JP2016121603A - タービンおよびセンサの変更方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タービン回転軸の回転を検出することに利用される回転検出用ギア部を他の回転検出用ギア部に容易に置換する。【解決手段】タービン回転軸１を回転駆動させる蒸気タービン本体と、発電機に回転接続される発電機回転軸１１と、タービン回転軸１と発電機回転軸１１との間に接続されてタービン回転軸１の回転を電機回転軸１１に伝達する中間軸１４と、中間軸１４に形成される回転検出用ギア部２１を用いてタービン回転軸１の回転を検出するセンサ２６とを備えている。このような蒸気タービンは、中間軸１４を他の中間軸に置換することにより、発電機回転軸１１またはタービン回転軸１を加工することなく、タービン回転軸１の回転を検出することに利用される回転検出用ギア部２１を他の回転検出用ギア部に容易に置換することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、タービン回転軸の回転を検出するセンサが設けられているタービンおよびセンサの変更方法に関する。

高温高圧の蒸気を用いて回転動力を生成する蒸気タービンが知られている。蒸気タービン（以降、単に「タービン」と記載する）は、信頼性の高い運転制御を行うために、タービンの回転軸には、回転軸の回転状況を検出するためのセンサが設けられている。センサとしては、無回転検出センサ、回転数検出センサ、異常速度検出センサ等が例示され、信頼性向上のために同一検出内容に複数のセンサが重複して設置されるため、センサの数量は多数となる。各センサは、各センサを構成する機器の耐熱性の関係からタービン車室の外側に設置されており、タービンの外側に延びる回転軸の周方向に伸びたディスクの外周の全周方向に設けられた回転数検出用の凹凸溝（ギア）に対向して、ギア外周より少しの間隔をあけて非接触で凹凸溝の通過数を感知出来るように設けられている。

特許文献１には、入力軸と出力軸との間に正逆回転可能に設けられた中間軸の回転数を検出する中間軸回転数センサが設けられる異常判定装置が記載されている。特許文献２には、自由回転型ガスタービンと発電機との間に中間軸が設けられた設備が記載されている。

特表２０００−５０２７７６号公報 特開２０１３−１７０６２６号公報

タービン回転軸への別センサへの更新や追加センサを追加で設置する場合に、各センサの設置場所に余裕スペースが無い場合には、タービンの回転駆動を一旦停止して、回転数検出用ギアの拡大やギアの位置を変更するためにタービン回転軸を直接加工することが必要となる場合がある。タービンを設置している現地で、タービン回転軸を直接加工することは、加工内容が限定されるとともに実質的でなく、各センサを再配置することから検討を行うにしても各センサの数量が多いために追加センサを追加で設置できる数量には、限界があった。更にはセンサ類のメンテナンスを実施する場合にも手間がかかっていた。

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、その目的とするところは、タービン回転軸の回転を検出するセンサを他のセンサに更新や追加設置する作業を容易にするタービンおよびセンサの変更方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のタービンおよびセンサの変更方法は、以下の手段を採用する。
本発明によるタービンは、タービン回転軸を回転させるタービン本体と、負荷に接続される負荷回転軸と前記タービン回転軸との間に介設されて前記負荷回転軸と前記タービン回転軸とに固定される中間軸と、前記中間軸に形成される回転検出用ギア部を用いて前記タービン回転軸の回転を検出するセンサとを備えている。

タービン回転軸の回転を検出することに利用される回転検出用ギア部は、たとえば、センサを更新したり追加設置するときに、形状が異なる回転検出用ギア部に置換が必要となる場合がある。このようなタービンは、中間軸を他の回転検出用ギア部が形成された他の中間軸に置換することにより、負荷回転軸またはタービン回転軸を加工することなく、回転検出用ギア部を他の回転検出用ギア部に容易に置換することができる。

前記タービン回転軸は、前記タービン回転軸の軸長手方向の荷重を支持するスラスト軸受を備え、前記スラスト軸受は、前記タービン本体より前記中間軸に近い側に配置されている。

