JP2006257966A - 静翼挿入引抜き装置、翼環の組み立て方法及び静翼引抜き方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 静翼ブロック２２にねじりを生じさせることなく、その挿入、引抜き作業を容易に行なうことができる静翼着脱装置を提供する。
【解決手段】 タービンの翼環２０の端部２０bから、上面が翼環２０の側面２０aと同一面を形成するようガイドレール１を延在させて固定する。そして、ガイドレール１に支持ブラケット２を固定し、可動ブラケット３をガイドレール１又は翼環２０に配置する。可動ブラケット３には移動対象の静翼２２を把持させて、ガイドレール１又は翼環２０上を面接触させつつスライド移動させる。当該スライド移動は、一端が支持ブラケット２に接続され他端が可動ブラケット３に接続された油圧シリンダ４の伸縮で行なう。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ガスタービンなどの軸流タービンにおいて、静翼を翼環から引抜く際又は翼環へ組込む際に使用する静翼着脱装置に関する。

ガスタービンのタービン部分において、静翼は高温・高圧の厳しい環境下で用いられていることから金属疲労や腐蝕などが起こり易く、定期的に取り外して検査やメンテナンスを行なう必要がある。従来、この静翼の挿入、取り外しは作業員が木槌を片手に手作業で行なっており、多大な労力と時間を必要としていた。
これに対し本出願人は、手作業による多大な労力と時間を軽減し短縮することを目的として特開２００２−３７１８０５号により静翼着脱装置を提案している。図６（ａ）及び（ｂ）は、この静翼着脱装置の概要を示したものである。

この静翼着脱装置は、概略、手動の巻き取り機０６を備えた装置本体２と、巻き取り機０６に線材０５を介して接続された爪部０４から構成されている。
通常、ガスタービンの静翼０２２は、レール状の遮熱環（静翼係合部）０２１に沿って翼環０２０の内周側に挿入配置された後、タービン車室（ケーシング）の内面に固定されている。これに対し、本着脱装置は、装置本体０２を翼環０２０の外周及び側面に固定し、爪部０４を複数の静翼から構成される静翼ブロック０２２に引っかけた後、巻き取り機０６でこの静翼ブロック０２２を装置本体０２の方に引き寄せる仕組みを採っている。

装置本体０２は、翼環０２０の側面（図では上面）に配置される押さえ板０７と、この押さえ板０７の下に固定される板状のスペーサ０８と、翼環０２０の外周面に配置される固定板０９と、この固定板０９の下部に設けられて、翼環０２０の外周方向に間隔を開けて複数設けられた径方向に貫通する穴０２４に差し込しこまれるピン０１０とから構成されている。

装置本体０２の押さえ板０７はボルト０１１によって固定板０９に固定されている。スペーサ０８は、翼環０２０の円周方向の寸法が、押さえ板０７の幅寸法よりも長く形成されており、押さえ板０７にボルト０１２で固定されている。また、ピン０１０は、固定板０９にねじ込まれて着脱自在に固定されている。

次に、爪部０４を静翼ブロック０２２と遮熱環０２１との隙間に挿入して、爪部０４を静翼ブロック０２２に掛ける。そして、装置本体０２に取り付けられた巻き取り機０６で、爪部０４と装置本体０２とに連結された線材０５を巻き取って装置本体０２の方にたぐり寄せる。すると、線材０５の張力で、静翼ブロック０２２が動かされ、装置本体０２に引き寄せられる。

静翼ブロック０２２を装置本体０２に十分引き寄せた後、装置本体０２を翼環０２０から外しし、別の穴０２４にピン０１０を差し込んで、装置本体０２を翼環０２０に固定し直す。そして、爪部０４を静翼ブロック０２２に掛けて、線材０５を巻き取り機０６で巻き取り、静翼ブロック０２２を翼環０２０の円周方向に動かす。
以降、同様の動作を繰り返して、静翼ブロック０２２を翼環０２０の円周方向に動かし、翼環０２０の所定位置に着脱させる。
特開２００２−３７１８０５号公報

近年のガスタービンにおいては、タービン作動流体の漏れをできるだけ少なくしてタービン効率の向上を図りたいという要請に対し機械加工精度が向上した結果、翼環０２０（遮熱環０２１）に静翼ブロック０２２を挿入したときの隙間の余裕（遊び）が非常に少なくなっている。挿入時の遊びが少なくなると、翼環０２０に対して静翼ブロックを偏った力や弱い力で挿入等しようとしてもなかなか挿入できないため、例えば、作業員が木槌片手に手作業で挿入するには多大な時間と労力を必要としていた。

一方、これに対し、特開２００２−３７１８０５号公報に記載された静翼着脱装置は巻き取り機０６の強い力によって比較的容易に挿入作業等を行ない得るものである。しかし、静翼ブロック０２２に対して力を掛ける部分は、図６に示すように当該静翼ブロック０２２（を横に寝かしたとき）の上端部１点のみであり、その１点に爪部０４及び線材０５を介して巻き取り機０６の大きな力が集中するため、静翼ブロック０２２が挿入される水平方向に対して上向きのねじりが発生し挿入、引抜き作業をスムーズに行えない場合があった。この事象は、静翼ブロック０２２自体に本来であれば構造上問題にならない程度のひずみが発生しているときに特に顕著である。

本発明はこのような不具合を解消することを目的としており、静翼ブロック０２２にねじりを生じさせることなく、その挿入、引抜き作業を容易に行なうことができる静翼着脱装置を提供するものである。

（１）タービンの翼環の静翼係合部に、翼環の周方向に静翼を挿入し又は引抜く装置において、翼環の側面に固定可能な支持ブラケットと、静翼を把持すると共に、翼環の側面に面接触してその面上を前記静翼が挿入され又は引抜かれる方向にスライド移動する可動ブラケットと、一端が支持ブラケットに接続され他端が可動ブラケットに接続されたアーム伸縮装置とを備えたことを特徴とする静翼挿入引抜き装置。

