JP2020023924A - 蒸気タービン及び蒸気タービンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】組み立て時間を短縮する。【解決手段】蒸気タービンは、上半車室２１と下半車室２２とに分割面で分割可能とされ、両端が開口した筒状をなす車室２と、両端が車室２の開口から突出するように車室２内に収容されたバンドル１０と、を備える。バンドル１０は、軸線Ａｒを中心として回転可能なロータ１１と、上半仕切板１２１と下半仕切板１２２とに分割面で分割可能とされた複数の仕切板１２と、内部に仕切板１２が固定されたバンドルケーシング１３と、軸方向Ｄａにおける仕切板１２の外側でバンドルケーシング１３内に固定された軸受部１４と、軸方向Ｄａにおける仕切板１２と軸受部１４との間でバンドルケーシング１３内に固定されたシール部１６と、を有する。バンドルケーシング１３は、ロータ１１、仕切板１２、軸受部１４、及びシール部１６を保持した状態で、車室２に対して着脱可能とされている。【選択図】図１

Description

本発明は、蒸気タービン及び蒸気タービンの製造方法に関する。

蒸気タービンは、軸線を中心として回転するロータと、このロータを覆う車室とを備えている。ロータは、軸線を中心として軸方向に延びるロータ軸と、ロータ軸の周りに複数配置された動翼とを有する。車室には、ロータ周りに複数配置された静翼（ノズル）を有する仕切板が各動翼の上流側に固定されている。このような蒸気タービンでは、その組立等の観点から、円筒状の車室及び環状の仕切板が上下に分割された構造を有するものがある。

特許文献１には、動翼が取り付けられたロータと、静翼を保持し、上下に分割可能とされた分割型ノズルダイアフラムと、分割型ノズルダイアフラムを保持するリング状の内部ケーシングと、内部ケーシングを内部に収容する外部ケーシングとを備えた蒸気タービンが記載されている。内部ケーシングは、複数のリング状の部材が軸方向に並ぶように、段毎に分割されて、上下に分割可能な外部ケーシング内に収容されている。

特許第４５０７８７７号公報

ところで、車室及び仕切板が上下に分割された構造を有する蒸気タービンを組み立てる場合には、上半車室を天地して上半仕切板を配置し、下半車室に対して下半仕切板を配置した後に、ロータ、及び上半車室の順に部品が配置される。また、蒸気タービンをメンテナンスしたり、解体する場合には、逆に、上半車室、上半仕切板、ロータ、及び下半仕切板の順で部品が取り外されていく。そのため、蒸気タービンの分解又は組み立てを完了させるまでに多くの時間を要する。さらに、蒸気タービンが大型になれば、一つ一つの作業が大掛かりとなり、数週間の時間を要する場合もある。そのため、組み立てを短時間で行うことが望まれている。

本発明は、上記要望に応えるためになされたものであって、組み立て時間を短縮することが可能な蒸気タービン及び蒸気タービンの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係る蒸気タービンは、鉛直方向の上方の上半車室と前記鉛直方向の下方の下半車室とに分割面で分割可能とされ、両端が開口した筒状をなす車室と、両端が前記車室の開口から突出するように前記車室内に収容されたバンドルと、を備え、前記バンドルは、軸線を中心として回転可能なロータと、前記軸線を基準とする径方向の外側から前記ロータを覆うリング状をなし、前記鉛直方向の上方の上半仕切板と前記鉛直方向の下方の下半仕切板とに分割面で分割可能とされた複数の仕切板と、前記径方向の外側から前記ロータ及び前記仕切板を覆う筒状をなし、内部に前記仕切板が固定されたバンドルケーシングと、前記軸線の延びる軸方向における前記仕切板の外側で前記バンドルケーシング内に固定され、前記ロータを回転可能に支持する軸受部と、前記軸方向における前記仕切板と前記軸受部との間で前記バンドルケーシング内に固定され、前記ロータの外周面と前記バンドルケーシングの内周面との間をシールするシール部と、を有し、前記バンドルケーシングは、前記ロータ、前記仕切板、前記軸受部、及び前記シール部を保持した状態で、前記車室に対して着脱可能とされている。

このような構成によれば、ロータ、仕切板、軸受部、及びシール部が、バンドルケーシングによって保持され、バンドルとして一体の部品とされている。そのため、バンドルを移動させるだけで、ロータ、仕切板、軸受部、及びシール部をまとめて移動させることができる。したがって、蒸気タービンの部品を移動させる際の作業時間が大きく短縮できる。

また、本発明の第二態様に係る蒸気タービンでは、第一態様において、前記軸方向における前記軸受部の位置は、前記軸方向における前記車室の位置から外れた位置に配置されていてもよい。

このような構成によれば、潤滑油が使用されて油雰囲気である軸受部と、高温の蒸気が流れる領域との位置を軸方向に離すことができる。したがって、蒸気の熱によって生じる潤滑油に起因する不具合がバンドル内で発生してしまうことを抑えることができる。

