JPS6229767A - 可調整式ガイドベ−ン軸受 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はガイドベーン軸受の取付孔をもつ水力機械に好
適な可調整式ガイドベーン軸受に関する。

〔発明の背景〕

第６図は従来構造の水車及びポンプ水車のガイドベーン
操作機構の詳細を示す。

ランナ９の外周部に複数枚設けられたガイドベーン５の
上端部に、ガイドリング（図示せず）の回転力を伝達す
るガイドベーンレバー１０が設置しである。更に、ガイ
ドベーンレバー１０の外周部にガイドベーン５のスラス
ト荷重を支えるス２ス）　ＩＪソング１、上カバー１主
板内に設置しであるガイドベーン上部軸受６、流水部よ
りの漏水を防止するグランドパツキン１２、グランドパ
ツキン１２を押える押えリング１３．又、ガイドベーン
５の下端部はボトムリング２が設置され、その内部には
ガイドベーン下部軸受７が設けられている。上池から流
れる圧力水は導水管（図示せず）、ケーシング４を通り
、ランナ９に圧力水を導くステーリング３に流入する。

ケーシング４、ステ−リング３、ボトムリング２は一般
にコンクリートで埋設されている。

ガイドベーン５の上部ステム５ａと下部ステム５ｂは同
志で加工されている。更に、上カバー１に設置さルてい
る複数個のガイドベーン上部軸受の取付孔、ボトムリン
グ２に設置されている複数個のガイドベーン下部軸受取
付孔を同志とする必要がある。従って、従来よシ第７図
に示すように、従来、上カバー１とボトムリング２を一
体として。

複数個あるガイドベーン軸受の取付孔を加工していた。

又、ボトムリング２はコンクリートに埋設しであるが、
発電所の建設に於いては、据付工程上、上カバー１等の
露出部と比較し、通常約六ケ月から一年早く据付けを行
うため、製作工程では、上カバー１とボトムリング２と
の製作工程の同期化が困難であった。この問題を回避す
るため、第８図、第９図に示すように、テンプレート２
０にあらかじめ加工したガイドベーン軸受の取付孔の中
心を基準に、上カバー１、又は、ボトムリング２に設け
るガイドベーン軸受の取付孔１３．２ａをテンプレート
と同一中心で加工する事によシ、上カバー１とボトムリ
／グ２．それぞれのガイドベーン軸受の取付孔１ａ、２
ａをテンプレートを介在させて同志となるように加工し
ていた。この方法ではテンプレート製作に多大の費用と
時間を要していた。

一方、ボトムリング２の現地据付けでは、ボトムリング
２がコンクリートに埋込まれるため、このコンクリート
硬化時に発生する硬化熱による変形、下部に充填された
コンクリートによる浮力を受け、ボトムリング２の上方
への変位、更に。

ボトムリング２が取付けられる相手部品のステーリング
３はケーシング４の内周端でステーリング３に全周現地
溶接される事によるステーリング３自身の変位があシ、
これらの変位要因が集積される結果、工場で同意加工さ
れた、両部品のガイドベーン取付孔は最終据付完了時点
では大巾にくるいを生じるのが常である。このような場
合には、ガイドベーンの上下軸受が互いに偏芯してしま
うため、ガイドベーン５の組立が不能になつた襲、仮に
組立られたすしても、第５図のように、ガイドベーン５
が傾いて取付られる事になシ、この結果ガイドベーン５
の相互の重なシ部に１すきま”を生じ、充分な封水作用
ができなくなると云う結果をひき起す。このような問題
が予想される事態では、１ｊ正に非常に多くの費用を要
するばかシか、据付の工程を大巾にくるわす等の弊害か
あつた。尚、最も近い公知例としては特開餡５５−１４
２９７２号公報がある。本公知例ではステーリング、ボ
トムリングが一体化されるが、この形では上カバーと同
時組立の上回時孔加工ができない、このメとめ種度確保
のためには、もう一方の加工法であるテンプレートを介
在させて加工することになシ、経済性の点で不充分であ
った。

