JP6207102B2

JP6207102B2 - 位置決め装置、これを備えている回転機械、及び位置決め方法

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Publication number: JP6207102B2
Application number: JP2015553585A
Authority: JP
Inventors: 真也本田; 明彦白田
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2017-10-04
Anticipated expiration: 2034-12-17
Also published as: WO2015093536A1; KR20160085842A; KR101817029B1; US10392973B2; US20160305287A1; JPWO2015093536A1; CN105829658B; CN105829658A; DE112014005921T5

Description

本発明は、軸線を中心として周方向に延びる外側部材に対して、外側部材の内周側に配置され軸線を中心として周方向に延びる内側部材を位置決めする位置決め装置、これを備えている回転機械、及び位置決め方法に関する。本願は、２０１３年１２月１９日に、日本国に出願された特願２０１３−２６２８９１号に基づき優先権を主張し、この内容をここに援用する。

蒸気タービン、ガスタービンあるいは圧縮機等の回転機械は、ロータ軸と、このロータ軸を中心として周方向に延びるケーシング等の外側部材と、この外側部材の内周側に配置されロータ軸を中心として周方向に延びる内側部材とを備えている。このような回転機械では、外側部材に対する相対位置が定まっているロータ軸に対して、内側部材の相対位置を合わせるために位置決め装置が用いられることがある。

このような位置決め装置としては、例えば、特許文献１に開示されているものがある。この位置決め装置は、外側部材である車室のピン挿通孔と内側部材である翼環の溝とに入り込むラジアルピンと、ラジアルピンの先端部と溝の溝側面との間に配置されているライナと、ライナをラジアルピンの先端部に固定するボルトと、を備えている。ライナには、溝側面に接する溝接触面と、ラジアルピンの先端部に接触するピン接触面とが形成されている。さらに、このライナには、溝接触面からピン接触面に向かって貫通してボルトのネジ部が挿通されるネジ挿通孔と、ネジ挿通孔と連通しボルトのボルト頭部が収まるボルト頭収納凹部とが形成されている。

実開昭６１−０１７１０４号公報

上記特許文献１に記載の技術では、外側部材に対する相対位置が定まっているロータ軸に対して、内側部材の相対位置を合わせるために、溝接触面とピン接触面との間隔寸法が調整された固有のライナを別途製造するか、又は、溝接触面とピン接触面との間隔寸法が互いに異なる複数のライナを予め準備しておく必要がある。ところで、上記特許文献１のライナには、ネジ挿通孔及びボルト頭収納凹部を形成する必要がある。このため、特許文献１に記載の技術では、上記のように、固有のライナを別途製造する場合でも、複数のライナを予め準備しておく場合でも、位置決め装置の製造コストがかさむという問題点がある。

そこで、本発明は、従来技術の問題点に着目し、位置決め装置の製造コストを抑えることができる技術を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するための発明の一態様としての位置決め装置は、
軸線を中心として周方向に延びる外側部材に対して、前記外側部材の内周側に配置され軸線を中心として周方向に延びる内側部材を位置決めする位置決め装置において、前記外側部材の外周側から内周側に貫通したピン挿通孔と前記内側部材の外周側から内周側に向かって凹んだ溝とに入り込むピンと、前記溝の溝側面に接するライナ押えと、前記ライナ押えと前記溝内の前記ピンとの間に配置されるライナと、を備え、前記ピンは、前記外側部材の前記ピン挿通孔に挿通される挿通部と、前記内側部材の前記溝に入り込む溝挿入部と、を有し、前記ライナ押えは、前記溝の互いに対向する一対の前記溝側面のうちの第一溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第一ライナ押えと、一対の前記溝側面のうちの第二溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第二ライナ押えと、を有し、前記ライナは、前記溝挿入部と前記第一ライナ押えとの間と、前記溝挿入部と前記第二ライナ押えとの間とのうち、少なくとも一方の間に配置され、前記ピンの前記溝挿入部には、互いに相反する方向に向いている一対のライナ接触面と、一対の前記ライナ接触面に対して凹状又は凸状を成す係合部とが形成され、前記ライナ押えには、前記溝側面に接する溝接触面と、前記溝接触面が向く方向に対して反対側を向くライナ接触面と、前記ライナ接触面に対して凸状又は凹状を成し前記係合部に係合する被係合部とが形成され、前記ピンの前記係合部は、前記ピンの前記ライナ接触面に対して凹み又は突出し、前記ライナ接触面に沿って前記ピンの前記ピン挿通孔に対する挿通方向に長く、前記挿通方向に対して垂直な方向に互いの間隔をあけて形成されている一対の第一係合部を有し、前記ライナ押えの前記被係合部は、前記ライナ押えの前記ライナ接触面に対して突出し又は凹み、前記挿通方向に長く、前記挿通方向に対して垂直な方向に互いの間隔をあけて形成され、前記一対の第一係合部がそれぞれ係合する第一被係合部を有し、前記ライナは、前記ピンの前記溝挿入部と前記ライナ押えとの間であって、前記溝挿入部の前記係合部及び前記ライナ押えの前記被係合部を避けた位置に配置されて、一対の前記第一係合部の間に収まり、前記第一係合部は前記第一被係合部に嵌り込み、又は前記第一被係合部は前記第一係合部に嵌り込んでいる。

当該位置決め装置では、ライナ押えを有するので、ライナには、これをピンに固定するボルト（又はネジ）の頭部を収納するボルト頭収納凹部（又はネジ頭収納凹部）を形成する必要がない。このため、厚さの異なる複数のライナを予め準備しておいても、位置決め装置の製造コストを抑えることができる。
当該位置決め装置では、ピン中の所定の位置にライナ押えを容易かつ正確に取り付けることができる。
当該位置決め装置では、内部に流体が流れる回転機械でも、ライナに対する流体の接触を抑制することできる。このため、例えば、ライナが流体により腐食するような場合でも、この腐食を抑制することができる。
当該位置決め装置では、ライナがピンの溝挿入部に対して固着しにくく、位置決め装置の取外しの際、ピンからライナを容易に取り外すことができる。

ここで、前記位置決め装置において、前記ピンの前記係合部は、前記ピンの前記ライナ接触面に対して凹み又は突出し、前記ライナ接触面に沿って前記ピンの前記ピン挿通孔に対する挿通方向に垂直な方向に長い第二係合部を有し、前記ライナ押えの前記被係合部は、前記ライナ押えの前記ライナ接触面に対して突出し又は凹み、前記挿通方向に垂直な方向に長く、前記第二係合部に係合する第二被係合部を有し、前記第二係合部は前記第二被係合部に嵌り込み、又は前記第二被係合部は前記第二係合部に嵌り込み、前記ライナは、前記ピンの前記第二係合部における縁から前記溝挿入部の先端までの間に収まる。
当該位置決め装置では、ピンに対するライナ押えの挿通方向の移動を規制することができる。このため、当該位置決め装置では、ピンをピン溝及びピン挿通孔から外す際、ライナ押えのピン溝内残留を抑制することができる。

以上のいずれかの前記位置決め装置において、前記外側部材の前記ピン挿通孔は、円柱状の孔であり、前記ピンの前記挿通部は、前記ピン挿通孔に挿通可能な円柱状を成し、前記溝挿入部は、円柱状の前記挿通部の外周面の一部が延長された周面である側周面と、前記挿通部の外周面を延長した仮想外周面よりも内側に位置して前記ライナ押えが固定される面と、を有し、前記溝挿入部に前記ライナ押えが固定された際、前記ライナ押えは、前記仮想外周面よりも前記内側に位置する。
当該位置決め装置では、円柱形状のピン挿入孔に対して、溝挿通部にライナ押えが固定されているピンを容易に挿入することができる。
ここで、前記位置決め装置において、前記ピンの円柱状の前記挿通部の外径寸法は、前記外側部材の円柱状の前記ピン挿通孔の内径に合ってもよい。
また、以上のいずれかの前記位置決め装置において、前記ライナ押えには、前記ライナ押えを前記ピンの前記溝挿入部に固定した状態で、前記挿通方向に垂直で且つ前記溝接触面に沿った方向であるライナ押え幅方向で互いに相反する側のそれぞれに、テーパ面が設けられ、、前記テーパ面は、前記溝接触面から前記ライナ接触面に近づくに連れて次第に相手側のテーパ面から遠ざかるよう、前記溝接触面に対して傾斜していてもよい。
また、以上のいずれかの前記位置決め装置において、前記ピンの前記第一係合部は、前記ピンの前記ライナ接触面に対して凹み、前記ライナ押えの前記第一被係合部は、前記第一係合部に嵌り込めるよう、前記ライナ押えの前記ライナ接触面に対して突出していてもよい。
また、以上のいずれかの前記位置決め装置において、前記ピンの前記第一係合部は、前記ピンの前記ライナ接触面に対して突出し、前記ライナ押えの前記第一被係合部は、前記第一係合部が嵌り込めるよう、前記ライナ押えの前記ライナ接触面に対して凹んでいてもよい。

