JPS642785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には水車に関するものであ
り、さらに詳しくは、一体化されたスピードリン
グ・吐出リング（stay ring−discharge ring）
内での案内羽根の設置に関するものである。本発
明は、さらに詳しくは、水車の一体化されたスピ
ードリング吐出リング内での下方ゲートステムブ
ツシングの芯合せおよび設置に向けられている。

多くの形式の水車において、種々の構成要素
は、個々のユニツトとして製作されている。これ
は、数段階での工場組立を可能とし、数段階での
現場組立をも可能にする。しかし、費用を減小
し、構成要素の強さを増大させるために一体化さ
れた構造が利用される大型の水車においては、案
内羽根ステムすなわち軸のための正確な芯合せを
つくるために下方ゲートステムブツシングを設置
するのは困難であつた。過去において、ブツシン
グは、別の底の独立底リングまたは吐出リングに
機械加工された孔に工場において設置された。こ
の作業は、孔を正確に位置決めするために穿孔用
固定治具または型板を必要とする。

しかし、大型の水車においては、構成要素は、
各部分に製作され、そして現場において組立てら
れる。また、一体化された構造は、機械の構造強
さを増加し、また製造費を減小するようになる。
したがつて、一体化されたスピードリング・吐出
リングは、現場において組立てられ、他の構成要
素より先に、コンクリート構造体に入れられる。
勿論、これは、特に多数の孔がつくられ、これら
の孔を芯合せしなければならない場合に問題を生
じる。

本発明の一般的目的は、一体化されたスピード
リング・吐出リングにおいて案内羽根ブツシング
を芯合せし設置するための方法および装置を提供
することである。

本発明の別の目的は、水車の一体化されたスピ
ードリング・吐出リング内で下方ゲートステムブ
ツシングを現場で芯合せして設置を行なうための
方法および装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、高価な穿孔用固定
治具または型板の設備および使用を要しない案内
羽根ステムブツシングの現場での芯合せおよび設
置のための方法および装置を提供することであ
る。

本発明の別の目的は、一体化されたスピードリ
ング・吐出リング構造体を利用でき、案内羽根の
ステムを支持するための軸受孔が、固定治具を必
要としないで工場において切削でき、かつ多数の
案内羽根軸受が、ほぼ完全な芯合せで現場設置で
きる方法および装置を提供することである。

第１図を参照すると、水車１０の一部分が示さ
れ、一体化されたスピードリング・吐出リング
（第１部材）１１が示されている。一体化された
スピードリング・吐出リング１１には、うず巻室
１２が溶接され、ここを通つて水流は、羽根車１
４へ流れ、そして吸出し管１６中へ流れる。一体
化されたスピードリング・吐出リング１１および
うず巻室１２は、後に組立てられる水車の他の構
成要素に先立つて動力室のコンクリート基礎１７
に埋められる。大きさおよび耐えなければならな
い力のために、ヘツドカバー（第２部材）２１
は、それぞれ上方および下方の水平に配置された
板すなわちデツキ部材２２および２３を備えた組
立てられた部材である。上方および下方の部材
は、円筒形側壁２４によつて互に固く連結されて
いる。垂直に配置された中央軸受ハウジング２６
は、ヘツドカバー組立体２１を補強し、水車軸ベ
アリング２７を支持し、ここに水車軸２８が軸支
されている。

水車１０は、複数の案内羽根３１を包含し、そ
の１つが図示され、これらは、水車を通る水の量
を制御するために作動する。図示したように、各
案内羽根３１は、案内羽根のブレード３３の下端
にスタブ軸すなわちステム３２を備えている。こ
のスタブ軸３２は、一体化されたスピードリン
グ・吐出リング１１の底リング３７に形成された
開口部３６に取付けられた軸受３４に軸支されて
いる。

