JPS593101A - 蒸気タ−ビンロ−タの補修方法 - Google Patents

蒸気タ−ビンロ−タの補修方法

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JPS593101A
JPS593101A JP11291782A JP11291782A JPS593101A JP S593101 A JPS593101 A JP S593101A JP 11291782 A JP11291782 A JP 11291782A JP 11291782 A JP11291782 A JP 11291782A JP S593101 A JPS593101 A JP S593101A
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JP
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wheel
shaft
inner diameter
spacer ring
wheels
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JP11291782A
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JPS6215723B2 (ja
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Shinya Ayano
綾野 真也
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/06Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
    • F01D5/066Connecting means for joining rotor-discs or rotor-elements together, e.g. by a central bolt, by clamps

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は蒸気タービンロータの補修方法に係ル、とりわ
け焼成ホイールの内径部に割れが生じたときの補修方法
に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
発電用の大形蒸気タービンの低圧四一夕などにおいては
、大量の蒸気を流すため平均直径が大きくかつ長大な羽
根が用いられている。このような巨大ガロータにおいて
は、製造技術的問題、経済的問題を解決するため、各段
落の羽根を植込むディスクをシャフトと別体で製作し、
その後ホイールを加熱してからロータ軸に嵌着する、い
わゆる焼成ホイールが採用されている。
第1図は焼成ホイールを有する蒸気タービンロータを示
す概略断面図であシ、各段落の羽根11は公知技術(例
えば日本機械学会発行「機械工学便欄」改訂第4版第1
3編3・7・3参照)によシ、ホイール12に植込まれ
ている。各段落のホイーノレ12はシャフト13に節減
めにより嵌着されており、ホイール12とシャフト13
との間にはアキシャルキ−14が挿着さシ1,ている。
シャフト端には、連結用カップリング15が嵌着されて
いる。
このような構造の焼成ホイールを有するタービンロータ
において、第2図および第3図に符号Cで示すような割
れが、ホイール12の内径部に生ずることがある。これ
は、タービンの負荷上昇過程と負荷減少過程において、
タービン内の蒸気温度と金属温度の温度変化率が相違す
るため、キー溝付近が乾燥、湿潤の繰返し状態とkるこ
と、遠心力と焼成面圧によりホイール内径部に円周方向
応力が作用し、これがキー溝付近では応力集中現象を生
ずること、および蒸気中に微量に含まれている塩素イオ
ンなどの腐食因子が作用することなどにより応力腐食割
れ(SSa)゜として生ずるものである。このような割
れが発生したままタービンの運転を続けると、割れは徐
々に進展成長し、ある時点で急速な破壊現象が起る。し
たがって、このような重大事故に至る前に、ホイール内
径部より割れを除去する必要がある。
従来、このような割れが発生したときのロータの補修方
法としては、その割れの生じたホイールをシャフトから
取外し、新製したホイールと交換していた。しかしなが
ら、大きな鍛造品のホイール内径に割れが生じたときに
は、シャフト13はカップリング15から遠くなる程太
くなっているので、カップリング15を含め、A部より
カップリング15側にあるすべてのホイールを、肪導コ
イルなどによシ加熱して分解してからでないと、所要の
ホイールを交換できず、多大の費用と時間がかかつてい
た。
一般に蒸気タービンの段落叡は多数あるので、割れの生
じた少数のホイールをシャフトから除去したままでも、
若干の出力制限をすればタービンの運転は可能である。
しかしながら、ホイールを除去したままの状態では、露
出したシャフト側のキー溝が復水による腐食を受けたシ