以上のいずれかの前記位置決め装置において、前記ライナ押えと前記ライナとを前記ピンの前記溝挿入部に固定するライナ固定具を備え、前記ライナ固定具は、円柱状のネジ部と、前記ネジ部の端部に設けられているネジ頭部と、を有する固定ネジであり、前記ピンの前記溝挿入部には、前記固定ネジの前記ネジ部が捻じ込まれるネジ穴が形成され、前記ライナには、前記固定ネジの前記ネジ部が挿通されるネジ挿通部が形成され、前記ライナ押えには、前記固定ネジの前記ネジ部が挿通されるネジ挿通部と、前記ネジ挿通部に連通し前記固定ネジの前記ネジ頭部が収まるネジ頭収納凹部と、が形成されていてもよい。

また、前記溝挿入部を有する前記ピンを備える、以上のいずれかの前記位置決め装置において、前記外側部材の外周側には、前記ピン挿通孔に連通し、前記ピン挿通孔よりも径が大きく外周側から内周側に向かって凹む凹部が形成されており、前記外側部材と前記ピンとの間をシールするシール材を備え、前記ピンは、前記ピン挿通孔に対する挿通方向であって、前記挿通部における前記溝挿入部と反対側に形成され、前記挿通部の径よりも大きな径で前記凹部に収納可能な頭部フランジを有し、前記シール材は、前記ピンの前記頭部フランジと前記凹部の底面との間に配置されていてもよい。

当該位置決め装置では、内部に流体が流れる回転機械でも、外側部材のピン挿通孔から流体の外部への流出を抑えることができる。

また、前記溝挿入部を有する前記ピンを備える、以上のいずれかの前記位置決め装置において、前記外側部材の前記ピン挿通孔は、円柱状の孔であり、前記ピンの前記挿通部は、円柱状を成し、前記溝挿入部は、円柱状の前記挿通部の外周面の一部が延長された周面である側周面と、前記挿通部の外周面を延長した仮想外周面よりも内側に位置して前記ライナ押えが固定される面と、を有し、前記溝挿入部に前記ライナ押えが固定された際、前記ライナ押えは、前記仮想外周面よりも前記内側に位置してもよい。

当該位置決め装置では、円柱形状のピン挿入孔に対して、溝挿通部にライナ押えが固定されているピンを容易に挿入することができる。

以上のいずれかの前記位置決め装置において、前記外側部材の外周側には、前記ピン挿通孔に連通し、外周側から内周側に向かって凹む凹部が形成されており、前記凹部の側周面には雌ネジが形成され、前記雌ネジに螺合し前記ピンの頭部に接するピン押えネジを備えてもよい。

当該位置決め装置では、ピン挿通孔からのピンの脱落を防止することができる。さらに、当該位置決め装置では、ピン挿通孔に挿通されているピンを取り外す際、ピン押えネジを緩めて、このピン押えネジを外すことで、ピンを簡単に取り外すことができる。

前記ピン押えネジを有する前記位置決め装置において、前記ピン押えネジの一部に係合すると共に、前記外側部材の一部に係合して、前記ピン押えネジの前記雌ネジに対する緩み方向の回転を規制する緩み止め具を備えてもよい。

当該位置決め装置では、ピン押えネジの緩みを規制することができる。このため、ピン押えネジの脱落に伴うピンの脱落を抑えることができる。

上記問題点を解決するための発明の一態様としての回転機械は、
以上のいずれかの前記位置決め装置と、前記外側部材と、前記内側部材と、前記内側部材の内周側に配置され、前記軸線を中心として回転するロータと、を備える。

この場合、前記ロータは、蒸気タービンロータであってもよい。すなわち、前記回転機械は、蒸気タービンであってもよい。

上記問題点を解決するための発明の一態様としての位置決め方法は、軸線を中心として周方向に延びる外側部材に対して、前記外側部材の内周側に配置され軸線を中心として周方向に延びる内側部材を位置決めする位置決め方法において、前記外側部材の外周側から内周側に貫通したピン挿通孔と前記内側部材の外周側から内周側に向かって凹んだ溝とに入り込むピンと、前記溝の溝側面に接するライナ押えと、前記ライナ押えと前記溝内の前記ピンとの間に配置されるライナと、を有する位置決め装置を準備する準備工程と、前記外側部材の前記ピン挿通孔及び前記内側部材の前記溝に入り込む仮ピンを有する仮位置決め装置を用いて、前記外側部材に対して前記内側部材を仮位置決めする仮位置決め工程と、前記仮位置決めされた前記内側部材の前記外側部材に対する位置ズレ量を計測するズレ計測工程と、前記位置決め装置における前記ピンと前記ライナ押えとの間に、前記位置ズレ量に応じた厚さ寸法の前記ライナを配置して調整された調整済みピンを組み立てる調整済みピン組立工程と、前記内側部材を前記外側部材に対して相対移動可能に仮保持する仮保持工程と、前記外側部材及び仮保持されている前記内側部材から前記仮位置決め装置を取り外す仮位置決め解除工程と、前記外側部材の前記ピン挿通孔及び前記内側部材の前記溝に、前記調整済みピンを入れる位置決め装置取付工程と、前記位置決め装置取付工程後に、前記内側部材の仮保持を解除する仮保持解除工程と、を実行し、前記準備工程で準備する前記ピンは、前記外側部材の前記ピン挿通孔に挿通される挿通部と、前記内側部材の前記溝に入り込む溝挿入部と、を有し、前記準備工程で準備する前記ライナ押えは、前記溝の互いに対向する一対の前記溝側面のうちの第一溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第一ライナ押えと、一対の前記溝側面のうちの第二溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第二ライナ押えと、を有し、前記ライナは、前記溝挿入部と前記第一ライナ押えとの間と、前記溝挿入部と前記第二ライナ押えとの間とのうち、少なくとも一方の間に配置され、前記ピンの前記溝挿入部には、互いに相反する方向に向いている一対のライナ接触面と、一対の前記ライナ接触面に対して凹状又は凸状を成す係合部とが形成され、前記ライナ押えには、前記溝側面に接する溝接触面と、前記溝接触面が向く方向に対して反対側を向くライナ接触面と、前記ライナ接触面に対して凸状又は凹状を成し前記係合部に係合する被係合部とが形成され、前記ピンの前記係合部は、前記ピンの前記ライナ接触面に対して凹み又は突出し、前記ライナ接触面に沿って前記ピンの前記ピン挿通孔に対する挿通方向に長く、前記挿通方向に対して垂直な方向に互いの間隔をあけて形成されている一対の第一係合部を有し、前記ライナ押えの前記被係合部は、前記ライナ押えの前記ライナ接触面に対して突出し又は凹み、前記挿通方向に長く、前記挿通方向に対して垂直な方向に互いの間隔をあけて形成され、前記一対の第一係合部がそれぞれ係合する第一被係合部を有し、前記ライナは、前記ピンの前記溝挿入部と前記ライナ押えとの間であって、前記溝挿入部の前記係合部及び前記ライナ押えの前記被係合部を避けた位置に配置されて、一対の前記第一係合部の間に収まり、前記第一係合部は前記第一被係合部に嵌り込み、又は前記第一被係合部は前記第一係合部に嵌り込んでいる。