このようなタービンは、タービン回転軸のうちのタービン本体より中間軸に近い側にスラスト軸受が配置されていることにより、タービン本体の熱によるタービン回転軸の熱膨張によりセンサの固定位置に対して回転検出用ギア部が軸方向に移動する距離を低減することができる。このため、センサがタービン回転軸の回転を検出することに必要である回転検出用ギア部の軸方向の長さを低減することができる。

本発明によるタービンは、前記負荷回転軸を回転可能に支持するラジアル軸受と、前記中間軸に形成される油切用張出部を用いて前記ラジアル軸受の潤滑油が存在する領域と前記スラスト軸受の潤滑油が存在する領域とを分離する油切とをさらに備えている。

このようなタービンは、ラジアル軸受から排出される潤滑油とスラスト軸受から排出される潤滑油とが混合することにより発生する不具合を防止することができる。このようなタービンは、さらに、ラジアル軸受から排出される潤滑油とスラスト軸受から排出される潤滑油とが混合しないようにすることができ、たとえば、ラジアル軸受から排出される潤滑油の状態とスラスト軸受から排出される潤滑油の状態とを別個に観察することにより、ラジアル軸受とスラスト軸受との健全な潤滑状況を別個に推測することができる。このようなタービンは、油切用張出部が中間軸に形成されていることにより、負荷回転軸またはタービン回転軸を加工することなく、油切用張出部を容易にメンテナンスすることができる。

本発明によるタービンは、前記タービン回転軸を回転駆動させた後の蒸気を復水する復水器を前記タービン回転軸の軸長手方向にさらに備え、前記タービン本体は、前記復水器と前記中間軸との間に配置されている。

すなわち、このような中間軸は、いわゆる軸流排気型蒸気タービンに適用されるときに、タービン本体の復水器が配置される側の反対側に配置される。これにより中間軸の交換などのメンテナンス作業が復水器と干渉することなく容易になる。軸流排気型蒸気タービンは、このような中間軸を備えることにより、負荷回転軸またはタービン回転軸を加工することなく、タービン回転軸の回転を検出することに利用される回転検出用ギア部を他の回転検出用ギア部に容易に置換することができる。

本発明によるタービンは、前記タービン回転軸を回転駆動させた後の蒸気を復水する復水器を備え、前記復水器が前記タービン回転軸の鉛直方向下方側領域に設置されている。すなわち、このような中間軸は、いわゆる下向き排気型蒸気タービンに適用されることもできる。

本発明によるセンサの変更方法は、本発明によるタービンを用いて実行される。本発明によるセンサの変更方法は、前記中間軸を前記負荷回転軸と前記タービン回転軸とから取り外す工程と、前記回転検出用ギア部と異なる他の回転検出用ギア部が形成された他の中間軸を前記負荷回転軸と前記タービン回転軸との間に接続する工程と、前記センサを更新センサへ交換する工程と追加センサを設置する工程の少なくともいずれか一つの工程とを備えている。

このようなセンサの変更方法によれば、タービンは、既存の中間軸を他の中間軸に取り換えることにより、タービン回転軸または負荷回転軸を加工することなく、タービン回転軸の回転の検出に用いられる回転検出用ギア部を回転検出用の各センサの更新や追加による各センサの配置に適切になる回転検出用ギア部を保有する他の中間軸へと、タービン設置現地にて容易に交換することができる。

本発明によるタービンおよびセンサの変更方法は、中間軸を他の中間軸に交換することにより、負荷回転軸またはタービン回転軸を加工することなく、タービン回転軸の回転を検出することに利用される回転検出用ギア部を回転検出用の各センサの配置に適切となる他の回転検出用ギア部に容易に置換することができる。

第１の実施形態にかかる蒸気タービンを示す概念図である。 中間軸を示す概念図である。 回転センサを示す分解斜視図である。 油切を示す縦断面図である。 交換される他の中間軸を示す縦断面図である。 第３の実施形態にかかる蒸気タービンを示す概念図である。

