JP6238217B2 - ガスタービンのメインテナンス方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガスタービンロータを支持するガスタービン排気側のジャーナル軸受が軸受箱内に配置されているガスタービンのメインテナンス方法に関する。

ガスタービンは、外気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機と、燃料を圧縮空気に混合して燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器と、燃焼ガスにより駆動するタービンと、を備えている。圧縮機及びタービンは、いずれも、ロータと、このロータを覆う車室を有している。圧縮機の車室とタービンの車室とは、互いに連結されて、ガスタービン車室を成している。また、圧縮機のロータとタービンのロータとは、互いに連結されてガスタービンロータを成している。このガスタービンロータは、軸方向の両側でジャーナル軸受により回転可能に支持されている。

二つのジャーナル軸受のうち、ガスタービンの排気側に配置されているジャーナル軸受は、例えば、以下の特許文献１に記載されているように、軸受箱に覆われている。この軸受箱は、軸受箱からタービンロータのタンジェンシャル（接線）方向に延びている複数のストラットにより固定されている。複数のストラットの端部は、タービンの車室の一部を形成する排気車室に固定されている。

特開２００９−２４３３１１号公報

上記特許文献１に記載の技術では、ガスタービンの長期間の運転で複数のストラットが変形して、ガスタービンロータの軸線に対して垂直な垂直方向に、複数のストラットに固定されている軸受箱が変位する場合がある。この場合、軸受箱内のジャーナル軸受も前記垂直方向に変位し、結果として、軸方向でジャーナル軸受が配置されている位置に存在するガスタービンロータが前記垂直方向に移動する。また、各種部品の組み付け誤差や製作誤差等により、軸受箱が前記垂直方向の目的の位置に設置されない場合もある。この場合、軸受箱内のジャーナル軸受も前記垂直方向の目的の位置に設置されず、結果として、軸方向でジャーナル軸受が配置されている位置に存在するガスタービンロータが前記垂直方向の目的の位置に配置されない。これらの場合、タービンの車室の一部を形成するタービン本体車室に対して前述の排気車室を前記垂直方向に移動する方法等が考えられる。しかしながら、この方法では、メインナンス工期が長くなる上にメインテナンスコストもかさむという問題点がある。

そこで、本発明は、上記問題点を考慮し、メインテナンス工期の短縮化及びメインテナンスコストの低減を図ることができるガスタービンのメインテナンス方法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に係る一態様としてのガスタービンのメインテナンス方法は、
ガスタービンロータを支持するガスタービン排気側のジャーナル軸受が軸受箱内に配置され、前記軸受箱がガスタービンの排気車室から前記排気車室の内側に向って延在するストラットによって支持され、前記ガスタービンロータの軸方向の一方側と他方側との間をシールする環状の内周端を有するシールリングが前記軸受箱に設けられているガスタービンのメインテナンス方法において、前記ジャーナル軸受の軸受面を前記軸受箱に対して、前記ガスタービンロータが延びる軸方向に垂直な垂直方向に相対変位させる軸受調整工程と、前記軸受面の変位方向及び変位量に合わせて、前記シールリングの前記内周端を前記軸受箱に対して相対変位させるシールリング調整工程と、を実行する。

複数のストラットが変形して、複数のストラットに固定されている軸受箱が軸線に対する垂直方向に変位した場合や、各種部品の組み付け誤差や製作誤差等により、軸受箱が垂直方向の目的の位置に設置されない場合、軸受箱内のジャーナル軸受も垂直方向の目的の位置に設置されず、軸方向での軸受位置におけるガスタービンロータが垂直方向の目的の位置に配置されない。当該メインテナンス方法では、ジャーナル軸受の軸受面を軸受箱に対して軸方向に垂直な垂直方向に相対変位させるので、軸方向での軸受位置におけるガスタービンロータを垂直方向の目的の位置に配置することができる。さらに、当該メインテナンス方法では、軸受面の変位方向及び変位量に合わせて、シールリングの内周端を軸受箱に対して相対変位させるので、シールリングのシール性を確保できる。

ここで、前記ガスタービンのメインテナンス方法において、前記ジャーナル軸受は、前記軸受面が形成されているパッドと、前記パッドを外周側から支持する軸受ハウジングと、を有しており、前記軸受調整工程は、前記ガスタービンロータの外周側と前記軸受ハウジングの内周側との間に配置されている前記パッドを含む一以上の部品のうち、少なくとも一の部品の前記垂直方向の厚さを変更する厚さ変更工程を含んでもよい。

また、以上のいずれかの前記ガスタービンのメインテナンス方法において、前記ジャーナル軸受は、前記軸受面が形成されているパッドと、前記パッドを外周側から支持する軸受ハウジングと、を有しており、前記軸受調整工程は、前記パッドと前記軸受ハウジングとの間に軸受面調整部材を配置する、又は予め配置されている軸受面調整部材の前記垂直方向の厚さを変更する調整部材配置工程を含んでもよい。

以上のいずれかの前記ガスタービンのメインテナンス方法において、前記軸受調整工程は、前記ジャーナル軸受の前記軸受面を削る減厚工程を含んでもよい。

以上のいずれかの前記ガスタービンのメインテナンス方法において、前記軸受調整工程は、前記軸受箱に対する前記ジャーナル軸受の前記垂直方向の相対位置を変更する軸受位置変更工程を含んでもよい。