また、本発明の第三態様に係る蒸気タービンでは、第一または第二態様において、前記車室は、外部から内部に作動流体を流入させる車室吸込口と、内部を流通した前記作動流体を外部へ排出させる車室排出口とを有し、前記バンドルケーシングは、前記車室吸込口と連通するバンドル吸込孔と、前記車室排出口と連通するバンドル排出孔とを有していてもよい。

このような構成によれば、車室吸込口から流入して車室排出口から排出される蒸気が流れる経路を、バンドル内の部品でほとんど形成することができる。したがって、バンドルを下半車室及び上半車室に取り付けた後に、蒸気を効率的に流すための内部品の細かな位置調整を行う必要が無い。したがって、蒸気タービンの部品を組み立てる際の作業がさらに短縮できる。

また、本発明の第四態様に係る蒸気タービンの製造方法は、軸線を中心として回転可能なロータと、前記軸線を基準とする径方向の外側から前記ロータを覆うリング状をなし、鉛直方向の上方の上半仕切板と前記鉛直方向の下方の下半仕切板とに分割面で分割可能とされた複数の仕切板と、前記径方向の外側から前記ロータ及び前記仕切板を覆う筒状をなし、内部に前記仕切板が固定されたバンドルケーシングと、前記軸線の延びる軸方向における前記仕切板の外側で前記バンドルケーシング内に固定され、前記ロータを回転可能に支持する軸受部と、前記軸方向における前記仕切板と前記軸受部との間で前記バンドルケーシング内に固定され、前記ロータの外周面と前記バンドルケーシングの内周面との間をシールするシール部と、を準備する内部品準備工程と、前記内部品準備工程後に、前記バンドルケーシングの内部に前記ロータを配置するとともに、前記ロータを前記径方向の外側から覆った状態で前記仕切板、前記軸受部、及び前記シール部を前記バンドルケーシングの内部に固定してバンドルを準備するバンドル準備工程と、前記鉛直方向の上方の上半車室と前記鉛直方向の下方の下半車室とに分割面で分割可能とされ、両端が開口した筒状をなす車室を準備する車室準備工程と、前記車室準備工程後に、前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から前記バンドルを降下させ、前記下半車室の内周側に前記下半仕切板を配置するバンドル配置工程と、前記バンドル配置工程後に、前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から前記上半車室を降下させて前記上半車室の内周側に前記上半仕切板が配置させ、前記上半車室の分割面と前記下半車室の分割面とを互いに接触させる上半車室配置工程と、含む。

本発明によれば、組み立て時間を短縮することができる。

本発明の実施形態の蒸気タービンの断面図である。 本発明の実施形態の蒸気タービンの製造方法のフロー図である。 本発明のバンドルにおける軸方向位置固定治具を説明する要部斜視図である。

以下、本発明の実施形態の蒸気タービン１について、図面を参照して詳細に説明する。
蒸気タービン１は、図１に示すように、車室２と、バンドル１０と、軸受台３と、を備えている。

なお、以下では、後述するロータ１１の軸線Ａｒが延びている方向が軸方向Ｄａとされる。軸線Ａｒを基準にした径方向が単に径方向Ｄｒとされる。径方向Ｄｒのうち、図１の紙面上方方向が鉛直方向Ｄｖとされる。また、図１の左右方向が、鉛直方向Ｄｖと直交する水平方向Ｄｈとされる。また、軸線Ａｒを中心とするロータ１１周りの方向が周方向Ｄｃとされる。

車室２は、バンドル１０を外周側から覆うように配置されている。車室２は、後述するロータ１１の軸線Ａｒと同一に配置される中心軸を中心として、両端が開口された筒状をなしている。車室２には、内部の蒸気流路に蒸気を導く車室吸込口２５と、蒸気流路を流通した蒸気を外部に排出する車室排出口２６とが形成されている。車室２は、ロータ１１の軸線Ａｒを基準に鉛直方向Ｄｖにおける上方の上半車室２１と、下方の下半車室２２とを有している。

上半車室２１は、周方向Ｄｃに延びている。上半車室２１は、軸線Ａｒと直交する断面が、軸線Ａｒを中心とする半円環状をなしている。上半車室２１は、バンドル１０の上半が収容可能なように、鉛直方向Ｄｖの下方を向いて開口している。上半車室２１は、周方向Ｄｃの両端に分割面（上半車室分割面）を有する。上半車室２１の分割面は、鉛直方向Ｄｖの下方を向く水平面である。

下半車室２２は、周方向Ｄｃに延びている。下半車室２２は、軸線Ａｒと直交する断面が、軸線Ａｒを中心とする半円環状をなしている。下半車室２２の内径は、上半車室２１の内径と同じ大きさで形成されている。下半車室２２は、バンドル１０の下半が収容可能なように、鉛直方向Ｄｖの上方を向いて開口している。下半車室２２は、周方向Ｄｃの両端に分割面（下半車室分割面）を有する。下半車室２２の分割面は、鉛直方向Ｄｖの上方を向く水平面である。下半車室２２に対して上半車室２１が鉛直方向Ｄｖの上方に載置され、分割面が互いに接触した状態で不図示のボルト等の締結部材で固定される。これにより、車室２が形成されている。

