des zweiten Futterhalters 31, und der Dicke Wd des Nuteinsetzabschnitts 23 ist. Eine Vielzahl von Futter 41 unterschiedlicher Dicken sind als das Futter 41 vorhanden. Beispielsweise gibt es eine Vielzahl jeder der Futter 41 mit Dicken von 0,05 mm, 0,1 mm 0,2 mm und 0,3 mm.
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Ein Positionierverfahren des Halbschaufelkranzes 6 unter Verwendung der obenstehend beschriebenen Positioniervorrichtung 20 wird untenstehend in Bezug auf das in 11 gezeigte Ablaufdiagramm erläutert. Diese Positionierung wird durchgeführt, wenn kürzlich eine Dampfturbine eingebaut wurde, wenn der Schaufelkranz 5 als Bauteil der Dampfturbine nachgerüstet wurde oder dergleichen. Das Verfahren des Positionierens des unteren Halbschaufelkranzes 6y bezüglich dem unteren Halbgehäuses 11y unter Verwendung der Positioniervorrichtung wird untenstehend erläutert.
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Zunächst wird die obenstehend beschriebene Positioniervorrichtung 20 hergestellt (S0: Herstellungsschritt). Das bedeutet, der Stift 21, das Futter 41, der Futterhalter 31, die Befestigungsschraube (Futterpassung) 51, das Dichtungsglied 55, die Stifthalterschraube 61 und das Sperrwerkzeug 65, die die Positioniervorrichtung 20 darstellen, werden hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine Vielzahl von Futtern 41 unterschiedlicher Dicken hergestellt.
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Bevor die eigentliche Positionierarbeit gestartet wird, wird der untere Halbschaufel-Kranz 6y von dem unteren Halbgehäuse 11y getrennt. Der Rotor 1 wird nicht von einer Lagereinheit (nicht gezeigt) gelagert, die in dem unteren Halbgehäuse 11y angeordnet ist.
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Bevor die eigentliche Positionierarbeit gestartet wird, wird der untere Halbschaufel-Kranz 6y von einem Kran oder dergleichen aufgehängt und der untere Halbschaufel-Kranz 6y wird in das untere Halbgehäuse 11y gesetzt. Im Verlauf dieses Vorgangs wird, wie in 12 gezeigt, der untere Halbschaufelkranz 6y zeitweise bezüglich des unteren Halbgehäuses 11y in Horizontalrichtung Dh positioniert, unter Verwendung einer Vorrichtung zur vorübergehenden Positionierung 20a umfassend einen vorübergehenden Schritt 21a (S1: Schritt des vorübergehenden Positionierens).
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Wie in 15 gezeigt beinhaltet der Stift 21a der Vorrichtung 20a zur vorübergehenden Positionierung denselben Stift 21 wie bei der Positioniervorrichtung 20 gemäß dieser Ausführungsform, ein Paar von Futterhaltern 31, und ein Paar von herkömmlichen Futtern 41a mit einer normalen bzw. regelmäßigen Dicke. In diesem Fall ist die herkömmliche Dicke des Paars herkömmlicher Futterhalter 41a derart eingestellt, dass die Gesamtabmessung der Dicke des Paars von herkömmlichen Futtern 41a, die Dicke Wp des Paars von Futterhaltern 31 und die Dicke Wd der Nuteinsetzabschnitte 23 des Stifts 21 im Wesentlichen gleich der Nutbreite Wc der Stiftnut 7 sind. Der Stift 21a zur vorübergehenden Positionierung beinhaltet einen zylindrischen Einsetzabschnitt 22, der in die Stifteinsetzöffnung 12 des Halbgehäuses 11 eingesetzt wird, und einen Nuteinsetzabschnitt, der an einem Ende des Einsetzabschnitts 22 gebildet ist, und die Dicke des Nuteinsetzabschnitts kann im Wesentlichen gleich der Nutbreite Wc der Stiftnut 7 sein. Das bedeutet, dass der vorübergehende Stift 21, der hierin verwendet wird, nicht spezifisch beschränkt ist, solange die Dicke eines in die Stiftnut 7 eingesetzten Teils im Wesentlichen gleich der Nutbreite Wc der Stiftnut 7 ist. Es ist bevorzugt, dass die Vorrichtung zur vorrübergehenden Positionierung 20a in dem Herstellungsschritt (S0) hergestellt werden kann.
