JPH10231774A

JPH10231774A - 水力機械

Info

Publication number: JPH10231774A
Application number: JP9031894A
Authority: JP
Inventors: Toshihiro Watanabe; 邊俊寛渡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-02-17
Filing date: 1997-02-17
Publication date: 1998-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】上カバーの製作期間および現地での作業工期
を短縮できるようにし、かつ流水面からの水圧脈動によ
る上カバーの振動を低減させることができるようにす
る。【解決手段】ステイリング３２に、ガイドベーン３５
の上スピンドル３５ａを支持する上部軸受３６および中
間軸受３７を設ける。下カバー３４に、ガイドベーン３
５の下スピンドル３５ｂを支持する下部軸受３８を設け
る。これにより、上カバー３３の最外周径が、前記各軸
受３６，３７，３８の取付けピッチ円径より小さくなる
ようにし、上カバー３３を一体構造にしても、上部ピッ
トライナ４６を通して上方に吊り上げられるようにす
る。回転部のスラスト荷重を支持するスラスト軸受支持
台５０ｂを、上カバー３３と一体構造にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水車、ポンプある
いはポンプ水車等の水力機械に係り、特に製造期間およ
び現地据付け工期の短縮を図ることができる水力機械に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、水車やポンプ等の水力機械は、
二床式構造の建屋やバレル式構造の建屋内に設置されて
いる。図６は、バレル式構造の建屋内に設置された従来
の水力機械を示すもので、この水力機械は、図示しない
上池から導水する鉄管に接続されたケーシング１とケー
シング１の内周に配置されたステイベーン２ａおよびス
テイベーン２ａを上下に挟み込んで流路を形成するリン
グからなるステイリング２を備えている。

【０００３】ステイリング２には、上側フランジ２ｂと
下側フランジ２ｃとが設けられているとともに、上カバ
ー３には上カバーフランジ部３ａが設けられており、上
カバー３は、この上カバーフランジ部３ａを上側フラン
ジ２ｂにボルト締結することによりステイリング２に取
付けられている。

【０００４】一方、下カバー４には下カバーフランジ部
４ａが設けられており、下カバー４は、この下カバーフ
ランジ部４ａを前記下側フランジ２ｃにボルト締結する
ことによりステイリング２に取り付けられている。

【０００５】前記ステイベーン２ａの内側であって前記
上カバー３と下カバー４との間の流路には、ガイドベー
ン５が円形翼列状に配置されており、このガイドベーン
５の上スピンドル５ａは、上カバー３に設けた上部軸受
６および中間軸受７によって回転自在に支持され、また
ガイドベーン５の下スピンドル５ｂは、下カバー４に設
けた下部軸受８によって回転自在に支持されている。そ
して、このガイドベーン５で流量調整された水はランナ
９に流れ、ランナ９から流れた水は、上部吸出し管１０
を通って吸出し管ランナから放水路に排出されるように
なっている。

【０００６】このランナ９は、水車主軸１１の下端部に
連結されており、ランナ９の回転トルクは、この水車主
軸１１を介し発電機に伝達されて発電されるようになっ
ている。前記上カバー３には、ランナクラウン９ａ側の
外周シールが形成されており、また上カバー３上には、
ガイドベーンアーム１２，ガイドベーンリンク１３およ
びガイドリング１４がそれぞれ設置されている。

【０００７】また、前記ステイリング２の上部には、水
車のピットを形成する下部ピットライナ１５および上部
ピットライナ１６が設置されており、これら両ピットラ
イナ１５，１６には、図６に示すように、コンクリート
で固められた水車バレル１７が設けられている。そし
て、この水車バレル１７により、下部ピットライナ１５
に負荷される発電機静止部重量、回転部重量および運転
時の水スラスト荷重等を十分支持できるようになってい
る。水車室は、この水車バレル１７の大きさと、水車室
に設置される補機類のメンテナンススペースを考慮し
て、その大きさが決定されるようになっている。

【０００８】前記カバー３には、図６に示すように、水
車主軸１１の軸受支持台１８および主軸封水部１９がそ
れぞれ設置されており、またこの上カバー３は、図７に
示す発電電動機からのスラスト荷重をスラスト軸受支持
台２０を介し支持するようになっている。

