JP2015137629A - 回転軸系のアライメント調整方法およびアライメント計測装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易で安価な機材により、駆動軸と従動軸との間のカップリング連結を切り離すことなく、軸受の高さアライメント調整を可能にする。
【解決手段】回転軸系の冷態時に各軸受に予め付与される軸受高低差寸法を計算する軸受高低差寸法計算ステップＳ１と、アッセンブリー軸を模したダミー軸を軸受の上に設置するダミー軸設置ステップＳ６と、軸受の各々の上から押圧手段によってダミー軸を押圧し、ダミー軸が軸受に接触するまでのダミー軸降下量を計測する降下量計測ステップＳ７，Ｓ８と、ダミー軸降下量が軸受高低差寸法から導き出される規定降下量の許容範囲内にあるか否かを判定する降下量判定ステップＳ９と、降下量判定ステップＳ９の判定結果が否定判定の場合に、複数の軸受の高さを調整する高さアライメント調整ステップＳ５とを具備してなる。
【選択図】図５

Description

本発明は、回転軸系のアライメント調整方法に係り、詳しくは、例えばタービン装置のタービン軸と減速軸とがカップリングにより連結されたような回転軸系のアライメント調整方法およびアライメント計測装置に関するものである。

図１に、回転軸系の一例であるタービン発電装置を模式的に示す。このタービン発電装置１は、基礎部２の上面に、例えば３基の軸受支持部３ａ，３ｂ，３ｃが一直線上に設置され、これらの軸受支持部３ａ，３ｂ，３ｃ上に軸受４ａ，４ｂ，４ｃが交換可能に設けられている。
これら３基の軸受４ａ，４ｂ，４ｃには、タービンローター６（駆動軸）と減速軸７（従動軸）とがリジッドタイプのカップリング８によって連結されたアッセンブリー軸９が回転自在に軸支される。
減速軸７の中間部には減速機のピニオンギア１１が設けられ、このピニオンギア１１と、減速機を構成する他の減速ギア（非図示）とが、軸受支持部３ｂ，３ｃと共に、基礎部２の上面に設置された減速機車室１２の内部に収容されている。この減速機車室１２の内部には所定量の潤滑油が貯留されている。

アッセンブリー軸９が回転振動を起こすことなくスムーズに回転するためには、タービン発電装置１の運転時（昇温時）において３基の軸受４ａ，４ｂ，４ｃが平面視で一直線上に並び、且つ側面視で同一高さに並ぶように正確にアライメントされ、各軸受４ａ，４ｂ，４ｃに対してアッセンブリー軸９が均一に支持されていなければならない。なお、軸受支持部３ａ，３ｂ，３ｃの高さは、基礎部２との間に挟装された図示しないシムの厚みを変更することによって微調整することができる。

図２および図３に示すように、側面視で３基の軸受４ａ，４ｂ，４ｃの高さアライメントが不正確であると、アッセンブリー軸９が傾斜する。このような場合には運転時に振動が発生してしまい、運転が困難になる。また、軸受４ａ，４ｂ，４ｃの摺動面や、アッセンブリー軸９のジャーナル面が偏摩耗してしまう。

タービン発電装置１の運転時においては、減速軸７に設けられているピニオンギア１１が減速機車室１２の内部で他のギアと噛み合って高速回転し、その際に減速機車室１２の内部に貯留された潤滑油を激しく攪拌するため、潤滑油温度が例えば５０℃程度まで上昇する。このため、減速機車室１２と一体的に設けられている軸受支持部３ｂ，３ｃが熱膨張して高さが高くなる。
したがって、タービン発電装置１の冷態時において３基の軸受４ａ，４ｂ，４ｃの高さが揃うようにアライメントされていると、上記の熱膨張によって軸受４ｂ，４ｃの高さが軸受４ａの高さよりも高くなり、図２のような状態になってしまう。

このため従来では、図４に示すように、タービン発電装置１の冷態時に、アッセンブリー軸９のカップリング８の連結を切り離した状態で、タービンローター６側のフランジ６ａと、減速軸７側のフランジ７ａとの開き角度αが所定の計画値となるように、即ち軸受４ａに対して軸受４ｂ，４ｃの高さが下がるように、各軸受支持部３ａ，３ｂ，３ｃの高さを調整していた。この高さ調整は、前述のように、基礎部２と各軸受支持部３ａ，３ｂ，３ｃとの間に挟装された図示しないシムの厚みを変更することによって行われる。

