JP5694730B2

JP5694730B2 - 回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き方法および装置

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Publication number: JP5694730B2
Application number: JP2010228691A
Authority: JP
Inventors: 俊一郎小林; 大志郎千葉; 宏和佐々木; 峰雄小泉; 亮八杉
Original assignee: Taihei Dengyo Kaisha Ltd
Current assignee: Taihei Dengyo Kaisha Ltd
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2030-10-08
Also published as: JP2012085420A

Description

この発明は、回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き方法および装置、特に、大型回転機器のステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き作業を、ローターがステーターに接触するローター接触事故を起すことなく短時間にかつ容易に行うことができる、回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き方法および装置に関するものである。

例えば、火力発電所に設置された大型発電機のローターの長さは、その直径に比べて大幅に長く、しかも、ステーターとの間の間隔も狭い。従って、発電機の新設時あるいは保守点検時における、ステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き作業は、ローター接触事故が起こらないように、きわめて慎重に行う必要がある。

そこで、特許文献１（特開２０００−２３２７５６号公報）には、ステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き作業を、ローター接触事故を起すことなく短時間にかつ容易に行うことを目的として提案された、ローターの挿し込み・引き抜き方法の一例が開示されている。以下、このローターの挿し込み・引き抜き方法を従来方法といい、図面を参照しながら説明する。

図５（ａ）から（ｄ）は、従来方法によるステーター内へのローターの引き抜き工程を示す断面図であり、（ａ）は、天井クレーンによりローターを引き抜き可能な限界位置まで吊り上げた状態を示す図、（ｂ）は、チェーンブロックによるローターの引き抜き開始状態を示す図、（ｃ）は、チェーンブロックによるローターの引き抜きを終了し、天井クレーンによるローターの引き抜き開始状態を示す図、（ｄ）は、天井クレーンによるローターの引き抜き終了状態を示す図である。

図６は、従来方法によるステーター内へのローターの挿し込み状態を示す平面図である。

図５および図６において、２１は、発電機Ｇのステーター、２２は、発電機Ｇのローター、２３は、発電機Ｇの上方に設置された天井クレーン（吊り部分のみ図示）、２４は、ローター２２をワイヤー２６を介して水平移動させるチェーンブロックである。ワイヤー２６は、ローター２２の引き抜き側端部と固定梁２５との間に水平に張り渡されている。

従来方法によりステーター２１内からローター２２を引き抜くには、先ず、図５（ａ）に示すように、２台の天井クレーン２３によりローター２２を引き抜き可能な限界位置まで吊り上げる。このようにして、ローター２２の両端を吊り上げると、ステーター２１内に挿し込まれたローター２２とステーター２１の間のギャップが広がる。

次に、同図（ｂ）に示すように、広がったギャップ内に下敷き板２７を挿し込んで、下敷き板２７をステーター２１面上に敷く。そして、下敷き板２７がローター２２の引き抜きと共に移動しないように下敷き板２７をステーター２１に固定する。さらに、広がったギャップ内からローターシュー２８を挿し込んで、これをローター２２のタービン側（図中、左側）の下面に取り付ける。ローターシュー２８は、ローター２２のタービン側の荷重を、ローター２２を水平に維持した状態で支えるので、タービン側の天井クレーン２３をローター２２から外すことができる。しかも、ローターシュー２８は、下敷き板２７上を摺動するので、ローター２２の引き抜きが円滑に行える。

このようにして、下敷き板２７とローターシュー２８を取り付け、タービン側の天井クレーン２３を外したら、同図（ｃ）に示すように、反タービン側（図中、右側）の天井クレーン２３によりローター２２を吊り上げた状態で、チェーンブロック２４を操作して、ローターシュー２８がステーター２１から外れる限界まで、ステーター２１内からローター２２を引き抜く。

このようにして、ローター２２をローターシュー２８がステーター２１から外れる限界まで引き抜いたら、同図（ｄ）に示すように、別の天井クレーン２３によりローター２２を吊り下げ、天井クレーン２３によりローター２２をステーター２１から完全に引き抜く。

従来方法によれば、上述のようにして、ローター２２をステーター２１内からを引き抜くことができる。

一方、従来方法によりステーター２１内にローター２２を挿し込むには、図６に示すように、ステーター２１の反タービン側のケーシング３０に滑車２９を取り付け、ワイヤー２６をローター２２の引き抜き側端部と固定梁２５との間に、滑車２９およびチェーンブロック２４を介して張り渡す。そして、ローター２２を天井クレーンで吊り上げた状態で、チェーンブロック２４を操作することによって、ローター２２をステーター２１内に挿し込むことができる。ローター２２の挿し込みに際しても、ローター２２の引き抜き時と同様に、下敷き板２７とローターシュー２８を取り付けることはいうまでもない。