〔発明の目的〕

本発明の目的はガイドベーン上・下軸受を同志に組立て
る答易さ、ガイドベーン軸受の取付孔加工用テンプレー
トの省略、上カバー、ボトムリング組合せ同時ポーリン
グ加工の省略、更に、ステーリングとボトムリングを一
体化１−１刻品コストの低減、重量の低減等低価格製品
を提供する事にある。

〔発明の概要〕

本発明の要点は、 （１）　　ガイドベーン上・下軸受を保持するために上
カバー、ボトムリングに設けられた取付孔の一方を軸受
ケース外径に対して大きな直径間隙を与え、他方の軸受
中心に対して同志にセットさせることを容易にしたこと
、 Ｑ）上記の間隙内にすきまを埋めるために、軸受ケース
外径と上カバー、ボトムリングのどちらか一方の取付径
と合致させ、これらを互いに偏芯させた偏芯ブツシュを
弾入したことにある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。第１図は水車及びポン
プ水車のガイドベーン操作機構を示す。

ガイドベーン上部軸受ケース１６はガイドベーン羽根５
Ｃにかかる水圧力を支え、且つ、ガイドベーン５の回転
を摺動させるガイドベーン上部軸受６を保持し、その上
部７ランジでネジ１７及び位置固定、軸受荷重支持のだ
めのノックピン２３によシ、上カバー１に固定されてい
る。ガイドベーン上部ステム５ａよりの圧力水の漏れを
防止するパツキン１４．ガイドベーン軸受ケース１６の
取付面には、ガイドベーン上部軸受ケース１６の外周部
ｄと上カバー１のガイドベーン上部軸受ケー／ス取付穴
りとの間の漏水を防止する板パツキン１５又は丸ひも状
パツキンが設置される。

ガイドベーン下部ステム５ｂでは、ガイドベーン下部軸
受７はステーリング３と一体に成形されたボトムリング
に密着固定され、ガイドベーン上部軸受６と同様、水圧
力を支え、且つ、ガイドベーン５の回転を円滑に行なわ
せている。常にガイドベーン上部ステム５ａとガイドベ
ーン下部ステム５ｂとは、常に、同容で回転運動を必要
とすることは、従来と同様である。従って、ガイドベー
ン下部軸受７とガイドベーン上部軸受６も同容でなくて
はならない。ステーリング３のガイドベーン下部軸受７
の取付穴Ｄ′と上カバー１のガイドベーン上部軸受ケー
ス１６の取付孔りの加工方法は従来技術でのべたが、本
発明ではガイドベーン上・下軸受の取付孔り、　　Ｄ’
の加工をそれぞれ単独で行ない、且つ、ガイドベーン上
部軸受の取付孔りをガイドベーン上部軸受ケース１６の
外周径ｄよ勺大きくシ１間隙Ｇを設ける構造とし、この
間隙内をガイドベーン上部軸受ケース１６をガイドベー
ン下部軸受７の中心と同容になるように移動略せること
により、単独加工の偏芯の吸収、据付時の櫨々の変位を
吸収し問題なく同容の据付が可能となる。これにより従
来技術の諸問題が回避できる。この直径間隙２Ｇは偏芯
誤差分を考慮して与える墨になるが、ガイドベーン上下
軸受６゜７の内径の０．５９！（〜１０チの範囲に設定
するのが良い。尚、可Ａ整部分はガイドベーン下部軸受
７側としても同様の効果が得られる。ガイドベーン−上
部軸受６に作用する水圧荷重はガイドベーン軸受ケース
１６を伝わシ、上部フランジの取付ボルト１７．ノック
ビン２３を介して、上カバー１に最終的に伝えられる。