一方、従来、このような軸受アライメントを調整する方法として、例えば特許文献１，２に開示されているものが知られている。
特許文献１に開示されている軸系のアライメント調整装置は、駆動軸と被駆動軸（従動軸）とがカップリングで結合され、該駆動軸と被駆動軸とが夫々複数の軸受支持部に支持された軸受で軸支されている軸系のアライメント調整装置において、前記軸受を支持する一の軸受支持部に温度調整手段を設け、該温度調整手段による温度変化により、一の軸受支持部の垂直高さ調整を行ない、前記カップリング位置で生じる駆動軸側と被駆動軸側間の偏差を解消する方向に制御するものである。

また、特許文献２に開示されているロータアライメント計測評価装置は、評価演算部を有し、この評価演算部は、入力部より入力される各軸受のオフセット量・ジャーナルレベル・カップリングアライメント設計値から設計ロータアライメント線図を作成する手段と、各ロータ間のカップリングアライメント計測値から現状のロータアライメント線図を作成すると、これらの手段で作成された設計ロータアライメント線図を表示部に表示すると共に、現状ロータアライメント線図の現状値を同グラフ上にプロットし、設計ロータアライメント状態からの乖離・偏差量を線図表示し、且つ現状のアライメントのズレを修正する場合の必要修正量及び修正後の予想アライメント状態をシミュレーションする機能を有する評価プロット表示制御手段とからなるものである。

特開平１１−３３６７５２号公報 特開２０１０−１５９６７３号公報

しかしながら、図４に示すようにカップリング８の連結を切り離してタービンローター６側のフランジ６ａと、減速軸７側のフランジ７ａとの開き角度αが所定の計画値となるように各軸受支持部３ａ，３ｂ，３ｃの高さを調整する方法は、調整後にフランジ６ａ，７ａを再結合する際に横方向のアライメントがずれてしまう虞がある。横方向のアライメントがずれると、その修正に多大な手間が掛かるため、カップリング８の連結を切り離すことなく、アライメントの状態を計測及び調整する事が求められている。

また、特許文献１，２に開示されているアライメント調整方法は、いずれも複雑でコストが嵩む機器類を用いており、回転軸の各部の位置データを多数インプットする必要があるとともに、これらのデータを解析および評価する必要があるため、発電所や船上等の現場では扱いが困難であった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡易で安価な機材により、駆動軸と従動軸との間のカップリング連結を切り離すことなく、軸受の高さアライメント調整を可能にして、アライメントのずれによって生じる軸の振動等を確実に防止することのできる回転軸系のアライメント調整方法およびアライメント計測装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明に係る回転軸系のアライメント調整方法は、駆動軸と従動軸とがカップリングにより連結されたアッセンブリー軸が、少なくとも３つの軸受によって軸支されている回転軸系の、前記軸受の各々の高さを確認および調整するアライメント調整方法であって、前記軸受の各々の軸方向間隔、および前記回転軸系の運転時における前記軸受の各々の熱膨張による高さ変位量に基づき、前記回転軸系の冷態時において前記各軸受に予め付与されるべき軸受高低差寸法を計算する軸受高低差寸法計算ステップと、前記アッセンブリー軸の軸部分の形状を模したダミー軸を前記軸受の上に設置するダミー軸設置ステップと、前記軸受の各々の上から押圧手段によって前記ダミー軸を押圧し、該ダミー軸が弾性変形して前記各軸受に接触するまでのダミー軸降下量を計測する降下量計測ステップと、前記ダミー軸降下量が前記軸受高低差寸法から導き出される規定降下量の許容範囲内にあるか否かを判定する降下量判定ステップと、前記降下量判定ステップの判定結果が否定判定の場合に、前記複数の軸受の高さを調整する高さアライメント調整ステップと、を具備してなることを特徴とする。

このアライメント調整方法によれば、駆動軸と従動軸とがカップリングにより連結されたアッセンブリー軸のカップリング連結を切り離すことなく、このアッセンブリー軸を全体的に取り出して、その代わりにアッセンブリー軸の形状を模した軽量且つ簡素な形状のダミー軸を複数の軸受の上に設置し（ダミー軸設置ステップ）、各軸受の上から押圧手段によってダミー軸を押圧することにより、ダミー軸を弾性変形させて各軸受に接触するまでのダミー軸降下量を計測する（降下量計測ステップ）。

そして、このダミー軸降下量が、複数の軸受の各々の軸方向間隔、および運転時における各軸受の各々の熱膨張による高さ変位量に基づき回転軸系の冷態時において各軸受に予め付与されるべく軸受高低差寸法計算ステップにて計算された軸受高低差寸法から導き出される規定降下量の許容範囲内にあるか否かが判定され（降下量判定ステップ）、ダミー軸降下量が規定降下量の許容範囲内に無い場合には軸受の高さアライメントが調整される（高さアライメント調整ステップ）。

このように、アッセンブリー軸の代わりに簡素な軸形状のダミー軸を軸受上に設置し、各軸受の位置で押圧手段によりダミー軸を押し下げ、ダミー軸が軸受に接触するまでのダミー軸降下量を計測することによって各軸受の高さが適正かどうかを判断する。