この発明では、タービンの翼環の側面に固定された支持ブラケットを基点として、可動ブラケットが翼環上を当該翼環に面接触しつつスライド移動する。この可動ブラケットの移動は、アーム伸縮装置の伸縮アームによって押し出し又は引っ張られることで達成される。可動ブラケットの移動に伴い、当該可動ブラケットに把持されている静翼が翼環の静翼係合部に挿入され又は引抜かれる。

（２）分割されたタービンの翼環における静翼係合部に、翼環の周方向に静翼を挿入し又は引抜く装置において、前記翼環の分割された端部から延在し、上面が翼環の側面と同一面を形成するよう当該翼環に対して固定されたガイドレールと、翼環の側面又はガイドレールの上面に固定可能な支持ブラケットと、静翼を把持し、ガイドレールの上面又は翼環の側面に面接触しながらそれら面上を前記静翼が挿入され又は引抜かれる方向にスライド移動する可動ブラケットと、一端が支持ブラケットに接続され他端が可動ブラケットに接続されたアーム伸縮装置とを備えたことを特徴とする静翼挿入引抜き装置。

この発明では、支持ブラケットは、タービンの翼環の側面又は当該翼環から延在するガイドレールの上面に固定される。そして、当該支持ブラケットを基点とし、アーム伸縮装置の伸縮アームによって、可動ブラケットは当該翼環又はガイドレールをそれらと面接触しながらスライド移動する。可動ブラケットの移動に伴い、当該可動ブラケットに把持されている静翼が翼環の静翼係合部に挿入され又は引抜かれる。

（３）支持ブラケットが、翼環の側面又はガイドレールの上面上の所望位置に固定可能であることを特徴とする上記（２）に記載の静翼挿入引抜き装置。

この発明では、支持ブラケットを翼環の側面又はガイドレールの上面上の所望の位置に固定することで、当該位置を基点としてアーム伸縮装置を稼動し可動ブラケットを移動させるものである。

（４）支持ブラケット及び可動ブラケットが翼環の側面又はガイドレールの上面から等しい高さにジョイント部を備え、当該ジョイント部を介して支持ブラケット及び可動ブラケットがアーム伸縮装置に接続されていることを特徴とする上記（２）に記載の静翼挿入引抜き装置。

この発明では、アーム伸縮装置の伸縮によって作用する力のベクトルは、ジョイント部を介して支持ブラケット及び可動ブラケットが相対的に移動する向きに滑らかに変換されて、両ブラケットに伝達される。また、両ブラケットのジョイント部は等しい高さに備えられていることから、アーム伸縮装置の力はほぼ水平方向だけに作用する。

（５）タービンの翼環の静翼係合部に、翼環の周方向に静翼を挿入し又は引抜く装置において、翼環の周方向に適宜設けられた穴に当該翼環の内周側から挿入し固定可能な支持ピンと、静翼を把持し、翼環に対し当該静翼が挿入され又は引抜かれる方向に移動可能な押し付けブロックと、一端が支持ピンに接続され他端が押し付けブロックに接続されたアーム伸縮装置とを備え、当該アーム伸縮装置と支持ピンが接続される部分及びアーム伸縮装置と押し付けブロックが接続される部分が翼環の内周側に位置していることを特徴とする静翼挿入引抜き装置。

この発明では、翼環の周方向に設けられた穴に固定された支持ピンを基点として、押し付けブロックに把持された静翼が翼環の周方向に沿って移動する。この押し付けブロックの移動は、アーム伸縮装置の伸縮アームによって押し出し又は引っ張られることで達成される。

（６）上記（２）乃至（４）のいずれかに記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を挿入された翼環を組み立てる方法において、翼環の側面とガイドレールの上面が同一面を形成するように、分割された翼環の端部に対してガイドレールを延在させて固定し、ガイドレール上に可動ブラケットを配置して静翼を当該可動ブラケットに把持させるとともに、当該可動ブラケットの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが縮んだ状態で支持ブラケットをガイドレールに取り付けて固定し、その後、アーム伸縮装置を伸長させることで可動ブラケットに把持されている静翼を翼環の静翼係合部に押し出し挿入することを特徴とする翼環の組み立て方法。

この発明では、ガイドレールに固定した支持ブラケットを基点として、アーム伸縮装置のアーム伸長によって可動ブラケットをガイドレール又は翼環に沿って押し出し移動させる。当該可動ブラケットの移動に伴い、可動ブラケットに把持されている静翼が翼環の静翼係合部に挿入される。

（７）上記（２）乃至（４）のいずれかに記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を挿入された翼環を組み立てる方法において、翼環の側面とガイドレールの上面が同一面を形成するように、分割された翼環の端部に対してガイドレールを延在させて固定し、ガイドレール上に可動ブラケットを配置して静翼を当該可動ブラケットに把持させるとともに、当該可動ブラケットの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが伸びた状態で支持ブラケットを翼環に取り付けて固定し、その後、アーム伸縮装置を縮ませることで可動ブラケットに把持されている静翼を翼環の静翼係合部に引き込み挿入することを特徴とする翼環の組み立て方法。

この発明では、翼環に固定した支持ブラケットを基点として、アーム伸縮装置のアームの縮小により可動ブラケットをガイドレール又は翼環に沿って引っ張り移動させる。当該可動ブラケットの移動に伴い、可動ブラケットに把持されている静翼が翼環の静翼係合部に挿入される。

（８）上記（５）に記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を挿入された翼環を組み立てる方法において、静翼を押し付けブロックに把持させるとともに、当該押し付けブロックの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが縮んだ状態で支持ピンを翼環の周方向に適宜設けられた穴に取り付けて固定し、その後、アーム伸縮装置を伸長させることで押し付けブロックに把持されている静翼を翼環の静翼係合部に押し出し挿入することを特徴とする翼環の組み立て方法。

