JP6045244B2

JP6045244B2 - 回転機械のロータ軸心合せ接続用治具、及びロータ接続方法

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Publication number: JP6045244B2
Application number: JP2012174345A
Authority: JP
Inventors: 拓也小松原; 謙一荒瀬; 公弘菊川
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2012-08-06
Publication date: 2016-12-14
Anticipated expiration: 2032-08-06
Also published as: CN104487722A; DE112013003905B4; KR101739663B1; CN104487722B; US9194234B2; JP2014031872A; US20140037452A1; DE112013003905T5; KR20150032309A; WO2014024505A1

Description

本発明は、回転機械における分割されたロータ同士を接続する際に用いるロータ軸心合せ接続用治具に関するものである。

ガスタービン、蒸気タービン等の回転機械のロータは例えばタービン側と発電機側とで軸方向に分割されており、これらが接続されて構成されている。そして、このようなロータ接続の一例は例えば特許文献１に開示されている。

ここで、このように複数に分割されたロータ同士を接続する際には、天井クレーンを使用して各々のロータを吊り下げた状態でクレーンを操作し、ロータ同士の軸心合わせを行っている。なお、その他のロータ接続の例としては特許文献２が挙げられる。

特開２０１２−７７７０２号公報実開昭６１−１０８５２１号公報

しかしながら、クレーンで吊り下げた状態で回転機械のロータの軸心合わせを行う操作は非常に難しく、合わせ作業に時間を要している。即ち作業性が良くなく、コストアップの要因となってしまうおそれがある。

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、容易に軸心合わせが可能な回転機械のロータ軸心合せ接続用治具、及びロータ接続方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る回転機械のロータ軸心合せ接続用治具は、第一ロータの端部に設けられた第一フランジ部と、第二ロータの端部に設けられた第二フランジ部とを突き合わせ、該第一フランジ部に形成された第一ボルト孔と該第二フランジ部に形成された第二ボルト孔とへボルトを挿通して該第一ロータと該第二ロータとを接続する際に使用する回転機械のロータ軸心合せ接続用治具であって、前記第一ボルト孔内に配置されて該第一ボルト孔に嵌合される嵌合柱状部を有する軸部材と、前記第二ボルト孔内に配置されて該第二ボルト孔に嵌合される円筒状の嵌合筒状部を有するスリーブとを備え、前記軸部材は、前記嵌合柱状部の端部に形成され、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって漸次縮径するテーパ部をさらに有し、前記スリーブにおける前記嵌合筒状部には、該スリーブの軸を中心として前記第二ボルト孔から前記第一ボルト孔に向かって漸次拡径されて前記テーパ部に嵌合可能なテーパ孔が形成されていることを特徴とする。

このような回転機械のロータ接続用治具によると、第一ボルト孔及び第二ボルト孔に設置された軸部材とスリーブとが徐々に近接させられると、テーパ部とテーパ孔とがちょうど嵌合することとなる。そして、このように嵌合した状態では、軸部材の中心軸とスリーブの中心軸とが一致することとなり、これによって第一ボルト孔及び第二ボルト孔の軸線が一致することとなる。従って、第一フランジ部と第二フランジ部との軸心合わせが可能となる。

また、前記軸部材は、前記第一ボルト孔側の端部から、該軸部材の軸を中心として該軸の方向に凹んで形成された工具穴と、前記テーパ部の端部に形成されて、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって延びる雄ネジ部とを有していてもよい。

このような工具穴と雄ネジ部とによって、軸部材にスリーブを締結でき、即ち軸部材のテーパ部とスリーブのテーパ孔とを容易に、確実に嵌合させることが可能となり、第一フランジ部と第二フランジ部との軸心合わせが可能となる。また逆に、軸部材及びスリーブを容易に取り外すこともできる。

また、前記嵌合筒状部の軸の方向における寸法は、前記ボルトの挿通される方向における前記第二フランジ部の幅寸法以下であり、前記嵌合筒状部は、前記第二ボルト孔側の端部に、前記第二ボルト孔の内径よりも大径に形成された円筒状をなすスリーブストッパ部を有してもよい。

このようにすることで、嵌合筒状部が第二ボルト孔に嵌合された際に、この嵌合筒状部が第二フランジ部から第一フランジ部に向かって突出しないため、第一フランジ部と第二フランジ部との軸心合わせがより容易になる。