したがって、従来のように駆動軸と従動軸との間のカップリング連結を切り離す必要がなく、例えば高さアライメント調整後の再結合時に横方向のアライメントがずれるといった虞もなく、簡易で安価な機材により、軸受の高さアライメント調整を可能にして、アッセンブリー軸の回転振動を確実に防止することができる。

上記のアライメント調整方法において、前記降下量判定ステップの判定結果が肯定判定の場合に、前記軸受と前記ダミー軸との間に着色剤を塗布して実質的な軸受当たり具合を検査するダミー軸着色当たり検査ステップをさらに行なうようにしてもよい。

このダミー軸着色当たり検査ステップを行なうことにより、上述の降下量計測ステップにおいてダミー軸の降下量から軸受の高低差を計測して各軸受の高さ調整を行うのみに留まらず、ダミー軸が各軸受に対して実際にどのように接触しているかを判断し、その結果が思わしくなければ軸受の高さを再調整することができる。このため、より高精度な高さアライメント調整を行うことができる。

上記のアライメント調整方法において、前記ダミー軸着色当たり検査ステップの検査結果が良好である場合に、前記軸受と前記アッセンブリー軸との間に着色剤を塗布して実質的な軸受当たり具合を検査するアッセンブリー軸着色当たり検査ステップをさらに行なうようにしてもよい。

このアッセンブリー軸着色当たり検査ステップを行なうことにより、ダミー軸のみならず、実際に軸受に搭載されるアッセンブリー軸が各軸受に対して実際にどのように接触しているかを判断し、その結果が思わしくなければ軸受の高さを再調整することができる。このため、より高精度な高さアライメント調整を行うことができる。

上記のアライメント調整方法において、前記アッセンブリー軸を前記軸受の上に載せて該軸受上方のカバーを閉じ、この状態で前記アッセンブリー軸または前記ダミー軸を上方に持ち上げて、その移動量により前記軸受の軸受隙間を計測する軸受隙間計測ステップと、前記軸受隙間計測ステップにおいて計測された前記軸受隙間が許容範囲内にあるか否かを判定する軸受隙間判定ステップと、前記軸受隙間判定ステップの判定結果が否定判定の場合に前記軸受を交換する軸受交換ステップと、をさらに設けるのが好ましい。

この軸受隙間計測ステップおよび軸受隙間判定ステップを行えば、各軸受の高さアライメントの調整を行うのみに留まらず、各軸受上方のカバーを閉じた状態で軸受の内径の隙間を測定し、その数値が許容範囲内になければ軸受を交換することができる。このように、アライメント調整と軸受の隙間検査の両方を行うことにより、アッセンブリー軸の回転振動をより確実に防止することができる。

また、本発明に係るアライメント計測装置は、駆動軸と従動軸とがカップリングにより連結されたアッセンブリー軸が、少なくとも３つの軸受によって軸支されている回転軸系の、前記軸受の各々の高さを計測するアライメント計測装置であって、前記アッセンブリー軸の軸部分の形状を模した形状を有し、前記軸受の上に設置されるダミー軸と、前記軸受の位置に設置されて前記ダミー軸を下方に押圧する押圧手段と、前記押圧手段に押圧された前記ダミー軸が弾性変形して前記各軸受に接触するまでのダミー軸降下量を計測する降下量計測手段と、を具備してなることを特徴とする。

上記構成のアライメント計測装置によれば、ダミー軸の形状が簡素且つ単純であるとともに、押圧手段としてはダミー軸を軸受に押圧できる程度のジャッキ等を利用でき、さらに降下量計測手段としてはダイヤルゲージ等を利用することができる。このため、別段複雑で高価な機材を必要とせず、非常に簡易で安価な機材によって軸受のアライメント調整を行なうことができる。

以上のように、本発明に係る回転軸系のアライメント調整方法およびアライメント計測装置によれば、簡易で安価な機材により、駆動軸と従動軸との間のカップリング連結を切り離すことなく、軸受の高さアライメント調整を可能にして、アライメントのずれによって生じる軸の振動等を確実に防止することができる。