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Dann wird wie in 13 gezeigt ist, der Rotor1 in dem unteren Halbgehäuse 11y angeordnet, unter Verwendung eines Kranz oder dergleichen (Schritt S2: Schritt des Anordnens des Rotors). Im Verlauf dieses Vorgangs wird der Rotor 1 von der Lagereinheit (nicht dargestellt) gelagert, die in dem unteren Halbgehäuse 11y angeordnet ist, und die Position des Rotors 1 bezüglich dem unteren Halbgehäuse 11y in der Horizontalrichtung Dh wird bestimmt.
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Dann wird eine Verschiebung des unteren Halbschaufelkranzes 6y bezüglich dem Rotor 1 oder dem unteren Halbgehäuses 11y in der horizontalen Richtung Dh gemessen (S3: Verschiebungsmessschritt). Da die Positionen des Rotors 1 bezüglich dem unteren Halbgehäuse 11y in der horizontalen Richtung Dh bereits bestimmt wurde, ist die Verschiebung des unteren Halbschaufelkranzes 6y bezüglich dem Rotor 1 in der horizontalen Richtung Dh.
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Das Futter 41, das die Dicke besitzt, die der in dem Verschiebungs-Messschritt (S3) gemessenen Verschiebung entspricht, wird ausgewählt und das ausgewählte Futter 41 wird an dem Stift 21 angebracht (S4: Schritt der Montage des eingestellten Stifts). Insbesondere wird wie in 15 gezeigt ist, die Verschiebung des unteren -Halbschaufelkranzes 6y, der vorübergehend mit dem vorübergehenden Stift 21 positioniert wurde, bezüglich dem unteren Halbgehäuse 11y in der Horizontalrichtung Dh als a bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt ist die Dicke des Paars von herkömmlichen Futtern 41a, die Bauteile des vorübergehenden Stifts 21 a sind, beide als Wo definiert. Um die Verschiebung a zu korrigieren wird wie in 16 gezeigt, die Dicke W1 des Futters 41 des Paars von Futtern 41 (wo – a) und die Dicke W2 des anderen Futters 41 ist (Wo + a). Daher werden das Futter 41 mit der Dicke W1(Wo – a) und das Futter 41 mit der Dicke W2 (Wo + a) aus der Vielzahl von Futtern 41, die in dem Herstellungsschritt (S0) hergestellt werden, ausgewählt. Die Futter 41 werden an den Nuteinsetzabschnitten 23 des Stifts 21 unter Verwendung der Futterhalter 31 und der Befestigungsschrauben 51 angebracht. Der Stift 21 an dem die ausgewählten Futter 41 angebracht werden, stellt den eingestellten Stift 21b da. Das Futter 41 mit der Dicke W1 (Wo – a) und das Futter 41 mit der Dicke W2 (Wo + a) muss kein einzelnes Futter 41 sein, kann jedoch aus einer Vielzahl von Futtern 41 gebildet werden.
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In einem Zustand, in dem die Futter 41 und die Futterhalter 31 an dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 befestigt sind, befinden sich die Futterhalter 31 in einer virtuellen Außenumfangsoberfläche, die sich von der Außenumfangsoberfläche des zylindrischen Einsetzabschnitts 22 erstreckt.
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Dann wird der untere Halbschaufelkranz 6y, der vorübergehend positioniert wurde unter Verwendung eines Kranz oder dergleichen, gehalten, um in der Horizontalrichtung Dh (S5: Schritt des vorübergehenden Haltens) bewegbar zu sein.
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Dann wird, wie in 14 gezeigt, die Vorrichtung 20a zum vorübergehenden Positionieren, die den unteren Halbschaufelkranz 6y positioniert, von dem unteren Halbschaufel-Kranz 6y und dem unteren Halbgehäuse 11y abgenommen (S6: Schritt des vorübergehenden Freigebens). Der obenstehend erläuterte Schritt des vorübergehenden Haltens (S5) kann durchgeführt werden, nachdem der Schritt des vorübergehenden Freigebens (S6) durchgeführt wurde.