、ホイール間の間隔を保つことができなくなるなどの問
題がある。
〔発明の目的〕
本発明はこのような点を考慮′してなされたものであシ
、ホイール内径部に割れが生じた揚台でも、短期間でか
つ安価に補修することのできる蒸気タービンロータの補
修方法を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕   ・ 本発明は、ホイール内径部に発生した割れが大キイトキ
には、そのホイールをシャフトから取外し、残シのホイ
ール間にスペーサリングを嵌着し、割れが小さいかある
いは中程度のときは、その割れ発生部分を切削作業など
によシ削シ取り、ホイール内径を拡げた後、ホイール内
径とシャフトとの間にスペーサリングを嵌着することに
より、短期間かつ安価に補修することを特徴としている
〔発明の実施例〕 以下第4図乃至第15図を参照して本発明の実施例につ
いて説明する。
第4図および第5図は本発明による補修方法の−例を示
す図であり、特に大きな割れがあった場合に適用される
。まず割れの発生したホイールを切削作業力どによりシ
ャフト13から除去し、その後に1隣接するホイール1
2a、 12bのそれぞれの側端に当接する間隔を有し
たスペーサリング16をシャフト13に対して嵌着する
。スペーサリングは第5図に示すように半割シ構造と寿
っておシ、シャフト13を両側から挾んだ後、切欠部1
7からポルト18を互いKねじ込むことにより一体的に
締付は固定する。スペーサリング16を締付は固定した
後、半割シ構造のリテーナリング19を、ポル)20に
よシホイール12a、 12bの側端にそれぞれ固定す
る。リテーナリング19はスペーサリング16の外周に
当接して固定され、スペーサリング16に作用する遠心
力によシ、ボルト18が剪断されることを防止するとと
もに、スペーサリング16の切欠部17を保護するもの
である。
このようなスペーサリング16を用いれば、割れの発生
したホイールを取除いても、残ったホイール12a、1
2b間の間隔はスペーサリング16に当接することによ
り確保され、またシャフト側のキーfa 14 aは密
封されて復水によシ侵蝕されることはない。またスペー
サリング16はその直径がホイールに比べはるかに小さ
く、製作を短期かつ安価に行うことができる。また、カ
ップリング15やカップリング側にある他のホイールを
取除かなくともスペーサリング16を取付けることがで
き、補修作業は容易である。
第6図および第7図は本発明による補修方法の他の実施
例を示す図であシ、特に小さな割れがあった場合に適用
される。この補修方法は、まずカップリング側のすべて
のホイールを一旦取外した後、割れの生じたホイールを
取外し、割れ部分がなくなるまでホイールの内径部を切
削して拡げる。
次に内周がシャフト13に嵌合し、外周が割れ部分を除
去したホイール内径部に嵌合する内、外径を有し、隣接
するホイール12a、12bのそれぞれの側端に当接す
る間隔を有またスペーサリング21を、ホイール12の
内径部とシャフト13との間に嵌挿する。こΩ場合、ホ
イール内径部にスペーサリング21をあらかじめ焼嵌め
した後嵌挿すれば、ホイール内径部とスペーサリング2
1との間の嵌合摩擦によシ、ホイール12とシャフト1
3との間の動力伝達を行うことができる。また、過渡的
な力を考慮して、ホイール内径部とスペーサリング21
との間にはラジアルキー22を配設し、動力伝達をより
確実としている。第7図はこのラジアルキー22の配設
状態を示し、この実施例では円形のラジアルキーを用い
ている。ラジアルキー22はこの他に矩形のものを用い
てもよい。スペーサリング21および割れ部分を除去さ
れたホイール12が嵌挿されると、一旦取外されたホイ
ールおよびカップリングが再び嵌合組立てされる。女お
符号23はロッキングキーでアシ、スペーサリング21
にホイール12を焼嵌めるときに位置決め用として用い
られる。
このような補修方法によれば、割れ部分の生じたホイー
ルよりカップリング側のホイールのすべてを一旦除去し
てから再組立てする必要があるが、ホイールを亢奮に除
去してしまうことがないので、前記第4図および第5図
を用いて説明した補修方法に比べ、タービンの出力制限
の必要性がなく長期にわたシ使用できる。−):た、ホ
イールのような大物の部分を新製する必要がなく、比I
咬的小さなスペーサリングのみを新製すれば良いので、
従来の補修方法に比べ短期間に補修できるとともに5費
用も少なくてすむ。
第8図および第9図は本発明による補修方法の他の実施
例を示す図でアシ、特に中程度の割れがあった場合に適
用される。この補修方法は、前述した小さな割れがあっ
た場合の補修方法と類似しているが、ホイール内径部か
ら除去する部分が多くなるためスペーサリングを高い面
圧で焼嵌めすることができず、このため動力伝達を隣接
するホイール間に配設されたラジアルキーで補っている
ことを特徴としている。すなわち、この補修方法によれ
ば、まず割れの生じているホイールを、それよシカツブ
リング側にあるすべてのホイールをシャフト13から一
