JP2014231798A - Steam turbine casing assembly structure and steam turbine casing assembly method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、蒸気タービンの車室組立構造及びその車室組立方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a steam turbine casing assembly structure and a casing assembly method thereof.
一般に、蒸気タービンの低圧車室は、熱応力を緩和するため、内部車室と外部車室とで構成されている。この低圧車室は、ロータ軸を通る水平面で上半部と下半部に分割される構造である(例えば、特許文献1参照)。このような低圧車室において、内部車室の下半部は、水平方向の動きを抑制するため、ホールドダウンボルトと呼ばれる段付き六角ボルトを用いて外部車室に固定している。 In general, a low-pressure casing of a steam turbine is composed of an inner casing and an outer casing in order to relieve thermal stress. This low-pressure casing is structured to be divided into an upper half and a lower half on a horizontal plane passing through the rotor shaft (see, for example, Patent Document 1). In such a low-pressure casing, the lower half of the inner casing is fixed to the outer casing by using a stepped hexagon bolt called a hold-down bolt in order to suppress horizontal movement.
この構造では、内部車室の熱膨張による熱変形を考慮して内部車室とホールドダウンボルトの頭部との間に、ホールドダウンボルトの軸方向に適正なクリアランス(以下、間隙ともいう。)を設ける必要がある。従来では、座金にてクリアランスを調整する構造を採用している。 In this structure, an appropriate clearance (hereinafter also referred to as a gap) between the internal casing and the head of the holddown bolt in the axial direction of the holddown bolt in consideration of thermal deformation due to thermal expansion of the internal casing. It is necessary to provide. Conventionally, a structure in which the clearance is adjusted with a washer is employed.
具体的には、図6に示すように内部車室2と外部車室3の二重構造の低圧車室は、外部車室3に内部車室2を収納して組み立てた後、ホールドダウンボルト1の頭部と座金4との間のクリアランスを計測する。次いで、そのクリアランスが適正範囲でない場合は、適正範囲となるように座金4の厚さを建設現場において機械加工にて調整している。
Specifically, as shown in FIG. 6, the low-pressure casing having a double structure of the
したがって、図6に示す構造では、座金4の厚さの検査工程、及び座金4の厚さを調整する機械加工作業が必要となるため、作業が停滞し、組立時間が長くなってしまうという問題がある。
Therefore, the structure shown in FIG. 6 requires a process for inspecting the thickness of the
また、座金4の厚さを調整するには、加工設備が必須となるものの、現地の建設現場に加工設備を保有していないことがある。その場合には、加工設備を確保するのに時間を要するため、内部車室2と外部車室3との組立工程を一段と遅らせてしまうという問題がある。
Further, in order to adjust the thickness of the
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、内部車室と外部車室との組立時、ホールドダウンボルトの頭部と座金部との間の間隙を容易に調整可能な蒸気タービンの車室組立構造及びその車室組立方法を提供することである。 A problem to be solved by an embodiment of the present invention is that a casing of a steam turbine capable of easily adjusting a gap between a head of a hold-down bolt and a washer when assembling an inner casing and an outer casing. To provide an assembly structure and a method for assembling the passenger compartment.
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る蒸気タービンの車室組立構造は、内部車室が外部車室に収納され、かつ前記内部車室が水平面で上半部と下半部とに分割構成され、前記外部車室に前記内部車室を組み立てる蒸気タービンの車室組立構造において、前記内部車室の下半部を前記外部車室に固定するためのホールドダウンボルトと、前記ホールドダウンボルトの頭部に対して所定の間隙を有して前記ホールドダウンボルトの軸部に装着された座金部と、前記座金部に設けられ、前記間隙の広狭を調整する間隙調整部材と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a casing assembly structure of a steam turbine according to an embodiment of the present invention includes an inner casing housed in an outer casing, and the inner casing being a horizontal plane in an upper half portion and a lower half portion. In a casing assembly structure of a steam turbine for assembling the inner casing in the outer casing, a hold down bolt for fixing the lower half of the inner casing to the outer casing, A washer portion mounted on the shaft portion of the holddown bolt with a predetermined gap with respect to the head of the holddown bolt, a gap adjusting member provided on the washer portion and adjusting the width of the gap; It is characterized by providing.
