JP2015529307A - 遊びを克服するための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は第一の構成要素（２）と第二の構成要素（３）との間の遊びを克服するための装置（１）に関し、第一の楔（４）は第二の楔（５）に対して移動可能に設けられており、それにより、弾性力を介して締結装置（１１）が摩擦接続式に前記第二の構成要素（３）に対して力を及ぼす。

Description

本発明は、第一の構成要素と第二の構成要素との間の遊びを克服するための装置に関しており、当該装置は第一の楔と第二の楔とを含んでおり、当該楔は互いに移動可能に形成されている。

例えば蒸気タービンのような大容量のターボ機械は、比較的大質量の基礎に固定され、かつ支承されなければならない。通常、タービン軸受の軸方向および径方向の位置は、寸法的に完成されたバイパス楔（フェザーキー）を介して、軸受ケーシングまたは基礎に関して固定される。このように完成されたバイパス楔は、多くの場合、蒸気タービンと基礎とが、まだ作動温度になっていない取り付け状態において、バイパス楔と軸受け本体もしくは軸受ケーシングの間に遊びがないように、寸法を計って製造される。バイパス楔は当該取り付け状態において遊びを有さずに嵌合している。しかしながら、蒸気タービンの作動中、作動温度によって軸受とバイパス楔の間に遊びが生じることがあり、これは軸受けと軸受ケーシングとの熱膨張によって生じる。このように生じる遊びは可逆的であるが、当接面の摩耗は不可逆的な遊びを生じさせ得る。このとき問題なのは、遊びが増大させられると摩耗が増大させられる結果につながり得、また悪くすると、ターボ装置の力学的運転挙動にネガティブな影響が与えられることである。

従来、バイパス楔は遊びを有さず、もしくは、わずかな遊びを有して当接面同士の間に挿入された。作動状態において遊びを再調整すること、もしくは動的に適合させることは従来行われていなかった。

特許文献１は楔装置を開示している。

本発明は当該文献において改善策を見出すことを意図する。

米国特許第２５２４９６１号明細書

本発明は、第一の構成要素と第二の構成要素との間の遊びを克服するための装置を改良することであり、当該遊びは再調整し得る。

上記の課題は、請求項１に記載の遊びを克服するための装置によって解決される。

本発明の主な特徴は、作動中の遊びが調整され得、当該調整は加圧装置によって可能とされる点である。取り付けられた状態で当該装置は遊びなしに組み込まれている。作動中、装置と第二の構成要素との間の回避すべき遊びは自動的に最小化される。加圧装置が締結装置を含んでおり、当該締結装置によって第二の構成要素に対して恒常的に力が及ぼされるためである。

有利なさらなる構成は従属請求項に記載されている。

本発明を改良するための有利な手段は、作動状態においてプリストレスを与えられたバネアセンブリが第一の楔および第二の楔に対して恒常的に力を及ぼすことである。これにより軸受けと軸受ケーシングとに恒常的に作用する力が及ぼされる。第一の楔と第二の楔との遊びのない嵌合によって生じる形状接続に加えて、当該弾性力は軸受固定の働きをする。作動状態において軸受と軸受ケーシングの間の間隙が拡張され、それにより形状接続が保たれなくなるとき、当該弾性力は位置決めする力として保持される。主な有利点は、これにより軸受ケーシングにおける軸受の不定の位置が回避されることである。

主な有利点は、本発明に係る装置により、ラジアル軸受またはスラスト軸受を固定するための再調整機能を有する軸方向または径方向のプリストレスが、既存の設備に導入可能であり、そのために当該設備、例えば軸受ケーシングに機械的な再加工が必要でないことである。

さらに本発明により、第一の楔および第二の楔において弾性力によって付加的な摩擦接続が可能とされ、当該摩擦接続によって軸受は軸受ケーシングにおいて固定される。間隙が拡大されるとき弾性力は、第一の楔および第二の楔が再調整されることにより、摩擦接続を保持する働きをする。摩擦接続はこれにより保持される。

当該装置はコンパクトな解決として形成されており、それにより好適に修理の際に用いられ得る。従って当該装置は既存の設備においても、軸受または軸受ケーシングにさらなる機械的加工を施さずに用いられ得る。