【０００９】すなわち、前記発電電動機は、図７に示す
ように、水車主軸１１で回転駆動されるロータ鉄心２１
と、ステータコイル２２を有するステータ鉄心２３と、
リングベース２４と、ランナ９、水車主軸１１、ロータ
等の回転部重量からなるスラスト荷重を受ける下部ベア
リングブラケット２５とを備えており、前記スラスト軸
受支持台２０は、下部ベアリングブラケット２５と上カ
バー３との間に設置され、その上下端を下部ベアリング
ブラケット２５と上カバー３とにボルト締結することに
より固定されている。そして、このスラスト軸受支持台
２０は、下部ベアリングブラケット２５に負荷されるス
ラスト荷重を上カバー３で支える役割を担っている。

【００１０】前記従来の水力機械の上カバー３において
は、ガイドベーン５の上スピンドル５ａを、上カバー３
に設けた上部軸受６および中間軸受７で支持しているた
め、水圧脈動によってランナ９に生じる振動の影響を受
けて上カバー３が振動し、主軸封水部１９や軸受支持台
１８、さらにはガイドベーンの各軸受６，７，８が破損
するといった不具合がしばしば生じている。

【００１１】また、従来の水力機械においては、負荷遮
断時の水路系の水圧変動と回転系の速度変動とを小さく
するため、また負荷の急変に対する電力系統の安定維持
のため、発電機の回転子には適当なはずみ車効果ＧＤ^２
を持たせる必要がある。このはずみ車効果ＧＤ^２は、回
転子重量とその回転半径の平方との積に比例するので、
大きな値を要求されるほど発電機の直径を大きくし、重
量も増やさなければならない。

【００１２】一方で、水車を設計する上で要求される発
電機のはずみ車効果ＧＤ^２は、水車出力に比例し回転速
度の平方に反比例するので、低落差大容量機で低速の水
車では、はずみ車効果ＧＤ^２も大きくなり、必然的に回
転子直径も大きくなって回転子重量も重くなる。また、
ランナ９に作用する水スラストは、ランナ径の平方と有
効落差との積に比例するので、ランナ径の大きな大容量
機では水スラストも大きくなる。

【００１３】このような水力機械では、回転子重量を含
む回転部重量と水スラストとの合力を支えるスラスト軸
受の負荷が大きくなり、スラスト荷重を受ける発電機の
下部ベアリングブラケット２５にも大きな剛性が要求さ
れ、下部ベアリングブラケット２５の高さを大きくする
必要がある。一般的には、下部ベアリングブラケット２
５を経て発電機の基礎を構成するコンクリートにかかる
圧縮応力を許容値以下とするため、リングベース２４の
面積を大きくし、つまり水車ピット径よりも発電機基礎
架台を小さくして内径側に張出す構造を採用することが
多いが、この場合の発電機基礎ブラケットは、スラスト
荷重による曲げに対しても十分な強度を持たせる必要
上、そのブラケットも高さを大きくしなければならな
い。そして、これらの部分が高くなると、水車と発電機
との間の回転軸も長くなって不安定要因が増すことにな
る。このように、下部ベアリングブラケット２５の内径
が水車ピット径より小さい場合には、水車の上カバー３
を組立てた状態では吊り降ろせないので、上カバー３を
２分割もしくは４分割構造で製作し、分割した状態で吊
り降ろしてから組立を行なうといった手順をとる必要が
ある。図８は、分割構造の上カバー３の分割フランジ面
を示すもので、各分割面当り１０数本の取付ボルト２６
を用いて一体に組立てるようになっており、その組立が
容易でない。そこで、このような欠点を改善する構造と
して、スラスト荷重を水車の上カバー３で支え、ステイ
リング２を経て水車の基礎部分に分担させる構造が採用
されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の水力機械に
おいて、近年需要が増加している高落差大容量の高速回
転の水車では、水圧脈動が大きいためランナ９から伝達
される振動を極力抑え、上カバー３の振動が原因で発生
する主軸封水部１９や軸受支持台１８、あるいはガイド
ベーン５の各軸受６，７，８の破損を防ぎ、信頼性のあ
る水力機械を提供する必要がある。

