JP4969202B2 - 伸縮継手及びシール方法 - Google Patents

Description

本発明は、伸縮継手及びシール方法に関し、特に、内部に空間を有するように互いに接続される一対のケーシングの接続部に設けられ、両ケーシングを相対変位可能に接続する伸縮継手及びシール方法に関する。

内部に空間を形成するように互いに接続される一対のケーシングの接続部に設けられ、両ケーシングを相対変位可能に接続する伸縮継手の一例として、例えば、特許文献１には、原子力発電プラントや火力発電プラント等の蒸気タービンのケーシングと復水器のケーシングとの間に設けられて、両ケーシングを相対変位可能に接続するように構成した伸縮継手が開示されている。

すなわち、この伸縮継手は、伸縮変形可能なゴム等から形成されるベルト状をなすものであって、蒸気タービンのケーシングと復水器のケーシングとの接続部に架設した状態で、幅方向の両端部を押え板と取付けボルトとの協働により両ケーシングの接続部に連結することで、蒸気タービンのケーシングと復水器のケーシングとを相対変位可能に接続している。
特開平８−３０４２１７号公報

ところで、上記のような構成の伸縮継手にあっては、幅方向の両端部を蒸気タービンのケーシングと復水器のケーシングとの接続部に連結している押え板は、接続部の周方向に長く形成されているため、長年の継続使用によって接続部の内面に部分的に凹部、凸部が形成されたような場合に、凹部と伸縮継手との間に隙間が形成され、この隙間によってシール性が低下し、蒸気タービン及び復水器の内圧を所定の値に維持することが困難になる。

本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、内部に空間を形成するように互いに接続される一対のケーシングの接続部の表面に、長年の継続使用によって凹凸が形成されたような場合であってもシール性を確保することができる伸縮継手及びシール方法を提供することを目的とする。

上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、内部に空間を有するように互いに接続される一対のケーシングの接続部に設けられ、両ケーシングを相対変位可能に接続する伸縮継手であって、前記一対のケーシングの接続部の内面間に架設された伸縮部材と、該伸縮部材を前記各ケーシングの前記接続部に連結する連結手段とを備え、該連結手段は、前記伸縮部材を前記各ケーシングの前記接続部の内面との間で挟持する押え板と、該押え板を前記各ケーシングの接続部に締結するねじ締結体とを備え、前記押え板は、前記各ケーシングの接続部の内面に沿って並ぶように複数に分割されるとともに、前記各押え板は、前記各ケーシングの接続部の内面に凹部又は凸部が形成された場合にも、前記各ケーシングの接続部の内面の形状に倣うように配置されることを特徴とする。

本発明の伸縮継手によれば、押え板を、各ケーシングの接続部に沿って並ぶように複数に分割するとともに、各押え板を、各ケーシングの接続部の内面に凹部又は凸部が形成された場合にも、各ケーシングの接続部の内面の形状に倣うように配置されるように構成したことにより、経年変化によって両ケーシングの接続部の表面に凹凸が形成されても、押え板が隣接する凸部と凸部との間に跨るようなことはないので、各凹部と伸縮部材との間に隙間が生じるのを防止できる。従って、伸縮部材の両端部を、各ケーシングの接続部と押え板との間で全周に亘って隙間が生じることなく挟持できるので、各ケーシングの接続部のシール性を確保することができる。

また、本発明において、前記一対のケーシングの接続部は環状に設けられ、この環状の接続部の内面間に前記伸縮部材が全周に亘って架設され、該伸縮部材が全長に亘って所定の間隔ごとに前記押え板と前記ねじ締結体との協働により各ケーシングの接続部に連結されていることとしてもよい。

本発明の伸縮継手によれば、一対のケーシングの接続部の内面間に架設される伸縮部材によって両ケーシングが相対変位可能に接続される。この場合、伸縮部材は、全長に亘って所定の間隔ごとに押え板とねじ締結体との協働によって両ケーシングの接続部に連結されているので、各ケーシングの接続部のシール性を各ケーシングの全周に亘って確保することができる。

さらに、本発明において、前記伸縮部材の幅方向の両端部には、他の部分よりも肉厚の肉厚部が一体に設けられ、この肉厚部が各押え板に設けられている凹部と、各ケーシングの接続部に設けられている凹部との間で挟持されていることとしてもよい。