以下に、本発明の一実施形態にかかるタービンについて図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
第１の実施形態の蒸気タービン１０（タービン）は、軸流排気型蒸気タービンであり、図１に示されているように、タービン回転軸１とタービン本体２と復水器３とを備えている。タービン回転軸１は、円柱軸状に形成され、図示されていない複数のラジアル軸受を介して、回転軸線５を中心に回転可能に支持されている。タービン本体２は、高圧タービン６と中圧タービン７と低圧タービン８とを備えている。

高圧タービン６と中圧タービン７と低圧タービン８とは、回転軸線５と平行である方向に並んで配置されている。高圧タービン６は、図示されていないボイラにより生成される高温高圧の蒸気の供給を受けて、回転動力に変換してタービン回転軸１を回転させ、中圧の蒸気を排出する。中圧タービン７は、高圧タービン６から排出される中圧の蒸気の供給を受けて、回転動力に変換してタービン回転軸１を回転させ、低圧の蒸気を排出する。低圧タービン８は、中圧タービン７から排出される蒸気を図示しないボイラで再熱した蒸気の供給を受けて、回転動力に変換してタービン回転軸１を回転させ、回転動力へ変換した後の蒸気を排出する。

復水器３は、復水器３の蒸気入口部分が、回転軸線５と平行もしくは同軸となる方向にタービン本体２と並んで配置され、タービン本体２の低圧タービン８から排出された蒸気を復水器３の蒸気入口部分に圧力損失が少なく導入されるように配置されている。復水器３は、低圧タービン８から排出される蒸気を凝縮させて復水を生成する。復水器３により生成された復水は、前述の図示しないボイラに高温高圧の蒸気の原料として供給される。

蒸気タービン１０は、さらに、発電機回転軸１１（負荷回転軸）と発電機１２（負荷）とを回転軸線５と同軸線上に備えている。発電機回転軸１１は、円柱軸状に形成され、後述されるラジアル軸受３２を介して発電機回転軸１１の軸心を中心に回転可能に支持されている。発電機１２は、発電機回転軸１１の回転を用いて発電する。

蒸気タービン１０は、さらに、中間軸１４を備えている。中間軸１４は、図２に示されるように、円柱軸状に形成される中間軸体２４を備えている。中間軸１４は、タービン回転軸側取付フランジ１５と発電機回転軸側取付フランジ１６とを備えている。タービン回転軸側取付フランジ１５は、円盤状に形成され、中間軸体２４の一端に接合されている。タービン回転軸側取付フランジ１５は、複数の締結部材１８を介し、タービン回転軸１の高圧タービン６側の端部に形成されるタービン回転軸フランジ１７へ中間軸体２４の軸心を回転軸線５に合致させて固定されることにより、中間軸１４をタービン回転軸１に固定する。複数の締結部材１８としては、複数対のボルトとナットとが例示される。発電機回転軸側取付フランジ１６は、円盤状に形成され、中間軸体２４の他端に接合されている。発電機回転軸側取付フランジ１６は、複数の締結部材２０を介し、発電機回転軸１１のタービン本体２側の端部に形成される発電機回転軸フランジ１９へ中間軸体２４の軸心を発電機回転軸１１の軸心に合致させて固定されることにより、中間軸１４を発電機回転軸１１に固定する。

中間軸１４は、さらに、回転検出用ギア部２１と油切用張出部２２とを備えている。回転検出用ギア部２１は、中間軸体２４の周面の一部を周方向に張り出して最外周が凹凸の溝状になるよう中間軸体２４の軸心に平行な溝が全周に形成されている。油切用張出部２２は、中間軸体２４の周面のうち、回転検出用ギア部２１と発電機回転軸側取付フランジ１６の間の一部を周方向に張り出して形成されている。油切用張出部２２の最外周で図示しない固定部でフィン状の先端部を設けた油切３３を静止固定させている。油切用張出部２２の最外周部分で油切３３との間に微小な隙間が一周するように形成されている。

回転検出用ギア部２１は、図３に示されるように、周面に検出面２３が形成されている。検出面２３には、中間軸体２４の軸心に平行である溝状の凹凸が形成されている。蒸気タービン１０は、さらに、センサ取付用部材２５と複数のセンサ２６とを備えている。センサ取付用部材２５は、概ね円筒形もしくは円筒の一部の円弧形に形成され、中間軸１４の回転検出用ギア部２１を周方向から囲むように配置されて図示しない支持構造で静止固定されている。本実施形態による複数のセンサ２６は、それぞれ、検出面２３と垂直に向かい合う一端に検出部が形成され、センサ取付用部材２５を介して検出部が回転検出用ギア部２１の検出面２３に接触することなく近接するように支持されている。