さらに、前記軸部材は、前記第一ボルト孔側の端部から、該軸部材の軸の方向に凹んで形成された引き抜き具取付用の第一ネジ穴を有していてもよい。

このような第一ネジ穴に、例えばアイボルト等の引き抜き具を螺合することで、軸部材を第一ボルト孔及び第二ボルト孔から容易に引き抜くことが可能となる。

また、前記スリーブは、前記第二ボルト孔側の端部から、該スリーブの軸の方向に凹んで形成された引き抜き具取付用の第二ネジ穴を有していてもよい。

このような第二ネジ穴に、例えばアイボルト等の引き抜き具を螺合することで、スリーブを第二ボルト孔から容易に引き抜くことが可能となる。

さらに、本発明に係るロータ接続方法は、第一ロータの端部に設けられた第一フランジ部と、第二ロータの端部に設けられた第二フランジ部とを突き合わせ、該第一フランジ部に形成された複数の第一ボルト孔と該第二フランジ部に形成された複数の第二ボルト孔とへボルトを挿通して該第一ロータと該第二ロータとを軸心合わせして接続するロータ接続方法であって、前記第一ボルト孔内に配置されて該第一ボルト孔に嵌合される嵌合柱状部を有する軸部材と、前記第二ボルト孔内に配置されて該第二ボルト孔に嵌合される円筒状の嵌合筒状部を有するスリーブとを備え、前記軸部材は、前記嵌合柱状部の端部に形成され、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって漸次縮径するテーパ部をさらに有し、前記スリーブにおける前記嵌合筒状部には、該スリーブの軸を中心として前記第二ボルト孔から前記第一ボルト孔に向かって漸次拡径されているテーパ孔が形成されているロータ軸心合せ接続用治具を準備する接続準備工程と、第一フランジ部と第二フランジ部とを離間させた状態で、前記複数の第一ボルト孔のうちのいずれかに前記軸部材の前記嵌合柱状部を嵌合させるとともに、該第一ボルト孔に対応する前記第二ボルト孔に前記スリーブの前記嵌合筒状部を嵌合させて、さらに前記テーパ部と前記テーパ孔とを嵌合させる治具設置工程と、前記治具設置工程で前記軸部材及び前記スリーブを嵌合させた以外のいずれかの前記第一ボルト孔及び前記第二ボルト孔に前記ボルトを挿通して設置するボルト設置工程と、前記治具設置工程及び前記ボルト設置工程の後に、前記治具設置工程で設置した前記軸部材及び前記スリーブを取り外す治具取り外し工程と、前記治具取り外し工程で前記軸部材及び前記スリーブを取り外した前記第一ボルト孔及び前記第二ボルト孔に前記ボルトを挿通して設置するボルト最終設置工程とを備えることを特徴とする。

このようなロータ接続方法によると、治具設置工程でのロータ接続用治具のテーパ部とテーパ孔との嵌合によって、第一フランジ部と第二フランジ部との軸心合わせが可能となる。そしてこのように軸心を合わせながら最終的に全ての第一ボルト孔と第二ボルト孔とにボルトを設置することができ、第一ロータと第二ロータとを容易に接続することができる。

本発明の回転機械のロータ軸心合せ接続用治具、及びロータ接続方法によると、テーパ部を有する軸部材と、テーパ孔を有するスリーブとによって、容易に軸心合わせが可能となる。

本発明の実施形態に係る接続用治具が適用されるロータの要部を示す図である。本発明の実施形態に係る結合用治具が適用されるロータの断面図であって、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面を示すものである。本発明の実施形態に係る接続用治具が設置された状態を示す図である。本発明の実施形態に係る接続用治具の軸部材を示す図であって、（ａ）は側面図を示し、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａを示す。本発明の実施形態に係る接続用治具のスリーブを示す図であって、（ａ）は側面図を示し、（ｂ）は（ａ）の矢視Ｂを示す。本発明の実施形態に係る接続用治具に関し、ロータ接続方法の手順を示す作業フロー図である。本発明の実施形態に係る接続用治具に関し、（ａ）、（ｂ）は治具設置工程を時系列に示す図であり、（ｃ）は治具設置工程及びボルト設置工程の完了状態を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る接続用治具（回転機械のロータ軸心合せ接続用治具）１について説明するが、まず初めに、接続用治具１が適用されるロータ１００について説明する。