回転軸系の一例であるタービン発電装置（回転軸系）を模式的に示した側面図である。 アッセンブリー軸のタービンローター側が下がるように傾斜した状態を示す側面図である。 アッセンブリー軸の減速軸側が下がるように傾斜した状態を示す側面図である。 従来の技術であるアライメント調整方法を示すタービン発電装置の側面図である。 本発明の一実施形態に係るアライメント調整方法をフローチャートで示す図である。 （Ａ）はタービン発電装置の冷態時において各軸受に予め付与されるべき軸受高低差寸法を示す側面図、（Ｂ）は各軸受の摺動面に形成される望ましい摺接痕を示す平面図である。 アライメント計測装置による１回目の降下量計測の様子を示す側面図である。 アライメント計測装置による２回目の降下量計測の様子を示す側面図である。 図７のＩＸ−ＩＸ矢視によるジャッキダウン器具の正面図である。 （Ａ）はダミー軸着色当たり検査の様子を示す側面図であり、（Ｂ）は各軸受の摺動面に形成される着色痕を示す平面図である。 軸受隙間計測の様子を示す側面図である。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
図５は、本発明の一実施形態に係るアライメント調整方法をフローチャートで示す図であり、図６（Ａ）はタービン発電装置１（回転軸系）の冷態時において各軸受に予め付与されるべき軸受高低差寸法を示す側面図である。なお、図６〜図８、および図１０、図１１において、背景技術の説明で用いた図１〜図４と同一の部分については、同一符合を付して説明を省略する。

図５のフローチャートの各ステップを順に説明すると、まず、ステップＳ１で、図６（Ａ）に示すように、軸受４ａ，４ｂ，４ｃの各々の軸方向間隔Ｌ１，Ｌ２、およびタービン発電装置１の運転時における軸受４ａ〜４ｃの各々の熱膨張による高さ変位量に基づき、タービン発電装置１の冷態時において各軸受４ａ〜４ｃに予め付与されるべき軸受高低差寸法Ｈ１、即ち各軸受４ａ〜４ｃの高さアライメント値が設定される（軸受高低差寸法計算ステップ）。同時に、両端の軸受４ａ，４ｃを結んだ直線（後述するダミー軸１６）から、真中の軸受４ｂまでの鉛直な距離である規定降下量Ｈ２が算出される。この規定降下量Ｈ２は、Ｌ１×ｔａｎβの式で求められる。βは両端の軸受４ａ，４ｃを結ぶ直線の水平からの傾斜角度である。

本実施形態では、減速機側の軸受４ｂ，４ｃの高さが、タービン側の軸受４ａよりも軸受高低差寸法Ｈ１だけ低く設定されており、タービン発電装置１の運転時に減速機側の温度が高まることによって軸受４ｂ，４ｃを支持する軸受支持部３ｂ，３ｃが熱膨張した際に、３つの軸受４ａ，４ｂ，４ｃの高さが同一高さに揃うようになっている。なお、この軸受高低差寸法Ｈ１の値は、アライメント調整時に毎回計算し直す必要はなく、タービン発電装置１の諸元や運転状況等に基づいて事前に設定されるものである。

次に、ステップＳ２で、タービン車室および減速機車室１２を開放し、タービンローター６（駆動軸）と減速軸７（従動軸）とがリジッドタイプのカップリング８によって連結されたアッセンブリー軸９が取り外される（図１参照）。

次に、ステップＳ３で、軸受４ａ，４ｂ，４ｃの摺動面を目視で確認する。この時には、図６（Ｂ）に示すように、軸受４ａ，４ｂ，４ｃの摺動面に、アッセンブリー軸９の相対摺動による「黒当たり」と呼ばれる摺接痕９ａが一定の幅で形成されていることが望ましい。なお、この時には軸受支持部３ａ，３ｂ，３ｃから軸受４ａ，４ｂ，４ｃを取り外すことなく検査を行う。

次に、ステップＳ４で、軸受４ａ，４ｂ，４ｃの摺動面に摺接痕９ａ（黒当たり）が想定した通りに形成されているか否かが判定される。この判定結果が否定判定（Ｎｏ）であればステップＳ５に移行し、高さアライメント調整を行う。即ち、基礎部２の上面と各軸受支持部３ａ，３ｂ，３ｃとの間に挟装されているシムの厚みを変更することで各軸受４ａ，４ｂ，４ｃの摺動面の高さを微調整する。その後、ステップＳ６に移行する。

ステップＳ４の判定結果が肯定判定（Ｙｅｓ）であればステップＳ６に移行し、図７に示すように、軸受４ａ，４ｂ，４ｃの上に、アッセンブリー軸９の軸部分の形状を模した直線的な形状のダミー軸１６を設置する（ダミー軸設置ステップ）。さらに、図８および図９にも示すように、真中の軸受４ｂの位置にジャッキダウン器具１７（押圧手段）を設置する。

ジャッキダウン器具１７は、ダミー軸１６の中間部を軸受４ｂに押し付ける器具であり、図９に示すように、軸受４ｂおよびダミー軸１６の両側に載置された一対の柱状支持部材２１と、この柱状支持部材２１の上に架設される梁状部材２２と、梁状部材２２を軸受支持部３ｂ側に牽引する２本のスタッドボルト２３およびナット２４と、梁状部材２２の中間部に鉛直に螺合された押圧ネジ２５と、この押圧ネジ２５の下端部に相対回転可能に設けられた押圧子２６とを備えて構成されている。