本発明の実施形態に係る蒸気タービンの車室組立方法は、内部車室及び外部車室を有し、かつ前記内部車室が水平面で上半部と下半部とに分割構成され、前記外部車室に前記内部車室を組み立てる蒸気タービンの車室組立方法において、前記外部車室に前記内部車室の下半部を収納する収納ステップと、前記収納ステップの後に、前記内部車室の下半部を前記外部車室に固定するためのホールドダウンボルトの頭部とその座金部との間隙が所定の間隙となるように、厚さ調整した前記座金部を前記内部車室に設置する座金部設置ステップと、前記座金部設置ステップの後に、前記ホールドダウンボルトを締結して前記内部車室の下半部を前記外部車室に固定するボルト締結ステップと、を有することを特徴とする。 A steam turbine casing assembly method according to an embodiment of the present invention includes an inner casing and an outer casing, and the inner casing is divided into an upper half and a lower half on a horizontal plane, In the steam turbine casing assembly method for assembling the inner casing in the casing, a storing step of storing the lower half of the inner casing in the outer casing, and a lower portion of the inner casing after the storing step. A washer for installing the washer portion, whose thickness is adjusted, in the internal compartment so that the gap between the head of the hold-down bolt for fixing the half portion to the external compartment and the washer portion is a predetermined gap. And a bolt fastening step of fastening the hold-down bolt and fixing the lower half of the internal compartment to the external compartment after the washer part placement step.
本発明の実施形態によれば、内部車室と外部車室との組立時、ホールドダウンボルトの頭部と座金部との間の間隙を容易に調整することが可能となる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to easily adjust the gap between the head of the hold-down bolt and the washer when assembling the inner casing and the outer casing.
以下に、本発明に係る蒸気タービンの車室組立構造の実施形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of a steam turbine casing assembly structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は本発明に係る蒸気タービンの車室組立構造の第1実施形態を適用した内部車室及び外部車室を示す斜視図である。図2は図1の内部車室と外部車室との取合い部を示す拡大立面図である。図3は図2のホールドダウンボルトにおける頭部近傍の構造を示す拡大図である。図4は図2の座金に間隙調整部材を設けた態様を示す分解断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an internal compartment and an external compartment to which a first embodiment of a steam turbine compartment assembly structure according to the present invention is applied. FIG. 2 is an enlarged elevation view showing a joint portion between the internal compartment and the external compartment of FIG. FIG. 3 is an enlarged view showing the structure in the vicinity of the head in the hold-down bolt of FIG. 4 is an exploded cross-sectional view showing a mode in which a gap adjusting member is provided on the washer of FIG.
なお、以下の実施形態では、図6に示す従来の構成と同一又は対応する部分には、同一の符号を付して説明する。また、図1では、図を簡素化するため低圧タービンロータを省略している。 In the following embodiment, the same or corresponding parts as those in the conventional configuration shown in FIG. Further, in FIG. 1, the low-pressure turbine rotor is omitted to simplify the drawing.
図1に示すように、蒸気タービンの低圧タービンは、外部車室3と、この外部車室3に収納される内部車室2の2重ケーシング構造に構成されている。これら外部車室3及び内部車室2は、それぞれが水平面で上下半分割構造となっているが、図1では下半部だけを示している。
As shown in FIG. 1, the low-pressure turbine of the steam turbine is configured in a double casing structure of an
外部車室3の内部には、支持部としての4つのサポート部10が設置されている。内部車室2は、内部に図示しない低圧タービンロータを収納する。内部車室2の下半部は、4つの張出し部11a〜11dが水平方向外側に張り出すように形成されている。内部車室2の張出し部11a〜11dは、外部車室3に設けられた4つのサポート部10にそれぞれ当接して支持される。
Four
内部車室2の張出し部11a〜11dには、図2に示すようにそれぞれボルト孔12が上下方向に貫通して形成されている。外部車室3のサポート部10には、それぞれ雌ねじ孔14が形成されている。
As shown in FIG. 2,
内部車室2の張出し部11a〜11dは、外部車室3のサポート部10にホールドダウンボルト1により固定される。具体的には、図2に示すように、張出し部11a〜11dのボルト孔12にホールドダウンボルト1の軸部1bを挿通し、このホールドダウンボルト1の先端部1cを、座金13を通してサポート部10の雌ねじ孔14に締結する。座金13には、ホールドダウンボルト1の先端部1cが挿通する中心孔13aが形成されている。