【００１５】また、高落差大容量の高速回転の水車で
は、水車出力は大きいが回転速度も大きいため、はずみ
車効果ＧＤ^２は極端に大きな値を要求されることはな
く、すなわち回転子径が低落差低速大容量機のように大
きくなることはない。したがって、発電機のステータコ
イル２２の径が上カバー３の外径寸法よりも小さくなる
ことが多く、それに伴なって下部ベアリングブラケット
２５を支持する上部ピットライナ１６の内径も、上カバ
ー３の外径寸法よりも小さくなっている場合がほとんど
である。そして、従来のようにガイドベーン５の支持を
上カバー３が兼用している場合には、上カバー３の外径
寸法が大きくなり、輸送上の制限もあり上カバー３を分
割構造とし、上カバー３の組立時には、上側からクレー
ンで上カバー３の各分割片を吊り降ろして行なう必要が
ある。

【００１６】このように、上カバー３を一体構造とする
ことが不可能な場合には、上カバー３は通常２分割もし
くは４分割が構造として製作され、現地において組立が
行なわれているが、水力機械の現地組立では、静止部品
のセンタリングを行なうため、上カバー３を仮組立して
センタリング作業を実施し、終了後上カバー３を分解し
て吊り上げる。そしてその後、ランナ９と水車主軸１１
とを投入してから、上カバー３を再度組立して水力機械
の現地据付けを行なっている。このため、上カバー３
は、仮組立、分解、再組立といった現地作業工程があ
り、この作業に約２週間程度を要しているため、現地据
付工事の工程短縮化を考えた場合、上カバー３の組立作
業の短縮は大きな課題となっている。

【００１７】また、上カバー３が分割構造となっている
場合には、分割された上カバー３は、割目フランジ部同
志を取付ボルト２６で固定することによって組立てられ
ることになる。このため、水車運転時に上カバー３に水
圧が負荷されると、上カバー３の変形は強固な割目フラ
ンジ部とそうでない部分で変形が不均一なり、上カバー
３とボルト締結されている水車軸受部に悪影響を及ぼす
おそれがある。そしてこの場合には、軸受支持台１８が
軸受機能を十分に果たすことができず、水車主軸１１と
軸受部とで焼き付けを起こし、大きな事故となるおそれ
がある。

【００１８】したがって、本発明の目的は、上カバーを
一体構造そして上カバーの製作期間および現地で作業工
期を大幅に短縮することができ、また流水面からの水圧
脈動による上カバーの振動を低減させ、主軸封水部や水
車軸受部、あるいはガイドベーンの軸受部の破損を防止
して信頼性を向上させることができる水力機械を提供す
ることにある。

【００１９】本発明の他の目的は、下向きスラスト力お
よびランナをはじめとする回転体の重量を、より確実に
上カバーに伝えることができる水力機械を提供するにあ
る。

【００２０】本発明の他の目的は、上カバーおよびスラ
スト軸受支持台を容易に製作することができる水力機械
を提供するにある。本発明の他の目的は、ガイドベーン
を駆動するガイドリングの浮き上がりを防止して安全性
を向上させることができる水力機械を提供するにある。
本発明のさらに他の目的は、流水面の水圧力による上カ
バーの変形を抑えることができ、また特別な部材を設け
ることなガイドリングの浮き上がりを防止することがで
きる水力機械を提供するにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、ステイベーンを有するステイリングと、ステ
イリングの内周側に配設された上カバーおよび下カバー
と、これら両カバー間の流路に配置された上スピンドル
および下スピンドルを有するガイドベーンと、ガイドベ
ーンで流量調整された水との間でエネルギの授受を行な
うランナと、ランナとともに回転する主軸とを備え、バ
レル式の建屋内に配置された水力機械において、前記ス
テイリングに上スピンドルを支持する軸受を設けるとと
もに前記下カバーに下スピンドルを支持する軸受を設け
ることにより、前記上カバーの最外周径をガイドベーン
軸受取付けピッチ円径より小さくし、かつ回転部のスラ
スト荷重を支持するスラスト軸受支持台を、前記上カバ
ーと一体化するようにしたことを特徴とする。そして、
上カバーの最外周径をガイドベーン軸受取付けピッチ円
径よりも小さくすることにより、上カバーを一体構造と
することができ、上カバーの製作期間および現地での作
業工期を大幅に短縮することが可能となる。また、スラ
スト軸受支持台と上カバーとを一体化しているので、下
向きスラスト力およびランナをはじめとする回転体の重
量が上カバーに作用し、流水面からの水圧脈動による振
動が低減する。このため、主軸封水部や水車軸受部、あ
るいはガイドベーン用の各軸受部の破損を防止すること
が可能となる。また同時に、上カバー流水面の水圧力に
よる上カバーの変形を、前記下向きのスラスト力および
回転体の重量で相殺できるので、発電機の下部ベアリン
グブラケットに従来のような高い剛性を持たせる必要が
なく、信頼性の高い水力機械が得られる。

