JP2002221002A - 蒸気タービンおよびそのバランス調整方法ならびに偏芯スリーブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】復水器の真空を破壊することなくバランス調整
を実施できる蒸気タービンを提供する。 【解決手段】タービンロータ１と、タービン翼２と、タ
ービンケーシング４と、タービングランド部５と、を有
する蒸気タービンにおいて、タービンロータの外側面に
沿ってタービングランド部の内側を通り、タービンケー
シングを貫通する偏芯スリーブ１０が配設されており、
この偏芯スリーブは、タービンケーシングの内側に偏芯
荷重を有し、かつ、タービンケーシングの外側に、この
偏芯スリーブのタービンロータへの取付け角度を調整し
てそのタービンロータに固定する手段１１、１２を有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蒸気タービンに係
り、特にタービンの振動低減のためのバランス調整を容
易に行える蒸気タービン、およびそのバランス調整方
法、ならびにバランス調整に好適な偏芯スリーブに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の蒸気タービンについて図２３、２
４を用いて説明する。図２３において、蒸気タービン９
０は、通常のボイラや原子炉など（図示せず）で発生し
た蒸気をタービン蒸気入口配管２６より導き、タービン
ロータ１を回転させる。これによって、発電機・ポンプ
などの被駆動体２５を回転させる。蒸気タービンで仕事
をした蒸気はタービン蒸気出口配管２７などを通じて真
空に保たれている復水器２４へ導かれる。タービンロー
タ１は軸受２８で回転可能に支持されている。

【０００３】図２４に示すように、蒸気タービン９０
は、供給される蒸気のエネルギを回転エネルギへ変換す
るための複数のタービン翼２と、そのタービン翼２の回
転軸となるタービンロータ１とを有する。タービンロー
タ１のタービン翼２取付け部は半径方向に張り出したホ
イール３が形成されている。複数のタービン翼２全体を
覆ってタービン内部６とタービン外部７を遮断するため
のタービンケーシング４があって、これは静止部材であ
る。タービンロータ１はタービンケーシング４を貫通し
ていて、その貫通部で、タービンロータ１とタービンケ
ーシング４の隙間の蒸気漏洩を抑制するためにタービン
グランド５が、タービンロータ１外側面に対向してター
ビンケーシング４に固定されている。

【０００４】タービンロータ１は通常、鋼材を切削加工
して製作するが、鋼材の鋳込み作業において鋼材中心部
に材質的に脆弱な性質を持つ部分ができてしまう。この
脆弱な部分を排除することを目的としてタービンロータ
１の中心にはロータ中心孔１７と呼ばれる貫通孔をもつ
ことが多い。

【０００５】蒸気タービンにおいては、製造後の経年的
な性状変化（例えば蒸気によるタービンロータ１やター
ビン翼２の浸食）やその補修を目的にしたタービンロー
タ１やタービン翼２への溶接加工により、重量バランス
が変化することがある。この場合、タービンロータ１の
回転時の平衡がくずれ、不釣り合いとなり、タービン軸
受２８での振動振幅が大きくなることがありうる。この
振動はタービン運転においてエネルギ効率の低下を引き
起こすばかりではなく、蒸気タービン構成部品への集中
荷重やタービン翼２とタービンケーシング４との接触に
よる破壊が発生する懸念がある。

【０００６】そこで、振動がその蒸気タービンにおける
管理値を超えることが懸念される場合には、タービンバ
ランス調整が行われる。従来のタービンバランス調整で
は、具体的には、そのタービンに発生している振動の位
相・大きさに合わせその振動を打ち消すような修正荷重
としてバランスウェイト８をタービンロータ１のある位
置に取り付ける。バランスウェイト８はその振動への影
響度を高めるためにタービンロータ１の回転軸よりでき
るだけ遠い位置、すなわちロータホイール３の端部に取
り付けるのが通常である。

【０００７】バランスウェイト８を取り付けるためのロ
ータホイールの穴をバランスホール９と呼ぶ。バランス
ウェイト８を取り付けるためのロータホイールの穴のう
ちで特に溝型のものをバランスウェイト取付け溝と呼ぶ
が、ここでは統一してバランスホールと呼ぶこととす
る。

【０００８】蒸気タービンにおいてタービンバランス調
整を行うためのバランスウェイト８の重量・取付け角度
を設定するために、バランスウェイト８を付ける前の状
態でタービンロータ１を回転させ、振動の位相・大きさ
を把握する運転を行う必要がある。この運転をゼロショ
ット運転と呼ぶ。このゼロショット運転により得られた
データを解析することにより必要なバランスウェイト８
の重量・取付け角度を算出することができる。算出され
たバランスウェイト８はタービンロータ１のバランスホ
ール９に取り付けられタービンバランス調整作業は完了
する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】蒸気タービンのバラン
ス調整を行うためには、ゼロショット運転で算出された
バランスウェイト８をバランスホール９へ取り付ける作
業が必要となる。ところが、バランスウェイト８を取り
付けるときのタービンの状態は供給蒸気を停止させてい
る状態で、タービン内部６は復水器２４により真空状態
となっている。

