KR101739663B1 - 회전 기계의 로터 접속용 지그 및 로터 접속 방법 - Google Patents

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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

제 1 볼트 구멍 안에 배치되고 제 1 볼트 구멍에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 기둥 형상부를 가지는 축 부재와, 제 2 볼트 구멍 안에 배치되고 제 2 볼트 구멍에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 통 형상부를 가지는 슬리브를 구비하고, 축 부재는, 끼워맞춤 기둥 형상부의 단부에 형성되고 제 1 볼트 구멍으로부터 제 2 볼트 구멍을 향해 점차 직경 축소되는 테이퍼부를 더 구비하며, 슬리브에 있어서의 끼워맞춤 통 형상부에는, 슬리브의 축을 중심으로 제 2 볼트 구멍으로부터 제 1 볼트 구멍을 향해 점차 직경 확대되는 테이퍼 구멍이 형성되어 있다.

Description

회전 기계의 로터 접속용 지그 및 로터 접속 방법{JIG FOR ROTOR CONNECTION OF A ROTARY MACHINE, AND ROTOR CONNECTION METHOD}
본 발명은, 회전 기계에 있어서 분할된 로터끼리를 접속할 때에 이용하는 로터 접속용 지그에 관한 것이다. 본원은, 2012년 8월 6일에, 일본에 출원된 특허출원 2012-174345호에 근거해서 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
가스터빈, 증기 터빈 등의 회전 기계의 로터는, 예를 들면 터빈 측과 발전기 측으로 축 방향으로 분할되어 있고, 이것들이 접속되어서 구성되어 있다. 이러한 로터 접속의 일례는, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되어 있다.
이와 같이 복수로 분할된 로터 끼리를 접속할 때, 천정 크레인을 사용하여 각각의 로터를 매단 상태로 크레인을 조작하고, 로터 끼리의 축심 맞춤을 행하고 있다. 그 외의 로터 접속의 예로서는 특허 문헌 2를 들 수 있다.
일본 특허 공개 2012-77702호 공보 일본 실용신안등록 공개 소화61-108521호 공보
크레인으로 매단 상태로 회전 기계의 로터의 축심 맞춤을 행하는 조작은 대단히 어렵고,이 작업에 시간을 필요로 하고 있다. 작업성이 좋지 않고, 비용상승의 요인이 되어 버릴 가능성이 있다.
본 발명은, 용이하게 축심 맞춤이 가능한 회전 기계의 로터 접속용 지그, 및 로터 접속 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은 이하의 수단을 채용하고 있다. 본 발명의 제 1 태양에 관련되는 회전 기계의 로터 접속용 지그는, 제 1 로터의 단부에 설치된 제 1 플랜지부와, 제 2 로터의 단부에 설치된 제 2 플랜지부를 맞대고, 상기 제 1 플랜지부에 형성된 제 1 볼트 구멍과 상기 제 2 플랜지부에 형성된 제 2 볼트 구멍에 볼트를 삽입 통과시켜 상기 제 1 로터와 상기 제 2 로터를 접속할 때에 사용하는 회전 기계의 로터 접속용 지그에 있어서, 상기 제 1 볼트 구멍 안에 배치되고 상기 제 1 볼트 구멍에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 기둥 형상부를 가지는 축 부재와, 상기 제 2 볼트 구멍 안에 배치되고 상기 제 2 볼트 구멍에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 통 형상부를 가지는 슬리브를 구비한다. 상기 축 부재는, 상기 끼워맞춤 기둥 형상부의 단부에 형성되고 상기 제 1 볼트 구멍으로부터 상기 제 2 볼트 구멍을 향해 점차 직경 축소되는 테이퍼부를 더 구비하며, 상기 슬리브에 있어서의 상기 끼워맞춤 통 형상부에는, 상기 슬리브의 축을 중심으로 해서 상기 제 2 볼트 구멍으로부터 상기 제 1 볼트 구멍을 향해 점차 직경 확대되고 상기 테이퍼부에 끼워맞춤 가능한 테이퍼 구멍이 형성되어 있다.