上記問題点を解決するための発明の他の態様としての位置決め方法は、軸線を中心として周方向に延びる外側部材に対して、前記外側部材の内周側に配置され軸線を中心として周方向に延びる内側部材を位置決めする位置決め方法において、前記外側部材の外周側から内周側に貫通したピン挿通孔と前記内側部材の外周側から内周側に向かって凹んだ溝とに入り込むピンと、前記溝の溝側面に接するライナ押えと、前記ライナ押えと前記溝内の前記ピンとの間に配置されるライナと、を有する位置決め装置を準備する準備工程と、前記外側部材の前記ピン挿通孔及び前記内側部材の前記溝に入り込む仮ピンを有する仮位置決め装置を用いて、前記外側部材に対して前記内側部材を仮位置決めする仮位置決め工程と、前記仮位置決めされた前記内側部材の前記外側部材に対する位置ズレ量を計測するズレ計測工程と、前記位置決め装置における前記ピンと前記ライナ押えとの間に、前記位置ズレ量に応じた厚さ寸法の前記ライナを配置して調整された調整済みピンを組み立てる調整済みピン組立工程と、前記内側部材を前記外側部材に対して相対移動可能に仮保持する仮保持工程と、前記外側部材及び仮保持されている前記内側部材から前記仮位置決め装置を取り外す仮位置決め解除工程と、前記外側部材の前記ピン挿通孔及び前記内側部材の前記溝に、前記調整済みピンを入れる位置決め装置取付工程と、前記位置決め装置取付工程後に、前記内側部材の仮保持を解除する仮保持解除工程と、を実行し、前記準備工程で準備する前記ピンは、前記外側部材の前記ピン挿通孔に挿通される挿通部と、前記内側部材の前記溝に入り込む溝挿入部と、を有し、前記準備工程で準備する前記ライナ押えは、前記溝の互いに対向する一対の前記溝側面のうちの第一溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第一ライナ押えと、一対の前記溝側面のうちの第二溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第二ライナ押えと、を有し、前記ライナは、前記溝挿入部と前記第一ライナ押えとの間と、前記溝挿入部と前記第二ライナ押えとの間とのうち、少なくとも一方の間に配置され、前記外側部材の前記ピン挿通孔は、円柱状の孔であり、前記ピンの前記挿通部は、前記ピン挿通孔に挿通可能な円柱状を成し、前記溝挿入部は、円柱状の前記挿通部の外周面の一部が延長された周面である側周面と、前記挿通部の外周面を延長した仮想外周面よりも内側に位置して前記ライナ押えが固定される面と、を有し、
前記溝挿入部に前記ライナ押えが固定された際、前記ライナ押えは、前記仮想外周面よりも前記内側に位置する。

ここで、前記準備工程を実行する前記位置決め方法において、前記準備工程では、前記ライナとして、互いの厚さが異なる複数のライナを準備し、前記調整済みピン組立工程では、複数の前記ライナのうちから前記ズレ計測工程で計測した前記位置ズレ量に応じた厚さ寸法のライナを選定し、選定した前記ライナを前記ピンと前記ライナ押えとの間に配置してもよい。

また、前記準備工程を実行する、以上のいずれかの前記位置決め方法において、前記準備工程では、前記外側部材と前記ピンとの間をシールするシール材と、前記外側部材の外周側から前記外側部材の前記ピン挿通孔が形成されている位置に捩じ込まれるピン押えネジと、を準備し、前記位置決め装置取付工程では、前記外側部材と前記ピンとの間を前記シール材でシールし、前記外側部材の前記ピン挿通孔及び前記内側部材の前記溝に、前記調整済みピンを入れた後、前記ピン押えネジを前記外側部材の前記ピン挿通孔が形成されている位置に捩じ込み、前記ピン押えネジを前記調節済みピンに接触させてもよい。

本発明の一態様によれば、位置決め装置の製造コストを抑えることができる。

本発明に係る一実施形態における回転機械の断面図である。本発明に係る一実施形態における位置決め装置の側面図である。図２におけるIII−III線断面図である。本発明に係る一実施形態における位置決め装置の要部分解斜視図である。本発明に係る一実施形態におけるピンの斜視図である。本発明に係る一実施形態におけるライナ押えの斜視図である。本発明に係る一実施形態における位置決め装置の要部切欠き側面図である。図７におけるVIII矢視図である。図７におけるIX−IX線断面図である。本発明に係る一実施形態におけるライナ押えを省略した位置決め装置の要部側面図である。本発明に係る一実施形態における位置決め方法の手順を示すフローチャートである。本発明に係る一実施形態における位置決め方法を示す説明図（その１）である。本発明に係る一実施形態における位置決め方法を示す説明図（その２）である。本発明に係る一実施形態における位置決め方法を示す説明図（その３）である。本発明に係る一実施形態における仮位置決め装置の要部側面図である。本発明に係る一実施形態における調整済み位置決め装置の要部側面図である。本発明に係る一実施形態の第一変形例におけるライナの正面図である。本発明に係る一実施形態の第二変形例におけるライナの正面図である。

以下、本発明に係る位置決め装置及びこれを備えている回転機械の一実施形態、及び位置決め装置の変形例について、図面を参照して詳細に説明する。

「実施形態」
まず、本発明に係る位置決め装置及びこれを備えている回転機械の一実施形態について、図１〜図１６を用いて説明する。

本実施形態の回転機械は、蒸気タービンである。この蒸気タービンは、図１に示すように、軸線Ａｒを中心として回転するロータ（蒸気タービンロータ）１と、ロータ１の外周側に配置され、軸線Ａｒを中心として環状を成す翼環５と、この翼環５の外周側に配置され、軸線Ａｒを中心として環状を成す車室１０と、車室１０に対する翼環５の相対位置を定める位置決め装置２０と、を備えている。なお、以下では、軸線Ａｒが延びている方向を軸方向Ｄａとし、軸線Ａｒを基準とした径方向を単に径方向Ｄｒとし、軸線Ａｒに対する周方向を単に周方向Ｄｃとする。また、軸線Ａｒに対して垂直で且つ水平な方向を左右方向Ｄｈとし、軸線Ａｒに対して垂直で且つ鉛直な方向を上下方向Ｄｖとする。

ロータ１は、軸線Ａｒを中心として軸方向Ｄａに延びているロータ軸２と、周方向Ｄｃに並んでロータ軸２に固定されている複数の動翼３とを有している。環状の翼環５には、翼環５の内周側であってロータ１の動翼３よりも上流側の位置に、周方向Ｄｃに並ぶ複数の静翼９が設けられている。蒸気タービンでは、ロータ軸２の外周側と環状の翼環５の内周側との間の筒状の空間、言い換えると、動翼３及び静翼９が配置されている空間が蒸気流路となる。環状の翼環５は、軸線Ａｒを基準に上側の上半翼環６ｘと、下側の下半翼環６ｙとを有している。上半翼環６ｘ及び下半翼環６ｙは、軸線Ａｒを基準にして半円弧状を成し、周方向Ｄｃの端部でボルト等により互いに接続されている。また、環状の車室１０も、軸線Ａｒを基準に上側の上半車室１１ｘと、下側の下半車室１１ｙとを有している。上半車室１１ｘ及び下半車室１１ｙも、軸線Ａｒを基準にして半円弧状を成し、周方向Ｄｃの端部でボルト等により互いに接続されている。

下半車室１１ｙの周方向Ｄｃの端部には、内周側から外周側に向かって凹む溝１８が形成されている。また、下半翼環６ｙの周方向Ｄｃの端部には、外周側に向かって突出する突起１９が設けられ、この突起１９が溝１８に嵌合している。突起１９と溝１８との嵌合によって、下半翼環６ｙは、下半車室１１ｙに対して、上下方向Ｄｖ及び軸方向Ｄａに相対移動不能に拘束される。さらに、下半車室１１ｙの内周面には、周方向Ｄｃの全周に亘って内周側に向かって突出する突起（不図示）が形成されており、下半翼環６ｙの外周面には、周方向Ｄｃの全周に亘って内周側に向かって凹む溝部（不図示）が形成され、前記突起と前記溝部が全周に亘って嵌合するようになっている。これにより、下半翼環６ｙは、下半車室１１ｙに対して、軸方向Ｄａに相対移動不能に拘束される。また、周方向の嵌合部は上半車室１１ｘと上半翼環６ｘにおいても同様に形成されている。なお、位置決め装置２０がセットされていない時点で、下半翼環６ｙは下半車室１１ｙに対して左右方向Ｄｈには移動可能になっている。また、位置決め装置２０がセットされていない時点で、上半翼環６ｘも上半車室１１ｘに対して左右方向Ｄｈには移動可能になっている。

本実施形態では、上半翼環６ｘ及び下半翼環６ｙのそれぞれが内側部材を成し、上半車室１１ｘ及び下半車室１１ｙのそれぞれが外側部材を成す。なお、以下では、上半翼環６ｘ及び下半翼環６ｙを単に半翼環６という場合があり、上半車室１１ｘ及び下半車室１１ｙを単に半車室１１という場合がある。

