JP2007262972A - 水車機器の搬送装置及び搬送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水車機器の設置位置と搬出入口との間を水車機器の部品を吊り上げて搬送するのに好適な水車機器の搬送装置及び搬送方法を提供する。
【解決手段】発電機室５０に設置された発電機５１と、この発電機室５０の下方に位置する水車機器室６０に設置され且つ発電機５１の発電機軸５２の下部に対して着脱可能に固定された中間軸７０を備えた水車機器６１と、発電機５１を回避した発電機室５０の床部適所に貫通形成した水車機器室６０と連通する搬出入口８０とを備えた２床式水力発電設備において、水車機器６１の設置位置と搬出入口８０との間を、水車機器６１の部品を吊り上げて搬送する水車機器の搬送装置であって、水車機器室６０の上面に配置した搬送用レール１と、この搬送用レール１に取り付けた吊り出し冶具１０と、から成り、吊り出し冶具１０により水車機器６１の部品を吊り上げて水車機器６１の設置位置と搬出入口８０との間を搬送可能に構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、水車機器の搬送装置及び搬送方法に関わり、特に二床式水力発電設備において水車機器室内の水車機器を水車機器室の搬出入口まで搬送するのに好適なものである。

図７は従来の二床式水力発電設備の概略構成を示した図である。
この図７に示す従来の二床式水力発電設備では、発電機室５０と水車機器室６０とが上下位置関係にて設置され、上部空間である発電機室５０内には発電機５１が設置され、発電機室５０の下方に位置する水車機器室６０内には水車機器６１が設置されている。
発電機５１の主軸である発電機軸５２の下部には、着脱可能に固定された中間軸７０を介して水車機器６１の主軸である水車機軸６５が接続されている。

発電機軸５２と中間軸７０とは、発電機軸５２の下部に形成されている接合面５２ａと中間軸７０の上部に形成されている接合面７０ａとをボルト７１により接続することにより同軸状に一体化されている。また中間軸７０と水車機軸６５とは、中間軸７０の下部に形成されている接合面７０ａと水車機軸６５の上部に形成されている接合面６５ａとをボルト７１により接続することにより同軸状に一体化されている。
発電機室５０の床面５０ａ及び水車機器室６０の天井面には、発電機５１と水車機器６１とを回避した位置に、発電機室５０から水車機器室６０へ水車機器６１の部品を搬入または搬出するための搬出入口８０が貫通形成されている。
水車機器室６０に設置されている水車機器６１は、例えば軸受油槽６２、ガイドリング６３、上カバー６４、水車機軸６５、及びランナ（羽根車、水車等）６６等から構成されている。

ところで、図７に示した従来の二床式水力発電設備では、水車機器室６０に設置されている水車機器６１の定期点検や修理を行う際に、水車機器６１を分解して水車機器室６０からの搬出入口８０を介して外部に搬出する必要がある。この際、二床式水力発電設備においては、発電機５１を分解しなくても水車機器６１だけを分解して搬出することができるように、発電機軸５２と水車機軸６５との間に中間軸７０が設けられ、この中間軸７０を取り外すことで、発電機５１から水車機器６１を切り離して水車機器６１だけを分解して搬出できるようにしている。

ここで、従来の水車機器６１の搬出方法を説明すると、先ず、中間軸７０と水車機軸６５との接合部分のボルト７１を外して水車機器６１の主軸である水車機軸６５から中間軸７０を分離する。中間軸７０と水車機軸６５とを分離した場合は、水車機軸６５は下方側に僅かに落ち込み中間軸７０と水車機軸６５との間には約１０ｍｍ程度のスペースが形成される。次いで、水車機軸６５と中間軸７０との接合部分に挿入されている厚さ約３０ｍｍのスペーサ７２を取り外して中間軸７０と水車機軸６５との間の軸方向スペースを１０ｍｍから約４０ｍｍに広げる。

次に、中間軸７０に例えばナイロンスリーブ（ロープ）９１を巻き付け、水車機器室６０の天井面６０ａに取り付けた吊り金具９２にナイロンスリーブ９１を引っかけて中間軸７０を保持した後、中間軸７０の接合面７０ａと発電機軸５２の接合面５２ａとを接続しているボルト７１を外して中間軸７０を発電機軸５２から分離する。
次に、ナイロンスリーブ９１を引っ張りながら中間軸７０を吊り上げて搬出入口８０の直下位置まで搬送した後、搬出入口８０の上方からクレーン（図示しない）の吊り下げフック８１を利用して中間軸７０を吊り上げ、搬出入口８０から水車機器室６０の外に運び出すようにしていた。

