JP4205267B2 - タービンロータのストッパピン折曲げ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はタービンロータのストッパピン折曲げ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は従来のストッパピンの折曲げ方法の説明図であり、タービンロータ１００は、ディスク１０１と、このディスク１０１のディスク溝１０１ａ・・・（・・・は複数個を示す。以下同じ）に取付けた複数のブレード１０２・・・と、これらのブレード１０２・・・の抜け止をするストッパピン１０３・・・とからなる。
ストッパピン１０３は、略Ｌ字型のピンであり、ピン中間に凸部１０３ａを形成し、予め一端１０３ｂを折曲げたものであり、このストッパピン１０３と共にディスク１０１に嵌合し、他端１０３ｃをディスク１０１側に曲げて、ブレード１０２の抜け止めをするものである。１０３ｄはストッパピン１０３の曲げ部である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このストッパピン１０３の他端１０３ｃをディスク１０１側に曲げる工程は、曲げ工具Ｋを介してハンマＨによる手作業であった。
ハンマＨによる手作業でのストッパピン１０３の曲げ加工では、ストッパピン１０３を過度に曲げたために曲げ部１０３ｄに亀裂が発生したり、曲げが足りないためにブレード１０２にガタを発生させる虞れがある。また、ブレード１０２に傷を付けたり、ブレード１０２を変形させたりする問題もある。従って、作業者は、熟練した技能を有する者がしなければならず、しかも、細心の注意を払って曲げ作業をする必要があり、多大な加工時間を要していた。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、ブレードの取付け精度の向上を図ることができると共に加工工数の低減を図ることができるタービンロータのストッパピンの折曲げ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、ストッパピンをブレードに取付け、このブレードをディスクに嵌合してなるタービンロータにおけるストッパピンを折曲げるストッパピン折曲げ装置において、このストッパピン折曲げ装置を、タービンロータを支える回転台と、この回転台を回転させ所定の回転角ごとに停止させるステップ機構と、複数のブレードから選択した１個のブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方を両端から挟み込むことで、ディスク溝に対する基部の嵌合深さを補正するクランプ機構と、このクランプ機構をディスクの中心に移動することで、前記ストッパピンの両端をディスク側へ折曲げる折曲げ機構とから構成し、クランプ機構の先端に回転自在なローラを取付け、このローラを介してブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方を両端から挟み込むようにしたことを特徴とする。
【０００６】
回転台でタービンロータを支え、ステップ機構で回転台を回転させ、所定の回転角ごとに停止させ、複数のブレードから１個のブレードを選択する。そして、選択した１個のブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方を両端からクランプ機構で挟み込み、ディスク溝に対する基部の嵌合深さを補正する。折曲げ機構でクランプ機構をディスクの中心に移動させ、ストッパピンの両端をディスク側へ折曲げるようにする。
【０００７】
すなわち、ブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方を両端からクランプ機構で挟み込むようにして、ディスク溝に対する基部の嵌合深さを補正し、ディスクに対するブレードの取付け精度の向上を図る。また、折曲げ機構でクランプ機構をディスクの中心に移動させ、ストッパピンの両端を同時にディスク側へ折曲げるようにして、加工工数の低減を図る。
【０００８】
また、クランプ機構の先端に回転自在なローラを取付け、このローラを介してブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方を両端から挟み込むようにして、例えば、折曲げ機構でクランプ機構をディスクの中心に移動させ、ストッパピンの両端を折り曲げるときに、ストッパピンとの接触面の摺動抵抗を低減させ、ストッパピンのかじりを防止して、曲げ精度の向上を図る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係るワークの一例としてのタービンロータの分解斜視図である。