また、図７、図８に示すように、ジャッキダウン器具１７の前後と、軸受４ａおよび４ｃの位置に、それぞれダイヤルゲージ１８（降下量計測手段）が設けられており、ダミー軸１６の高さの降下量を検知できるようになっている。なお、ダイヤルゲージ１８に限らず、リニアゲージ等に代えてもよい。ダミー軸１６と、ジャッキダウン器具１７と、ダイヤルゲージ１８とによってアライメント計測装置２８が構成されている。

ステップＳ７では、軸受４ｂの上からジャッキダウン器具１７によってダミー軸１６を押圧し、ダミー軸１６が軸受４ｂに接触するまでのダミー軸降下量を計測する（降下量計測ステップ）。即ち、ジャッキダウン器具１７のスタッドボルト２３を締めて柱状支持部材２１を介して梁状部材２２を軸受支持部３ｂ（軸受４ｂ）の上に堅固に固定した上で、押圧ネジ２５を締めて行くと、押圧子２６がダミー軸１６に当接し、ダミー軸１６を押し下げる。これによりダミー軸１６が弾性変形して軸受４ｂに接触し、その移動量をダイヤルゲージ１８で読み取ることができる。なお、ここでは軸受４ｂの両側に設けられた２つのダイヤルゲージ１８の値の平均値とする。

次に、図８に示すように、ステップＳ７と同様な作業を軸受支持部３ｃおよび軸受４ｃにおいても実行する（ステップＳ８）。各軸受４ａ〜４ｃの高さアライメントが正しければ、軸受４ｃにはダミー軸１６が接触しているため、ジャッキダウン器具１７で押圧してもダミー軸１６は降下しない。

次に、ステップＳ９で、軸受４ｂ，４ｃの位置におけるダミー軸１６の降下量が、ステップＳ１で求めた規定降下量Ｈ２の許容範囲内にあるか否かを判定する（降下量判定ステップ）。このステップＳ９での判定結果が否定判定（Ｎｏ）であればステップＳ５に移行し、各軸受４ａ，４ｂ，４ｃの高さアライメント調整を行う（高さアライメント調整ステップ）。その後、ステップＳ６に移行し、ステップＳ６〜ステップＳ９のルーティンが繰り返される。

ステップＳ９の判定結果が肯定判定（Ｙｅｓ）であればステップＳ１０に移行し、ジャッキダウン器具１７とダイヤルゲージ１８を取り外し、軸受４ａ〜４ｃのメタル（摺動面）の手入れ（研磨等）を行なう。

次に、ステップＳ１１で、ダミー軸１６による軸受４ａ〜４ｃの着色当たり検査を行う（ダミー軸着色当たり検査ステップ）。この着色当たり検査は、図１０（Ａ）に示すように、赤い塗料や光明丹等の着色剤（非図示）を軸受４ａ〜４ｃの摺動面に塗布した状態でダミー軸１６を設置し、ダミー軸１６を軽く回転させて実質的な軸受当たり具合を検査するものである。

そして、ステップＳ１２で、ステップＳ１１におけるダミー軸着色当たり検査の結果、軸受４ａ，４ｂ，４ｃの摺動面に良好な当たりを示す着色痕が残されているか否かが判定される。良好な当たりを示す着色痕とは、図１０（Ｂ）に示すように、両端の軸受４ａ，４ｃにおいてはタービンローター側から減速機側に向かって幅が広くなる着色痕１６ａが残され、真中の軸受４ｂにおいては着色痕が無い状態である。

ステップＳ１２での判定結果が否定判定（Ｎｏ）、即ち良好とは言えない当たりを示す着色痕が残されている場合にはステップＳ５に移行し、各軸受４ａ，４ｂ，４ｃの高さアライメント調整を行う。その後、ステップＳ６に移行し、ステップＳ６〜ステップＳ１１のルーティンが繰り返される。

ステップＳ１２の判定結果が肯定判定（Ｙｅｓ）であればステップＳ１３に移行し、ダミー軸１６に代わってアッセンブリー軸９を軸受４ａ〜４ｃに乗せてステップＳ１１と同様に、アッセンブリー軸９による軸受４ａ〜４ｃの着色当たり検査を行う（アッセンブリー軸着色当たり検査ステップ）。

そして、ステップＳ１４で、ステップＳ１３におけるアッセンブリー軸着色当たり検査の結果、軸受４ａ，４ｂ，４ｃの摺動面に良好な当たりを示す着色痕が残されているか否かを判定する。この時の判定基準はステップＳ１２および図１０と同様である。