ロータ１００は、例えばガスタービンや蒸気タービン等の回転機械に用いられ、回転力を伝達する部材である。
そして図１及び図２に示すように、このロータ１００は軸線Ｏ方向に複数に分割された第一ロータ１１０と、第二ロータ１２０とが同心軸上に接続されて構成され、これらが一体に回転可能とされている。

以下、第一ロータ１１０は軸線Ｏ方向の一方側Ｄ１（本実施形態では図１の紙面に向かって左側）に配置され、第二ロータ１２０は軸線Ｏ方向の他方側Ｄ２（本実施形態では図１の紙面に向かって右側）に配置されているものとして説明を行う。

第一ロータ１１０は、円柱状をなす第一本体部１１１と、この第一本体部１１１の他方側Ｄ２の端部に設けられて第一本体部１１１よりも外径が大きな円盤状をなす第一フランジ部１１２とを備えている。そしてこの第一フランジ部１１２は、第一本体部１１１の外径よりも径方向の外側となる位置で周方向に間隔をあけて複数配設されて軸線Ｏに沿う方向に第一フランジ部１１２を貫通して形成された第一ボルト孔１１３を有している。

第二ロータ１２０は、同様に、円柱状をなす第二本体部１２１と、この第二本体部１２１の一方側Ｄ１の端部に設けられて第二本体部１２１よりも外径が大きな円盤状をなす第二フランジ部１２２とを備えている。そしてこの第二フランジ部１２２は、第二本体部１２１の外径よりも径方向の外側となる位置で周方向に間隔をあけて複数配設されて軸線Ｏの沿う方向に第二フランジ部１２２を貫通して形成された第二ボルト孔１２３を有している。

また、第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２とは径寸法が同一となっている。そして、第一ロータ１１０と第二ロータ１２０とが同心軸上で突き合わされた際には、第一ボルト孔１１３と第二ボルト孔１２３とがちょうど同じ周方向位置に配置されるように、これら第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３が形成されている。また、第一ボルト孔１１３と第二ボルト孔１２３とは、孔の内径寸法が同一となっている。

次に、接続用治具１について説明する。
図３に示すように、接続用治具１は、第一ボルト孔１１３に嵌合されて第一ボルト孔１１３から第二ボルト孔１２３にわたって配置される軸部材１０と、第二ボルト孔１２３に嵌合されるとともに軸部材１０に外周側から嵌合するスリーブ２０とを備えている。

図４に示すように、軸部材１０は、軸Ｐ１を中心としたピン状をなし、一方側Ｄ１の端部に設けられた頭部１１と、頭部１１の他方側Ｄ２に設けられたストッパ部１４と、ストッパ部１４の他方側Ｄ２に設けられた嵌合柱状部１３とを有している。
さらに、軸部材１０は、嵌合柱状部１３の他方側Ｄ２の端部に面取り部１５ａを介して形成されたテーパ部１６と、テーパ部１６の他方側Ｄ２の端部に面取り部１５ｂを介して形成された雄ネジ部１７とを有している。

頭部１１は、円柱状をなし、さらに、軸Ｐ１を中心として一方側Ｄ１から他方側Ｄ２に凹んで形成された六角穴（工具穴）１２を有している。また、この六角穴１２の内部中央には、軸Ｐ１を中心として一方側Ｄ１から他方側Ｄ２にさらに凹んで第一ネジ穴１９が形成されており、この第一ネジ穴１９には、不図示のネジが螺合可能とされている。

ストッパ部１４は、第一ボルト孔１１３の内径寸法よりも大径に形成された円板状をなし、軸部材１０が第一フランジ部１１２に設置された状態で、当該ストッパ部１４の他方側Ｄ２を向く端面が第一フランジ部１１２に接触する。このようにして軸部材１０全体を第一フランジ部１１２に係止可能としている。