【００２２】本発明はまた、スラスト軸受支持台と上カ
バーとを一体構造するようにしたことを特徴とする。そ
してこれにより、下向きのスラスト力および回転体の重
量を、より確実に上カバーに伝えることが可能となる。

【００２３】本発明はまた、スラスト軸受支持台と上カ
バーとを別体で構成し、かつボルト締結により一体化す
るようにしたことを特徴とするそしてこれにより、上カ
バーおよびスラスト軸受支持台の製作が容易となり、ま
た運搬も容易となる。

【００２４】本発明はまた、上カバーに、上スピンドル
上に設置したガイドベーンアームにガイドベーンリンク
を介し連結されるガイドリングを設置し、かつスラスト
軸受支持台に、前記ガイドリングを上方から支持するガ
イドリング浮き上がり防止板を設けられるようにしたこ
とを特徴とする。そしてこれにより、安全性を向上させ
ることが可能となる。

【００２５】本発明はさらに、スラスト軸受支持台を、
下部スラスト軸受支持台と上部スラスト軸受支持台とか
ら構成し、下部スラスト軸受支持台の最内径寸法を、主
軸の軸受支持台の最外径寸法よりも大きく設定し、防止
板を兼ねるようにしたことを特徴とする。そしてこれに
より、流水面の水圧力によりる上カバーの変形を抑える
ことが可能となり、また特別な部材を設けることなくガ
イドリングの浮き上がりを防止することが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説
明する。図１および図２は、本発明の第１の実施の形態
に係る水力機械を示すもので、この水力機械は、バレル
式の建屋内に設置されており、図示しない上池から導水
する鉄管に接続されたうず巻状のケーシング３１と、こ
のケーシング３１の内周に配置されステイベーン３２ａ
を上下に挟み込んで流路を形成するステイリング３２と
を備えている。そして、このステイリング３２の内側に
は、上カバー３３および下カバー３４が上下に対向して
配置され、これらはステイリング３２にボルト締結によ
り一体に連結されるようになっており、前記ステイベー
ン３２ａの内側であって両カバー３３，３４間の流路に
は、ガイドベーン３５が配置されるようになっている。

【００２７】このガイドベーン３５の上スピンドル３５
ａは、図１および図２に示すように、前記ステイリング
３２に設けた上部軸受３６および中間軸受３７によって
回転自在に支持されており、またガイドベーン３５の下
スピンドル３５ｂは、下カバー３４に設けた下部軸受３
８によって回転自在に支持されている。そしてこれによ
りガイドベーン３５は、後述する上部吸出し管４０およ
び下カバー３４を分解した後、下側から取外し、組立が
できるようになり、上カバー３３の分解、組立に影響し
ないようになっている。

【００２８】前記ガイドベーン３５で流量調整された水
は、図１および図２に示すように、ランナ３９に流れる
とともに、ランナ３９から流れた水は、下カバー３４の
下に分解、組立可能に接続された上部吸出し管４０を通
り、さらに吸出し管ライナ２８から放水路に排出される
ようになっている。

【００２９】前記ランナ３９は、図１および図２に示す
ように、水車主軸４１の下端部に連結されており、ラン
ナ３９の回転トルクは、この水車主軸４１を介し発電機
に伝達されて発電がなされるようになっている。そして
このランナ３９のランナクラウン３９ａの外周部は、前
記ステイリング３２の内周部に対向しており、このステ
イリング３２の内周部によりランナクラウン３９ａ側の
外周シールが形成されている。このランナ３９は、下カ
バー３４を分解することにより下側にも、また上カバー
３３を分解することにより上側にも、分解組立が可能な
構造となっている。

