JP2004176548A

JP2004176548A - 蒸気タービンの仕切板構造

Info

Publication number: JP2004176548A
Application number: JP2002340416A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Otani; 幸広大谷; Keizo Tanaka; 恵三田中; Yuuichiro Waki; 勇一朗脇
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-11-25
Filing date: 2002-11-25
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】蒸気タービンの仕切板において、組立てを容易にするとともに、内輪を連結して内輪の倒れ変形を防止する。
【解決手段】下部外輪２１の内周面に沿って静翼２３の外周側端を配設して、静翼の内周側端が下部内輪２２の外周面に沿って配設される。下部内輪の内周面にロータ軸を配置し、下部内輪と上部内輪同士を当接してリング状の内輪とする。下部内輪の平坦面にはピン部材２４が植設されており、上部内輪の平坦面にはピン部材が圧入されるピン受け穴部が形成されている。そして、ピン部材をピン受け穴部に圧入して下部内輪と上部内輪とを連結する。その後、上部内輪の外周面に静翼の内周面側を配置し、さらに、静翼の外周面側に上部外輪の内周面を位置づける。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気タービンに用いられる仕切板の構造に関し、特に、蒸気タービンの軸方向への内輪の倒れ（変形及び歪）を防止することのできる仕切板の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、蒸気タービンでは、動翼の間に仕切板が設けられており、この仕切板は、外輪、静翼、及び内輪を有している。そして、外輪は、その外周側が蒸気タービンの車室内壁に組み付けられる。内輪は、その内周側に蒸気タービンのロータ軸との隙間を塞ぐシール部材が配設され、外輪と内輪との間には静翼が配設される。このような仕切板においては、前述のように、内輪の内周側にロータ軸が組み込まれる関係上、組立、分解点検時の作業性を考慮して、仕切板を上下２分割の半リング（１８０度リング）状態としている。
【０００３】
例えば、仕切板を組立てる際には、予め外輪及び内輪を２分割しておき（つまり、１８０度分ずつに外輪及び内輪を分割しておき）、一方の分割外輪の内周面に静翼を固定配置した後、一方の分割内輪の外周面を静翼に固定して、一方の仕切板部とする。同様にして、他方の分割外輪の内周面に静翼を固定配置した後、他方の分割内輪の外周面を静翼に固定して、他方の仕切板部とする。
【０００４】
その後、一方の仕切板部の外輪外周面を車室内壁面に固定した後、前述のロータ軸を内輪内周面に配置する。そして、他方の仕切板部の内輪内周面がロータ軸に対応するようにして、他方の仕切板部を配置して、他方の仕切板部の外輪外周面を車室内壁に固定する。つまり、分割外輪及び分割内輪同士を静翼を挟持した状態で組み立てることになる。この組立に当たっては、例えば、溶接が用いられる。このようにして、２分割された仕切板部を形成した後、この仕切板部をその平坦面で密接させて、仕切板としている。
【０００５】
上述のような仕切板においては、内輪はその平坦面で密接しているだけであるから、つまり、実質的に分割状態であるから、剛性が弱く、仕切板の一面側の圧力と他面側の圧力の差（入口と出口の圧力差）に応じて内輪が大きく変形することになる。つまり、分割内輪同士の密接面付近では、その変形量が大きくなって、下流側に倒れ変形してしまい、下流側に配置された動翼と接触してしまう事態となることもある。
【０００６】
上述のような仕切板の構造では、分割内輪をその平坦面で固定することが極めて難しく、結果的に前述のような不具合が発生することがある。一方、外輪も２分割されているものの、前述のように車室内壁面に固定されているから、その変形は内輪程は大きくない。しかしながら、外輪もその平坦面で連結（固定）して、実質的にリング状とすることが望ましい。
