JPH041161B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はケーシング結合装置に係り、特に、
蒸気タービンケーシングを結合するに好適にする
ケーシング結合装置に関する。

〔技術的背景とその問題点〕

第１図は一般の蒸気タービンを示す断面図であ
る。

この蒸気タービンは、外部ケーシング１の内部
に、内部ケーシング３を収容し、さらにこの内部
ケーシング３内に羽根５を有するロータ７が設け
られる。また、外部ケーシング１には蒸気供給口
９が形成され、この蒸気供給口９に伸縮可能な連
絡管１１が嵌装されている。そして、この連絡管
１１は、内部ケーシング３内の環状のノズルボツ
クス１３に接続されている。

さらに、内部ケーシング３の内壁には、ノズル
１５を備えるノズルダイヤフラム１７が設けられ
ている。また、外部ケーシング１の両端部にグラ
ンドパツキンヘツド１９が装着されて、ロータ５
の回転に伴う蒸気洩れを防止している。

このような蒸気タービンにおいては、高温・高
圧蒸気は、蒸気供給口９から連絡管１１を経てノ
ズルボツクス１３に流入する。蒸気は、このノズ
ルボツクス１３のノズルから高速流となつてター
ビン羽根５に案内され、そのタービン羽根５を介
して、ロータ７に運動エネルギを付与する。蒸気
はその後、各ノズルダイヤフラム１７のノズル１
５を通り、再び高速流となつて次段の羽根５に順
次案内される。

蒸気は、タービン羽根５およびノズル１５を順
次通過する毎に仕事をして膨張し、高圧タービン
出口部２１に至る。そこでは、蒸気供給口９の1/
４〜1/8程度の蒸気圧力となる。その後、蒸気は外
部ケーシング１の外部に導出され、ボイラの再熱
器を通つて再熱されて再び高温蒸気となり、中圧
タービンに導かれる。

ところで、前記外部および内部ケーシング１，
３は、第２図に示される如く、水平面でそれぞれ
上下に二分割され、各分割ケーシングは、締結具
としての両締めボルト２３およびナツト２５によ
り締結され、一体化される。その結果、外部およ
び内部ケーシング１，３の組立分割やロータ７の
搬出入が容易となる。また、上・下ケーシングの
接合面としてのフランジ部２７は厚肉に形成され
ている。これにより、外部および内部ケーシング
１，３の内圧に対する気密保持を図るべく、両締
めボルト２３およびナツト２５によつて上下ケー
シングを強く接合する際に、フランジ部２７の強
度を確保することができる。

この両締めボルト２３およびナツト２７に作用
する力は、蒸気の内圧力のみではなく、上下ケー
シングを強く結合する際に生ずるボルト２３の軸
方向引張力と熱変形による力とがある。この作用
力は非常に大きな力である。

両締めボルト２３およびナツト２５によつてこ
の作用力を支持する場合には、両締めボルト２３
およびナツト２５が高耐力を有する鍛造材である
ため、それらの締結強度が大きく問題はない。

しかしながら、第３図に示される如く、ケーシ
ング１，３の構造上、両締めボルト２３を使用で
きず、押えボルト２９や植込みボルトを用いる場
合に問題がある。

第３図に示される従来例では、上ケーシングの
フランジ部２７Ａに貫通孔３０が穿設され、ま
た、下ケーシングのフランジ部２７Ｂにも、その
上半部分に、貫通孔３０と対向してこれと同径の
孔３１が形成されている。フランジ部２７Ｂにお
ける孔３１の下部には、押えボルト２９に螺合可
能なねじ部３３が、孔３１と同軸的に形成されて
いる。押えボルト２９は、フランジ２７Ａの上方
から貫通孔３０および３１に挿入されて、ねじ部
３３に螺合することにより、両フランジ部２７
Ａ，２７Ｂを結合する。

ところが、押えボルト２９は鍛造品（主にCr
−Mo−Ｖ鋼、12Cr−Mo−Ｖ鋼）であり、ねじ
部３３は鋳造品（Cr−Mo鋼、Cr−Mo−Ｖ鋼）
であるため、ねじ部３３の強度が押えボルト２９
のそれより弱く、したがつて、このねじ部３３
が、押えボルト２９に作用する力によつて破損す
るという問題点を生ずる。

このねじ部３３の損傷に対し、ねじ部３３をオ
ーバサイズにすることが一般に採用されている。
しかし、この場合には、貫通孔２９、孔３１の径
も大となるので、フランジ部２７Ａ，２７Ｂの強
度が低下するという問題点を生ずる。