また水車機器６１を搬送する場合は、水車機器６１を搬送可能な部品単位、例えば軸受油槽６２、ガイドリング６３、上カバー６４、水車機軸６５、ランナ６６等といった部品単位にまで分解した後、天井面６０ａに取り付けた吊り金具９２とロープ９１を利用して各部品を吊り上げて搬出入口８０の下まで水平搬送する。以降は、上記と同様に、搬出入口８０の上方からクレーンの吊り下げたフック８１を利用して、水車機器室６０の外に運び出すようにしていた。

なお、先行文献としては、特許文献１に立軸フランシス型ポンプ水車の分解方法として、ランナの主軸と発電電動機の主軸とを連結しているスペーサ軸を撤去するとともにランナの上カバーとスピードリングとを結合している取り付けボルトを撤去してスピードリング側のねじ穴に複数の案内ボルトを取り付け、上カバー側のねじ穴に複数のジャッキアップ機を装着して上カバーをガイドベーン軸とガイドベーンブッシュとの嵌合部が外れるまで案内ボルトに沿ってジャッキアップする技術が開示されている。
特開平６−４４２８６号公報

ところで、上記発電機軸５２と水車機軸６５との間から中間軸７０を取り外すには、中間軸７０が発電機軸５２や水車機軸６５と衝突、干渉せぬように注意しながら水平方向に移動させて取り外す必要がある。
しかしながら、発電機軸５２の下端部と水車機軸６５の上端部との間の隙間は約４０ｍｍと狭いため、天井面６０ａの吊り金具９２を用いて中間軸７０を吊り上げた状態で、発電機軸５２や水車機軸６５にぶつからないようにコントロールする作業は、非常に慎重に行う必要があり、時間を要するという欠点があった。

また、水車機器室６０の天井面６０ａの吊り金具９２は、発電機５１等との位置関係で、必ずしも最適な位置に取り付けることができないばかりか、吊り金具９２は設置位置が固定されているので、吊り金具９２とロープ９１を利用して、分解した水車機器６１の部品を搬出入口８０の下まで搬送する作業の効率化に限界があり、手数と時間を要するという欠点があった。
本発明は上記したような点に鑑みてなされたものであり、２床式水力発電設備において、水車機器の設置位置と搬出入口との間を水車機器の部品を吊り上げて搬送するのに好適な水車機器の搬送装置及び搬送方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、上部空間に設置された発電機と、該上部空間の下方に位置する下部空間に設置され且つ前記発電機の発電機軸の下部に対して着脱可能に固定された水車機軸を備えた水車機器と、前記発電機を回避した前記上部空間の床部適所に貫通形成した前記下部空間と連通する連通口と、を備えた２床式水力発電設備において、前記水車機器の設置位置と前記連通口との間を、前記水車機器の部品を吊り上げて搬送する水車機器の搬送装置であって、前記下部空間の上部に配置した搬送用レールと、該搬送用レールに取り付けた吊り出し冶具と、から成り、前記吊り出し冶具により前記水車機器の部品を吊り上げて前記水車機器の設置位置と前記連通口との間を搬送可能に構成したことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の水車機器の搬送装置において、前記水車機器の部品は、前記水車機軸と前記発電機軸とを接続する中間軸を含むことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、上部空間に設置された発電機と、該上部空間の下方に位置する下部空間に設置され且つ前記発電機の発電機軸の下部に対して着脱可能に固定された水車機軸を備えた水車機器と、前記発電機を回避した前記上部空間の床部適所に貫通形成した前記下部空間と連通する連通口と、を備えた２床式水力発電設備において、前記水車機器の設置位置と前記連通口との間を前記水車機器の部品を吊り上げて搬送する水車機器の搬送方法であって、
前記下部空間の上部に配置した搬送用レールに取り付けた吊り出し冶具により前記水車機器の部品を吊り上げて前記水車機器の設置位置と前記連通口との間を搬送したことを特徴とする。

本発明によれば、２床式水力発電設備において、下部空間の天井部に搬送用レールを配置し、搬送用レールに取り付けた吊り出し冶具により、中間軸を含む水車機器の部品等を個別に、又は組付け状態で吊り上げて、水車機器の設置位置と連通口との間を搬送できようにした。これにより、水車機器が設置された下部空間において、中間軸を含む水車機器の部品を吊り上げて、水車機器の設置位置と連通口との間を搬送する作業を容易に行うことが可能になり、作業時間を大幅に短縮することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した二床式水力発電設備の概略構成を示した図である。
図１に示す二床式水力発電設備は、上部空間である発電機室５０の下方に下部空間である水車機器室６０が設置され、発電機室５０には発電機５１が設置され、水車機器室６０には水車機器６１が設置されている。発電機５１の主軸である発電機軸５２の下部は、着脱可能に固定された中間軸７０を介して水車機器６１の主軸である水車機軸６５の上部に接続されている。