バンドル１０は、車室２内に収容されている。本実施形態のバンドル１０は、ロータ１１と、複数の仕切板１２と、バンドルケーシング１３と、複数の軸受部１４と、複数の油切部１５と、複数のシール部１６と、を有している。バンドル１０では、ロータ１１、仕切板１２、バンドルケーシング１３、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６が一体をなして車室２に対して移動可能な状態とされている。バンドル１０では、バンドルケーシング１３に対してロータ１１、仕切板１２、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６の相対位置が移動不能な状態で保持されている。バンドル１０は、軸方向Ｄａにおける車室２の両端に形成された開口から両端がそれぞれ突出している。

ロータ１１は、軸線Ａｒを中心として回転可能とされている。ロータ１１は、軸線Ａｒを中心として軸方向Ｄａに延びているロータ軸１１１と、このロータ軸１１１に対する周方向Ｄｃに並んでロータ軸１１１に固定されている複数の動翼１１２とを有している。

仕切板１２は、ロータ軸１１１の外周側に配置されている。仕切板１２は、軸線Ａｒを中心としてリング状をなしている。仕切板１２は、軸方向Ｄａに離れて複数配置されている。径方向Ｄｒの外側である仕切板１２の外周部分は、バンドルケーシング１３に固定されている。リング状の仕切板１２の径方向Ｄｒにおける中間付近には、周方向Ｄｃに並ぶ複数の静翼（ノズル）１２５が設けられている。静翼１２５は、ロータ１１の動翼１１２よりも軸方向Ｄａにおける上流側の位置に配置されている。蒸気タービン１では、ロータ軸１１１の外周側及び環状の仕切板１２の中間付近の筒状の空間、言い換えると、動翼１１２及び静翼１２５が配置されている空間が作動流体である蒸気が流れる蒸気流路となる。リング状の仕切板１２は、ロータ１１の軸線Ａｒを基準に鉛直方向Ｄｖの上方の上半仕切板１２１と、下方の下半仕切板１２２とを有している。

上半仕切板１２１は、周方向Ｄｃに延びている。上半仕切板１２１は、上半車室２１の内側に収容された状態で、上半車室２１に固定されている。上半仕切板１２１は、軸線Ａｒと直交する断面が、軸線Ａｒを中心とする半円環状をなしている。上半仕切板１２１は、ロータ１１が嵌まり込むように、鉛直方向Ｄｖの下方を向いて開口している。上半仕切板１２１は、周方向Ｄｃの両端に分割面（上半仕切板分割面）を有する。上半仕切板１２１の分割面は、鉛直方向Ｄｖの下方を向く水平面である。

下半仕切板１２２は、周方向Ｄｃに延びている。下半仕切板１２２は、下半車室２２の内側に収容された状態で、下半車室２２に固定されている。下半仕切板１２２は、軸線Ａｒと直交する断面が、軸線Ａｒを中心とする半円環状をなしている。下半仕切板１２２は、ロータ１１が嵌まり込むように、鉛直方向Ｄｖの上方を向いて開口している。下半仕切板１２２は、周方向Ｄｃの両端に分割面（下半仕切板分割面）を有する。下半仕切板１２２の分割面は、鉛直方向Ｄｖの上方を向く水平面である。下半仕切板１２２に対して上半仕切板１２１が鉛直方向Ｄｖの上方に載置され、分割面が互いに接触した状態で不図示のボルト等の締結部材で固定される。これにより、仕切板１２が形成されている。

バンドルケーシング１３は、径方向Ｄｒの外側からロータ１１、仕切板１２、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６を覆う筒状をなしている。軸方向Ｄａにおけるバンドルケーシング１３の両端には開口が形成されている。バンドルケーシング１３は、軸方向Ｄａにおける両端の開口からロータ軸１１１が突出するように、軸方向Ｄａの長さがロータ軸１１１よりも短く形成されている。バンドルケーシング１３は、軸方向Ｄａにおける端部が車室２の開口から突出するように、軸方向Ｄａの長さが車室２よりも長く形成されている。バンドルケーシング１３は、内部に収容された部品（ロータ１１、仕切板１２、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６）を保持した状態で、車室２に対して着脱可能とされている。バンドルケーシング１３は、蒸気タービン１の運転時には、車室２内に収容された状態で車室２に固定されている。バンドルケーシング１３は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。バンドルケーシング１３は、上半バンドルケーシング１３１と、下半バンドルケーシング１３２とに分割可能とされている。上半バンドルケーシング１３１の内部には、上半仕切板１２１が固定されている。下半バンドルケーシング１３２の内部には下半仕切板１２２が固定されている。バンドルケーシング１３は、車室吸込口２５と連通するバンドル吸込孔１３５と、車室排出口２６と連通するバンドル排出孔１３６と、外周面から窪むバンドル溝部１３７とを有する。