本得造ではガイドベーン軸受ケース１５の円筒部、ノッ
クピン２３が水圧力伝達に充分な強度を要求されるが、
実際上は問題ないレベルで設計が可能である。しかし、
超高落差機、超大型機では次の対応を図る方がよシ良い
効果が得られる。

第２図は前記に対応できるガイドベーン軸受部の詳細を
示す。

第３図は第２図に於ける偏芯ブツシュ１８及び上部軸受
ケース１６のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面を示したものであ
る。

第３図では、ガイドベーン上部軸５ａの実際中心Ａに対
し、上カバー１に加工されたガイドベーン上部軸受ケー
ス１６用取付孔りの中心Ｃがδ３だけ偏芯している状態
を示す。この様な偏芯状態に於いて、上カバー１に加工
された取付孔りの内面に偏芯ブツシュ１８の外径面が、
ガイドベーン上部軸受ケース１６の外径面に密着できれ
ば、ガイドベーン５からの水圧力は、ガイドベーン上部
軸受ケース１６．偏芯ブツシュ１８を介在してスムーズ
に上カバー１に伝達することができる。この条件を満た
すためには第３図に示すような二つの偏芯部材、すなわ
ち、偏芯ブツシュ１８と上部軸受ケース１６とを互いに
組合せ装着させることにより可能となる。ここで上部軸
受ケース１６は内径ｄｏ　　（ガイドベーン上部軸５−
ａにはまシ合う直径）と外径ｄとを、δｌだけ偏芯させ
て製作する。一方、偏心ブツシュ１８は内径ｄ（上部軸
受ケース１６の外径面にはまシ合う直径）と外径Ｄ（上
カバー１の取付孔りとはまり合う）とをδまたけ偏芯さ
せて製作する。そして、これらの偏心を同一方向になる
ように組合せると第３図のように、最大調整可能偏心量
δ３＝δ２＋δ１が得られる。ここで最大調整可能偏心
量δ３は実機に予想される予想最大偏心量δＧより大き
く設計しておけば充分にその役目は果せる。

ここで上部軸受ケース１６側にも偏心を設ける必要性に
ついて述べる。この偏心を与えないとすれば、偏心ブツ
シュ１８の偏心δ２のみで調整することになシ、（つま
シ、δ３＝δ２ｔＡ点はＢ点に重なる）加工偏心量が増
えることになシ、余り好都合ではない。それ以上に問題
なのは、その据付の都度、多くのガイドベーン５毎に実
偏心量δ３が異なシ、その方向も異なるため、個々に実
測し、それに合せた加工を施こした偏芯ブツシュ１８と
せざろを得なくなる。これは、実質、工程を延長させる
ばかシが加工費用がかさむことになる。更に経年的に変
位が生じ偏心が変った時に偏芯ブツシュ１８は再使用不
可となる。これに対し上部軸受ケース１６をδ１だけ偏
心させることによシ、最大謂望可能偏心量δ３＝δ１＋
δ２が得られ最小偏心旦δ３＝δｌ−δ２を得ることが
できる。ここでδｌ＝δ２で設計すればδ３＝０となシ
、この結果δ３−Ｏ〜δ３迄無段で、凋腹可能となる。

これは実偏心がＯ〜最大予想１心δ。

（ここでδｏくδ３　）の間をどのようにばらついても
調整可能なることを示す。実際の偏心量の調整は調心ブ
ツシュ１８をＢ点（すなわち、上部軸受ケース１６の外
径面の中心、第３図の６点）の廻シに廻動させることに
、ｌ違せられ、かつ、あらゆる方向での調整が可能とな
る。ここで調整を完了せる偏芯ブツシュ１８はロックさ
せるためにピン１９を取付けることにより、据付を完了
することばなる。尚、上部軸受ケース１６もある範囲に
廻動調整できるよう、その取付ポル）１７のボルト孔は
支障のないよう回転方向に細長の孔としておく必要があ
る。

