JP2003300121A - ボルトヒータ - Google Patents
ボルトヒータInfo
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- JP2003300121A JP2003300121A JP2002100370A JP2002100370A JP2003300121A JP 2003300121 A JP2003300121 A JP 2003300121A JP 2002100370 A JP2002100370 A JP 2002100370A JP 2002100370 A JP2002100370 A JP 2002100370A JP 2003300121 A JP2003300121 A JP 2003300121A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作業時間を短縮化することができるボルトヒ
ータを提供すること。 【解決手段】 締め付けボルト２１に設けられた貫通孔
３０に挿入される筒状のカバー４０と、該カバー４０の
内部に火炎を発生させるバーナ（火炎発生手段）４１と
を備えていることを特徴とする。
ータを提供すること。 【解決手段】 締め付けボルト２１に設けられた貫通孔
３０に挿入される筒状のカバー４０と、該カバー４０の
内部に火炎を発生させるバーナ（火炎発生手段）４１と
を備えていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービンのタ
ービンケーシングなど、ボルトを高い締結力で締結する
際に用いられるボルトヒータに関する。
ービンケーシングなど、ボルトを高い締結力で締結する
際に用いられるボルトヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に、従来のボルトヒータの構成を示
した。図において、符号１は蒸気タービンのタービンケ
ーシングの上半ケーシングフランジ、２は下半ケーシン
グフランジである。これらにはケーシング締付ボルト３
が貫通状態で設けられており、このケーシング締付ボル
ト３の下端部及び上端部に螺着された下半側ナット４及
び上半側ナット５によって上記上半ケーシングフランジ
１と下半ケーシングフランジ２の締付が行われている。
ケーシング締付ボルト３には軸方向に中心孔６が設けら
れており、中心孔６には電熱により加熱されるボルトヒ
ータ７が挿入されている。
した。図において、符号１は蒸気タービンのタービンケ
ーシングの上半ケーシングフランジ、２は下半ケーシン
グフランジである。これらにはケーシング締付ボルト３
が貫通状態で設けられており、このケーシング締付ボル
ト３の下端部及び上端部に螺着された下半側ナット４及
び上半側ナット５によって上記上半ケーシングフランジ
１と下半ケーシングフランジ２の締付が行われている。
ケーシング締付ボルト３には軸方向に中心孔６が設けら
れており、中心孔６には電熱により加熱されるボルトヒ
ータ７が挿入されている。
【０００３】締結の際には、まずボルトヒータ７によっ
てケーシング締付ボルト３を加熱して熱膨張によってボ
ルト３を軸方向に伸長させる。その状態で下半側ナット
４と上半側ナット５とを締め付ける。その後ケーシング
締付ボルト３が常温に冷却すると、ケーシング締付ボル
ト３は長手方向に収縮する収縮力が作用する。したがっ
て、上半ケーシングフランジ１と下半ケーシングフラン
ジ２とを強い締結力で締結することができる。
てケーシング締付ボルト３を加熱して熱膨張によってボ
ルト３を軸方向に伸長させる。その状態で下半側ナット
４と上半側ナット５とを締め付ける。その後ケーシング
締付ボルト３が常温に冷却すると、ケーシング締付ボル
ト３は長手方向に収縮する収縮力が作用する。したがっ
て、上半ケーシングフランジ１と下半ケーシングフラン
ジ２とを強い締結力で締結することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法におい
てはボルトヒータ７は加熱源として電熱を用いている。
しかし、電熱では発熱量が小さく、加熱に数時間必要で
あるという問題点があった。
てはボルトヒータ７は加熱源として電熱を用いている。