位置決め装置２０としては、下半車室１１ｙに対する下半翼環６ｙの相対位置を定める下側の位置決め装置２０と、上半車室１１ｘに対する上半翼環６ｘの相対位置を定める上側の位置決め装置２０とがある。上側の位置決め装置２０と下側の位置決め装置２０とは、同一構造である。このため、以下では、下側の位置決め装置２０について、主として説明する。

図２〜図４に示すように、半車室１１には、外周側からの内周側に貫通した円柱状のピン挿通孔１２と、外周側から内周側に向かって凹みピン挿通孔１２と連通しているフランジ収納凹部１３とが形成されている。フランジ収納凹部１３の内径寸法は、ピン挿通孔１２の内径寸法よりも大きい。このフランジ収納凹部１３の内周面には、雌ネジ１４が形成されている。ピン挿通孔１２は、このフランジ収納凹部１３の底面から半車室１１の内周側に貫通している。

半翼環６には、半車室１１のピン挿通孔１２と径方向Ｄｒで対向する位置に、外周側から内周側に凹むピン溝７が形成されている。このピン溝７は、図２及び図４に示すように、半翼環６に形成されている溝底面８ｃ、及び半翼環６に形成され左右方向Ｄｈで互いに対向する一対の溝側面８で画定されている。

半車室１１のピン挿通孔１２及びフランジ収納凹部１３、半翼環６のピン溝７は、図１に示すように、いずれも、軸線Ａｒと交わり、鉛直方向に延びる鉛直線Ｌｖ上に形成されている。

位置決め装置２０は、図２〜図４に示すように、半車室１１のピン挿通孔１２及び半翼環６のピン溝７に入り込むピン２１と、ピン溝７の溝側面８に接するライナ押え３１と、ライナ押え３１とピン溝７内のピン２１との間に配置されるライナ４１と、ライナ４１及びライナ押え３１をピン２１に固定する固定ネジ（ライナ固定具）５１と、ピン２１と半車室１１との間をシールするシール材５５と、ピン２１の頭に接するピン押えネジ６１と、ピン押えネジ６１の緩みを規制する緩み止め具６５と、を備えている。ライナ押え３１は、ピン溝７の一対の溝側面８のうち、第一溝側面８ａに接する第一ライナ押え３１ａと、第二溝側面８ｂに接する第二ライナ押え３１ｂとを有する。

ピン２１は、図２、図４及び図５に示すように、半車室１１のピン挿通孔１２に挿通される円柱状の挿通部２２と、挿通部２２の両端のうちの一方の端に形成されている溝挿入部２３と、挿通部２２の他方の端部に形成されている頭部フランジ２８と、有する。

円柱状の挿通部２２の直径寸法は、半車室１１のピン挿通孔１２の内径寸法と実質的に同じである。

溝挿入部２３には、円柱状の挿通部２２の外周面の一部が延長された側周面２３ｃと、挿通部２２の外周面を延長した仮想外周面よりも内側に位置する一対のライナ接触面２４と、が形成されている。仮想外周面は、円柱状の挿通部２２の中心軸であるピン軸線Ａｐ（図４、図５参照）が延びている挿通方向Ｄｐに、挿通部２２の外周面を延長した仮想の面である。一対のライナ接触面２４は、いずれも、仮想外周面よりも内側に位置し、ピン軸線Ａｐに対して垂直な方向で、互いに相反する方向を向いている。一対のライナ接触面２４の相互間隔寸法である溝挿入部厚さ寸法Ｗｄの寸法は、円柱状の挿通部２２の直径寸法よりも小さい。一対のライナ接触面２４には、それぞれ、他方のライナ接触面２４側に向かって凹む一対の第一係合凹部（係合部、第一係合部）２５及び第二係合凹部（係合部、第二係合部）２６が形成されている。第一係合凹部２５は、ピン軸線Ａｐが延びる挿通方向Ｄｐに長く形成されている。一対の第一係合凹部２５は、挿通方向Ｄｐに垂直で且つライナ接触面２４に沿った方向で、互いの間隔をあけて、ライナ接触面２４に形成されている。第二係合凹部２６は、挿通方向Ｄｐに垂直で且つライナ接触面２４に沿った方向に長く形成されている。この第二係合凹部２６は、ライナ接触面２４の挿通部２２寄りの位置に形成されている。溝挿入部２３の一対の第一係合凹部２５の間には、固定ネジ５１が捻じ込まれるネジ穴２７が形成されている。

頭部フランジ２８は、ピン軸線Ａｐを中心として円板状を成している。頭部フランジ２８の直径寸法は、円柱状の挿通部２２の直径寸法及び半車室１１のピン挿通孔１２の内径寸法よりも大きく、半車室１１のフランジ収納凹部１３の内径寸法よりも小さい。頭部フランジ２８で、挿通部２２が設けられている側の面には、ピン軸線Ａｐを中心として環状のシール溝２９が形成されている。前述のシール材５５は環状を成し、このシール材５５の一部がシール溝２９に入り込む。

ピン押えネジ６１は、図２に示すように、半車室１１のフランジ収納凹部１３に形成されている雌ネジ１４に螺合可能な雄ネジが形成されているネジ部６２と、ネジ部６２の端に形成されているネジ頭部６３と、を有する。ネジ頭部６３は、レンチ等の工具が係合可能に六角柱状を成している。

緩み止め具６５は、半車室１１のピン挿通孔１２に隣接している緩み止めネジ穴１５に螺合可能な緩み止めネジ６６と、ピン押えネジ６１のネジ頭部６３と緩み止めネジ６６のネジ頭部６７とを連結するワイヤ６８と、を有する。ワイヤ６８は、ピン押えネジ６１のネジ頭部６３と、緩み止めネジ６６のネジ頭部６７とのそれぞれに直接連結されてもよいが、各ネジ６１,６６のネジ頭部６３，６７に嵌め込まれているピンを介してネジ頭部６３，６７に連結されてもよい。

第一ライナ押え３１ａ及び第二ライナ押え３１ｂは、互いに同一形状である。そこで、以下では、第一ライナ押え３１ａについてのみ説明する。第一ライナ押え３１ａには、図４及び図６〜図９に示すように、ピン溝７の第一溝側面８ａに接する溝接触面３２と、溝接触面３２が向く方向に対して反対側を向くライナ接触面３３と、溝接触面３２に連なる第一テーパ面３４ａと、溝接触面３２に連なる一対の第二テーパ面３４ｂと、が形成されている。第一テーパ面３４ａは、第一ライナ押え３１ａをピン２１の溝挿入部２３に固定した状態で、溝接触面３２からピン挿入側に向かうに連れて次第にライナ接触面３３に近づくよう、溝接触面３２に対して傾斜している。なお、ピン挿入側とは、ピン軸線Ａｐ（図４、図５参照）が延びている挿通方向Ｄｐの一方側であって、ピン２１の溝挿入部２３を基準にしてピン２１の挿通部２２と反対側である。一対の第二テーパ面３４ｂは、それぞれ、第一ライナ押え３１ａ中、第一ライナ押え３１ａをピン２１の溝挿入部２３に固定した状態で、挿通方向Ｄｐに垂直で且つ溝接触面３２に沿った方向であるライナ押え幅方向で互いに相反する側に設けられている。一対の第二テーパ面３４ｂは、溝接触面３２からライナ接触面３３に近づくに連れて次第に相手側の第二テーパ面３４ｂから遠ざかるよう、溝接触面３２に対して傾斜している。ライナ接触面３３には、ピン２１の第一係合凹部２５に嵌り込む第一被係合凸部３５と、ピン２１の第二係合凹部２６に嵌り込む第二被係合凸部３６とが形成されている。第一被係合凸部３５は、ピン２１の一対の第一係合凹部２５と同様に、互いの間隔をあけて一対形成されている。第一ライナ押え３１ａの一対の第一被係合凸部３５の間には、溝接触面３２側からライナ接触面３３側に貫通し、固定ネジ５１のネジ部５２が挿通されるネジ挿通部３７と、このネジ挿通部３７と連通し固定ネジ５１のネジ頭部５３が収まるネジ頭収納凹部３８が形成されている。このネジ頭収納凹部３８は、溝接触面３２からライナ接触面３３側に凹んでいる。なお、第二ライナ押え３１ｂの溝接触面３２は、ピン溝７の第二溝側面８ｂに接する。