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Nachfolgend wird, wie in 14 gezeigt, eine eingestellte Vorrichtung zum Positionieren 20b anstelle der Vorrichtung zum vorübergehenden Positionieren 20a an dem unteren Halbschaufelkranz 6y angebracht und dem unteren Halbgehäuse 11y angebracht (Schritt S7: Positioniervorrichtungs-Anbringungsschritt). Die eingestellte Vorrichtung zum Positionieren 20b ist einer Vorrichtung zum Positionieren 20 beinhaltend den obenstehend-beschriebenen eingestellten Stift 21b. Beim Anbringen der eingestellten Vorrichtung zum Positionieren 20b m wird zuerst der eingestellte Stift 21b in die Stifteinsetzöffnung 12 des unteren Halbgehäuses 11y und die Stiftnut 7 des unteren Halbschaufelkranzes 6y eingesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wird im Vorfeld das Dichtungsglied 55 in die Dichtungsnut 29 des Stifts 21 eingesetzt.
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Wie obenstehend beschrieben ist die Seitenumfangsoberfläche 23c, die sich von einem Teil der Seitenumfangsoberfläche des zylindrischen Einsetzabschnitts 23 des Stifts 21 erstreckt, in dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 gebildet. In einem Zustand, in dem die Futter 41 und die Futterhalter 31 an dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 befestigt sind, befinden sich die Futterhalter 31 in der obenstehend beschriebenen virtuellen Oberfläche des zylindrischen Einsetzabschnitts 22. Bei dem Futter 41 ist die verjüngte Oberfläche 34 in der Seite der Stifteinsetzöffnung desselben gebildet. Entsprechend kann der eingestellte Stift 21b auf einfache Weise in die Stifteinsetzöffnung 12 des unteren Halbgehäuses 11y und die Stiftnut 7 des unteren Halbschaufelkranzes 6y eingesetzt werden.
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Dann wird die Stifthalterschraube 61 in die den Flansch aufnehmende Aussparung 13 geschraubt, die mit der Stifteinsetzöffnung 12 des unteren Halbgehäuses 11y kommuniziert. Wenn die Stifthalterschraube 61 geschraubt wird, gelangt die Spitze der Stifthalterschraube 61 in Kontakt mit dem Kopfflansch 28 des eingestellten Stifts 21b. Das bedeutet, dass der eingestellte Stift 21b daran gehindert wird, durch die Stifthalterschraube 61 aus der Stifteinsetzöffnung herausgezogen zu werden. Dann wird, wie in 2 gezeigt, das Sperrwerkzeug 65 an der Stifthalterschraube 61 angebracht. Beim Anbringen des Sperrwerkzeugs 65, wird die Sperrschraube 66 in das Sperrschraubenloch 15 des Halbgehäuses 11 geschraubt. Der Schraubenkopf 67 der Sperrschraube 66 und der Schraubenkopf der Stifthaltschraube 61 werden miteinander durch den Draht 68 verbunden, um die Rotation der Stifthalterschraube 61 in der Löserichtung zu regulieren.
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Das vorübergehende Halten des unteren Halbgehäuses 11y unter Verwendung des Krans oder dergleichen wird gelöst. (S8: vorübergehender Haltefreigabeschritt)
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Auf diese Weise wird die Positionierung des unteren Halbschaufelkranzes 6y bezüglich des unteren Halbgehäuses 11y in Horizontalrichtung Dh abgeschlossen.
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Bei der obenstehenden Beschreibung wird nach dem Verschiebungs-Messschritt (S3) und vor dem Schritt des vorübergehenden Haltens (S5) des unteren Halbschaufelkranzes 6y der Schritt der Einstell-Montage des Stifts (S6) durchgeführt. Der Einstell-Montageschritt (S6) kann zu einem Zeitpunkt nach dem Verschiebungs-Messschritt (S3) und vor dem Positioniervorrichtungs-Anbringungsschritt (S7) durchgeführt werden. In der obenstehenden Beschreibung wird das Sperrwerkzeug 65 unmittelbar angebracht, nachdem der eingestellte Stift 21b und die Stifthalterschraube 61 angebracht wurden. Die Anbringung des Sperrwerkzeugs 65 kann jedoch durchgeführt werden, nachdem die Grundmontage der Dampfturbine abgeschlossen ist.