以上のいずれかの前記ガスタービンのメインテナンス方法において、前記シールリングは、環状の前記内周端の外周側に環状の外周端が形成されており、前記シールリング調整工程は、環状の前記外周端の中心に対して環状の前記内周端の中心が偏心するよう、前記シールリングを加工する内周端加工工程を含んでもよい。

前記内周端加工工程を実行する前記ガスタービンのメインテナンス方法において、前記内周端加工工程では、前記内周端の一部を内周側に向かって延ばす一方で、前記内周端の他の一部を削ってもよい。

以上のいずれかの前記ガスタービンのメインテナンス方法において、前記シールリング調整工程は、前記軸受箱に対する前記シールリングの前記垂直方向の相対位置を変更するシールリング位置変更工程を含んでもよい。

以上のいずれかの前記ガスタービンのメインテナンス方法において、前記軸方向における前記軸受位置での前記ガスタービンロータの前記垂直方向における所定位置を基準にして、前記軸受位置での前記ガスタービンロータの前記垂直方向における実際の位置の変位量及び変位方向を測定する変位測定工程を実行し、前記軸受調整工程では、前記変位方向と逆方向に前記変位量に応じて、前記ジャーナル軸受の前記軸受面を前記軸受箱に対して相対変位させ、前記シールリング調整工程では、前記変位方向と逆方向に前記変位量に応じて、前記シールリングの前記内周端を前記軸受箱に対して相対変位させてもよい。

本発明の一態様によれば、ガスタービンのメインテナンス工期の短縮化及びメインテナンスコストの低減を図ることができる。

本発明に係る一実施形態におけるガスタービンの要部切欠側面図である。 本発明に係る一実施形態におけるガスタービンの要部断面図である。 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ジャーナル軸受の断面図である。 本発明に係る一実施形態におけるシールリングの断面図である。 本発明に係る一実施形態におけるシールリングの正面図である。 本発明に係る一実施形態におけるガスタービン車室の開放過程でのガスタービンの断面図である。 本発明に係る一実施形態における軸受調整工程後のジャーナル軸受の断面図である。 本発明に係る一実施形態におけるシールリング調整工程後のシールリングの断面図である。 本発明に係る一実施形態におけるシールリング調整工程後のシールリングの正面図である。 本発明に係る一実施形態におけるメインテナンス終了後のガスタービンの要部断面図である。 本発明に係る一実施形態におけるメインテナンス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の変形例におけるメインテナンス終了後のガスタービンの要部断面図である。 本発明に係る一実施形態の変形例におけるシールリング調整工程後のシールリングの断面図である。 本発明に係る一実施形態の変形例におけるメインテナンス方法の手順を示すフローチャートである。

「実施形態」
以下、本発明に係るガスタービンのメインテナンス方法の一実施形態について、図１〜図１１を参照して詳細に説明する。

本実施形態のガスタービン１は、図１に示すように、外気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機１０と、燃料供給源からの燃料を圧縮空気に混合して燃焼させて燃焼ガスを生成する複数の燃焼器３０と、燃焼ガスにより駆動するタービン４０と、を備えている。

圧縮機１０は、軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ１１と、圧縮機ロータ１１を覆う圧縮機車室２１と、圧縮機車室２１内に空気を導く吸気室２２と、を有する。タービン４０は、軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ４１と、タービンロータ４１を覆うタービン車室５１と、タービン車室５１からの排気ガスを外部に導く排気室５９と、を有する。圧縮機ロータ１１とタービンロータ４１とは、互いの軸線Ａｒが同一直線上に位置にして、互いに連結されてガスタービンロータ２を成す。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に対して垂直な方向を垂直方向Ｄｐとする。また、軸方向Ｄａであって、タービン４０を基準にして圧縮機１０側を上流側又は吸気側、圧縮機１０を基準にしてタービン４０側を下流側又は排気側とする。

圧縮機ロータ１１は、軸方向Ｄａに並ぶ複数の動翼段１２と、複数の動翼段１２が固定されているロータ本体１３と、を有する。各動翼段１２は、いずれも、軸線Ａｒを基準として周方向Ｄｃに並ぶ複数の動翼を有している。ロータ本体１３は、複数の動翼段１２が固定されている動翼固定部１４と、動翼固定部１４の上流側端から上流側に延びている軸部１５と、を有する。タービンロータ４１は、軸方向Ｄａに並ぶ複数の動翼段４２と、複数の動翼段４２が固定されているロータ本体４３と、を有する。各動翼段４２は、いずれも、周方向Ｄｃに並ぶ複数の動翼を有している。ロータ本体４３は、複数の動翼段４２が固定されている動翼固定部４４と、動翼固定部４４の下流側端から下流側に延びている軸部４５と、を有する。タービン車室５１は、タービンロータ４１の動翼固定部４４を覆うタービン本体車室５２と、タービンロータ４１の軸部４５を覆う排気車室５３と、を有する。圧縮機ロータ１１の軸部１５及びタービンロータ４１の軸部４５は、いずれも、軸線Ａｒを中心として円柱状を成している。