しかし、電熱では発熱量が小さく、加熱に数時間必要で
あるという問題点があった。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、作業時間を短縮化することができるボルトヒータ
を提供することを目的とする。
あり、作業時間を短縮化することができるボルトヒータ
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、締め付けボルトに設けられた貫通孔に挿入される筒
状のカバーと、該カバーの内部に火炎を発生させる火炎
発生手段とを備えていることを特徴とする。
は、締め付けボルトに設けられた貫通孔に挿入される筒
状のカバーと、該カバーの内部に火炎を発生させる火炎
発生手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】この発明においては、火炎を加熱源として
ボルトを膨張させ、膨張した状態でナットを締め付け、
締結対象物（圧力容器のフランジなど）を固定する。火
炎の外側にはカバーが設けられているため、ボルトに対
して直接火炎は触れず、ボルトの損傷が防止される。ま
た、カバーを介して間接的にボルトが加熱されるため、
カバーによって熱が均一化され、ボルトが局部的に加熱
されることが防止される。
ボルトを膨張させ、膨張した状態でナットを締め付け、
締結対象物（圧力容器のフランジなど）を固定する。火
炎の外側にはカバーが設けられているため、ボルトに対
して直接火炎は触れず、ボルトの損傷が防止される。ま
た、カバーを介して間接的にボルトが加熱されるため、
カバーによって熱が均一化され、ボルトが局部的に加熱
されることが防止される。
【０００８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のボルトヒータにおいて、前記カバー中に温度センサが
設けられ、前記温度センサの検出結果に応じて火炎の燃
料量を制御する流量調整手段を備えていることを特徴と
する。
のボルトヒータにおいて、前記カバー中に温度センサが
設けられ、前記温度センサの検出結果に応じて火炎の燃
料量を制御する流量調整手段を備えていることを特徴と
する。
【０００９】この発明においては、ボルトを加熱する温
度を制御して、高温になりすぎることによるボルトの熱
損傷を防止することができる。
度を制御して、高温になりすぎることによるボルトの熱
損傷を防止することができる。
【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のボルトヒータにおいて、前記カバーは、所定
温度以上において、熱膨張により前記ボルトの貫通孔内
壁に密着することを特徴とする。
２に記載のボルトヒータにおいて、前記カバーは、所定
温度以上において、熱膨張により前記ボルトの貫通孔内
壁に密着することを特徴とする。
【００１１】この発明においては、カバーの温度が所定
温度より低い場合にはカバーはボルトの貫通孔とは非接
触であり、所定温度に達するとカバーと貫通孔の内壁と
が接触して熱伝導が行われる。したがって、目的の温度
に達成するまでにボルトを長時間加熱する必要なく、迅
速に目的の温度で加熱することができる。また、ボルト
の締結を終えて冷却段階にあるときには、カバーが所定
温度より下がるとカバーと貫通孔の内壁とが離間するた
め、迅速にボルトを冷却することができる。
温度より低い場合にはカバーはボルトの貫通孔とは非接
触であり、所定温度に達するとカバーと貫通孔の内壁と
が接触して熱伝導が行われる。したがって、目的の温度
に達成するまでにボルトを長時間加熱する必要なく、迅
速に目的の温度で加熱することができる。また、ボルト
の締結を終えて冷却段階にあるときには、カバーが所定
温度より下がるとカバーと貫通孔の内壁とが離間するた
め、迅速にボルトを冷却することができる。
【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項１から３
に記載のボルトヒータにおいて、前記カバー内に冷却ガ
スを送る冷却手段が設けられていることを特徴とする。
に記載のボルトヒータにおいて、前記カバー内に冷却ガ
スを送る冷却手段が設けられていることを特徴とする。