ライナ４１は、図４及び図１０に示すように、矩形の板状又はシート状を成している。このライナ４１には、固定ネジ５１のネジ部５２が挿通されるネジ挿通部４２が形成されている。このライナ４１の挿通方向Ｄｐで互いに対向する一対の辺の長さ寸法Ｌ１（図１０参照）は、ピン２１の一対の第一係合凹部２５の相互間隔寸法、及び第一ライナ押え３１ａの一対の第一被係合凸部３５の相互間隔寸法よりも僅かに小さい。また、ライナ４１の互いに対向する他の一対の辺の長さ寸法Ｌ２は、挿通方向Ｄｐにおける、ピン２１の第二係合凹部２６における縁から溝挿入部２３の先端２３ａまでの寸法よりも若干小さい。このため、ピン２１のライナ接触面２４にライナ４１を接触させ、且つライナ４１のネジ挿通部４２とピン２１のネジ穴２７との位置を一致させると、ライナ４１は、ピン２１の一対の第一係合凹部２５間に収まると共に、ピン２１の第二係合凹部２６における縁から溝挿入部２３の先端２３ａまでの間に収まる。

すなわち、このライナ４１をピン２１の溝挿入部２３とライナ押え３１との間に配置した際、溝挿入部２３の係合部２５，２６及びライナ押え３１の被係合部３５，３６を避けた位置にこのライナ４１を配置することができる。このため、本実施形態では、ライナ４１がピン２１に対して固着しにくく、位置決め装置２０の取外しの際、ピン２１からライナ４１を容易に取り外すことができる。

図１５及び図１６に示すように、ピン溝７の第一溝側面８ａと第二溝側面８ｂとの間隔寸法である溝幅寸法Ｗｃは、第一ライナ押え３１ａの溝接触面３２とライナ接触面３３との間隔寸法であるライナ押え厚さ寸法Ｗｐと、第二ライナ押え３１ｂの溝接触面３２とライナ接触面３３との間隔寸法であるライナ押え厚さ寸法Ｗｐと、溝挿入部２３の溝挿入部厚さ寸法Ｗｄとを合計した寸法よりも大きい。ライナ４１には、その厚さ寸法が互いに異なる複数種のライナ４１がある。例えば、厚さが０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．３ｍｍのライナ４１が、それぞれ、複数枚ある。

次に、以上で説明した位置決め装置２０を用いた半翼環６の位置決め方法について、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。なお、この位置決めは、新規に蒸気タービンを設置する場合や蒸気タービンの構成部品である翼環５の換装工事の場合等に行われる。また、以下では、位置決め装置２０を用いて、下半車室１１ｙに対する下半翼環６ｙの位置決め方法について説明する。

まず、以上で説明した位置決め装置２０を準備する（Ｓ０：準備工程）。すなわち、位置決め装置２０を構成するピン２１、ライナ４１、ライナ押え３１、固定ネジ（ライナ固定具）５１、シール材５５、ピン押えネジ６１、緩み止め具６５を準備する。この際、互いに厚さの異なる複数のライナ４１を準備する。

実質的な位置決め作業の開始前、下半翼環６ｙは下半車室１１ｙから外されている。また、ロータ１は、下半車室１１ｙに設けられている軸受部（図示されていない）に支持されていない。

実質的な位置決め作業の開始にあたって、まず、下半翼環６ｙをクレーン等で吊るして、この下半翼環６ｙを下半車室１１ｙ内に収める。この過程で、図１２に示すように、仮ピン２１ａを有する仮位置決め装置２０ａを用いて、左右方向Ｄｈにおける下半翼環６ｙの下半車室１１ｙに対する仮位置決めを行う（Ｓ１：仮位置決め工程）。

仮位置決め装置２０ａの仮ピン２１ａは、図１５に示すように、本実施形態の位置決め装置２０におけるピン２１と、一対のライナ押え３１と、一対の規定厚さの規定ライナ４１ａと、を有する。この場合、一対の規定ライナ４１ａの規定厚さは、この一対の規定ライナ４１ａの厚さ寸法Ｗｏと、一対のライナ押え３１のライナ押え厚さ寸法Ｗｐと、ピン２１の溝挿入部２３の溝挿入部厚さ寸法Ｗｄとを合計した寸法が、ピン溝７の溝幅寸法Ｗｃと実質的に一致する寸法である。なお、仮ピン２１ａは、半車室１１のピン挿通孔１２に挿通される円柱状の挿通部２２と、挿通部２２の端に形成されている溝挿入部とを有し、この溝挿入部の厚さ寸法が、ピン溝７の溝幅寸法Ｗｃと実質的に一致しているものであってもよい。すなわち、ここで用いる仮ピン２１ａは、ピン溝７に入る部分の厚さ寸法がピン溝７の溝幅寸法Ｗｃと実質的に同じであれば、如何なるものであってもよい。なお、この仮位置決め装置２０ａも、準備工程（Ｓ０）で準備しておくことが好ましい。

次に、図１３に示すように、クレーン等を用いて、ロータ１を下半車室１１ｙに配置する（Ｓ２：ロータ配置工程）。この過程で、ロータ１は、下半車室１１ｙに設けられている軸受部（図示されていない）に支持され、下半車室１１ｙに対するロータ１の左右方向Ｄｈの相対位置が定まる。

次に、ロータ１又は下半車室１１ｙに対する下半翼環６ｙの左右方向Ｄｈのズレ量を計測する（Ｓ３：ズレ計測工程）。なお、既に、下半車室１１ｙに対するロータ１の左右方向Ｄｈの相対位置が定まっている関係上、ロータ１に対する下半翼環６ｙの左右方向Ｄｈのズレ量と、下半車室１１ｙに対する下半翼環６ｙの左右方向Ｄｈのズレ量とは同じである。

次に、ズレ計測工程（Ｓ３）で計測したズレ量に応じた厚さのライナ４１を選定し、このライナ４１をピン２１に取り付ける（Ｓ４：調整済みピン組立工程）。具体的に、例えば、図１５に示すように、仮ピン２１ａで仮位置決めされた下半翼環６ｙが下半車室１１ｙに対する、左右方向Ｄｈでのズレ量がａであるとする。この際、仮ピン２１ａの構成要素である一対の規定ライナ４１ａの厚さ寸法は、いずれもＷｏであるとする。このズレ量ａを修正するためには、図１６に示すように、一対のライナ４１のうち、一方のライナ４１の厚さ寸法Ｗ１が（Ｗｏ−ａ）であり、他方のライナ４１の厚さ寸法Ｗ２が（Ｗｏ＋ａ）であればよい。そこで、準備工程（Ｓ０）で準備しておいた複数のライナ４１のうちから、厚さ寸法Ｗ１が（Ｗｏ−ａ）のライナ４１と、厚さ寸法Ｗ２が（Ｗｏ＋ａ）のライナ４１とを選定する。そして、これらのライナ４１をライナ押え３１及び固定ネジ５１を用いてピン２１の溝挿入部２３に取り付ける。このように選定されたライナ４１が取り付けられたピン２１が調整済みピン２１ｂを成す。なお、厚さ寸法Ｗ１が（Ｗｏ−ａ）のライナ４１、厚さ寸法Ｗ２が（Ｗｏ＋ａ）のライナ４１は、いずれも、一枚のライナ４１である必要はなく、複数枚のライナ４１で構成させるものであってもよい。

ピン２１の溝挿入部２３に、ライナ４１及びライナ押え３１が固定された状態では、このライナ押え３１は、円柱状の挿通部２２の外周面を延長した前述の仮想外周面よりも内側に位置する。

次に、仮位置決めされている下半翼環６ｙを左右方向Ｄｈに移動可能にクレーン等で仮保持する（Ｓ５：仮保持工程）。

次に、図１４に示すように、下半翼環６ｙを仮位置決めしている仮位置決め装置２０ａをこの下半翼環６ｙ及び下半車室１１ｙから取外す（Ｓ６：仮位置決め解除工程）。なお、前述の仮保持工程（Ｓ５）は、この仮位置決め解除工程（Ｓ６）の実行後に行ってもよい。