【０００７】
蒸気タービンの仕切板において、２分割された外輪を固定する手法として、例えば、蒸気タービンの車室に配置される１８０°半リング構造の下半部静翼と半リング構造の上半部静翼とを穴付きボルトによって固定し、上下静翼を合体させる。さらに、下半部静翼に、その上下にライナーを入れて、キーが車室溝に全周隙間を設けて取り付けられる。これによって、連結型静翼の半リング構造を合体するとともに、ボルト締めによって３６０°リング構造として、剛性を向上させるようにしている（特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平９−１１２２０４号公報（第２ページ、第１図及び第２図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許文献１においては、外輪をボルト締めによって、３６０°リング構造としているものの、内輪同士（分割内輪同士）は連結されておらず、しかも前述のように、分割内輪同士を固定することが極めて難しく、特許文献１に記載された仕切板構造（静翼構造）を用いたとしても、内輪の倒れ変形を防止することは困難である。
【００１０】
しかも、前述のように、分割内輪同士を溶接等によって固定することができない関係上、上下に２分割した内輪同士の密接面が実質的に不連続となり、密接面の位置において内輪から静翼に伝わる応力が他の部分に比べて大きくなってしまい、部分的に翼列性能を悪化させてしまうという課題もある。
【００１１】
本発明の目的は、組立が容易で、しかも内輪を連結して実質的に３６０°のリング状態として内輪の倒れ変形を防止することのできる蒸気タービンの仕切板構造を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、蒸気タービンの動翼間に配置される仕切板の構造であって、内周面に沿って静翼が配置されリング状の外輪を形成する半リング状の第１及び第２の外輪部材と、外周面に沿って前記静翼が配置されリング状の内輪を形成する半リング状の第１及び第２の内輪部材と、該第１及び該第２の内輪部材を連結する連結手段とを有し、前記第１の外輪部材の内周面に沿って前記静翼の外周側端が配設され、前記静翼の内周側端が前記第１の内輪部材の外周面に沿って配設されて、前記第１及び前記第２の内輪部材同士が当接されて前記連結手段によって前記第１及び前記第２の内輪部材同士が連結され前記リング状の内輪とされるようにしたことを特徴とする蒸気タービンの仕切板構造が得られる。
【００１３】
このようにして、第１の外輪部材の内周面に沿って、静翼の外周側端を配設した後、静翼の内周側端を第１の内輪部材の内周面に沿って配設して、第１及び第２の内輪部材同士を当接して、第１及び第２の内輪部材同士を連結してリング状の内輪とするようにすれば、溶接等の固定を行う必要がなく、容易に仕切板の組み立てることができるばかりでなく、容易に第１及び第２の内輪部材同士を連結することができ、内輪自体の剛性が高まって、内輪に倒れ変形が生じることがない。
【００１４】
本発明では、前記第１及び前記第２の外輪部材の内周面に沿って係止部が形成され、前記第１及び前記第２の内輪部材の外周面に沿って係合部が形成されており、前記静翼の外周側端には前記係止部に係止される静翼係合部が形成され、前記静翼の内周側端には前記係合部を係止する静翼係止部が形成されている。例えば、前記係止部は前記第１及び前記第２の外輪部材の内周面に沿って延びる溝部であり、前記係合部は前記第１及び前記第２の内輪部材の外周面に沿って延びる突起部であって、前記静翼係合部は前記溝部に嵌合される嵌合突起であり、前記静翼係止部は前記突起部を嵌合する嵌合溝である。
【００１５】
このように、第１及び第２の外輪部材の内周面に沿って係止部を形成して、第１及び第２の内輪部材の外周面に沿って係合部を形成し、さらに、静翼の外周側端に係止部に係止される静翼係合部を形成するとともに内周側端に係合部を係止する静翼係止部を形成するようにすれば、容易に仕切板の組立を行うことができることになる。
【００１６】
