JP2015175328A - 検出装置、回転機械、及び検出装置の取付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】翼に対して所期の位置関係で取付け可能な検出装置を提供する。【解決手段】検出装置は、回転軸を含み、回転軸を中心に回転可能であり、回転軸と平行な方向に長い翼に接続され、回転軸を中心に前記翼と一緒に回転する第１部材と、第１部材に接続され、回転軸を中心とする回転方向に関する位置を示す第１マークを有し、回転軸を中心に第１部材と一緒に回転する第２部材と、第２部材に接続され、回転方向に関する位置を示す第２マークを有し、回転軸を中心に第２部材と一緒に回転する軸部材と、軸部材を回転可能に支持する本体部材と、を含む検出器と、を備える。検出器は、回転方向に関して軸部材が基準位置に配置されるときに基準値を出力し、軸部材は、回転方向に関して第１マークの位置と前記第２マークの位置とが一致するように第２部材に接続される。【選択図】図５

Description

本発明は、検出装置、回転機械、及び検出装置の取付け方法に関する。

回転機械の一例としてガスタービンが知られている。ガスタービンは、空気を圧縮する圧縮機と、圧縮機から供給された圧縮空気に燃料を噴射して燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼器から供給された燃焼ガスにより駆動するタービンとを備えている。例えば圧縮機の入口案内翼（ＩＧＶ：Inlet Guide Vane）のように、ガスタービンは回転可能な翼を有する。入口案内翼が回転することによって圧縮機に流入する空気の流入量が調整される。回転方向に関する翼の位置（角ポジション）は検出装置によって検出される。コンプレッサーガイドベーンの角ポジションを特定するためのデバイスに関する技術が特許文献１に開示されている。

特表２０１３−５１３７５９号公報

検出装置は、基準位置（基準角度）からの回転角度を検出することによって回転方向に関する翼の位置を検出する。検出装置が翼に対して所期の位置関係で取付けられないと、その検出装置の検出値が誤差を含む可能性がある。

本発明の態様は、翼に対して所期の位置関係で取付け可能な検出装置及びその検出装置を備える回転機械を提供することを目的とする。また、本発明の態様は、翼に対して検出装置を所期の位置関係で取付けることができる検出装置の取付け方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、回転軸を含み、前記回転軸を中心に回転可能であり、前記回転軸と平行な方向に長い翼に接続され、前記回転軸を中心に前記翼と一緒に回転する第１部材と、前記第１部材に接続され、前記回転軸を中心とする回転方向に関する位置を示す第１マークを有し、前記回転軸を中心に前記第１部材と一緒に回転する第２部材と、前記第２部材に接続され、前記回転方向に関する位置を示す第２マークを有し、前記回転軸を中心に前記第２部材と一緒に回転する軸部材と、前記軸部材を回転可能に支持する本体部材と、を含む検出器と、を備え、前記検出器は、前記回転方向に関して前記軸部材が基準位置に配置されるときに基準値を出力し、前記軸部材は、前記回転方向に関して前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とが一致するように前記第２部材に接続される、検出装置を提供する。

本発明の第２の態様は、前記回転軸と交差する中心軸を中心に回転する回転部材と、第１の態様の検出装置と、前記回転部材の周囲において前記回転軸が前記中心軸に対する放射方向に延在するように配置され、前記検出装置によって前記回転方向に関する位置を検出される翼と、を備える回転機械を提供する。

本発明の第３の態様は、回転軸を含み、前記回転軸を中心に回転可能であり、前記回転軸と平行な方向に長い翼と一緒に前記回転軸を中心に回転するように第１部材を前記翼に接続することと、前記第１部材と一緒に前記回転軸を中心に回転するように前記回転軸を中心とする回転方向に関する位置を示す第１マークを有する第２部材を前記第１部材に接続することと、前記回転方向に関する位置を示す第２マークを有する軸部材と、前記軸部材を回転可能に支持する本体部材と、を含み、前記回転方向に関して前記軸部材が基準位置に配置されるときに基準値を出力する検出器の前記軸部材を、前記回転軸を中心に前記第２部材と一緒に回転するように前記第２部材に接続することと、を含み、前記軸部材と前記第２部材とは、前記回転方向に関して前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とが一致するように接続される、検出装置の取付け方法を提供する。

本発明の態様によれば、検出装置は翼に対して所期の位置関係で取付けられる。

図１は、第１実施形態に係るガスタービンの一例を示す模式図である。 図２は、第１実施形態に係る圧縮機の一例を示す模式図である。 図３は、第１実施形態に係る入口案内翼の一例を示す模式図である。 図４は、第１実施形態に係る入口案内翼の一例を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る検出装置の一例を示す断面図である。 図６は、第１実施形態に係る検出装置の一例を示す分解斜視図である。 図７は、第１実施形態に係る検出器の一例を示す斜視図である。 図８は、第１実施形態に係る検出器の出力信号と軸部材の角度との関係の一例を示す図である。 図９は、第１実施形態に係る検出装置の取付け方法の一例を説明するための図である。 図１０は、第１実施形態に係る検出装置の取付け方法の一例を説明するための図である。 図１１は、第１実施形態に係る検出装置の取付け方法の一例を説明するための図である。 図１２は、第２実施形態に係る第２部材の一例を示す断面図である。 図１３は、第２実施形態に係る第２部材を上面側から見た平面図である。 図１４は、第２実施形態に係る検出装置の取付け方法の一例を説明するための図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、以下で説明する実施形態の構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る回転機械１の一例を模式図である。本実施形態においては、回転機械１がガスタービンである例について説明する。