旦取外すことKよシ取除き、割れ部分がなくなるまで内
径部を切削拡張する。次に拡張されたホイール内径部と
シャフトとに嵌合される内、外径を有し、隣接するホイ
ール12a。
12bの側端にそれぞれ当接する間隔を有するスペーサ
リング24を、比較的低い面圧でホイール内径部に焼散
め、シャフト13に嵌合する。この際、隣接するホイー
ル12a、12bと補修したホイール12との間にラジ
アルキー25を配設する。ラジアルキー25は第9図に
示すように円形をしていてもよいし、矩形であっても良
い。続いて一端取外されていたホイールを再組立てして
補修を終了する。
このような補修方法によれば、前記した第6図および第
7図に示す方法と同様、ホイールを取除かなくてもよい
ので、タービンの出力制限がなくなるとともに、短期間
で安価に修理することができる。また、ホイール内径部
とスペーサリング冴との焼散め面圧は低くされているの
で、ホイール内径部に大きな遠心応力が作用してもホイ
ール内径部を許容応力範囲内に納めることができるとと
もに、動力伝達はホイール間に配設されたラジアルキー
25によシ補うことができる。
第10図乃至第15図は本発明の他の実施例を示す図で
あり、特に大きな割れを生じた場合の補修方法として用
いられる。
第10図および第11図に示す実施例においては、□ 
割れの生じたホイールを取除き、両端にフランジを有す
る中空円筒状の半割シのスペーサリング26を、隣接す
るホイール12a、12bの側端に密接するサイトリジ
グ27を介して、ボルト28によりホイール12a、1
2bの側端に取付は固定する。これによシ隣接するホイ
ール12a、12bの間隔が確保され、かつシャフト側
のキー溝14aが保護される。
本実施例においてはサイドリンク27も半割シに形成さ
れ、第11図に示すようにスペーサリング26の半割り
の位iと重ならないようずらして取付けられている。
第12図および第13図は前述した実施例の変形例を示
す図であシ、この実施例においてd5サイドリング27
を用いないで、両端にフランジを有する中空円筒状の半
割りスペーサリング29が、ボルト30によυ隣接する
ホイール12a、12bの側端に直接取付は固定されて
いる。
また、第14図および第15図は、第12図および第1
3図の変形例であシ、この実施例においては、両端にフ
ランジを有した半割シの中空円筒状スペーサリング31
が、互いにポル)32により締付は一体化されて、隣接
するホイール12a、12bの間に取付けられている。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、従来のようにター
ビンを長期間停止しておき、その間に代替のホイールを
新製する方法に比べると、短期間に補修を行うことがで
き、タービンの運転効率を大幅に向上させることができ
る。また、代替のホイールを新製することに比べ費用も
きわめて安く補修することができる。第4図、第10図
、第12図、第14図に示した実施例においては、ター
ビンの出力を制限して運転しなければならないが、代替
ホイールを新製する間もタービンの運転を継続できる利
点がある。
なお、第6図および第8図に示した実施例においては、
スペーサリングをホイール内径部にあらかじめ焼散めし
ておき、これをシャフトに焼散めする例を示したが、ス
ペーサリングを先にシャフトに焼散めあるいは圧入嵌合
しておき、その後ホイールをスペーサリングに焼散めし
ても良い。
【図面の簡単な説明】
第1図は焼散ホイールを有する蒸気タービンロータの一
例を示す断面図、第2図は第1図A部詳細図、第3図は
第2図X−X線断面図、第4図は本発明による補修方法
の一実施例を示す断面図、第5図は第2図X−X線断面
図、第6図は本発明の他の実施例を示す断面図、第7図
は第6図■−■矢祝図、第8図は本発明の他の実施例を
示す断面図、第9図は第8図1に一工X矢視図、第10
図は本発明の他の実施例を示す断面図、第11図は第1
0図XI−XI線断面図、第12図は本発明の他の実施
例を示す断面図、第13図は第12図MDI−X[[[
線断面図、第14図は本発明の他の実施例を示す断面図
、第15図は第14図双−X′v線断面図である。 12・・・ホイール、12a、  12b・・・隣接す
るホイール、13・・・シャフト、14・・・キー、1
4a・・・キー溝、16.21゜24、26. zυ、
31・・・スペーサリング、19・・・リテーナリング
、27・・・サイドリング。 出願人代理人  猪 股   清 函 \ 臓 第 2 図 第 J 図 第 5 図 第 6 図 第 7 図 2 第 8 層 第 2 図 第11  図 努 /3 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、内径部に割れが発生した焼散ホイールを有する蒸気
    タービンロータρ補修方法において、前記内径部に割れ
    が発生した焼散ホイールをシャフトから切削除去し、そ
    の後に隣接するホイールのそれぞれの側端に当接する間
    隔を有し半割シ構造のスペーサリングをシャフトに対し
