JP7390963B2 - 吊り具、支持治具、回転機械の分解方法、及び回転機械の組立方法 - Google Patents
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Description
まず、本実施形態に係る吊り具、支持治具、回転機械の分解方法、及び回転機械の組立方法の対象となる回転機械について説明する。回転機械1は、図1に示すように、ロータ2と、車室4と、軸受部5と、ダイヤフラム6と、シール部7と、を主に備えている。本実施形態において、回転機械1は、例えば、多段式の遠心圧縮機である。
ロータ2は、車室4内で、軸線Arを中心として回転可能とされている。ロータ2は、ロータ本体21と、インペラ22と、を備えている。ロータ本体21は、軸線Arを中心として軸方向Daに延びている。ロータ本体21は、軸受部5により、軸線Ar回りに回転自在に支持されている。
車室4は、軸線Arを中心として軸方向Daに延びる筒状をなしている。車室4には、車室4内に作動流体を導く吸込口47と、車室4内から作動流体を外部に排出する排出口48とが形成されている。車室4は、ダイヤフラム6ともに、ロータ2を内部に収容している。車室4は、ロータ2の軸線Arを基準に上方の上半車室41と、下方の下半車室42とを有している。
ダイヤフラム6は、ロータ本体21の径方向Drの外側に配置されている。ダイヤフラム6は、各インペラ22に対応するように軸方向Daに複数並んで配置されている。ダイヤフラム6は、軸線Arを中心として環状をなしている。環状のダイヤフラム6は、ロータ2の軸線Arを基準に鉛直方向Dvの上方の上半ダイヤフラム61と、下方の下半ダイヤフラム62とを有している。上半ダイヤフラム61は、上半車室41の内側に収容された状態で、上半車室41に固定されている。下半ダイヤフラム62は、下半車室42の内側に収容された状態で、下半車室42に固定されている。
軸受部5は、軸線Arを中心としてロータ本体21を回転可能に支持している。軸受部5は、車室4の内部に配置されている。軸受部5は、第一軸受部51と、第二軸受部52とを有している。
シール部7は、ロータ2と車室4との隙間をシールする。シール部7は、ロータ2と車室4との隙間から車室4の外部への作動流体の流出、及び外部から車室4内への異物等の侵入を抑える。シール部7は、複数のインペラ22を挟むように、軸方向Daに間隔をあけて配置されている。シール部7は、第一端21a側の第一シール部7Aと、第二端21b側の第二シール部7Bと、を備えている。第一シール部7Aは、第一軸受部51に対し、ロータ本体21の軸方向Daの中央部21cに近い位置に配置されている。第二シール部7Bは、第二軸受部52に対し、ロータ本体21の軸方向Daの中央部21cに近い位置に配置されている。
上記したような回転機械1では、メンテナンス等のように分解又は組み立ての際には、ロータ2(ロータ本体21及び複数のインペラ22)と、軸受部5と、シール部7と、複数のダイヤフラム6とが、吊り具110によって車室4に対して一体的に着脱される。ここで、ロータ2(ロータ本体21及び複数のインペラ22)と、軸受部5と、シール部7と、複数のダイヤフラム6との集合体を、内部ユニット200と称する。ただし、内部ユニット200では、ロータ2と、軸受部5と、シール部7と、複数のダイヤフラム6とは一体となるように互いに固定されているわけではない。車室4からの内部ユニット200の取り外し、及び車室4への内部ユニット200の取り付けには、以下に示す支持治具100を用いる。図2及び図3に示すように、支持治具100は、吊り具110と、支持台120と、を備えている。
吊り具110は、内部ユニット200を吊った状態で保持可能とされている。吊り具110は、吊り具本体111と、シール支持部113と、軸受支持部115と、ダイヤフラム支持部117と、上下位置調整部118と、を備えている。
図2及び図3に示すように、支持台120は、内部ユニット200、及び内部ユニット200を支持した吊り具110を支持可能とされている。支持台120は、基台121と、ユニット支持部122と、ダイヤフラム規制部材124(図2参照)と、接地脚126と、を備えている。
次に、回転機械1からの分解方法について説明する。図5に示すように、回転機械の分解方法S1は、下半車室42から内部ユニット200を上方に向けて露出させる工程S11と、上半ダイヤフラム61と下半ダイヤフラム62とを連結する工程S12と、吊り具110を内部ユニット200の上方に配置する工程S13と、吊り具110を内部ユニット200に取り付ける工程S14と、内部ユニット200を下半車室42から取り外す工程S15と、内部ユニット200を支持台120の上方に移動させる工程S16と、内部ユニット200を支持台120に支持させる工程S17と、を含む。