【００３０】前記上カバー３３は、図１に示すように、
ランナ背圧室を形成するとともに主軸封水部４９を支持
する底板３３ａと、水車主軸４１の軸受支持台４８を支
える上側リング３３ｂと、前記底板３３ａと上側リング
３３ｂとを連結するテーパ筒状の側板３３ｃとから一体
構造品として構成されており、その最外周径寸法は、前
記ガイドベーン３５の各軸受３６，３７，３８の取付け
ピッチ円径寸法よりも小寸法に設定されている。

【００３１】前記ガイドベーン３５の上スピンドル３５
ａの上端部には、図１に示すように、上部軸受３６上に
搭載された状態でガイドベーンアーム４２が取付けられ
ており、一方前記上カバー３３の側板３３ｃにはガイド
リング４４が取付けられ、ガイドベーンアーム４２とガ
イドリング４４とは、ガイドベーンリンク４３を介し相
互に連動連結されている。

【００３２】また、前記上カバー３３には、図１および
図２に示すように、回転部のスラスト荷重を支持するス
ラスト軸受支持台５０が配設されており、このスラスト
軸受支持台５０と上カバー３３とは一体構造となってい
る。前記ステイリング３２の上部には、水車のピットを
形成する下部ピットライナ４５および上部ピットライナ
４６が設置されており、これら両ピットライナ４５，４
６の外周側には、コンクリートで固められた水車バレル
４７が設けられている。そして、この水車バレル４７に
より、下部ピットライナ４５に負荷される発電機静止部
重量、回転部重量および運転時の水スラスト荷重等を十
分に支持できるようになっている。

【００３３】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。ガイドベーン３５の上部スピンドル３５ａの各軸受
３６，３７はステイリング３２に設けられ、またランナ
クラウン３９ａ側の外周シールはステイリング３２で形
成されている。このため、上カバー３３の最外周径寸法
を、ガイドベーン３５の軸受３６，３７，３８の取付け
ピッチ円径寸法よりも小さくすることができ、上部ピッ
トライナ４６を通してそのまま吊り上げ、吊り降ろすこ
とができるので、上カバー３３を小型かつ一体化するこ
とができる。また、上カバー３３の構造を、リングとリ
ブのみの単純構造とすることができる。このため、ラン
ナ３９で生じる水圧脈動の影響を、上カバー３３の底板
３３ａがステイリング３２の内径側と接している一部の
みで受けることになり、従来構造の上カバー３よりも水
圧脈動の影響を減少させることができる。

【００３４】また、上カバー３３とスラスト軸受支持台
５０とが一体構造をなしているので、上カバー３３が下
向きスラスト力およびランナ３９をはじめとする回転体
の重量によって押えつけられ、上カバー３３の見掛け上
の質量増加により固有振動数ｆを低下させることができ
る。

【００３５】すなわち、固有振動数ｆは次式で与えられ
る。ｆ＝（１／２π）・（ｋ／ｍ）^1/2 ただしｋ：ばね定数ｎ：質量ここで、上カバー３が下向きスラスト力および回転体の
重量で押えつけられると、数１の質量ｎが増加すること
になるので、結果として固有振動数ｆを低下させること
ができる。

【００３６】また同時に、上カバー３３とスラスト軸受
支持台５０とが一体構造をなしているので、上カバー３
３が下向きスラスト力および回転体の重量で押えられ、
上カバー３３の底板３３ａにかかる水圧による荷重、上
カバー３３の上側リング３３ｂにかかる軸受支持台４８
からのラジアル荷重、およびガイドリング４４から負荷
されるガイドベーンサーボモータからの操作荷が作用し
ても、上カバー３３の変形量を従来の上カバー３よりも
減少させることができる。

【００３７】また、上カバー３３が一体型でリングとリ
ブのみの単純構造であるので、従来の上カバー３のよう
な分割フランジを必要としない。このため、水車運転時
に水圧が負荷されても、分割面の口開き等が生じること
がなく、上カバー３３の変形を均一にして変形量も低減
させることができる。これにより、従来よりも安全で信
頼性の高い上カバー３３を得ることができる。