嵌合柱状部１３は、第一ボルト孔１１３の内径寸法と略同一の外径寸法を有する円柱状をなし、第一ボルト孔１１３に嵌合可能となっている。また、他方側Ｄ２の端部には面取り部１５ａが設けられている。そして、嵌合柱状部１３と面取り部１５ａとの軸Ｐ１方向の合計寸法Ｌ_３と、第一フランジ部１１２の軸線Ｏ方向の幅寸法Ｌ_１との間にＬ_１≧Ｌ_３の関係が成立している。即ち、軸部材１０が第一フランジ部１１２に設置された状態では、嵌合柱状部１３及び面取り部１５ａの全てが第一ボルト孔１１３の内部に配置されることとなり、かつ第一ボルト孔１１３の径方向に移動不能とされていることとなる。

テーパ部１６は、一方側Ｄ１から他方側Ｄ２に向かって、面取り部１５ａを介して形成されて嵌合柱状部１３から外径寸法が漸次縮径する円錐台状をなすものである。そして、このテーパ部１６は、ストッパ部１４が第一フランジ部１１２に接触した状態で、少なくとも一部が第二ボルト孔１２３内に位置するように設けられている。

雄ネジ部１７は、他方側Ｄ２の端部に位置し、テーパ部１６よりも小径に形成された円柱状をなし、その外周面に雄ネジを有している。さらに、この雄ネジ部１７は、ストッパ部１４が第一フランジ部１１２に接触した状態で、少なくとも一部が第二フランジ部１２２から他方側Ｄ２に突出するように設けられている。

即ち、第一フランジ部１１２の軸Ｐ１方向の幅寸法Ｌ_１、第二フランジ部１２２の軸線Ｏ方向の幅寸法Ｌ_２、嵌合柱状部１３と面取り部１５ａとの軸Ｐ１方向の合計寸法Ｌ_３、雄ネジ部１７と面取り部１５ｂとの軸Ｐ１方向の合計寸法Ｌ_４との間には、Ｌ_１＋Ｌ_２＞Ｌ_３＋Ｌ_４の関係が成立している。

図５に示すように、スリーブ２０は、軸Ｐ２を中心とした略円筒状をなし、第二ボルト孔１２３に嵌合される嵌合筒状部２１と、嵌合筒状部２１の他方側Ｄ２に設けられるスリーブストッパ部２２とを有している。そしてこのスリーブ２０には、これら嵌合筒状部２１とスリーブストッパ部２２とを軸Ｐ２方向に貫通するテーパ孔２３が形成されている。

嵌合筒状部２１は、円筒状をなして一方側Ｄ１に位置し、さらに第二ボルト孔１２３の内径と略同一の外径寸法を有することで第二ボルト孔１２３に嵌合可能となっている。また、嵌合筒状部２１の軸Ｐ２方向の寸法Ｌ_５と、第二フランジ部１２２の軸線Ｏ方向の幅寸法Ｌ_２との間にＬ_２≧Ｌ_５の関係が成立している。即ち、スリーブ２０が第二フランジ部１２２に設置された状態では、嵌合筒状部２１の全てが第二ボルト孔１２３の内部に配置され、かつ第二ボルト孔１２３の径方向に移動不能とされていることとなる。

スリーブストッパ部２２は、他方側Ｄ２に位置し、第二ボルト孔１２３の内径よりも大径に形成された円筒状をなし、スリーブ２０が第二フランジ部１２２に設置された状態で、当該スリーブストッパ部２２の一方側Ｄ１を向く端面が第二フランジ部１２２に接触する。このようにしてスリーブ２０全体を第二フランジ部１２２に係止可能としている。

テーパ孔２３は、嵌合筒状部２１及びスリーブストッパ部２２を軸Ｐ２の方向に貫通して形成され、他方側Ｄ２から一方側Ｄ１に向かって漸次拡径するように形成されている。さらにこのテーパ孔２３は、軸部材１０のストッパ部１４が第一フランジ部１１２に接触し、スリーブストッパ部２２が第二フランジ部１２２に接触した状態で、軸部材１０のテーパ部１６に外周側からちょうど嵌合可能となっている。

さらに、スリーブストッパ部２２には、周方向に間隔をあけて複数配設されて、他方側Ｄ２から一方側Ｄ１に凹んで第二ネジ穴２４が形成されており、この第二ネジ穴２４には、ネジが螺合可能となっている。