次に、回転機械1の組立方法S2について説明する。
図10に示すように、回転機械1の組立方法S2は、吊り具110を内部ユニット200の上方に配置する工程S21と、吊り具110を内部ユニット200に取り付ける工程S22と、吊り具110を下半車室42の上方に配置する工程S23と、内部ユニット200を下半車室42内に収容する工程S24と、吊り具110を内部ユニット200から取り外す工程S25と、上半ダイヤフラム61と下半ダイヤフラム62とを切り離す工程S26と、上半車室41を取り付ける工程S27と、を備えている。
上記構成の吊り具110では、軸受支持部115で一対のジャーナル軸受53A及び53Bが支持されることで、ジャーナル軸受53A及び53Bを介して、ロータ本体21及び複数のインペラ22が支持される。シール支持部113で、支持リング71が支持される。ダイヤフラム支持部117でダイヤフラム6がそれぞれ支持される。その結果、吊り具110は、互いに固定されていない内部ユニット200を、一体的に吊り上げることができる。これにより、ロータ本体21及び複数のインペラ22と、シール部7と、ダイヤフラム6とが、それぞれ個別に吊り具110に支持されることになる。さらに、ロータ本体21及び複数のインペラ22と、シール部7と、ダイヤフラム6との位置が互いに移動不能な状態で支持される。したがって、互いに固定されていないロータ本体21及び複数のインペラ22と、シール部7と、ダイヤフラム6との間で、相互に荷重が作用して部材の損傷等を生じることが抑えられる。その結果、互い固定可能とされていない部品を有する回転機械1に対しても、メンテナンス作業の効率化を図ることが可能となる。
なお、上記実施形態において、回転機械1の例として、例えば遠心圧縮機を示したが、回転機械1は圧縮機であることに限定されるものではない。回転機械1は、例えば、蒸気タービン等であってもよい。
実施形態に記載の吊り具110、支持治具100、回転機械1の分解方法S1、及び回転機械1の組立方法S2は、例えば以下のように把握される。
回転機械1の例としては、遠心圧縮機や蒸気タービンが挙げられる。
ダイヤフラム連結具68の例としては、ボルトが挙げられる。
2…ロータ
4…車室
5…軸受部
6…ダイヤフラム
7…シール部
7A…第一シール部
7B…第二シール部
21…ロータ本体
21a…第一端
21b…第二端
21c…中央部
22…インペラ
41…上半車室
42…下半車室
47…吸込口
48…排出口
51…第一軸受部
52…第二軸受部
53A、53B…ジャーナル軸受
54…スラスト軸受
61…上半ダイヤフラム
62…下半ダイヤフラム
68…ダイヤフラム連結具
71…支持リング
72…シール部材
100…支持治具
110…吊り具
111…吊り具本体
111h…取付孔
113…シール支持部
115…軸受支持部
117…ダイヤフラム支持部
118…上下位置調整部
120…支持台
121…基台
122…ユニット支持部
1221…凹部
124…ダイヤフラム規制部材
1241…ダイヤフラム収容凹部
125…支柱
126…接地脚
200…内部ユニット
Ar…軸線
Da…軸方向
Dc…周方向
Dh…水平方向
Dp…長手方向
Dq…短手方向
Dr…径方向
Dv…鉛直方向
Dw…幅方向
F…設置面
S1…分解方法
S11…下半車室から内部ユニットを上方に向けて露出させる工程
S12…上半ダイヤフラムと下半ダイヤフラムとを連結する工程
S13…吊り具を内部ユニットの上方に配置する工程
S14…吊り具を内部ユニットに取り付ける工程
S15…内部ユニットを下半車室から取り外す工程
S16…内部ユニットを支持台の上方に移動させる工程
S17…内部ユニットを支持台に支持させる工程
S2…組立方法
S21…吊り具を内部ユニットの上方に配置する工程
S22…吊り具を内部ユニットに取り付ける工程
S23…吊り具を下半車室の上方に配置する工程
S24…内部ユニットを下半車室内に収容する工程
S25…吊り具を内部ユニットから取り外す工程
S26…上半ダイヤフラムと下半ダイヤフラムとを切り離す工程
S27…上半車室を取り付ける工程
Claims (9)