複数のセンサ２６は、それぞれ、回転に関する物理量を検出するセンサであり、無回転検出センサと回転数検出センサと異常速度検出センサとを含んでいる。複数のセンサ２６の計測原理は様々なものが使用できるが、信頼性が高いものである必要があり、たとえばセンサの検出部と検出面２３の溝状の凹凸との間のギャップ電圧の変化を計測することが行われる。回転検出用ギア部２１の検出面２３の溝状の凹凸と、静止固定したセンサ取付用部材２５に取り付けたセンサの検出部との間の隙間（ギャップ）は、回転検出用ギア部２１に回転軸線５を中心とした回転の発生により、隙間の広狭が周期的に発生する。この隙間変化に伴いセンサのギャップ電圧が対応して変化することから、回転検出用ギア部２１に回転軸線５を中心とした回転の発生は、センサのギャップ電圧の変化で判断することができる。無回転検出センサは、検出部と検出面２３との間のギャップ電圧の変化を測定することにより、回転軸線５を中心に中間軸１４が回転しているか回転していないかを精度よく検出する。回転数検出センサは、検出部と検出面２３との間のギャップ電圧の変化を測定することにより、回転軸線５を中心に中間軸１４が単位時間あたりに回転する回転数を検出する。異常速度検出センサは、検出部と検出面２３との間のギャップ電圧の変化を測定することにより、回転軸線５を中心に中間軸１４が単位時間あたりに回転する回転数が異常な値であるかどうかを検出する。

蒸気タービン１０は、さらに、図２に示されるように、スラスト軸受３１とラジアル軸受３２と油切３３とを備えている。本実施形態におけるスラスト軸受３１は、タービン回転軸１のうちのタービン本体２より中間軸１４に近い位置に配置され、すなわち、タービン回転軸１のタービン回転軸フランジ１７近傍に配置されている。スラスト軸受３１は、外部から供給される潤滑油を用いてスラスト荷重に対する摩耗や発熱の発生を抑制している。スラスト軸受３１は、タービン回転軸１が回転軸線５を中心に回転可能に支持し、かつ、タービン回転軸１が回転軸線５と平行な方向に移動しないように、回転軸線５の方向に移動する力に対抗する。

本実施形態におけるラジアル軸受３２は、発電機回転軸１１のうちの発電機１２より中間軸１４に近い位置に配置され、すなわち、発電機回転軸１１の発電機回転軸フランジ１９近傍に配置されている。ラジアル軸受３２は、外部から供給される潤滑油を用いて、回転軸線５を中心に回転可能に発電機回転軸１１を支持している。

油切３３は、図２では簡易にフィン状の先端部があることを示していたが、図４に示されるように、中間軸体２４の軸心に垂直な平面に沿って配置される板状材を含む箱が形成されている。中間軸体２４の軸心に垂直な平面に沿う板状材には、油切用張出部２２が貫通する孔が形成され、貫通する孔の内周側の先端部にフィン状の油切部３４が形成されている。油切部３４は、油切部３４と油切用張出部２２との間に形成される隙間を微小に管理することで、ラジアル軸受３２から排出される潤滑油が油切部３４よりスラスト軸受３１側に流出しないように形成されている。また、油切部３４は、スラスト軸受３１から排出される潤滑油が中間軸１４の表面を伝わって油切部３４よりラジアル軸受３２側に流入しないように、形成されている。すなわち、油切３３は、ラジアル軸受３２から排出される潤滑油とスラスト軸受３１から排出される潤滑油とが混合しないように、油切用張出部２２の周方向へ張り出す段差と油切部３４を用いてラジアル軸受３２から潤滑油が排出される領域とスラスト軸受３１から潤滑油が排出される領域とを分離している。