図１に示すように、ガスタービン１は、空気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機２と、圧縮機２から供給された圧縮空気に燃料を噴射して燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器３と、燃焼器３から供給された燃焼ガスにより駆動するタービン４と、タービン４及び圧縮機２に配置される軸部材（回転部材）５とを備えている。軸部材５に発電機６が接続される。軸部材５は、中心軸ＡＸを中心に回転する。

図２は、本実施形態に係る圧縮機２の一例を示す模式図である。圧縮機２は、外部から取り入れた空気を圧縮して圧縮空気を生成する。圧縮機２は、軸部材５が配置されるケーシング１２と、ケーシング１２に設けられた空気流入口７と、ケーシング１２の空気流入口７に配置され、圧縮機２に流入する空気の流入量を調整する入口案内翼（ＩＧＶ：Inlet Guide Vane）８と、入口案内翼８を回転可能なアクチュエータ９とを備えている。

入口案内翼８は、回転軸Ｊを中心に回転可能である。回転軸Ｊは、中心軸ＡＸと交差する。回転軸Ｊは、中心軸ＡＸに対する放射方向に延在する。回転軸Ｊは、入口案内翼８を通る。すなわち、入口案内翼８は、回転軸Ｊを含む。入口案内翼８は、回転軸Ｊと平行な方向に長い。入口案内翼８は、軸部材５の周囲に複数配置される。入口案内翼８は、軸部材５の周囲において、回転軸Ｊが中心軸ＡＸに対する放射方向に延在するように配置される。

アクチュエータ９の作動により、入口案内翼８は回転軸Ｊを中心に回転する。入口案内翼８が回転すると、中心軸ＡＸと平行な軸に対する入口案内翼８の角度（開度）が変化する。アクチュエータ９は、入口案内翼８を回転して、入口案内翼８の角度を調整する。入口案内翼８の角度が調整されることにより、圧縮機２に流入する空気の流入量が調整される。例えば、中心軸ＡＸと平行な軸に対する入口案内翼８の角度が大きくなるように入口案内翼８が回転すると、圧縮機２に対する空気の流入量は少なくなる。中心軸ＡＸと平行な軸に対する入口案内翼８の角度が小さくなるように入口案内翼８が回転すると、圧縮機２に対する空気の流入量は多くなる。

図２に示すように、圧縮機２は、流入した空気を圧縮する動翼１０及び静翼１１を備えている。動翼１０は、軸部材５に接続され、軸部材５と一緒に回転する。静翼１１は、圧縮機２のケーシング１２に固定される。動翼１０が回転することにより、静翼１１と協働して空気を圧縮する。動翼１０及び静翼１１は、入口案内翼８よりも下流側に配置される。１組の動翼１０及び静翼１１からなる段は、中心軸ＡＸと平行な方向に複数（複数段）設けられる。図２は、１段目の動翼１０Ａ及び静翼１１Ａと、２段目の動翼１０Ｂとを示す。

図３は、本実施形態に係る入口案内翼８の一例を示す模式図である。図３は、空気流入口７側から見た圧縮機２の一部を模式的に示す。図３に示すように、入口案内翼８は、空気流入口７において、中心軸ＡＸの周囲に複数配置される。圧縮機２は、中心軸ＡＸを囲むように設けられた構造体１３と、中心軸ＡＸに対する放射方向に関して構造体１３の外側に配置され、構造体１３を囲むように設けられた構造体１４と、中心軸ＡＸに対する放射方向に関して構造体１４の外側に配置され、構造体１４を囲むように設けられた構造体１５とを有する。入口案内翼８の一端部（外端部）は、構造体１４に支持される。入口案内翼８の他端部（内端部）は、構造体１３に支持される。

図４は、本実施形態に係る入口案内翼８の一例を示す図である。図４に示すように、入口案内翼８は、翼形部１６と、翼形部１６の一端部（外端部）に設けられたシャフト部１７と、翼形部１６の他端部（内端部）に設けられたシャフト部１８とを備えている。シャフト部１７は、構造体１４に支持される。シャフト部１８は、構造体１３に支持される。構造体１４は、シャフト部１７を回転可能に支持する。構造体１３は、シャフト部１８を回転可能に支持する。シャフト部１７が構造体１４に支持され、シャフト部１８が構造体１３に支持された状態で、入口案内翼８は、回転軸Ｊを中心に回転する。

圧縮機２は、回転軸Ｊを中心とする回転方向に関する入口案内翼８の位置を検出する検出装置２０を備えている。検出装置２０は、回転方向に関する基準位置（基準角度）からの入口案内翼８の回転角度を検出することによって、回転方向に関する入口案内翼８の位置を検出する。

図５は、本実施形態に係る検出装置２０の一例を示す断面図である。図６は、本実施形態に係る検出装置２０の一例を示す分解斜視図である。図４、図５、及び図６に示すように、検出装置２０は、入口案内翼８に接続される第１部材２１と、第１部材２１に接続される第２部材２２と、第２部材２２に接続される検出器２３とを備えている。

第１部材２１は、入口案内翼８のシャフト部１７に固定される。第１部材２１は、中心軸ＡＸに対する放射方向に関して外側を向く上面２１ＦＵ及び上面２１ＦＵの反対方向を向く下面２１ＦＢを有するフランジ部２１Ｆと、下面２１ＦＢから突出するように設けられた雄ねじ部２１Ｒと、上面２１ＦＵから突出するように設けられた凸部２１Ｔとを有する。