    取付は固定することからなる蒸気タービンロータの補修
    方法。 2、スペーサリングの外周に半割シ構造のリテーナリン
    グが当接して固定されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の補修方法。 3、内仲部に割れが発生した焼師ホイールを有する蒸気
    タービンロータの補修方法において、前記内径部に割れ
    が発生した焼散ホイールを、この焼散ホイールからシャ
    フト喘までに嵌合されているホイールとともにシャフト
    から取外し、前記取外した後の焼散ホイールの内径部か
    ら割れ部分を切削除去し、前記割れ部分を除去した後の
    ホイール内径部とシャフトとに嵌合する外径および内径
    を有し隣接するホイールのそれぞれの側端に当接する間
    隔を有したスペーサリングを前記割れ部分を除去した後
    のホイール内径部に焼散め、続いて前記焼散ホイールに
    焼散されたスペーサリングを取外された他のホイールと
    ともにシャフトに焼散して再組立てすることからなる蒸
    気タービンロータの補修方法。 屯割れ部分を除去した後再組立てられた焼散ホイールと
    隣接するホイールとの間にはラジアルキーが配設されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の補修
    方法。 5、スペーサリングとホイールとの間にはラジアルキー
    が挿入されていることを特徴とする特許請求の範囲第3
    項記載の補修方法。
JP11291782A 1982-06-30 1982-06-30 蒸気タ−ビンロ−タの補修方法 Granted JPS593101A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160146010A1 (en) * 2013-07-17 2016-05-26 Siemens Aktiengesellschaft Rotor for a thermal turbomachine
EP3620258A1 (en) * 2018-09-06 2020-03-11 Ethosenergy Italia S.p.A. Method for repairing a rotor of a multi-stage axial compressor of a gas turbine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57119106A (en) * 1980-11-26 1982-07-24 Westinghouse Electric Corp Collar replacing disc removed from turbine shaft

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57119106A (en) * 1980-11-26 1982-07-24 Westinghouse Electric Corp Collar replacing disc removed from turbine shaft

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160146010A1 (en) * 2013-07-17 2016-05-26 Siemens Aktiengesellschaft Rotor for a thermal turbomachine
US20160230773A1 (en) * 2013-07-17 2016-08-11 Siemens Aktiengesellschaft Rotor for a thermal turbomachine
US10107103B2 (en) * 2013-07-17 2018-10-23 Siemens Aktiengesellschaft Rotor for a thermal turbomachine
US10233757B2 (en) * 2013-07-17 2019-03-19 Siemens Aktiengesellschaft Rotor for a thermal turbomachine
EP3620258A1 (en) * 2018-09-06 2020-03-11 Ethosenergy Italia S.p.A. Method for repairing a rotor of a multi-stage axial compressor of a gas turbine
CN110878765A (zh) * 2018-09-06 2020-03-13 意博能源意大利股份公司 用于修理燃气轮机的多级轴流压缩机的转子的方法
CN110878765B (zh) * 2018-09-06 2023-01-31 意博能源意大利股份公司 用于修理燃气轮机的多级轴流压缩机的转子的方法

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