이러한 회전 기계의 로터 접속용 지그에 의하면, 제 1 볼트 구멍 및 제 2 볼트 구멍에 설치된 축 부재와 슬리브를 서서히 근접시키면, 테이퍼부와 테이퍼 구멍이 정확히 끼워맞춤된다. 이와 같이 끼워맞춤된 상태에서는, 축 부재의 중심 축과 슬리브의 중심 축이 일치한다. 이것에 의해서, 제 1 볼트 구멍 및 제 2 볼트 구멍의 축선이 일치한다. 따라서, 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부와의 축심 맞춤이 가능해진다.
또, 상기 축 부재는, 상기 제 1 볼트 구멍쪽의 단부로부터, 상기 축 부재의 축을 중심으로 해서 상기 축의 방향으로 오목하게 형성된 공구 구멍과, 상기 테이퍼부의 단부에 형성되고, 상기 제 1 볼트 구멍으로부터 상기 제 2 볼트 구멍을 향해 연장되는 수 나사부를 갖고 있어도 좋다.
이러한 공구 구멍과 수 나사부에 의해서, 축 부재에 슬리브를 체결할 수 있다. 축 부재의 테이퍼부와 슬리브의 테이퍼 구멍을 용이하게, 확실히 끼워맞춤시키는 것이 가능해져서, 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부의 축심 맞춤이 가능해진다. 또한, 축 부재 및 슬리브를 용이하게 떼어낼 수도 있다.
또, 상기 끼워맞춤 통 형상부의 축의 방향에 있어서의 치수는, 상기 볼트가 삽입 통과되는 방향에 있어서의 상기 제 2 플랜지부의 폭 치수 이하이어도 좋다.
이와 같이 하는 것에 의해, 끼워맞춤 통 형상부가 제 2 볼트 구멍에 끼워맞춤되었을 때에, 이 끼워맞춤 통 형상부가 제 2 플랜지부로부터 제 1 플랜지부를 향해 돌출하지 않기 때문에, 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부의 축심 맞춤이 보다 용 이해진다.
게다가 상기 축 부재는, 상기 제 1 볼트 구멍쪽의 단부로부터, 상기 축 부재의 축의 방향으로 오목하게 형성된 인발구 장착용의 제 1 나사 구멍을 갖고 있어도 좋다.
이러한 제 1 나사 구멍에, 예를 들면 아이 볼트 등의 인발구를 나사결합하는 것에 의해, 축 부재를 제 1 볼트 구멍 및 제 2 볼트 구멍으로부터 용이하게 뽑아내는 것이 가능해진다.
또, 상기 슬리브는, 상기 제 2 볼트 구멍쪽의 단부로부터, 상기 슬리브의 축의 방향으로 오목하게 형성된 인발구 장착용의 제 2 나사 구멍을 갖고 있어도 좋다.
이러한 제 2 나사 구멍에, 예를 들면 아이볼트 등의 인발구를 나사결합하는 것에 의해, 슬리브를 제 2 볼트 구멍으로부터 용이하게 뽑아내는 것이 가능해진다.
본 발명의 제 2 태양과 관련되는 로터 접속 방법은, 제 1 로터의 단부에 설치된 제 1 플랜지부와, 제 2 로터의 단부에 설치된 제 2 플랜지부를 맞대고, 상기 제 1 플랜지부에 형성된 복수의 제 1 볼트 구멍과 상기 제 2 플랜지부에 형성된 복수의 제 2 볼트 구멍에 볼트를 삽입 통과시켜 상기 제 1 로터와 상기 제 2 로터를 접속하는 로터 접속 방법에 있어서, 상기 제 1 볼트 구멍 안에 배치되고 상기 제 1 볼트 구멍에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 기둥 형상부를 가지는 축 부재와, 상기 제 2 볼트 구멍 안에 배치되고 상기 제 2 볼트 구멍에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 통 형상부를 가지는 슬리브를 구비하고, 상기 축 부재는, 상기 끼워맞춤 기둥 형상부의 단부에 형성되고 상기 제 1 볼트 구멍으로부터 상기 제 2 볼트 구멍을 향해 점차 직경 축소되는 테이퍼부를 더 구비하고, 상기 슬리브에 있어서의 상기 끼워맞춤 통 형상부에는, 상기 슬리브의 축을 중심으로 해서 상기 제 2 볼트 구멍으로부터 상기 제 1 볼트 구멍을 향해 점차 직경 확대되는 테이퍼 구멍이 형성되어 있는 로터 접속용 지그를 준비하는 접속 준비 공정과, 상기 복수의 제 1 볼트 구멍 중 하나 이상에 상기 축 부재의 상기 끼워맞춤 기둥 형상부를 끼워맞춤시키는 것과 동시에, 상기 제 1 볼트 구멍에 대응하는 상기 제 2 볼트 구멍에 상기 슬리브의 상기 끼워맞춤 통 형상부를 끼워맞춤시키고, 추가로 상기 테이퍼부와 상기 테이퍼 구멍을 끼워맞춤시키는 지그 설치 공정과, 상기 지그 설치 공정에서 상기 축 부재 및 상기 슬리브를 끼워맞춤시킨 이외의 하나 이상의 상기 제 1 볼트 구멍 및 상기 제 2 볼트 구멍에 상기 볼트를 삽입통과해서 설치하는 볼트 설치 공정과, 상기 지그 설치 공정 및 상기 볼트 설치 공정의 후에, 상기 지그 설치 공정에서 설치한 상기 축 부재 및 상기 슬리브를 떼어내는 지그 분리 공정과, 상기 지그 분리 공정에서 상기 축 부재 및 상기 슬리브를 떼어낸 상기 제 1 볼트 구멍 및 상기 제 2 볼트 구멍에 상기 볼트를 삽입 통과해서 설치하는 볼트 최종 설치 공정을 구비한다.
