JP5602048B2 - 燃焼筒保持装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガスタービン燃焼器の燃焼筒を製造する場合等に用いられる燃焼筒保持装置に関する。

ガスタービンを構成する燃焼器は、たとえば下記の特許文献１に示すように、燃焼筒と呼ばれる金属製の円筒形状部品を備えている。この燃焼筒は、製造時に溶接等の作業が必要になることから、作業時に燃焼筒（板材を成形した構成部材を含む）を保持する燃焼筒保持装置が必要となる。

図４及び図５に示す従来の燃焼筒保持装置１０は、ポジショナー１１の回転テーブル１２に燃焼筒１の端部を保持して溶接等の作業を行うための装置である。
この燃焼筒保持装置１０は、燃焼筒１の両端部に設けられたフランジ状の鍔部２を、爪状の治具（第１治具）１３により係止して保持するように構成されている。なお、円形の回転テーブル１２は、ポジショナー１１に対して角度変更が可能である。

図示の治具１３は、円形の回転テーブル１２に対してボルト１４を用いて着脱可能に設置され、回転テーブル１２の周方向へ１２０度ピッチに３箇所配置されている。
また、治具１３の先端部には、鍔部１２の係止用として、傾斜面１３ａが形成されている。そして、ボルト１４を用いて治具１３を回転テーブル１２に固定する際には、半径方向の長穴１３ｂを用いて治具１３を外側から軸中心方向へスライドさせることにより、傾斜面１３ａと回転テーブル１２との間に鍔部２を挟持して固定することができる。

特開２００２−６１８４２号公報

ところで、上述したガスタービンの燃焼筒１は両端部に鍔部２を有する構造（タイプ）であるが、たとえば図３に示す燃焼筒１Ａのように、両端部に鍔部２がなく、代わりにテーパ部３を形成した構造（タイプ）の採用も予想される。この燃焼筒１Ａは、肉厚の異なる円筒部材を溶接し、溶接部４の端部側近傍で肉厚の円筒部材をテーパ部３に機械加工したものである。
このため、従来の燃焼筒保持装置１０を改良することにより、燃焼筒製造時には、鍔部２を設けた鍔タイプの燃焼筒１及びテーパ部３を形成したテーパタイプの燃焼筒１Ａについて、両方のタイプを１台の装置で保持可能にすることが望まれる。

すなわち、従来の燃焼筒保持装置１０を用いて異なるタイプの燃焼筒１，１Ａを保持するためには、新たにテーパタイプ専用の治具を備えた回転テーブルを用意し、必要に応じて回転テーブルを付け替える段取り替えの作業が必要になるが、このような段取り替えの作業は、作業効率や安全性を低下させる要因となるため好ましくない。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ガスタービン燃焼器の燃焼筒製造時等において、鍔タイプ及びテーパタイプの燃焼筒を１台で保持可能な燃焼筒保持装置を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る燃焼筒保持装置は、ガスタービン燃焼器の燃焼筒の端部をポジショナーの回転テーブルに保持する燃焼筒保持装置であって、燃焼器端部が鍔部のタイプに用いられ、前記回転テーブルの半径方向長穴にボルトを用いてスライド可能に設置されて前記鍔部を保持する複数の第１治具と、燃焼器端部がテーパのタイプに用いられ、前記回転テーブルに着脱可能に設けられて前記テーパ部を保持する複数の第２治具とが、前記回転テーブルのテーブル面周方向に交互に設けられ、前記第１治具は、外側から軸中心方向へスライドさせて前記鍔部を保持する治具使用時の保持位置と、前記第２治具で前記テーパ部を保持する治具不使用時に前記保持位置から回転させた位置とにおいて、前記ボルトにより固定可能とされることを特徴とするものである。