【００１０】この状態でバランスウェイト８を取り付け
るためにタービンケーシング４の一部もしくは全部の開
放を行うと、大量の大気がタービン外部７からタービン
内部６に進入する。この状況での作業は極めて危険であ
り、また、復水器２４の真空も破壊されることになって
しまい、再起動するためには長い時間を要する。発電用
・事業用のプラントに使用される蒸気タービンではその
稼働率を向上させるために、メンテナンス作業期間を少
しでも短縮することが市場のニーズとなっている（特開
平10−89009号公報参照）。

【００１１】本発明は、タービンバランス調整を復水器
の真空を破壊することなく実施することができる蒸気タ
ービンおよびそのバランス調整方法ならびにそれに好適
な偏芯スリーブを提供することを目的とするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するものであって、請求項１の発明は、回転可能なター
ビンロータと、このタービンロータに取り付けられた複
数のタービン翼と、静止していて前記複数のタービン翼
全体を覆うタービンケーシングと、前記タービンロータ
が前記タービンケーシングを貫通する部分で前記タービ
ンケーシング内の蒸気の漏出を抑制するために前記ター
ビンケーシングの内側に前記タービンロータに対向して
設けられたタービングランド部と、を有する蒸気タービ
ンにおいて、前記タービンロータの外側面に沿って前記
タービングランド部の内側を通り、前記タービンケーシ
ングを貫通する偏芯スリーブが配設されており、この偏
芯スリーブは、前記タービンケーシングの内側に偏芯荷
重を有し、かつ、前記タービンケーシングの外側に、こ
の偏芯スリーブの前記タービンロータへの取付け角度を
調整してそのタービンロータに固定する手段を有するこ
と、を特徴とする蒸気タービンである。

【００１３】請求項１の発明によれば、タービンケーシ
ングを開放することなしに、タービンケーシングの外側
から、タービンケーシングの内側部分の偏芯荷重の取付
け角度を調整できる。このため、復水器の真空を破壊す
ることなしに、蒸気タービンのバランス調整を実施がで
きる。しかもこの発明は、タービンロータの中心孔の有
無にかかわりなく適用できる。

【００１４】請求項２の発明は、内部に中心孔を有して
いて回転可能なタービンロータと、このタービンロータ
に取り付けられた複数のタービン翼と、静止していて前
記複数のタービン翼全体を覆うタービンケーシングと、
を有する蒸気タービンにおいて、前記タービンロータは
前記タービンケーシングを貫通しており、前記中心孔は
前記タービンケーシングの内側から外側に通じていて前
記タービンケーシングの外側に開口部を有し、前記中心
孔内の前記タービンケーシングの内側部に、偏芯したバ
ランスウェイトを取り付けるための中心孔バランスウェ
イト取付け部を有すること、を特徴とする蒸気タービン
である。

【００１５】請求項２の発明によれば、タービンロータ
に中心孔がある場合に、この中心孔を利用して、タービ
ンケーシングの外側から、タービンケーシングの内側部
分の偏芯荷重の着脱や取付け角度調整ができる。このた
め、復水器の真空を破壊することなしに、蒸気タービン
のバランス調整を実施ができる。

【００１６】請求項３の発明は、前記中心孔バランスウ
ェイト取付け部は、前記中心孔の周方向に沿って配設さ
れた複数の中心孔バランスホールであること、を特徴と
する請求項２に記載の蒸気タービンである。

【００１７】請求項３の発明によれば、請求項２の作用
効果を得られるとともに、バランスウェイトをタービン
ロータ中心孔の周方向の所望の位置に着脱することが容
易にできる。

【００１８】請求項４の発明は、前記バランスウェイト
は流体であって、前記中心孔バランスホールの各入口部
付近には各中心孔バランスホールの奥に向かって先細り
の開口漏斗状の返し板を有すること、を特徴とする請求
項３に記載の蒸気タービンである。請求項４の発明によ
れば、請求項３の作用効果を得られるとともに、バラン
スウェイトが流体であるため、所望の位置への注入が容
易である。

【００１９】請求項５の発明は、前記バランスウェイト
は流体であって、前記中心孔バランスホールの各入口部
付近が弾性体膜によって閉じられていること、を特徴と
する請求項３に記載の蒸気タービンである。

【００２０】請求項５の発明によれば、請求項３の作用
効果を得られるとともに、バランスウェイトが流体であ
るため、所望の位置への注入が容易である。また、中心
孔バランスホールの各入口が閉じられているので、バラ
ンスウェイトが運転中に他の中心孔バランスホールへ移
動することがなく、蒸気タービンのバランス調整を確実
に実施ができる。

【００２１】請求項６の発明は、前記バランスウェイト
は少なくともその取付け時に流体であって、前記複数の
中心孔バランスホールの内部に前記バランスウェイトを
保持する流体保持具を有すること、を特徴とする請求項
３に記載の蒸気タービンである。