이러한 로터 접속 방법에 의하면, 지그 설치 공정에서의 로터 접속용 지그의 테이퍼부와 테이퍼 구멍의 끼워맞춤에 의해서, 제 1 플랜지부와 제 2 플랜지부의 축심 맞춤이 가능해진다. 이와 같이 축심을 맞추면서 최종적으로 모든 제 1 볼트 구멍과 제 2 볼트 구멍에 볼트를 설치할 수 있어, 제 1 로터와 제 2 로터를 용이하게 접속할 수 있다.
본 발명의 회전 기계의 로터 접속용 지그 및 로터 접속 방법에 의하면, 테이퍼부를 가지는 축 부재와, 테이퍼 구멍을 가지는 슬리브에 의해서, 용이하게 축심 맞춤이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그가 적용되는 로터의 주요부를 도시하는 도면이다.
도 2a는 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그가 적용되는 로터의 단면도로서, 도 1의 A－A 단면을 도시한다.
도 2b는 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그가 적용되는 로터의 단면도로서, 도 1의 B－B 단면을 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그가 설치된 상태를 도시하는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그의 축 부재를 도시하는 도면으로서, 측면도를 도시한다.
도 4b는 본 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그의 축 부재를 도시하는 도면으로서, 도 4a의 화살표 A 방향에서 본 것을 도시한다.
도 5a는 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그의 슬리브를 도시하는 도면으로서, 측면도를 도시한다.
도 5b는 본 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그의 슬리브를 도시하는 도면으로서, 도 5a의 화살표 B 방향으로 본 것을 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그에 관해, 로터 접속 방법의 순서를 도시하는 작업 플로우 도면이다.
도 7a는 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그에 관해, 지그 설치 공정을 시계열로 도시하는 도면이다.
도 7b는 본 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그에 관해, 지그 설치 공정을 시계열로 도시하는 도면이다.
도 7c는 본 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그에 관해, 지그 설치 공정 및 볼트 설치 공정의 완료 상태를 도시하는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 형태와 관련되는 접속용 지그(회전 기계의 로터 접속용 지그: 1)에 대해 설명하지만, 우선 처음에, 접속용 지그(1)가 적용되는 로터(100)에 대해 설명한다.
로터(100)는, 예를 들면 가스 터빈이나 증기 터빈 등의 회전 기계에 이용되어, 회전력을 전달하는 부재이다.
도 1 및 도 2a, b에 도시한 바와 같이, 로터(100)는, 제 1 로터(110)와, 제 1 로터(110)의 일단에 접속된 제 2 로터(120)로 구성된다. 제 1 로터(110) 및 제 2 로터(120)의 축선은 서로 일치하고, 또 로터(100)의 축선(O)을 이루고 있다. 제 1 로터(110) 및 제 2 로터(120)로 이루어진 로터(100)는, 축선(O)을 중심으로 회전 가능하다.