圧縮機ロータ１１のロータ本体１３の外周側と圧縮機車室２１の内周側との間は、吸気された空気が次第に圧縮される圧縮空気流路１７を形成する。タービンロータ４１のロータ本体４３の外周側とタービン本体車室５２の内周側との間は、燃焼ガスが流れる燃焼ガス流路４７を形成する。

ガスタービン１は、さらに、軸方向Ｄａにおける圧縮機車室２１とタービン車室５１との間に配置され、圧縮機ロータ１１とタービンロータ４１との連結部分を覆う燃焼器車室２５を備えている。この燃焼器車室２５には、前述の複数の燃焼器３０が固定されている。圧縮機車室２１と燃焼器車室２５とタービン車室５１とは、互いに連結されてガスタービン車室５を成す。

ガスタービン１は、ガスタービンロータ２を回転可能に支える軸受を備えている。軸受としては、二つのジャーナル軸受１８，７０と、一つのスラスト軸受１９を有する。二つのジャーナル軸受１８，７０のうち、一方のジャーナル軸受１８及び一つのスラスト軸受１９は、ガスタービンロータ２の吸気側の端部を回転可能に支持し、他方のジャーナル軸受７０は、ガスタービンロータ２の排気側の端部を回転可能に支持する。言い換えると、一方のジャーナル軸受１８及び一つのスラスト軸受１９は、圧縮機ロータ１１の軸部１５を回転可能に支持し、他方のジャーナル軸受７０は、タービンロータ４１の軸部４５を回転可能に支持する。

図２及び図３に示すように、タービンロータ４１の軸部４５を回転可能に支持するジャーナル軸受７０は、軸受箱６０で覆われ、この軸受箱６０に取り付けられている。軸受箱６０は、ジャーナル軸受７０の上半を覆う上半軸受箱６０ａと、ジャーナル軸受７０の下半を覆う下半軸受箱６０ｂとを有する。この軸受箱６０は、軸受箱６０からタービンロータ４１のタンジェンシャル（接線）方向に延びている複数のストラット６５により固定されている。複数のストラット６５の外周側端部は、排気車室５３に固定されている。軸受箱６０には、シールリング９０がリテーナ９５を介して固定されている。シールリング９０及びリテーナ９５は、いずれも、軸線Ａｒを中心として環状を成している。このシールリング９０は、シールリング９０を基準としてタービンロータ４１の軸部４５における軸方向Ｄａの一方側と他方側との間をシールする役目を担っている。

排気車室５３内には、軸線Ａｒを中心として円筒状の外側ディフューザ５５及び内側ディフューザ５６が配置されている。外側ディフューザ５５は、排気車室５３の内周面に沿って設けられている。内側ディフューザ５６は、外側ディフューザ５５の内周側に間隔をあけて配置されている。外側ディフューザ５５と内側ディフューザ５６との間は、タービンロータ４１を回転させた燃焼ガスが排気ガスとして通る排気流路５７を形成する。軸受箱６０は、内側ディフューザ５６の内周側に間隔をあけて配置されている。複数のストラット６５は、いずれも、前述したように、軸受箱６０からタンジェンシャル方向に延びて、内側ディフューザ５６及び外側ディフューザ５５を貫通し、排気車室５３に固定されている。

タービンロータ４１の軸部４５を回転可能に支持するジャーナル軸受７０は、図４に示すように、軸部４５の外周面に対向する支持軸受面８８が形成されているパッド７１と、パッド７１の外周側に配置されているライナ７６と、ライナ７６に接してパッド７１を搖動可能に支持するピボット７７と、内周側にピボット７７が取り付けられる軸受ハウジング８１と、を有する。

パッド７１は、支持軸受面８８が形成されているパッド本体７２と、パッド本体７２を外周側から支持する台７５と、を有する。支持軸受面８８は、軸部４５の半径よりも僅かに大きな曲率半径の曲面である。パッド本体７２は、本体ベース７３と、本体ベース７３上に形成されている支持軸受層７４とを有する。本体ベース７３は、例えば、鉄、クロム鋼、銅等で形成されている。また、支持軸受層７４は、例えば、ホワイトメタル、アルミ合金、銅−鉛合金、鉛オーバーレイ等の軟質金属や、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）樹脂、ＰＥＥＫ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒｅｔｈｅｒｋｅｔｏｎｅ）樹脂等で形成されている。支持軸受層７４の表面は、前述の支持軸受面８８を成している。

台７５の外周側には、内周側に向かって凹むライナ取付溝７５ｃが形成されている。このライナ取付溝７５ｃにライナ７６が配置されている。ピボット７７は、ライナ７６の外周側に配置されている。このピボット７７は、ライナ７６と対向する側の面がライナ７６側に凸の滑らか曲面７７ｃを成している。ライナ７６は、ピボット７７の曲面７７ｃと実質的に点接触し、ピボット７７との接触箇所を中心として各方向に搖動する。