【００２２】請求項６の発明によれば、請求項３の作用
効果を得られるとともに、バランスウェイトが流体であ
るため、所望の位置への注入が容易である。また、流体
保持具があるために、流体バランスウェイトを所望の位
置に固定することができる。

【００２３】請求項７の発明は、前記中心孔バランスウ
ェイト取付け部は、前記中心孔の周方向に沿う溝である
こと、を特徴とする請求項２に記載の蒸気タービンであ
る。請求項７の発明によれば、請求項２の作用効果を得
られるとともに、バランスウェイト取付け部が中心孔の
周方向に沿う溝であるので取付け部の工作が容易であ
る。

【００２４】請求項８の発明は、内部に中心孔を有して
いて回転可能なタービンロータと、このタービンロータ
に取り付けられた複数のタービン翼と、静止していて前
記複数のタービン翼全体を覆うタービンケーシングと、
を有する蒸気タービンにおいて、前記タービンロータは
前記タービンケーシングを貫通しており、前記中心孔は
前記タービンケーシングの内側から外側に通じていて前
記タービンケーシングの外側に開口部を有し、前記開口
部から出し入れ可能で前記中心孔内の前記タービンケー
シングの内側部に着脱可能に取り付けられた中心孔バラ
ンスウェイトを有すること、を特徴とする蒸気タービン
である。

【００２５】請求項８の発明によれば、タービンロータ
に中心孔がある場合に、この中心孔を利用して、タービ
ンケーシングの外側から、タービンケーシングの内側部
分の偏芯荷重の着脱や取付け角度調整ができる。このた
め、復水器の真空を破壊することなしに、蒸気タービン
のバランス調整を実施できる。

【００２６】請求項９の発明は、回転可能なタービンロ
ータと、このタービンロータに取り付けられた複数のタ
ービン翼と、静止していて前記複数のタービン翼全体を
覆い、前記タービンロータが貫通する貫通部を具備する
タービンケーシングと、を有する蒸気タービンのバラン
ス調整方法において、前記タービンロータの外側に沿っ
て配置されたスリーブ部と前記タービンケーシングの内
側に配置された偏芯荷重とを有する偏芯スリーブを前記
タービンケーシングの外側で適宜前記タービンロータに
対して相対的に動かして位置決めする位置決め工程と、
前記位置決め工程の後に、前記タービンケーシングの外
側で、前記スリーブ部を前記タービンロータに対して固
定する工程と、を有すること、を特徴とするバランス調
整方法である。

【００２７】請求項９の発明によれば、タービンケーシ
ングを開放することなしに、タービンケーシングの外側
から、タービンケーシングの内側部分の偏芯荷重の取付
け角度を調整できる。このため、復水器の真空を破壊す
ることなしに、蒸気タービンのバランス調整を実施がで
きる。しかもこの発明は、タービンロータの中心孔の有
無にかかわりなく適用できる。

【００２８】請求項１０の発明は、内部に中心孔を有し
ていて回転可能なタービンロータと、このタービンロー
タに取り付けられた複数のタービン翼と、静止していて
前記複数のタービン翼全体を覆い、前記タービンロータ
が貫通しているタービンケーシングと、を有する蒸気タ
ービンのバランス調整方法において、前記中心孔は前記
タービンケーシングの内側から外側に通じていて前記タ
ービンケーシングの外側に開口部を有し、その開口部か
ら前記中心孔内の前記タービンケーシングの内側部に、
偏芯したバランスウェイトを着脱すること、を特徴とす
るバランス調整方法である。

【００２９】請求項１０の発明によれば、タービンロー
タに中心孔がある場合に、この中心孔を利用して、ター
ビンケーシングの外側から、タービンケーシングの内側
部分の偏芯荷重の着脱や取付け角度調整ができる。この
ため、復水器の真空を破壊することなしに、蒸気タービ
ンのバランス調整を実施ができる。

【００３０】請求項１１の発明は、タービンケーシング
を貫通する回転可能なタービンロータのバランス調整の
ために前記タービンロータに着脱可能な偏芯スリーブに
おいて、前記タービンロータが前記タービンケーシング
を貫通する部分の前記タービンロータと前記タービンケ
ーシングの間を通して貫通する中空円筒形のスリーブ部
と、前記タービンケーシングの内側に配置される偏芯部
と、前記タービンケーシングの外側に配置され、前記偏
芯スリーブの前記タービンロータに対する相対的取付け
角度を調整してそのタービンロータに固定可能な固定部
と、を有すること、を特徴とする偏芯スリーブである。

【００３１】請求項１１の発明によれば、タービンケー
シングを開放することなしに、タービンケーシングの外
側から、タービンケーシングの内側部分の偏芯荷重の取
付け角度を調整できる。このため、復水器の真空を破壊
することなしに、蒸気タービンのバランス調整を実施が
できる。しかもこの発明は、タービンロータの中心孔の
有無にかかわりなく適用できる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜２２を参照しながら
本発明の実施の形態を説明する。ただし、従来技術と共
通または相互に共通の部分には共通の符号を付して、説
明を適宜省略する。