この発明では、翼環の穴に固定した支持ピンを基点として、アーム伸縮装置のアーム伸長によって押し付けブロックを翼環に沿って押し出し移動させる。当該押し付けブロックの移動に伴い、押し付けブロックに把持されている静翼が翼環の静翼係合部に挿入される。

（９）上記（５）に記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を挿入された翼環を組み立てる方法において、静翼を押し付けブロックに把持させるとともに、当該押し付けブロックの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが伸びた状態で支持ピンを翼環の周方向に適宜設けられた穴に取り付けて固定し、その後、アーム伸縮装置を縮ませることで押し付けブロックに把持されている静翼を翼環の静翼係合部に引き込み挿入することを特徴とする翼環の組み立て方法。

この発明では、翼環の穴に固定した支持ピンを基点として、アーム伸縮装置のアームの縮小により押し付けブロックをガイドレール又は翼環に沿って引っ張り移動させる。当該押し付けブロックの移動に伴い、押し付けブロックに把持されている静翼が翼環の静翼係合部に挿入される。

（１０）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を翼環から引抜く方法において、
翼環の静翼係合部に配置されている静翼を可動ブラケットが把持するよう可動ブラケットを翼環に取り付け、
可動ブラケットの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが縮んだ状態で支持ブラケットを翼環に取り付けて固定し、
その後、アーム伸縮装置を伸長させることで可動ブラケットに把持されている静翼を翼環の静翼係合部から押し出し引抜くことを特徴とする静翼引抜き方法。

この発明では、翼環に固定した支持ブラケットを基点として、アーム伸縮装置のアーム伸長によって可動ブラケットを翼環に沿って押し出し移動させる。当該可動ブラケットの移動に伴い、可動ブラケットに把持されている静翼が翼環の静翼係合部から引抜かれる。

（１１）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を翼環から引抜く方法において、翼環の静翼係合部に配置されている静翼を可動ブラケットが把持するよう可動ブラケットを翼環に取り付け、当該可動ブラケットの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが伸びた状態で支持ブラケットを翼環に取り付けて固定し、その後、アーム伸縮装置を縮ませることで可動ブラケットに把持されている静翼を翼環の静翼係合部に引き込み引抜くことを特徴とする静翼引抜き方法。

この発明では、翼環に固定した支持ブラケットを基点として、アーム伸縮装置のアームの縮小により可動ブラケットを翼環に沿って引っ張り移動させる。当該可動ブラケットの移動に伴い、可動ブラケットに把持されている静翼が翼環の静翼係合部から引抜かれる。
なお、本願においてアーム伸縮装置とは、油圧シリンダ、エアシリンダ、ピストン装置などに代表される装置であって、当該装置が有するアーム状の要素を所定の方向に伸縮させることによって他の物体等に対し押し出し又は引っ張る作用を奏するものをいう。

（１）の発明によると、可動ブラケットは翼環の側面に面接触してスライド移動する構成であるため、アーム伸縮装置による鉛直方向成分の力が作用しても可動ブラケットには鉛直方向のねじり等は殆ど発生しない。このため、可動ブラケットに把持されている静翼を翼環の静翼係合部と干渉させることなくスムーズに挿入し、取り外すことができる。

（２）の発明によると、可動ブラケットはガイドレールの上面又は翼環の側面に面接触してスライド移動する構成であるため、アーム伸縮装置による鉛直方向成分の力が作用しても可動ブラケットには鉛直方向のねじり等は殆ど発生しない。このため、可動ブラケットに把持されている静翼を翼環の静翼係合部と干渉させることなくスムーズに挿入し、取り外すことができる。また、可動ブラケットを翼環から延在したガイドレールの上面上に移動させた状態で当該可動ブラケットへの静翼の取り付け（把持）又は取り外し（把持の解除）を行なえば、翼環と干渉し合うことなく可動ブラケットへ静翼を取り付け、取り外しをすることが可能となる。

（３）の発明によると、可動ブラケットの移動位置に対応させて、複数回に亘って支持ブラケットを翼環の側面又はガイドレールの上面上に取り付け固定することができる。従って、アーム伸縮装置のアーム長が短くても当該可動ブラケットを所望の位置に移動させることができる。

（４）の発明によると、アーム伸縮装置の力を可動ブラケット３に十分かつ滑らかに伝達することができるので、可動ブラケットに把持されている静翼をスムーズに翼環の静翼係合部に挿入又は取り外すことができる。また、アーム伸縮装置の力はほぼ水平方向だけに作用するため、可動ブラケットには鉛直方向のねじり等は殆ど発生しない。

（５）の発明によると、翼環の側面に突起物等が設けられている場合であっても、支持ピンや押し付けブロックを当該突起物等と干渉させることなく、翼環への静翼挿入引抜き動作をさせることができる。

（６）乃至（９）の発明によると、翼環の静翼係合部に静翼を短時間で容易に挿入することができる。
（１０）及び（１１）の発明によると、翼環の静翼係合部から静翼を短時間で容易に引抜くことができる。

以下、図面に基づいて本発明の第１の実施形態につき説明する。
図１乃至４は本発明の実施形態１に係る静翼着脱装置を示すものである。このうち、図１は静翼着脱装置の斜視図、図２は翼環及び静翼着脱装置の上面図、図３は静翼着脱装置の側面図、図４は可動ブラケットの斜視図である。以下の記載で「本装置」という場合は、当該静翼着脱装置を指すものとする。
これら図面において、半円状の翼環２０の端部（継手面）２０bには、翼環２０の曲率とほぼ同じ曲率に形成された板状のガイドレール１が取り付けられている。ガイドレール１は、翼環２０を寝かせた状態にあっては、当該翼環２０の側面２０aと同一面を形成するように水平に配置される基礎部材である。ガイドレール１の端部には、継手板１aが設けられており、当該継手板１aは上記翼環２０の端部（継手面）２０bにボルトで固定されている。そして、ガイドレール１の上面１ｃには所定間隔の貫通穴１bが多数設けられており、またガイドレール１のもう一方の端部は支持脚５によって水平方向を保つように支えられている。