バンドル吸込孔１３５は、バンドルケーシング１３を径方向Ｄｒに貫通するように形成されている。バンドル排出孔１３６は、バンドルケーシング１３を軸方向Ｄａに貫通するように形成されている。車室吸込口２５から車室２内に流入した蒸気は、バンドル吸込孔１３５からバンドルケーシング１３内に流入する。バンドルケーシング１３内に流入した蒸気は、蒸気流路を流れてバンドル排出孔１３６から車室排出口２６に流入し、車室２の外部に排出される。バンドル溝部１３７は、バンドルケーシング１３の外周面から断面矩形状をなして窪む溝である。バンドル溝部１３７は、後述する軸受台３の位置に対応するように、軸方向Ｄａに離れた位置に二か所形成されている。

軸受部１４は、軸線Ａｒを中心としてロータ軸１１１を回転可能に支持している。軸受部１４は、バンドルケーシング１３内に収容された状態で固定されている。軸方向Ｄａにおける軸受部１４の位置は、軸方向Ｄａにおける車室２の位置から外れた位置（車室２と重ならない位置）とされている。つまり、軸受部１４は、軸方向Ｄａにおける仕切板１２及び車室２の外側に配置されている。軸受部１４は、第一軸受部１４１と、第二軸受部１４２とを有している。

第一軸受部１４１は、車室２に対して軸方向Ｄａの一方側（蒸気タービン１における上流側）に設けられている。第一軸受部１４１は、潤滑油を利用してロータ１１を支持している。本実施形態の第一軸受部１４１は、潤価油を利用するタイプのジャーナル軸受１４５及びスラスト軸受１４６である。ジャーナル軸受１４５は、ロータ軸１１１に作用する径方向Ｄｒへの荷重を受けている。スラスト軸受１４６は、ロータ軸１１１に作用する軸方向Ｄａへの荷重を受けている。スラスト軸受１４６は、ジャーナル軸受１４５に対して軸方向Ｄａの一方側に配置されている。第一軸受部１４１は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。第一軸受部１４１は、上半第一軸受部１４１ａと、下半第一軸受部１４１ｂとに分割可能とされている。

第二軸受部１４２は、車室２に対して軸方向Ｄａの他方側（蒸気タービン１における下流側）に設けられている。第二軸受部１４２は、潤滑油を利用してロータ１１を支持している。本実施形態の第二軸受部１４２は、潤価油を利用するタイプのジャーナル軸受１４５である。第二軸受部１４２であるジャーナル軸受１４５は、第一軸受部１４１のジャーナル軸受１４５と同一のものである。第二軸受部１４２は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。第二軸受部１４２は、上半第二軸受部１４２ａと、下半第二軸受部１４２ｂとに分割可能とされている。

油切部１５は、軸方向Ｄａにおける仕切板１２と軸受部１４との間でバンドルケーシング１３に固定されている。具体的には、軸方向Ｄａにおける油切部１５の位置は、軸受部１４よりも車室２に近い位置（軸方向Ｄａにおける内側の位置）とされている。また、軸方向Ｄａにおける油切部１５の位置は、軸方向Ｄａにおける車室２の位置から外れた位置（車室２と重ならない位置）とされている。油切部１５は、ロータ軸１１１とバンドルケーシング１３との隙間に設けられた不図示の油切溝やフィンによって凹凸を設けたもので、遠心力を利用して潤滑剤の漏れを防止している。つまり、油切部１５は、バンドルケーシング１３内において軸受部１４から軸方向Ｄａの内側への潤滑油の漏れを抑制している。本実施形態の油切部１５は、第一油切部１５１と、第二油切部１５２とを有している。

第一油切部１５１は、第一軸受部１４１よりも軸方向Ｄａにおける車室２側であって、車室２と重ならない位置に配置されている。第一油切部１５１は、第一軸受部１４１からの潤滑油の漏れを抑制している。第一油切部１５１は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。第一油切部１５１は、上半第一油切部１５１ａと、下半第一油切部１５１ｂとに分割可能とされている。

第二油切部１５２は、第二軸受部１４２よりも軸方向Ｄａにおける車室２側であって、車室２と重ならない位置に配置されている。第二油切部１５２は、第二軸受部１４２からの潤滑油の漏れを抑制している。第二油切部１５２は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。第二油切部１５２は、上半第二油切部１５２ａと、下半第二油切部１５２ｂとに分割可能とされている。

シール部１６は、軸方向Ｄａにおける仕切板１２と油切部１５との間でバンドルケーシング１３内に固定されている。シール部１６は、ロータ軸１１１の外周面とバンドルケーシング１３の内周面との間を全周にわたりシールすることにより、油切部１５への作動流体の漏れを防止している。シール部１６としては、例えば、ラビリンスシールが好ましい。本実施形態のシール部１６は、第一シール部１６１と、第二シール部１６２とを有している。

第一シール部１６１は、第一油切部１５１よりも軸方向Ｄａの内側であって、軸方向Ｄａにおいて車室２と重なる位置に配置されている。第一シール部１６１は、蒸気流路の上流からの蒸気の漏れを抑制している。第一シール部１６１は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。第一シール部１６１は、上半第一シール部１６１ａと、下半第一シール部１６１ｂとに分割可能とされている。

第二シール部１６２は、第二油切部１５２よりも軸方向Ｄａの内側であって、軸方向Ｄａにおいて車室２と重なる位置に配置されている。第一シール部１６１は、蒸気流路の下流からの蒸気の漏れを抑制している。第二シール部１６２は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。第二シール部１６２は、上半第二シール部１６２ａと、下半第二シール部１６２ｂとに分割可能とされている。