ワークとしてのタービンロータ１１は、ディスク１２と、このディスク１２に取付けた複数のブレード１３・・・と、これらのブレード１３・・・をディスク１２に止めるストッパピン１４・・・（１個のみ示す。）とからなる。
ディスク１２は、円板状の本体部１２ａの中央に軸孔１２ｂを形成し、本体部１２ａの外周にブレード１３を嵌め込むディスク溝１２ｃ・・・を形成したものである。１２ｄはディスク１２の外周部、１２ｅはディスク面、１２ｆは端面、Ｃはディスク中心を示す。
【００１０】
ブレード１３は、ディスク溝１２ｃに嵌め込む基部１３ａを形成し、この基部１３ａから翼部１３ｂを延ばし、この翼部１３ｂの先端にシュラウド１３ｃを形成し、基部１３ａの両面に突起部１３ｄ，１３ｅを形成し、基部３ａの先端にストッパピン４を嵌め込む凹部３ｆを形成したものである。
ディスク溝１２ｃは、ラビリンス形状を呈し、ディスク中心Ｃに対して斜に形成した溝である。基部１３ａは、ディスク溝１２ｃとほぼ同形の突起であり、ディスク溝１２ｃに沿って斜めに挿入する部分である。
【００１１】
図２は本発明に係るワークの一例としてのタービンロータの断面図である。
２点鎖線で示したストッパピン１４は、ピン中間に凸部１４ａを形成したものである。
シュラウド１３ｃは、それぞれのブレード１３の基部１３ａをディスク溝１２ｃに嵌め込むことで、タービンロータ１１の外周を形成する部分である。
【００１２】
図３は本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置の斜視図である。
タービンロータのストッパピン折曲げ装置２０（以下、「ストッパピン折曲げ装置２０」と略記する。）は、ベース台２１にステップ機構２２を取付け、このステップ機構２２に回転台２３を取付け、この回転台２３に対向させスライド機構２４を配置し、このスライド機構２４に折曲げ機構としての折曲げ用シリンダ２５を取付け、この折曲げ用シリンダ２５の先端にクランプ機構２６を取付けたものである。
【００１３】
すなわち、ストッパピン折曲げ装置２０は、タービンロータ１１を支える回転台２３と、この回転台２３を回転させ所定の回転角ごとに停止させるステップ機構２２と、複数のブレード１３・・・（一個のみ示す）から選択した１個のブレード１３の基部１３ａ及びディスク１２のディスク溝１２ｃの双方を両端から挟み込むことで、ディスク溝１２ｃに対する基部１３ａの嵌合深さを補正するクランプ機構２６と、このクランプ機構２６をディスク１２の中心に移動することで、ストッパピン１４の両端をディスク１２側へ折曲げる折曲げ用シリンダ２５からなり、ストッパピン１４の両端を同時にディスク１２側へ折曲げるようにして、加工工数の低減を図ろうとするものである。
【００１４】
図４は本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置の正面断面図である。
ステップ機構２２は、ベース台２１に軸受け部材３１を取付け、この軸受け部材３１の下端にステップモータ３２を取付けたものであって、ステップモータ３２は回転台２３を回転させ所定の回転角ごとに停止させるために、図示せぬインデックスユニットを備える。
回転台２３は、ステップモータ３２のモータ軸３２ａの先端に軸部材３３を取付け、この軸部材３３をベアリング３４，３４を介して軸受け部材３１内に回転自在に支持させ、軸部材３３に支持部材３５を取付け、ディスク１２を押える押えホルダ３６を備え、この押えホルダ３６を軸部材３３に止める押えねじ３７を備える。
【００１５】
スライド機構２４は、ベース台２１に支持脚４１，４１（片側のみ示す）を介してハウジング４２を取付け、このハウジング４２の一端に両ロッドシリンダ４３を取付けたものである。
両ロッドシリンダ４３は、ハウジング４２の一端にシリンダチューブ４４を取付け、このシリンダチューブ４４にピストン４５をスライド可能に取付け、このピストン４５に前・後ロッド４６，４７を取付け、前ロッド４６の先端に折曲げ用シリンダ２５を取付け、後ロッド４７の先端に両ロッドシリンダ４３のストローク調整をするストッパブロック４８を取付けたものである。
すなわち、スライド機構２４は、多種類の径を有するタービンロータに対応させるために折曲げ用シリンダ２５及びクランプ機構２６を所定位置までスライドさせる機構である。
【００１６】