本発明では、前記連結手段は、前記第１及び前記第２の内輪部材の当接面の一方に植設され該一方の当接面から突出する突出部材と、前記当接面の他方に形成され前記突出部材が挿入される穴部であり、例えば、前記突出部材はピン部材又はキーであり、前記穴部は前記ピン部材又は前記キーを受けるピン受け穴部又はキー受け穴部である。
【００１７】
このように、第１及び第２の内輪部材の当接面の一方に、当該一方の当接面から突出する突出部材を植設するとともに、当接面の他方に突出部材が挿入される穴部を形成するようにすれば、容易に第１及び第２の内輪部材を連結して内輪を形成できることになる。
【００１８】
本発明では、前記第１及び前記第２の内輪部材を連結する連結手段は、前記第１及び前記第２の内輪部材の当接面を境として前記第１の内輪部材に形成された突起部を横切る方向に形成された第１の切り込み部によって前記突起部から独立する第１の突起片と、前記第２の内輪部材に形成された突起部を横切る方向に形成された第２の切り込み部によって前記突起部から独立する第２の突起片と、前記第１及び前記第２の内輪を当接させた際前記第１及び前記第２の突起片で規定される突起体が嵌め込まれるピース部材とを有しており、例えば、前記ピース部材の線膨張係数は前記第１及び前記第２の内輪部材の線膨張係数よりも低くされる。
【００１９】
このように、第１及び第２の内輪部材の当接面を境として、第１の内輪部材に形成された突起部を横切る方向に形成された第１の切り込み部によってこの突起部から独立する第１の突起片を形成するとともに、第２の内輪部材に形成された突起部を横切る方向に形成された第２の切り込み部によってこの突起部から独立する第２の突起片を形成して、第１及び第２の内輪部材を当接させた際、第１及び第２の突起片で規定される突起体にピース部材を嵌め込むようにして、ピース部材の線膨張係数を第１及び第２の内輪部材の線膨張係数よりも低くすれば、溶接等の固定を行う必要がなく、容易に仕切板の組み立てることができ、第１及び第２の内輪部材を容易に連結することができて、内輪自体の剛性が高まって、内輪に倒れ変形が生じることがないばかりでなく、蒸気タービン駆動中においては、熱によってピース部材と突起体とが締めつけられることになって、連結が外れることがない。
【００２０】
本発明では、前記第１及び前記第２の内輪部材を連結する連結手段は、前記第１及び前記第２の内輪部材の当接面を境として前記第１及び前記第２の内輪部材に形成された突起部に形成された楔状のキー溝と、該キー溝に嵌合する楔キーとを有しており、例えば、前記楔キーの線膨張係数は前記第１及び前記第２の内輪部材の線膨張係数よりも大きくされる。
【００２１】
このようにして、第１及び第２の内輪部材の当接面を境として、第１及び第２の内輪部材に形成された突起部に楔状のキー溝を形成して、当該キー溝に嵌合する楔キーを嵌め込むようにして、楔キーの線膨張係数を第１及び前記第２の内輪部材の線膨張係数よりも大きくすれば、溶接等の固定を行う必要がなく、容易に仕切板の組み立てることができ、第１及び第２の内輪部材を容易に連結することができて、内輪自体の剛性が高まって、内輪に倒れ変形が生じることがないばかりでなく、蒸気タービン駆動中においては、楔キーがキー溝にしっかりと嵌め込まれることになって、連結が外れることがない。
【００２２】
なお、前記第１及び前記第２の内輪部材を連結する連結手段を、前記第１及び前記第２の内輪部材の当接面を境として前記第１及び前記第２の内輪部材に形成された突起部にわたって配置される薄板と、前記薄板を前記第１及び前記第２の内輪部材に固定する固定部材とで構成するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２４】
まず、図１を参照して、本発明による仕切板構造の第１の例について説明する。
【００２５】
図１では、仕切板１１の下側半分の部分（以下、下部仕切板部と呼ぶ）１２のみが示されており、この下部仕切板部１２には、上側半分の部分（以下上部仕切板部と呼ぶ：図示せず）が位置づけられる。
【００２６】