【００３３】［第１の実施の形態］（請求項１、８、
９、１１関係） 図１および図２により本発明に係る蒸気タービンの第１
の実施の形態を説明する。

【００３４】図１に示すように、タービンロータ１には
ロータホイール３にタービン翼２が取り付けられ、ター
ビン外部７とタービン内部６はタービンケーシング４お
よびグランドパッキン５により隔離されている。また、
ロータホイール３の外面にはバランスホール９が施工さ
れ、バランスホール９にはタービンバランス調整を行い
振動を低減させるためのバランスウェイト８が取り付け
られる。本実施の形態では、タービンロータ１がグラン
ドパッキン５と対向する部分に偏芯スリーブ１０が取り
付けられている。

【００３５】偏芯スリーブ１０は、図２に示すように、
中空円筒状のスリーブ部１３と、スリーブ部１３の端部
に取り付けられた偏芯部１４とからなる。偏芯部１４は
ほぼ円形の板であるが、その重心１６はスリーブ部の軸
１５からずれた位置にある。スリーブ部１３および偏芯
部１４を貫通して軸方向に円形断面の偏芯スリーブ開口
１０ａが設けられていて、偏芯スリーブ開口１０ａの中
にタービンロータ１を滑らせて貫通できるようになって
いる。スリーブ部１３の偏芯部１４の反対側の端部付近
には、複数個の回り止めピン穴１２が周方向に並べて設
けられている。

【００３６】図１に示すように、偏芯スリーブ１０は、
偏芯部１４がタービン内部６に配置され、スリーブ部１
３がグランドパッキン５内を貫通し、スリーブ部１３の
偏芯部１４と反対側の端部がタービン外部７に突出して
いる。複数の回り止めピン穴１２のうちの適当なものに
回り止めピン１１が差し込まれ、この回り止めピン１１
がタービンロータ１に固定されるようになっている。こ
れによって、偏芯部１４をタービン内部６に配置した状
態で、タービン外部７から操作して、偏芯スリーブ１０
をタービンロータ１に対して相対的に動かし、タービン
全体のバランスがとれるような位置で、回り止めピン１
１によって、偏芯スリーブ１０をタービンロータ１に対
して固定することができる。なお、初期状態におけるタ
ービンは、偏芯スリーブ１０を組み込んだ状態でタービ
ン全体のバランスがとれているようにする。

【００３７】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。蒸気タービンにおいては、製造後の経年的な性状変
化によりタービンロータ１の回転時の平衡がくずれ、不
釣り合いとなり、タービン軸受２８での振動振幅が大き
くなることが懸念された場合、ゼロショット運転を行
い、その解析結果にて得られた不釣り合いを打ち消す方
向に偏芯スリーブ１０の偏芯部重心１６の方向を設定し
直すことによりタービンバランス調整を行うことができ
る。この場合、タービン外部７から操作できるため、ケ
ーシング内部６を外気開放する必要がない。この結果、
復水器２４の真空を破壊することなくタービンバランス
調整を行うことができる。

【００３８】図３は、図２に示した偏芯スリーブ１０の
変形例である偏芯スリーブ４０を示す。図３のスリーブ
部４３および回り止めピン穴４２は、それぞれ図２のス
リーブ部１３および回り止めピン穴１２と同様の構造で
ある。図３の偏芯部４４は、図２の偏芯部１４とは違っ
て、スリーブ部１３の端部から半径方向に突出したほぼ
長方形の突出部となっている。この偏芯スリーブ４０の
作用・効果は図２に示した偏芯スリーブ１０と同様であ
る。

【００３９】［第２の実施の形態］（請求項２、３、
８、１０関係） 次に、図４〜１２により本発明に係る蒸気タービンの第
２の実施の形態を説明する。なお、図中で図１と同一部
分には同一符号を付して重複する部分の説明は省略す
る。

【００４０】図４、５において、タービンロータ１には
先に説明したとおり、貫通孔であるロータ中心孔１７が
加工されている。本実施の形態では、タービンロータ１
のロータ中心孔１７内部のタービン内部６、例えばロー
タホイール３部分に中心孔バランスウェイト１８を取り
付けることができるような中心孔バランスホール１９を
有する。

【００４１】中心孔バランスホール１９は、例えば図５
に示すような孔型であって、これは、ロータ中心孔１７
から半径方向外側に向けてタービンロータ１内に設けら
れた穴である。中心孔バランスホール１９は、ロータ中
心孔１７の周方向に沿って複数個が並べられている。