軸受ハウジング８１は、軸線Ａｒを中心として円形の外周面が形成されている筒状の部材である。この軸受ハウジング８１の上半８１ａには、軸部４５の半径より僅かに大きな半径の半円形の内周面が形成されている。この内周面は、軸部４５の外周面に対向する規制軸受面８９を成す。軸受ハウジング８１の下半８１ｂには、上半８１ａの内周面の半径よりも大きな半径の半円形の内周面が形成されている。この内周面には、軸線Ａｒを中心とした周方向の二箇所に外周側に向かって凹むピボット取付溝８１ｃが形成されている。このピボット取付溝８１ｃには、前述のピボット７７が配置されている。よって、軸受ハウジング８１の下半８１ｂの内周面と軸部４５の外周面との間には、ピボット７７、ライナ７６及びパッド７１が配置される。この軸受ハウジング８１には、外周側から内周側に貫通する潤滑油導入孔８３及び潤滑油排出孔８４が形成されている。

本実施形態のジャーナル軸受７０では、タービンロータ４１の軸部４５が、軸受ハウジング８１内の下半８１ｂ内周側に配置されているパッド７１の支持軸受面８８に潤滑油を介して接し、このパッド７１により支持されている。また、タービンロータ４１の軸部４５は、軸受ハウジング８１の上半８１ａの規制軸受面８９と対向しているものの、この規制軸受面８９とは基本的に接触しない。但し、タービンロータ４１が異常振動等した場合には、この軸部４５は、規制軸受面８９と潤滑油を介して接触し得る。このため、この規制軸受面８９は、支持軸受面８８と同様に、ホワイトメタル等で形成されている。なお、本実施形態において、軸受面８７とは、タービンロータ４１の外周面に対向し且つタービンロータ４１と接触し得る面である。また、軸受面８７のうち、支持軸受面８８は、潤滑油を介してタービンロータ４１と接触して、このタービンロータ４１を回転可能に支持する役目を担っている面である。また、軸受面８７のうち、規制軸受面８９とは、潤滑油を介してタービンロータ４１と接触し得るものの、タービンロータ４１を回転可能に支持する役目を担っておらず、タービンロータ４１の垂直方向Ｄｐの比較的大きな移動を規制する役目を担っている面である。

シールリング９０は、図５及び図６に示すように、環状の歯台９１と、環状の歯台９１から内周側に突出している複数の歯９２と、を有する。複数の歯９２は、タービンロータ４１の軸方向Ｄａに並んでいる。各歯９２は、いずれも、タービンロータ４１の軸線Ａｒを基準にした周方向Ｄｃの全域にわたって形成されている。よって、各歯９２の内周端は、環状に形成されている。シールリング９０の外周端９０ｏは、タービンロータ４１の軸線Ａｒを中心とした環状の歯台９１の外周端であり、シールリング９０の内周端９０ｉは、タービンロータ４１の軸線Ａｒを中心とした環状の歯９２の内周端である。リテーナ９５は、前述したように、タービンロータ４１の軸線Ａｒを中心として環状の部材である。このリテーナ９５の内周には、シールリング９０を取り付けるためのシールリング取付部９６が形成されている。また、このリテーナ９５には、このリテーナ９５を軸受箱６０に取り付けるための被取付部９７が形成されている。環状のシールリング９０及び環状のリテーナ９５は、いずれも、上半と下半とに分離可能である。

以上で説明した本実施形態のガスタービン１では、各種部品の組み付け誤差、製作誤差、又は軸受箱６０を固定しているストラット６５の変形等により、軸受箱６０が前記垂直方向Ｄｐの目的の位置に設置されない場合がある。本実施形態では一例として軸受箱６０が目的の位置よりも鉛直下方Ｄｖ１に変位している場合のメインテナンス方法を示す。この場合、軸受箱６０内のジャーナル軸受７０も鉛直下方Ｄｖ１に変位し、結果として、軸方向Ｄａで排気側のジャーナル軸受７０が配置されている位置に存在するガスタービンロータ２が鉛直下方Ｄｖ１に移動する。排気側のジャーナル軸受７０が配置されている位置に存在するガスタービンロータ２が鉛直下方Ｄｖ１に移動すると、吸気側のジャーナル軸受７０が受け持つ軸受荷重と、排気側のジャーナル軸受７０が受け持つ軸受荷重とのバランスが崩れ、各ジャーナル軸受７０の寿命が短くなるばかりか、ガスタービンロータ２の異常振動につながる場合もある。

このような場合、本実施形態では、図１２のフローチャートに示す手順でメインテナンスを実行する。

まず、図７に示すように、排気車室５３を含むガスタービン車室５の上半、及び軸受箱６０の上半を開放する。すなわち、ガスタービン上半車室５ａをガスタービン下半車室５ｂから外すと共に、上半軸受箱６０ａを下半軸受箱６０ｂから外す（Ｓ１：車室開放工程）。