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Bisher wurde obenstehend das Verfahren der Positionierung des unteren Halbschaufelkranzes 6y bezüglich dem unteren Halbgehäuse 11y beschrieben, doch das Verfahren zum Positionieren des oberen Halbschaufelkranzes 6x bezüglich dem oberen Halbgehäuse 11x hat grundsätzlich dieselbe Abfolge wie das obenstehend beschriebene Positionierverfahren. In diesem Fall wird jedoch der Schritt des Anordnens des Rotors (S2) nicht durchgeführt. Insbesondere wird zunächst das obere Halbgehäuse 11x vorübergehend derart befestigt, dass dessen Innenoberfläche der Oberseite zugewandt ist, und der obere Halbschaufelkranz 6x wird vorübergehend unter Verwendung der Vorrichtung zur vorrübergehenden Positionierung 20a (S1: Schritt der vorübergehenden Positionierung) bezüglich dem oberen Halbgehäuse 11x positioniert. Dann wird die Verschiebung des oberen Halbschaufelkranzes 6x bezüglich dem oberen Halbgehäuse 11x in Horizontalrichtung Dh gemessen (S3: Verschiebungs-Messschritt). Anschließend wird auf dieselbe Weise wie bei dem Verfahren des Positionierens des unteren Halbschaufelkranzes 6y bezüglich dem unteren Halbgehäuse 11y, der Schritt der Montage des eingestellten Stifts (S4) und dergleichen durchgeführt. Nach diesem wird die eingestellte Positioniervorrichtung 20b abgenommen und der obere Halbschaufelkranz 6x wird von dem oberen Halbgehäuse 11x gelöst. Dann werden der obere Halbschaufelkranz 6x, das obere Halbgehäuse 11x und die eingestellte Positioniervorrichtung 20b in dem unteren Halbschaufelkranz 6y und dem unteren Halbgehäuse 11y montiert.
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Wie obenstehend beschrieben ist es nicht notwendig, die den Bolzen aufnehmende Aussparung wie das in Patentdokument 1 beschriebene Futter in den Futtern 41 zu bilden. Entsprechend ist es möglich, die Futter 41 auf einfache Weise zu produzieren und die Herstellungskosten der Positioniervorrichtung zu senken, selbst wenn eine Vielzahl von Futtern 41 im Vorfeld hergestellt wird. Da das Futter 41 zwischen dem Futterhalter 31 und dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 eingesetzt wird, ist es möglich, den Kontakt des Futters 41 mit Dampf zu verhindern, und Korrosion des Futters 41 zu unterdrücken.
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Bei dieser Ausführungsform kann der Futterhalter 31 auf einfache und Weise hergestellt und präzise an einer vorgegebenen Position an dem Stift 21 angebracht werden, da die ersten eingreifenden Abschnitte 25 und die zweiten eingreifenden Abschnitte 26 in dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 gebildet sind und die ersten konvexen Eingreifabschnitte 35 und die zweiten konvexen Eingreifabschnitte 36 in dem Futterhalter 31 gebildet sind. Bei dieser Ausführungsform kann das Paar erster eingreifender Aussparungen 25 in dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 gebildet sein, um in Einsetzrichtung Dp, in der sich die Achse Ap erstreckt, mit einer zwischen ihnen befindlichen Lücke lang zu sein, und das Paar erster Eingreifabschnitte 35, die in den eingreifenden Abschnitten eingesetzt sind, werden in dem Futterhalter 31 gebildet, um in Einsetzrichtung Dp lang zu sein, mit einer zwischen ihnen befindlichen Lücke. Das Futter 41 ist zwischen dem Paar erster eingreifender Aussparungen 25 und dem Paar erster konvexer Eingreifabschnitte 35 angeordnet. Entsprechend ist es bei dieser Ausführungsform möglich, den Kontakt zwischen dem Futter 41 mit Dampf von beiden Seiten in dessen Breitenrichtung zu verhindern.
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Ist beabsichtigt, den Stift 21 aus der Stiftnut 7 in einem Zustand herauszuziehen, in dem die Wandoberfläche der Stiftnut 7 und der Futterhalter 31 aneinander anhaften, besteht die Möglichkeit, dass eine Überlast an der Befestigungsschraub 51 anliegt, die den Futterhalter 31 an dem Stift 21 befestigt, die Befestigungsschraube zerstört wird und der Futterhalter 31 in der Stiftnut 7 zurückbleibt. In dieser Ausführungsform sind sowohl die zweiten eingreifende Abschnitte 26 als auch die zweiten konkaven, gewölbten Eingreifabschnitte 36 gebildet, um in der zur Einsetzrichtung Dp senkrechten Richtung lang zu sein. Entsprechend bewegt sich der Futterhalter 31 zusammen mit dem Stift 21 in die Einsetzrichtung Dp, wenn der Stift 21 sich in die Einsetzrichtung Dp bewegt. Entsprechend ist es bei dieser Ausführungsform möglich, die Möglichkeit zu verringern, dass der Futterhalter 31 in der Stiftnut 7 verbleibt, wenn der Stift 21 aus der Stiftnut 7 und der Stifteinsetzöffnung 12 gelöst wird.
