JP2003166403A - タービンノズルのスロート面積計測装置 - Google Patents

タービンノズルのスロート面積計測装置

Info

Publication number
JP2003166403A
JP2003166403A JP2001367239A JP2001367239A JP2003166403A JP 2003166403 A JP2003166403 A JP 2003166403A JP 2001367239 A JP2001367239 A JP 2001367239A JP 2001367239 A JP2001367239 A JP 2001367239A JP 2003166403 A JP2003166403 A JP 2003166403A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
turbine nozzle
throat area
area measuring
diaphragm
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001367239A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Shimodaira
良夫 下平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001367239A priority Critical patent/JP2003166403A/ja
Publication of JP2003166403A publication Critical patent/JP2003166403A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ノズルのスロートの距離およびノズルの高さを
同時に、かつ自動的に計測できるタービンノズルのスロ
ート面積計測装置を提供する。 【解決手段】本発明に係るタービンノズルのスロート面
積計測装置は、ノズル板11の両端を支持するダイアフ
ラム外輪12およびダイアフラム内輪13を跨いで架設
するレーザ支持台18と、レーザ支持台18に備えるレ
ーザ発信器19と、ダイアフラム外輪12およびダイア
フラム内輪13の周方向に沿ってレーザ支持台18を摺
動させる摺動部16,17とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動計測ができる
タービンノズルのスロート面積計測装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、蒸気タービンは、図5に示すよ
うに、タービン動翼1の上流側に配置され、予め定めら
れたピッチPおよびスロート(絞り通路)Sを持つター
ビンノズル2が列状に配列されている。タービンノズル
2を通過する蒸気STは、スロートSで増速され、熱エ
ネルギを速度エネルギに変えた後、タービン動翼1に流
入し、ここで回転力を与えてタービン動翼1を回転さ
せ、タービン軸(図示せず)にトルクを与えるようにな
っている。
【0003】このとき、タービンノズル2は、ピッチP
およびスロートS等が設計値どおりの寸法に維持されて
いることが高出力化、高効率化の重要な因子になってい
る。
【0004】ところで、タービンノズル2の出口におけ
る蒸気STの噴流Vx分布は、図6に示すように、ター
ビンノズル2のピッチPの中間で最大になり、タービン
ノズル2の後縁(出口)2aで最小となっている。
【0005】このため、タービンノズル2の枚数をZと
し、回転数をNr.p.sとすると、タービン動翼1
は、Z×Nサイクル/秒(ノズルパッシングフリークエ
ンシ、以下NPFと記す)の周期的衝撃力を受けてい
る。
【0006】タービン動翼1は、その固有振動数がNP
Fの整数倍と一致すると、共振現象を誘起し、破損に至
らしめることがある。
【0007】このため、頭初は、タービン動翼1やター
ビンノズル2に共振が生じないように設計しているが、
製作誤差やエロージョン等の経年変化により、タービン
ノズル2のピッチPやスロートSの寸法が変化すると、
タービンノズル2の後縁2aにおける蒸気STの噴流V
x分布が図6の破線Wで示すように変化し、NPFと共
振条件が一致し、タービン動翼1を破損に至らしめるお
それがある。
【0008】このような事故を防ぐには、製作時はもと
より、使用中にもタービンノズル2のピッチP、スロー
トS等の寸法を常時、測定し、運転に際し、危険のない
ことを確認しておく必要がある。
【0009】従来、タービンノズル2のスロートSの計
測は、図7に示すように、台形板状のスロートゲージ3
を用い、スロートゲージ3をタービンノズル2の後縁2
aから挿通し、一端をタービンノズル2の背側4に当接
させ、他端を隣りのタービンノズル2の腹側5に当接さ
せ、計測したデータを基にして計算し、スロート面積を