続いて、図１４に示すように、仮位置決め装置２０ａの替りに調整済み位置決め装置２０ｂを下半翼環６ｙ及び下半車室１１ｙに取り付ける（Ｓ７：位置決め装置取付工程）。この調整済み位置決め装置２０ｂは、前述の調整済みピン２１ｂを含む位置決め装置２０である。この調整済み位置決め装置２０ｂの取付では、まず、調整済みピン２１ｂを、下半車室１１ｙのピン挿通孔１２、下半翼環６ｙのピン溝７に入れる。この際、ピン２１のシール溝２９にシール材５５を予め入れておく。

前述したように、ピン２１の溝挿入部２３には、円柱状の挿通部２２の外周面の一部が延長された側周面２３ｃが形成されている。また、ピン２１の溝挿入部２３にライナ４１及びライナ押え３１が固定された状態では、このライナ押え３１が円柱状の挿通部２２の外周面を延長した前述の仮想外周面よりも内側に位置している。さらに、ライナ４１には、そのピン挿入側にテーパ面３４が形成されている。このため、調整済みピン２１ｂを、下半車室１１ｙのピン挿通孔１２及び下半翼環６ｙのピン溝７に容易に入れることができる。

次に、下半車室１１ｙのピン挿通孔１２と連通しているフランジ収納凹部１３にピン押えネジ６１を捻じ込む。このピン押えネジ６１が捻じ込まれると、ピン押えネジ６１の先端と調整済みピン２１ｂの頭部フランジ２８とが接する。すなわち、調整済みピン２１ｂは、ピン押えネジ６１によりピン挿通孔１２から抜け止めされる。次に、図２に示すように、ピン押えネジ６１に緩み止め具６５を取り付ける。この緩み止め具６５の取付では、半車室１１の緩み止めネジ穴１５に緩み止めネジ６６を捻じ込む。この緩み止めネジ６６のネジ頭部６７とピン押えネジ６１のネジ頭部６３とをワイヤ６８で連結し、ピン押えネジ６１の緩み方向の回転を規制する。

そして、下半車室１１ｙのクレーン等による仮保持を解除する（Ｓ８：仮保持解除工程）。

以上で、下半車室１１ｙに対する下半翼環６ｙの左右方向Ｄｈの位置決めが完了する。

なお、以上では、ズレ計測工程（Ｓ３）後であって下半翼環６ｙの仮保持工程（Ｓ５）の前に、調整済みピン組立工程（Ｓ６）を実行している。しかしながら、ズレ計測工程（Ｓ３）後であって位置決め装置取付工程（Ｓ７）の前であれば、この調整済みピン組立工程（Ｓ６）をいつ実行してもよい。また、以上では、調整済みピン２１ｂ及びピン押えネジ６１の取付後に、直ちに、緩み止め具６５の取付を実行するように記載している。しかしながら、この緩み止め具６５の取付は、蒸気タービンの基本的な組立が完了した後に行ってもよい。

以上は、下半車室１１ｙに対する下半翼環６ｙの位置決め方法の説明であるが、上半車室１１ｘに対する上半翼環６ｘの位置決めも、以上の位置決め方法の手順と基本的に同じである。但し、この場合、前述のロータ配置工程（Ｓ２）は実行されない。具体的には、まず、上半車室１１ｘの内面が上方を向くように仮固定し、この上半車室１１ｘに対して、仮位置決め装置２０ａを用いて上半翼環６ｘを仮位置決めする（Ｓ１：仮位置決め工程）。次に、上半車室１１ｘに対する上半翼環６ｘの左右方向Ｄｈのズレ量を計測する（Ｓ３：ズレ計測工程）。以下、下半車室１１ｙに対する下半翼環６ｙの位置決め方法と同様に、調整済みピン組立工程（Ｓ４）等を実行する。その後、調整済み位置決め装置２０ｂを取り外すと共に、上半車室１１ｘから上半翼環６ｘを取り外す。そして、上半翼環６ｘ、上半車室１１ｘ、調整済み位置決め装置２０ｂを下半翼環６ｙ及び下半車室１１ｙに対して組み付ける。

以上のように、本実施形態の位置決め装置２０は、ライナ押え３１を有するので、ライナ４１には、上記特許文献１のライナのようにボルト収納凹部を形成する必要がない。このため、ライナ４１の製造が容易で、複数のライナ４１を予め準備しておいても、位置決め装置２０の製造コストを抑えることができる。また、ライナ４１をライナ押え３１とピン２１の溝挿入部２３との間で挟み込むため、ライナ４１と蒸気との接触が抑えられ、ライナ４１の腐食を抑制することができる。

本実施形態では、ピン２１の溝挿入部２３に第一係合凹部２５及び第二係合凹部２６が形成され、ライナ押え３１に第一被係合凸部３５及び第二被係合凸部３６が形成されているため、ピン２１中の所定の位置にライナ押え３１を容易かつ正確に取り付けることができる。しかも、本実施形態では、一対の第一係合凹部２５が、ピン軸線Ａｐが延びる挿通方向Ｄｐに長く且つ互いに間隔をあけてピン２１の溝挿入部２３に形成され、これに入り込む一対の第一被係合凸部３５が、挿通方向Ｄｐに長く互いに間隔をあけて、ライナ押え３１に形成されている。ライナ４１は、一対の第一係合凹部２５及び一対の第一被係合凸部３５の間に配置される。このため、本実施形態では、ライナ４１の幅方向の両側からの蒸気の接触を抑えることができる。

ピン溝７の壁面とライナ押え３１とが固着してしまった状態で、ピン２１をピン溝７から引き抜こうとすると、ライナ押え３１をピン２１に固定しておく固定ネジ５１に過大な負荷がかかり、固定ネジ５１が破損して、ライナ押え３１がピン溝７内に残ってしまう可能性がある。本実施形態では、第二係合凹部２６及び第二被係合凸部３６がいずれも挿通方向Ｄｐに対して垂直な方向に長く形成されているため、ピン２１を挿通方向Ｄｐに移動させた際、ピン２１と共にライナ押え３１が挿通方向Ｄｐに移動する。よって、本実施形態では、ピン２１をピン溝７及びピン挿通孔１２から外す際、ライナ押え３１のピン溝７内の残留可能性を少なくすることができる。

本実施形態では、ピン２１の頭部フランジ２８と半車室１１のフランジ収納凹部１３の底面との間にシール材５５が配置されるので、車室１０内の蒸気が車室１０のピン挿通孔１２を介して外部に流出するのを抑えることができる。

本実施形態では、ピン挿通孔１２に連通しているフランジ収納凹部１３にピン押えネジ６１を捻じ込むので、ピン挿通孔１２からのピン２１の脱落を防止することができる。さらに、本実施形態では、ピン挿通孔１２に挿通されているピン２１を取り外す際、ピン押えネジ６１を緩めて、このピン押えネジ６１を外すことで、ピン２１を簡単に取り外すことができる。しかも、本実施形態では、このピン押えネジ６１の緩みを緩み止め具６５により規制できるため、ピン押えネジ６１の脱落に伴うピン２１の脱落を抑えることができる。また、ピン２１の頭やピン押えネジ６１のネジ部６２を半車室１１にポンチ等を用いてコーキングしてもよい。

「変形例」
次に、以上で説明した位置決め装置２０の各種変形例について説明する。

本実施形態におけるライナ４１のネジ挿通部４２は、ライナ４１に形成された孔である。しかしながら、このネジ挿通部は、固定ネジ５１のネジ部５２を挿通させることができれば、孔である必要はない。例えば、図１７及び図１８に示すように、ネジ挿通部４２ａは、ライナ４１ｘ，４１ｙに形成した切欠きであってもよい。なお、これらライナ４１ｘ，４１ｙも、本実施形態のライナ４１と同様、ピン２１の溝挿入部２３とライナ押え３１との間に配置した際、溝挿入部２３の係合部２５，２６及びライナ押え３１の被係合部３５，３６を避けた位置にこれらライナ４１ｘ，４１ｙを配置できるよう、各寸法が定められていることが好ましい。

本実施形態では、ピン２１の係合部（第一係合凹部２５、第二係合凹部２６）が凹部で、ライナ押え３１の被係合部（第一被係合凸部３５、第二被係合凸部３６）が凸部である。しかしながら、逆に、ピン２１の係合部が凸部で、ライナ押え３１の被係合部が凹部であってもよい。