【００３８】また、上カバー３３を小型かつ一体化でき
るので、分解・組立時に、そのまま上部ピットライナ４
６を通して吊り降ろし、ステイリング３２にボルト締結
するだけの作業となり、分解・組立に要する時間を大幅
に短縮でき、現地据付け工程の短縮化を図ることができ
る。

【００３９】さらに、上カバー３３にスラスト軸受支持
台５０を設置したことで、流水面の水圧力による上カバ
ー３３の変形を、下向きスラスト力および回転体の重量
で相殺でき、下部ベアリングブラケット２５に従来のよ
うな高い剛性を持たせる必要がなく、構造を簡素化する
ことができる。

【００４０】図３は、本発明の第２の実施の形態を示す
もので、上カバー３３とスラスト軸受支持台５０の下端
部を、上カバー３３の上側リング３３ｂにボルト５１に
より締結して一体化するようにしたものである。なお、
その他の点については、前記第１の実施の形態と同一構
成となっており、作用も同一である。

【００４１】しかして、上カバー３３とスラスト軸受支
持台５０とが別体構造となっているので、製作が容易で
あるとともに、運搬にも便宜である。

【００４２】図４は、本発明の第３の実施の形態を示す
もので、上カバー３３と一体構造のスラスト軸受支持台
５０に、ガイドリング４４を上方から支持するガイドリ
ング浮き上がり防止板５２を設けるようにしたものであ
る。なお、その他の点については、前記第１の実施の形
態と同一構成となっており、作用も同一である。

【００４３】しかして、ガイドリング浮き上がり防止板
５２により、ガイドリング４４の浮き上がりを完全に防
止することができるので、安全性をより向上させること
ができる。

【００４４】図５は、本発明の第４の実施の形態を示す
もので、前記第１の実施の形態におけるスラスト軸受支
持台５０に代え、スラスト軸受支持台６０を用いるよう
にしたものである。すなわち、このスラスト軸受支持台
６０は、図５に示すように、円筒状をなし上カバー３３
と一体構造の下部スラスト軸受支持台６０ａと、テーパ
筒状をなし下端にフランジ部６１を有する上部スラスト
軸受支持台６０ｂとの二分割構造をなしており、前記下
部スラスト軸受支持台６０ａの最内径寸法は、水車主軸
４１の軸受支持台４８の最外径寸法よりも大寸法に設定
され、また両スラスト軸受支持台６０ａ，６０ｂは、前
記フランジ部６１と下部スラスト軸受支持台６０ａとを
ボルトにより締結することにより一体化されている。そ
してこの際、フランジ部６１はガイドリング４４を上方
から支持するガイドリング浮き上がり防止板を兼ねるよ
うになっている。

【００４５】なお、その他の点については、前記第１の
実施の形態と同一構成となっており、作用も同一であ
る。しかして、このスラスト軸受支持台６０を用いるこ
とにより、流水面の水圧力による上カバー３３の変形を
抑えることができ、また特別な部材を設けることなくガ
イドリング４４の浮き上がりを防止し安全性を向上させ
ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、上カバー
の最外周径をガイドベーン軸受取付けピッチ円径よりも
小さくするようにしているので、上カバーを上部ピット
ライナを通して吊り上げ、吊り降ろすことができ、これ
により上カバーを一体構造にすることができる。このた
め、上カバーの製作期間および現地での作業工期を大幅
に短縮することができる。また、スラスト軸受支持台と
上カバーとを一体化するようにしているので、下向きス
アスト力およびランナ等の回転体の重量が上カバーに作
用し、流水面からの水圧脈動による振動が低減する。こ
のため、主軸封水部や水車軸受部、あるいはガイドベー
ン用の各軸受の破損を防止することができる。また同時
に、上カバー流水面の水圧力による上カバーの変形を、
前記下向きスラスト力および回転体の重量で相殺できる
ので、発電機の下部ベアリングブラケット等に従来のよ
うな高い剛性を持たせる必要がなく、信頼性が高い水力
機械を得ることができる。