軸受台３は、床面上に設置されてバンドル１０の両端を支持している。本実施形態の軸受台３は、第一軸受台冠３１と、第二軸受台冠３２とを有している。

第一軸受台冠３１は、軸方向Ｄａにおけるバンドル１０の一方の端部を支持している。第一軸受台冠３１は、車室２に対して軸方向Ｄａの一方側で床面に配置されている。第一軸受台冠３１は、軸方向Ｄａにおけるバンドル１０の一方の端部を覆うようにバンドルケーシング１３を挿通させることが可能な貫通孔が一つのみ形成されている。第一軸受台冠３１は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。第一軸受台冠３１は、軸線Ａｒに対して鉛直方向Ｄｖの下方に配置される第一軸受台３１１と、軸線Ａｒに対して鉛直方向Ｄｖの上方に配置される第一軸受冠部３１２とを有している。第一軸受台３１１及び第一軸受冠部３１２には、バンドル溝部１３７に挿入される位置決め凸部３１３が形成されている。

第二軸受台冠３２は、軸方向Ｄａにおけるバンドル１０の他方の端部を支持している。第二軸受台冠３２は、軸方向Ｄａにおいて車室２を挟んで第一軸受台冠３１と反対側に設けられている。第二軸受台冠３２は、車室２に対して軸方向Ｄａの他方側で床面に配置されている。第二軸受台冠３２は、軸方向Ｄａにおけるバンドル１０の他方の端部を覆うようにバンドルケーシング１３を挿通させることが可能な貫通孔が一つのみ形成されている。第二軸受台冠３２は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。第二軸受台冠３２は、軸線Ａｒに対して鉛直方向Ｄｖの下方に配置される第二軸受台３２１と、軸線Ａｒに対して鉛直方向Ｄｖの上方に配置される第二軸受冠部３２２とを有している。第二軸受台３２１及び第二軸受冠部３２２にも、第一軸受台３１１及び第一軸受冠部３１２と同様に、バンドル溝部１３７に挿入される位置決め凸部３１３が形成されている。

次に、本実施形態の蒸気タービンの製造方法Ｓ１について説明する。本実施形態の蒸気タービンの製造方法Ｓ１は、図２に示すように、内部品準備工程Ｓ２と、バンドル準備工程Ｓ３と、車室準備工程Ｓ４と、バンドル配置工程Ｓ５と、上半車室配置工程Ｓ６とを含んでいる。

内部品準備工程Ｓ２では、バンドル１０を製造する上で必要な蒸気タービン１の内部品が準備される。本実施形態の内部品準備工程Ｓ２では、ロータ１１、仕切板１２、バンドルケーシング１３、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６がそれぞれ製造されて準備される。

バンドル準備工程Ｓ３は、内部品準備工程Ｓ２後に実施される。バンドル準備工程Ｓ３では、内部品準備工程Ｓ２で準備された部品を用いてバンドル１０が組み立てられる。例えば、下半バンドルケーシング１３２に対して、複数の下半仕切板１２２、下半第一シール部１６１ｂ、下半第二シール部１６２ｂ、下半第一油切部１５１ｂ、下半第二油切部１５２ｂ、下半第一軸受部１４１ｂ、及び下半第二軸受部１４２ｂがボルト等の締結部材（不図示）で固定される。その後、各部品が固定された下半バンドルケーシング１３２に対してロータ１１が鉛直方向Ｄｖの上方から配置される。ロータ１１が配置された状態で、複数の上半仕切板１２１が下半仕切板１２２に対して固定され、仕切板１２が形成される。同様に、第一シール部１６１、第二シール部１６２、第一油切部１５１、第二油切部１５２、第一軸受部１４１、及び第二軸受部１４２が形成される。その後、上半バンドルケーシング１３１が鉛直方向Ｄｖの上方から配置される。上半バンドルケーシング１３１に対して、複数の上半仕切板１２１、上半第一シール部１６１ａ、上半第二シール部１６２ａ、上半第一油切部１５１ａ、上半第二油切部１５２ａ、上半第一軸受部１４１ａ、及び上半第二軸受部１４２ａがボルト等の締結部材（不図示）で固定される。これらにより、一つの部品として一体化されたバンドル１０が準備される。

その後、図３に示すように、バンドルケーシング１３に対する軸方向Ｄａにおけるロータ軸１１１の相対位置が固定される。具体的には、バンドル準備工程Ｓ３では、下半バンドルケーシング１３２及び上半バンドルケーシング１３１が組み合わされた状態で、軸方向Ｄａにおけるバンドルケーシング１３の端面に軸方向位置固定治具５０が取り付けられる。

軸方向位置固定治具５０は、バンドルケーシング１３に固定される一対のケーシング固定部５１と、一対のケーシング固定部５１を繋ぐ接続部５２と、接続部５２とロータ軸１１１と固定可能なロータ固定部５３とを有している。