ガイドレール１又は翼環２０の側面２０aの上部には、基礎部２a、ジョイント部２ｂ及び横固定板２ｃからなる支持ブラケット２が配置されている。ここで、基礎部２aは、前記ガイドレール１又は翼環２０の側面２０aの上方及び両脇に嵌まり合うよう、上から見ると扇形状にやや湾曲しており、かつガイドレール１に跨るよう断面が「コ」字形状をなした部材である。そして、当該基礎部２aには、ガイドレール１の貫通穴１bに対応する貫通穴２dが設けられている。ジョイント部２bは水平方向の動きを許容し得るジョイントであり、同ジョイント部２ｂを介して支持ブラケット２は油圧シリンダ（アーム伸縮装置）４の端部に接続されている。横固定板２cは、翼環２０の外周方向に間隔を開けて複数設けられた穴２４に対応した貫通穴２eを有している。
このような構成において支持ブラケット２を、ガイドレール１上に配置する場合は、基礎部２aの貫通穴２ｄがガイドレール１の貫通穴１bに一致する所望の位置に配置し、固定ピン７aを挿入する。この固定ピン７a及び基礎部２aをガイドレール１に固定することによって、支持ブラケット２の水平方向の移動やブレを防止する。また、支持ブラケット２を翼環の側面２０aに配置する場合は、当該翼環２０の側面２０aにはガイドレール１のような貫通穴（１bに相当）が無い一方で翼環２０の外周側に複数の穴２４が設けられていることから、横固定板２cの貫通穴２eを翼環２０の穴２４に一致させて固定ピン７bを挿入する。この固定ピン７b及び基礎部２aを翼環２０に固定することによって、支持ブラケット２の水平方向の移動やブレは防止される。

油圧シリンダ４のもう一方の端部には、可動ブラケット３が接続されている。可動ブラケット３は、ガイドレール１の上面１ｃや翼環２０の側面２０aに面接触しつつそれらに沿ってスライド移動が可能な基礎部３a、その上部に油圧シリンダ４との接続を行なうジョイント部３ｂを備えている。
基礎部３aは、上から見ると、ガイドレール１の上面１ｃ又は翼環２０の側面２０aに沿って全体が扇形状にやや湾曲した形状であり、静翼ブロック２２の外側シュラウド２２a部分全体を覆う程度に広く形成されている。また、基礎部３aは、ガイドレール１の外周側の側面１ｄ又は翼環２０の外周側の面２０ｄに当接するよう、断面がほぼ「L」字形に構成されている。基礎部３aにおける外側シュラウド２２aを覆っている範囲（以下、この範囲を「突出部３a´」と呼ぶ）には、可動ブラケット３を静翼ブロック２２に接続・固定する際に差込ピン１０を挿入するための貫通穴３dが設けられている。この貫通穴３dの開口位置は、差し込ピン１０を挿入すると当該ピン１０が丁度翼環２０の内周面又はガイドレール１の側面１ｄに接触する位置に施されているため、基礎部３aの断面「L」字の鉤型部分と相俟って当該基礎部３aが左右（本来のスライド方向以外の方向）へのぶれ防止に役立っている。

ジョイント部３bは支持ブラケット２のジョイント部２bと同様に水平方向の動きを許容し得るジョイントであり、当該支持ブラケット２のジョイント部２bとほぼ同じ高さに設けられている。

本装置により、静翼ブロック２２を翼環２０から取り外す手順は次の通りである。
半円状の翼環２０を寝かせた状態で当該翼環２０の端部（継手面）２０bにガイドレール１の継手板１aをボルト接続し、ガイドレール１の上面１ｃが翼環２０の側面２０aと同一面を構成するようにガイドレール１を配置する。通常は翼環２０を寝かせたときの側面２０aは水平となるので、ガイドレール１の上面１ｃが当該側面２０aと同一の高さを維持するよう水平に配置する。
次に、可動ブラケット３を翼環２０の側面２０a上でスライドさせながら、翼環２０の最もガイドレール１寄りに位置している静翼ブロック２２に当該可動ブラケット３を外側シュラウド２２aに係合させる。そしてその状態で外側シュラウド２２aの応力緩和溝２２bに、可動ブラケット３の基礎部３aに設けられた貫通穴３dから差込ピン１０を挿入して可動ブラケット３と静翼ブロック２２を固定する。
次に、可動ブラケット３の設置位置を基準として、油圧シリンダ４がほぼ伸びきった状態における支持ブラケット２の位置を、ガイドレール１上に選定する。そして、ガイドレール１上の当該位置近傍の貫通穴１bに支持ブラケット２の基礎部２aの穴を油圧シリンダ４の伸縮を微調整しながら一致させ、固定ピン７ａを挿入して支持ブラケット２とガイドレール１を固定する。

上記の状態において、油圧シリンダ４を稼動してシリンダを縮めると、ガイドレール１に固定された支持ブラケット２に引っ張られて可動ブラケット３が翼環２０の側面２０a又はガイドレール１の上面１ｃ上をそれらの長手方向に沿って水平にスライドする。可動ブラケット３には静翼ブロック２２が取り付けられているので、当該静翼ブロック２２も油圧シリンダ４のストローク分だけ翼環２０に対してスライドする。
油圧シリンダ４がほぼ縮みきると、固定ピン７aを外してガイドレール１に対する支持ブラケット２の固定状態を解除し、油圧シリンダ４をまたほぼ伸びきった状態に戻す。そして上記の手順と同様に、可動ブラケット３の現在位置と油圧シリンダ４のほぼ伸びきった長さを基準として支持ブラケット２の位置を選定し、支持ブラケット２をガイドレール１に固定する。
その後、静翼ブロック２２が翼環２０から完全に抜けるまで油圧シリンダ４の稼動と支持ブラケット２の取り付け取り外しを繰り返す。そして、静翼ブロック２２を翼環２０から抜くときには、図示しないホイスト（簡易クレーン）等で当該静翼ブロック２２を吊下げ保持しながら応力緩和溝２２bと可動ブラケット３の穴３dに挿入された差込ピン１０を抜き取って、静翼ブロック２２と可動ブラケット３の固定を開放する。この後、静翼ブロック２２を図示しない台車などに載置する。