The
このようにして内部車室2の下半部は、外部車室3に固定されて水平方向の動きが抑制される。
In this way, the lower half of the
ホールドダウンボルト1の頭部1aと張出し部11a〜11dの上面との間におけるホールドダウンボルト1の軸部1bには、座金部15が装着されている。この座金部15は、図3に示すように受け座金16と、この受け座金16に対して上下方向に移動調整可能な調整座金17とに厚さ方向に2分割されている。受け座金16及び調整座金17は、図4に示すように中央に互いに同一径の中心孔16a,17aを有して円環状に形成されている。受け座金16は、上面に凹部16bが形成されている。この凹部16b内には、調整座金17の下部が収納されている。
A
ところで、上述したように内部車室2の熱膨張による熱変形を考慮して内部車室2とホールドダウンボルト1の頭部1aとの間に、ホールドダウンボルト1の軸方向に適正なクリアランス(間隙)を設ける必要がある。具体的には、ホールドダウンボルト1の頭部1aの下面と座金部15の上面との間の間隙Cを適正値である0.45〜0.50mmとなるように調整する必要がある。
By the way, considering the thermal deformation due to the thermal expansion of the
そのため、本実施形態では、図4に示すように受け座金16と、調整座金17との間に、炭素鋼から成形された間隙調整部材としての調整用シム18が設けられている。この調整用シム18は、中央に受け座金16及び調整座金17と同一径の中心孔18aを有して円環状に形成されている。調整用シム18は、同一径で厚さの異なるものが複数用意されている。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4, an
受け座金16及び調整用シム18には、例えば4本の止めねじ20がそれぞれ挿通する挿通孔16c,18bが周方向に4つ形成されている。同様に、調整座金17には、止めねじ20がねじ込まれる雌ねじ孔17bが周方向に4つ形成されている。挿通孔16c,18bと雌ねじ孔17bは、互いに対応する位置に形成されている。
The receiving
したがって、止めねじ20を受け座金16及び調整用シム18の挿通孔16c,18bに挿通した後、その先端部を雌ねじ孔17bにねじ込むことにより、受け座金16、調整座金17及び調整用シム18が一体に固定される。なお、受け座金16、調整座金17及び調整用シム18の中心孔16a,17a,18aは、それぞれホールドダウンボルト1の軸部1bが挿通する。
Accordingly, after the
蒸気タービンの組立時に調整用シム18は、ホールドダウンボルト1の頭部1aの下面と座金部15の上面との間の間隙Cを調整するように作用する。このとき、間隙Cをより狭くする場合には、より厚さの厚い調整用シム18を受け座金16と調整座金17との間に装着する。一方、間隙Cをより広くする場合には、より厚さの薄い調整用シム18を受け座金16と調整座金17との間に装着する。
When the steam turbine is assembled, the
次に、本実施形態の車室組立方法及び作用を説明する。 Next, the compartment assembly method and operation of this embodiment will be described.
まず、外部車室3に内部車室2の下半部を収納する。次いで、ホールドダウンボルト1の頭部1aの下面と座金部15の上面との間の間隙Cが適正値となるように、調整用シム18を選択して厚さ調整した座金部15を内部車室2の張出し部11a〜11dに設置する。
First, the lower half of the
ここで、座金部15は、受け座金16及び調整用シム18の挿通孔16c,18bに止めねじ20を挿通し、この止めねじ20を調整座金17の雌ねじ孔17bにねじ込むことにより予め一体化しておく。
Here, the
そして、座金部15の受け座金16、調整座金17及び調整用シム18の中心孔16a,17a,18aにホールドダウンボルト1の軸部1bを挿通した後、内部車室2の張出し部11a〜11dのボルト孔12にホールドダウンボルト1の軸部1bを挿通し、このホールドダウンボルト1の先端部1cを、座金13の中心孔13aを通して外部車室3のサポート部10の雌ねじ孔14に締結する。
And after inserting the
これにより、内部車室2の下半部が外部車室3に固定される。
As a result, the lower half of the
このように本実施形態では、ホールドダウンボルト1の頭部1aの下面と座金部15の上面との間の間隙Cが適正値となるように、調整用シム18を選択して座金部15を厚さ調整している。そのため、内部車室2と外部車室3との組立時、ホールドダウンボルト1の頭部1aと座金部15との間の間隙Cを容易に調整することが可能となる。その結果、従来実施していた座金部の厚さを調節するための組立計測工程及び機械加工工程を省略し、組立工程の短縮化を図ることが可能となる。
Thus, in the present embodiment, the
次に、図2〜図4に基づいて本実施形態の変形例を説明する。 Next, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図2〜図4では、受け座金16の凹部16b内に調整座金17の下部が収納されるように取り付けられている。本変形例では、受け座金16の凹部16b内に調整座金17の下部が嵌合することにより取り付けられている。また、受け座金16、調整用シム18及び調整用シム18を一体化するための止めねじ20は、図2〜図4に示すように頭部が内部車室2の張出し部11a〜11dの水平面に対向するように取り付けている。
2 to 4, the lower part of the
したがって、本変形例では、受け座金16の凹部16b内に調整座金17の下部を嵌合するように取り付けたことで、凹部16bが調整用シム18を組み付けるためのガイドとなるため、受け座金16への調整用シム18の組立が容易になる。その結果、組立時間の短縮化を図ることができる。
Accordingly, in this modification, the
また、本変形例では、止めねじ20は、頭部が内部車室2の張出し部11a〜11dの水平面に対向するように取り付けたことで、止めねじ20の損傷時に脱落を防止することができ、信頼性を向上させることが可能となる。
Moreover, in this modification, the
(第2実施形態)
図5は本発明に係る蒸気タービンの車室組立構造の第2実施形態において内部車室と外部車室との取合い部を示す分解断面図である。なお、前記第1実施形態と同一の部分には、同一の符号を付して説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is an exploded cross-sectional view showing a joint portion between an internal compartment and an external compartment in a second embodiment of the steam turbine compartment assembly structure according to the present invention. The same parts as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.