シャフト部１７は、雌ねじ孔１７Ｒを有する。雌ねじ孔１７Ｒと雄ねじ部２１Ｒとが結合されることによって、入口案内翼８と第１部材２１とが固定される。雌ねじ孔１７Ｒと雄ねじ部２１Ｒとが結合された状態で、下面２１ＦＢとシャフト部１７の上面１７Ｕとは接触する。入口案内翼８が回転軸Ｊを中心に回転すると、その入口案内翼８に固定されている第１部材２１は、回転軸Ｊを中心に入口案内翼８と一緒に回転する。シャフト部１７と第１部材２１とが固定された状態で、回転軸Ｊは、シャフト部１７及び第１部材２１を通る。

第２部材２２は、第１部材２１に固定される。第２部材２２の少なくとも一部は、中心軸ＡＸに対する放射方向に関して第１部材２１の外側に配置される。第２部材２２は、中心軸ＡＸに対する放射方向に関して外側を向く上面２２Ｕと、上面２２Ｕの反対方向を向く下面２２Ｂと、下面２２Ｂに設けられた凹部２２１と、上面２２Ｕに設けられた凹部２２２とを有する。凹部２２１に第１部材２１の少なくとも一部が嵌まる。凹部２２２に検出器２３の少なくとも一部が嵌まる。下面２２Ｂは、凹部２２１の下端の開口の周囲に配置される。上面２２Ｕは、凹部２２２の上端の開口の周囲に配置される。

凹部２２１に凸部２１Ｔの少なくとも一部が嵌まる。本実施形態において、凸部２１Ｔは、円柱状である。凹部２２１の内面は、凸部２１Ｔの外面に沿う形状である。凸部２１Ｔの直径（外径）は、凹部２２１の直径（内径）と実質的に等しい。凸部２１Ｔの直径（外径）は、凹部２２１の直径（内径）よりも僅かに小さくてもよい。凹部２２１に凸部２１Ｔが嵌まることにより、第１部材２１と第２部材２２とが接続される。

凹部２２１に凸部２１Ｔが嵌められている状態で、第１部材２１と第２部材２２とは、中心軸Ｊの回転方向に関して相対移動可能でもよいし、相対移動不可能でもよい。すなわち、凸部２１Ｔが凹部２２１の内側で動けるように凹部２２１に嵌められてもよい。凸部２１Ｔが凹部２２１の内側で動けないように凹部２２１に嵌められてもよい。

本実施形態においては、凹部２２１に凸部２１Ｔが嵌められている状態で、第２部材２２に所定力よりも大きい力が加えられたとき、第１部材２１と第２部材２２とが中心軸Ｊを中心とする回転方向に関して相対移動するように、凸部２１Ｔの外径の寸法及び凹部２２１の内径の寸法が定められている。すなわち、凹部２２１の内面と凸部２１Ｔの外面とが接触した状態で、第２部材２２に強い力が加えられたとき、第２部材２２は第１部材２１に対して回転する。第２部材２２に加えられる力が大きいときに第２部材２２が回転し、第２部材２２に加えられる力が小さいときに第２部材２２が回転しないように、凸部２１Ｔと凹部２２１との嵌め合い公差が定められている。

凹部２２１に凸部２１Ｔが嵌められた状態で、下面２２Ｂと上面２１ＦＵとは接触する。入口案内翼８及び第１部材２１が回転軸Ｊを中心に回転すると、第１部材２１に接続されている第２部材２２は、回転軸Ｊを中心に第１部材２１と一緒に回転する。第１部材２１と第２部材２２が接続された状態で、回転軸Ｊは、第１部材２１及び第２部材２２を通る。

検出器２３は、軸部材２３１と、軸部材２３１を回転可能に支持する本体部材２３２とを有する。検出器２３の少なくとも一部は、中心軸ＡＸに対する放射方向に関して第２部材２２の外側に配置される。

本実施形態において、検出器２３は、非接触式角度検出器である。検出器２３は、回転式差動変位計（ＲＶＤＴ：Rotary Variable Differential Transformer）である。なお、回転式差動変位計は、回転式可変差動変圧器と呼ばれてもよい。回転式差動変位計は、防爆性及び耐久性を有する角度センサである。

本体部２３２は、中心軸ＡＸに対する放射方向に関して外側を向く上面２３２Ｕと、上面２３２Ｕの反対方向を向く下面２３２Ｂとを有する。軸部材２３１は、下面２３２Ｂから突出するように設けられる。

本体部材２３２は、構造体１５に支持される。構造体１５に支持されることにより、本体部材２３２の位置は、実質的に固定される。軸部材２３１は、中心軸Ｊを中心に回転可能である。

凹部２２２に軸部材２３１の少なくとも一部が嵌まる。本実施形態において、軸部材２３１は、円柱状である。凹部２２２の内面は、軸部材２３１の外面に沿う形状である。軸部材２３１の直径（外径）は、凹部２２２の直径（内径）と実質的に等しい。軸部材２３１の直径（外径）は、凹部２２２の直径（内径）よりも僅かに小さくてもよい。凹部２２２に軸部材２３１が嵌まることにより、第２部材２２と軸部材２３１（検出器２３）とが接続される。

凹部２２２に軸部材２３１が嵌められた状態で、本体部材２３２と第２部材２２とは接触しない。下面２３２Ｂと上面２２Ｕとは間隙を介して対向する。入口案内翼８、第１部材２１、及び第２部材２２が回転軸Ｊを中心に回転すると、第２部材２２に接続されている軸部材２３１は、回転軸Ｊを中心に第２部材２２と一緒に回転する。第２部材２２と軸部材２３１とが接続された状態で、回転軸Ｊは、第２部材２２及び軸部材２３１を通る。

本実施形態において、検出装置２０は、第１部材２１と第２部材２２とを固定する第１固定部材２４と、第２部材２２と軸部材２３１とを固定する第２固定部材２６とを備えている。第１固定部材２４及び第２固定部材２６のそれぞれは、雄ねじ部材（止めねじ部材）を含む。