次に、ガスタービン下半車室５ｂに収まっている各軸受及びガスタービンロータ２をガスタービン下半車室５ｂ外に移動する（Ｓ２：ガスタービンロータ移動工程）。

次に、軸方向Ｄａでの排気側のジャーナル軸受７０が配置されている軸受位置におけるガスタービンロータ２の垂直方向Ｄｐの位置の変位量及び変位方向を測定する（Ｓ３：変位測定）。変位方向は、この実施形態では、垂直方向Ｄｐのうちの鉛直方向Ｄｖであるが、鉛直方向Ｄｖでなくてもよい。また、変位は、ガスタービン１の製作当初でのガスタービンロータ２の軸受位置における垂直方向Ｄｐの位置を基準位置とし、この基準位置に対する変位であってもよい。また、変位は、吸気側のジャーナル軸受１８が配置されている軸方向Ｄａの位置におけるガスタービンロータ２の垂直方向Ｄｐの位置と同じ位置を、排気側の軸受位置におけるガスタービンロータ２の垂直方向Ｄｐの基準位置とし、この基準位置に対する変位であってもよい。いずれにしても、排気側の軸受位置におけるガスタービンロータ２の垂直方向Ｄｐの所定位置を基準位置とする。

変位の測定の際には、外された上半軸受箱６０ａを下半軸受箱６０ｂに再度組み付け、さらにガスタービンロータ２が外されたガスタービン下半車室５ｂにガスタービン上半車室５ａを再度組み付ける。この変位の測定は、例えば、レーザアライメント法と同様の手法で行う。具体的に、レーザ発振器及びレーザ検出器のそれぞれをガスタービン車室５内の所定の位置に取り付け、レーザ発振器からレーザを発振し、このレーザをレーザ検出器で検知することで、変位量及び変位方向を測定する。なお、変位の測定後は、再び、ガスタービン上半車室５ａをガスタービン下半車室５ｂから外すと共に、上半軸受箱６０ａを下半軸受箱６０ｂから外す。

次に、図８に示すように、ジャーナル軸受７０の軸受面８７が軸受箱６０に対して垂直方向Ｄｐに相対移動するようジャーナル軸受７０を調整する（Ｓ４：軸受調整工程）。軸受箱６０が前述したように鉛直下方Ｄｖ１に移動した場合には、この軸受調整工程（Ｓ４）では、軸受ハウジング８１の下半８１ｂ内に収納されているパッド７１の厚さ寸法を増加させると共に（Ｓ４ａ：厚さ変更工程）、軸受ハウジング８１の上半８１ａにおける規制軸受面８９の一部を削る（Ｓ４ｂ：減厚工程）。この軸受調整工程（Ｓ４）の実行により、支持軸受面８８及び規制軸受面８９により定まる軸部４５の垂直方向Ｄｐの位置が、軸受調整工程（Ｓ４）の実行前に対して、鉛直上方Ｄｖ２へ変位する。

軸受ハウジング８１の下半８１ｂ内に収納されているパッド７１の厚さ寸法を増加させる量及び方向、さらに規制軸受面８９を削る量及び方向は、支持軸受面８８及び規制軸受面８９により定まる軸部４５の垂直方向Ｄｐの位置が変位測定工程（Ｓ３）で測定した変位量分、変位測定工程（Ｓ３）で測定した変位方向と反対方向、この場合には鉛直上方Ｄｖ２に移動するように、定められる。

パッド７１の厚さ寸法を増加させる方法として、ここでは、図８に示すように、パッド７１を構成するパッド本体７２と台７５との間に、シム等の軸受面調整部材７９を挿入する方法を採用する。なお、パッド７１の厚さ寸法を増加させる方法として、以上の他、パッド７１を構成するパッド本体７２と台７５とのうち、少なくとも一方を厚さの異なるものに交換する方法や、パッド７１の厚さ変更工程（Ｓ４ａ）の実行前の支持軸受面８８上に支持軸受層７４を形成するホワイトメタル等を盛る方法等がある。

規制軸受面８９の一部を削って新たな規制軸受面８９を形成する際には、表面が規制軸受面８９を成しホワイトメタル等で形成されている規制軸受層８２の厚さが目的の厚さになるよう、規制軸受面８９を削った後、その表面にホワイトメタル等を盛る。

次に、図９及び図１０に示すように、シールリング９０の内周端９０ｉが軸受箱６０に対して相対移動するようシールリング９０を調整する（Ｓ５：シールリング調整工程）。軸受箱６０が前述したように鉛直下方Ｄｖ１に移動した場合には、このシールリング調整工程（Ｓ５）では、シールリング９０の環状の外周端９０ｏの中心に対して環状の内周端９０ｉの中心が偏心するよう、内周端９０ｉを加工する（Ｓ５ａ：内周端加工工程）。内周端加工工程（Ｓ５ａ）では、内周端９０ｉの一部を内周側に向かって延ばす一方で、内周端９０ｉの他の一部を削る。軸受箱６０が前述したように鉛直下方Ｄｖ１に移動した場合には、内周端９０ｉの下側の部分を延ばす一方で、内周端９０ｉの上側の部分を削る。このシールリング調整工程（Ｓ５）の実行により、軸受調整工程（Ｓ４）の実行によってその位置が定まる軸部４５に対するシールリング９０のシール位置を最適化できる。

シールリング９０の内周端９０ｉの一部を延ばす量及び方向、さらに内端の他の一部を削る量及び方向は、軸受調整工程（Ｓ４）で定めたパッド７１の厚さ寸法を増加させる量及び方向、規制軸受面８９を削る量及び方向に合せる。すなわち、シールリング９０の内周端９０ｉの一部を延ばす量及び方向、さらに内端の他の一部を削る量及び方向は、シールリング９０の内周端９０ｉにより定まる軸部４５の垂直方向Ｄｐの位置が変位測定工程（Ｓ３）で測定した変位量分、変位測定工程（Ｓ３）で測定した変位方向と反対方向、この場合には鉛直上方Ｄｖ２に移動するように、定められる。