特開２０００−２３２７５６号公報特許第２８２８４３０号公報

上述した従来方法によれば、天井クレーン２３とチェーンブロック２４を操作することによって、ステーター２１に対するローター２２の挿し込み・引き抜き作業を行うことができるが、以下のような問題があった。

（１）ローター２２を真っ直ぐに水平移動させるためのガイドがないので、ローター接触事故を起すおそれがある。

（２）ローター２２の挿し込み・引き抜き作業にチェーンブロック２４を使用するので、作業負担が大きく、しかも、時間がかかる。

（３）チェーンブロック２４の操作停止時のワイヤ２６の緩みによるローター接触事故を起すおそれがある。

（４）ローター２２の挿し込み時に、ワイヤー２６の向きを反転させる滑車２９をステーター２１のケーシングに取り付ける必要があるので、これに時間と手間を要する。

（５）ローター２２の挿し込み・引き抜き作業は、チェーンブロック２４の操作と天井クレーン２３の走行速度とを相互に調整しながら行う必要があるが、この調整に熟練と技量が要求される。

従って、この発明の目的は、火力発電所に設置された大型発電機等の回転機器のステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き作業を、ローターがステーターに接触するローター接触事故を起すことなく短時間にかつ容易に行うことができる、回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き方法および装置を提供することにある。

この発明は、上記目的を達成するためになされたものであって、下記を特徴とするものである。

[１] 回転機器のステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き方法において、前記回転機器と正対する固定梁と前記回転機器との間にセンターホールジャッキのストランドを水平に張り渡し、前記センターホールジャッキのジャッキ本体を前記ローターに固定し、前記ジャッキ本体を、前記ジャッキ本体を貫通する前記ストランドをガイドとして、前記ストランドに沿って間歇移動させ、かくして、天井クレーンにより前記ローターを吊り下げながら前記ステーターに対して前記ローターを挿し込みあるいは引き抜くことに特徴を有するものである。

[２] [１]に記載の発明において、前記ジャッキ本体同士を連結材により連結した、２台の前記センターホールジャッキを使用し、前記連結材に前記ローターを固定し、２台の前記センターホールジャッキのジャッキ本体をそれぞれ同期して間歇移動させることに特徴を有するものである。

[３] 回転機器のステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き装置において、前記回転機器と正対する固定梁と前記回転機器との間に設置されたセンターホールジャッキと、前記ローターを吊り下げる天井クレーンとからなり、前記センターホールジャッキのストランドは、前記固定梁と前記回転機器との間に水平に張り渡され、前記センターホールジャッキのジャッキ本体は、前記ローターに固定され、前記ジャッキ本体は、前記ジャッキ本体を貫通する前記ストランドをガイドとして、前記ストランドに沿って間歇移動し、かくして、前記ローターは、前記天井クレーンにより吊り下げられながら前記ステーターに対して挿し込みあるいは引き抜かれることに特徴を有するものである。

[４] [３]に記載の発明において、前記ジャッキ本体同士が連結材により連結された、２台の前記センターホールジャッキからなり、前記ローターは、前記連結材に固定され、２台の前記センターホールジャッキのジャッキ本体は、それぞれ同期して間歇移動することに特徴を有するものである。

この発明によれば、以下のような効果がもたらされる。

（ａ）センターホールジャッキを使用してステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き作業を行うので、作業負担が少なく、ローターの挿し込み・引き抜き作業が容易に行える。

（ｂ）センターホールジャッキのストローク制御およびストランドに沿うジャッキ本体の移動制御は、リニアエンコーダにより厳密に行えるので、天井クレーンの走行とジャッキ本体の移動との調整は、特別な経験と技量を必要とすることなく容易に行える。従って、ローター接触事故を起すおそれがない。

（ｃ）センターホールジャッキのストランドがローターを真っ直ぐに水平移動させるためのガイドとなるので、この点でもローター接触事故を起すおそれがない。

（ｄ）ストランドは、予め緩みが生じないように張り渡せるので、ストランドの緩みによるローター接触事故を起すおそれはない。

（ｅ）ローターを引き抜いた後のローターの挿し込み作業は、センターホールジャッキのジャッキ本体の移動方向を単に反転させるのみで良いので、ローターの挿し込み・引き抜き作業が容易かつ短時間に行える。