第２部材２２は、第１固定部材２４の少なくとも一部が配置される第１孔部２５と、第２固定部材２６の少なくとも一部が配置される第２孔部２７とを有する。第１孔部２５は、第２部材２２の外面２２Ｓと凹部２２１の内面とを結ぶように形成された貫通孔を含む。第２孔部２７は、第２部材２２の外面２２Ｓと凹部２２２の内面とを結ぶように形成された貫通孔を含む。

本実施形態において、第１孔部２５と第２孔部２７とは、回転軸Ｊと平行な軸方向に関して異なる位置に設けられ、回転軸Ｊの周方向に関して同じ位置に設けられている。回転軸Ｊと平行な軸方向は、中心軸ＡＸに対する放射方向と平行である。回転軸Ｊの周方向は、回転軸Ｊを中心とする回転方向を含む。

第１孔部２５は、雌ねじ溝を有する。第１固定部材２４は、第１孔部２５の雌ねじ溝と結合可能な雄ねじ山を有する。凹部２２１に凸部２１Ｔが配置された状態で、第１固定部材２４の先端部が凹部２２１の凸部２１Ｔに接触するように第１固定部材２４が第１孔部２５にねじ込まれることによって、凹部２２１の凸部２１Ｔと第２部材２２とが第１固定部材２４により固定される。第１固定部材２４により凸部２１Ｔが凹部２２１の内面に押し付けられることによって、第１部材２１と第２部材２２とが固定される。

第２孔部２７は、雌ねじ溝を有する。第２固定部材２６は、第２孔部２７の雌ねじ溝と結合可能な雄ねじ山を有する。凹部２２２の軸部材２３１が配置された状態で、第２固定部材２６の先端部が凹部２２２の軸部材２３１に接触するように第２固定部材２６が第２孔部２７にねじ込まれることによって、凹部２２２の軸部材２３１と第２部材２２とが第２固定部材２６により固定される。第２固定部材２６により軸部材２３１が凹部２２２の内面に押し付けられることによって、第２部材２２と軸部材２３１とが固定される。

図７は、本実施形態に係る検出器２３の一例を示す斜視図である。図６及び図７に示すように、第２部材２２は、回転軸Ｊを中心とする回転方向に関する位置を示す第１マーク（第１アライメントマーク）３１を有する。軸部材２３１は、回転軸Ｊを中心とする回転方向に関する位置を示す第２マーク（第２アライメントマーク）３２を有する。本体部材２３２は、回転軸Ｊを中心とする回転方向に関する位置を示す第３マーク（第３アライメントマーク）３３を有する。

第１マーク３１は、第２部材２２の外面（側面）２２Ｓに設けられている。側面２２Ｓは、上面２２Ｕの外縁部と下面２２Ｂの外縁部とを結ぶように配置される。第２部材２２は、実質的に円柱状（円筒状）であり、側面２２Ｓは、曲面を含む。第１マーク３１は、第２部材２２の側面２２Ｓの１箇所に設けられている。第１マーク３１は、回転軸Ｊと平行な軸方向に長いライン状のマークである。第１マーク３１は、第２部材２２とは異なる色の塗料で形成されてもよい。第１マーク３１は、第２部材２２に形成されたノッチ（切欠部）でもよい。

第２マーク３２は、軸部材２３１の側面（外面）２３１Ｓに設けられている。軸部材２３１は、実質的に円柱状（円筒状）であり、側面２３１Ｓは、曲面を含む。第２マーク３２は、軸部材２３１の側面２３１Ｓの１箇所に設けられている。第２マーク３２は、回転軸Ｊと平行な軸方向に長いライン状のマークである。第２マーク３２は、軸部材２３１とは異なる色の塗料で形成されてもよい。第２マーク３２は、軸部材２３１に形成されたノッチ（切欠部）でもよい。

第３マーク３３は、本体部材２３２の下面２３２Ｂに設けられている。凹部２２２に軸部材２３１が嵌まっているとき、本体部材２３２の下面２３２Ｂは、第２部材２２の上面２２Ｕと間隙を介して対向する。第３マーク３３は、本体部材２３２の下面２３２Ｂの１箇所に設けられている。第３マーク３３は、回転軸Ｊに対する放射方向に長いライン状のマークである。第３マーク３３は、本体部材２３２とは異なる色の塗料で形成されてもよい。第３マーク３３は、本体部材２３２に形成されたノッチ（切欠部）でもよい。

図６に示すように、本実施形態において、軸部材２３１と第２部材２２とは、回転軸Ｊを中心とする回転方向に関して第１マーク３１の位置と第２マーク３２の位置とが一致するように接続される。

図７に示すように、軸部材２３１は、回転軸Ｊを中心とする回転方向に関して第２マーク３２の位置と第３マーク３３の位置とが一致するように、本体部材２３２に対して回転することができる。軸部材２３１は、回転軸Ｊを中心とする回転方向に関して第２マーク３２の位置と第３マーク３３の位置とが一致しないように、本体部材２３２に対して回転することができる。

図８は、本実施形態に係る検出器２３の出力信号（検出値）と、本体部材２３２に対する軸部材２３１の角度（回転角度）との関係の一例を示す図である。横軸は、本体部材２３２に対する軸部材２３１の角度である。縦軸は、検出器２３の出力信号（検出値）である。検出値は、例えば検出器２３から出力される電圧値を含む。