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Bei dieser Ausführungsform ist es möglich zu verhindern, dass Dampf in dem Gehäuse 10 durch die Stifteinsetzöffnung 12 des Gehäuses 10 nach außen entweicht, da das Dichtungsglied 55 zwischen dem Kopfflansch 28 des Stifts 21 und der Bodenfläche der den Flansch aufnehmenden Aussparung 13 des Halbgehäuses 11 angeordnet ist.
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Bei dieser Ausführungsform ist es möglich zu verhindern, dass der Stift 21 aus der Stifteinsetzöffnung 12 herausfällt, da die Stifthalterschraube 61 in die den Flansch aufnehmende Aussparung 13 eingeschraubt ist, die mit der Stifteinsetzöffnung 12 kommuniziert. In dieser Ausführungsform ist es möglich, den Stift 21 durch Lösen der Stifthaltschraube 61 abzunehmen und die Stifthalterschraube 61 abzunehmen, wenn der in die Stifteinsetzöffnung 12 eingesetzte Stift gelöst wird. Bei dieser Ausführungsform ist es möglich zu verhindern, dass der Stift 21 zusammen mit dem Herausfallen der Stifthalterschraube 61 herausfällt, da die Lockerheit der Stifthalterschraube 61 unter Verwendung des Sperrwerkzeugs 65 reguliert werden kann. Der Kopf des Stifts 21 oder der Gewindeabschnitt 62 der Stifthalterschraube 61 können verdichtet werden unter Verwendung eines Stempels oder dergleichen.
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„Modifizierungsbeispiele“
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Verschiedene Modifizierungsbespiele der obenstehend beschriebenen Positioniervorrichtung werden untenstehend beschrieben.
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Der Schraubeneinsetzabschnitt 42 des Futters 41 ist in der Ausführungsform ein in dem Futter 41 gebildetes Loch. Der Schraubeneinsetzabschnitt muss jedoch kein Loch sein, das so lang ist, dass der Gewindeabschnitt 52 der Befestigungsschraube 51 darin eingesetzt werden kann. Die Schraubeneinsetzabschnitte 42a können in den Futtern 41x und 41y gebildete Ausschnitte sein. Ähnlich dem Futter 41 in der Ausführungsform, können die Abmessungen der Futter 41y und 41y bevorzugt derart eingestellt sein, dass die Futter 41y und 41y an Postionien angeordnet werden können, die zu den Positionieren der eingreifenden Abschnitte 25 und 26 des Nuteinsetzabschnitts 23 und den Eingreifabschnitten 25 und 26 des Nuteinsetzabschnitts 23 und den Eingreifabschnitten 35 und 36 der Futterhalter 31, wenn die Futter zwischen dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 und den Futterhaltern 31 angeordnet ist.
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In der Ausführungsform sind die eingreifenden Abschnitte (die erste eingreifende Aussparung 25 und die zweite eingreifende Aussparung 26) des Stifts 21 konkave Abschnitte, und die Eingreifabschnitte (der erste, konvexe Eingreifabschnitt 35 und die zweiten konvexen Eingreifab-schnitte 36) der Futterhalter 31 konvexe Abschnitte. Die eingreifenden Abschnitte des Stifts 21 können hingegen konvexe Abschnitte sein und die Eingreifabschnitte des Futterhalters 31 können konkave Abschnitte sein.
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Bei dieser Ausführungsform sind die Futter 41 jeweils in dem Raum zwischen dem ersten Halter 31a und dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 und dem Raum zwischen dem zweiten Futterhalter 31b und dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 angeordnet. Das Futter 41 kann jedoch in Abhängigkeit der horizontalen Verschiebungsgeschwindigkeit Dh, die in dem Verschiebungs-messschritt (S3) des Futters 41 gemessen wurde, in nur einem Raum des Raums zwischen dem ersten Futterhalter 31a und dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 und dem Raum zwischen dem zweiten Futterhalter 31b und dem Nuteinsetzabschnitt 23 des Stifts 21 angeordnet sein.