ステップＳ１４での判定結果が否定判定（Ｎｏ）、即ち良好とは言えない当たりを示す着色痕が残されている場合にはステップＳ５に移行し、各軸受４ａ，４ｂ，４ｃの高さアライメント調整を行う。また、アッセンブリー軸９の軸受ジャーナルを点検するのが好ましい。その後、ステップＳ６に移行し、ステップＳ６〜ステップＳ１３のルーティンが繰り返される。

ステップＳ１４の判定結果が肯定判定（Ｙｅｓ）であればステップＳ１５に移行する。ここでは、図１１に示すように、アッセンブリー軸９を軸受４ａ，４ｂ，４ｃの上に載せて軸受４ａのカバー４ｄを閉じ、この状態でアッセンブリー軸９のタービンローター側の端部を吊持具３０とクレーン（非図示）とで上方に持ち上げて、軸９の移動量、即ち軸受４ａの軸受隙間を、軸受４ａの両側に設けられた２つのダイヤルゲージ１８で計測する（軸受隙間計測ステップ）。この軸受隙間の計測値は、２つのダイヤルゲージ１８の平均値とする。同様にして、軸受４ｂと４ｃにおける軸受隙間も計測する。

次に、ステップＳ１６で、ステップＳ１５での軸受隙間計測において計測された軸受４ａ，４ｂ，４ｃの軸受隙間が許容範囲内にあるか否かを判定する（軸受隙間判定ステップ）。この判定結果が否定判定（Ｎｏ）であればステップＳ１７に移行し、軸受４ａが交換される（軸受交換ステップ）。次にステップＳ１８に移行し、軸受４ａの背面、つまり図１１に示すカバー４ｄの当たりが確認され、その後、ステップＳ６に移行してステップＳ６〜ステップＳ１６のルーティンが繰り返される。

ステップＳ１６の判定結果が肯定判定（Ｙｅｓ）であればステップＳ１９に移行し、開放されていたタービン車室および減速機車室１２の復旧が行われ、以上をもって高さアライメント調整が完了する。

以上説明したように、本実施形態に係る回転軸系のアライメント調整方法は、タービン発電装置１の冷態時において各軸受４ａ〜４ｃに予め付与されるべき軸受高低差寸法Ｈ１を計算する軸受高低差寸法計算ステップＳ１と、アッセンブリー軸９の軸部分の形状を模した直線的な形状のダミー軸１６を軸受４ａ〜４ｃの上に設置するダミー軸設置ステップＳ６と、軸受４ａ〜４ｃの各々の上方からジャッキダウン器具１７によってダミー軸１６を押圧し、該ダミー軸１６が弾性変形して各軸受４ａ〜４ｃに接触するまでのダミー軸降下量を計測する降下量計測ステップＳ７，Ｓ８と、このダミー軸降下量が軸受高低差寸法Ｈ１から導き出される規定降下量Ｈ２の許容範囲内にあるか否かを判定する降下量判定ステップＳ９と、この降下量判定ステップＳ９の判定結果が否定判定の場合に、各軸受４ａ〜４ｃの高さを調整する高さアライメント調整ステップＳ５と、を具備している。

このアライメント調整方法によれば、駆動軸であるタービンローター６と従動軸である減速軸７とがカップリング８により連結されたアッセンブリー軸９のカップリング連結を切り離すことなく、このアッセンブリー軸９を全体的に取り出して、その代わりにアッセンブリー軸９の形状を模した軽量且つ簡素な形状のダミー軸１６を複数の軸受４ａ〜４ｃの上に設置し、各軸受４ａ〜４ｃの上からジャッキダウン器具１７によってダミー軸１６を押圧することにより、ダミー軸１６を弾性変形させて各軸受４ａ〜４ｃに接触するまでのダミー軸降下量を計測し、高さアライメント調整を行うことができる。

そして、このダミー軸降下量が、複数の軸受４ａ〜４ｃの各々の軸方向間隔Ｌ１，Ｌ２、および運転時における軸受４ａ〜４ｃの各々の熱膨張による高さ変位量に基づき回転軸系の冷態時において各軸受４ａ〜４ｃに予め付与されるべく軸受高低差寸法計算ステップＳ１にて計算された軸受高低差寸法Ｈ１から導き出される規定降下量Ｈ２の許容範囲内にあるか否かが判定され（降下量判定ステップ）、ダミー軸１６の降下量が規定降下量Ｈ２の許容範囲内に無い場合には軸受４ａ〜４ｃの高さアライメントが調整される（高さアライメント調整ステップＳ５）。