また、次のような手順で取り外すことも可能である。
翼環２０へのガイドレール１の設置、可動ブラケット３の配置、そして当該可動ブラケット３と静翼ブロック２２との固定までは上記手順と同様に行なう。
次に、可動ブラケット３の設置位置を基準として、油圧シリンダ４がほぼ縮みきった状態に対する支持ブラケット２の位置を、翼環２０の側面２０a上に選定する。そして、その選定位置近傍の穴２４に支持ブラケット２の横固定板２cの貫通穴２eを油圧シリンダ４の伸縮を微調整しながら一致させ、固定ピン７bを挿入して支持ブラケット２を翼環２０に固定する。

そしてこのような状態において、油圧シリンダ４を稼動してシリンダを伸ばすと、翼環の側面２０aに固定された支持ブラケット２から押されて可動ブラケット３が翼環２０の側面２０a又はガイドレール１の上面１ｃ上をそれらの長手方向に沿って水平にスライドする。可動ブラケット３には静翼ブロック２２が取り付けられているので、当該静翼ブロック２２も油圧シリンダ４のストローク分だけ翼環２０に対してスライドする。
油圧シリンダ４がほぼ伸びきると、固定ピン７bを外して翼環２０に対する支持ブラケット２の固定状態を解除し、油圧シリンダ４をまたほぼ縮みきった状態に戻す。そして上記の手順と同様に、可動ブラケット３の現在位置と油圧シリンダ４のほぼ縮みきった長さを基準として支持ブラケット２の位置を選定し、支持ブラケット２を翼環２０に固定する。
その後、静翼ブロック２２が翼環２０から完全に抜けるまで油圧シリンダ４の稼動と支持ブラケット２の取り付け取り外しを繰り返す。そして、静翼ブロック２２を翼環２０から抜くときには、図示しないホイスト（簡易クレーン）等で当該静翼ブロック２２を吊下げ保持しながら応力緩和溝２２bと可動ブラケット３の穴３dに挿入された差込ピン１０を抜き取って、静翼ブロック２２と可動ブラケット３の固定を開放する。この後、静翼ブロック２２を図示しない台車などに載置する。

本装置により静翼ブロック２２を翼環２０へ挿入する手順は、以下の通りである。
翼環２０の端部（継手面）２０bにガイドレール１の継手板１aをボルト接続し、ガイドレール１の上面１ｃが翼環２０の側面２０aと同一面を形成するように水平に配置する点は、上記翼環２０の取り外しの手順と同じである。次に、可動ブラケット３をガイドレール１に設置する。可動ブラケット３の設置位置は、当該可動ブラケット３に取り付ける静翼ブロック２２が翼環２０の挿入口のやや手前に位置する程度が好ましい。そして、静翼ブロック２２を図示しないホイスト等で吊り上げ、翼環２０に対面させ、少し差し込む。そしてその状態で外側シュラウド２２aの応力緩和溝２２bに、可動ブラケット３の基礎部３aに設けられた貫通穴３dから差込ピン１０を挿入して可動ブラケット３と静翼ブロック２２を固定する。

次に、支持ブラケット２をガイドレール１に取り付ける。このとき可動ブラケット３の設置位置を基準として位置決めする点は上記の静翼ブロック２２の取り外しの手順と同じであるが、静翼ブロック２２の挿入に当たっては、油圧シリンダ４がほぼ縮みきった状態となる地点を支持ブラケット２の取り付け位置とする。その後、ガイドレール１上の当該地点近傍の貫通穴１bに支持ブラケットの基礎部２aの穴を油圧シリンダ４の伸縮を微調整しながら一致させ、固定ピン７ａを挿入して両者を固定する。

この状態で油圧シリンダ４を稼動してシリンダを伸ばすと、固定状態の支持ブラケット２に対し可動ブラケット３がカイドレール１の上面１ｃ上を翼環２０方向へ水平にスライドする。可動ブラケット３には静翼ブロック２２が取り付けられているので、当該静翼ブロック２２も油圧シリンダ４のストローク分だけ翼環２０に対してスライドし挿入される。
油圧シリンダ４がほぼ伸びきると、固定ピン７aを外してガイドレール１に対する支持ブラケット２の固定状態を解除して油圧シリンダ４を縮んだ状態に戻す。そして上記手順と同様に、可動ブラケット３の現在位置を基準として、油圧シリンダ４がほぼ縮んだ状態に対応する支持ブラケット２の位置を選定する。そして、ガイドレール１上の当該地点近傍の貫通穴１bに支持ブラケット２の基礎部２aの穴を一致させ、固定ピン７ａを挿入して両者を固定する。
その後、油圧シリンダ４の駆動と支持ブラケット２の取り付け取り外しを繰り返すことで、静翼ブロック２２を翼環２０の所望位置へ挿入する。

また、次のような手順で挿入することも可能である。
翼環２０へのガイドレール１の設置、可動ブラケット３の配置、そして当該可動ブラケット３と静翼ブロック２２との固定までは上記手順と同様に行なう。
次に、支持ブラケット２を翼環２０に取り付ける。支持ブラケット２の位置決めは、可動ブラケット３の設置位置を基準として油圧シリンダ４がほぼ伸びきった状態となる地点を選定する。そして、その近傍に位置する翼環２０の穴２４に支持ブラケット２の横固定板２cの貫通穴２eを油圧シリンダ４の伸縮を微調整しながら一致させて固定ピン７bで固定する。