次に、接続用治具１を用いた、ロータ１００の接続方法の手順について説明する。
図６及び図７に示すように、ロータ１００の接続方法は、第一ロータ１１０と第二ロータ１２０とを対向させて配置して接続用治具１を準備する接続準備工程Ｓ１と、接続用治具１を設置する治具設置工程Ｓ２とを備えている。
また、治具設置工程Ｓ２で接続用治具１を設置した箇所以外の第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔へボルト３０（図７（ｃ）参照）を設置するボルト設置工程Ｓ３を備えている。
さらに、治具設置工程Ｓ２及びボルト設置工程Ｓ３の後に、接続用治具１を取り外す治具取り外し工程Ｓ４と、接続用治具１を取り外した第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔へボルト３０を設置するボルト最終設置工程Ｓ５とを備えている。

まず、接続準備工程Ｓ１を実行する。即ち、第一ロータ１１０及び第二ロータ１２０を天井クレーン等で吊り下げる。そして、吊り下げた状態で第一ロータ１１０及び第二ロータ１２０を突き合わせ、第一ボルト孔１１３とこれに対応する第二ボルト孔１２３とが対向するように配置する。この時点で、第一ボルト孔１１３の軸Ｐ１と、この第一ボルト孔１１３に対向する第二ボルト孔１２３の軸Ｐ２とは軸ズレした状態となっている。

次に、治具設置工程Ｓ２を実行する。即ち、図７（ａ）に示すように、第一ボルト孔１１３のうちの所定数（例えば４つ）に対して、一方側Ｄ１から軸部材１０を嵌合させてストッパ部１４を第一フランジ部１１２に接触させる。また、軸部材１０が配置された第一ボルト孔１１３に対応する第二ボルト孔１２３に、他方側Ｄ２からスリーブ２０を嵌合させてスリーブストッパ部２２を第二フランジ部１２２に接触させる。この際、第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２との間では軸線Ｏの径方向にｄ_１の軸ズレが生じている。即ち、軸Ｐ１と軸Ｐ２との間にも同様にｄ_１の軸ズレが生じている。

この状態で、図７（ｂ）に示すように、第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２とを近接させることで上記軸ズレｄ_１がｄ_２に減少する。

このようにして、図７（ｃ）に示すように、軸部材１０の雄ネジ部１７をスリーブ２０から他方側に突出させた状態でナット３１ａを雄ネジ部１７に螺合させて締結する。そして、軸部材１０のテーパ部１６とスリーブ２０のテーパ孔２３とを嵌合させるとともに第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２とを挟み込む。

さらに、ボルト設置工程Ｓ３を実行する。即ち、図７（ｃ）に示すように、治具設置工程Ｓ２で軸部材１０及びスリーブ２０を設けた以外の第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３のうちの所定数（例えば４つ）に対し、ボルト３０を第一ボルト孔１１３から第二ボルト孔１２３にわたって挿通する。そしてナット３１ｂをボルト３０に螺合させて締結することで第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２とを挟み込んでこれらを接続する。

この際、治具設置工程Ｓ２によって軸心の一致した第一ボルト孔１１３とこれに対応する第二ボルト孔１２３のみにボルト設置工程Ｓ３でボルト３０を設置する。ここで仮に、全ての第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３について軸心が一致していない場合には、治具設置工程Ｓ２を再度実行して接続用治具１を追加する。即ち治具設置工程Ｓ２とボルト設置工程Ｓ３を並行して繰り返し、最終的に全ての第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３に、ボルト３０か又は接続用治具１を設置する。

ここで、ボルト３０はリーマボルトであるが、ボルト３０はリーマボルトに限らず通常のボルトを用いても構わない。

続いて、治具取り外し工程Ｓ４を実行する。即ち、ボルト設置工程Ｓ３において、ボルト３０にナット３１ｂを締結したまま、軸部材１０からナット３１ａを撤去して接続用治具１を取り外す。

そして最後に、ボルト最終設置工程Ｓ５を実行する。即ち、治具取り外し工程Ｓ４で接続用治具１を取り外した後の第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３に対してボルト３０を挿通して設置し、ナット３１ｂによって第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２とを挟み込んでこれらを接続する。

このような接続用治具１によると、治具設置工程Ｓ２で接続用治具１を設置し、テーパ部１６とテーパ孔２３とをちょうど嵌合させると、上記軸ズレｄ_１及びｄ_２が０となり、軸部材１０の軸Ｐ１及びスリーブ２０の軸Ｐ２とが同一軸上に位置する。これによって第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３の軸線同士が一致することとなる。