以上述べた方式とすることによシ本実施例によれば。

Ｕ）　現地据付過程で生じた変位を吸収でき、多くの修
正費用を低減できる。

（２）上カバー１、ボトムリング２は単独孔加工できる
ため、従来の二部品組合せ同時ポーリング加工が不要、
あるいは、テンプレートが不要となるなど、経済性が向
上する。

（３）従来の二部品組合せ同時ポーリング加工をするた
めに、ステーリング３とボトムリング２とは分１４Ｉ構
造とせざるを得なかったが、これが単独加工できるため
、一体構造とすることができる。このため、７ランジ結
合部、この部の機械加工、取付ボルト等が不要となり大
きな重量低減、原価低減が帆れる。

（４）ステーリング３．ボトムリング２の一体化によシ
、輸送容積は大きい方のステーリング３に包含されるた
め、従来側梱包による二部品の容積よりも小さくなシ輸
送費が低減できる。

（５）従来、ガイドベーン上・下軸受の偏心によシ生じ
ることのろった第４図のようなガイドベーン５０頌きβ
が、据付調整の段階で修正できることとなり、この傾き
に起因したガイドベーン全閉時の相互のガイドベーン５
間のすきま（第５図（ａ））を無くすることができ、圧
力水の漏れをなくすことができ、信頼性向上が図れる。

頑きβによるガイドベーンの羽根上・下端面ギャップの
不揃い（Ｇｌ　＞（ｈ　）を生じ、悪条件下ではＧ２く
０、すなわち、上カバー１．ボトムリング２との間隙が
なくなＬｗ：触のトラブル分生じることもあったがこれ
を未然に防止できる。

図中９はランチ、２１はリンク、２２は加工機である。

び据付工程の短縮が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるガイドベーン操作機構の断面図、
第２図は本発明によるガイドベーン上部軸受部の詳細図
、第３図は第２図の■−■矢視断面図、第４図はガイド
ベーンの組立状態を示す図、第５図は第４図のＡ−Ａ、
Ｂ−Ｂ矢視断面図、第６図は従来のガイドベーン操作機
構の断面図、第７図は従来の上カバー及びボトムリング
のカイトベーン軸受の取付孔の一体加工方法を示す図、
第１８図、第９図は従来のテンプレートを用いた上刃パ
ー及びボトムリングそれぞれのガイドベーン軸受の取付
孔の単独加工方法を示す図である。 １・・・上カバー、３・・・ステーリング、４・・・ケ
ーシング、５・・・ガイドベーン、５ａ・・・ガイドベ
ーン上部ステム、５ｂ・・・ガイドベーン下部ステム、
５ｃ・・・ガイドベーン羽根、６・・・ガイドベーン上
部軸受、７・・・ガイドベーン下部軸受、９・・・う／
す、１０・・・ガイドベーンレバー、１１・・・スラス
トリング、１４・・・バッキング、１５・・・板パツキ
ン、１６・・・ガイドベーン上部軸受ケース、１７・・
・ボルト、２１・・・リンク、２３・・・ノックビン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ステーリングとボトムリングとを一体に形成した水
   車またはポンプ水車において、 ガイドベーン上部軸受を保持する上カバーに設けた取付
   孔、前記ガイドベーン下部軸受を保持する前記ボトムリ
   ングに設けた取付孔のいずれか一方を各軸受ケース外筒
   との間に大きな直径間隙を設けこの部分に挿入される相
   手軸受を他方の軸受の中心ライン上に調整可能に取付け
   られるようにしたことを特徴とする可調整式ガイドベー
   ン軸受。 ２、特許請求の範囲第１項に於いて、前記軸受ケース外
   筒と軸受内径面とに偏心を与え、 前記上カバー、前記ボトムリングに設けた取付孔のいず
   れかに合致させた外径と、前記軸受ケース外筒の径に合
   致した内径とをもち、これらを互いに偏心させた偏心ブ
   ッシュを前記直径間隙内に挿入可調整式ガイドベーン軸
   受。