図示の仕切板１１は、動翼（図示せず）の間に設けられ、外輪、静翼、及び内輪を有している。図１では、下部仕切板部１２は下部外輪（第１の外輪部材）２１及び下部内輪（第１の内輪部材）２２を有しており、同様に上部仕切板部は上部外輪（第２の外輪部材）及び上部内輪（第２の内輪部材）を有している。これら、下部外輪２１及び下部内輪２２と上部外輪及び上部内輪は半リング状に成形されている（つまり、１８０°リング状体である）。
【００２７】
図１に示すように、下部外輪２１の内周面には、その中心部に沿って溝部（係止部）２１ａが形成されている。つまり、下部外輪２１の内周面にはその周面に沿って、径方向外側に延びる凹状の溝部２１ａが形成されている。一方、下部内輪２２の外周面には、その中心部に沿って突起部（係合部）２２ａが形成されている。つまり、下部内輪２２の外周面にはその周面に沿って、径方向外側に延びる凸状の突起部２２ａが形成されている。なお、図示はしないが、上部外輪には同様にして、その内周面には溝部が形成され、上部内輪の外周面には突起部が形成されている。そして、後述するようにして、下部仕切板部１２と上部仕切板部とを連結した際には、下部外輪２１の溝部２１ａと上部外輪の溝部とは連続し、下部内輪２２の突起部２２ａと上部内輪の突起部とは連続することになる。
【００２８】
下部外輪２１と下部内輪２２との間には、静翼２３が配置される。つまり、複数の静翼２３が周方向に沿って配列されることになる。静翼２３は、インナーシュラウド２３ａ、ノズル２３ｂ、及びアウターシュラウド２３ｃを有しており、ノズル２３ｂはインナーシュラウド２３ａ及びアウターシュラウド２３ｃに挟持された状態となっている。そして、インナーシュラウド２３ａの内周面には、前述の突起部２２ａに嵌合する嵌合溝（静翼係止部）２３ｄがその内周面に沿って形成され、アウターシュラウド２３ｃの外周面には、前述の溝部２１ａに嵌合する嵌合突起（静翼係合部）２３ｅがその外周面に沿って形成されている。
【００２９】
また、下部内輪２２の平坦面２２ｂには、図中上方に突出するピン部材２４が植設されている。図示の例では、所定の間隔をおいて３本のピン部材２４が植設されている。ピン部材２４を植設する際には、例えば、ドリル等で平坦面２２ｂに穴部を形成した後、ピン部材２４をこの穴部に圧入することになる。
【００３０】
一方、図示はしないが、上部内輪の平坦面にはピン部材２４を受けるピン受け穴部が予め形成され、このピン受け穴部にピン部材２４が圧入されて、下部内輪２２と上部内輪とが連結される。なお、ピン部材を上部内輪の平坦面に植設して、ピン受け穴部を下部内輪の平坦部に形成するようにしてもよい。
【００３１】
上述のような仕切板を組み立てる際には、例えば、下部外輪２１が車室内壁面に固定される。この固定の際には、図示しない結合部を車室内壁面及び下部外輪の外周面に形成しておき、これら結合部によって下部外輪２１を車室内壁面に固定する。
【００３２】
その後、下部外輪２１の内周面に沿って形成された溝部２１ａに静翼２３のアウターシュラウド２３ｃに形成された嵌合突起２３ｅを嵌合させて、下部外輪２１の内周面に沿って静翼２３を配設する。そして、下部内輪２２に形成された突起部２２ａを、静翼２３のインナーシュラウド２３ａに形成された嵌合溝２３ｄに嵌合させる。
【００３３】
このようにして、下部仕切板部１２を形成した後、蒸気タービンのロータ軸（図示せず）が下部内輪２２の内周面にシール部材（図示せず）を介して配置される。その後、上部内輪に形成されたピン受け穴部とピン部材２４とを対応づけて、ピン部材２４をピン受け穴部に圧入して、下部内輪２２と上部内輪とを連結する。この際、ロータ軸は上部内輪の内周面に配置されることになる。
【００３４】
そして、上部内輪の外周面に形成された突起部に静翼２３のインナーシュラウド２３ａに形成された嵌合溝２３ｄに嵌合させた後、上部外輪の内周面に沿って形成された溝部を静翼２３のアウターシュラウド２３ｃに形成された嵌合突起２３ｅに嵌合させて、上部仕切板部を形成する。これによって、仕切板１１が組み立てられることになる。
【００３５】