【００１３】この発明においては、ボルト締め付け後に
冷却ガスをカバー内に送ることで、迅速に冷却を行うこ
とができる。
冷却ガスをカバー内に送ることで、迅速に冷却を行うこ
とができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。図１は本実施形態のボル
トヒータ２０と、該ボルトヒータ２０により加熱される
締め付けボルト２１である。締め付けボルト２１は、蒸
気タービンのケーシングとして、第１ケーシング２５と
第２ケーシング２６を締結するものであり、それぞれに
設けられた孔２５ａおよび２６ａに連続して挿入されて
いる。孔２６ａの内周壁には締め付けボルト２１が螺着
されるねじ溝が切られている。また、締め付けボルト２
１の第１ケーシング２５側端部は第１ケーシング２５か
ら突出しており、ナット２７がねじこまれるようになっ
ている。また符号２８はワッシャである。
て、図面を参照して説明する。図１は本実施形態のボル
トヒータ２０と、該ボルトヒータ２０により加熱される
締め付けボルト２１である。締め付けボルト２１は、蒸
気タービンのケーシングとして、第１ケーシング２５と
第２ケーシング２６を締結するものであり、それぞれに
設けられた孔２５ａおよび２６ａに連続して挿入されて
いる。孔２６ａの内周壁には締め付けボルト２１が螺着
されるねじ溝が切られている。また、締め付けボルト２
１の第１ケーシング２５側端部は第１ケーシング２５か
ら突出しており、ナット２７がねじこまれるようになっ
ている。また符号２８はワッシャである。
【００１５】この締め付けボルト２１には、軸方向に貫
通孔３０が形成されている。貫通孔３０には、ボルトヒ
ータ２０の加熱部３５が挿入されている。ボルトヒータ
２０は、火炎により締め付けボルト２１を加熱する加熱
部３５と、火炎の燃料としての燃焼ガスが溜められてい
るガスタンク３６とを備えている。ガスタンク３６から
加熱部３５との間には、開閉弁３７，流量調整弁（流量
調整手段）３８が介装されている。加熱部３５は、筒状
のカバー４０と、バーナ（火炎発生手段）４１を備えて
いる。カバー４０は、線膨張の小さいセラミック、ステ
ンレス等を採用可能である。図２(a)に示すように、常
温においてはカバー４０の外径ｄは貫通孔３０の内径Ｄ
より小さくなっている。またその外形ｄおよび膨張率
は、後述のように所定温度で貫通孔３０の内周壁に密着
するように設定されている。
通孔３０が形成されている。貫通孔３０には、ボルトヒ
ータ２０の加熱部３５が挿入されている。ボルトヒータ
２０は、火炎により締め付けボルト２１を加熱する加熱
部３５と、火炎の燃料としての燃焼ガスが溜められてい
るガスタンク３６とを備えている。ガスタンク３６から
加熱部３５との間には、開閉弁３７，流量調整弁（流量
調整手段）３８が介装されている。加熱部３５は、筒状
のカバー４０と、バーナ（火炎発生手段）４１を備えて
いる。カバー４０は、線膨張の小さいセラミック、ステ
ンレス等を採用可能である。図２(a)に示すように、常
温においてはカバー４０の外径ｄは貫通孔３０の内径Ｄ
より小さくなっている。またその外形ｄおよび膨張率
は、後述のように所定温度で貫通孔３０の内周壁に密着
するように設定されている。
【００１６】図１のように、カバー４０の内部には、温
度センサ４２が埋め込まれている。さらに、バーナ４１
に対して窒素ガスを供給する窒素タンク（冷却手段）４
３が設けられ、三方弁４４により、バーナ４１には窒素
と燃焼ガスの一方が供給可能となっている。以上の開閉
弁３７，流量調整弁３８，三方弁４４を制御するコント
ローラ４５が設けられ、コントローラ４５は温度センサ
４２の検出出力に基づいて、流量調整弁３８を制御して
燃料量をコントロールするようになっている。
度センサ４２が埋め込まれている。さらに、バーナ４１
に対して窒素ガスを供給する窒素タンク（冷却手段）４
３が設けられ、三方弁４４により、バーナ４１には窒素
と燃焼ガスの一方が供給可能となっている。以上の開閉
弁３７，流量調整弁３８，三方弁４４を制御するコント
ローラ４５が設けられ、コントローラ４５は温度センサ
４２の検出出力に基づいて、流量調整弁３８を制御して
燃料量をコントロールするようになっている。
【００１７】次に、上記のボルトヒータ２０の動作につ