同様に当該装置を容易に取り外すことが好適に可能である。

ここで本発明を実施の形態に基づいてより詳しく説明する。図に示すのは以下の通りである。

装置の第一の断面を示す図である。 装置の第二の断面を示す図である。 装置の第三の断面を示す図である。

図１は第一の構成要素２と、詳細に表示されていない第二の構成要素３との間の遊びを克服するための装置１を示している。装置１は第一の楔４および第二の楔５を含んでいる。第一の楔４は突起６を有している。当該突起６は孔７を有しており、当該穴を介してネジ８が第一の構成要素２に螺入される。このように第一の楔４は第一の構成要素２と摩擦接続的に結合されている。第一の楔４は前面９を有しており、当該前面は第一の構成要素２に当接させるために形成されている。第一の楔４はさらに第一の摺動面１０を有しており、当該第一の摺動面は第一の前面９に対して斜めに形成されているとともに、楔を形成している。第一の楔４と第二の楔５とは互いに移動可能に設けられている。第二の楔５には締結装置１１が設けられている。さらに加圧装置１２が設けられており、当該加圧装置によって締結装置１１は第二の構成要素３に対して力を及ぼし得る。

第二の楔５は第二の摺動面１３を有しており、当該第二の摺動面は第一の摺動面１０に当接させるために形成されている。第二の楔５はさらに摺動面１４を有しており、当該摺動面は第二の構成要素３に対して摺動式に当接する面として形成されている。

第二の楔５を第一の楔４に対して移動させることにより、第二の楔は第二の構成要素３に向かって移動する。当該移動はさらなる孔１５によって可能とされ、当該さらなる孔を介してさらなるネジ１６が設けられており、当該さらなるネジは第二の楔５に嵌合している。ネジ１６を回転させると、第二の楔５が第一の楔４に対して移動する。

第二の楔５における摺動面１４には溝１７が設けられており、当該溝は締結装置１１を受容するために形成されている。第二の楔５と締結装置１１の間に加圧装置１２が設けられている。加圧装置１２は皿バネを含んでおり、当該皿バネは第二の楔５と締結装置１１の間に弾性力を生じさせる。図２は図１に対して、第二の楔５が第一の楔４に対してさらに移動したものを示している。第二の構成要素３に対する、第二の楔５および締結装置１１の距離が小さくなったことが分かる。

最後に図３において、第二の楔５が第一の楔４に対してさらに移動したものを示しており、ここでも第二の構成要素３に対する、締結装置１１および第二の楔５の距離が減少している。第二の構成要素３に対する摩擦接続的作用は、バネとして形成された加圧装置１２によって可能になる。この状態において装置１は保持される。作動中に第一の構成要素２と第二の構成要素３の間の距離が増大する場合、当該遊びは皿バネとして形成されている加圧装置１２の弾性力により克服される。

加圧装置１２の弾性力が消失していたり、小さすぎたり、あるいは、バネまたは摺動面の機能不全が生じた場合、第二の楔５のみが機能を担い、上部ストッパ１８と下部ストッパ１９が望まない障害を生じさせないように構成されていなければならない。

１ 装置
２ 第一の構成要素
３ 第二の構成要素
４ 第一の楔
５ 第二の楔
６ 突起
７ 孔
８ ネジ
９ 前面
１０ 第一の摺動面
１１ 締結装置
１２ 加圧装置
１３ 第二の摺動面
１４ 摺動面
１５ さらなる孔
１６ さらなるネジ
１７ 溝
１８ 上部ストッパ
１９ 下部ストッパ

Claims (7)

1. 第一の構成要素（２）と第二の構成要素（３）との間の遊びを克服するための装置（１）であって、
   当該装置（１）は第一の楔（４）と第二の楔（５）とを含んでおり、当該楔は互いに移動可能に形成されており、
   前記第二の楔（５）に締結装置（１１）が設けられており、
   加圧装置（１２）が設けられており、当該加圧装置によって前記締結装置（１１）は前記第二の構成要素（３）に対して力を及ぼし得る装置において、
   前記第二の楔（５）における摺動面（１４）は前記締結装置（１１）を受容するための溝（１７）を有していることを特徴とする装置。
2. 前記第一の楔（４）は前記第一の構成要素（２）に当接させるための第一の前面（９）と、前記第二の楔（５）に当接させるための第一の摺動面（１０）とを有しており、
   前記第二の楔（５）は前記第一の摺動面（１０）に当接させるための第二の摺動面（１３）と、前記第二の構成要素（３）に当接させるための摺動面（１４）とを有している、請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記第二の楔（５）と前記締結装置（１１）との間に前記加圧装置（１２）が設けられている、請求項１に記載の装置（１）。
4. 前記加圧装置（１２）は弾性的なバネを含んでいる、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置（１）。
5. 前記第一の楔（４）は、前記第一の楔（４）を前記第一の構成要素（２）に対して摩擦接続式に固定するための固定装置を有している、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置（１）。
6. 前記第一の楔（４）は、前記第二の楔（５）を前記第一の楔（４）に向かって移動させるための移動装置を含んでいる、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置（１）。
7. 前記移動装置はネジ（１６）を含んでいる、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置（１）。

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