이하, 제 1 로터(110)는, 제 1 로터(110) 및 제 2 로터(120)의 접속부(C)(도 7c 참조)에 대해서 축선(O)의 제 1의 방향쪽(D1)(본 실시 형태에서는 도 1의 지면을 향해 좌측)에 배치되어 있고, 제 2 로터(120)는 접속부(C)에 대해서 축선(O)의 제 2의 방향쪽(D2)(본 실시 형태에서는 도 1의 지면을 향해 우측)에 배치되어 있는 것으로서 설명한다.
제 1 로터(110)는, 원기둥 형상을 이루는 제 1 본체부(111)와, 이 제 1 본체 부(111)의 제 2의 방향쪽(D2)의 단부에 설치되고 제 1 본체부(111)보다 외경이 큰 원반 형상을 이루는 제 1 플랜지부(112)를 구비하고 있다. 이 제 1 플랜지부(112)는, 제 1 본체부(111)의 외경보다 직경 방향의 외측이 되는 위치에 원주 방향으로 간격을 두고 복수 배치되며 축선(O)을 따른 방향으로 제 1 플랜지부(112)를 관통해서 형성된 제 1 볼트 구멍(113)을 갖고 있다.
제 2 로터(120)는, 마찬가지로 원기둥 형상을 이루는 제 2 본체부(121)와, 이 제 2 본체부(121)의 제 1의 방향쪽(D1)의 단부에 설치되고 제 2 본체부(121)보다 외경이 큰 원반 형상을 이루는 제 2 플랜지부(122)를 구비하고 있다. 이 제 2 플랜지부(122)는, 제 2 본체부(121)의 외경보다 직경 방향의 외측이 되는 위치에 원주 방향으로 간격을 두고 복수 배치되며 축선(O)을 따른 방향으로 제 2 플랜지부(122)를 관통해서 형성된 제 2 볼트 구멍(123)을 갖고 있다.
제 1 플랜지부(112)와 제 2 플랜지부(122)는 직경 치수가 동일하게 되어 있다.
그리고, 제 1 로터(110)와 제 2 로터(120)가 동심 축 상에서 맞대어질 때에는, 제 1 볼트 구멍(113)과 제 2 볼트 구멍(123)이 정확히 동일한 원주 방향 위치에 배치되도록, 이들 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍(123)이 형성되어 있다. 또, 제 1 볼트 구멍(113)과 제 2 볼트 구멍(123)은, 구멍의 내경 치수가 동일하게 되어 있다.
다음에, 접속용 지그(1)에 대해서 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 접속용 지그(1)는, 제 1 볼트 구멍(113)에 끼워맞춤되어 제 1 볼트 구멍(113)으로부터 제 2 볼트 구멍(123)에 걸쳐서 배치되는 축 부재(10)와, 제 2 볼트 구멍(123)에 끼워맞춤되는 것과 동시에 축 부재(10)에 외주쪽으로부터 끼워맞춤되는 슬리브(20)를 구비하고 있다.
도 4a, b에 도시한 바와 같이, 축 부재(10)는, 축(P1)을 중심으로 한 핀 형상을 이루고, 제 1의 방향쪽(D1)의 단부에 설치된 머리 부분(11)과, 머리 부분(11)의 제 2의 방향쪽(D2)에 설치된 스토퍼부(14)와, 스토퍼부(14)의 제 2의 방향쪽(D2)에 설치된 끼워맞춤 기둥 형상부(13)를 갖고 있다.
게다가 축 부재(10)는, 끼워맞춤 기둥 형상부(13)의 제 2의 방향쪽(D2)의 단부에 모따기부(15a)를 거쳐서 형성된 테이퍼부(16)와, 테이퍼부(16)의 제 2의 방향쪽(D2)의 단부에 모따기부(15b)를 거쳐서 형성된 수 나사부(17)를 갖고 있다.