さらに、このように軸部材１０のテーパ部１６とスリーブ２０のテーパ孔２３との嵌合、及びボルト３０の設置を全ての第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３で実行することによって、全ての第一ボルト孔１１３とこれに対応する第二ボルト孔１２３とにおいて軸心を一致させることができる。このようにして、第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２との軸心合わせが可能となる。

また、ボルト最終設置工程Ｓ５を終え、全ての第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３にボルト３０を設置した後には、最終的に軸部材１０、スリーブ２０は全て取り外されることとなる。このため、ロータ１００の作動時にはこれらがロータ１００内に残留することがない。

さらに、軸部材１０における六角穴１２と雄ネジ部１７とによって、六角穴１２へ六角レンチを差し込んで雄ネジ部１７へのナット３１ａの締結が可能となるため、軸部材１０とスリーブ２０とを確実に締め込んで、軸部材１０のテーパ部１６と、スリーブ２０のテーパ孔２３とを、容易に、確実に嵌合させることが可能となる。

また逆に、これら六角穴１２によってナット３１ａの取り外しが容易となるため、軸部材１０及びスリーブ２０を容易に取り外すこともできる。

また、軸部材１０の第一ネジ穴１９に、例えば不図示のアイボルト等を螺合することで、軸部材１０を第一ボルト孔１１３から容易に引き抜くことが可能となる。同様に、第二ネジ穴２４に、不図示のアイボルト等を螺合することで、スリーブ２０を第二ボルト孔１２３から容易に引き抜くことが可能となる。

本実施形態の接続用治具１によると、接続用治具１を用いることで容易に第一ロータ１１０と第二ロータ１２０とを接続できる。
そして、接続用治具１がロータ１００に残留した状態でロータ１００が使用されることがなく、大きな強度が不要となることや、繰り返しの使用も可能であるため、大きなコストメリットを期待できる。

以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
例えば、軸部材１０には六角穴１２、雄ネジ部１７を必ずしも設けなくともよく、軸部材１０及びスリーブ２０を第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３に叩き込むことで、テーパ部１６とテーパ孔２３とを嵌合させてもよい。この場合、軸部材１０のコストを抑えることができる。

同様に、軸部材１０の第一ネジ穴１９、スリーブ２０の第二ネジ穴２４は必ずしも設けなくともよく、形成位置、数量等も上述の実施形態の場合に限定されない。

また、軸部材１０には加工性の問題がなければ、面取り部１５ａ、１５ｂは設けなくともよく、即ちテーパ部１６と嵌合柱状部１３、テーパ部１６と雄ネジ部１７とが外周面で滑らかに連続して設けられていてもよい。

さらに軸部材１０、スリーブ２０の取り付け方向は逆であってもよい。即ち軸部材１０は第二ボルト孔１２３側から、スリーブ２０は第一ボルト孔１１３側から設置可能である。この際には、上述した寸法Ｌ₁、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５について同様に考慮する必要がある。

また、上述の実施形態では第一ロータ１１０と第二ロータ１２０とを直接接続しているが、例えば、第一ロータ１１０と第二ロータ１２０との間に接続軸を挟んで、これら第一ロータ１１０と第二ロータ１２０とを接続する際にも接続用治具１を使用することができる。

１…接続用治具（回転機械のロータ軸心合せ接続用治具）１０…軸部材１１…頭部１２…六角穴（工具穴）１３…嵌合柱状部１４…ストッパ部１５ａ、１５ｂ…面取り部１６…テーパ部１７…雄ネジ部１９…第一ネジ穴２０…スリーブ２１…嵌合筒状部２２…スリーブストッパ部２３…テーパ孔２４…第二ネジ穴３０…ボルト３１ａ、３１ｂ…ナット１００…ロータ１１０…第一ロータ１１１…第一本体部１１２…第一フランジ部１１３…第一ボルト孔１２０…第二ロータ１２１…第二本体部１２２…第二フランジ部１２３…第二ボルト孔Ｐ１…軸Ｐ２…軸Ｄ１…一方側Ｄ２…他方側Ｏ…軸線Ｓ１…接続準備工程Ｓ２…治具設置工程Ｓ３…ボルト設置工程Ｓ４…治具取り外し工程Ｓ５…ボルト最終設置工程