発電機軸５２と中間軸７０とは、発電機軸５２の下部に形成されている接合面５２ａと、中間軸７０の上部に形成されている接合面７０ａとがボルト７１により接続されることにより着脱可能に連結されている。また中間軸７０と水車機軸６５とは、中間軸７０の下部に形成されている接合面７０ａと、水車機軸６５の上部に形成されている接合面６５ａとがボルト７１により接続されることにより着脱可能に連結されている。
発電機室５０の床面５０ａ、即ち水車機器室６０の天井面には、発電機５１と水車機器６１とを回避した位置に、発電機室５０から水車機器室６０へ水車機器６１の部品を搬入または搬出するための搬出入口８０が貫通形成されている。

水車機器室６０に設置されている水車機器６１は、例えば軸受油槽６２、ガイドリング６３、上カバー６４、水車機軸６５、及びランナ（羽根車、水車等）６６等により構成されている。
そして図１に示す本実施形態の二床式水力発電設備では、水車機器室６０の天井面６０ａに搬送用レール１を設置し、この搬送用レール１に中間軸７０を含む水車機器６１の部品を吊り出すための吊り出し冶具１０を取り付けるようにしている。そして、この吊り出し冶具１０により中間軸７０を含む水車機器６１の部品を吊り上げて、水車機器６１の設置位置から搬出入口８０の下まで搬送するようにした点に特徴がある。

搬送レール１を敷設する経路は、水車機器室６０の床面や天井面に設置された他の機器類と干渉しない範囲であれば自由に設定可能であり、この例では搬出入口８０の直近位置から、発電機軸５２の下部に相当する位置の直近位置まで任意の経路にて敷設されている。
つまり、図７に示した従来の水車機器の搬送装置では、水車機器室６０の天井面６０ａに固定的に取り付けた吊り金具９２に挿通したロープ９１を利用して中間軸７０や水車機器６１の各部品を搬出入口８０の下まで搬送しているのに対して、図１に示した本実施形態の搬送装置では、水車機器室６０の天井面６０ａに設置した搬送用レール１と、この搬送用レール１に取り付けた吊り出し冶具１０を利用して、中間軸７０を含む水車機器６１の各部品を搬出入口８０の下まで搬送するようにしている点が異なるものである。

即ち、図７の従来例においては、ロープ９１を中間軸７０の周面に複数回巻き付けることにより固定した状態でロープを引っ張って中間軸を吊り上げ、ロープによって不安定な状態で吊り上げられた重量部品である中間軸の重量バランスを人手により確保しながら搬出入口８０まで移送する作業を行う必要があった。これに対して本実施形態の搬送装置にあっては、吊り出し治具１０によって中間軸、その他の部品類を安定性よく確実に保持した状態で、安定した搬送経路を構成する搬送用レール１によってバランスよく迅速に搬出入口８０まで移動することができる。搬入時に搬出入口８０から水車機器の設置場所まで搬送する作業についても同様に効率化することができる。

図２は本実施形態の水車機器の搬送装置の構成を示した図である。
本実施形態の水車機器の搬送装置は、２本の搬送用レール１、１と、この搬送レールに取り付けた吊り出し冶具１０と、を備える。
搬送用レール１、１は、例えばＩ型鋼によって構成され、各レールにはレールに沿って移動可能なトロリ（手押し車）２が夫々２台ずつ取り付けられている。
また、搬送用レール１、１は、少なくとも吊り出し冶具１０を水車機器６１の設置位置から搬出入口８０の下まで移動させることができるように天井面６０ａに設置されている。

各トロリ２には手動によりワイヤ４を巻き上げることができるチェーンブロック３が備えられており、各チェーンブロック３のワイヤ４に吊り出し冶具１０が取り付けられている。
吊り出し冶具１０は、長棒状の鋼等からなる２本のベース部材１１、１１と、長棒状の鋼等からなる２組の固定部材１３、１３、１４、１４とを縦横に組み付けることによって構成される。
各ベース部材１１、１１の両端にはチェーンブロック３のワイヤ４を取り付けるワイヤ取付部１２が設けられている。