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In dieser Ausführungsform wird die Stifthalterschraube 61 genutzt um zu verhindern, dass der Stift 21 aus der Stifteinsetzöffnung 12 herausfällt. Der Kopf des Stifts 21 kann jedoch mit den Halbgehäuse 11 ohne Verwendung der Stifthalterschraube 61 an das Halbgehäuse 11 angeschweißt sein.
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Die Positioniervorrichtung 20 gemäß dieser Ausführungsform bestimmt die Position des Halbschaufel-Kranzes 6 als dem inneren Glied bezüglich des Halbgehäuses 11 als dem äußeren Glied. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Insoweit das äußere Glied sich in Umfangsrichtung Dc um die Achse Ar erstreckt, muss das äußere Glied nicht das Halbgehäuse 11 sein. Solange das innere Glied an der Innenumfangsseite des äußeren Glieds angeordnet ist und sich in die Umfangsrichtung Dc um die Achse Ar erstreckt, muss das innere Glied nicht der Halbschaufel-Kranz 6 sein. Die vorliegende Erfindung kann auf jedwede rotierende Maschine wie etwa eine Gasturbine oder einen anderen Verdichter als die Dampfturbine angewendet werden.
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[Industrielle Anwendbarkeit]
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Anstieg der Herstellungskosten einer Positioniervorrichtung zu verhindern.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Rotor
- 2
- Schaufel
- 5
- Schaufelkranz
- 6
- Halbschaufelkranz (inneres Glied)
- 6x
- oberer Halbschaufelkranz (inneres Glied)
- 6y
- unterer Halbschaufelkranz (inneres Glied)
- 7
- Stiftnut
- 8
- Nutseitenoberfläche
- 8a
- erste Nutseitenoberfläche
- 8b
- zweite Nutseitenoberfläche
- 9
- Schieber
- 10
- Gehäuse
- 11
- Halbgehäuse (äußeres Glied)
- 11x
- oberes Halbgehäuse (äußeres Glied)
- 11y
- unteres Halbgehäuse (äußeres Glied)
- 12
- Stifteinsetzöffnung
- 13
- Flansch-aufnehmende Aussparung
- 14
- Innengewinde
- 20
- Positioniervorrichtung
- 20a
- vorrübergehende Positioniervorrichtung
- 20b
- Einstell-Positioniervorrichtung
- 21
- Stift
- 21a
- vorübergehender Stift
- 21b
- eingestellter Stift
- 22
- Einsetzabschnitt
- 23
- Nuteinsetzabschnitt
- 23c
- Seitenumfangsoberfläche
- 24
- Futterkontaktoberfläche
- 25
- erste eingreifende Aussparung (eingreifender Abschnitt, erster eingreifender Abschnitt)
- 26
- zweite eingreifende Aussparung (eingreifender Abschnitt, zweiter eingreifender Abschnitt)
- 27
- Schraubenloch
- 28
- Kopfflansch bzw. Kragen
- 29
- Dichtungsnut
- 31
- Futterhalter
- 31a
- erster Futterhalter
- 31b
- zweiter Futterhalter
- 32
- Nutkontaktoberfläche
- 33
- Futterkontaktoberfläche
- 34a
- erste verjüngte Oberfläche
- 34b
- zweite verjüngte Oberfläche
- 35
- erster gewölbter Eingreifabschnitt (Eingreifabschnitt, erster Eingreifabschnitt)
- 36
- zweiter gewölbter Eingreifabschnitt (Eingreifabschnitt, zweiter Eingreifabschnitt)
- 37
- Schraubeneinsetzabschnitt
- 38
- Schraubenkopf empfangende Aussparung
- 41, 41x, 41y
- Futter
- 41a
- normales bzw. gleichmäßiges Futter
- 42, 42a
- Schraubeneinsetzabschnitt
- 51
- Befestigungsschraube (Futterpassung)
- 52
- Gewindeabschnitt
- 53
- Schraubenkopf
- 55
- Dichtungsglied
- 61
- Stifthalterschraube
- 62
- Gewindeabschnitt
- 63
- Schraubenkopf
- 65
- Sperrwerkzeug