検出器２３は、回転軸Ｊを中心とする回転方向に関して軸部材２３１が基準位置に配置されているときに基準値を出力する。基準位置は、回転方向の基準角度を含む。基準位置は、０点位置（０度位置）である。検出器２３の出力信号の基準値は、例えば０値である。検出器２３は、基準位置（基準角度）からの軸部材２３１の角度（回転角度）を検出することによって、回転方向に関する軸部材２３１の位置を検出する。

基準位置からの軸部材２３１の角度が変化すると、検出器２３から出力される検出値が変化する。本実施形態において、検出器２３は、回転方向に関して第２マーク３２の位置と第３マーク３３の位置とが一致するときに基準値を出力する。すなわち、回転方向に関して第２マーク３２の位置と第３マーク３３の位置とが一致する状態は、軸部材２３１が基準位置（０点位置）に配置されている状態を含む。

回転方向に関する基準位置からの軸部材２３１の所定角度範囲において、軸部材２３１の角度と検出値とは比例関係となる。図８に示すように、基準位置を中心として−α度（例えば−４５度）から＋α度（例えば＋４５度）の軸部材２３１の角度範囲ＡＲにおいて、軸部材２３１の角度と検出値とは比例関係となる。すなわち、軸部材２３１の所定角度範囲において、検出器２３の検出値は直線性を示す。検出値が直線性を示す軸部材２３１の所定角度範囲において、検出器２３は所期の検出精度を発揮する。そのため、回転方向に関して第２マーク３２の位置と第３マーク３３の位置とを一致させた状態で、検出器２３を含む検出装置２０が入口案内翼８に設置される。

次に、検出装置２０を入口案内翼８に取付ける方法の一例について、図９、図１０、及び図１１を参照して説明する。

図９に示すように、検出器２３の軸部材２３１と第２部材２２とが接続される。本体部材２３２に対する回転方向に関する軸部材２３１の位置を調整して、回転方向に関して第２マーク３２の位置と第３マーク３３の位置とを一致させた状態で、軸部材２３１と第２部材２２とが接続されてもよい。第２部材２２に設けられた凹部２２２に軸部材２３１の少なくとも一部を嵌めることによって、軸部材２３１と第２部材２２とが接続される。

軸部材２３１と第２部材２２とは、中心軸Ｊを中心とする回転方向に関して第２部材２２の第１マーク３１の位置と軸部材２３１の第２マーク３２の位置とが一致するように接続される。回転方向に関して第２マーク３２の位置と第３マーク３３の位置とが一致しているとき、回転方向に関して第１マーク３１の位置と第２マーク３２の位置と第３マーク３３の位置とが一致した状態で、検出器２３の軸部材２３１と第２部材２２とが接続される。

第２部材２２の凹部２２２に軸部材２３１を嵌めた後、第２部材２２の外面２２Ｓと凹部２２２の内面とを結ぶ第２孔部２７に第２固定部材２６が挿入される。第２固定部材２６が第２孔部２７にねじ込まれ、第２固定部材２６の先端部が凹部２２２の軸部材２３１に接触することによって、第２部材２２と軸部材２３１とが第２固定部材２６で固定される。これにより、軸部材２３１と第２部材２２とは、回転軸Ｊを中心に一緒に回転可能である。

図１０に示すように、第１部材２１が入口案内翼８（シャフト部１７）に接続される。第１部材２１の雄ねじ部２１Ｒとシャフト部１７の雌ねじ孔１７Ｒとが結合されることによって、第１部材２１と入口案内翼８とが固定される。これにより、第１部材２１と入口案内翼８とは、回転軸Ｊを中心に一緒に回転可能である。

第１部材２１と入口案内翼８とが接続され、軸部材２３１と第２部材２２とが接続された後、第１部材２１と第２部材２２とが接続される。図１１に示すように、第２部材２２に設けられた凹部２２１に第１部材２１の凸部２１Ｔを嵌めることによって、第１部材２１と第２部材２２とが接続される。また、検出器２３の本体部材２３２が構造体１５に固定される。

本実施形態においては、凹部２２１に凸部２１Ｔを嵌めた後、第１固定部材２４を用いて第１部材２１と第２部材２２とを固定する前に、第１部材２１と第２部材２２とが接続された状態で（凹部２２１に凸部２１Ｔが配置された状態で）、第１部材２１に対して第２部材２２が回転方向に移動される。上述のように、弱い力を第２部材２２に加えただけでは第１部材２１に対して第２部材２２は回転しない。所定力よりも強い力を第２部材２２に加えることにより第１部材２１に対して第２部材２２は回転可能である。本実施形態においては、第１固定部材２４を用いて第１部材２１と第２部材２２とが固定される前に、第２部材２２に力を加えて、回転方向に関する第２部材２２の位置が調整される。

第２固定部材２６により軸部材２３１と第２部材２２とは固定されている（軸部材２３１と第２部材２２とは一体化されている）。そのため、第２部材２２に力を加えても、軸部材２３１と第２部材２２との相対位置は変化しない。換言すれば、第２部材２２に力を加えても、回転方向に関する第１マーク３１と第２マーク３２との相対位置は維持される。

本実施形態においては、軸部材２３１が基準位置に配置されるように、回転方向に関する第２部材２２の位置が調整される。軸部材２３１と第２部材２２とは固定されており、第２部材２２が回転することによって、軸部材２３１が回転する。回転方向に関する第２部材２２の位置が調整されることによって、軸部材２３１が基準位置に配置される。

第２部材２２の回転は、作業者により（手動により）行われてもよいし、工具を使って行われてもよい。回転方向に関する第２部材２２の位置の調整は、第２部材２２に設けられた第１マーク３１を参照しながら行われる。第１マーク３１は、第２マーク３２よりも大きい。そのため、第１マーク３１の視認性は、第２マーク３２の視認性よりも高い。また、第２部材２２の外径（直径）は、軸部材２３１の外形よりも大きい。したがって、軸部材２３１に付加された第２部材２２を操作することにより、回転方向に関する軸部材２３１の位置調整を円滑に行うことができる。

