JPH0722108U - 板材の締結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 板材の振動が防止されるとともに熱伸びが吸
収されることを目的とする。 【構成】 加熱により熱伸びする板材５の締結装置にお
ける固定用ボルト６が板材の板面央部を締結するととも
に一平面を板材の外周側に向けて装着された板ばねを介
して板ばねボルト２０が板材の板面を締結するように構
成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ガスタービンの排気ダクトなどに適用される板材の締結装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

図３はガスタービンに使用されている従来の排気ダクトの説明図である。図に おいて、最近のガスタービンは高温、大容量化を目標に開発が進められており、 ガスタービンの排気ガスを通す排気ダクトも高温、大容量化されるため、その設 置条件が厳しくなっている。加えて、最近の排気ダクトはコスト低減のために内 圧を保持するダクト外板４が低廉な薄板で造られているため、従来の排気ダクト においては固定用ボルト６、熱伸び用ボルト７をダクト外板４に溶接により固定 してダクト外板４と保温材押え板５との間に保温材１０を詰め、保温材押え板５ を固定用ボルト６、ワッシャー８を介してナット９で締付けることによりダクト 外板４の温度を低い温度に保ってダクト外板４を排気ガスから保護し、排気ダク トの強度を確保している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような従来の排気ダクトにおいては、仮に保温材押え板５の熱伸びを吸 収せずに拘束すると１００〜２００kg/mm²程度の応力が発生するため、熱伸びの 吸収が絶対に必要である。このため、従来の排気ダクトにおいてはダクト保温材 押え板５に大きめの穴を穿け、熱伸び用ボルト７と保温材押え板５の穴との間に クリアランスδを持たせて拘束しないようにしている。しかしながら、保温材押 え板５には排気ダクト内のガス流による励振力が働いて保温材押え板５が上下に 加振される。このため、保温材押え板５を取付けているワッシャー８、ナット９ に脱落や損傷を生じるなどの不具合がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】 本考案に係る板材の締結装置は上記課題の解決を目的にしており、加熱により 熱伸びする板材の締結装置において、板材の板面央部を締結する固定用ボルトと 、一平面を板材の外周側に向けて装着された板ばねを介して板材の板面を締結す る板ばねボルトとを備えた構成を特徴とする。

【０００５】

【作用】

即ち、本考案に係る板状体の締結装置においては、加熱により熱伸びする板材 の締結装置における固定用ボルトが板材の板面央部を締結するとともに一平面を 板材の外周側に向けて装着された板ばねを介して板ばねボルトが板材の板面を締 結するようになっており、板材が固定用ボルトと板ばねボルトとにより締結され ることにより板材が強固に取付けられ振動が防止されるとともに板ばねの一平面 を板材の熱伸び方向と一致させて板ばねボルトにより板材を締結することにより 板材の熱伸びが板ばねにより吸収される。

【０００６】

【実施例】

図１および図２は本考案の一実施例に係る排気ダクトの説明図である。図にお いて、本実施例に係る排気ダクトはガスタービンに使用されるもので、最近のガ スタービンは高温、大容量化を目標に開発が進められており、ガスタービンの排 気ガスを通す排気ダクトも耐高温、大容量化されるため、その設置条件が厳しく なっている。加えて、最近の排気ダクトはコスト低減のために内圧を保持するダ クト外板４が低廉な薄板で造られているため、本排気ダクトにおいては図１に示 すように固定用ボルト６、板ばねボルト２０をダクト外板４に溶接により固定し てダクト外板４と保温材押え板５との間に保温材１０を詰め、保温材押え板５を 固定用ボルト６、板ばねボルト２０、ワッシャー８などを介してナット９で締付 けることによりダクト外板４の温度を低い温度に保ってダクト外板４を排気ガス から保護し、排気ダクトの強度を確保している。