蒸気タービン１０は、さらに、図示されていない蒸気流入量調整装置と制御装置とを備えている。蒸気流入量調整装置は、制御装置に制御されることにより、図示されていないボイラからタービン本体２に供給される高温高圧の蒸気の流量を調整する。制御装置は、タービン本体２が定格回転数でタービン回転軸１を回転させるように、複数のセンサ２６により計測された物理量に基づいて蒸気流入量調整装置を制御することによりタービン本体２に供給される蒸気の流量を調整する。

蒸気タービン１０は、複数のセンサ２６の信頼性を向上させるために、センサの更新をしたり追設することがある。蒸気タービン１０は、複数のセンサ２６に他のセンサを追設する場合など回転検出用ギア部２１を変更したり追加加工が必要なときに、回転検出用ギア部２１をセンサ追設用中間軸に交換することにより、回転検出用ギア部２１を変更する。

以下に、本発明の一実施形態にかかるセンサの変更方法について図面を参照して説明する。
［第２の実施形態］
第２の実施形態におけるセンサの変更方法は、既述の第１の実施形態の蒸気タービン１０を用いて実行される方法であり、回転検出用ギア部２１をセンサ追設用中間軸に交換する方法である。センサ追設用中間軸４１は、図５に示されるように、中間軸１４と同様にして、円柱軸状に形成されるセンサ追設用中間軸体４４を備えており、タービン回転軸側取付フランジ１５と発電機回転軸側取付フランジ１６と油切用張出部２２とを備えている。センサ追設用中間軸４１は、さらに、回転検出用ギア部２１と別形状の回転検出用ギア部４２を備えている。別形状の回転検出用ギア部４２は、回転検出用ギア部２１と同様にして、センサ追設用中間軸体４４の周面の一部を一周するように形成され、回転軸線５に平行である溝状の凹凸が形成される検出面がセンサ追設用中間軸体４４外周に形成されている。別形状の回転検出用ギア部４２は、さらに、回転軸線５の方向の長さが回転検出用ギア部２１の回転軸線５の方向の長さより長くなるように形成されている。

蒸気タービン１０は、タービン本体２に蒸気の供給と回転駆動を一旦停止して自然冷却された後に、複数のセンサ２６と油切３３とが取り外される。蒸気タービン１０は、複数のセンサ２６と油切３３とが取り外された後に、タービン回転軸１と発電機回転軸１１の間から中間軸１４が取り外される。蒸気タービン１０は、中間軸１４が取り外された後に、タービン回転軸１と発電機回転軸１１の間にセンサ追設用中間軸４１が取り付けられる。このとき、タービン回転軸側取付フランジ１５は、複数の締結部材１８を介し、タービン回転軸１の高圧タービン６側の端部に形成されるタービン回転軸フランジ１７へ固定されることにより、センサ追設用中間軸４１をタービン回転軸１に固定する。発電機回転軸側取付フランジ１６は、複数の締結部材２０を介し、発電機回転軸１１のタービン本体２側の端部に形成されている発電機回転軸フランジ１９へ固定されることにより、センサ追設用中間軸４１を発電機回転軸１１に固定する。

蒸気タービン１０は、センサ追設用中間軸４１が取り付けられた後に、油切３３が取り付けられ、複数のセンサ２６に他のセンサが追設された複数のセンサ４３が取り付けられる。

蒸気タービン１０は、複数のセンサ２６を複数のセンサ４３に交換するときや複数のセンサ４３を追加するときに、回転検出用ギア部２１の回転軸線５の方向の長さを延長することが必要となる場合がある。このようなセンサの変更方法によれば、蒸気タービン１０は、回転検出用ギア部２１より長い回転検出用ギア部４２を備えるセンサ追設用中間軸４１に中間軸１４を交換することにより、タービン回転軸１または発電機回転軸１１を直接加工することなく、複数のセンサ４３に必要な長さを有する回転検出用ギア部４２に回転検出用ギア部２１を容易に交換することができる。