この発明の回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き装置を発電機に設置した状態を示す平面図である。この発明の回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き装置を発電機に設置した状態を示す側面図である。この発明の回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き装置によるローターの引き抜き工程を示す側面図であり、（ａ）は、ローターの引き抜き開始時の状態を示す図、（ｂ）は、センターホールジャッキによりローターを引き抜き限界まで引き抜いた状態を示す図、（ｃ）は、センターホールジャッキにより引き抜き限界まで引き抜いたローターを天井クレーンにより吊り上げた状態を示す図、（ｄ）は、天井クレーンによりローターをステーター内から完全に引き抜いた状態を示す図である。この発明の回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き装置によるローターの挿し込み工程を示す側面図であり、（ａ）は、天井クレーンによりローターの先端部をステーター内に挿入した状態を示す図、（ｂ）は、天井クレーンによりローターを吊り下げながらセンターホールジャッキによりローターをステーター内に挿入する状態を示す図、（ｃ）は、ローターをステーター内に完全に挿入した状態を示す図である。従来方法によるステーター内へのローターの引き抜き工程を示す断面図であり、（ａ）は、天井クレーンによりローターを引き抜き可能な限界位置まで吊り上げた状態を示す図、（ｂ）は、チェーンブロックによるローターの引き抜き開始状態を示す図、（ｃ）は、チェーンブロックによるローターの引き抜きを終了し、天井クレーンによるローターの引き抜き開始状態を示す図、（ｄ）は、天井クレーンによるローターの引き抜き終了状態を示す図である。従来方法によるステーター内へのローターの挿し込み状態を示す平面図である。

この発明の回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き装置の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。なお、この例では、回転機器は、発電機である。

図１は、この発明の回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き装置を発電機に設置した状態を示す平面図、図２は、この発明の回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き装置を発電機に設置した状態を示す側面図である。

図１および図２において、１は、発電機Ｇのステーター、２は、発電機Ｇのローター、３は、発電機Ｇの上方に設置された天井クレーン、４は、発電機Ｇと正対して設置された固定梁、５は、発電機Ｇと固定梁４との間に設置された２台のセンターホールジャッキである。なお、センターホールジャッキ５は、２台に限定されない。

２台のセンターホールジャッキ５の各ストランド６は、固定梁４と発電機Ｇのケーシング７との間にチェーンブロック８により水平にかつ緩みなく張り渡されている。２台のセンターホールジャッキ５の各ジャッキ本体９は、床面（Ｓ）上をローター２の引き抜きと共に走行する台車１０上に固定されている。ジャッキ本体９同士は、連結材１１により一体的に連結され、連結材１１の中央部にローター２の引き抜き側端部が固定されている。連結材１１により連結されたジャッキ本体９は、互いに同期してストランド６に沿って間歇移動する。

なお、センターホールジャッキ５は、例えば、特許文献２（特許第２８２８４３０号公報）に開示されたものを使用することができ、概略、以下のように構成されている。

ストランド６を把持および開放する左側および右側クランプとシリンダとを備え、例えば、左側クランプによりストランド６を把持し、この後、右側クランプによるストランド６の把持を解除し、この状態でシリンダを伸ばして、ジャッキ本体９をシリンダのストローク分だけ移動させ、次に、右側クランプによりストランド６を把持し、左側クランプによるストランド６の把持を解除してシリンダを縮め、この後、左側クランプによりストランド６を把持し、次に、右側クランプによるストランド６の把持を解除し、この状態でシリンダを伸ばして、ジャッキ本体９をシリンダのストローク分だけさらに移動させる。この操作を繰り返し行ってジャッキ本体９をストランド６に沿って水平移動させるものである。ジャッキ本体９を反対方向に移動させるには、上記と逆の操作を行う。

以上のように構成されている、この発明の回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き装置によるローターの挿し込み・引き抜き方法について説明する。

この発明によりローターをステーター内から引き抜くには、先ず、従来方法と同様に、天井クレーンによりローター２の両端を吊り上げ、これにより広がったローター２とステーター１の間のギャップから下敷き板（図示せず）を挿し込んで、下敷き板をステーター１面上に敷き、下敷き板がローター２の引き抜きと共に移動しないように下敷き板をステーター１に固定する。さらに、広がったギャップ内からローターシュー（図示せず）を挿し込んで、これをローター２のタービン側（図中、左側）の下面に取り付ける。ローターシューは、ローター２のタービン側の荷重を、ローター２を水平に維持した状態で支えるので、タービン側の天井クレーンをローター２から外すことができる。しかも、ローターシューは、下敷き板上を摺動するので、ローター２の引き抜きが円滑に行える。

このようにして、下敷き板とローターシューを取り付け、タービン側の天井クレーンを外したら、図３（ａ）に示すように、ローター２の反タービン側（図中、右側）端部を、２台のセンターホールジャッキ５のジャッキ本体９を連結している連結材１１に固定する。なお、この時に、ローター２のタービン側端部の下面に支持ブロック１２を取り付けておく。支持ブロック１２は、ローター２の太径部がステーター１内から引き抜かれた際に、ステーター１面に当接することによって、ローター２の水平状態を維持するものである。