【００４２】中心孔バランスホール１９には例えば雌ネ
ジが切ってあり、図６に示す中心孔バランスウェイト１
８を特定の中心孔バランスホール１９にねじ込んだり取
り外したりすることによってバランスを調整することが
できる。図６に示す中心孔バランスウェイト１８には、
中心孔バランスホール１９の雌ネジと係合する雄ネジ８
０が切ってある。また、中心孔バランスホール１９の奥
に入る先端部８１の反対側には、スパナと係合する六角
部８２を有する。

【００４３】この中心孔バランスウェイト１８を中心孔
バランスホール１９にねじ込んだり外したりするには、
例えば図７に示す着脱工具８４を用いる。着脱工具８４
は頭部４５と軸部４６とを有し、これらは傘歯歯車など
の継手５０によって、回転軸が直交するようにして係合
されている。頭部４５の先端には、中心孔バランスウェ
イト１８の六角部８２（図６）と係合できる六角穴４７
が設けられている。軸部４６の途中には、支持部４８が
取り付けられている。支持部４８は円柱形であって、そ
の直径は軸部４６の直径よりも大きく、ロータ中心孔１
７の内径よりは若干小さい。また、支持部４８の中央に
は、軸部４６が貫通する穴５２があって、軸部４６と穴
５２は互いに滑ることができるような余裕を持ってい
る。軸部４６の先端にはハンドル４９が取り付けられて
いる。

【００４４】中心孔バランスウェイト１８の着脱にあた
っては、六角穴４７が六角部８２に係合するように、軸
部４６をロータ中心孔１７の軸に沿って挿入し、ハンド
ル４９はロータ中心孔１７の外に出ている状態に置く。
この状態でハンドル４９を回すことにより、中心孔バラ
ンスウェイト１８を回してこれを着脱する。このとき、
図８に示すように、支持部４８を支点として、ハンドル
４９をロータ中心孔１７の軸に直角の方向に押すことに
よって、頭部４５を中心孔バランスウェイト１８に押し
付けたり、逆に離したりすることができる。

【００４５】支持部４８は、図９に示すように、軸を含
む平面で切断された対称の２個の部分からできていて、
これらは穴５２で軸部４６を挟み込んで、ねじ５１で結
合されている。

【００４６】中心孔バランスウェイトの、図６のものと
異なる例として、図１０、１１に示す中心孔バランスウ
ェイト５８、６８も考えられる。これらのバランスウェ
イトはねじ込み式でなく、それぞれ、楔５９またはピン
６９を隙間に押し込むことによって、中心孔バランスホ
ールに固定される。中心孔バランスウェイト５８、６８
にはそれぞれ、楔受面６１、ピン溝７１が設けられてい
る。

【００４７】これらの楔５９またはピン６９を隙間に押
し込むには、例えば図１２に示す万能工具７５を用い
る。万能工具７５は、突っ張り部７６、７７および軸部
７８と、これらの間の力伝達部７９とを有する。突っ張
り部７６、７７はロータ中心孔１７内で側面を横に押す
ものである。軸部７８はロータ中心孔１７の軸方向に延
び、その先端（図示せず）はロータ中心孔１７の外に出
ている。力伝達部７９は、軸部７８のねじり力を突っ張
り部７６、７７の突っ張り力に変換するもので、ラック
・ピニオン機構またはウォームギア機構からなる。

【００４８】突っ張り部７６、７７をロータ中心孔１７
内の楔５９またはピン６９の位置に置いて、ロータ中心
孔１７の外で軸部７８を回転させることにより、楔５９
またはピン６９を中心孔バランスホールに押し込むこと
ができる。

【００４９】以上説明した図４〜１２の実施の形態によ
れば、ケーシング外部７からロータ中心孔１７を通じて
操作することにより、ケーシング内部６の中心孔バラン
スウェイト１８、５８、６８を着脱することができる。

【００５０】［第３の実施の形態］（請求項２、７、１
０関係） 次に、図１３により本発明に係る蒸気タービンの第３の
実施の形態を説明する。この実施の形態では、図５に示
す孔型中心孔バランスホール１９に代わるものとして、
図１３に示すような溝１１９とする。溝１１９はロータ
中心孔１７の周方向に沿って延びている。中心孔バラン
スウェイト１１８は、溝１１９の中の適当な位置に取り
付けられる。

【００５１】［第４の実施の形態］（請求項２、３、
４、１０関係） 次に、図１４、１５、１６により本発明に係る蒸気ター
ビンの第４の実施の形態を説明する。なお、図中で図
４、５等と同一部分には同一符号を付して重複する部分
の説明は省略する。

【００５２】ここでは、孔型中心孔バランスホール３９
を採用し、修正荷重に液体などの流動性をもつ中心孔バ
ランスウェイト３８を採用する。また、中心孔バランス
ホール３９の入口に凹方向で、先端部に開口を有する円
錐形（漏斗状）の返し板２０を設置している。