머리 부분(11)은, 원기둥 형상을 이루고, 게다가 축(P1)을 중심으로 제 1의 방향쪽(D1)으로부터 제 2의 방향쪽(D2)으로 오목하게 형성된 육각 구멍(공구 구멍: 12)을 갖고 있다. 이 육각 구멍(12)의 내부 중앙에는, 축(P1)을 중심으로 해서 제 1의 방향쪽(D1)로부터 제 2의 방향쪽(D2)으로 더욱 오목하게 제 1 나사 구멍(19)이 형성되어 있고, 이 제 1 나사 구멍(19)에는, 도시하지 않은 나사가 나사결합 가능하게 되어 있다.
스토퍼부(14)는, 제 1 볼트 구멍(113)의 내경 치수보다 대직경으로 형성된 원판 형상을 이루고, 축 부재(10)가 제 1 플랜지부(112)에 설치된 상태에서, 상기 스토퍼부(14)의 제 2의 방향쪽(D2)을 향하는 단면이 제 1 플랜지부(112)에 접촉한다. 이와 같이 해서 축 부재(10) 전체를 제 1 플랜지부(112)에 걸 수 있도록 하고 있다.
끼워맞춤 기둥 형상부(13)는, 제 1 볼트 구멍(113)의 내경 치수와 동일한 외경 치수를 가지는 원기둥 형상을 이루고, 제 1 볼트 구멍(113)에 끼워맞춤 가능하게 있다. 또, 제 2의 방향쪽(D2)의 단부에는 모따기부(15a)가 설치되어 있다. 그리고, 끼워맞춤 기둥 형상부(13)와 모따기부(15a)의 축(P1) 방향의 합계 치수(L3)와, 제 1 플랜지부(112)의 축선(O) 방향의 폭 치수(L1)의 사이에 L1≥L3의 관계가 성립하고 있다. 축 부재(10)가 제 1 플랜지부(112)에 설치된 상태에서는, 끼워맞춤 기둥 형상부(13) 및 모따기부(15a)의 모두가 제 1 볼트 구멍(113)의 내부에 배치된다. 이 상태에서, 축 부재(10)는 제 1 볼트 구멍(113)의 직경 방향으로 이동 불가능하다.
테이퍼부(16)는, 제 1의 방향쪽(D1)으로부터 제 2의 방향쪽(D2)을 향해서, 모따기부(15a)를 거쳐서 형성되며 끼워맞춤 기둥 형상부(13)로부터 외경 치수가 점차 축소되는 원추대 형상을 이룬다. 그리고, 스토퍼부(14)가 제 1 플랜지부(112)에 접촉한 상태에서, 테이퍼부(16)의 적어도 일부가 제 2 볼트 구멍(123) 내에 위치 하도록 설치되어 있다.
수 나사부(17)는, 제 2의 방향쪽(D2)의 단부에 위치되고, 테이퍼부(16)보다 소경으로 형성된 원기둥 형상을 이룬다. 그 원기둥 형상의 외주면에는, 수 나사를 갖고 있다. 게다가 스토퍼부(14)가 제 1 플랜지부(112)에 접촉한 상태에서, 수 나사부(17)의 적어도 일부가 제 2 플랜지부(122)로부터 제 2의 방향쪽(D2)으로 돌출하도록 설치되어 있다.
제 1 플랜지부(112)의 축(P1) 방향의 폭 치수(L1), 제 2 플랜지부(122)의 축선(O) 방향의 폭 치수(L2), 끼워맞춤 기둥 형상부(13)와 모따기부(15a)의 축(P1) 방향의 합계 치수(L3), 테이퍼부(16)와 모따기부(15b)의 축(P1) 방향의 합계 치수 (L4)의 사이에는, L1＋L2＞L3＋L4의 관계가 성립하고 있다.
도 5a, b에 도시한 바와 같이, 슬리브(20)는, 축(P2)을 중심으로 한 원통 형상을 이루고, 제 2 볼트 구멍(123)에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 통 형상부(21)와, 끼워맞춤 통 형상부(21)의 제 2의 방향쪽(D2)에 설치되는 슬리브 스토퍼부(22)를 갖고 있다. 그리고 이 슬리브(20)에는, 이들 끼워맞춤 통 형상부(21)와 슬리브 스토퍼부(22)를 축(P2) 방향으로 관통하는 테이퍼 구멍(23)이 형성되어 있다.