本実施形態は、図5に示すように外部車室3の4つのサポート部10の凹部10a内に、高さ調整シム22、座金13の順に収納される。ここで、高さ調整シム22は、前記第1実施形態の調整用シム18と同様に同一径で厚さの異なるものが現地の建設現場において複数用意されている。高さ調整シム22は、座金13の中心孔13aと同一径の中心孔22aを有して円環状に形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the
このように本実施形態によれば、外部車室3のサポート部10に高さ調整シム22を設けたことにより、外部車室3に対する内部車室2の高さを調整することが可能となる。そのため、現地の建設現場に加工設備を保有しなくても、内部車室2の高さ調整が可能となり、建設現場における作業効率を高めることができる。その他の構成及び作用は、前記第1実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
As described above, according to the present embodiment, the
(その他の実施形態)
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
(Other embodiments)
Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、上記第1実施形態の構成に、第2実施形態の構成を組み合わせるようにしてもよい。 For example, the configuration of the second embodiment may be combined with the configuration of the first embodiment.
また、上記第1実施形態では、蒸気タービンの低圧タービンに適用した例について説明したが、これに限らず高圧タービンでも適用可能である。 Moreover, although the said 1st Embodiment demonstrated the example applied to the low pressure turbine of the steam turbine, it is applicable not only to this but a high pressure turbine.
1…ホールドダウンボルト、1a…頭部、1b…軸部、1c…先端部、2…内部車室、3…外部車室、4…座金、10…サポート部、10a…凹部、11a〜11d…張出し部、12…ボルト孔、13…座金、13a…中心孔、14…雌ねじ孔、15…座金部、16…受け座金、16a…中心孔、16b…凹部、16c…挿通孔、17…調整座金、17a…中心孔、17b…雌ねじ孔、18…調整用シム、18a…中心孔、18b…挿通孔、20…止めねじ、22…高さ調整シム、22a…中心孔、C…間隙
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記内部車室の下半部を前記外部車室に固定するためのホールドダウンボルトと、
前記ホールドダウンボルトの頭部に対して所定の間隙を有して前記ホールドダウンボルトの軸部に装着された座金部と、
前記座金部に設けられ、前記間隙の広狭を調整する間隙調整部材と、
を備えることを特徴とする蒸気タービンの車室組立構造。 A steam turbine casing assembly structure in which an inner casing is housed in an outer casing, the inner casing is divided into an upper half portion and a lower half portion in a horizontal plane, and the inner casing is assembled in the outer casing. In
A hold down bolt for fixing the lower half of the internal compartment to the external compartment;
A washer portion mounted on the shaft portion of the hold-down bolt with a predetermined gap with respect to the head of the hold-down bolt;
A gap adjusting member that is provided in the washer and adjusts the width of the gap;
A casing assembly structure for a steam turbine, comprising:
前記外部車室に前記内部車室の下半部を収納する収納ステップと、
前記収納ステップの後に、前記内部車室の下半部を前記外部車室に固定するためのホールドダウンボルトの頭部とその座金部との間隙が所定の間隙となるように、厚さ調整した前記座金部を前記内部車室に設置する座金部設置ステップと、
前記座金部設置ステップの後に、前記ホールドダウンボルトを締結して前記内部車室の下半部を前記外部車室に固定するボルト締結ステップと、
を有することを特徴とする蒸気タービンの車室組立方法。 A steam turbine casing assembly method comprising an inner casing and an outer casing, wherein the inner casing is divided into an upper half and a lower half in a horizontal plane, and the inner casing is assembled in the outer casing. In
A storage step of storing the lower half of the internal compartment in the external compartment;
After the storing step, the thickness was adjusted so that the gap between the head of the hold-down bolt for fixing the lower half of the internal compartment to the external compartment and the washer is a predetermined gap. A washer part installation step for installing the washer part in the internal compartment;
After the washer part installation step, a bolt fastening step of fastening the holddown bolt and fixing the lower half of the internal compartment to the external compartment;
A method for assembling a casing of a steam turbine, comprising:
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