【００５３】本実施の形態では、不釣り合いを打ち消す
方向の中心孔バランスホール３９に流動体の中心孔バラ
ンスウェイト３８を注入することにより、タービンバラ
ンス調整を行うことができる。タービン高速回転中にお
いて流動体の中心孔バランスウェイト３８は遠心力によ
り中心孔バランスホール３９の最深部に押し付けられ保
持された状態となる。

【００５４】図４、５、１３に示した第２の実施の形態
ではウェイトのネジや脱落防止ピンなどの固定機構が必
要であるためロータ中心孔１７の面に近いところのみし
か中心孔バランスウェイト１８、５８、６８を取り付け
ることが困難であったが、本実施の形態では、上記保持
効果により、タービンロータ１の中心より放射方向へ離
れた部分へ設置することができる。

【００５５】なお、低速回転中は図１６に示す通り返し
板２０により逆戻りを阻止されることから流動体の中心
孔バランスウェイト３８は返し板２０穴より漏れ出るこ
とはない。また、図１６は全ての中心孔バランスホール
３９に流動体の中心孔バランスウェイト３８を注入して
いる図を示すが実際はそのうち数箇所で十分である。

【００５６】これにより、図４、５に示した第２の実施
の形態よりも振動へ影響のある位置へ修正荷重を設置す
ることができることからタービンバランス調整の効果を
より大きくすることができる。

【００５７】［第５の実施の形態］（請求項２、３、
５、１０関係） 図１７〜２０により本発明に係る蒸気タービンの第５の
実施の形態を説明する。なお、図中で図１４、１５、１
６と同一部分には同一符号を付して重複する部分の説明
は省略する。

【００５８】ここでは図１４、１５、１６と同様に、孔
型中心孔バランスホール１３９を採用し、修正荷重に液
体などの流動性をもつ中心孔バランスウェイト１３８を
採用する。また、各中心孔バランスホール１３９の入口
はゴム板２１で密閉されている。

【００５９】本実施の形態では、注入装置２２を用いて
不釣り合いを打ち消す方向の中心孔バランスホール１３
９に流動体の中心孔バランスウェイト１３８を注入する
ことにより、タービンバランス調整を行うことができ
る。タービン高速回転中において流動体中心孔バランス
ウェイト１３８は遠心力により中心孔バランスホール１
３９の最深部に押し付けられ保持された状態となる。

【００６０】低速回転中は、図２０に示すように、ゴム
板２１により逆戻り阻止されることから流動体の中心孔
バランスウェイト１３８はゴム板２１より漏れ出ること
はない。そのゴム板２１は注入器で流動体の中心孔バラ
ンスウェイト１３８を注入されるため穴があいてしまう
が、その穴は小さく、またゴムの弾性によりその穴は閉
じられれてしまう。また、図２０は全ての中心孔バラン
スホール１３９に流動体の中心孔バランスウェイト１３
８を注入している図を示すが実際はそのうち数箇所で十
分である。

【００６１】これにより図１４、１５、１６の実施の形
態と同様に、図４、５の実施の形態よりも振動へ影響の
ある位置へ修正荷重を設置することができることからタ
ービンバランス調整の効果をより大きくすることができ
る。

【００６２】［第６の実施の形態］（請求項２、３、
６、１０関係） 次に、図２１、２２により本発明に係る蒸気タービンの
第６の実施の形態を説明する。なお、図中で図１７〜２
０と同一部分には同一符号を付して重複する部分の説明
は省略する。

【００６３】ここでは中心孔バランスホール１４９に孔
型を採用し、修正荷重に液体などの流動性をもつ流動体
の中心孔バランスウェイト１４８を採用する。また、中
心孔バランスホール１４９の最深部に流体を含浸もしく
は吸着することができる流体保持器２３を設置する。流
体保持器としては、中心孔バランスウェイト１４８が液
体の場合は海綿体状の物質を、中心孔バランスウェイト
１４８が砂粒のようなものの場合は接着剤など使用する
のが適当である。

【００６４】本実施の形態では、不釣り合いを打ち消す
方向の中心孔バランスホール１４９に流動体の中心孔バ
ランスウェイト１４８を注入することによりタービンバ
ランス調整を行うことができる。タービン高速回転中に
おいて流動体の中心孔バランスウェイト１４８は遠心力
により中心孔バランスホール１４９の最深部に押し付け
られ保持された状態となる。なお、低速回転中も流体保
持器２３により逆戻りが阻止されるため中心孔バランス
ホール１４９より漏れ出ることはない。

【００６５】これにより、図１７〜２０の実施の形態と
同様に振動へ影響のある位置へ修正荷重を設置すること
ができる。なお、以上説明した各実施の形態は、必要に
応じ適宜組み合わせて適用することも可能である。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、蒸気タービンのバラン
ス調整を、復水器の真空を破壊することなく実施するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蒸気タービンの第１の実施の形態
の部分縦断面図。

【図２】図１に示す偏芯スリーブの一例を示す図であっ
て、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の軸方向反対側か
ら見た斜視図、（ｃ）は縦断面図、（ｄ）は（ｃ）のＤ
−Ｄ線矢視図。