本発明の伸縮継手によれば、伸縮部材は、幅方向の両端部の肉厚部が各押え板の凹部と一対のケーシングの接続部の凹部との間で挟持されているので、両ケーシングの相対変位の際に、伸縮部材の幅方向の両端部が両ケーシングの接続部から離脱するのを阻止でき、両ケーシングの接続部のシール性を確保することができる。

さらに、本発明において、発電プラントの蒸気タービンと復水器との接続部に設けられたこととしてもよい。
本発明の伸縮継手によれば、発電プラントの蒸気タービンと復水器との接続部に凹凸が形成されても、接続部のシール性を確保することができる。
さらに、本発明は、内部に空間を有するように互いに接続される一対のケーシングの接続部間を相対変位可能に接続するとともに、前記両ケーシング間をシールするシール方法であって、前記一対のケーシングの接続部の内面間に架設された伸縮部材と、該伸縮部材を前記各ケーシングの接続部に連結する連結手段とを備えた伸縮継手を用い、前記連結手段は、前記伸縮部材を前記各ケーシングの接続部の内面との間で挟持する押え板と、該押え板を前記各ケーシングの接続部に締結するねじ締結体とを備え、前記押え板は、前記各ケーシングの接続部の内面に沿って並ぶように複数に分割されるとともに、前記各押え板は、前記各ケーシングの接続部の内面に凹部又は凸部が形成された場合にも、前記各ケーシングの接続部の内面の形状に倣うように配置されることを特徴とする。
本発明のシール方法によれば、押え板を、各ケーシングの接続部に沿って並ぶように複数に分割するとともに、各押え板を、各ケーシングの接続部の内面に凹部又は凸部が形成された場合にも、各ケーシングの接続部の内面の形状に倣うように配置されるように構成したことにより、経年変化によって両ケーシングの接続部の表面に凹凸が形成されても、押え板が隣接する凸部と凸部との間に跨るようなことはないので、各凹部と伸縮部材との間に隙間が生じるのを防止できる。従って、伸縮部材の両端部を、各ケーシングの接続部と押え板との間で全周に亘って隙間が生じることなく挟持できるので、各ケーシングの接続部のシール性を確保することができる。

以上、説明したように、本発明の伸縮継手及びシール方法によれば、内部に空間を有するように互いに接続される一対のケーシングの接続部に適用し、経年変化によって両ケーシングの接続部の表面に凹凸が形成されても、押え板が隣接する凸部と凸部との間に跨るようなことはないので、各凹部と伸縮部材との間に隙間が生じるのを防止できる。従って、伸縮部材の両端部を、各ケーシングの接続部と押え板との間で全周に亘って隙間が生じることなく挟持できるので、各ケーシングの接続部のシール性を確保することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４には、本発明の伸縮継手及びシール方法の一実施の形態が示されている。図１は、本発明の伸縮継手が適用される火力発電プラントの概略系統図、図２は図１の蒸気タービンと復水器との接続部を示す概略斜視図、図３は伸縮継手の取付け状態を示す概略縦断面図、図４は伸縮継手の取付け状態を示す概略横断面図である。

火力発電プラント４０は、図１に示すように、ボイラ４１、蒸気タービン４２、発電機４３、復水器４４等から構成され、ボイラ４１で燃料を燃やして高温・高圧の蒸気を作り、この蒸気を蒸気タービン４２に導いて蒸気タービン４２を回転させて発電機４３を駆動させて電力を取り出し、蒸気タービン４２の回転に使用した蒸気を復水器４４で冷却して水に戻し、この水を再びボイラ４１に送って再利用している。

上記のような構成の火力発電プラント４０の蒸気タービン４２及び復水器４４は、鋳鉄製のケーシング１、７をそれぞれ有し、上側の蒸気タービン４２のケーシング１（以下、「上側ケーシング１」という。）と下側の復水器４４のケーシング７（以下、「下側ケーシング７」という。）との接続部２に本実施の形態による伸縮継手２０が設けられる。

すなわち、上側ケーシング１と下側ケーシング７との接続部２は、図２に示すように、角環状に形成されるとともに、上側ケーシング１側の接続部３と下側ケーシング７側の接続部８の２つに分割され、この２つに分割された両接続部３、８間に本実施の形態による伸縮継手２０が設けられている。