次に、軸受調整工程（Ｓ４）を施したジャーナル軸受７０を含む各軸受をガスタービンロータ２にセットし、このガスタービンロータ２を移動して、ガスタービンロータ２をガスタービン下半車室５ｂに収める（Ｓ６：ガスタービンロータ移動工程）。なお、軸受調整工程（Ｓ４）を施したジャーナル軸受７０のセットは、軸受ハウジング８１が上半と下半とに分離可能なものであれば、以下のように行ってもよい。まず、軸受ハウジング８１の上半を上半軸受箱６０ａにセットし、軸受ハウジング８１の下半を下半軸受箱６０ｂにセットすると共に、パッド７１やピボット７７等を軸受ハウジング８１の下半にセットする。

次に、シールリング調整工程（Ｓ５）を施したシールリング９０の上半をリテーナ９５の上半を介して上半軸受箱６０ａに取り付けると共に、シールリング９０の下半をリテーナ９５の下半を介して下半軸受箱６０ｂに取り付ける。そして、ガスタービン上半車室５ａをガスタービン下半車室５ｂに組み付けると共に、上半軸受箱６０ａを下半軸受箱６０ｂに組み付ける（Ｓ７：車室組み付け工程）。

以上で本実施形態のガスタービン１のメインテナンスが終了する。この結果、図１１に示すように、軸受箱６０の垂直方向Ｄｐの位置は変位しないものの、軸受箱６０内に配置されているジャーナル軸受７０の軸受面８７が垂直方向Ｄｐに変位すると共に、軸受箱６０に取り付けられているシールリング９０の内周端９０ｉが垂直方向Ｄｐに変位する。このため、排気側の軸受位置に存在するガスタービンロータ２の垂直方向Ｄｐの位置を目的の位置にさせることができる上に、シールリング９０を基準にして軸方向Ｄａの一方側と他方側との間のシール性を確保することができる。

前述したように、各種部品の組み付け誤差、製作誤差、又は軸受箱６０を固定しているストラット６５（図２及び図３）の変形等により、軸受箱６０が目的の位置よりも鉛直下方Ｄｖ１に変位している場合、これをメインテナンスする方法として、複数のストラット６５が構成されている排気車室５３をタービン本体車室５２に対して相対的に鉛直上方Ｄｖ２に移動する方法が考えられる。排気車室５３とタービン本体車室５２のそれぞれには、図２に示すように、互いを連結するためにフランジが形成されていると共に、各フランジに多数のボルト孔５３ｈ，５２ｈが形成されている。排気車室５３とタービン本体車室５２とは、それぞれのボルト孔５３ｈ，５２ｈに挿通されたボルト５８により連結されている。この方法を実行するためには、例えば、排気車室５３のボルト孔５３ｈとタービン本体車室５２のボルト孔５２ｈとのうち、一方の車室の多数のボルト孔を垂直方向Ｄｐに長孔に加工する必要がある。一方の車室の多数のボルト孔を長孔に加工するには、長い加工時間が必要になる上に、加工コストもかさむ。さらに、排気車室５３とタービン本体車室５２とをボルト５８で連結する際には、軸受箱６０の変位量に合わせて、タービン本体車室５２に対して排気車室５３を相対的に上方に移動させた位置に仮固定しておくための治具等も準備する必要がある。このため、このメインテナンス方法では、メインナンス工期が長くなる上にメインテナンスコストもかさむ。

一方、以上で説明した本実施形態のメインテナンス方法では、排気車室５３やタービン本体車室５２と比べて小さい部品であるジャーナル軸受７０及びシールリング９０に対して調整工程を実行すれば足りるので、メインナンス工期の短縮化及びメインテナンスコストの低減を図ることができる。

「変形例」
上記実施形態の軸受調整工程（Ｓ４）では、パッド７１の厚さ変更工程（４ａ）及び減厚工程（４ｂ）を実行する。しかしながら、パッド７１の厚さ変更工程（４ａ）の代りに、図１５のフローチャートに示すように、タービンロータ４１の軸部４５の外周側と軸受ハウジング８１の内周側との間に配置されているライナ７６とピボット７７（図８参照）とのいずれか一方の部品の垂直方向Ｄｐの厚さを変更する厚さ変更工程（Ｓ４ｃ）を実行してもよい。また、厚さ変更工程（Ｓ４ｃ）では、タービンロータ４１の軸部４５の外周側と軸受ハウジング８１の内周側との間に配置されている複数の部品のうち、二以上の部品の厚さを変更してもよい。

また、パッド７１の厚さ変更工程（４ａ）の代りに、タービンロータ４１の軸部４５の外周側と軸受ハウジング８１の内周側との間に配置されている複数の部品、つまりパッド７１やライナ７６等（図８参照）のうち、垂直方向Ｄｐで隣り合う二つの部品の間に、又は最も外周側に配置されている部品と軸受ハウジング８１との間に、シム等の軸受面調整部材７９を配置する、又は予め配置されている軸受面調整部材７９の垂直方向Ｄｐの厚さを変更する調整部材配置工程（Ｓ４ｄ）を実行してもよい。