このように、アッセンブリー軸９の代わりに簡素な軸形状のダミー軸１６を軸受４ａ〜４ｃ上に設置し、各軸受４ａ〜４ｃの位置でジャッキダウン器具１７によりダミー軸１６を押し下げ、ダミー軸１６が軸受４ａ〜４ｃに接触するまでのダミー軸降下量を計測することによって各軸受４ａ〜４ｃの高さが適正かどうかを判断する。

したがって、従来のようにタービンローター６と減速軸７との間のカップリング８の連結を切り離す必要がなく、例えば高さアライメント調整後のカップリング再結合時に横方向のアライメントがずれるといった虞もなく、簡易で安価な機材により、軸受４ａ〜４ｃの高さアライメント調整を可能にして、アッセンブリー軸９の回転振動を確実に防止することができる。

また、このアライメント調整方法においては、降下量判定ステップＳ９の判定結果が肯定判定の場合に、軸受４ａ〜４ｃとダミー軸１６との間に着色剤を塗布して実質的な軸受当たり具合を検査するダミー軸着色当たり検査ステップＳ１１をさらに行なっている。

このダミー軸着色当たり検査ステップＳ１１を行なうことにより、上述の降下量計測ステップＳ７，Ｓ８においてダミー軸１６の降下量から軸受４ａ〜４ｃの高低差を計測して各軸受４ａ〜４ｃの高さ調整を行うのみに留まらず、ダミー軸１６が各軸受４ａ〜４ｃに対して実際にどのように接触しているかを判断し、その結果が思わしくなければ軸受４ａ〜４ｃの高さを再調整することができる。このため、より綿密な高さアライメント調整を行うことができる。

さらに、このアライメント調整方法においては、ダミー軸着色当たり検査ステップＳ１１の検査結果が良好である場合に、軸受４ａ〜４ｃとアッセンブリー軸９との間に着色剤を塗布してより実質的な軸受当たり具合を検査するアッセンブリー軸着色当たり検査ステップＳ１３をさらに行なっている。

このアッセンブリー軸着色当たり検査ステップＳ１３を行なうことにより、ダミー軸１６のみならず、実際に軸受４ａ〜４ｃに搭載されるアッセンブリー軸９が各軸受４ａ〜４ｃに対して実際にどのように接触しているかを判断し、その結果が思わしくなければ軸受４ａ〜４ｃの高さを再調整することができる。このため、より高精度な高さアライメント調整を行うことができる。

また、このアライメント調整方法においては、アッセンブリー軸９を軸受４ａ〜４ｃの上に載せて該軸受４ａ〜４ｃのカバー４ｄを閉じ、この状態でアッセンブリー軸９を上方に持ち上げて、その移動量により軸受４ａ〜４ｃの軸受隙間を計測する軸受隙間計測ステップＳ１５と、この軸受隙間計測ステップＳ１５において計測された軸受隙間が許容範囲内にあるか否かを判定する軸受隙間判定ステップＳ１６と、軸受隙間判定ステップＳ１６の判定結果が否定判定の場合に軸受４ａ〜４ｃを交換する軸受交換ステップＳ１７と、をさらに行っている。

このため、各軸受４ａ〜４ｃの高さアライメントの調整を行うのみに留まらず、各軸受４ａ〜４ｃのカバー４ｄを閉じた状態で軸受４ａ〜４ｃの内径の隙間を測定し、その数値が許容範囲内になければ軸受４ａ〜４ｃを交換することができる。このように、アライメント調整と軸受４ａ〜４ｃの隙間検査の両方を行うことにより、アッセンブリー軸９の回転振動をより確実に防止することができる。

また、本実施形態におけるアライメント計測装置２８は、アッセンブリー軸９の軸部分の形状を模した形状を有し、軸受４ａ〜４ｃの上に設置されるダミー軸１６と、軸受４ａ〜４ｃの位置に設置されてダミー軸１６を下方に押圧するジャッキダウン器具１７（押圧手段）と、このジャッキダウン器具１７に押圧されたダミー軸１６が弾性変形して各軸受４ａ〜４ｃに接触するまでのダミー軸降下量を計測するダイヤルゲージ１８（降下量計測手段）とを備えて構成されている。

上記構成のアライメント計測装置２８によれば、ダミー軸１６の形状が簡素且つ単純であることに加えて、押圧手段として簡素な構成のジャッキダウン器具１７を使用できることと、降下量計測手段としてダイヤルゲージ１８を利用できることから、別段複雑で高価な機材を必要とせず、非常に簡易で安価な機材によって軸受４ａ〜４ｃの高さアライメント調整を行なうことができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更や改良を加えることができ、このように変更や改良を加えた実施形態も本発明の権利範囲に含まれるものとする。

例えば、上記実施形態では、アッセンブリー軸９が３つの軸受４ａ〜４ｃによって支持されているタービン発電装置１を例示しているが、軸受の数量は３つ以上であればよく、特に限定されるものではない。