なお、センサ追設用中間軸４１は、中間軸１４を追加加工することにより作製することもできる。この場合も、蒸気タービン１０は、タービン回転軸１または発電機回転軸１１を直接加工することなく、タービン回転軸１と発電機回転軸１１の間から取り外した中間軸１４を工場に持ち帰り適切な形状へと再加工することで、複数のセンサ４３に必要な長さを有する回転検出用ギア部４２に回転検出用ギア部２１を容易に交換することができる。

さらに、蒸気タービン１０は、タービン本体２の復水器３が配置される側の反対側に中間軸１４が配置されていることにより、復水器３にメンテナンス作業が干渉することなく、タービン本体２へアクセスすることが容易になり、中間軸１４を取り外して容易にセンサ追設用中間軸４１に交換してメンテナンスを行うことができる。

蒸気タービン１０は、タービン回転軸１におけるタービン本体２より発電機回転軸１１に近い位置にスラスト軸受３１が設置されることにより、タービン本体２に供給される蒸気の熱によるタービン回転軸１の熱膨張により発電機回転軸１１が回転軸線５の方向に移動する距離を低減することができ、発電機回転軸１１が移動することにより発電機１２に不具合が発生することを防止することができる。
なお、発電機１２の不具合の一例として、発電効率の低下がある。たとえば、発電機回転軸１１の移動によって図示しない発電機内の固定子コアと回転子コアとの位置関係が変化し、その変化を是正しようと図示しない固定子コア，回転子コア間の磁力が働くことで、回転子コアの回転力が低下して、発電効率の低下が発生することがある。

蒸気タービン１０は、タービン回転軸１における軸長手方向の中心よりスラスト軸受３１配置側の端部に中間軸１４が接合されている。このことにより、タービン本体２に蒸気が導入されるとタービン回転軸１の熱膨張が生じるが、回転検出用ギア部２１の位置が軸方向に移動する距離を低減することができ、複数のセンサ２６の固定位置が回転検出用ギア部２１から回転軸線５の方向にずれることを防止することができる。従い、回転検出用ギア部２１と複数のセンサ２６との軸方向に位置ずれが少ないため、蒸気タービン１０は、回転検出用ギア部２１の回転軸線５の方向に設ける余裕の長さを低減することができ、回転検出用ギア部２１の製造コストを低減することができる。また、回転検出用ギア部２１の回転軸線５の方向の長さを低減することにより、中間軸１４の回転軸線５の方向の長さも低減することができるので、蒸気タービン１０が設置される設置スペースを低減することができる。

ラジアル軸受３２に供給される潤滑油は、スラスト軸受３１に供給される潤滑油と異なっていることがある。このとき、スラスト軸受３１から排出される潤滑油がラジアル軸受３２に供給される潤滑油へ混入してラジアル軸受３２に供給されたり、ラジアル軸受３２から排出される潤滑油がスラスト軸受３１に供給される潤滑油に混入してスラスト軸受３１に供給されたりすることにより、不具合を発生することがある。このような不具合としては、潤滑油の粘度の変化による潤滑不良やスラッジの発生が例示される。蒸気タービン１０は、ラジアル軸受３２の潤滑油が存在する領域とスラスト軸受３１の潤滑油が存在する領域とが油切３３により、分離されていることにより、ラジアル軸受３２の潤滑油とスラスト軸受３１の潤滑油とが混合することにより発生する不具合を防止することができる。蒸気タービン１０は、さらに、ラジアル軸受３２から排出される潤滑油とスラスト軸受３１から排出される潤滑油とが混合しないようにすることにより、ラジアル軸受３２から排出される潤滑油の状態（たとえば、温度）とスラスト軸受３１から排出される潤滑油の状態とを別個に観察することにより、ラジアル軸受３２とスラスト軸受３１との健全な潤滑状況にあるかを別個に推測することができる。