また、軸受調整工程（Ｓ４）では、以上で説明した厚さ変更工程（Ｓ４ａ又はＳ４ｃ）及び減厚工程（Ｓ４ｂ）の代りに、軸受箱６０に対するジャーナル軸受７０の垂直方向Ｄｐの相対位置を変更する軸受位置変更工程（Ｓ４ｅ）を実行してもよい。この場合、図１３に示すように、軸受箱６０ｘ内でジャーナル軸受７０が垂直方向Ｄｐに相対移動可能に軸受箱６０ｘを形成すると共に、軸受箱６０ｘ内でのジャーナル軸受７０の垂直方向Ｄｐの相対位置を調節するための調節具９９を設ける。調節具９９としては、例えば、軸受箱６０ｘを垂直方向Ｄｐに貫通して、先端がジャーナル軸受７０の軸受ハウジング８１に接するボルト等を用いることができる。調節具９９であるボルトの軸受箱６０ｘに対するネジ込み量を変更することで、軸受箱６０ｘに対するジャーナル軸受７０の垂直方向Ｄｐの相対位置を変更する。

なお、以上では、軸受調整工程（Ｓ４）で実行する各種工程を例示したが、各種工程のうち、いずれか二以上の工程を共に実行してもよい。例えば、厚さ変更工程（Ｓ４ａ及び／又はＳ４ｃ）と調整部材配置工程（Ｓ４ｄ）との両方を実行してもよい。軸受箱６０の変位量が大きい場合には、この変位量に対応するために、各種工程のうちいずれかの二以上の工程を共に実行する方法が有効である。

上記実施形態のシールリング調整工程（Ｓ５）では、内周端加工工程（Ｓ５ａ）を実行する。しかしながら、この内周端加工工程（Ｓ５ａ）の代りに、軸受箱６０に対するシールリング９０の垂直方向Ｄｐの相対位置を変更するシールリング位置変更工程（Ｓ５ｂ）を実行してもよい。この場合、図１４に示すように、軸受箱６０に対するシールリング９０の垂直方向Ｄｐの相対位置を調整するための調節具９９ａを設ける。例えば、シールリング９０を軸受箱６０に取り付けるためのリテーナ９５に、垂直方向Ｄｐに長い孔９８を形成すると共に、軸受箱６０上でリテーナ９５の孔９８に対応する位置にネジ孔６６を形成し、リテーナ９５の孔９８を介して、調節具９９ａとしてのボルトを軸受箱６０のネジ孔６６に捩じ込む。この構成によれば、軸受箱６０に対するシールリング９０の垂直方向Ｄｐの相対位置を調整することができる。

なお、ここでは、シールリング調整工程（Ｓ５）で実行する工程として、内周端加工工程（Ｓ５ａ）及びシールリング位置変更工程（Ｓ５ｂ）を例示したが、二つの工程を共に実行してもよい。軸受箱６０の変位量が大きい場合には、この変位量に対応するために、二つの工程を共に実行する方法が有効である。また、シールリング調整工程（Ｓ５ｂ）では、既存のシールリング９０に加工を施してもよいし、新規のシールリングを製作し新しく取替えてもよい。

上記実施形態では、軸受調整工程（Ｓ４）の実行後に、シールリング調整工程（Ｓ５）を実行する。しかしながら、シールリング調整工程（Ｓ５）の実行後に、軸受調整工程（Ｓ４）を実行してもよい。

上記実施形態のジャーナル軸受７０は、図４に示すように、軸受ハウジング８１と、二つのパッド７１と、二つのライナ７６と、二つのピボット７７を有して構成されている。しかしながら、ジャーナル軸受は、上記実施形態のジャーナル軸受７０に限定されない。例えば、軸受ハウジング８１と、三つ以上のパッド７１と、三つ以上のライナ７６と、三つ以上のピボット７７を有するものであってもよい。また、例えば、ライナ７６が無いものでもよい。また、上記実施形態のピボット７７は、内周側に向かって凸の滑らか曲面７７ｃが形成されているが、この曲面７７ｃは、外周側に向かって凸の滑らかな曲面であってもよい。すなわち、ピボット７７とピボット７７に接する部品とが実質的に点接触する構成であればよい。

上記実施形態では、軸受箱６０に対してシールリング９０が一つ取り付けられている例であるが、軸受箱６０に対して複数のシールリング９０が取り付けられていてもよい。この場合、複数のシールリング９０は、軸方向Ｄａに並ぶことになる。

上記実施形態では、各種部品の組み付け誤差、製作誤差、又は軸受箱６０を固定しているストラット６５の変形等により、軸受箱６０が前記垂直方向Ｄｐの目的の位置に設置されない場合の一例として、軸受箱６０が目的の位置よりも鉛直下方Ｄｖ１に変位している場合を挙げ、その場合のメインテナンス方法を示している。しかしながら、本メインテナンス方法は、軸受箱６０の変位方向が前記垂直方向Ｄｐのうちの鉛直下方Ｄｖ１に限らない。例えば、軸受箱６０の変位方向が前記垂直方向Ｄｐのうち、鉛直上方、水平方向、さらに、鉛直方向成分と水平方向成分を持つ斜めの方向であっても、本メインテナンス方法を適用できる。