折曲げ用シリンダ２５は、両ロッドシリンダ４３の前ロッド４６の先端に取付けると共に、この前ロッド４６の移動に伴ってハウジング４２内を移動可能なシリンダであって、前ロッド４６の先端にシリンダチューブ５１を取付け、このシリンダチューブ５１にピストン５２及びロッド５３をスライド可能に取付けたものである。なお、このロッド５３の先端にはクランプ機構２６を取付けるものである。
すなわち、折曲げ用シリンダ２５は、クランプ機構２６をディスク１２の中心に移動させ、ストッパピン１４の両端をディスク１２側へ折曲げるシリンダである。
【００１７】
図５は本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置のクランプ機構の正面断面図である。
クランプ機構２６は、ハウジング６１の一端に支持ピン６２を介して上下一対の上・下クランプアーム６３，６４を取付け、上クランプアーム６３の一端に上ローラ６５を取付け、上クランプアーム６３の他端にアッパピストン６６を嵌合させ、下クランプアーム６４の一端に下ローラ６７を取付け、下クランプアーム６８の他端にロアピストン６８を嵌合させたものであり、アッパピストン６６及びロアピストン６８を相対的に移動することで、図１に示す複数のブレード１３・・・（一個のみ示す）から選択した１個のブレード１３の基部１３ａ及びディスク１２のディスク溝１２ｃの双方を両端から挟み込むようにして、ディスク溝１２ｃに対する基部１３ａの嵌合深さを補正するものである。
【００１８】
図６は図５の６矢視図であり、クランプ機構の側面図を示す。
図１に示したように、ディスク溝１２ｃは、ラビリンス形状を呈し、ディスク中心Ｃに対して斜に形成した溝であり、基部１３ａは、ディスク溝１２ｃとほぼ同形の突起であり、ディスク溝１２ｃに沿って斜めに挿入する部分であるため、オフセット量をδとするときに、上ローラのセンタ６５は、下ローラ６７に対してδだけオフセットさせたものである。
【００１９】
以上に述べたストッパピン折曲げ装置２０の作用を次に説明する。
図７（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置の第１作用説明図である。
（ａ）において、回転台２３にタビンロータ１１をセットする。すなわち、ストッパピン折曲げ装置２０は待機状態である。
（ｂ）において、アッパピストン６６及びロアピストン６８を矢印▲１▼，▲１▼の如く相対的に移動させ、上・下クランプアーム６３，６４の上・下ローラ６５，６７間を矢印▲２▼，▲２▼の如く開く。
（ｃ）において、両ロッドシリンダ４３を作動させ、折曲げシリンダ２５及びクランプ機構２６を矢印▲３▼の如く移動する。
【００２０】
図８（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置の第２作用説明図である。
（ａ）において、アッパピストン６６及びロアピストン６８を矢印▲４▼，▲４▼の如く相対的に移動させ、上・下クランプアーム６３，６４の上・下ローラ６５，６７で、複数のブレード１３・・・から選択した１個のブレード１３の基部１３ａ（図１参照）及びディスク１２のディスク溝１２ｃ（図１参照）の双方を両端から矢印▲５▼，▲５▼の如く挟み込む。
すなわち、ブレード１３の基部１３ａ及びディスク１２のディスク溝１２ｃの双方を両端からクランプ機構２６で挟み込むようにしたので、ディスク溝１２ｃに対する基部１３ａの嵌合深さを補正し、ディスク１２に対するブレード１３の取付け精度の向上を図ることができる。
【００２１】
（ｂ）において、折曲げ用シリンダ２５を作動させ、クランプ機構２６を矢印▲６▼の如く前進させることでディスク１２の中心に移動させ、ストッパピン１４の両端をディスク１２側へ折曲げる。
すなわち、折曲げ機構２５でクランプ機構２６をディスク１２の中心に移動させ、ストッパピン１４の両端を同時に折曲げるようにしたので、加工工数の低減を図ることができる。
【００２２】
また、クランプ機構２６の先端に上・下ローラ６５，６７を回転自在に取付け、これらのローラ６５，６７を介してブレード１３の基部１３ａ（図１参照）及びディスク１２のディスク溝１２ｃ（図１参照）を両端から挟み込むようにした。従って、折曲げ用シリンダ２５でクランプ機構２６をディスク１２の中心に移動させ、ストッパピン１４の両端を折り曲げるときに、ローラ６５，６７でストッパピン１４との接触面の摺動抵抗を低減させ、ストッパピン１４のかじりを防止することができ、曲げ精度の向上を図ることができる。
【００２３】
（ｃ）において、アッパピストン６６及びロアピストン６８を相対的に移動させ、上・下クランプアーム６３，６４の上・下ローラ間６５，６７を矢印▲７▼，▲７▼の如く開く。