算出し、設計時の寸法の違いを確認していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来のタービンノズル
2のスロートSの計測は、専らスロートゲージ3を用い
る手作業が多いために、計測精度の点、計測速度の点で
充分なものとは言い難かった。
【0011】例えばタービンノズル2のスロートSの計
測の際、タービンノズル2,2間の当接度合、挿入深さ
を確認しながらすばやく寸法を読み取る必要があるが、
これはかなりの熟練を要する上、測定精度に個人差が生
じやすく、読み違いが出る。
【0012】また、タービンノズル2のスロートSの計
測の際、計測回数は、一枚のタービンノズル2に対し、
翼根元部、翼中間部(PCD)、翼先端部の最低3個所
行っている。このため、タービンノズル2の全枚数を計
測するには、3×全枚数の時間を要し、作業員に多くの
労苦を強いていた。
【0013】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたもので、ノズルスロートの距離およびノズル高さを
同時に、かつ自動的に計測できるようにし、精度の高い
計測値が得られるようにするタービンノズルのスロート
面積計測装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係るタービンノ
ズルのスロート面積計測装置は、上述の目的を達成する
ために、請求項1に記載したように、ノズル板の両端を
支持するダイアフラム外輪とダイアフラム内輪との間を
跨いで架設するレーザ支持台と、このレーザ支持台に備
えるレーザ発信器と、前記ダイアフラム外輪およびダイ
アフラム内輪の周方向に沿って前記レーザ支持台を摺動
させる摺動部とを備えるものである。
【0015】また、本発明に係るタービンノズルのスロ
ート面積計測装置は、上述の目的を達成するために、請
求項2に記載したように、レーザ支持台は、レーザ発信
器の取付け角を自在に揺動調整できるリンク機構部を備
えているものである。
【0016】また、本発明に係るタービンノズルのスロ
ート面積計測装置は、上述の目的を達成するために、請
求項3に記載したように、摺動部は、摺動面に対して姿
勢を安定させる磁石と、この磁石を摺動面に対して進退
自在に移動させる調整手段とを備えているものである。
【0017】また、本発明に係るタービンノズルのスロ
ート面積計測装置は、上述の目的を達成するために、請
求項4に記載したように、摺動部は、移動距離を計測す
るエンコーダを備えているものである。
【0018】また、本発明に係るタービンノズルのスロ
ート面積計測装置は、上述の目的を達成するために、請
求項5に記載したように、エンコーダは、摺動面を摺動
させる押圧手段を備えているものである。
【0019】また、本発明に係るタービンノズルのスロ
ート面積計測装置は、上述の目的を達成するために、請
求項6に記載したように、ノズル板の両端を支持するダ
イアフラム外輪とダイアフラム内輪との間を跨いで架設
するレーザ支持台と、このレーザ支持台に備えるレーザ
発信器と、前記ダイアフラム外輪およびダイアフラム内
輪の周方向に沿って前記レーザ支持台を摺動させる摺動
部と、前記のズル板の高さを計測する非接触式変位計と
を備えているものである。
【0020】また、本発明に係るタービンノズルのスロ
ート面積計測装置は、上述の目的を達成するために、請
求項7に記載したように、非接触式変位計は、レーザ支
持台を支持するフレームに設ける変位計ホルダに取付け
るものである。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るタービンノズ
ルのスロート面積計測装置の実施形態を図面および図面
に付した符号を引用して説明する。
【0022】図1は、本発明に係るタービンノズルのス
ロート面積計測装置をタービンノズルに取付けた第1実
施形態を示す一部切欠き概略斜視図である。
【0023】本実施形態に係るタービンノズルのスロー
ト面積計測装置の説明に先立ち、先ず、タービンノズル
の構成を説明する。
【0024】タービンノズル10は、ノズル板(ノズル
翼)11の両端を環状のリング体として支持するダイア
フラム外輪12とダイアフラム内輪13とを備えてい
る。
【0025】また、タービンノズル10は、ノズル板1
1の両端を支持するダイアフラム外輪12およびダイア
フラム内輪13のそれぞれのノズル板11側に周方向に
向って突出し片14,15をそれぞれ備えている。特
に、ダイアフラム外輪12の突出し片14は、ストリッ
プホルダとしての役目を持たせ、ラビリンス(図示せ
ず)を植設してシール効果を高めるようになっている。
【0026】このような構成のタービンノズル10に対
し、本実施形態に係るタービンノズルのスロート面積計
測装置は、ダイアフラム外輪12の突出し片14および
ダイアフラム内輪13の突出し片15のそれぞれの表面
を摺動する摺動部16,17と、摺動部16,17のそ