上述のように、下部内輪及び上部内輪の外周面に突起部を形成するとももに、下部外輪及び上部外輪の内周面に溝部を設けて、静翼の内周面側に形成された嵌合溝を上記の突起部に嵌合するとともに、静翼の外周面に形成された嵌合突起を上記の溝部に嵌合して、仕切板を組み立てるようにしたから、上述のようにして、下部仕切板部を組み立てた後、上部内輪のピン受け穴部を下部内輪のピン部材に嵌合して、下部内輪と上部内輪とを連結することができ、その後、静翼及び上部外輪の順に組み立てれば、仕切板が完成することになり、溶接等の固定を行う必要がなく、容易に仕切板を組み立てることができるばかりでなく、下部内輪及び上部内輪を連結することができ、内輪自体の剛性が高まって、内輪に倒れ変形が生じることがない。
【００３６】
なお、内輪の外周面に溝部を設け、外輪の内周面に突起部を設けるようにしてもよい。この際には、インナーシュラウドの内周側にと嵌合突起が形成され、アウターシュラウドの外周面側に嵌合溝が形成されることになる。
【００３７】
次に、図２を参照して、本発明による仕切板構造の第２の例について説明する。図２において、図１と同一の構成要素については同一の参照番号が付さされている。図示の例では、下部内輪２２の平坦面２２ｂに径方向に延び上側に突出するキー３１を植設する。キー３１を植設する際には、平坦面２２ｂにキー３１が圧入されるキー穴部を形成した後、キー部材をキー穴部に圧入して、キー３１とする。
【００３８】
一方、図示はしないが、上部内輪の平坦面にはキー３１を受けるキー受け穴部が予め形成され、このキー受け穴部にキー３１を圧入して、下部内輪２２と上部内輪とを連結する。なお、キー３１を上部内輪の平坦面に植設して、キー受け穴部を下部内輪の平坦部２２ｂに形成するようにしてもよい。
【００３９】
このようにしてしても、溶接等の固定を行う必要がなく、容易に仕切板の組み立てることができるばかりでなく、下部内輪及び上部内輪を連結することができ、内輪自体の剛性が高まって、内輪に倒れ変形が生じることがない。
【００４０】
図３を参照して、本発明による仕切板構造の第３の例について説明する。図３では、下部内輪２２及び上部内輪４１のみが示されており、下部外輪、上部外輪、及び静翼は示されていない、これら外輪及び静翼の構造は図１で説明した構造であるので、ここでは、下部内輪２２と上部内輪４１との連結についてのみ説明することにする。
【００４１】
前述のように、下部内輪２２の外周面には、突起部２２ａが形成されている。同様に、上部内輪４１の外周面にも突起部が形成されている（上部内輪４１に形成された突起部を符号４１ａで示す）。図示のように、下部内輪２２の平坦面側から所定距離下側に離れて、突起部２２ａには軸方向に延びる切り込み部５１が形成されている。この切り込み部５１の幅（軸方向に直交する方向）は予め規定されている。同様にして、上部内輪４１の平坦面側から所定上側に距離離れて、突起部４１ａには軸方向に延びる切り込み部５２が形成されている。この切り込み部５２の幅は予め規定されている。
【００４２】
なお、図３においては、平坦面の一端側のみが示されているが、平坦面の他端側においても同様にして切り込み部が形成されることになる。
【００４３】
図１で説明したようにして、下部仕切板部を組み立てた後、下部内輪２２の平坦面と上部内輪４１の平坦面とが当接される。この際、突起部２２ａと突起部４１ａとは連続することになり、前述の切り込み部５１及び５２によって、平坦面の端部付近において、それぞれ突起部２２ａ及び４１ａとは独立する突起片が形成されることになって、これら突起片によって突起体５３が規定されることになる。そして、この突起体５３には締結ピース部材５４が嵌め込まれる（締結ピース部材５４の高さ（内輪の径方向の長さ）は突起体５３の高さと同一に規定されている）。
【００４４】
締結ピース部材５４は中空の直方体形状であり、中空部の寸法は突起体５３の寸法に略等しい（中空部の寸法は突起体５３の寸法よりも僅かに小さい）。そして、締結ピース部材５４の肉厚は前述の切り込み部５１及び５２の幅に略等しい（締結ピース部材５４の肉厚は切り込み部５１及び５２の幅よりも僅かに大きい）。
【００４５】
図４に示すように、このような締結ピース部材５４を突起部５３に圧入すると、突起体５３が締結ピース部材５４に保持されることになって、下部内輪２２と上部内輪４１とが連結されることになる。その後、図１で説明したようにして、仕切板が組み立てられることになる。
【００４６】