このような燃焼筒保持装置によれば、回転テーブルにボルトを用いて半径方向にスライド可能に設置されて鍔部を保持する複数の第１治具と、回転テーブルに着脱可能に設けられてテーパ部を保持する複数の第２治具とが、回転テーブルのテーブル面周方向に交互に設けられ、第１治具は、外側から軸中心方向へスライドさせて鍔部を保持する治具使用時の保持位置と、前記第２治具で前記テーパ部を保持する治具不使用時に前記保持位置から回転させた位置とにおいて、前記ボルトにより固定可能とされるので、保持する燃焼筒と使用しない治具との干渉を防止して、第１治具により鍔タイプの燃焼筒を保持し、第２治具によりテーパタイプの燃焼筒を保持することが可能となる。すなわち、１台の燃焼筒保持装置で鍔タイプの燃焼筒及びテーパタイプの燃焼筒を保持し、溶接等の必要な作業を実施することができる。
この場合、第１治具及び第２治具は、各々がテーブル面の周方向へ１２０度ピッチに３個ずつ設けられていることが好ましく、従って、合計６個の第１治具及び第２治具は、周方向へ交互に６０度ピッチに設置されることが好ましい。

上記の発明において、前記第２治具は、前記燃焼筒のテーパ部と向きあう面に、テーパ部と接する傾斜面を有する板状部材であることが望ましい。

上述した本発明の燃焼筒保持装置によれば、ガスタービン燃焼器の燃焼筒製造時等において、１台の燃焼筒保持装置で鍔タイプ及びテーパタイプの異なる燃焼筒を保持可能となる。この結果、鍔タイプ専用の治具を備えた回転テーブルとテーパタイプ専用の治具を備えた回転テーブルとを交換するような段取り替えの作業が不要になるので、段取り替えに要する時間の節約による作業効率の向上や、回転テーブル交換作業時に回転テーブルを落下させるようなリスクの低減による安全性の向上という顕著な効果が得られる。

本発明に係る燃焼筒保持装置の一実施形態を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 図１に示した燃焼筒保持装置の治具によりテーパ部を保持した状態を示す要部拡大図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。 テーパタイプの燃焼筒について、テーパ部の構造を拡大して示す断面図である。 鍔タイプの燃焼筒に適用される従来の燃焼筒保持装置を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 図４に示した鍔タイプの燃焼筒を保持する治具を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は底面図である。

以下、本発明に係る燃焼筒保持装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２に示す実施形態の燃焼筒保持装置２０は、たとえばガスタービン燃焼器の燃焼筒１Ａを製造する際に使用される。この燃焼筒保持装置２０は、ポジショナー２１に取り付けられた回転テーブル２２に燃焼筒１Ａの端部を保持させ、燃焼筒１Ａを回転テーブル２２とともに適宜回転させるなどして、たとえば溶接等の作業を行う際に最適な作業姿勢をとれるように調整可能な装置である。なお、燃焼筒１Ａは、図示とは反対側の端部も同様の装置により保持されている。

また、燃焼筒保持装置２０は、燃焼筒１Ａの両端部に設けられたテーパ部３を保持するため、爪状の治具（第２治具）３０により係止して保持するように構成されている。この治具３０は、たとえば図２に示すように、先端に傾斜面３１を有する板状部材である。この傾斜面３１は、保持した燃焼筒１Ａが安定するように、テーパ部３の傾斜に合わせた形状とすることが望ましい。具体的には、傾斜面３１及びテーパ部３の傾斜角度を一致させ、さらに、傾斜面３１がテーパ部３に接する側の端部を燃焼筒１Ａの円弧形状に合わせることが望ましい。換言すれば、治具３０は、燃焼筒１Ａのテーパ部３と向きあう面に、テーパ部３と接する傾斜面３１を有する板状部材である。

治具３０の固定は、回転テーブル２２のテーブル面２２ａに突設されている固定台座２３のスタッドボルト２４に長穴３２を通し、スタッドボルト２４にナット２５を締め込んでなされる。すなわち、ナット２５を締め込む前の治具３０は、長穴３２に沿って半径方向へスライド可能である。なお、固定台座２３は、燃焼筒１Ａの端部からテーパ部３までの寸法を考慮して突出し、ナット２５を締め込んだ状態において、テーブル面２２ａに先端部を当接させた燃焼筒１Ａのテーパ部３の傾斜面に対して、治具３０の傾斜面３１が密着して係止するように設定されている。

また、各治具３０は、２本のスタッドボルト２４を用いて回転テーブル２２に固定されるので、これによっても安定した保持が可能となる。なお。治具３０の固定は、スタッドボルト２４及びナット２５に代えて、回転テーブル２２側に設けたボルト穴にボルトを螺合させる構造としてもよい。