【００２４】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置の第３作用説明図である。
（ａ）において、折曲げ用シリンダ２５を作動させ、クランプ機構２６を矢印▲８▼の如く後退させる。
（ｂ）において、ステップ機構２２を作動させ回転台２３を矢印▲９▼の如く回転させ、次のブレード１３及びストッパピン１４をクランプ機構２６に対面させる。
そして、図８（ａ）〜（ｃ）及び図９（ａ），（ｂ）の操作を繰り返し、すべてのストッパピン１４の両端を折り曲げる。
【００２５】
尚、実施例では、図６に示すように上ローラ６５を、下ローラ６７に対してδだけオフセットさせたが、これに限るものではなく、図１に示すディスク溝２ｃ・・・をディスク中心Ｃに対して平行に形成したディスクにブレード及びストッパピンを組込むものにあっては、上下ローラ６５，６７のオフセットは必要としない。すなわち、上下ローラ６５，６７のオフセットは任意でよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、ブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方を両端からクランプ機構で挟み込むようにしたので、ディスク溝に対する基部の嵌合深さを補正し、ディスクに対するブレードの取付け精度の向上を図ることができる。また、折曲げ機構でクランプ機構をディスクの中心に移動させ、ストッパピンの両端を同時にディスク側へ折曲げるようにしたので、加工工数の低減を図ることができる。
【００２７】
また、クランプ機構の先端に回転自在なローラを取付け、このローラを介してブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方を両端から挟み込むようにしたので、例えば、折曲げ機構でクランプ機構をディスクの中心に移動させ、ストッパピンの両端を折り曲げるときに、ストッパピンとの接触面の摺動抵抗を低減させ、ストッパピンのかじりを防止することができ、曲げ精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るワークの一例としてのタービンロータの分解斜視図
【図２】本発明に係るワークの一例としてのタービンロータの断面図
【図３】本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置の斜視図
【図４】本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置の正面断面図
【図５】本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置のクランプ機構の正面断面図
【図６】図５の６矢視図
【図７】本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置の第１作用説明図
【図８】本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置の第２作用説明図
【図９】本発明に係るタービンロータのストッパピン折曲げ装置の第３作用説明図
【図１０】従来のストッパピンの折曲げ方法の説明図
【符号の説明】
１１…タービンロータ、１２…ディスク、１２ｃ…ディスク溝、１３…ブレード、１３ａ…基部、１４…ストッパピン、、２０…ストッパピン折曲げ装置、２２…ステップ機構、２３…回転台、２５…折曲げ機構（折曲げ用シリンダ）、２６…クランプ機構。

Claims (1)

1. ストッパピンをブレードに取付け、このブレードをディスクに嵌合してなるタービンロータにおける前記ストッパピンを折曲げるストッパピン折曲げ装置において、
   このストッパピン折曲げ装置は、タービンロータを支える回転台と、この回転台を回転させ所定の回転角ごとに停止させるステップ機構と、複数のブレードから選択した１個のブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方を両端から挟み込むことで、ディスク溝に対する基部の嵌合深さを補正するクランプ機構と、このクランプ機構をディスクの中心に移動することで、前記ストッパピンの両端をディスク側へ折曲げる折曲げ機構とからなり、
   前記クランプ機構の先端に回転自在なローラを取付け、このローラを介してブレードの基部及びディスクのディスク溝の双方を両端から挟み込むようにしたことを特徴とするタービンロータのストッパピン折曲げ装置。

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