下部内輪２２及び上部内輪４１の材料として、例えば、１２クロム鋼（ＳＵＳ４０３等）又は９クロム鋼（改良９クロム鋼等）が用いられる。１２クロム鋼の線膨張率αはα＝９．２０×１０^−６（１／℃）であり、９クロム鋼の線膨張率αは、α＝１０．５×１０^−６（１／℃）である。一方、締結ピース部材５４の材料として、例えば、フェライト系高クロム鋼（２７クロムＳＵＳ材等）を用いる。フェライト系高クロム鋼の線膨張率αは、α＝９．０３×１０^−６（１／℃）である。
【００４７】
このように、締結ピース部材５４の材料として、下部内輪２２及び上部内輪４１の材料よりも線膨張率が低い材料を用いると、内輪（つまり、突起体５３）の熱膨張率の方が締結ピース部材５４の熱膨張率よりも僅かに高いから、蒸気タービン駆動中においては、熱によって締結ピース部材５４と突起体５３とが締めつけられることになって、連結が外れることがない。
【００４８】
図３及び図４で説明した例においても、溶接等の固定を行う必要がなく、容易に仕切板の組み立てることができるばかりでなく、下部内輪及び上部内輪を連結することができ、内輪自体の剛性が高まって、内輪に倒れ変形が生じることがない。
【００４９】
図５を参照して、本発明の仕切板構造の第４の例について説明する。図５では、下部内輪２２及び上部内輪４１のみが示されており、下部外輪、上部外輪、及び静翼は示されていない。これら外輪及び静翼の構造は図１で説明した構造であるので、ここでは、下部内輪２２と上部内輪４１との連結についてのみ説明することにする。
【００５０】
図６も参照して、下部内輪２２の平坦面（上面）の一端において、下部内輪２２の外周面には、逆Ｌ字状の溝部（第１のキー溝部）６１が形成されている。この第１のキー溝部６１は前述の突起部２２ａの表面にわたって形成されており、突起部２２ａの延在方向に延びる長手部６１ａと、長手部６１ａに直交して長手部６１ａの一端（上端）に連続する直交部６１ｂとを有している。同様にして、上部内輪４１の平坦面（下面）の一端において、上部内輪４１の外周面には、Ｌ字状の溝部（第２のキー溝部）６２が形成されている。この第２のキー溝部６２は前述の突起部４１ａの表面にわたって形成されており、突起部４１ａの延在方向に延びる長手部６２ａと、長手部６２ａに直交して長手部６２ａの一端（下端）に連続する直交部６２ｂとを有している。
【００５１】
なお、図５においては、平坦面の一端側のみが示されているが、平坦面の他端側においても同様にして、下部内輪２２及び上部内輪４１の外周面（突起部２２ａ及び４１ａ）にはそれぞれ第１及び第２のキー溝部が形成されることになる。
【００５２】
図１で説明したようにして、下部仕切板部を組み立てた後、下部内輪２２の平坦面と上部内輪４１の平坦面とが当接される。この際、突起部２２ａと突起部４１ａとは連続することになり、前述の第１及び第２のキー溝部６１及び６２が連続して楔状のキー溝部６３となる。そして、この楔状のキー溝部６３にキー溝部６３の寸法に略等しい楔状のキーを圧入すれば（楔状のキーの寸法はキー溝部６３の寸法よりも僅かに大きい）、下部内輪２２と上部内輪４１とが連結されることなり、楔状のキー溝部及び楔状のキーを用いて連結しているから、下部内輪２２と上部内輪４１とが外れることはない。この際、楔状のキーの表面は突起部２２ａ及び４１ａの表面と一致することになる。その後、図１で説明したようにして、仕切板が組み立てられることになる。
【００５３】
図３及び図４で説明したように、下部内輪２２及び上部内輪４１の材料として、例えば、１２クロム鋼（ＳＵＳ４０３等）又は９クロム鋼（改良９クロム鋼等）を用いた際には、楔状のキーとして、例えば、オーステナイト系高クロム鋼（１８クロムＳＵＳ３１６等）が用いられる。オーステナイト系高クロム鋼の線膨張率αは、α＝１５．２×１０^−６（１／℃）である。
【００５４】
このように、楔状のキーの材料として、下部内輪２２及び上部内輪４１の材料よりも線膨張率が高い材料を用いると、蒸気タービン駆動中においては、内輪の熱膨張率の方が楔状のキーの熱膨張率よりも低いから、つまり、楔状のキーのほうが内輪よりも膨張するから、楔状のキーによって下部内輪２２と上部内輪４１とがしっかりと連結されることになる。
【００５５】