回転方向に関する第２部材２２（軸部材２３１）の位置調整は、検出器２３から出力される検出値を参照しながら行われてもよい。検出器２３から出力される検出値が基準値を示すように、回転方向に関する第２部材２２の位置調整を行うことにより、軸部材２３１を基準位置に配置することができる。

回転方向に関する第２部材２２（軸部材２３１）の位置調整は、第１マーク３１及び第３マーク３３を参照しながら行われてもよい。本実施形態においては、第２マーク３２と第３マーク３３の位置とが一致することにより、軸部材２３１が基準位置に配置される。第２マーク３２は、第２部材２２に隠れているため参照し難い。一方、本体部材２３２の下面２３２Ｂと第２部材２２の上面２２Ｕとは離れており、下面２３２Ｂに設けられている第３マーク３３は参照し易い。また、第１マーク３１の位置と第２マーク３２の位置とは一致している。したがって、第１マーク３１及び第３マーク３３を参照して、第１マーク３１の位置と第３マーク３３の位置とが一致するように、回転方向に関する第２部材２２の位置調整を行うことにより、軸部材２３１を基準位置に配置することができる。

回転方向に関する第２部材２２（軸部材２３１）の位置調整は、入口案内翼８が初期位置（例えば開度が０度の位置）に配置された状態で行われてもよい。第１部材２１は入口案内翼８に固定され、本体部材２３２は構造体１５に固定される。軸部材２３１及び第２部材２２は一体であり、第２部材２２は第１部材２１に対して回転可能である（空回り可能である）。これにより、入口案内翼８が初期位置に配置されている状態で、軸部材２３１を基準位置に配置することができる。

回転方向に関する第２部材２２（軸部材２３１）の位置調整が行われた後、第２部材２２の外面２２Ｓと凹部２２１の内面とを結ぶ第１孔部２５に第１固定部材２４が挿入される。第１固定部材２４が第１孔部２５にねじ込まれ、第１固定部材２４の先端部が凹部２２１の凸部２１Ｔに接触することによって、第２部材２２と凹部２２１の凸部２１Ｔとが第１固定部材２４で固定される。これにより、第１部材２１と第２部材２２とは、回転軸Ｊを中心に一緒に回転可能である。

以上により、入口案内翼８と第１部材２１と第２部材２２と検出器２３の軸部材２３１とが固定され、一体化される。入口案内翼８と第１部材２１と第２部材２２と検出器２３の軸部材２３１とは、回転軸Ｊを中心に一緒に回転可能である。検出器２３の本体部材２３２は、構造体１５に固定される。これにより、入口案内翼８が回転軸Ｊを中心に回転した場合、検出器２３は、基準位置に対する入口案内翼８の回転角度を検出することができる。上述のように、入口案内翼８が初期位置に配置されている状態で、軸部材２３１が基準位置に配置されることにより、検出器２３は、初期位置に対する入口案内翼８の角度（開度）を検出することができる。検出器２３は、基準位置に対する入口案内翼８の回転角度を検出することによって、回転方向に関する入口案内翼８の位置を検出することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、軸部材２３１に第２部材２２を接続したので、高い視認性を有する第２部材２２の第１マーク３１を使って、回転方向に関する軸部材２３１の位置調整を円滑に行うことができる。本実施形態においては、第１マーク３１を参照しながら、第２部材２２を操作して、その第２部材２２に固定されている軸部材２３１を基準位置（０点位置）に円滑に高精度で配置することができる。

したがって、第２部材２２を介して、入口案内翼８に対して検出器２３（軸部材２３１）を所期の位置関係で取付けることができるため、検出器２３の検出値に誤差が含まれることが抑制される。そのため、検出器２３（検出装置２０）は、高い検出精度で、回転方向に関する入口案内翼８の位置を検出することができる。

また、軸部材２３１よりも外形が大きい第２部材２２が軸部材２３１に付加されるため、検出器２３を入口案内翼８に取付けるときの作業性は向上する。例えば、軸部材２３１と入口案内翼８とを直接的に接続する作業よりも、第２部材２２を介して軸部材２３１と入口案内翼８とを接続する作業のほうが、作業性（操作性）は良好である。また、高い操作性が得られるため、回転方向に関する軸部材２３１の位置調整は円滑に行われる。

また、本実施形態によれば、第２部材２２との接続に適した構造（形状）を有する第１部材２１が入口案内翼８に固定され、その第１部材２１を介して第２部材２２と入口案内翼８とが接続される。本実施形態においては、第２部材２２との接続作業を円滑に行うことができ、且つ、回転方向に関する軸部材２３１の位置調整作業を円滑に行うことができるように、第１部材２１は、第２部材２２の凹部２２１に嵌まる円柱状の凸部２１Ｔを有する。第１部材２１が円柱状の凸部２１Ｔを有するため、凹部２２１に凸部２１Ｔを嵌めた状態で、第１部材２１と第２部材２２とを回転方向に相対移動することができる。これにより、回転方向に関する軸部材２３１の位置調整を円滑に行うことができる。

また、本実施形態によれば、第１固定部材２４によって第１部材２１と第２部材２２とが固定される前において、第１部材２１と第２部材２２とは回転方向に関して相対移動可能である（第２部材２２は空回り可能である）。これにより、第１部材２１と第２部材２２とが接続された状態で（凹部２２１に凸部２１Ｔが配置された状態で）、第２部材２２を操作して軸部材２３１を基準位置に配置する作業を円滑に行うことができる。第１部材２１と第２部材２２とが回転方向に関して相対移動された後、第１固定部材２４により第１部材２１と第２部材２２とが固定されることにより、第１部材２１と第２部材２２とは、安定して一緒に回転することができる。