長い軸すなわち上方ステム４１は、案内羽根の
ブレード３３の上端に連結されている。図示した
ように、ステム４１は、ヘツドカバー組立体２１
の両デツキ２３および２２を通つて延びている。
作動機構（図示されていない）は、案内羽根の位
置決め運動と行なうために周知の方法でステム４
１の上方延長部に作動可能に連結されている。上
方ステム４１を支持するために、中間支持組立体
４２および上方支持組立体４３の形態の上方案内
羽根ブツシングが設けられている。上方支持組立
体４３は、ヘツドカバー組立体２１の製作時に、
工場において上方デツキに切削形成された開口部
４６の中に配置される。同様に、中間支持組立体
４２も、ヘツドカバー製作時に工場において下方
デツキ２３に切削形成された開口部４７に配置さ
れる。同様の方法で、軸受３４は、一体化された
スピードリング・吐出リング１１に切削された開
口部３６内に置かれている。

開口部４６，４７は、ヘツドカバー組立体内に
あるので、これらは、一線上に穿孔でき、そのた
めに支持組立体４２，４３は、正確に整列してい
る。しかし、開口部３６は、スピードリング・吐
出リング１１内にあり、これは、早い時期にコン
クリートに別個に埋められ、したがつて支持組立
体４３および４２と開口部３６内に置かれた軸受
３４との芯合せの問題が生ずる。これは、各案内
羽根組立体について当てはまる。したがつて、現
場設置のための高価な穿孔用固定治具を備えるこ
とは、非常に高価な費用要因になることが明らか
である。

本発明では、下方軸受組立体３４と上方および
中間の支持組立体４２，４３との、できるだけ完
全に近い現場芯合せが可能である。この目的のた
めに、芯合せ用棒４１Ａを備えた装置５０が、製
作されたスピードリング・吐出リング１１内の孔
３６に各下方軸受組立体３４を芯合せするために
提供されている。第２図に示したように、下方軸
受すなわちブツシング組立体３４は、ブツシング
５１およびブツシング（スリーブ）５２を包含
し、これらは、下方軸受締付用固定治具５５に取
付けられ、すなわち締付けられている。締付用固
定治具５５は、良好なレイアウトで、すでに粗く
穿孔または炎切断されたスピードリング・吐出リ
ングの開口部３６の直径より大きい直径の円形本
体部材５６を包含している。したがつて、本体部
材５６は、底リング３７の表面５７に載置され、
開口部３６を囲んでいる。締付用固定治具５５
は、複数の半径方向内向きに延びるリブ５８を備
え、それらリブ５８の端は、円形本体部材５６の
内面に溶接されている。リブ５８の内端は、パイ
ロツト６１のフランジ付ヘツド５９の上面に載り
かつこれに溶接されている。したがつて、パイロ
ツト６１は、円形本体部材５６によつて垂下支持
されかつすべての方向に該部材５６と一緒に移動
できるブツシングよりなる。図示したように、パ
イロツトブツシング６１は、ブツシング５１の孔
に係合し、このブツシング５１は、ブツシング
（スリーブ）５２内に配置されている。

すでに述べたように、ヘツドカバー２１および
一体化されたスピードリング・吐出リング１１
は、異なる時期に製作される。これは、ヘツドカ
バー２１が製作される遥か以前に、一体化された
スピードリング・吐出リング１１が、動力室基礎
内に置かれた埋め込み構成要素であるから、当然
である。この状態のもとにおいては、工場におい
て２つのユニツト２１および１１を組立てて開口
部４６，４７および３６を一緒に一直線上に穿孔
することは、不可能である。ここで、開口部４
６，４７および３６に言及してきたけれども、必
要な案内羽根３１のすべてを収容するために水車
軸２８の軸線のまわりに円形に配置された関連す
る開口部２４ないし２８があることもまた、記憶
されなければならない。したがつて、開口部４６
および４７は、ヘツドカバーの製作中に容易に一
直線上に穿孔でき、開口部３６は、別に、良好な
レイアウトで穿孔または炎切断される。しかし、
これは、軸受組立体の芯合せを行なうのに問題を
生じる。