また２本のベース部材１１、１１上には、固定部材１３、１３と固定部材１４、１４とが直交する向きに取り付けられている。即ち、固定部材１３、１４はベース部材１１上に縦横に組み付ける（井桁状）に取り付けられている。
また本実施形態の吊り出し冶具１０は、図３に示すように、ベース部材１１と固定部材１３との間、及び固定部材１３と固定部材１４との間が夫々ボルト１５によって接続されており、ベース部材１１から固定部材１３、或いは固定部材１３から固定部材１４を容易に取り外すことが出来るよう構成されている。

以下、本実施形態の水車機器の搬送装置による搬送方法を説明する。
先ず、中間軸７０の搬送方法について説明する。
前述したように、二床式水力発電設備では、水車機器室６０に設置した水車機器６１の定期点検や修理を行う際は、水車機器６１を分解して水車機器室６０から搬出入口８０を介して外部に搬出する必要がある。このため、二床式水力発電設備では、発電機５１を分解しなくても水車機器６１だけ分解できるように、発電機軸５２と水車機軸６５との間に中間軸７０を設け、この中間軸７０を取り外すことで、発電機５１から水車機器６１を切り離して水車機器６１だけを分解できるようになっている。

このため、本実施の形態では、先ず、中間軸７０と発電機５１の主軸である発電機軸５２との接合部分のボルト７１を外して、発電機軸５２から中間軸７０を分離する。このとき中間軸７０と水車機軸６５とは未だ接続状態であるため、水車機器６１が下側にずれることにより中間軸７０と発電機軸５２との間に約１０ｍｍのスペースができる。

次に、図４（ａ）に示すように、発電機軸５２から分離した中間軸７０の接合面７０ａを吊り出し冶具１０に固定する。
吊り出し冶具１０に中間軸７０を固定する方法としては、例えば予めベース部材１１から固定部材１３、１４を取り外した状態で、中間軸７０が中央に来るよう搬送用レール１、１に沿って吊り出し冶具１０を移動した後、トロリ２のチェーンブロック３により吊り出し冶具１０の高さを調整しながら、図４（ｂ）に示すように中間軸７０の接合面７０ａを挟み込むように井桁状に固定部材１３、１４を取り付けるようにすれば良い。
次に、中間軸７０と水車機軸６５との接合部分のボルト７１を外して中間軸７０から水車機軸６５を分離すると共に、水車機軸６５と中間軸７０との接合部分に挿入していたスペーサ７２を取り外して、吊り出し冶具１０が取り付けられている４つのトロリ２を引っ張ることで、中間軸７０を搬出入口８０の下まで搬送するようにしている。

このように本実施形態の水車機器の搬送装置を用いて中間軸７０の搬送を行うと、吊り出し冶具１０に固定した中間軸７０は殆ど上下方向（鉛直方向）にぶれることなく水平方向に搬送することができるので、中間軸７０を取り外す際のスペースが、例えば約４０ｍｍと狭くても、中間軸７０が発電機軸５２や水車機軸６５に接触することなく簡単に搬出入口８０の下まで搬送することができる。
また、吊り出し冶具１０が取り付けられている４つのトロリ２のうち、搬出入口８０側から見て後方に位置する２つのトロリを、前方に位置するトロリ２を追従するタイプのものにすれば、前方の２つのトロリ２で引っ張るだけで、中間軸７０をより簡単に搬出入口８０の下まで搬送することができる。

次に、水車機器６１の各部品の搬送方法について説明する。
先ず、図５を参照しながら水車機軸６５の搬送方法を説明する。なお、本実施形態では水車機軸６５はランナ６６が一体となって構成されているものとする。
本実施形態の搬送装置により水車機軸６５を搬送する場合は、水車機軸６５が吊り出し冶具１０の中央に位置するよう搬送用レール１、１に沿って吊り出し冶具１０を移動した後、図５（ａ）に示すように、チェーンブロック３のワイヤ４を延ばして水車機軸６５の接合面６５ａを吊り出し冶具１０に固定する。

次に、図５（ｂ）に示すように、チェーンブロック３によりワイヤ４を巻き上げて水車機軸６５を水平方向に搬送可能な高さまで吊り上げた後、搬出入口８０の下まで水平に搬送すれば良い。なお、吊り出し冶具１０に水車機軸６５を固定する方法は、上記した吊り出し冶具１０に中間軸７０を固定する方法と同じ方法で実現できるため説明は省略する。