また、上記実施形態では、アッセンブリー軸９がタービンローター６と減速軸７とがカップリング８によって連結されたものとしたが、例えばカップリングを有さないリジッド式の回転軸が複数の軸受によって軸支された回転軸系においても、上記実施形態を応用することができる。

１ タービン発電装置（回転軸系）
２ 基礎部
３ａ，３ｂ，３ｃ 軸受支持部
４ａ，４ｂ，４ｃ 軸受
４ｄ 軸受のカバー
６ タービンローター（駆動軸）
７ 減速軸（従動軸）
８ カップリング
９ アッセンブリー軸
１２ 減速機車室
１６ ダミー軸
１７ ジャッキダウン器具（押圧手段）
１８ ダイヤルゲージ（降下量計測手段）
２８ アライメント計測装置
Ｈ１ 軸受高低差寸法
Ｈ２ 規定降下量
Ｌ１，Ｌ２ 軸受の軸方向間隔
Ｓ１ 軸受高低差寸法計算ステップ
Ｓ５ 高さアライメント調整ステップ
Ｓ６ ダミー軸設置ステップ
Ｓ７，Ｓ８ 降下量計測ステップ
Ｓ９ 降下量判定ステップ
Ｓ１１ ダミー軸着色当たり検査ステップ
Ｓ１３ アッセンブリー軸着色当たり検査ステップ
Ｓ１５ 軸受隙間計測ステップ
Ｓ１６ 軸受隙間判定ステップ
Ｓ１７ 軸受交換ステップ

Claims (5)

1. 駆動軸と従動軸とがカップリングにより連結されたアッセンブリー軸が、少なくとも３つの軸受によって軸支されている回転軸系の、前記軸受の各々の高さを確認および調整するアライメント調整方法であって、
   前記軸受の各々の軸方向間隔、および前記回転軸系の運転時における前記軸受の各々の熱膨張による高さ変位量に基づき、前記回転軸系の冷態時において前記各軸受に予め付与されるべき軸受高低差寸法を計算する軸受高低差寸法計算ステップと、
   前記アッセンブリー軸の軸部分の形状を模したダミー軸を前記軸受の上に設置するダミー軸設置ステップと、
   前記軸受の各々の上から押圧手段によって前記ダミー軸を押圧し、該ダミー軸が弾性変形して前記各軸受に接触するまでのダミー軸降下量を計測する降下量計測ステップと、
   前記ダミー軸降下量が前記軸受高低差寸法から導き出される規定降下量の許容範囲内にあるか否かを判定する降下量判定ステップと、
   前記降下量判定ステップの判定結果が否定判定の場合に、前記複数の軸受の高さを調整する高さアライメント調整ステップと、
   を具備してなることを特徴とする回転軸系のアライメント調整方法。
2. 前記降下量判定ステップの判定結果が肯定判定の場合に、前記軸受と前記ダミー軸との間に着色剤を塗布して実質的な軸受当たり具合を検査するダミー軸着色当たり検査ステップをさらに行なうことを特徴とする請求項１に記載の回転軸系のアライメント調整方法。
3. 前記ダミー軸着色当たり検査ステップの検査結果が良好である場合に、前記軸受と前記アッセンブリー軸との間に着色剤を塗布して実質的な軸受当たり具合を検査するアッセンブリー軸着色当たり検査ステップをさらに行なうことを特徴とする請求項２に記載の回転軸系のアライメント調整方法。
4. 前記アッセンブリー軸を前記軸受の上に載せて該軸受上方のカバーを閉じ、この状態で前記アッセンブリー軸または前記ダミー軸を上方に持ち上げて、その移動量により前記軸受の軸受隙間を計測する軸受隙間計測ステップと、
   前記軸受隙間計測ステップにおいて計測された前記軸受隙間が許容範囲内にあるか否かを判定する軸受隙間判定ステップと、
   前記軸受隙間判定ステップの判定結果が否定判定の場合に前記軸受を交換する軸受交換ステップと、
   をさらに具備したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の回転軸系のアライメント調整方法。
5. 駆動軸と従動軸とがカップリングにより連結されたアッセンブリー軸が、少なくとも３つの軸受によって軸支されている回転軸系の、前記軸受の各々の高さを計測するアライメント計測装置であって、
   前記アッセンブリー軸の軸部分の形状を模した形状を有し、前記軸受の上に設置されるダミー軸と、
   前記軸受の位置に設置されて前記ダミー軸を下方に押圧する押圧手段と、
   前記押圧手段に押圧された前記ダミー軸が弾性変形して前記各軸受に接触するまでのダミー軸降下量を計測する降下量計測手段と、
   を具備してなることを特徴とするアライメント計測装置。

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