いて説明する。まず、加熱部３５のカバー４０を締め付
けボルト２１の貫通孔３０に挿入する。この状態では、
図２(a)に示すようにカバー４０と貫通孔３０の内周壁
とは非接触となっている。この状態で開閉弁３７および
流量調整弁３８を開き、バーナ４１にガスタンク３６内
の燃焼ガスを供給して火炎Ｆ（図１参照）を発生させ
る。火炎Ｆはカバー４０内にて燃焼し、締め付けボルト
２１には直接接しない。なお、貫通孔３０内の燃焼後の
ガス、膨張した空気は、第２ケーシング２６の孔２６ａ
の端部から排気される。暫く燃焼を行うとカバー４０が
加熱され、膨張する。ある所定温度（加熱する目的温
度）まで上昇すると、図２(b)のようにカバー４０と貫
通孔３０の内周壁とが密着する。この時点から火炎Ｆの
熱が締め付けボルト２１に伝達する。火炎Ｆにより締め
付けボルト２１を加熱している状態においては、カバー
４０の温度が温度センサ４２により検出されており、コ
ントローラ４５がその温度に基づいて流量調整弁３８を
制御して火炎Ｆの出力を制御している。そして十分に時
間が経過した後（例えば数分後）に、ナット２７を締め
付け、第１ケーシング２５と第２ケーシング２６とを固
定する。次いで、三方弁４４を切り替え、燃料ガスの供
給を停止すると共に冷却用の窒素ガスを窒素タンク４３
から供給する。カバー４０の温度が所定温度まで低下す
ると、カバー４０と貫通孔３０の内周壁とが離間し、カ
バー４０による熱伝達が終了する。
いて説明する。まず、加熱部３５のカバー４０を締め付
けボルト２１の貫通孔３０に挿入する。この状態では、
図２(a)に示すようにカバー４０と貫通孔３０の内周壁
とは非接触となっている。この状態で開閉弁３７および
流量調整弁３８を開き、バーナ４１にガスタンク３６内
の燃焼ガスを供給して火炎Ｆ（図１参照）を発生させ
る。火炎Ｆはカバー４０内にて燃焼し、締め付けボルト
２１には直接接しない。なお、貫通孔３０内の燃焼後の
ガス、膨張した空気は、第２ケーシング２６の孔２６ａ
の端部から排気される。暫く燃焼を行うとカバー４０が
加熱され、膨張する。ある所定温度（加熱する目的温
度）まで上昇すると、図２(b)のようにカバー４０と貫
通孔３０の内周壁とが密着する。この時点から火炎Ｆの
熱が締め付けボルト２１に伝達する。火炎Ｆにより締め
付けボルト２１を加熱している状態においては、カバー
４０の温度が温度センサ４２により検出されており、コ
ントローラ４５がその温度に基づいて流量調整弁３８を
制御して火炎Ｆの出力を制御している。そして十分に時
間が経過した後（例えば数分後）に、ナット２７を締め
付け、第１ケーシング２５と第２ケーシング２６とを固
定する。次いで、三方弁４４を切り替え、燃料ガスの供
給を停止すると共に冷却用の窒素ガスを窒素タンク４３
から供給する。カバー４０の温度が所定温度まで低下す
ると、カバー４０と貫通孔３０の内周壁とが離間し、カ
バー４０による熱伝達が終了する。
【００１８】このように、火炎Ｆを用いることで、高速
に締め付けボルト２１を加熱することができる。電気を
用いる場合と比較し、火炎を用いて加熱する場合には加
熱ムラがおきやすく、温度制御が難しいが、本実施形態
においては、カバー４０を用いることで、締め付けボル
ト２１が局部的に過熱されることが防止される。すなわ
ち、火炎Ｆは直接締め付けボルト２１に接していないた
め、火炎Ｆによる局所的な加熱が防止される。さらに火
炎Ｆは、一度カバー４０を熱し、カバー４０を介して締
め付けボルト２１を間接的に加熱する。したがってカバ
ー４０で場所による熱の偏りが均一化され、締め付けボ
ルト２１の局所的な加熱が防止される。また、カバー４
０が十分に熱せられてカバー４０と貫通孔３０の内周壁
とが接した時点から締め付けボルト２１の加熱が始まる
ため、締め付けボルト２１を目的の温度で迅速に熱する
ことができる。また、温度センサ４２が設けられ、火炎
Ｆの燃料量がコントローラ４５により制御されているた
め、温度の上昇しすぎることを防ぐことができる。また
締結終了後には冷却用の窒素ガスを供給することで、迅
速にカバー４０および締め付けボルト２１を冷却するこ
とができる。
に締め付けボルト２１を加熱することができる。電気を
用いる場合と比較し、火炎を用いて加熱する場合には加