この問題を克服するために、ブツシング５１お
よびブツシング（スリーブ）５２よりなる下方軸
受組立体３４は、下方軸受組立体芯合せ用固定治
具５５に、しつかりと締付けられる。この目的の
ために、パイロツトブツシング６１は、複数の軸
線方向に延びる孔６６を備え、（この場合、これ
は、３つであり）、等間隔を置いている。第２図
において、孔６６の１つだけが示されている。孔
６６の各々は、ブツシング６１の端面の下に延び
るボルト６７を受入れている。つまみクランプ６
８は、ボルト６７の各々の下方に延びるねじ端部
上にねじ係合されている。ブツシングとスリーブ
の組立体３４は、ボルトおよびつまみクランプに
よつて締付用固定治具５５に締付けられ、そのた
めに、ブツシングスリーブ組立体３４は、固定治
具５５とともにすべての方向に半径方向に移動で
きる。ブツシングスリーブ組立体３４を締付用固
定治具５５に締付けると、これは開口部３６内に
置かれる。中間軸受パイロツト４２は、ヘツドカ
バー開口部４７中に挿入され、そして開口部４７
中にすでに挿入されていたスリーブ４９内に置か
れる。芯合せ用棒４１Ａは、開口部４６および４
７を通つて挿入され、下方ブツシング６１内への
棒の下方パイロツト端７１の係合を行なう。ブツ
シング６１に棒４１Ａのパイロツト端７１を係合
すると、棒４１Ａは、充分に挿入でき、中間ブツ
シング４２に係合し、また、上方ブツシング４３
内の上方パイロツト７３に充分に係合する。これ
によつて、パイロツト７２および７３において２
つのヘツドカバーブツシング４２および４３と下
方ブツシング組立体３４の芯合せを自動的に行な
う。

芯合せができると、商業的に入手しうる自己硬
化材料（即ち、流動状態の合成樹脂と硬化剤との
混合物であつて、冷間又は熱間で硬化し、隣接し
た部品と固く結合するもの、例えばプラスチツク
鋼混合物が、ブツシング（スリーブ）５２の外面
と下方孔すなわち開口部３６の表面との間に存在
する空間７６中に注入される。プラスチツク鋼混
合物が、流れ出すのを防止するために、パテまた
はＯリングなどのダム（シール）７７が、第２図
に示したようにブツシングスリーブ組立体３４の
下に挿入される。適当なプラスチツク鋼混合物
は、デブコンプラスチツクスチール“ビー”
（DEVCON PLASTIC STEEL“Ｂ”）（注入タイ
プ）（流動状態のエポキシ樹脂と硬化剤と鋼との
混合物であつて、液状であり鋳込み可能なもので
ある）として知られている。この混合物は、硬化
したとき、圧縮力1265.4Kg／cm²（18000psi）を示
す。混合物が硬化し、棒４１Ａの軸線と整列する
位置に軸受組立体３４を固定したときに、芯合せ
用棒４１Ａは、除去され、クランプ６８はゆるめ
られる。その後に、芯合せ用固定治具５５は除去
できる。混合物の上面は、仕上げされて、研磨に
よつて表面５７と同一平面にされる。