【０００７】 板ばねボルト２０は図２に示すように板状のねじ下を形成する板ばね部１と 締結用のねじ部２とで構成されている。板ばね部１とねじ部２とは溶接で固定さ れている。保温材押え板５の取付け構造は、先ず保温材押え板５を固定用ボルト ６、板ばねボルト２０、ワッシャー８、ナット９などにより完全に固定し、従来 の排気ダクトにおける保温材押え板だけによる剛性をダクト外板４、板ばねボル ト２０などで構成される箱状とすることにより剛性の向上を図っている。次に、 板ばねボルト２０の板ばね部１の平面を保温材押え板５の熱伸び方向に向け、板 ばね部１が平面側に曲がる可撓性によって熱伸びが吸収されるようにする。即ち 、保温材押え板５を固定用ボルト６により中央で完全に固定し、保温材押え板５ の熱伸び方向を中央を起点にして矢印で示すように外側に向ける。このように板 ばねボルト２０は保温材押え板５が矢印で示す外側の方向に熱伸びを生じるのを 、板ばね部１が有効に働くようにダクト外板４に放射状に配置して溶接で固定す ることにより、保温材押え板５における熱伸びの吸収、防振の両方を確保する。 保温材押え板５の取付けは、先ず固定用ボルト６および板ばねボルト２０を締結 することにより従来の排気ダクトにおける保温材押え板による剛性に、ダクト外 板４と板ばねボルト２０とが強度増加材として加わって剛性の強化が計られ、保 温材押え板５の振動を防止することができる。次に、ばね板１の平面を外方向へ 向けて熱伸び方向と一致させることにより、Ｅ×Ｉで表わされる曲げ剛性を少な くして熱伸び吸収をし易くしている。

【０００８】 従来の排気ダクトにおいては、仮に保温材押え板の熱伸びを吸収せずに拘束す ると１００〜２００kg/mm²程度の応力が発生するため、熱伸びの吸収が絶対に必 要である。このため、従来の排気ダクトにおいてはダクト保温材押え板に大きめ の穴を穿け、熱伸び用ボルトとダクト保温材押え板の穴との間にクリアランスを 持たせて拘束しないようにしている。しかしながら、保温材押え板には排気ダク ト内のガス流による励振力が働いて保温材押え板が上下に加振される。このため 、保温材押え板を取付けているワッシャー、ナットに脱落や損傷を生じるなどの 不具合があるが、本排気ダクトにおいては励振力に対する保温材押え板５の振動 防止と熱伸び吸収との両方を兼ねた構造とし、保温材押え板５の振動防止のため には固定用ボルト６と保温材押え板５とをクリアランスなしの剛結合とし、また 保温材押え板５に発生する熱伸びによる応力を緩和するためには、取付けボルト の曲げ剛性を弱くして熱伸び方向に対して板ばねボルト２０が曲げ変形を生じ、 曲げ荷重が作用する方向に対して撓み易い板状とすることにより熱伸び吸収を計 っており、これにより保温材押え板５に対して完全な振動防止が計られるととも に、取付けボルトの曲げ応力を１／１０〜１／１５程度として従来の排気ダクト における保温材押え板と比べて熱応力を大幅に低減させることができる。

【０００９】

【考案の効果】

本考案に係る板状体の締結装置は前記のように構成されており、板材の振動が 防止されるので、板材を取付けているワッシャー、ナットに脱落や損傷を生じる ことがなくなる。また、板材の熱伸びが吸収されるので、板材に発生する熱応力 が大幅に低減する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本考案の一実施例に係る排気ダク
トにおける保温材押え板の正面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図２】図２（ａ）はその要部断面図、同図（ｂ）は同
図（ａ）におけるＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図３】図３（ａ）は従来の排気ダクトにおける保温材
押え板の正面図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるＢ−
Ｂ矢視断面図である。

【符号の説明】

１ 板ばね部 ２ ねじ部 ３ 溶接 ４ ダクト外板 ５ 保温材押え板 ６ 固定用ボルト ８ ワッシャー ９ ナット １０ 保温材 ２０ 板ばねボルト

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱により熱伸びする板材の締結装置に
   おいて、板材の板面央部を締結する固定用ボルトと、一
   平面を板材の外周側に向けて装着された板ばねを介して
   板材の板面を締結する板ばねボルトとを備えたことを特
   徴とする板材の締結装置。