ケーシング固定部５１は、上半バンドルケーシング１３１及び下半バンドルケーシング１３２に跨った状態で、バンドルケーシング１３の端面に固定されている。ケーシング固定部５１は、上半バンドルケーシング１３１及び下半バンドルケーシング１３２に対してそれぞれ不図示のボルト等の締結部材で固定されている。ケーシング固定部５１は、ロータ軸１１１を挟み込むように、バンドルケーシング１３に対して幅方向Ｄｗ（径方向Ｄｒの中で鉛直方向Ｄｖ及び軸方向Ｄａと直交する方向）に離れて配置されている。

接続部５２は、バンドルケーシング１３から飛び出したロータ軸１１１の端部を軸方向Ｄａの外側から覆うように、一対のケーシング固定部５１に一体に接続されている。接続部５２は、鉛直方向Ｄｖから見た際にＣ字状をなすように、一対のケーシング固定部５１の間で延びる円柱状の部材である。つまり、接続部５２の両端にケーシング固定部５１が固定されている。幅方向Ｄｗにおける接続部５２の中央部には、ボルト部材が挿通可能なボルト挿通孔（不図示）が形成されている。このボルト挿通孔は、軸方向Ｄａから見た際に、ロータ軸１１１の端面に形成されたボルト固定孔（不図示）と同じ位置に形成されている。

ロータ固定部５３は、外周面に雄ねじが設けられた長尺のボルト部材である。ロータ固定部５３には、相対移動可能なナットがネジ部分の途中に設けられている。ロータ固定部５３は、ボルト挿通孔に挿通された状態で、一端がボルト固定孔に固定されている。ロータ軸１１１に固定された状態でナットが接続部５２に接触する位置まで移動されることで、ロータ固定部５３は、バンドルケーシング１３に対する軸方向Ｄａにおけるロータ軸１１１の位置を規制している。

バンドル準備工程Ｓ３での、軸方向位置固定治具５０の具体的な取り付け方を説明する。バンドル準備工程Ｓ３では、下半バンドルケーシング１３２及び上半バンドルケーシング１３１に対してケーシング固定部５１がそれぞれ固定される。その後、接続部５２のボルト挿通孔にロータ固定部５３が挿入され、ロータ固定部５３の一端がボルト固定孔に固定される。ロータ軸１１１にロータ固定部５３が固定された状態でナットの位置が調整されることで、バンドル１０では、軸方向Ｄａにおけるバンドルケーシング１３に対するロータ軸１１１の位置が固定される。

図２に示すように、車室準備工程Ｓ４は、バンドル準備工程Ｓ３後に実施される。本実施形態の車室準備工程Ｓ４では、バンドル１０以外の部品が準備される、例えば、車室準備工程Ｓ４では、車室２と、軸受台３とが製造されて準備される。

バンドル配置工程Ｓ５は、車室準備工程Ｓ４後に実施される。バンドル配置工程Ｓ５では、設定場所に下半車室２２、第一軸受台３１１、及び第二軸受台３２１が配置される。バンドル配置工程Ｓ５では、下半車室２２、第一軸受台３１１、及び第二軸受台３２１に対して鉛直方向Ｄｖの上方からバンドル１０が配置される。バンドル１０は、クレーン等によって鉛直方向Ｄｖの上方に一旦吊り上げられた後、水平位置が調整されて降下される。バンドル１０が下半車室２２の内部に配置される際に、第一軸受台３１１及び第二軸受台３２１の位置決め凸部３１３に対して、バンドル溝部１３７を嵌め込むようにバンドル１０が降下される。これにより、バンドル１０が、下半車室２２、第一軸受台３１１、及び第二軸受台３２１に対して配置される。

上半車室配置工程Ｓ６は、バンドル配置工程Ｓ５後に実施される。上半車室配置工程Ｓ６では、下半車室２２に嵌め込まれたバンドル１０に対して鉛直方向Ｄｖの上方から上半車室２１が配置される。上半車室２１は、クレーン等を使用して鉛直方向Ｄｖの上方に一旦吊り上げられる。その後、上半車室２１は、バンドル１０の上方に降下される。

上半車室２１は、下半車室２２の近傍まで降下されると、バンドル１０が上半車室２１の内周側へと収容されるように水平位置が調整される。その後、下半車室２２の分割面に対して上半車室２１の分割面が当接した状態で上半車室２１と下半車室２２とが固定される。

さらに、上半車室配置工程Ｓ６では、第一軸受台３１１に嵌め込まれたバンドル１０の端部に対して、上半車室２１と同様の方法で、第一軸受冠部３１２が取り付けられる。この際、バンドル溝部１３７に対して第一軸受冠部３１２の位置決め凸部３１３が挿入されるように、第一軸受冠部３１２が取り付けられる。また、第二軸受台３２１に嵌め込まれたバンドル１０の端部に対して、上半車室２１と同様の方法で、第二軸受冠部３２２が取り付けられる。この際、バンドル溝部１３７に対して第二軸受冠部３２２の位置決め凸部３１３が挿入されるように、第二軸受冠部３２２が取り付けられる。その結果、蒸気タービン１が完成する。