本実施形態では、第一ライナ押え３１ａとピン２１の溝挿入部２３との間、第二ライナ押え３１ｂとピン２１の溝挿入部２３との間に、それぞれライナ４１を配置している。しかしながら、前述のズレ計測工程（Ｓ３）で計測された左右方向Ｄｈのズレ量によっては、第一ライナ押え３１ａとピン２１の溝挿入部２３との間と、第二ライナ押え３１ｂとピン２１の溝挿入部２３との間とのうち、一方の間のみにライナ４１を配置してもよい。

本実施形態では、ピン挿通孔１２からのピン２１の脱落防止のためピン押えネジ６１を用いている。しかしながら、このピン押えネジ６１を用いず、ピン２１の頭を半車室１１に溶接してもよい。

本実施形態の位置決め装置２０は、外側部材としての半車室１１に対する内側部材としての半翼環６の相対位置を定めている。しかしながら、本発明は、これに限定されず、軸線Ａｒを中心として周方向Ｄｃに延びる外側部材であれば、この外側部材が半車室１１である必要はなく、また、同様に、外側部材の内周側に配置されて軸線Ａｒを中心として周方向Ｄｃに延びる内側部材であれば、この内側部材が半翼環６である必要はない。また、本発明は、蒸気タービン以外のガスタービンや圧縮機等、他の回転機械に適用してもよい。

１：ロータ（蒸気タービンロータ）、２：動翼、５：翼環、６：半翼環（内側部材）、６ｘ：上半翼環（内側部材）、６ｙ：下半翼環（内側部材）、７：ピン溝、８：溝側面、８ａ：第一溝側面、８ｂ：第二溝側面、９：静翼、１０：車室、１１：半車室（外側部材）、１１ｘ：上半車室（外側部材）、１１ｙ：下半車室（外側部材）、１２：ピン挿通孔、１３：フランジ収納凹部、１４：雌ネジ、２０：位置決め装置、２０ａ：仮位置決め装置、２０ｂ：調整済み位置決め装置、２１：ピン、２１ａ：仮ピン、２１ｂ：調整済みピン、２２：挿通部、２３：溝挿入部、２３ｃ：側周面、２４：ライナ接触面、２５：第一係合凹部（係合部、第一係合部）、２６：第二係合凹部（係合部、第二係合部）、２７：ネジ穴、２８：頭部フランジ、２９：シール溝、３１：ライナ押え、３１ａ：第一ライナ押え、３１ｂ：第二ライナ押え、３２：溝接触面、３３：ライナ接触面、３４ａ：第一テーパ面、３４ｂ：第二テーパ面、３５：第一被係合凸部（被係合部、第一被係合部）、３６：第二被係合凸部（被係合部、第二被係合部）、３７：ネジ挿通部、３８：ネジ頭収納凹部、４１，４１ｘ，４１ｙ：ライナ、４１ａ：規定ライナ、４２，４２ａ：ネジ挿通部、５１：固定ネジ（ライナ固定具）、５２：ネジ部、５３：ネジ頭部、５５：シール材、６１：ピン押えネジ、６２：ネジ部、６３：ネジ頭部、６５：緩み止め具