さて、上述した治具３０は、円形の回転テーブル２２のテーブル面２２ａに対し、回転テーブル２２の周方向へ１２０度ピッチに３箇所配置されており、各治具３０はナット２５により着脱可能となっている。
そして、本実施形態の燃焼筒保持装置２０は、たとえば図１（ｂ）に示すように、上述した鍔タイプ用の第１治具である治具１３と、テーパタイプ用の第２治具である治具３０とが周方向へ交互に配設されている。すなわち、治具１３及び治具３０は、いずれも１２０度ピッチに設置されていることから、治具１３及び治具３０は、合計６個の治具が周方向へ交互に６０度ピッチで設置されていることとなる。

このように構成された燃焼筒保持装置２０によれば、燃焼器端部の鍔部２を保持する複数の治具１３と、燃焼器端部のテーパ部３を保持する複数の治具３０とが、回転テーブル２２のテーブル面２２ａの周方向に交互に設けられているので、鍔タイプ専用の治具１３により鍔タイプの燃焼筒１を保持し、テーパタイプ専用の治具３０によりテーパタイプの燃焼筒１Ａを保持することが可能となる。すなわち、１台の燃焼筒保持装置２０で鍔タイプの燃焼筒１及びテーパタイプの燃焼筒１Ａを保持し、溶接等の必要な作業を実施することができる。

また、テーパタイプの燃焼筒１Ａを保持する場合には、たとえば図１（ｂ）に示すように、使用しない鍔タイプ用の治具１３を保持位置から略９０度回転させた位置に固定し、鍔タイプの燃焼筒１を保持する場合には、使用しないテーパタイプ用の治具３０を取り外すことで、保持する燃焼筒１，１Ａとの干渉を防止できる。

従って、上述した本実施形態の燃焼筒保持装置２０によれば、ガスタービン燃焼器の燃焼筒製造時等において、１台の燃焼筒保持装置２０で鍔タイプ及びテーパタイプの異なる燃焼筒１，１Ａを保持可能となる。この結果、鍔タイプ専用の治具１３を備えた回転テーブル１２とテーパタイプ専用の治具３０を備えた回転テーブルとを交換するような段取り替えの作業が不要となり、段取り替えに要する時間の節約により作業効率が向上するとともに、回転テーブル交換作業時に回転テーブルを落下させるようなリスクの低減により安全性が向上する。

このように、本実施形態の燃焼筒保持装置２０は、燃焼器端部の鍔部２を保持する複数の治具（第１治具）１３と、燃焼器端部のテーパ部３を保持する複数の治具（第２治具）３０とを、回転テーブル２２のテーブル面２２ａの周方向に交互に設けておくことを特徴とするが、治具１３，３０の数、形状及び配置等については、安定した保持が可能であれば特に限定されることはない。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

１，１Ａ 燃焼筒
２ 鍔部
３ テーパ部
１０，２０ 燃焼筒保持装置
１１，２１ ポジショナー
１２，２２ 回転テーブル
１３ 治具（第１治具）
２２ａ テーブル面
２３ 固定台座
３０ 治具（第２治具）
３１ 傾斜面

Claims (2)

1. ガスタービン燃焼器の燃焼筒の端部をポジショナーの回転テーブルに保持する燃焼筒保持装置であって、
   燃焼器端部が鍔部のタイプに用いられ、前記回転テーブルの半径方向長穴にボルトを用いてスライド可能に設置されて前記鍔部を保持する複数の第１治具と、燃焼器端部がテーパのタイプに用いられ、前記回転テーブルに着脱可能に設けられて前記テーパ部を保持する複数の第２治具とが、前記回転テーブルのテーブル面周方向に交互に設けられ、
   前記第１治具は、外側から軸中心方向へスライドさせて前記鍔部を保持する治具使用時の保持位置と、前記第２治具で前記テーパ部を保持する治具不使用時に前記保持位置から回転させた位置とにおいて、前記ボルトにより固定可能とされることを特徴とする燃焼筒保持装置。
2. 前記第２治具は、前記燃焼筒のテーパ部と向きあう面に、テーパ部と接する傾斜面を有する板状部材であることを特徴とする請求項１に記載の燃焼筒保持装置。

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