上述したような蒸気タービン１及び蒸気タービンの製造方法Ｓ１によれば、ロータ１１、仕切板１２、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６が、バンドルケーシング１３によって保持され、バンドル１０として一体の部品とされている。そのため、バンドル１０を移動させるだけで、ロータ１１、仕切板１２、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６をまとめて移動させることができる。したがって、蒸気タービン１の部品を移動させる際の作業が大きく短縮できる。つまり、蒸気タービン１における内部品の組み立て時間を大きく短縮することができる。

さらに、仕切板１２、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６は、バンドルケーシング１３に固定されている。そのため、バンドル１０を移動してもバンドルケーシング１３に対する仕切板１２、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６の相対位置は軸方向Ｄａ及び径方向Ｄｒのいずれの方向にもほとんど変化しない。また、ロータ軸１１１が仕切板１２、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６を介してバンドルケーシング１３に対して保持されている。さらに、軸方向位置固定治具５０によってロータ軸１１１がバンドルケーシング１３に固定されている。したがって、バンドルケーシング１３に対するロータ軸１１１の相対位置も軸方向Ｄａ及び径方向Ｄｒのいずれの方向にもほとんど変化しない。つまり、バンドル１０を移動しても、バンドルケーシング１３内の部品の位置がずれないため、バンドル１０を設置後に、ロータ１１、仕切板１２、軸受部１４、油切部１５、及びシール部１６等の内部品の位置調整のための作業が短縮できる。

また、第一軸受部１４１及び第二軸受部１４２は、軸方向Ｄａにおいて、車室２から外れた位置でバンドルケーシング１３に固定されている。そのため、潤滑油が使用されて油雰囲気である第一軸受部１４１及び第二軸受部１４２と、高温の蒸気が流れる蒸気流路が形成された領域との位置を軸方向Ｄａに離すことができる。したがって、蒸気の熱によって生じる潤滑油に起因する不具合がバンドル１０内で発生してしまうことを抑えることができる。

また、車室吸込口２５と連通するバンドル吸込孔１３５と、車室排出口２６と連通するバンドル排出孔１３６がバンドルケーシング１３に形成されている。したがって、車室吸込口２５から流入して車室排出口２６から排出される蒸気が流れる経路である蒸気流路を、バンドル１０内の部品でほとんど形成することができる。したがって、バンドル１０を下半車室２２及び上半車室２１に取り付けた後に、蒸気を効率的に流すための内部品の細かな位置調整を行う必要が無い。したがって、蒸気タービン１の部品を組み立てる際の作業がさらに短縮できる。

（実施形態の他の変形例）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

例えば、バンドル１０の構成は、本実施形態の構成に限定されるものではない。バンドル１０は、蒸気タービン１の構成要素のうち、車室２を除いた他の構成要素を含んでいてもよく、本実施形態の構成の一部が含まれていなくてもよい。

また、例えば、上述した各実施形態では、各部品を一から形成して組み立てて蒸気タービン１を製造する製造方法を説明したが。蒸気タービンの製造方法Ｓ１は、一から蒸気タービン１を製造する場合のみに限定されるものではない。例えば、蒸気タービンの製造方法Ｓ１は、修理や検査を行う際に蒸気タービン１を分解して再度組み立てる際に用いられてもよい。この際、使用済みのバンドル１０に代わって新たに準備されたバンドル１０が車室２に取り付けられてもよく、使用済みのバンドル１０を整備することで再度形成されたバンドル１０が再び車室２に取り付けられてもよい。また、修理や検査を行う際には、事前に上半車室２１を取り外す工程や、使用済みのバンドル１０を取り外す工程をさらに含むこととなる。

また、蒸気タービンの製造方法Ｓ１では、車室準備工程Ｓ４は、バンドル準備工程Ｓ３後に実施されることに限定されるものではない。車室準備工程Ｓ４は、バンドル配置工程Ｓ５前までに実施されればよい。したがって、車室準備工程Ｓ４は、内部品準備工程Ｓ２やバンドル準備工程Ｓ３よりも前に実施されてもよく、内部品準備工程Ｓ２やバンドル準備工程Ｓ３と同時に実施されてもよい。

また、バンドル１０は、バンドルケーシング１３に対するロータ１１の軸方向Ｄａの位置が軸方向位置固定治具５０によって規制される構造に限定されるものではない。バンドル１０は、バンドルケーシング１３に対するロータ軸１１１の相対位置が規制できればよい。したがって、例えば、バンドルケーシング１３に対して別の部材でロータ軸１１１が仮固定される構造であってもよく、バンドルケーシング１３に固定された仕切板１２等の他の部品を介してロータ軸１１１が仮固定される構造であってもよい。