【図３】図２に示す偏芯スリーブの他の例を示す図であ
って、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）の軸方向反対側
から見た斜視図、（ｃ）は縦断面図、（ｄ）は（ｃ）の
Ｄ−Ｄ矢視図。

【図４】本発明に係る蒸気タービンの第２の実施の形態
の部分縦断面図。

【図５】図４に示す中心孔バランスホールの拡大図であ
って、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線矢
視図。

【図６】図５に示す中心孔バランスウェイトの一例の斜
視図。

【図７】図６に示す中心孔バランスウェイトを着脱する
ための着脱具の一例の斜視図。

【図８】図７に示す着脱具を用いて中心孔バランスウェ
イトを着脱する様子を示す説明図。

【図９】図８に示す支点ブロックの斜視図。

【図１０】図５に示す中心孔バランスウェイトで楔を用
いる一例を示す図であって、（ａ）はバランスウェイト
本体の斜視図、（ｂ）は楔の斜視図。

【図１１】図５に示す中心孔バランスウェイトでピンを
用いる一例を示す図であって、（ａ）はバランスウェイ
ト本体の斜視図、（ｂ）はピンの斜視図。

【図１２】図４に示す中心孔バランスホールの内部の拡
大図であって、図１０または図１１に示す楔を押し込む
ときの様子を示す図。

【図１３】本発明に係る蒸気タービンの第３の実施の形
態を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は
（ａ）のＢ−Ｂ線矢視図。