図５及び図６で説明した例においても、溶接等の固定を行う必要がなく、容易に仕切板の組み立てることができるばかりでなく、下部内輪及び上部内輪を連結することができ、内輪自体の剛性が高まって、内輪に倒れ変形が生じることがない。
【００５６】
なお、図７に示すように、突起部２２ａ及び４１ａと同一の幅を有する薄板７１を用いて、下部内輪２２と上部内輪４１との接合（当接）部を覆うように、薄板７１を被せて、薄板７１をボルト７２等で下部内輪２２及び上部内輪４１に固定するようにしてもよい。薄板７１を用いれば、静翼を突起部２２ａ及び４１ａに嵌合する際の支障はない。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、第１の外輪部材の内周面に沿って、静翼の外周側端を配設した後、静翼の内周側端を第１の内輪部材の外周面に沿って配設して、第１及び第２の内輪部材同士を当接して、第１及び第２の内輪部材同士を連結してリング状の内輪とするようにしたから、溶接等の固定を行う必要がなく、容易に仕切板の組み立てることができるばかりでなく、容易に第１及び第２の内輪部材同士を連結することができ、内輪自体の剛性が高まって、内輪に倒れ変形が生じることがないという効果がある。
【００５８】
本発明では、第１及び第２の外輪部材の内周面に沿って係止部を形成して、第１及び第２の内輪部材の外周面に沿って係合部を形成し、さらに、静翼の外周側端に係止部に係止される静翼係合部を形成するとともに内周側端に係合部を係止する静翼係止部を形成するようにしたので、容易に仕切板の組立を行うことができるという効果がある。
【００５９】
本発明では、第１及び第２の内輪部材の当接面の一方に、当該一方の当接面から突出する突出部材を植設するとともに、当接面の他方に突出部材が挿入される穴部を形成するようにしたから、容易に第１及び第２の内輪部材を連結して内輪を形成できるという効果がある。
【００６０】
本発明では、第１及び第２の内輪部材の当接面を境として、第１の内輪部材に形成された突起部を横切る方向に形成された第１の切り込み部によってこの突起部から独立する第１の突起片を形成するとともに、第２の内輪部材に形成された突起部を横切る方向に形成された第２の切り込み部によってこの突起部から独立する第２の突起片を形成して、第１及び第２の内輪部材を当接させた際、第１及び第２の突起片で規定される突起体にピース部材を嵌め込むようにして、ピース部材の線膨張係数を第１及び第２の内輪部材の線膨張係数よりも低くしたから、溶接等の固定を行う必要がなく、容易に仕切板を組み立てることができ、第１及び第２の内輪部材を容易に連結することができて、内輪自体の剛性が高まって、内輪に倒れ変形が生じることがないばかりでなく、蒸気タービン駆動中においては、熱によってピース部材と突起体とが締めつけられることになって、連結が外れることがないという効果がある。
【００６１】
本発明では、第１及び第２の内輪部材の当接面を境として、第１及び第２の内輪部材に形成された突起部に楔状のキー溝を形成して、当該キー溝に嵌合する楔キーを嵌め込むようにして、楔キーの線膨張係数を第１及び前記第２の内輪部材の線膨張係数よりも大きくしたから、溶接等の固定を行う必要がなく、容易に仕切板を組み立てることができ、第１及び第２の内輪部材を容易に連結することができて、内輪自体の剛性が高まって、内輪に倒れ変形が生じることがないばかりでなく、蒸気タービン駆動中においては、楔キーがキー溝にしっかりと嵌め込まれることになって、連結が外れることがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による蒸気タービン仕切構造の第１の例を部分的に示す斜視図である。
【図２】本発明による蒸気タービン仕切構造の第２の例を部分的に示す斜視図である。
【図３】本発明による蒸気タービン仕切構造の第３の例を部分的に示す斜視図である。
【図４】図３に示す蒸気タービン仕切構造における連結部分を拡大して示す側面図である。
【図５】本発明による蒸気タービン仕切構造の第４の例を部分的に示す斜視図である。
【図６】図３に示す蒸気タービン仕切構造における楔キー溝を拡大して示す側面図である。
【図７】本発明による蒸気タービン仕切構造のさらに他の例を部分的に示す側面図である。