れぞれに接続し、かつノズル板11を跨いで架設するレ
ーザ支持台18と、このレーザ支持台18に取付ける複
数のレーザ発信器19とを備える構成になっている。
【0027】また、摺動部16,17は、図3に示すよ
うに、例えば直方状の移動片に形成する一方、その一端
に支持部材20を介してエンコーダ21を備えるととも
に、支持部材20にエンコーダ押圧ばね22を設けてエ
ンコーダ21を摺動面に押圧するようになっている。
【0028】また、摺動部16,17は、両側端にガイ
ド23を備えるとともに、直方状の移動片の中間部分に
調整ねじ24を介装して磁石25を備え、摺動面に対
し、自在に進退移動させ、安定した姿勢が維持できるよ
うになっている。
【0029】また、レーザ支持台18は、図2に示すよ
うに、取付けたレーザ発信器19の取付け角を自在に揺
動調整できるように、例えば自在継手等を備えるリンク
機構部26を設けている。
【0030】このような構成を備える本実施形態に係る
タービンノズルのスロート面積計測装置は、リンク機構
部26の位置移動調整を行い、レーザ発信器19をノズ
ル板11に対して適正位置に設定した後、図2に示すよ
うに、レーザ発信器19を、破線で示す位置から実線で
示す位置に移動させる間に、レーザ発信器19からノズ
ル板11に向ってレーザ光Lを照射し、ノズル板11と
隣りのノズル板11とのスロートの距離を計測する。
【0031】また、本実施形態に係るタービンノズルの
スロート面積計測装置は、図1に示すように、レーザ支
持部18に対し、レーザ発信器19を矢印ARの方向に
移動させてノズル板11の高さ(幅)を計測する。な
お、測定されたデータは、パソコン等に通信され、ここ
で計算処理できるようになっている。
【0032】ノズル板11のスロートの距離およびノズ
ル板高さを計測した本実施形態に係るタービンノズルの
スロート面積計測装置は、順次、隣りのノズル板11に
レーザ発信器19を移動させてノズル板11のスロート
の距離およびノズル板高さを計測するが、その際、エン
コーダ21の移動量を読み取ることにより、ノズル板計
測位置がわかるようになっている。
【0033】このように、本実施形態に係るタービンノ
ズルのスロート面積計測装置は、レーザ光Lを用いてノ
ズル板11のスロート距離およびノズル板高さを自動的
に計測するとともに、ノズル板11に対するレーザ発信
器19の適正位置を調整する手段を備えているので、計
測時間の短縮化と相まって、精度の高いスロート距離お
よび高さを計測することができる。
【0034】図4は、本発明に係るタービンノズルのス
ロート面積計測装置の第2実施形態を示す概念図であ
る。なお、第1実施形態の構成部分と同一部分には同一
符号を付す。
【0035】本実施形態に係るタービンノズルのスロー
ト面積計測装置は、ダイアフラム外輪12の突出し片1
4およびダイアフラム内輪13の突出し片15のそれぞ
れの表面を摺動する摺動部16,17からレーザ発信器
19を備えるレーザ支持台18に向って伸びるフレーム
27の中間位置に変位計ホルダ28,28を備えるとと
もに、この変位計ホルダ28,28に非接触式変位計2
9,29を設けたものである。
【0036】このような構成を備える本実施形態に係る
タービンノズルのスロート面積計測装置は、ノズル板1
1と隣りのノズル板11とのスロートの距離をレーザ発
信器19,19で計測させる一方、ノズル板11の高さ
(幅)Hを非接触式変位計29,29で計測させるよう
にしている。
【0037】この場合、非接触式変位計29,29はノ
ズル板11の高さ(幅)方向に対し、予め定められた距
離Lに設置されているので、残りの距離Lを計測し
ている。すなわち、本実施形態は、非接触式変位計2
9,29により計測される距離Lに、予め定められた
距離Lを加えてノズル板11の高さ(幅)を算出する
ようになっている。
【0038】なお、本実施形態は、非接触式変位計2
9,29をスロートの距離を計測する位置に設定したと
しても、摺動部16,17に設けるエンコーダ(図示せ
ず)の移動量に予め準備される補正値を加えれば、ノズ
ル板11の高さ(幅)Hを正確に計測することができ
る。
【0039】また、本実施形態は、図示していないがレ
ーザ支持台18にレーザ粗さ計を設けてもよい。ノズル
板11の表面粗さを計測することは、蒸気STの流線の
乱れを知る上で、好都合である。
【0040】このように、本実施形態に係るタービンノ
ズルのスロート面積計測装置は、レーザ光Lを用いてノ
ズル板11のスロート距離を自動的に計測するととも
に、非接触式変位計29,29を用いてノズル板11の
高さ(幅)Hを自動的に計測するので、計測時間の短縮
化と相まって精度の高いスロート距離および高さを計測
することができる。
【0041】
【発明の効果】以上の説明のとおり、本発明に係るター
ビンノズルのスロート面積計測装置は、レーザ発信器や
非接触式変位計等を用いてタービンノズルのスロートの