次に、図３（ｂ）に示すように、センターホールジャッキ５を操作して、天井クレーン３によりローター２を吊りながらローター２をステーター１内から引き抜く。チェーンブロック８によって緩みなく水平に張り渡したストランド６は、チェーンブロック８により初期展張されているので、ジャッキ本体９が動作してもストランド６が緩むことはない。従って、ジャッキ本体９は、ストランド６をガイドとして水平に移動するので、ローター接触事故を起すおそれはない。しかも、天井クレーン３の走行とジャッキ本体９の移動との調整は、センターホールジャッキ５のストローク制御がリニアエンコーダにより厳密に行えるので、正確に行うことができる。従って、この点でもローター接触事故を起すおそれはない。また、センターホールジャッキ５の使用によって、従来方法に比べて作業負担が大幅に軽減される。なお、ジャッキ本体９の移動は、台車１０を介して円滑に行われる。

ローター２の太径部がステーター１内から引き抜かれたら、支持ブロック１２がステーター１面に当接するので、ローター２は、水平状態を維持することができる。

なお、センターホールジャッキ５のシリンダーを縮めて戻す動作の間に天井クレーン３を操作することによって、ローター２の引き抜き作業に支障は来たさない。ローター２の挿し込みの場合も同様である。

次に、図３（ｃ）に示すように、ローター２を別な天井クレーン３により吊り下げ、ジャッキ本体９をローター２の反タービン側端部から引き離す。

次に、図３（ｄ）に示すように、天井クレーン３のみによってローター２を水平移動させて、ステーター１内から完全に引き出す。

この発明によれば、上述のようにして、ローター２をステーター１内からを引き抜くことができる。

一方、この発明によりステーター１内にローター２を挿し込むには、図４（ａ）に示すように、天井クレーン３によってローター２を水平移動させて、ローター２のタービン側端部の支持ブロック１２がステーター１内に入り込むまでローター２を挿し込む。

このようにして、ローター２の挿し込み側端部がローター２内に挿し込まれたら、図４（ｂ）に示すように、ローター２の反タービン側端部を２台のセンターホールジャッキ５の連結材１１に固定し、天井クレーン３によってローター２を吊り下げた状態で、センターホールジャッキ５を操作して、図４（ｃ）に示すように、さらにローター２をステーター１内に挿し込む。

この発明によれば、上述のようにして、ローター２をステーター１内に挿し込むことができる。なお、ローター２を引き抜いた後のローター２の挿し込み作業は、センターホールジャッキ５のジャッキ本体９の移動方向を単に反転させるのみで良いので、ローター２の挿し込み作業は、容易かつ短時間に行える。

１：ステーター
２：ローター
３：天井クレーン
４：固定梁
５：センターホールジャッキ
６：ストランド
７：ケーシング
８：チェーンブロック
９：ジャッキ本体
１０：台車
１１：連結材
１２：支持ブロック
２１：ステーター
２２：ローター
２３：天井クレーン
２４：チェーンブロック
２５：固定梁
２６：ワイヤー
２７：下敷き板
２８：ローターシュー
２９：滑車
３０：ケーシング

Claims

回転機器のステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き方法において、
前記回転機器と正対する固定梁と前記回転機器との間にセンターホールジャッキのストランドを水平に張り渡し、前記センターホールジャッキのジャッキ本体を前記ローターに固定し、前記ジャッキ本体を、前記ジャッキ本体を貫通する前記ストランドをガイドとして、前記ストランドに沿って間歇移動させ、かくして、天井クレーンにより前記ローターを吊り下げながら前記ステーターに対して前記ローターを挿し込みあるいは引き抜くことを特徴とする、回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き方法。
前記ジャッキ本体同士を連結材により連結した、２台の前記センターホールジャッキを使用し、前記連結材に前記ローターを固定し、２台の前記センターホールジャッキのジャッキ本体をそれぞれ同期して間歇移動させることを特徴とする、請求項１に記載の、回転機器用ローターの挿し込み・引き抜き方法。
回転機器のステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き装置において、
前記回転機器と正対する固定梁と前記回転機器との間に設置されたセンターホールジャッキと、前記ローターを吊り下げる天井クレーンとからなり、前記センターホールジャッキのストランドは、前記固定梁と前記回転機器との間に水平に張り渡され、前記センターホールジャッキのジャッキ本体は、前記ローターに固定され、前記ジャッキ本体は、前記ジャッキ本体を貫通する前記ストランドをガイドとして、前記ストランドに沿って間歇移動し、かくして、前記ローターは、前記天井クレーンにより吊り下げられながら前記ステーターに対して挿し込みあるいは引き抜かれることを特徴とする、回転機器のステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き装置。
前記ジャッキ本体同士が連結材により連結された、２台の前記センターホールジャッキからなり、前記ローターは、前記連結材に固定され、２台の前記センターホールジャッキのジャッキ本体は、それぞれ同期して間歇移動することを特徴とする、請求項３に記載の、回転機器のステーターに対するローターの挿し込み・引き抜き装置。