この状態で油圧シリンダ４を稼動してシリンダを縮めると、固定状態の支持ブラケット２に引っ張られて可動ブラケット３がガイド板１の上面１ｃ上を翼環２０の方へ水平にスライドする。可動ブラケット３には静翼ブロック２２が取り付けられているので、当該静翼ブロック２２も油圧シリンダ４のストローク分だけ翼環２０に対してスライドし挿入される。
油圧シリンダ４がほぼ縮みきると、固定ピン７bを外して翼環２０に対する支持ブラケット２の固定状態を解除して油圧シリンダ４を伸ばした状態に戻す。そして上記手順と同様に、可動ブラケット３の現在位置を基準として、油圧シリンダ４がほぼ伸びきった状態に対応する支持ブラケット２の位置を選定する。そして、翼環２０の当該地点近傍の穴２４に支持ブラケット２の基礎部２aの穴を一致させ、固定ピン７bを挿入して両者を固定する。
その後、油圧シリンダ４の駆動と支持ブラケット２の取り付け取り外しを繰り返すことで、静翼ブロック２２を翼環２０の所望位置へ挿入する。

本装置の作用、効果は次の通りである。
本装置では、可動ブラケット３は直線上を移動している訳ではなく円弧状を移動している。そのため、油圧シリンダ４のストローク長が長くなればなる程、当該油圧シリンダ４から支持ブラケット２及び可動ブラケット３が受ける力の向きは、可動ブラケット３が移動する向きとずれ、移動方向に作用するベクトル量が減って非効率的である。一方、ストローク長が短い油圧シリンダ４では、静翼ブロック２２を翼環２０上の所定位置に１回で挿入等することは困難である。そこで、本装置では、支持ブラケット２をガイドレール１又は翼環２０上の所望位置に取り付け又は取り外し可能な構成としストローク長の短めの油圧シリンダ４と組み合わせることで、静翼ブロック２２の挿入、引抜きを少しずつ複数回に亘って行なえるようにしている。

なお、支持ブラケット２及び可動ブラケット３は、油圧シリンダ４に対しそれぞれジョイント部２b、３bを介して接続されているため、油圧シリンダ４がその伸縮によって直線方向に作用させる力のベクトルを、ジョイント部２ｂ、３bは翼環２０の外周がなす曲線に沿った向きに滑らかに変換して伝達させ、油圧シリンダ４の力を十分可動ブラケット３に伝えている。

可動ブラケット３の基礎部３aは、スライド移動中もガイドレール１の上面１ｃ及び翼環２０の側面２０aに常に面接触して水平を保っている。また、可動ブラケット３のジョイント部３bは、可動ブラケット３のスライド移動中も支持ブラケット２のジョイント部２bとほぼ同じ高さを維持している。このため可動ブラケット３に対し油圧シリンダ４の力はほぼ水平方向のみに作用し、鉛直方向成分の力、特に可動ブラケット３をめくり上げようとする力が殆ど作用しない。従って、可動ブラケット３には鉛直方向のねじり等は殆ど発生せず、可動ブラケット３に把持されている静翼ブロック２２を翼環２０の静翼係合部２１の内面と干渉させずにスムーズに挿入し、取り外すことができる。

ガイドレール１は、翼環２０の側面２０aとほぼ同様の曲率を備えている。このため、支持ブラケット２及び可動ブラケット３は、翼環２０の側面２０a上に位置しているときと同様に、それぞれの基礎部２a、３aがガイドレール１の上面１ｃ及び側面１ｄにしっかりと当接され、油圧シリンダ４が作用したときのめくれ上がりやずれなどの防止に役立つ。

なお、本実施形態においては、油圧シリンダ４は直線状に伸び縮みする一般的なものを例示したが、翼環２０の曲率に沿って曲線状に伸び縮みするものを用いてもよい。このような油圧シリンダ４を用いれば、可動ブラケット３には、同ブラケット３がスライドする方向に常に一定の力が作用するので、静翼ブロック２２をよりスムーズに翼環２０の静翼係合部２１に挿入することが可能となる。また、この場合、支持ブラケット２及び可動ブラケット３には相対的に常に一定の方向から力が作用するので、ジョイント部２b、３bを用いる必要がなくなり、装置構成をシンプルにすることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
通常、翼環２０の外周側の面２０ｄには、様々な突起物が設けられていることが多い。例えば図５に示すような吊りピース７０（翼環２０をタービンケーシングに装着する際にクレーン等で吊り上げるための部材）などである。このような突起物が翼環２０の側面２０aの近傍に設けられている場合は、上述の断面「コ」字形状の支持ブラケット２や断面「Ｌ」字形状の可動ブラケット３では、「コ」字形状や「Ｌ」字形状の鉤型部分が突起物と干渉し合あい、当該側面２０aへの支持ブラケット２の設置や可動ブラケット３のスライド移動に支障を来たす。そこで、これら突起物が配置されている部分を通って静翼ブロック２２を挿入し又は引抜く場合は、支持ブラケット２及び可動ブラケット３に代えて図５に示す支持ピン６０及び押し付けブロック５０を用いて当該静翼ブロック２２の挿入又は引抜きを行なう。