熱ムラがおきやすく、温度制御が難しいが、本実施形態
においては、カバー４０を用いることで、締め付けボル
ト２１が局部的に過熱されることが防止される。すなわ
ち、火炎Ｆは直接締め付けボルト２１に接していないた
め、火炎Ｆによる局所的な加熱が防止される。さらに火
炎Ｆは、一度カバー４０を熱し、カバー４０を介して締
め付けボルト２１を間接的に加熱する。したがってカバ
ー４０で場所による熱の偏りが均一化され、締め付けボ
ルト２１の局所的な加熱が防止される。また、カバー４
０が十分に熱せられてカバー４０と貫通孔３０の内周壁
とが接した時点から締め付けボルト２１の加熱が始まる
ため、締め付けボルト２１を目的の温度で迅速に熱する
ことができる。また、温度センサ４２が設けられ、火炎
Ｆの燃料量がコントローラ４５により制御されているた
め、温度の上昇しすぎることを防ぐことができる。また
締結終了後には冷却用の窒素ガスを供給することで、迅
速にカバー４０および締め付けボルト２１を冷却するこ
とができる。
【００１９】なお、温度センサ４２は必ずしもカバー４
０に埋め込まれている必要はなく、カバー４０外側等で
もよい。また、冷却手段としては窒素ガスだけではな
く、空気を貫通孔３０に導入して冷却するようにしても
よい。
０に埋め込まれている必要はなく、カバー４０外側等で
もよい。また、冷却手段としては窒素ガスだけではな
く、空気を貫通孔３０に導入して冷却するようにしても
よい。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては
以下の効果を得ることができる。請求項１に記載の発明
によれば、火炎を用いるとでボルトを迅速に加熱するこ
とができ、作業時間を短縮することができる。火炎の外
側にはカバーが設けられているため、ボルトに対して直
接火炎は触れず、ボルトの損傷を防止することができ
る。また、カバーを介して間接的にボルトが加熱される
ため、カバーによって熱が均一化され、ボルトが局部的
に加熱されることが防止される。請求項２に記載の発明
によれば、ボルトを加熱する温度を制御して、高温にな
りすぎることによるボルトの熱損傷を防止することがで
きる。請求項３に記載の発明によれば、カバーの温度が
所定温度より低い場合にはカバーはボルトの貫通孔とは
非接触であり、所定温度に達するとカバーと貫通孔の内
壁とが接触して熱伝導が行われる。したがって、目的の
温度に達成するまでにボルトを長時間加熱する必要な
く、迅速に目的の温度に達成することができる。また、
ボルトの締結を終えて冷却段階にあるときには、カバー
が所定温度より下がるとカバーと貫通孔の内壁とが離間
するため、迅速にボルトを冷却することができる。請求
項４に記載の発明によれば、ボルト締め付け後に冷却ガ
スをカバー内に送ることで、迅速に冷却を行うことがで
きる。
以下の効果を得ることができる。請求項１に記載の発明
によれば、火炎を用いるとでボルトを迅速に加熱するこ
とができ、作業時間を短縮することができる。火炎の外
側にはカバーが設けられているため、ボルトに対して直
接火炎は触れず、ボルトの損傷を防止することができ
る。また、カバーを介して間接的にボルトが加熱される
ため、カバーによって熱が均一化され、ボルトが局部的
に加熱されることが防止される。請求項２に記載の発明
によれば、ボルトを加熱する温度を制御して、高温にな
りすぎることによるボルトの熱損傷を防止することがで
きる。請求項３に記載の発明によれば、カバーの温度が
所定温度より低い場合にはカバーはボルトの貫通孔とは
非接触であり、所定温度に達するとカバーと貫通孔の内
壁とが接触して熱伝導が行われる。したがって、目的の
温度に達成するまでにボルトを長時間加熱する必要な
く、迅速に目的の温度に達成することができる。また、
ボルトの締結を終えて冷却段階にあるときには、カバー
が所定温度より下がるとカバーと貫通孔の内壁とが離間
するため、迅速にボルトを冷却することができる。請求
項４に記載の発明によれば、ボルト締め付け後に冷却ガ
スをカバー内に送ることで、迅速に冷却を行うことがで
きる。
【図１】 本発明の一実施形態として示したボルトヒー
タの使用状態を示した図である。
タの使用状態を示した図である。