【符号の説明】
１１仕切板
１２下部仕切板部
２１下部外輪（第１の外輪部材）
２２下部内輪（第１の内輪部材）
２１ａ溝部
２２ａ突起部
２３静翼
２３ａインナーシュラウド
２３ｂノズル
２３ｃアウターシュラウド
２３ｄ嵌合溝
２３ｅ嵌合突起
２４ピン部材

Claims

蒸気タービンの動翼間に配置される仕切板の構造であって、内周面に沿って静翼が配置されリング状の外輪を形成する半リング状の第１及び第２の外輪部材と、
外周面に沿って前記静翼が配置されリング状の内輪を形成する半リング状の第１及び第２の内輪部材と、
該第１及び該第２の内輪部材を連結する連結手段とを有し、
前記第１の外輪部材の内周面に沿って前記静翼の外周側端が配設され、前記静翼の内周側端が前記第１の内輪部材の外周面に沿って配設されて、前記第１及び前記第２の内輪部材同士が当接され、前記連結手段によって前記第１及び前記第２の内輪部材同士が連結されて、前記リング状の内輪とされるようにしたことを特徴とする蒸気タービンの仕切板構造。
前記第１及び前記第２の外輪部材の内周面に沿って係止部が形成され、前記第１及び前記第２の内輪部材の外周面に沿って係合部が形成されており、
前記静翼の外周側端には前記係止部に係止される静翼係合部が形成され、前記静翼の内周側端には前記係合部を係止する静翼係止部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンの仕切板構造。
前記係止部は前記第１及び前記第２の外輪部材の内周面に沿って延びる溝部であり、前記係合部は前記第１及び前記第２の内輪部材の外周面に沿って延びる突起部であって、
前記静翼係合部は前記溝部に嵌合される嵌合突起であり、前記静翼係止部は前記突起部を嵌合する嵌合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の仕切板構造。
前記連結手段は、前記第１及び前記第２の内輪部材の当接面の一方に植設され該一方の当接面から突出する突出部材と、前記当接面の他方に形成され前記突出部材が挿入される穴部とを有することを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンの仕切板構造。
前記突出部材はピン部材又はキーであり、前記穴部は前記ピン部材又は前記キーを受けるピン受け穴部又はキー受け穴部であることを特徴とする請求項４に記載の蒸気タービンの仕切板構造。
前記第１及び前記第２の内輪部材を連結する連結手段は、
前記第１及び前記第２の内輪部材の当接面を境として、前記第１の内輪部材に形成された突起部を横切る方向に形成された第１の切り込み部によって前記突起部から独立する第１の突起片と、
前記第２の内輪部材に形成された突起部を横切る方向に形成された第２の切り込み部によって前記突起部から独立する第２の突起片と、
前記第１及び前記第２の内輪を当接させた際前記第１及び前記第２の突起片で規定される突起体が嵌め込まれるピース部材と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の仕切板構造。
前記ピース部材の線膨張係数は前記第１及び前記第２の内輪部材の線膨張係数よりも低いことを特徴とする請求項６に記載の蒸気タービンの仕切板構造。
前記第１及び前記第２の内輪部材を連結する連結手段は、
前記第１及び前記第２の内輪部材の当接面を境として前記第１及び前記第２の内輪部材に形成された突起部に形成された楔状のキー溝と、
該キー溝に嵌合する楔キーと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の仕切板構造。
前記楔キーの線膨張係数は前記第１及び前記第２の内輪部材の線膨張係数よりも大きいことを特徴とする請求項８に記載の蒸気タービンの仕切板構造。
前記第１及び前記第２の内輪部材を連結する連結手段は、
前記第１及び前記第２の内輪部材の当接面を境として前記第１及び前記第２の内輪部材に形成された突起部にわたって配置される薄板と、
前記薄板を前記第１及び前記第２の内輪部材に固定する固定部材とを有することをと特徴とする請求項３に記載の蒸気タービンの仕切板構造。