支持ピン６０及び押し付けブロック５０の構成は次の通りである。
翼環２０の穴２４は翼環２０の外周側の面２０ｄから内周側の面まで貫通して開けられているが、図５に示すように、支持ピン６０はこの穴２４に対し翼環２０の内周側から挿入固定される部材である。支持ピン６０は、頭部と胴体部分から構成されており、胴体部分は前記翼環２０の穴２４の内径にぴったりと嵌まるように円柱状に形成され、頭部は当該翼環２０の穴２４には嵌まりこまない程度に断面を大きくした四角柱状に形成されている。そして、支持ピン６０の頭部には、油圧シリンダ４の端部と接続し、当該油圧シリンダ４の水平方向の移動を許容するジョイント部６０aを備えている。そして、ジョイント部６０aと油圧シリンダ４の端部の接続はピン６１を挿入することで構成される。

押し付けブロック５０は、静翼ブロック２２の外側シュラウド２２a部分の一部を覆って把持するように構成されており、図５に示すように、静翼ブロック２２の傾斜面と外側シュラウド２２aの水平面の一部に当接する構造となっている。そして当該水平面に当接する部分の先端には、外側シュラウド２２aの応力緩和溝２２bに上から固定ピン５２を挿入するための貫通穴５０bが設けられており、この固定ピン５２の挿入によって押し付けブロック５０と静翼ブロック２２の外側シュラウド２２aが固定される。また、押し付けブロック５０の端面にはジョイント部５０aが設けられている。このジョイント部５０aは、支持ピン６０が翼環２０の穴２４に装着され、押し付けブロック５０が静翼ブロック２２に固定された状態のときに、支持ピン６０のジョイント部６０aと同じ高さに位置するよう（即ち、両ジョイント部６０a、５０aを結ぶ線が翼環２０の側面２０aと平行となるよう）押し付けブロック５０の下方かつ翼環２０の内周側の位置に設置されている。そして、油圧シリンダ４のもう一方の端部とピン５１で接続し、同油圧シリンダ４の水平方向の移動を許容するジョイントで構成されている。
以上のような構成であるため、上記第１の実施の形態では油圧シリンダ４は、翼環２０を寝かせた状態において側面２０aの上方に位置していたが、本実施の形態では油圧シリンダ４は、翼環２０の内周側に位置することとなる。

このような構成の押し付けブロック５０及び支持ピン６０と油圧シリンダ４を用いて静翼ブロック２２を翼環２０に挿入し又は翼環２０から引抜く方法は、上記第１の実施形態の場合とほぼ同様である。即ち、支持ピン６０を基点として油圧シリンダ４のストローク長だけ伸長又は縮小させることによって、押し付けブロック５０ひいては静翼ブロック２２を翼環２０にスライド挿入し又は翼環２０から引抜いた後、油圧シリンダ４を元の長さに戻して支持ピン６０の穴２４に対する位置決めを行なうという作業を必要なだけ繰り返すというものである。

このような構成を採用することにより、翼環２０の外周側の面２０ｄの様々な突起物と干渉し合うことなく、静翼ブロック２２を翼環２０に挿入し又は翼環２０から引抜くことができる。また、押し付けブロック５０は静翼ブロック２２の外側シュラウド２２aの２つの面を覆う構成で、貫通穴５０bに固定ピン５２を挿入して静翼ブロック２２の応力緩和溝２２bと固定する構成であるため、静翼ブロック２２と押し付けブロック５０との脱落が生ずることがなく、また、油圧シリンダ４の力をより確かに静翼ブロック２２に伝えることができる。また、ジョイント部６０aとジョイント部５０aの高さ位置がほぼ同じ（両ジョイント部同士を結ぶ線が翼環２０の側面２０aと平行）であり、両ジョイント部６０a、５０aは油圧シリンダ４の水平方向の動きを許容する構成であるため、当該油圧シリンダ４の力を鉛直方向等にぶれさせることなく伝達させることができる。
なお、第１の実施の形態と同様に、第２の実施の形態でも、油圧シリンダ４のアームを伸長させて支持ピン６０から押し出す方向に静翼ブロック２２（押し付けブロック５０）を翼環２０に挿入する場合だけでなく、油圧シリンダ４のアームを縮小させて支持ピン６０の方向に静翼ブロック２２を引っ張って挿入する場合も採用できる。また、同様に、油圧シリンダ４のアームを縮小させて支持ピン６０の方向に静翼ブロック２２（押し付けブロック５０）を引っ張って翼環２０から引抜く場合だけでなく、油圧シリンダ４のアームを伸長させて支持ピン６０から押し出す方向に静翼ブロック２２を引抜く場合も採用できる。

本発明の第１の実施形態に係る静翼着脱装置の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る静翼着脱装置及び翼環の上面図である。 本発明の第１の実施形態に係る静翼着脱装置の側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る可動ブラケットの斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係る静翼着脱装置及び翼環の上面図、側面図及び斜視図である。 従来の静翼着脱装置の斜視図及び正面図である。

符号の説明

０２ 装置本体（従来の静翼着脱装置本体）
０４ 爪部
０５ 線材
０６ 巻き取り機
０７ 押さえ板
０８ スペーサ
０９ 固定板
０１０ ピン
０１１、０１２ ボルト
０２０ 翼環
０２１ 翼環の静翼係合部（遮熱環）
０２２ 静翼（静翼ブロック）
１ ガイドレール
１a ガイドレールの継手板
１b ガイドレールの貫通穴
１ｃ ガイドレールの上面
１ｄ ガイドレールの側面
２ 支持ブラケット
２a 支持ブラケットの基礎部
２b 支持ブラケットのジョイント部
２c 支持ブラケットの横固定板
２d 支持ブラケットの基礎部の貫通穴
２e 支持ブラケットの横固定板の貫通穴
３ 可動ブラケット
３a 可動ブラケットの基礎部
３a´ 可動ブラケットの基礎部３aにおける突出した範囲
３b 可動ブラケットのジョイント部
３d 可動ブラケットの貫通穴
４ アーム伸縮装置（油圧シリンダ）
５ ガイドレールの支持脚
７a、７b 固定ピン
１０ 差込ピン
２０ 翼環
２０a 翼環の側面
２０b 半円状の翼環の端部（継手面）
２０ｄ 翼環の外周側の面
２１ 翼環の静翼係合部
２２ 静翼（静翼ブロック）
２２a 静翼の外側シュラウド
２２b 静翼の外側シュラウドの応力緩和溝
５０ 押し付けブロック
５０a 押し付けブロックのジョイント部
５０b 押し付けブロックの貫通穴
５１、６１ ピン
５２ 固定ピン
６０ 支持ピン
６０a 支持ピンのジョイント部