また、本実施形態においては、第１部材２１と第２部材２２とを固定するための第１固定部材２４が配置される第１孔部２５と、第２部材２２と軸部材２３１とを固定するための第２固定部材２６が配置される第２孔部２７とは、回転軸Ｊと平行な軸方向に関して異なる位置に設けられ、回転軸Ｊの周方向に関して同じ位置に設けられる。第１孔部２５は１つ設けられる。第２孔部２７は１つ設けられる。第１孔部２５に配置された１つの第１固定部材２４により、第１部材２１と第２部材２２とが固定される。第２孔部２７に配置された１つの第２固定部材２６により、第２部材２２と軸部材２３１とが固定される。本発明者は、このような固定構造を採用することにより、第１部材２１と第２部材２２と軸部材２３１との固定が安定し、円滑に回転可能であることを見出した。そのため、検出器２３を入口案内翼８に対して所期の位置関係で取付けることができる。

また、本実施形態においては、軸部材２３１と第２部材２２との接続が行われ、第１部材２１と入口案内翼８との接続が行われた後、第１部材２１と第２部材２２との接続が行われる。これにより、作業性良く、検出装置２０を入口案内翼８に取付けることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１２は、本実施形態に係る第２部材２２０の一例を示す断面図である。図１３は、本実施形態に係る第２部材２２０を上面側から見た平面図である。

本実施形態において、第２部材２２０は、ハンドル部材４０が挿入される第３孔部３０を有する。ハンドル部材４０は、棒状の部材である。第３孔部３０は、第２部材２２０の外面に設けられる。

図１４は、本実施形態に係る検出装置２０の取付け方法の一例を示す図である。上述の実施形態に従って、軸部材２３１が第２部材２２０の凹部２２２に嵌められた後、軸部材２３１と第２部材２２０とが第２固定部材２６で固定される。また、入口案内翼８と第１部材２１とが固定される。

軸部材２３１と第２部材２２０とが固定され、第１部材２１と入口案内翼８とが固定された後、第１部材２１と第２部材２２０との接続が行われる。第１部材２１と第２部材２２０とが第１固定部材２４で固定される前に、第１部材２１と第２部材２２０とが接続された状態で（第２部材２２０の凹部２２１に凸部２１Ｔが配置された状態で）、第１部材２１に対して第２部材２２０が回転する。

図１４に示すように、本実施形態においては、第２部材２２０に設けられた第３孔部３０にハンドル部材４０が挿入される。ハンドル部材４０の一部が第３孔部３０に配置される。ハンドル部材４０の一端部（先端部）を含むハンドル部材４０の一部が第３孔部３０に配置された状態で、ハンドル部材４０の他端部を含むハンドル部材４０の一部が操作される。ハンドル部材４０は、第１部材２１に対して第２部材２２０が回転方向に移動するように操作される。第２部材２２０に固定されている軸部材２３１が基準位置に配置されるように、又は、第２部材２２０に設けられている第１マーク３１が望みの方向を向くように、第２部材２２０が回転方向に移動する。

回転方向に関する第２部材２２０の位置が調整された後、ハンドル部材４０が第３孔部３０から外される。第１孔部２５に配置された第１固定部材２４によって、第１部材２１と第２部材２２０とが固定される。

以上説明したように、本実施形態によれば、ハンドル部材４０を使って、回転方向に関する第２部材２２０の位置を円滑に調整することができる。第１部材２１と第２部材２２０とが安定して固定されるように、嵌め合い公差を小さくした場合、第１部材２１と第２部材２２０とが接続された状態で第１部材２１に対して第２部材２２０を回転させるために必要とされる力は大きくなる。すなわち、検出装置２０による検出精度の低下が抑制されるように、凸部２１Ｔの外径と凹部２２１の内径とを近似させて凸部２１Ｔを凹部２２１に硬固に嵌めた場合、第２部材２２０を空回りさせることは困難となる。本実施形態においては、ハンドル部材４０を使うことにより、第２部材２２０に加える力（モーメント）を大きくすることができる。したがって、凸部２１Ｔが凹部２２１に硬固に嵌まっていても、ハンドル部材４０を使って第２部材２２０を円滑に回転させることができる。

なお、上述の各実施形態においては、検出装置２０が圧縮機２の入口案内翼８に取付けられることとした。例えば、ガスタービン１が、回転可能な静翼１１を有する場合、その静翼１１に検出装置２０が取り付けられてもよい。静翼１１に取付けられた検出装置２０は、回転方向に関する静翼１１の位置を検出することができる。

なお、上述の各実施形態においては、回転機械１がガスタービン（圧縮機２）であることとした。回転機械１は、タービン４でもよい。回転機械１は、蒸気タービンを含んでもよい。