好ましい芯合せ装置の上記説明から、非常に単
純でしかも有効な装置が、異なる時期に別の部材
内に構成されていた他の軸受組立体とともに一方
の部材におけるすでに穿孔された開口部内に置か
れた軸受組立体を芯合せするために提供されたこ
とは、了解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一体化されたスピードリング・吐出
リングを示し、設置された案内羽根および案内羽
根ベアリング芯合せ装置を示す水車の一部の垂直
断面図であり、第２図は、案内羽根ステムブツシ
ングの芯合せおよび設置のための装置の拡大断面
図である。 １１……第１部材（スピードリング・吐出リン
グ）、２１……第２部材（ヘツドカバー）、５１，
５２……第１ブツシング、４２，４３……第２ブ
ツシング（支持組立体）、３６……開口部、４６，
４７……開口、５５……締付用固定治具、４１Ａ
……芯合せ用棒、６６，６７，６８……締付用構
造体、６１……パイロツト（ブツシング）、７１
……下方パイロツト端、５９……ヘツドフラン
ジ、６７……ボルト、６８……つまみクランプ、
７７……シール（ダム）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１部材１１および第２部材２１に包含され
   た２つの間隔を置いた開口部３６と４６，４７内
   で下方ブツシング組立体３４と第２ブツシング４
   ２，４３とを芯合せするための方法であつて、上
   記両ブツシングが異なる時期に挿入される場合の
   上記方法において、 上記第１部材１１における上記開口部の一方３
   ６内に置かれるべき下方ブツシング組立体３４
   を、上記開口部の他方４６，４７における第２ブ
   ツシング４２，４３と準備的に軸線方向整列して
   置くことと、 上記下方ブツシング組立体３４の中央開口部内
   に締付用固定治具５５を挿入することと、 上記締付用固定治具に上記下方ブツシング組立
   体３４を締付けることと、 上記第２部材２１における開口部４６，４７内
   に支持された上記第２ブツシング４２，４３を通
   つて軸線方向に芯合せ用棒４１Ａを上記締付用固
   定治具中に挿入し、上記締付用固定治具およびこ
   れに締付けられた上記下方ブツシング組立体３４
   の半径方向移動を行ない、上記芯合せ用棒の軸線
   と最終的に同心に整列させることと、 上記第１部材１１における開口部３６内に最終
   的に整列して置かれた上記下方ブツシング組立体
   ３４を固定することと、 上記芯合せ用棒および締付用固定治具を除去す
   ることと、よりなることを特徴とする芯合せ方
   法。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の芯合せ方法にお
   いて、上記下方ブツシング組立体３４の外面と、
   上記第１部材１１における上記一方の開口部３６
   の孔との間の空間に、注入可能の自己硬化材料を
   充填して該材料を硬化させることによつて上記第
   １部材１１に、最終的に芯合せされた下方ブツシ
   ング組立体３４を固定することを特徴とする芯合
   せ方法。 ３ 中央開口部を有するパイロツト６１を備えた
   締付用固定治具５５であつて、上記開口部３６よ
   り大きく、かつ下方へブツシング組立体３４が置
   かれるべき上記開口部３６に対し重なり包囲関係
   に第１部材１１上に移動可能に位置決めされた締
   付用固定治具５５と、 上記締付用固定治具によつて支持され、かつ操
   作したとき上記締付用固定治具のパイロツト６１
   内の中央開口部と上記下方ブツシング組立体３４
   とを軸線方向に整列させて有効に固定するように
   操作できる解除自在の締付用構造体６６，６７，
   ６８と、 第２部材２１によつて支持された第２ブツシン
   グ４２，４３内に、ぴたりと嵌合する直径のもの
   であり、かつ上記締付用固定治具およびこれに固
   定された下方ブツシング組立体３４の半径方向移
   動が、第２部材２１における第２ブツシング４
   ２，４３の軸線と整列されるときに上記締付用固
   定治具のパイロツト６１における中央開口部中に
   挿入できる芯合せ用棒４１Ａと、からなることを
   特徴とするブツシングの芯合せ装置。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の芯合せ装置にお
   いて、上記締付用固定治具５５のパイロツト６１
   は、垂下円形部材からなり、上記中央開口部は、
   上記芯合せ用棒４１Ａの端７１を、上記円形部材
   を通してびたりと受入れるようになつている中央
   ボアであることを特徴とする芯合せ装置。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の芯合せ装置にお
   いて、 上記垂下円形部材は、上記下方ブツシング組立
   体３４の上端に当る外向きに延びる半径方向ヘツ
   ドフランジ５９を備え、 上記垂下円形部材は、上記中央ボアを取巻いて
   いる複数の軸線方向に延びる開口部６６を有し、 ボルト６７が、上記開口部６６の各々に配置さ
   れ、上記ボルトの端部は、ねじが切られ、上記ボ
   ルトは、これが通される孔から外向きに延びる長
   さのものであり、 つまみクランプ６８が、上記ボルト６７のねじ
   付き延長端部にねじ係合され、かつ上記下方ブツ
   シング組立体３４と係合できるものであり、上記
   つまみクランプ６８と上記垂下円形部材の半径方
   向に延びるヘツドフランジ５９との間で上記下方
   へブツシング組立体３４の締付を行なうようにな
   つていることを特徴とする芯合せ装置。 ６ 特許請求の範囲第５項記載の芯合せ装置にお
   いて、上記下方ブツシング組立体３４の外径と上
   記第１部材１１における上記１つの開口部のボア
   との間の空間を、自己硬化材料で充填して上記下
   方ブツシング組立体３４を上記第１部材１１に軸
   線方向整列位置において固定することができるよ
   うに上記下方ブツシング組立体３４の下端を取巻
   くシール７７を備えたことを特徴と、する芯合せ
   装置。