Claims

第一ロータの端部に設けられた第一フランジ部と、第二ロータの端部に設けられた第二フランジ部とを突き合わせ、該第一フランジ部に形成された第一ボルト孔と該第二フランジ部に形成された第二ボルト孔とへボルトを挿通して該第一ロータと該第二ロータとを接続する際に使用する回転機械のロータ軸心合せ接続用治具であって、
前記第一ボルト孔内に配置されて該第一ボルト孔に嵌合される嵌合柱状部を有する軸部材と、
前記第二ボルト孔内に配置されて該第二ボルト孔に嵌合される円筒状の嵌合筒状部を有するスリーブとを備え、
前記軸部材は、前記嵌合柱状部の端部に形成され、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって漸次縮径するテーパ部をさらに有し、
前記スリーブにおける前記嵌合筒状部には、該スリーブの軸を中心として前記第二ボルト孔から前記第一ボルト孔に向かって漸次拡径されて前記テーパ部に嵌合可能なテーパ孔が形成されていることを特徴とする回転機械のロータ軸心合せ接続用治具。
前記軸部材は、前記第一ボルト孔側の端部から、該軸部材の軸を中心として該軸の方向に凹んで形成された工具穴と、
前記テーパ部の端部に形成されて、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって延びる雄ネジ部とを有することを特徴とする請求項１に記載の回転機械のロータ軸心合せ接続用治具。
前記嵌合筒状部の軸の方向における寸法は、前記ボルトの挿通される方向における前記第二フランジ部の幅寸法以下であり、
前記スリーブは、前記第二ボルト孔側の端部に、前記第二ボルト孔の内径よりも大径に形成された円筒状をなすスリーブストッパ部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の回転機械のロータ軸心合せ接続用治具。
前記軸部材は、前記第一ボルト孔側の端部から、該軸部材の軸の方向に凹んで形成された引き抜き具取付用の第一ネジ穴を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転機械のロータ軸心合せ接続用治具。
前記スリーブは、前記第二ボルト孔側の端部から、該スリーブの軸の方向に凹んで形成された引き抜き具取付用の第二ネジ穴を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の回転機械のロータ軸心合せ接続用治具。
第一ロータの端部に設けられた第一フランジ部と、第二ロータの端部に設けられた第二フランジ部とを突き合わせ、該第一フランジ部に形成された複数の第一ボルト孔と該第二フランジ部に形成された複数の第二ボルト孔とへボルトを挿通して該第一ロータと該第二ロータとを軸心合わせして接続するロータ接続方法であって、
前記第一ボルト孔内に配置されて該第一ボルト孔に嵌合される嵌合柱状部を有する軸部材と、前記第二ボルト孔内に配置されて該第二ボルト孔に嵌合される円筒状の嵌合筒状部を有するスリーブとを備え、前記軸部材は、前記嵌合柱状部の端部に形成され、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって漸次縮径するテーパ部をさらに有し、前記スリーブにおける前記嵌合筒状部には、該スリーブの軸を中心として前記第二ボルト孔から前記第一ボルト孔に向かって漸次拡径されているテーパ孔が形成されているロータ軸心合せ接続用治具を準備する接続準備工程と、
第一フランジ部と第二フランジ部とを離間させた状態で、前記複数の第一ボルト孔のうちのいずれかに前記軸部材の前記嵌合柱状部を嵌合させるとともに、該第一ボルト孔に対応する前記第二ボルト孔に前記スリーブの前記嵌合筒状部を嵌合させて、さらに前記テーパ部と前記テーパ孔とを嵌合させる治具設置工程と、
前記治具設置工程で前記軸部材及び前記スリーブを嵌合させた以外のいずれかの前記第一ボルト孔及び前記第二ボルト孔に前記ボルトを挿通して設置するボルト設置工程と、
前記治具設置工程及び前記ボルト設置工程の後に、前記治具設置工程で設置した前記軸部材及び前記スリーブを取り外す治具取り外し工程と、
前記治具取り外し工程で前記軸部材及び前記スリーブを取り外した前記第一ボルト孔及び前記第二ボルト孔に前記ボルトを挿通して設置するボルト最終設置工程とを備えることを特徴とするロータ接続方法。