本実施の形態による伸縮継手２０は、図３に示すように、上側ケーシング１側の接続部３の内面４と下側ケーシング７側の接続部８の内面９との間に架設されて、両接続部３、８間に形成される隙間を閉塞する伸縮部材２１と、伸縮部材２１を両ケーシング１、７の接続部３、８に連結する連結手段２５とを備えている。なお、図中右側が蒸気タービン４２及び復水器４４の内部である。

伸縮部材２１は、ゴム等の弾性体から形成されるベルト状をなすものであって、上側ケーシング１側の接続部３の内面４と下側ケーシング７側の接続部８の内面９との間に全周に亘って架設され、この状態で長手方向の両端部が周知のエンドレス加工等の接合手段によって一体に接合されている。

伸縮部材２１の幅方向（つまり上下方向）の両端部には、他の部分よりも肉厚の断面略円形状の突部２２、２３が全長に亘って一体に設けられ、一方の突部２２を含む伸縮部材２１の上端部が上側ケーシング１の接続部３の内面４と後述する連結手段２５の押え板２６との間で挟持され、他方の突部２３を含む伸縮部材２１の下端部が下側ケーシング７の接続部８の内面９と後述する連結手段２５の押え板２６との間で挟持される。

伸縮部材２１としては、上側ケーシング１の接続部３と下側ケーシング７の接続部８との間をシールし、両ケーシング１、８を相対変位可能に接続できる機能を有するものであれば特に制限はなく、例えば、補強布、芯ゴム、麻ロープ、接着ゴム等を積層して構成したゴムベルト等が挙げられる。

連結手段２５は、図３に示すように、押え板２６と、押え板２６を両ケーシング１、７の接続部３、８に締結するねじ締結体３０とから構成され、押え板２６とねじ締結体３０との協働により、伸縮部材２１の上下端部が上側ケーシング１の接続部３及び下側ケーシング７の接続部８に連結される。

押え板２６は、四角形板状をなすものであって、少なくとも１箇所にねじ挿通用孔２７が貫通した状態で設けられ、このねじ挿通用孔２７より下側（上側ケーシング１の接続部３に取り付ける場合）又は上側（下側ケーシング７の接続部８に取り付ける場合）の位置に全長に渡る略半円形状の凹部２８が設けられ、この凹部２８と上側ケーシング１の接続部３の凹部５又は下側ケーシング７の接続部８の凹部１０との間に伸縮部材２１の突部２２又は突部２３が挟持される。

押え板２６は、図４に示すように、上側ケーシング１の接続部３及び下側ケーシング７の接続部８に沿って並ぶように水平方向に複数個に分割されている。これにより、長年の継続使用によって上側ケーシング１の接続部３の内面４及び下側ケーシング７の接続部８の内面９に凹部１５、凸部１６が形成された場合にも、上側ケーシング１の接続部３の内面４の形状、及び下側ケーシング７の接続部８の内面９の形状に倣うように配置されることになる。
なお、押え板２６の分割部分の長さは、例えば、上側ケーシング１の接続部３の内面４や下側ケーシング７の接続部８の内面９に生じた凹部１５、凸部１６の過去の実績に基づいて、凹部１５、凸部１６のおおよその間隔を求めておき、隣接する凸部１６と凸部１６との間に跨らないように、押え板２６の長さを隣接する凹部１５と凸部１６との間の寸法よりも短くなるように設定する。

なお、両ケーシング１、７の接続部３、８のコーナー部６、１１は、所定のアール面に形成されているので、コーナー部６、１１に使用する押え板２６は、そのアール面の曲率に合わせたものを製作して使用すればよい。

ねじ締結体３０は、押え板２６のねじ挿通用孔２７を挿通して、一端部が上側ケーシング１の接続部３のねじ孔１２又は下側ケーシング７の接続部８のねじ孔１３に螺着されるボルト３１と、ボルト３１の押え板２６から突出している他端部に螺合されるナット３２とからなり、ナット３２をボルト３１に締め込んで押え板２６を上側ケーシング１の接続部３又は下側ケーシング７の接続部８の方向に押圧することにより、押え板２６と上側ケーシング１の接続部３との間又は下側ケーシング７の接続部８との間で伸縮部材２１の上下方向の両端部が挟持される。