距離およびタービンノズルの高さ(幅)を自動的に計測
できるようにしたので、計測時間をより一層短縮でき、
計測精度をより一層正確に計測することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るタービンノズルのスロート面積計
測装置をタービンノズルに取付けた第1実施形態を示す
一部切欠き概略斜視図。
【図2】本発明に係るタービンノズルのスロート面積計
測装置を用いてノズル板のスロート距離を計測する概念
図。
【図3】図1で示した摺動部の拡大側面図。
【図4】本発明に係るタービンノズルのスロート面積計
測装置の第2実施形態を示す概念図。
【図5】タービンノズルとタービン動翼との翼配列を示
す展開図。
【図6】タービンノズル通過後の蒸気の噴流分布を示す
図。
【図7】従来のタービンノズルのスロート面積計測装置
を示す斜視図。
【符号の説明】
1 タービン動翼 2 タービンノズル 2a 後縁 3 スロートゲージ 4 背側 5 腹側 10 タービンノズル 11 ノズル板 12 ダイアフラム外輪 13 ダイアフラム内輪 14 突出し片 15 突出し片 16 摺動部 17 摺動部 18 レーザ支持台 19 レーザ発信器 20 支持部材 21 エンコーダ 22 エンコーダ押圧ばね 23 ガイド 24 調整ねじ 25 磁石 26 リンク機構部 27 フレーム 28 変位計ホルダ 29 非接触式変位計

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノズル板の両端を支持するダイアフラム
    外輪とダイアフラム内輪との間を跨いで架設するレーザ
    支持台と、このレーザ支持台に備えるレーザ発信器と、
    前記ダイアフラム外輪およびダイアフラム内輪の周方向
    に沿って前記レーザ支持台を摺動させる摺動部とを備え
    ることを特徴とするタービンノズルのスロート面積計測
    装置。
  2. 【請求項2】 レーザ支持台は、レーザ発信器の取付け
    角を自在に揺動調整できるリンク機構部を備えているこ
    とを特徴とする請求項1記載のタービンノズルのスロー
    ト面積計測装置。
  3. 【請求項3】 摺動部は、摺動面に対して姿勢を安定さ
    せる磁石と、この磁石を摺動面に対して進退自在に移動
    させる調整手段とを備えていることを特徴とする請求項
    1記載のタービンノズルのスロート面積計測装置。
  4. 【請求項4】 摺動部は、移動距離を計測するエンコー
    ダを備えていることを特徴とする請求項1記載のタービ
    ンノズルのスロート面積計測装置。
  5. 【請求項5】 エンコーダは、摺動面を摺動させる押圧
    手段を備えていることを特徴とする請求項4記載のター
    ビンノズルのスロート面積計測装置。
  6. 【請求項6】 ノズル板の両端を支持するダイアフラム
    外輪とダイアフラム内輪との間を跨いで架設するレーザ
    支持台と、このレーザ支持台に備えるレーザ発信器と、
    前記ダイアフラム外輪およびダイアフラム内輪の周方向
    に沿って前記レーザ支持台を摺動させる摺動部と、前記
    のズル板の高さを計測する非接触式変位計とを備えてい
    ることを特徴とするタービンノズルのスロート面積計測
    装置。
  7. 【請求項7】 非接触式変位計は、レーザ支持台を支持
    するフレームに設ける変位計ホルダに取付けることを特
    徴とする請求項6記載のタービンノズルのスロート面積
    計測装置。
JP2001367239A 2001-11-30 2001-11-30 タービンノズルのスロート面積計測装置 Pending JP2003166403A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001367239A JP2003166403A (ja) 2001-11-30 2001-11-30 タービンノズルのスロート面積計測装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001367239A JP2003166403A (ja) 2001-11-30 2001-11-30 タービンノズルのスロート面積計測装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003166403A true JP2003166403A (ja) 2003-06-13

Family

ID=19177017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001367239A Pending JP2003166403A (ja) 2001-11-30 2001-11-30 タービンノズルのスロート面積計測装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003166403A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1815210A1 (en) * 2004-10-22 2007-08-08 Pratt & Whitney Canada Corp. Illumination system for measurement system