- 軸方向に延びるロータ本体、前記軸方向に間隔をあけて配置され、前記ロータ本体の径方向の外側に固定された複数のインペラ、前記軸方向に間隔をあけて前記ロータ本体の第一端及び第二端にそれぞれ配置され、前記ロータ本体の径方向の外側に配置された円環状の一対のシール部と、前記シール部に対して前記軸方向の外側にそれぞれ配置された一対の軸受部、及び前記軸方向に並んで配置されて前記インペラを前記径方向の外側からそれぞれ覆う複数のダイヤフラムを備える回転機械の内部ユニットを吊ることが可能な吊り具であって、
前記ロータ本体に対して上方で前記軸方向と平行に延びる吊り具本体と、
前記軸方向に間隔をあけて一対が配置され、前記吊り具本体に接続されるとともに、前記軸受部に対して着脱可能とされた軸受支持部と、
一対の前記軸受支持部に対して前記軸方向の内側で、前記軸方向に間隔をあけて一対が配置され、前記吊り具本体に接続されるとともに、前記シール部に対して着脱可能とされたシール支持部と、
一対の前記シール支持部に対して前記軸方向の内側で、前記軸方向に間隔をあけて複数が配置され、前記吊り具本体に接続されるとともに、それぞれの前記ダイヤフラムに対して着脱可能とされたダイヤフラム支持部と、を備える吊り具。 - 前記吊り具本体に対する前記軸受支持部の鉛直方向における位置を調整可能とされている上下位置調整部をさらに備える請求項1に記載の吊り具。
- 請求項1又は2に記載の吊り具と、
前記吊り具に吊られた前記内部ユニットを下方から支持する支持台と、を備え、
前記支持台は、
基台と、
前記基台に固定され、前記シール支持部を下方から支持するとともに、前記シール支持部が着脱可能に連結されるユニット支持部と、を備える支持治具。 - 前記支持台は、
前記基台に固定され、前記ダイヤフラムの前記軸方向への移動を規制するダイヤフラム規制部材をさらに備える請求項3に記載の支持治具。 - 前記支持台は、
前記軸方向における前記基台の端部から前記基台の表面から直交して前記ロータ本体に向かって延びる接地脚を有する請求項3又は4に記載の支持治具。 - 下半車室と前記下半車室の上方に配置された上半車室とを有する車室を備え、前記車室内に前記内部ユニットが配置された回転機械を請求項1又は2に記載の吊り具を用いて分解する回転機械の分解方法であって、
前記上半車室を取り外し、前記下半車室上の前記内部ユニットの上半部を露出させる工程と、
前記吊り具を上半部が露出した前記内部ユニットの上方に配置する工程と、
前記内部ユニットの上方に前記吊り具を配置後に、一対の前記軸受支持部を、一対の前記軸受部にそれぞれ固定し、一対の前記シール支持部を、一対の前記シール部にそれぞれ固定し、複数の前記ダイヤフラム支持部を、それぞれの前記ダイヤフラムに固定することで、前記吊り具を前記内部ユニットに取り付ける工程と、
前記内部ユニットに取り付けられた前記吊り具を上方に吊り上げ、前記内部ユニットを前記下半車室から取り外す工程と、を含む回転機械の分解方法。 - 前記ダイヤフラムは、上半ダイヤフラムと下半ダイヤフラムとに分割可能とされており、
前記内部ユニットの上半部を露出させた後に、前記上半ダイヤフラムと前記下半ダイヤフラムとをダイヤフラム連結具により連結する工程をさらに含む請求項6に記載の回転機械の分解方法。 - 下半車室と前記下半車室の上方に配置された上半車室とを有する車室を備え、前記車室内に前記内部ユニットが配置された回転機械を請求項1又は2に記載の吊り具を用いて組み立てる回転機械の組立方法であって、
前記吊り具を前記内部ユニットの上方に配置する工程と、
前記内部ユニットの上方に前記吊り具を配置後に、一対の前記軸受支持部を、一対の前記軸受部にそれぞれ固定し、一対の前記シール支持部を、一対の前記シール部にそれぞれ固定し、複数の前記ダイヤフラム支持部を、それぞれの前記ダイヤフラムに固定することで、前記吊り具を前記内部ユニットに取り付ける工程と、
前記内部ユニットに取り付けられた前記吊り具を上方に吊り上げ、前記内部ユニットを前記下半車室内に収容する工程と、
前記下半車室上に前記上半車室を取り付ける工程と、を含む回転機械の組立方法。 - 前記ダイヤフラムは、上半ダイヤフラムと下半ダイヤフラムとに分割可能とされており、
前記吊り具を前記内部ユニットに取り付ける工程では、複数の前記ダイヤフラム支持部を、それぞれの前記ダイヤフラムに固定する前に、前記上半ダイヤフラムと前記下半ダイヤフラムとをダイヤフラム連結具により連結し、
前記内部ユニットを前記下半車室内に収容する工程の後に、前記ダイヤフラム連結具を取り外し、前記上半ダイヤフラムと前記下半ダイヤフラムとを切り離す工程、をさらに含む請求項8に記載の回転機械の組立方法。
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