次に、図６を参照しながら水車機軸以外の部品の搬送方法を説明する。
本実施形態の搬送装置により水車機軸６５以外の部品、例えばガイドリング６３や上カバー６４を搬送する場合は、予め吊り出し冶具１０の固定部材１４に部品吊り上げ用のワイヤ１６を取り付けておくと共に、水車機器６１のガイドリング６３や上カバー６４にワイヤ１６を取り付けるためのワイヤ取付部６３ａ、６４ａを取り付けておくようにする。なお、ワイヤ取付部６３ａ、６４ａはネジ等により必要なときだけガイドリング６３や上カバー６４に取り付けられるように構成することが好ましい。
上記のように構成した上で、本実施形態の搬送装置によりガイドリング６３や上カバー６４を搬送する場合は、吊り出し冶具１０をガイドリング６３や上カバー６４の上方に位置するよう搬送用レール１、１に沿って移動した後、図６（ａ）に示すように、チェーンブロック３のワイヤ４を延ばして吊り出し冶具１０の固定部材１４に取り付けたワイヤ１６をガイドリング６３や上カバー６４のワイヤ取付部６３ａ、６４ａに取り付ける。

次に、図６（ｂ）に示すように、チェーンブロック３によりワイヤ４を巻き上げてガイドリング６３や上カバー６４を水平搬送可能な高さまで吊り上げた後、搬出入口８０の下まで搬送すれば良い。
このような本実施形態の水車機器の搬送装置を用いて水車機器６１の各部品を搬出入口８０の下まで搬送すると、従来の吊り金具を利用した搬送方法に比べて各部品をスムーズに且つ短時間で搬出入口８０の下まで搬送することができるようになり、従来に比べて作業時間を大幅に短縮することができる。

なお、本実施形態では、ランナ６６と水車機軸６５とが一体になった一体型水車機軸や、ガイドリング６３、上カバー６４を搬送する場合を例に挙げて説明したが、これはあくまでも一例であり、それ以外の部品も搬送可能であることは言うまでもない。また、水車機器６１を分解することなく搬送することも可能である。

本発明を適用した二床式水力発電設備の概略構成を示した図。 本実施形態に係る水車機器の搬送装置の構成を示した図。 本実施形態の吊り出し冶具の構成を示した図。 本実施形態に係る水車機器の搬送装置による中間軸の搬送方法の説明図。 本実施形態に係る水車機器の搬送装置による水車機軸の搬送方法の説明図。 本実施形態に係る水車機器の搬送装置による水車機軸以外の部品の搬送方法の説明図。 従来の水車機器の搬送装置を適用した二床式水力発電設備の概略構成を示した図。

符号の説明

１…搬送用レール、２…トロリ、３…チェーンブロック、４ １６…ワイヤ、１０…吊り出し冶具、１１…ベース部材、１２ ６３ａ ６４ａ…ワイヤ取付部、１３、１４…固定部材、１５…ボルト、５０…発電機室、５１…発電機、５２…発電機軸、６０…水車機器室、６０ａ…天井面、６１…水車機器、６２…軸受油槽、６３…ガイドリング、６４…上カバー、６５…水車機軸、５２ａ ６５ａ ７０ａ…接合面、６６…ランナ、７０…中間軸、７１…ボルト、７２…スペーサ、８０…搬出入口。

Claims (3)

1. 上部空間に設置された発電機と、該上部空間の下方に位置する下部空間に設置され且つ前記発電機の発電機軸の下部に対して着脱可能に固定された水車機軸を備えた水車機器と、前記発電機を回避した前記上部空間の床部適所に貫通形成した前記下部空間と連通する連通口と、を備えた２床式水力発電設備において、前記水車機器の設置位置と前記連通口との間を、前記水車機器の部品を吊り上げて搬送する水車機器の搬送装置であって、
   前記下部空間の上部に配置した搬送用レールと、該搬送用レールに取り付けた吊り出し冶具と、から成り、前記吊り出し冶具により前記水車機器の部品を吊り上げて前記水車機器の設置位置と前記連通口との間を搬送可能に構成したことを特徴とする水車機器の搬送装置。
2. 請求項１に記載の水車機器の搬送装置において、前記水車機器の部品は、前記水車機軸と前記発電機軸とを接続する中間軸を含むことを特徴とする水車機器の搬送装置。
3. 上部空間に設置された発電機と、該上部空間の下方に位置する下部空間に設置され且つ前記発電機の発電機軸の下部に対して着脱可能に固定された水車機軸を備えた水車機器と、前記発電機を回避した前記上部空間の床部適所に貫通形成した前記下部空間と連通する連通口と、を備えた２床式水力発電設備において、前記水車機器の設置位置と前記連通口との間を前記水車機器の部品を吊り上げて搬送する水車機器の搬送方法であって、
   前記下部空間の上部に配置した搬送用レールに取り付けた吊り出し冶具により前記水車機器の部品を吊り上げて前記水車機器の設置位置と前記連通口との間を搬送したことを特徴とする水車機器の搬送方法。

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