JP2012154327A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 General Electric Co <Ge> タービンブレード測定装置
CN113607119A (zh) * 2021-07-26 2021-11-05 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 基于特征尺寸的船用燃气轮机涡轮叶片喉道面积测量方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1815210A1 (en) * 2004-10-22 2007-08-08 Pratt & Whitney Canada Corp. Illumination system for measurement system
EP1815210A4 (en) * 2004-10-22 2008-03-12 Pratt & Whitney Canada LIGHTING SYSTEM FOR A MEASURING SYSTEM
JP2012154327A (ja) * 2011-01-25 2012-08-16 General Electric Co <Ge> タービンブレード測定装置
CN113607119A (zh) * 2021-07-26 2021-11-05 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 基于特征尺寸的船用燃气轮机涡轮叶片喉道面积测量方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5411365B2 (ja) 回動可能なコンプレッサーガイドベーンの角ポジションを特定するためのデバイス
US4222172A (en) Vane area measuring device
US7700907B2 (en) Device for determining the angular position of a rotatable compressor stator blade
US20090165540A1 (en) Method for measuring blade tip clearance
KR20160032686A (ko) 터보머신에서 베인 또는 블레이드의 기하학적 파라미터들을 측정하기 위한 공구
JP2004163431A (ja) フライス加工されたブレードリングセグメント用のゲージ
US20100043576A1 (en) Apparatus for Measuring Blade Tip Clearance
JP2006201164A (ja) 加工された構成要素の検査方法およびシステム
ES2744801T3 (es) Medición de tornillos sin fin
CN107747897A (zh) 组合定心式叶片安装角度测量装置
CN108132039B (zh) 用于测量涡轮导向叶片喉道最小面积装置的对标装置
JP2003166403A (ja) タービンノズルのスロート面積計測装置
JP4570125B2 (ja) ガスタービンエンジン用ディスクのダブテールスロットの幅を検査する装置及び方法
US3653128A (en) Means for measuring twist in a turbine vane
KR20160090901A (ko) 블레이드의 반경 방향 스태킹 각도 측정용 툴, 측정 방법 및 그 블레이드
US3757424A (en) Classification gage for turbine vanes
CN211651422U (zh) 导向器喉道尺寸测量工具
US3778906A (en) Buttress twist gage
US3639992A (en) Chord length gauge
US4520569A (en) Component measuring instrument
CN114353628A (zh) 一种深度测量装置以及方法
US2714765A (en) Indexing means for direct reading gauge apparatus
FR3095507A1 (fr) Procede de controle dimensionnel d’une piece de turbomachine
KR200330004Y1 (ko) 반원형 가공부의 반경 측정 장치
RU215282U1 (ru) Шаблон сварщика