蒸気タービン１０は、油切３３に利用される油切用張出部２２が中間軸１４に設けられていることにより、油切用張出部２２にメンテナンスなど補修作業が発生した際に中間軸１４とともに取り外して工場での補修加工を容易に実施することができ、油切用張出部２２のメンテナンス性を向上することができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態の蒸気タービン５０は、いわゆる下向き排気型蒸気タービンであり、図６に示されているように、復水器３が配置される位置と発電機１２が配置される位置とが既述の第１の実施形態の蒸気タービン１０と異なっている。発電機１２は、回転軸線５と平行もしくは同軸となる方向にタービン本体２と並んで配置され、タービン本体２の低圧タービン８に近い側に配置されている。復水器３は、タービン回転軸１の鉛直方向下方側領域に設置され、発電機１２の鉛直方向下方に設置されている。復水器３の蒸気入口部分は、回転軸線５に対して垂直で鉛直下向きに低圧タービン８から排出される排蒸気を導入して凝縮させる。

蒸気タービン５０は、中間軸５１を備えている。中間軸５１は、既述の第１の実施形態における中間軸１４と同様にして、タービン回転軸１と発電機回転軸１１との間に配置され、タービン回転軸１と発電機回転軸１１とに固定されている。中間軸５１は、さらに、回転検出用ギア部５２と油切用張出部５３とを備えている。回転検出用ギア部５２は、既述の第１の実施形態における回転検出用ギア部２１と同様にして、中間軸５１の周面の一部を一周するように形成され、回転軸線５に平行である溝状の凹凸が形成される検出面が周面に形成されている。油切用張出部５３は、油切用張出部２２と同様にして、中間軸５１の周面のうちの回転検出用ギア部５２より発電機１２の側の一部を一周するように形成されている。

蒸気タービン５０は、さらに、スラスト軸受５５とラジアル軸受５６と油切５７とを備えている。スラスト軸受５５は、タービン回転軸１の中間軸５１の側の端に配置されている。ラジアル軸受５６は、発電機回転軸１１の中間軸５１の側に配置されている。油切５７は、ラジアル軸受５６から排出される潤滑油とスラスト軸受５５から排出される潤滑油とが混合しないように、中間軸５１の油切用張出部５３を用いてラジアル軸受５６から潤滑油が排出される領域と、スラスト軸受５５から潤滑油が排出される領域とを分離している。

蒸気タービン５０は、タービン回転軸１のうちのタービン本体２より中間軸５１に近い位置にスラスト軸受５５が配置されていることにより、既述の第１の実施形態の蒸気タービン１０と同様にして、タービン回転軸１の熱膨張により回転検出用ギア部５２が回転軸線５の方向に移動する距離を低減することができ、回転検出用ギア部２１の回転軸線５の方向の長さを低減することができる。

蒸気タービン５０は、ラジアル軸受５６の潤滑油が存在する領域とスラスト軸受５５の潤滑油が存在する領域とが油切５７により、分離されていることにより、既述の第１の実施形態の蒸気タービン１０と同様にして、ラジアル軸受５６の潤滑油とスラスト軸受５５の潤滑油とが混合することにより発生する不具合を防止することができる。蒸気タービン５０は、さらに、ラジアル軸受５６から排出される潤滑油とスラスト軸受５５から排出される潤滑油とが混合しないようにすることにより、ラジアル軸受５６から排出される潤滑油の状態とスラスト軸受５５から排出される潤滑油の状態とを別個に観察することにより、ラジアル軸受５６とスラスト軸受５５との健全な潤滑状況にあることを別個に推測することができる。

蒸気タービン５０は、油切５７に利用される油切用張出部５３が中間軸５１に設けられていることにより、既述の第１の実施形態の蒸気タービン１０と同様にして、発電機回転軸１１またはタービン回転軸１を加工することなく、油切用張出部５３を容易に交換することができ、油切用張出部５３を容易にメンテナンスすることができる。

蒸気タービン５０は、回転検出用ギア部５２をより回転軸線５方向に長い追設用回転検出用ギア部に交換するときに、既述の第１の実施形態の蒸気タービン１０と同様にして、追設用回転検出用ギア部が形成されたセンサ追設用中間軸を準備し、既設の中間軸５１がセンサ追設用中間軸に交換される。蒸気タービン５０は、既設の中間軸５１がセンサ追設用中間軸に交換されることにより、タービン回転軸１または発電機回転軸１１を直接加工することなく、必要な長さを有する回転検出用ギア部に回転検出用ギア部５２を容易に交換することができる。このため、蒸気タービン５０は、タービン回転軸１の回転を検出するためのセンサの更新や追加センサの設置を容易に実施することができる。