上記のように構成した本実施の形態の伸縮継手２０及びシール方法にあっては、押え板２６を、上側ケーシング１の接続部３の内面４、及び下側ケーシング７の接続部８の内面９に沿って並ぶように複数に分割したことにより、長年の継続使用によって上側ケーシング１の接続部３の内面４、及び下側ケーシング７の接続部８の内面９に部分的に凹部１５、凸部１６が形成された場合にも、各押え板２６を、上側ケーシング１の接続部３の内面４の形状、及び下側ケーシングの接続部８の内面の形状に倣うように配置することができるので、各押え板２６が隣接する凸部１６と凸部１６との間に跨るのを避けることができ、各凹部と伸縮部材との間に隙間が生じるのを防止できる。

従って、伸縮部材２１の上下方向の両端部を、上側ケーシング１の接続部３の内面４と各押え板２６との間、及び下側ケーシング７の接続部８の内面９と各押え板２６との間で、全周に亘って隙間が生じることなく挟持することができるので、上側ケーシング１及び下側ケーシング７の接続部２におけるシール性を確保することができる。

なお、本実施の形態においては、本発明による伸縮継手２０を火力発電プラント４０の蒸気タービン４２のケーシング１と復水器４４のケーシング７との接続部２に適用したが、これに限らず、相対変位可能に配置される２つの機器間の接続部に適用してもよいものであり、その場合にも同様の作用効果を奏する。

本発明による伸縮継手及びシール方法が適用される火力発電プラントの概略系統図である。 図１の蒸気タービンと複数器との接続部を示す概略斜視図である。 伸縮継手の取付け状態を示す概略縦断面図である。 伸縮継手の取付け状態を示す概略縦断面図である。

符号の説明

１ 上側ケーシング ２ 接続部
３、８ 接続部 ４、９ 内面
５、１０ 凹部 ６、１１ コーナー部
７ 下側ケーシング １２、１３ ねじ孔
１５ 凹部 １６ 凸部
２０ 伸縮継手 ２１ 伸縮部材
２２、２３ 突部 ２５ 連結手段
２６ 押え板 ２７ ねじ挿通用孔
２８ 凹部 ３０ ねじ締結体
３１ ボルト ３２ ナット
４０ 火力発電プラント ４１ ボイラ
４２ 蒸気タービン ４３ 発電機
４４ 復水器

Claims (5)

1. 内部に空間を有するように互いに接続される一対のケーシングの接続部に設けられ、両ケーシングを相対変位可能に接続する伸縮継手であって、
   前記一対のケーシングの接続部の内面間に架設された伸縮部材と、該伸縮部材を前記各ケーシングの前記接続部に連結する連結手段とを備え、
   該連結手段は、前記伸縮部材を前記各ケーシングの前記接続部の内面との間で挟持する押え板と、該押え板を前記各ケーシングの接続部に締結するねじ締結体とを備え、
   前記押え板は、前記各ケーシングの接続部の内面に沿って並ぶように複数に分割されるとともに、前記各押え板は、前記各ケーシングの接続部の内面に凹部又は凸部が形成された場合にも、前記各ケーシングの接続部の内面の形状に倣うように配置されることを特徴とする伸縮継手。
2. 前記一対のケーシングの接続部は環状に設けられ、この環状の接続部の内面間に前記伸縮部材が全周に亘って架設され、該伸縮部材が全長に亘って所定の間隔ごとに前記押え板と前記ねじ締結体との協働により各ケーシングの接続部に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の伸縮継手。
3. 前記伸縮部材の幅方向の両端部には、他の部分よりも肉厚の肉厚部が一体に設けられ、この肉厚部が各押え板に設けられている凹部と、各ケーシングの接続部に設けられている凹部との間で挟持されていることを特徴とする請求項２に記載の伸縮継手。
4. 発電プラントの蒸気タービンと復水器との接続部に設けられたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の伸縮継手。
5. 内部に空間を有するように互いに接続される一対のケーシングの接続部間を相対変位可能に接続するとともに、前記両ケーシング間をシールするシール方法であって、
   前記一対のケーシングの接続部の内面間に架設された伸縮部材と、該伸縮部材を前記各ケーシングの接続部に連結する連結手段とを備えた伸縮継手を用い、
   前記連結手段は、前記伸縮部材を前記各ケーシングの接続部の内面との間で挟持する押え板と、該押え板を前記各ケーシングの接続部に締結するねじ締結体とを備え、
   前記押え板は、前記各ケーシングの接続部の内面に沿って並ぶように複数に分割されるとともに、前記各押え板は、前記各ケーシングの接続部の内面に凹部又は凸部が形成された場合にも、前記各ケーシングの接続部の内面の形状に倣うように配置されることを特徴とするシール方法。

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