끼워맞춤 통 형상부(21)는, 원통 형상을 이루고 제 1의 방향쪽(D1)에 위치 하며, 게다가 제 2 볼트 구멍(123)의 내경과 동일한 외경 치수를 갖는 것에 의해, 제 2 볼트 구멍(123)에 끼워맞춤 가능하게 되어 있다. 또, 끼워맞춤 통 형상부(21)의 축(P2) 방향의 치수(L5)와, 제 2 플랜지부(122)의 축선(O) 방향의 폭 치수(L2)의 사이에 L2≥L5의 관계가 성립하고 있다. 슬리브(20)가 제 2 플랜지부(122)에 설치된 상태에서는, 끼워맞춤 통 형상부(21)의 전체가 제 2 볼트 구멍(123)의 내부에 배치된다. 이 상태에서, 슬리브(20)는 제 2 볼트 구멍(123)의 직경 방향으로 이동 불가능하다.
슬리브 스토퍼부(22)는, 제 2의 방향쪽(D2)에 위치하고, 또한 제 2 볼트 구멍(123)의 내경보다 대직경으로 형성된 원통 형상을 이루고, 슬리브(20)가 제 2 플랜지부(122)에 설치된 상태에서, 상기 슬리브 스토퍼부(22)의 제 1의 방향쪽(D1)을 향하는 단면이 제 2 플랜지부(122)에 접촉한다. 이와 같이 해서 슬리브(20) 전체를 제 2 플랜지부(122)에 걸 수 있도록 하고 있다.
테이퍼 구멍(23)은, 끼워맞춤 통 형상부(21) 및 슬리브 스토퍼부(22)를 축(P2)의 방향으로 관통해서 형성되고, 제 2의 방향쪽(D2)으로부터 제 1의 방향쪽(D1)을 향해 점차 직경 확대되도록 형성되어 있다. 이 테이퍼 구멍(23)은, 축 부재(10)의 스토퍼부(14)가 제 1 플랜지부(112)에 접촉하고, 슬리브 스토퍼부(22)가 제 2 플랜지부(122)에 접촉한 상태에서, 축 부재(10)의 테이퍼부(16)에 외주쪽으로부터 정확히 끼워맞춤 가능하게 되어 있다.
게다가 슬리브 스토퍼부(22)에는, 원주 방향에 간격을 두고 복수 배치되고, 제 2의 방향쪽(D2)으로부터 제 1의 방향쪽(D1)으로 오목하게 제 2 나사 구멍(24)이 형성되어 있다. 이 제 2 나사 구멍(24)에는, 나사가 나사결합 가능하게 되어 있다.
다음에, 접속용 지그(1)를 이용한, 로터(100)의 접속 방법의 순서에 대해서 설명한다.
도 6 및 도 7a~c에 도시한 바와 같이, 로터(100)의 접속 방법은, 제 1 로터(110)와 제 2 로터(120)를 대향시켜 배치해서 접속용 지그(1)를 준비하는 접속 준비 공정(S1)과, 접속용 지그(1)를 설치하는 지그 설치 공정(S2)을 구비하고 있다.
또한, 지그 설치 공정(S2)에서 접속용 지그(1)를 설치한 개소 이외의 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍에 볼트(30)(도 7c 참조)를 설치하는 볼트 설치 공정(S3)을 구비하고 있다.
게다가 지그 설치 공정(S2) 및 볼트 설치 공정(S3)의 후에, 접속용 지그(1)를 떼어내는 지그 분리 공정(S4)과, 접속용 지그(1)를 떼어낸 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍에 볼트(30)를 설치하는 볼트 최종 설치 공정(S5)을 구비하고 있다.
우선, 접속 준비 공정(S1)을 실행한다. 제 1 로터(110) 및 제 2 로터(120)를 천정 크레인 등으로 매단다. 그리고, 매단 상태에서 제 1 로터(110) 및 제 2 로터(120)를 맞대고, 제 1 볼트 구멍(113)과 이것에 대응하는 제 2 볼트 구멍(123)이 대향하도록 배치한다. 이 시점에서, 제 1 볼트 구멍(113)의 축(P1)과, 이 제 1 볼트 구멍(113)에 대향하는 제 2 볼트 구멍(123)의 축(P2)은 축 어긋남 상태로 되어 있다.