１…蒸気タービン Ａｒ…軸線 Ｄａ…軸方向 Ｄｒ…径方向 Ｄｃ…周方向 Ｄｖ…鉛直方向 Ｄｈ…水平方向 Ｄｗ…幅方向 ２…車室 ２１…上半車室 ２２…下半車室 ２５…車室吸込口 ２６…車室排出口 １０…バンドル １１…ロータ １１１…ロータ軸 １１２…動翼 １２…仕切板 １２１…上半仕切板 １２２…下半仕切板 １２５…静翼 １３…バンドルケーシング １３１…上半バンドルケーシング １３２…下半バンドルケーシング １３５…バンドル吸込孔 １３６…バンドル排出孔 １３７…バンドル溝部 １４…軸受部 １４１…第一軸受部 １４５…ジャーナル軸受 １４６…スラスト軸受 １４１ａ…上半第一軸受部 １４１ｂ…下半第一軸受部 １４２…第二軸受部 １４２ａ…上半第二軸受部 １４２ｂ…下半第二軸受部 １５…油切部 １５１…第一油切部 １５１ａ…上半第一油切部 １５１ｂ…下半第一油切部 １５２…第二油切部 １５２ａ…上半第二油切部 １５２ｂ…下半第二油切部 １６…シール部 １６１…第一シール部 １６１ａ…上半第一シール部 １６１ｂ…下半第一シール部 １６２…第二シール部 １６２ａ…上半第二シール部 １６２ｂ…下半第二シール部 ３…軸受台 ３１…第一軸受台冠 ３１１…第一軸受台 ３１２…第一軸受冠部 ３２…第二軸受台冠 ３２１…第二軸受台 ３２２…第二軸受冠部 ３１３…位置決め凸部 ５０…軸方向位置固定治具 ５１…ケーシング固定部 ５２…接続部 ５３…ロータ固定部 Ｓ１…蒸気タービンの製造方法 Ｓ２…内部品準備工程 Ｓ３…バンドル準備工程 Ｓ４…車室準備工程 Ｓ５…バンドル配置工程 Ｓ６…上半車室配置工程

Claims (4)

1. 鉛直方向の上方の上半車室と前記鉛直方向の下方の下半車室とに分割面で分割可能とされ、両端が開口した筒状をなす車室と、
   両端が前記車室の開口から突出するように前記車室内に収容されたバンドルと、を備え、
   前記バンドルは、
   軸線を中心として回転可能なロータと、
   前記軸線を基準とする径方向の外側から前記ロータを覆うリング状をなし、前記鉛直方向の上方の上半仕切板と前記鉛直方向の下方の下半仕切板とに分割面で分割可能とされた複数の仕切板と、
   前記径方向の外側から前記ロータ及び前記仕切板を覆う筒状をなし、内部に前記仕切板が固定されたバンドルケーシングと、
   前記軸線の延びる軸方向における前記仕切板の外側で前記バンドルケーシング内に固定され、前記ロータを回転可能に支持する軸受部と、
   前記軸方向における前記仕切板と前記軸受部との間で前記バンドルケーシング内に固定され、前記ロータの外周面と前記バンドルケーシングの内周面との間をシールするシール部と、を有し、
   前記バンドルケーシングは、前記ロータ、前記仕切板、前記軸受部、及び前記シール部を保持した状態で、前記車室に対して着脱可能とされている蒸気タービン。
2. 前記軸方向における前記軸受部の位置は、前記軸方向における前記車室の位置から外れた位置に配置されている請求項１に記載の蒸気タービン。
3. 前記車室は、外部から内部に作動流体を流入させる車室吸込口と、内部を流通した前記作動流体を外部へ排出させる車室排出口とを有し、
   前記バンドルケーシングは、前記車室吸込口と連通するバンドル吸込孔と、前記車室排出口と連通するバンドル排出孔とを有する請求項１又は請求項２に記載の蒸気タービン。
4. 軸線を中心として回転可能なロータと、前記軸線を基準とする径方向の外側から前記ロータを覆うリング状をなし、鉛直方向の上方の上半仕切板と前記鉛直方向の下方の下半仕切板とに分割面で分割可能とされた複数の仕切板と、前記径方向の外側から前記ロータ及び前記仕切板を覆う筒状をなし、内部に前記仕切板が固定されたバンドルケーシングと、前記軸線の延びる軸方向における前記仕切板の外側で前記バンドルケーシング内に固定され、前記ロータを回転可能に支持する軸受部と、前記軸方向における前記仕切板と前記軸受部との間で前記バンドルケーシング内に固定され、前記ロータの外周面と前記バンドルケーシングの内周面との間をシールするシール部と、を準備する内部品準備工程と、
   前記内部品準備工程後に、前記バンドルケーシングの内部に前記ロータを配置するとともに、前記ロータを前記径方向の外側から覆った状態で前記仕切板、前記軸受部、及び前記シール部を前記バンドルケーシングの内部に固定してバンドルを準備するバンドル準備工程と、
   前記鉛直方向の上方の上半車室と前記鉛直方向の下方の下半車室とに分割面で分割可能とされ、両端が開口した筒状をなす車室を準備する車室準備工程と、
   前記車室準備工程後に、前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から前記バンドルを降下させ、前記下半車室の内周側に前記下半仕切板を配置するバンドル配置工程と、
   前記バンドル配置工程後に、前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から前記上半車室を降下させて前記上半車室の内周側に前記上半仕切板が配置させ、前記上半車室の分割面と前記下半車室の分割面とを互いに接触させる上半車室配置工程と、含む蒸気タービンの製造方法。

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