なお、油切用張出部２２、５３は、中間軸１４、５１において回転検出用ギア部２１、５２よりスラスト軸受３１、５５側に配置されることもできる。蒸気タービン１０、５０は、油切用張出部がこのように配置されて場合でも、油切用張出部２２、５３にメンテナンスなど補修作業が発生した際に中間軸１４、５１とともに取り外して工場での補修加工を容易にすることができ、油切用張出部２２、５３のメンテナンス性を向上することができる。油切用張出部２２、５３は、発電機回転軸１１またはタービン回転軸１に形成されることもできるが、油切用張出部のメンテナンスにあたっては発電機回転軸１１またはタービン回転軸１に直接加工を行う必要があるが、本実施形態において油切用張出部２２、５３を中間軸１４、５１として容易に交換することができる。

なお、タービン本体２は、蒸気と異なる他の流体を用いてタービン本体に置換されることができる。そのタービン本体としては、燃料が燃焼することにより生成された高温のガスを用いてタービン回転軸１を回転させるガスタービンが例示される。このようなタービン本体が適用されたタービンも、既述の実施形態の蒸気タービン１０、５０と同様にして、中間軸１４、５１を交換することにより、回転検出用ギア部を容易に変更や追加加工をすることができ、タービン回転軸１の回転を検出するためのセンサを容易に追設することができる。

１ ：タービン回転軸
２ ：タービン本体
３ ：復水器
５ ：回転軸線
１０：蒸気タービン（タービン）
１１：発電機回転軸（負荷回転軸）
１２：発電機（負荷）
１４：中間軸
２１：回転検出用ギア部
２２：油切用張出部
２６：複数のセンサ
３１：スラスト軸受
３２：ラジアル軸受
３３：油切
４１：センサ追設用中間軸
４２：回転検出用ギア部
４３：複数のセンサ
５０：蒸気タービン
５１：中間軸
５２：回転検出用ギア部
５３：油切用張出部
５５：スラスト軸受
５６：ラジアル軸受
５７：油切

Claims (6)

1. タービン回転軸を回転駆動させるタービン本体と、
   負荷に回転接続される負荷回転軸と、
   前記タービン回転軸と前記負荷回転軸との間に接続されて前記タービン回転軸の回転を前記負荷回転軸に伝達する中間軸と、
   前記中間軸に形成される回転検出用ギア部を用いて前記タービン回転軸の回転を検出するセンサと
   を備えるタービン。
2. 前記タービン回転軸は、前記タービン回転軸の軸長手方向の荷重を支持するスラスト軸受を備え、
   前記スラスト軸受は、前記タービン本体より前記中間軸に近い側に配置される請求項１に記載のタービン。
3. 前記負荷回転軸を回転可能に支持するラジアル軸受と、
   前記中間軸に形成される油切用張出部を用いて前記ラジアル軸受の潤滑油が存在する領域と前記スラスト軸受の潤滑油が存在する領域とを分離する油切と
   をさらに備える請求項２に記載のタービン。
4. 前記タービン回転軸を回転駆動させた後の蒸気を復水する復水器を前記タービン回転軸の軸長手方向にさらに備え、
   前記タービン本体は、前記復水器と前記中間軸との間に配置される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタービン。
5. 前記タービン回転軸を回転駆動させた後の蒸気を復水する復水器を備え、
   前記復水器が前記タービン回転軸の鉛直方向下方側領域に設置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のタービン。
6. 請求項１から請求項５のうちのいずれか一項に記載のタービンを用いて実行される前記センサの変更方法であり、
   前記中間軸を前記負荷回転軸と前記タービン回転軸とから取り外す工程と、
   前記回転検出用ギア部と異なる他の回転検出用ギア部が形成された他の中間軸を前記負荷回転軸と前記タービン回転軸との間に接続する工程と、
   前記センサを更新センサへ交換する工程と追加センサを設置する工程の少なくともいずれか一つの工程と
   を備えるセンサの変更方法。

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