〔発明の目的〕

この発明は上記従来の問題点に鑑みなされたも
ので、一対のケーシングの結合においてその信頼
性を向上させることができるケーシングの結合装
置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために、この発明に係るケ
ーシングの結合装置は、鋳造品で共に形成された
ボルト・ナツトの締結具により一対の上半および
下半ケーシングを一体的に結合するケーシングの
結合装置において、前記締結具の一方を下半ケー
シングの取付面に固定保持させる固定具を設け、
この固定具にて固定された締結具の一方に締結具
の他方を螺合させる一方、前記締結具を上半およ
び下半ケーシングのフランジ部に列状に配設し、
かつ上記フランジ部に形成された貫通孔に挿通さ
せて上半および下半ケーシングを結合したもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明
する。

第４図はこの発明に係るケーシング結合装置の
一実施例を示し、第５図は第４図の−線に沿
う断面図、第６図は第４図の視矢視図、第７図
は第６図の−線に沿う断面図をそれぞれ示
し、従来例と同様な部分は同一の符号を附すこと
により説明を省略する。

下半ケーシングのフランジ部２７Ｂには、貫通
孔３０と同径の貫通孔が３５が、これと同軸的
に、かつ列状に複数個穿設されている。また、フ
ランジ部２７Ｂの下面で貫通孔３５の開口部近傍
は、平滑に形成されて、取付面３７とされてい
る。この取付面３７には対をなす複数個の取付穴
３９が列状に穿設される。各取付穴３９は、取付
面３７の貫通孔３５の各開口部間および一端の貫
通孔３５の開口部の外側にそれぞれ穿設される。

また、取付面３７には、複数個の貫通孔３５と
それぞれ同軸的に、締結具の一方としての鍛造材
からなるナツト４１が複数個列状に配列されてナ
ツト列を形成している。これらのナツト４１は、
固定具としてのキー４３，４４、およびピン４５
によつてこの取付面３７に固定される。

即ち、ナツト４１の側周面には、この側周の接
線方向に延びるキー溝４６が一対形成され、対を
なす各キー溝４６はナツト４１の直径方向に対向
して形成される。ナツト４１における隣り合つた
キー溝４６間には、コ字断面形状のキー４３が係
合し、このキー４３は、止めボルト４７が取付穴
３９に螺合することにより、取付面３７に固定さ
れる。

また、ナツト列の一端部のナツト４１の列方向
外方には、キー４３と略同一形状であるが、横断
面をＬ字形状とし若干大形のキー４４が、キー溝
４６に係合してキー４３と同様に取付面３７に固
定されている。更に、両端のナツト４１の外側の
他方には、キー４３より若干大形のピン４５が同
様にキー溝４６に係合して取付面３７に固定され
る。

これらのキー４３，４４およびピン４５とキー
溝４６との係合により、ナツト４１は、その回転
方向に対し回転不可能に、フランジ部２７Ｂに固
定される。

尚、キー溝４５とキー４３との間には、第５図
に示される如く、ナツト４１の軸方向に間隙４９
が設けられて、タービン運転中のナツト４１およ
びキー４３の熱膨張やナツト４１の組付・分解に
おける不具合を回避している。また、止めボルト
４７は、キー４３，４４に埋設した後、止めボル
ト４７の周縁が折り曲げられることによりかしめ
られて、緩み止めの機能が果される。

次に作用を説明する。

フランジ部２７Ａ，２７Ｂに形成される貫通孔
３０，３５にナツト４１と同材質の両締めボルト
５１を挿通し、その下端部を、キー４３，４４お
よびピン４５によりフランジ部２７Ｂに固定され
るナツト４１に螺合させる。更に、両締めボルト
５１の上端部に、ナツト４１と同材質のナツト５
３を螺合し、工具によりナツト５３を締め付け
て、両フランジ部２７Ａ，２７Ｂを強固に結合す
る。

上記実施例によれば、両締めボルト５１および
ナツト４１，５３がともに鍛造材で形成されて略
等しい強度であること、およびこれらのボルト５
１は、ナツト４１，５３のみに螺合し、分割ケー
シングのフランジ部２７Ｂに形成される貫通孔３
５に螺合することがないから、ねじ部の損傷がな
く、上半および下半ケーシングの結合においてそ
の結合の信頼性を向上させることができる。