Claims

軸線を中心として周方向に延びる外側部材に対して、前記外側部材の内周側に配置され軸線を中心として周方向に延びる内側部材を位置決めする位置決め装置において、
前記外側部材の外周側から内周側に貫通したピン挿通孔と前記内側部材の外周側から内周側に向かって凹んだ溝とに入り込むピンと、
前記溝の溝側面に接するライナ押えと、
前記ライナ押えと前記溝内の前記ピンとの間に配置されるライナと、
を備え、
前記ピンは、前記外側部材の前記ピン挿通孔に挿通される挿通部と、前記内側部材の前記溝に入り込む溝挿入部と、を有し、
前記ライナ押えは、前記溝の互いに対向する一対の前記溝側面のうちの第一溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第一ライナ押えと、一対の前記溝側面のうちの第二溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第二ライナ押えと、を有し、
前記ライナは、前記溝挿入部と前記第一ライナ押えとの間と、前記溝挿入部と前記第二ライナ押えとの間とのうち、少なくとも一方の間に配置され、
前記ピンの前記溝挿入部には、互いに相反する方向に向いている一対のライナ接触面と、一対の前記ライナ接触面に対して凹状又は凸状を成す係合部とが形成され、
前記ライナ押えには、前記溝側面に接する溝接触面と、前記溝接触面が向く方向に対して反対側を向くライナ接触面と、前記ライナ接触面に対して凸状又は凹状を成し前記係合部に係合する被係合部とが形成され、
前記ピンの前記係合部は、前記ピンの前記ライナ接触面に対して凹み又は突出し、前記ライナ接触面に沿って前記ピンの前記ピン挿通孔に対する挿通方向に長く、前記挿通方向に対して垂直な方向に互いの間隔をあけて形成されている一対の第一係合部を有し、
前記ライナ押えの前記被係合部は、前記ライナ押えの前記ライナ接触面に対して突出し又は凹み、前記挿通方向に長く、前記挿通方向に対して垂直な方向に互いの間隔をあけて形成され、前記一対の第一係合部がそれぞれ係合する第一被係合部を有し、
前記ライナは、前記ピンの前記溝挿入部と前記ライナ押えとの間であって、前記溝挿入部の前記係合部及び前記ライナ押えの前記被係合部を避けた位置に配置されて、一対の前記第一係合部の間に収まり、
前記第一被係合部は前記第一係合部に嵌り込み、又は前記第一係合部は前記第一被係合部に嵌り込んでいる、
位置決め装置。
前記ピンの前記係合部は、前記ピンの前記ライナ接触面に対して凹み又は突出し、前記ライナ接触面に沿って前記ピンの前記ピン挿通孔に対する挿通方向に垂直な方向に長い第二係合部を有し、
前記ライナ押えの前記被係合部は、前記ライナ押えの前記ライナ接触面に対して突出し又は凹み、前記挿通方向に垂直な方向に長く、前記第二係合部に係合する第二被係合部を有し、
前記第二係合部は前記第二被係合部に嵌り込み、又は前記第二被係合部は前記第二係合部に嵌り込み、
前記ライナは、前記ピンの前記第二係合部における縁から前記溝挿入部の先端までの間に収まる、
請求項１に記載の位置決め装置。
前記外側部材の前記ピン挿通孔は、円柱状の孔であり、
前記ピンの前記挿通部は、前記ピン挿通孔に挿通可能な円柱状を成し、
前記溝挿入部は、円柱状の前記挿通部の外周面の一部が延長された周面である側周面と、前記挿通部の外周面を延長した仮想外周面よりも内側に位置して前記ライナ押えが固定される面と、を有し、
前記溝挿入部に前記ライナ押えが固定された際、前記ライナ押えは、前記仮想外周面よりも前記内側に位置する、
請求項１又は請求項２のいずれか一項に記載の位置決め装置。
前記ピンの円柱状の前記挿通部の外径寸法は、前記外側部材の円柱状の前記ピン挿通孔の内径に合っている、
請求項３に記載の位置決め装置。
前記ライナ押えには、前記ライナ押えを前記ピンの前記溝挿入部に固定した状態で、前記挿通方向に垂直で且つ前記溝接触面に沿った方向であるライナ押え幅方向で互いに相反する側のそれぞれに、テーパ面が設けられ、
前記テーパ面は、前記溝接触面から前記ライナ接触面に近づくに連れて次第に相手側のテーパ面から遠ざかるよう、前記溝接触面に対して傾斜している、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の位置決め装置。
前記ピンの前記第一係合部は、前記ピンの前記ライナ接触面に対して凹み、
前記ライナ押えの前記第一被係合部は、前記第一係合部に嵌り込めるよう、前記ライナ押えの前記ライナ接触面に対して突出している、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の位置決め装置。
前記ピンの前記第一係合部は、前記ピンの前記ライナ接触面に対して突出し、
前記ライナ押えの前記第一被係合部は、前記第一係合部が嵌り込めるよう、前記ライナ押えの前記ライナ接触面に対して凹んでいる、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の位置決め装置。
前記ライナ押えと前記ライナとを前記ピンの前記溝挿入部に固定するライナ固定具を備え、
前記ライナ固定具は、円柱状のネジ部と、前記ネジ部の端部に設けられているネジ頭部と、を有する固定ネジであり、
前記ピンの前記溝挿入部には、前記固定ネジの前記ネジ部が捻じ込まれるネジ穴が形成され、
前記ライナには、前記固定ネジの前記ネジ部が挿通されるネジ挿通部が形成され、
前記ライナ押えには、前記固定ネジの前記ネジ部が挿通されるネジ挿通部と、前記ネジ挿通部に連通し前記固定ネジの前記ネジ頭部が収まるネジ頭収納凹部と、が形成されている、
請求項１から請求項７に記載の位置決め装置。
前記外側部材の外周側には、前記ピン挿通孔に連通し、前記ピン挿通孔よりも径が大きく外周側から内周側に向かって凹む凹部が形成されており、
前記外側部材と前記ピンとの間をシールするシール材を備え、
前記ピンは、前記ピン挿通孔に対する挿通方向であって、前記挿通部における前記溝挿入部と反対側に形成され、前記挿通部の径よりも大きな径で前記凹部に収納可能な頭部フランジを有し、
前記シール材は、前記ピンの前記頭部フランジと前記凹部の底面との間に配置されている、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の位置決め装置。
前記外側部材の外周側には、前記ピン挿通孔に連通し、外周側から内周側に向かって凹む凹部が形成されており、前記凹部の側周面には雌ネジが形成され、
前記雌ネジに螺合し前記ピンの頭部に接するピン押えネジを備える、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の位置決め装置。
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の位置決め装置と、
前記外側部材と、
前記内側部材と、
前記内側部材の内周側に配置され、前記軸線を中心として回転するロータと、
を備える回転機械。
前記ロータは、蒸気タービンロータである、
請求項１１に記載の回転機械。
軸線を中心として周方向に延びる外側部材に対して、前記外側部材の内周側に配置され軸線を中心として周方向に延びる内側部材を位置決めする位置決め方法において、
前記外側部材の外周側から内周側に貫通したピン挿通孔と前記内側部材の外周側から内周側に向かって凹んだ溝とに入り込むピンと、前記溝の溝側面に接するライナ押えと、前記ライナ押えと前記溝内の前記ピンとの間に配置されるライナと、を有する位置決め装置を準備する準備工程と、
前記外側部材の前記ピン挿通孔及び前記内側部材の前記溝に入り込む仮ピンを有する仮位置決め装置を用いて、前記外側部材に対して前記内側部材を仮位置決めする仮位置決め工程と、
前記仮位置決めされた前記内側部材の前記外側部材に対する位置ズレ量を計測するズレ計測工程と、
前記位置決め装置における前記ピンと前記ライナ押えとの間に、前記位置ズレ量に応じた厚さ寸法の前記ライナを配置して調整された調整済みピンを組み立てる調整済みピン組立工程と、
前記内側部材を前記外側部材に対して相対移動可能に仮保持する仮保持工程と、
前記外側部材及び仮保持されている前記内側部材から前記仮位置決め装置を取り外す仮位置決め解除工程と、
前記外側部材の前記ピン挿通孔及び前記内側部材の前記溝に、前記調整済みピンを入れる位置決め装置取付工程と、
前記位置決め装置取付工程後に、前記内側部材の仮保持を解除する仮保持解除工程と、
を実行し、
前記準備工程で準備する前記ピンは、前記外側部材の前記ピン挿通孔に挿通される挿通部と、前記内側部材の前記溝に入り込む溝挿入部と、を有し、
前記準備工程で準備する前記ライナ押えは、前記溝の互いに対向する一対の前記溝側面のうちの第一溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第一ライナ押えと、一対の前記溝側面のうちの第二溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第二ライナ押えと、を有し、
前記ライナは、前記溝挿入部と前記第一ライナ押えとの間と、前記溝挿入部と前記第二ライナ押えとの間とのうち、少なくとも一方の間に配置され、
前記ピンの前記溝挿入部には、互いに相反する方向に向いている一対のライナ接触面と、一対の前記ライナ接触面に対して凹状又は凸状を成す係合部とが形成され、
前記ライナ押えには、前記溝側面に接する溝接触面と、前記溝接触面が向く方向に対して反対側を向くライナ接触面と、前記ライナ接触面に対して凸状又は凹状を成し前記係合部に係合する被係合部とが形成され、
前記ピンの前記係合部は、前記ピンの前記ライナ接触面に対して凹み又は突出し、前記ライナ接触面に沿って前記ピンの前記ピン挿通孔に対する挿通方向に長く、前記挿通方向に対して垂直な方向に互いの間隔をあけて形成されている一対の第一係合部を有し、
前記ライナ押えの前記被係合部は、前記ライナ押えの前記ライナ接触面に対して突出し又は凹み、前記挿通方向に長く、前記挿通方向に対して垂直な方向に互いの間隔をあけて形成され、前記一対の第一係合部がそれぞれ係合する第一被係合部を有し、
前記ライナは、前記ピンの前記溝挿入部と前記ライナ押えとの間であって、前記溝挿入部の前記係合部及び前記ライナ押えの前記被係合部を避けた位置に配置されて、一対の前記第一係合部の間に収まり、
前記第一係合部は前記第一被係合部に嵌り込み、又は前記第一被係合部は前記第一係合部に嵌り込んでいる、
位置決め方法。
軸線を中心として周方向に延びる外側部材に対して、前記外側部材の内周側に配置され軸線を中心として周方向に延びる内側部材を位置決めする位置決め方法において、
前記外側部材の外周側から内周側に貫通したピン挿通孔と前記内側部材の外周側から内周側に向かって凹んだ溝とに入り込むピンと、前記溝の溝側面に接するライナ押えと、前記ライナ押えと前記溝内の前記ピンとの間に配置されるライナと、を有する位置決め装置を準備する準備工程と、
前記外側部材の前記ピン挿通孔及び前記内側部材の前記溝に入り込む仮ピンを有する仮位置決め装置を用いて、前記外側部材に対して前記内側部材を仮位置決めする仮位置決め工程と、
前記仮位置決めされた前記内側部材の前記外側部材に対する位置ズレ量を計測するズレ計測工程と、
前記位置決め装置における前記ピンと前記ライナ押えとの間に、前記位置ズレ量に応じた厚さ寸法の前記ライナを配置して調整された調整済みピンを組み立てる調整済みピン組立工程と、
前記内側部材を前記外側部材に対して相対移動可能に仮保持する仮保持工程と、
前記外側部材及び仮保持されている前記内側部材から前記仮位置決め装置を取り外す仮位置決め解除工程と、
前記外側部材の前記ピン挿通孔及び前記内側部材の前記溝に、前記調整済みピンを入れる位置決め装置取付工程と、
前記位置決め装置取付工程後に、前記内側部材の仮保持を解除する仮保持解除工程と、
を実行し、
前記準備工程で準備する前記ピンは、前記外側部材の前記ピン挿通孔に挿通される挿通部と、前記内側部材の前記溝に入り込む溝挿入部と、を有し、
前記準備工程で準備する前記ライナ押えは、前記溝の互いに対向する一対の前記溝側面のうちの第一溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第一ライナ押えと、一対の前記溝側面のうちの第二溝側面と前記ピンの前記溝挿入部との間に配置される第二ライナ押えと、を有し、
前記ライナは、前記溝挿入部と前記第一ライナ押えとの間と、前記溝挿入部と前記第二ライナ押えとの間とのうち、少なくとも一方の間に配置され（以上、旧請求項2）、
前記外側部材の前記ピン挿通孔は、円柱状の孔であり、
前記ピンの前記挿通部は、前記ピン挿通孔に挿通可能な円柱状を成し、
前記溝挿入部は、円柱状の前記挿通部の外周面の一部が延長された周面である側周面と、前記挿通部の外周面を延長した仮想外周面よりも内側に位置して前記ライナ押えが固定される面と、を有し、
前記溝挿入部に前記ライナ押えが固定された際、前記ライナ押えは、前記仮想外周面よりも前記内側に位置する、
位置決め方法。
前記準備工程では、前記外側部材と前記ピンとの間をシールするシール材と、前記外側部材の外周側から前記外側部材の前記ピン挿通孔が形成されている位置に捩じ込まれるピン押えネジと、を準備し、
前記位置決め装置取付工程では、前記外側部材と前記ピンとの間を前記シール材でシールし、前記外側部材の前記ピン挿通孔及び前記内側部材の前記溝に、前記調整済みピンを入れた後、前記ピン押えネジを前記外側部材の前記ピン挿通孔が形成されている位置に捩じ込み、前記ピン押えネジを前記調節済みピンに接触させる、
請求項１３又は請求項１４に記載の位置決め方法。