Claims (11)

1. タービンの翼環の静翼係合部に、翼環の周方向に静翼を挿入し又は引抜く装置において、
   翼環の側面に固定可能な支持ブラケットと、
   静翼を把持すると共に、翼環の側面に面接触してその面上を前記静翼が挿入され又は引抜かれる方向にスライド移動する可動ブラケットと、
   一端が支持ブラケットに接続され他端が可動ブラケットに接続されたアーム伸縮装置と
   を備えたことを特徴とする静翼挿入引抜き装置。
2. 分割されたタービンの翼環における静翼係合部に、翼環の周方向に静翼を挿入し又は引抜く装置において、
   前記翼環の分割された端部から延在し、上面が翼環の側面と同一面を形成するよう当該翼環に対して固定されたガイドレールと、
   翼環の側面又はガイドレールの上面に固定可能な支持ブラケットと、
   静翼を把持し、ガイドレールの上面又は翼環の側面に面接触しながらそれら面上を前記静翼が挿入され又は引抜かれる方向にスライド移動する可動ブラケットと、
   一端が支持ブラケットに接続され他端が可動ブラケットに接続されたアーム伸縮装置と
   を備えたことを特徴とする静翼挿入引抜き装置。
3. 支持ブラケットが、翼環の側面又はガイドレールの上面上の所望位置に固定可能であることを特徴とする請求項２に記載の静翼挿入引抜き装置。
4. 支持ブラケット及び可動ブラケットが翼環の側面又はガイドレールの上面から等しい高さにジョイント部を備え、当該ジョイント部を介して支持ブラケット及び可動ブラケットがアーム伸縮装置に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の静翼挿入引抜き装置。
5. タービンの翼環の静翼係合部に、翼環の周方向に静翼を挿入し又は引抜く装置において、
   翼環の周方向に適宜設けられた穴に当該翼環の内周側から挿入し固定可能な支持ピンと、
   静翼を把持し、翼環に対し当該静翼が挿入され又は引抜かれる方向に移動可能な押し付けブロックと、
   一端が支持ピンに接続され他端が押し付けブロックに接続されたアーム伸縮装置とを備え、
   当該アーム伸縮装置と支持ピンが接続される部分及びアーム伸縮装置と押し付けブロックが接続される部分が翼環の内周側に位置していることを特徴とする静翼挿入引抜き装置。
6. 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を挿入された翼環を組み立てる方法において、
   翼環の側面とガイドレールの上面が同一面を形成するように、分割された翼環の端部に対してガイドレールを延在させて固定し、
   ガイドレール上に可動ブラケットを配置して静翼を当該可動ブラケットに把持させるとともに、当該可動ブラケットの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが縮んだ状態で支持ブラケットをガイドレールに取り付けて固定し、
   その後、アーム伸縮装置を伸長させることで可動ブラケットに把持されている静翼を翼環の静翼係合部に押し出し挿入することを特徴とする翼環の組み立て方法。
7. 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を挿入された翼環を組み立てる方法において、
   翼環の側面とガイドレールの上面が同一面を形成するように、分割された翼環の端部に対してガイドレールを延在させて固定し、
   ガイドレール上に可動ブラケットを配置して静翼を当該可動ブラケットに把持させるとともに、当該可動ブラケットの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが伸びた状態で支持ブラケットを翼環に取り付けて固定し、
   その後、アーム伸縮装置を縮ませることで可動ブラケットに把持されている静翼を翼環の静翼係合部に引き込み挿入することを特徴とする翼環の組み立て方法。
8. 請求項５に記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を挿入された翼環を組み立てる方法において、
   静翼を押し付けブロックに把持させるとともに、当該押し付けブロックの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが縮んだ状態で支持ピンを翼環の周方向に適宜設けられた穴に取り付けて固定し、
   その後、アーム伸縮装置を伸長させることで押し付けブロックに把持されている静翼を翼環の静翼係合部に押し出し挿入することを特徴とする翼環の組み立て方法。
9. 請求項５に記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を挿入された翼環を組み立てる方法において、
   静翼を押し付けブロックに把持させるとともに、当該押し付けブロックの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが伸びた状態で支持ピンを翼環の周方向に適宜設けられた穴に取り付けて固定し、
   その後、アーム伸縮装置を縮ませることで押し付けブロックに把持されている静翼を翼環の静翼係合部に引き込み挿入することを特徴とする翼環の組み立て方法。
10. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を翼環から引抜く方法において、
    翼環の静翼係合部に配置されている静翼を可動ブラケットが把持するよう可動ブラケットを翼環に取り付け、
    可動ブラケットの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが縮んだ状態で支持ブラケットを翼環に取り付けて固定し、
    その後、アーム伸縮装置を伸長させることで可動ブラケットに把持されている静翼を翼環の静翼係合部から押し出し引抜くことを特徴とする静翼引抜き方法。
11. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の静翼挿入引抜き装置により、静翼を翼環から引抜く方法において、
    翼環の静翼係合部に配置されている静翼を可動ブラケットが把持するよう可動ブラケットを翼環に取り付け、
    当該可動ブラケットの配置位置に対しアーム伸縮装置のアームが伸びた状態で支持ブラケットを翼環に取り付けて固定し、
    その後、アーム伸縮装置を縮ませることで可動ブラケットに把持されている静翼を翼環の静翼係合部に引き込み引抜くことを特徴とする静翼引抜き方法。

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