【００４７】本発明はまた、スラスト軸受支持台と上カ
バーとを一体構造とするようにしているので、下向きス
ラスト力および回転体の重量を、より確実に上カバーに
伝えることができる。本発明はまた、スラスト軸受支持
台と上カバーとを別体で構成し、かつボルト締結により
一体化するようにしているので、上カバーおよびスラス
ト軸受支持台の製作が容易となり、また運搬も容易とな
る。本発明はまた、上カバーに、上スピンドル上に設置
したガイドベーンアームにガイドベーンリンクを介し連
結されるガイドリングを設置し、かつスラスト軸受支持
台に、前記ガイドリングを上方から支持するガイドリン
グ浮き上がり防止板を設けるようにしているので、安全
性を向上させることができる。

【００４８】本発明はさらに、スラスト軸受支持台を、
下部スラスト軸受支持台と上部スラスト軸受支持台とか
ら構成し、下部スラスト軸受支持台の最内径寸法を、主
軸の軸受支持台の最外径寸法よりも大きく設定し、かつ
上部スラスト軸受支持台の下端フランジが、ガイドリン
グ浮き上がり防止板を兼ねるようにしているので、流水
面の水圧力による上カバーの変形を抑えることができ、
また特別な部材を設けることなくガイドリングの浮き上
がりを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る水力機械の主
要部を示す縦断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示す図２相当図で
ある。

【図４】本発明の第３の実施の形態を示す図２相当図で
ある。

【図５】本発明の第４の実施の形態を示す図２相当図で
ある。

【図６】従来の水力機械を示す図２相当図である。

【図７】従来の発電電動機の構成を示す縦断面図であ
る。

【図８】従来の分割形の上カバーの分割フランジの構成
を示す説明図である。

【符号の説明】

３１ケーシング３２ステイリング３２ａステイベーン３３上カバー３３ａ底板３３ｂ上側リング３３ｃ側板３４下カバー３５ガイドベーン３５ａ上スピンドル３５ｂ下スピンドル３６上部軸受３７中間軸受３８下部軸受３９ランナ３９ａランナクラウン４１水車主軸４２ガイドベーンアーム４３ガイドベーンリンク４４ガイドリング４５下部ピットライナ４６上部ピットライナ４７水車バレル４８軸受支持台４９主軸封水部５０，６０スラスト軸受支持台５１，６２ボルト５２ガイドリング浮き上がり防止板６０ａ下部スラスト軸受支持台６０ｂ上部スラスト軸受支持台６１フランジ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステイベーンを有するステイリングと、ス
テイリングの内周側に配設された上カバーおよび下カバ
ーと、これら両カバー間の流路に配置された上スピンド
ルおよび下スピンドルを有するガイドベーンと、ガイド
ベーンで流量調整された水との間でエネルギの授受を行
なうランナと、ランナとともに回転する主軸とを備え、
バレル式の建屋内に配置された水力機械において、前記
ステイリングに上スピンドルを支持する軸受を設けると
ともに前記下カバーに下スピンドルを支持する軸受を設
けることにより、前記上カバーの最外周径をガイドベー
ン軸受取付けピッチ円径より小さくし、かつ回転部のス
ラスト荷重を支持するスラスト軸受支持台を、前記上カ
バーと一体化したことを特徴とする水力機械。
【請求項２】スラスト軸受支持台と上カバーとは一体構
造になっていることを特徴とする請求項１記載の水力機
械。
【請求項３】スラスト軸受支持台と上カバーとは別体で
構成され、かつボルト締結により一体化されていること
を特徴とする請求項１記載の水力機械。
【請求項４】上カバーには、上スピンドル上に設置した
ガイドベーンアームにガイドベーンリンクを介し連結さ
れるガイドリングが設置され、かつスラスト軸受支持台
は、前記ガイドリングを上方から支持するガイドリング
浮き上がり防止板を有していることを特徴とする請求項
１，２または３記載の水力機械。
【請求項５】スラスト軸受支持台は、円筒状をなす下部
スラスト軸受支持台と、テーパ筒状をなし下端フランジ
を介し下部スラスト軸受支持台に連結される上部スラス
ト軸受支持台とを備え、下部スラスト軸受支持台の最内
径寸法は、主軸の軸受支持台の最外径寸法より大きく設
定され、かつ上部スラスト軸受支持台の下端フランジ
は、ガイドリング浮き上がり防止板を兼ねていることを
特徴とする請求項４記載の水力機械。