１ ガスタービン
２ 圧縮機
３ 燃焼器
４ タービン
５ 軸部材
６ 発電機
７ 空気流入口
８ 入口案内翼
９ アクチュエータ
１０ 動翼
１１ 静翼
１２ ケーシング
１３ 構造体
１４ 構造体
１５ 構造体
１６ 翼形部
１７ シャフト部
１７Ｒ 雌ねじ孔
１７Ｕ 上面
１８ シャフト部
２０ 検出装置
２１ 第１部材
２１Ｆ フランジ部
２１ＦＢ 下面
２１ＦＵ 上面
２１Ｒ 雄ねじ部
２１Ｔ 凸部
２２ 第２部材
２２Ｂ 下面
２２Ｕ 上面
２２Ｓ 外面（側面）
２３ 検出器
２４ 第１固定部材
２５ 第１孔部
２６ 第２固定部材
２７ 第２孔部
３０ 第３孔部
３１ 第１マーク
３２ 第２マーク
３３ 第３マーク
２２１ 凹部
２２２ 凹部
２３１ 軸部材
２３１Ｓ 外面（側面）
２３２ 本体部材
２３２Ｂ 下面
２３２Ｕ 上面
ＡＸ 中心軸
Ｊ 回転軸

Claims (11)

1. 回転軸を含み、前記回転軸を中心に回転可能であり、前記回転軸と平行な方向に長い翼に接続され、前記回転軸を中心に前記翼と一緒に回転する第１部材と、
   前記第１部材に接続され、前記回転軸を中心とする回転方向に関する位置を示す第１マークを有し、前記回転軸を中心に前記第１部材と一緒に回転する第２部材と、
   前記第２部材に接続され、前記回転方向に関する位置を示す第２マークを有し、前記回転軸を中心に前記第２部材と一緒に回転する軸部材と、前記軸部材を回転可能に支持する本体部材と、を含む検出器と、を備え、
   前記検出器は、前記回転方向に関して前記軸部材が基準位置に配置されるときに基準値を出力し、
   前記軸部材は、前記回転方向に関して前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とが一致するように前記第２部材に接続される、検出装置。
2. 前記本体部材は、前記回転方向に関する位置を示す第３マークを有し、
   前記検出器は、前記回転方向に関して前記第２マークの位置と前記第３マークの位置とが一致するときに前記基準値を出力する請求項１に記載の検出装置。
3. 前記第１部材と前記第２部材とは前記回転方向に関して相対移動可能であり、
   前記第１部材と前記第２部材とを固定する固定部材を備える請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
4. 前記第２部材は、前記第１部材の少なくとも一部が嵌まる第１凹部と、前記軸部材の少なくとも一部が嵌まる第２凹部と、前記第２部材の外面と前記第１凹部の内面とを結ぶ第１孔部と、前記第２部材の外面と前記第２凹部の内面とを結ぶ第２孔部と、を有し、
   少なくとも一部が前記第１孔部に配置され、前記第２部材と前記第１凹部の前記第１部材とを固定する第１固定部材と、
   少なくとも一部が前記第２孔部に配置され、前記第２部材と前記第２凹部の前記軸部材とを固定する第２固定部材と、を備え、
   前記第１孔部と前記第２孔部とは、前記回転軸と平行な軸方向に関して異なる位置に設けられ、前記回転軸の周方向に関して同じ位置に設けられる請求項１又は請求項２に記載の検出装置。
5. 前記回転軸と交差する中心軸を中心に回転する回転部材と、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の検出装置と、
   前記回転部材の周囲において前記回転軸が前記中心軸に対する放射方向に延在するように配置され、前記検出装置によって前記回転方向に関する位置を検出される翼と、
   を備える回転機械。
6. 前記回転部材が配置されるケーシングと、
   前記ケーシングの空気流入口に配置され、空気の流入量を調整する入口案内翼と、を備え、
   前記翼は、前記入口案内翼を含む請求項５に記載の回転機械。
7. 回転軸を含み、前記回転軸を中心に回転可能であり、前記回転軸と平行な方向に長い翼と一緒に前記回転軸を中心に回転するように第１部材を前記翼に接続することと、
   前記第１部材と一緒に前記回転軸を中心に回転するように前記回転軸を中心とする回転方向に関する位置を示す第１マークを有する第２部材を前記第１部材に接続することと、
   前記回転方向に関する位置を示す第２マークを有する軸部材と、前記軸部材を回転可能に支持する本体部材と、を含み、前記回転方向に関して前記軸部材が基準位置に配置されるときに基準値を出力する検出器の前記軸部材を、前記回転軸を中心に前記第２部材と一緒に回転するように前記第２部材に接続することと、を含み、
   前記軸部材と前記第２部材とは、前記回転方向に関して前記第１マークの位置と前記第２マークの位置とが一致するように接続される、検出装置の取付け方法。
8. 前記第１部材と前記第２部材との接続は、前記軸部材と前記第２部材との接続の後に行われる請求項７に記載の検出装置の取付け方法。
9. 前記第２部材に設けられた第１凹部に前記第１部材の少なくとも一部を嵌めることと、
   前記第２部材に設けられた第２凹部に前記軸部材の少なくとも一部を嵌めることと、
   前記第２部材の外面と前記第１凹部の内面とを結ぶ第１孔部に第１固定部材を挿入して、前記第２部材と前記第１凹部の前記第１部材とを固定することと、
   前記第２部材の外面と前記第２凹部の内面とを結ぶ第２孔部に第２固定部材を挿入して、前記第２部材と前記第２凹部の前記軸部材とを固定することと、を含み、
   前記第１孔部と前記第２孔部とは、前記回転軸と平行な軸方向に関して異なる位置に設けられ、前記回転軸の周方向に関して同じ位置に設けられる請求項７又は請求項８に記載の検出装置の取付け方法。
10. 前記第１部材と前記第２部材とが接続された状態で前記第１部材に対して前記第２部材を前記回転方向に移動することを含む請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の検出装置の取付け方法。
11. 前記第２部材に設けられた第３孔部にハンドル部材を挿入することと、
    前記ハンドル部材を操作して、前記回転方向に関する前記第１部材と前記第２部材との相対位置を変化させることと、を含む請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の検出装置の取付け方法。

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