本発明の一態様によれば、ガスタービンのメインテナンス工期の短縮化及びメインテナンスコストの低減を図ることができる。

１：ガスタービン、２：ガスタービンロータ、５：ガスタービン車室、５ａ：上半ガスタービン車室、５ｂ：下半ガスタービン車室、１０：圧縮機、１１：圧縮機ロータ、１５：軸部、２１：圧縮機車室、２５：燃焼器車室、３０：燃焼器、４０：タービン、４１：タービンロータ、４５：軸部、５１：タービン車室、５２：タービン本体車室、５３：排気車室、６０，６０ｘ：軸受箱、６０ａ：上半軸受箱、６０ｂ：下半軸受箱、６５：ストラット、７０：ジャーナル軸受、７１：パッド、７６：ライナ、７７：ピボット、７９：軸受面調整部材、８１：軸受ハウジング、８７：軸受面、８８：支持軸受面、８９：規制軸受面、９０：シールリング、９０ｉ：内周端、９０ｏ：外周端、９２：歯、９５：リテーナ、９９，９９ａ：調整具

Claims (9)

1. ガスタービンロータを支持するガスタービン排気側のジャーナル軸受が軸受箱内に配置され、前記軸受箱がガスタービンの排気車室から前記排気車室の内側に向って延在するストラットによって支持され、前記ガスタービンロータの軸方向の一方側と他方側との間をシールする環状の内周端を有するシールリングが前記軸受箱に設けられているガスタービンのメインテナンス方法において、
   前記ジャーナル軸受の軸受面を前記軸受箱に対して、前記ガスタービンロータが延びる軸方向に垂直な垂直方向に相対変位させる軸受調整工程と、
   前記軸受面の変位方向及び変位量に合わせて、前記シールリングの前記内周端を前記軸受箱に対して相対変位させるシールリング調整工程と、
   を実行するガスタービンのメインテナンス方法。
2. 請求項１に記載のガスタービンのメインテナンス方法において、
   前記ジャーナル軸受は、前記軸受面が形成されているパッドと、前記パッドを外周側から支持する軸受ハウジングと、を有しており、
   前記軸受調整工程は、前記ガスタービンロータの外周側と前記軸受ハウジングの内周側との間に配置されている前記パッドを含む一以上の部品のうち、少なくとも一の部品の前記垂直方向の厚さを変更する厚さ変更工程を含む、
   ガスタービンのメインテナンス方法。
3. 請求項１又は２に記載のガスタービンのメインテナンス方法において、
   前記ジャーナル軸受は、前記軸受面が形成されているパッドと、前記パッドを外周側から支持する軸受ハウジングと、を有しており、
   前記軸受調整工程は、前記パッドと前記軸受ハウジングとの間に軸受面調整部材を配置する、又は予め配置されている軸受面調整部材の前記垂直方向の厚さを変更する調整部材配置工程を含む、
   ガスタービンのメインテナンス方法。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のガスタービンのメインテナンス方法において、
   前記軸受調整工程は、前記ジャーナル軸受の前記軸受面を削る減厚工程を含む、
   ガスタービンのメインテナンス方法。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のガスタービンのメインテナンス方法において、
   前記軸受調整工程は、前記軸受箱に対する前記ジャーナル軸受の前記垂直方向の相対位置を変更する軸受位置変更工程を含む、
   ガスタービンのメインテナンス方法。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載のガスタービンのメインテナンス方法において、
   前記シールリングは、環状の前記内周端の外周側に環状の外周端が形成されており、
   前記シールリング調整工程は、環状の前記外周端の中心に対して環状の前記内周端の中心が偏心するよう、前記シールリングを加工する内周端加工工程を含む、
   ガスタービンのメインテナンス方法。
7. 請求項６に記載のガスタービンのメインテナンス方法において、
   前記内周端加工工程では、前記内周端の一部を内周側に向かって延ばす一方で、前記内周端の他の一部を削る、
   ガスタービンのメインテナンス方法。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載のガスタービンのメインテナンス方法において、
   前記シールリング調整工程は、前記軸受箱に対する前記シールリングの前記垂直方向の相対位置を変更するシールリング位置変更工程を含む、
   ガスタービンのメインテナンス方法。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載のガスタービンのメインテナンス方法において、
   前記軸方向における前記軸受位置での前記ガスタービンロータの前記垂直方向における所定位置を基準にして、前記軸受位置での前記ガスタービンロータの前記垂直方向における実際の位置の変位量及び変位方向を測定する変位測定工程を実行し、
   前記軸受調整工程では、前記変位方向と逆方向に前記変位量に応じて、前記ジャーナル軸受の前記軸受面を前記軸受箱に対して相対変位させ、
   前記シールリング調整工程では、前記変位方向と逆方向に前記変位量に応じて、前記シールリングの前記内周端を前記軸受箱に対して相対変位させる、
   ガスタービンのメインテナンス方法。

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