【図２】 同ボルトヒータ使用時におけるボルト断面で
あり、(a)は常温時、(b)は加熱時である。
あり、(a)は常温時、(b)は加熱時である。
【図３】 従来のボルトヒータを示した図である。
２０ ボルトヒータ
２１ ボルト
３０ 貫通孔
３５ 加熱部
４０ カバー
４２ 温度センサ
４３ 窒素タンク（冷却手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 締め付けボルトに設けられた貫通孔に挿
入される筒状のカバーと、該カバーの内部に火炎を発生
させる火炎発生手段とを備えていることを特徴とするボ
ルトヒータ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のボルトヒータにおい
て、 前記カバー中に温度センサが設けられ、前記温度センサ
の検出結果に応じて火炎の燃料量を制御する流量調整手
段を備えていることを特徴とするボルトヒータ。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のボルトヒータ
において、前記カバーは、所定温度以上において、熱膨
張により前記ボルトの貫通孔内壁に密着することを特徴
とするボルトヒータ。 - 【請求項４】 請求項１から３に記載のボルトヒータに
おいて、 前記カバー内に冷却ガスを送る冷却手段が設けられてい
ることを特徴とするボルトヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100370A JP2003300121A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | ボルトヒータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002100370A JP2003300121A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | ボルトヒータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003300121A true JP2003300121A (ja) | 2003-10-21 |
Family
ID=29388381
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002100370A Pending JP2003300121A (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | ボルトヒータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003300121A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2013059932A1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Newpol Machine Works Ltd. | Gas bolt heating apparatus |
| KR101607465B1 (ko) | 2016-01-18 | 2016-04-11 | 디아이케이(주) | 히팅볼트용 유도 가열시스템 및 이의 제어방법 |
| KR101688073B1 (ko) * | 2016-08-23 | 2016-12-20 | 디에스파워 주식회사 | 온도 센서를 구비한 유도 가열시스템 |
| JP2021023904A (ja) * | 2019-08-08 | 2021-02-22 | 第一高周波工業株式会社 | 焼き締めボルトの冷却用ノズル |
| CN113927282A (zh) * | 2021-10-19 | 2022-01-14 | 广西电网有限责任公司河池供电局 | 一种不间断供电的高频加热拆卸螺丝装置 |
-
2002
- 2002-04-02 JP JP2002100370A patent/JP2003300121A/ja active Pending
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