【図１４】本発明に係る蒸気タービンの第４の実施の形
態の部分縦断面図。

【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線矢視断面図。

【図１６】図１５に示す中心孔バランスホールに液体バ
ランスウェイトを注入したときの状況を示す図。

【図１７】本発明に係る蒸気タービンの第５の実施の形
態の部分縦断面図。

【図１８】図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線矢視断面
図。

【図１９】図１７に示す中心孔バランスホールに液体バ
ランスウェイトを注入するときの状況を示す図。

【図２０】図１８に示す中心孔バランスホールに液体バ
ランスウェイトを注入したときの状況を示す図。

【図２１】本発明に係る蒸気タービンの第６の実施の形
態の部分縦断面図。

【図２２】図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線矢視断面図。

【図２３】従来の蒸気タービン周りの系統構成を示す系
統構成図。

【図２４】図２３の蒸気タービンの部分縦断面図。

【符号の説明】

１…タービンロータ、２…タービン翼、３…ロータホイ
ール、４…タービンケーシング、５…タービングラン
ド、６…タービン内部、７…タービン外部、８…バラン
スウェイト、９…バランスホール、１０…偏芯スリー
ブ、１０ａ…偏芯スリーブ開口、１１…回り止めピン、
１２…回り止めピン穴、１３…スリーブ部、１４…偏芯
部、１５…スリーブ部重心、１６…偏芯部重心、１７…
ロータ中心孔、１８…中心孔バランスウェイト、１９…
中心孔バランスホール、２０…返し板、２１…ゴム板、
２２…注入装置、２３…流体保持装置、２４…復水器、
２５…被駆動体、２６…タービン蒸気入口配管、２７…
タービン蒸気出口配管、２８…タービン軸受、３８…中
心孔バランスウェイト、３９…中心孔バランスホール、
４０…偏芯スリーブ、４２…回り止めピン穴、４３…ス
リーブ部、４４…偏芯部、４５…頭部、４６…軸部、４
７…六角穴、４８…支持部、４９…ハンドル、５０…力
伝達部、５１…ねじ、５２…穴、５８…中心孔バランス
ウェイト、５９…楔、６１…楔受面、６８…中心孔バラ
ンスウェイト、６９…ピン、７１…ピン溝、７４…万能
工具、７５…万能工具、７６…突っ張り部、７７…突っ
張り部、７８…軸部、７９…力伝達部、８０…雄ネジ、
８１…先端、８４…着脱工具、９０…蒸気タービン、１
１８…中心孔バランスウェイト、１１９…溝、１３８…
中心孔バランスウェイト、１３９…中心孔バランスホー
ル、１４８…中心孔バランスウェイト、１４９…中心孔
バランスホール。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能なタービンロータと、このター
   ビンロータに取り付けられた複数のタービン翼と、静止
   していて前記複数のタービン翼全体を覆うタービンケー
   シングと、前記タービンロータが前記タービンケーシン
   グを貫通する部分で前記タービンケーシング内の蒸気の
   漏出を抑制するために前記タービンケーシングの内側に
   前記タービンロータに対向して設けられたタービングラ
   ンド部と、を有する蒸気タービンにおいて、 前記タービンロータの外側面に沿って前記タービングラ
   ンド部の内側を通り、前記タービンケーシングを貫通す
   る偏芯スリーブが配設されており、この偏芯スリーブ
   は、前記タービンケーシングの内側に偏芯荷重を有し、
   かつ、前記タービンケーシングの外側に、この偏芯スリ
   ーブの前記タービンロータへの取付け角度を調整してそ
   のタービンロータに固定する手段を有すること、 を特徴とする蒸気タービン。
2. 【請求項２】 内部に中心孔を有していて回転可能なタ
   ービンロータと、このタービンロータに取り付けられた
   複数のタービン翼と、静止していて前記複数のタービン
   翼全体を覆うタービンケーシングと、を有する蒸気ター
   ビンにおいて、 前記タービンロータは前記タービンケーシングを貫通し
   ており、 前記中心孔は前記タービンケーシングの内側から外側に
   通じていて前記タービンケーシングの外側に開口部を有
   し、 前記中心孔内の前記タービンケーシングの内側部に、偏
   芯したバランスウェイトを取り付けるための中心孔バラ
   ンスウェイト取付け部を有すること、 を特徴とする蒸気タービン。
3. 【請求項３】 前記中心孔バランスウェイト取付け部
   は、前記中心孔の周方向に沿って配設された複数の中心
   孔バランスホールであること、を特徴とする請求項２に
   記載の蒸気タービン。
4. 【請求項４】 前記バランスウェイトは流体であって、
   前記中心孔バランスホールの各入口部付近には各中心孔
   バランスホールの奥に向かって先細りの開口漏斗状の返
   し板を有すること、を特徴とする請求項３に記載の蒸気
   タービン。
5. 【請求項５】 前記バランスウェイトは流体であって、
   前記中心孔バランスホールの各入口部付近が弾性体膜に
   よって閉じられていること、を特徴とする請求項３に記
   載の蒸気タービン。
6. 【請求項６】 前記バランスウェイトは少なくともその
   取付け時に流体であって、前記複数の中心孔バランスホ
   ールの内部に前記バランスウェイトを保持する流体保持
   具を有すること、を特徴とする請求項３に記載の蒸気タ
   ービン。
7. 【請求項７】 前記中心孔バランスウェイト取付け部
   は、前記中心孔の周方向に沿う溝であること、を特徴と
   する請求項２に記載の蒸気タービン。
8. 【請求項８】 内部に中心孔を有していて回転可能なタ
   ービンロータと、このタービンロータに取り付けられた
   複数のタービン翼と、静止していて前記複数のタービン
   翼全体を覆うタービンケーシングと、を有する蒸気ター
   ビンにおいて、 前記タービンロータは前記タービンケーシングを貫通し
   ており、 前記中心孔は前記タービンケーシングの内側から外側に
   通じていて前記タービンケーシングの外側に開口部を有
   し、 前記開口部から出し入れ可能で前記中心孔内の前記ター
   ビンケーシングの内側部に着脱可能に取り付けられた中
   心孔バランスウェイトを有すること、 を特徴とする蒸気タービン。
9. 【請求項９】 回転可能なタービンロータと、このター
   ビンロータに取り付けられた複数のタービン翼と、静止
   していて前記複数のタービン翼全体を覆い、前記タービ
   ンロータが貫通する貫通部を具備するタービンケーシン
   グと、を有する蒸気タービンのバランス調整方法におい
   て、 前記タービンロータの外側に沿って配置されたスリーブ
   部と前記タービンケーシングの内側に配置された偏芯荷
   重とを有する偏芯スリーブを前記タービンケーシングの
   外側で適宜前記タービンロータに対して相対的に動かし
   て位置決めする位置決め工程と、 前記位置決め工程の後に、前記タービンケーシングの外
   側で、前記スリーブ部を前記タービンロータに対して固
   定する工程と、 を有すること、を特徴とする蒸気タービンのバランス調
   整方法。
10. 【請求項１０】 内部に中心孔を有していて回転可能な
    タービンロータと、このタービンロータに取り付けられ
    た複数のタービン翼と、静止していて前記複数のタービ
    ン翼全体を覆い、前記タービンロータが貫通しているタ
    ービンケーシングと、を有する蒸気タービンのバランス
    調整方法において、 前記中心孔は前記タービンケーシングの内側から外側に
    通じていて前記タービンケーシングの外側に開口部を有
    し、 その開口部から前記中心孔内の前記タービンケーシング
    の内側部に、偏芯したバランスウェイトを着脱するこ
    と、 を特徴とする蒸気タービンのバランス調整方法。
11. 【請求項１１】 タービンケーシングを貫通する回転可
    能なタービンロータのバランス調整のために前記タービ
    ンロータに着脱可能な偏芯スリーブにおいて、 前記タービンロータが前記タービンケーシングを貫通す
    る部分の前記タービンロータと前記タービンケーシング
    の間を通して貫通する中空円筒形のスリーブ部と、 前記タービンケーシングの内側に配置される偏芯部と、 前記タービンケーシングの外側に配置され、前記偏芯ス
    リーブの前記タービンロータに対する相対的取付け角度
    を調整してそのタービンロータに固定可能な固定部と、 を有すること、を特徴とする偏芯スリーブ。