また、上記ねじ部の損傷がないことから、ねじ
孔の定期的点検をする必要が生ぜず、保守の容易
化を図ることができる。

更に、ナツト４１が、その回転方向に回転不可
能に下半ケーシングのフランジ部２７Ｂに固定さ
れることから、両締めボルト５１の締付け又は弛
緩時に、このナツト４１を工具等で固定する必要
がなく、押えボルトの場合と同様に良好な作業性
を得ることができる。

上記実施例では、ナツト４１が回転不可能な場
合につき説明したが、ナツト４１がその回転方向
に回転可能なものであつてもよい。つまり、キー
溝がナツト４１の側周面の全域にわたつて環状に
形成され、このキー溝に前述のキー４３，４４お
よびピン４５が係合するものである。この変形例
の場合には、フランジ部２７Ａ，２７Ｂの両側い
ずれからでも締付け又は弛緩を行なうことができ
る。

第８図はこの発明に係るケーシング結合装置の
他の実施例を示す断面図である。

この実施例は、従来両締めボルトを用いていた
箇所に頭付きボルトを用いて締結しようとするも
のである。即ち、頭付きボルト５５は、その頭部
にキー溝５７（ナツトの側周の接線方向に平行な
キー溝又は環状なキー溝）が形成され、このキー
溝５７に係合されるキー４３，４４およびピン４
５により、フランジ部２７Ｂに固定される。この
頭付きボルト５５の先端部にナツト５３を螺合す
ることにより、両フランジ２７Ａ，２７Ｂに結合
する。

この実施例によれば、両端部に螺合されるナツ
トを工具により支持する必要のある両締めボルト
を用いる場合に比べ、ナツト５３のみを工具で支
持すればよいことから、締付け、弛緩の作業性を
向上させることができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明に係るケーシング結合
装置によれば、鋳造品で共に形成されたボルト・
ナツトの締結具により一対の上半および下半ケー
シングを一体的に結合するケーシングの結合装置
において、前記締結具の一方を下半ケーシングの
取付面に固定保持させる固定具を設け、この固定
具にて固定された締結具の一方に締結具の他方を
螺合させる一方、前記締結具を上半および下半ケ
ーシングのフランジ部に列状に配設し、かつ上記
フランジ部に形成された貫通孔に挿通させて上半
および下半ケーシングを結合したので、締結具の
ボルトを鋳造品で形成された上半および下半ケー
シングに直接螺合させて結合する必要がなく、締
結具のボルト・ナツトは高耐力を有する鍛造品で
形成されて略等しい強度を有し、互いに螺合され
るので、ねじ部の損傷がなく、上半および下半ケ
ーシングの結合に高い信頼性を有する。

また、上半および下半ケーシングは、略等しい
強度を有する締結具の螺合により固定されること
から、螺合するねじ部を点検する必要がなく、保
守の容易化を図ることができる。

更に、締結具の一方がケーシングに固定されて
いることから、締結作業性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な蒸気タービンを示す断面図、
第２図は上下両ケーシングを両締めボルトで締結
する従来のケーシング結合装置を示す断面図、第
３図は上下ケーシングを押えボルトで締結する従
来のケーシング結合装置を示す断面図、第４図は
この発明に係るケーシング結合装置の一実施例を
示す断面図、第５図は第４図の−線に沿う断
面図、第６図は第４図における視矢視図、第７
図は第６図の−線に沿う断面図、第８図はこ
の発明に係るケーシング結合装置の他の実施例を
示す断面図である。 １……外部ケーシング、３……内部ケーシン
グ、２７Ａ，２７Ｂ……フランジ部、４１……ナ
ツト、４３，４３……キー、４６……キー溝、４
５……ピン、５１……両締めボルト、５３……ナ
ツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋳造品で共に形成されたボルト・ナツトの締
   結具により一対の上半および下半ケーシングを一
   体的に結合するケーシングの結合装置において、
   前記締結具の一方を下半ケーシングの取付面に固
   定保持させる固定具を設け、この固定具にて固定
   された締結具の一方に締結具の他方を螺合させる
   一方、前記締結具を上半および下半ケーシングの
   フランジ部に列状に配設し、かつ上記フランジ部
   に形成された貫通孔に挿通させて上半および下半
   ケーシングを結合したことを特徴とする形状記憶
   合金の結合装置。 ２ 前記締結具の一方がナツトであり、その他方
   が両締めボルトおよびこの両締めボルトの他側に
   螺装されるナツトである特許請求の範囲第１項に
   記載のケーシングの結合装置。 ３ 前記締結具の一方が頭付きボルトであり、そ
   の他方がナツトである特許請求の範囲第１項に記
   載のケーシングの結合装置。