다음에, 지그 설치 공정(S2)을 실행한다. 도 7a에 도시한 바와 같이, 제 1 볼트 구멍(113) 중 소정 수(예를 들면 4개)에 대해서, 제 1의 방향쪽(D1)으로부터 축 부재(10)를 끼워맞춤시켜 스토퍼부(14)를 제 1 플랜지부(112)에 접촉시킨다. 또, 축 부재(10)가 배치된 제 1 볼트 구멍(113)에 대응하는 제 2 볼트 구멍(123)에, 제 2의 방향쪽(D2)으로부터 슬리브(20)를 끼워맞춤시켜 슬리브 스토퍼부(22)를 제 2 플랜지부(122)에 접촉시킨다. 이 때, 제 1 플랜지부(112)와 제 2 플랜지부(122)의 사이에서는 축선(O)의 직경 방향으로 d1의 양(量)의 축 어긋남이 생긴다. 축(P1)과 축(P2)의 사이에도 마찬가지로 d1의 양(量)의 축 어긋남이 생긴다.
이 상태에서, 도 7b에 도시한 바와 같이, 제 1 플랜지부(112)와 제 2 플랜지부(122)를 근접시키는 것에 의해 상기 축 어긋남의 양 d1이 d2로 감소한다.
이와 같이 해서, 도 7c에 도시한 바와 같이, 축 부재(10)의 수 나사부(17)를 슬리브(20)로부터 제 2의 방향쪽으로 돌출시킨 상태에서 너트(31a)를 수 나사부(17)에 나사결합시켜 체결한다. 그리고, 축 부재(10)의 테이퍼부(16)와 슬리브(20)의 테이퍼 구멍(23)을 끼워맞춤시키는 것과 동시에 제 1 플랜지부(112)와 제 2 플랜지부(122)를 사이에 둔다.
추가로 볼트 설치 공정(S3)을 실행한다. 도 7c에 도시한 바와 같이, 지그 설치 공정(S2)에서 축 부재(10) 및 슬리브(20)를 마련한 위치 이외의 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍(123) 중 소정 수(예를 들면 4개)에 대해, 볼트(30)를 제 1 볼트 구멍(113)으로부터 제 2 볼트 구멍(123)에 걸쳐서 삽입통과한다. 그리고 너트(31b)를 볼트(30)에 나사결합시켜 체결하는 것에 의해 제 1 플랜지부(112)와 제 2 플랜지부(122)를 사이에 두고 이들을 접속한다.
이 때, 지그 설치 공정(S2)에 의해서 축심이 일치한 제 1 볼트 구멍(113)과 이것에 대응하는 제 2 볼트 구멍(123)에만 볼트 설치 공정(S3)으로 볼트(30)를 설치한다. 만약, 모든 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍(123)에 대해 축심이 일치하고 있지 않은 경우에는, 지그 설치 공정(S2)을 재차 실행해서 접속용 지그(1)를 추가한다. 지그 설치 공정(S2)과 볼트 설치 공정(S3)을 병행해서 반복하고, 최종적으로 모든 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍(123)에, 볼트(30)나 또는 접속용 지그(1)를 설치한다.
볼트(30)는 리머 볼트이지만, 볼트(30)는 리머 볼트에 한정하지 않고 통상의 볼트를 이용해도 상관없다.
계속해서, 지그 분리 공정(S4)을 실행한다. 볼트 설치 공정(S3)에 있어서, 볼트(30)에 너트(31b)를 체결한 채로, 축 부재(10)로부터 너트(31a)를 철거해서 접속용 지그(1)를 떼어낸다.
마지막으로, 볼트 최종 설치 공정(S5)을 실행한다. 지그 분리 공정(S4)에서 접속용 지그(1)를 떼어낸 후의 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍(123)에 대해서 볼트(30)를 삽입통과해서 설치하고, 너트(31b)에 의해서 제 1 플랜지부(112)와 제 2 플랜지부(122)를 사이에 두고 이것을 접속한다.
이러한 접속용 지그(1)에 의하면, 지그 설치 공정(S2)에서 접속용 지그(1)를 설치하고, 테이퍼부(16)와 테이퍼 구멍(23)을 정확히 끼워맞춤시키면, 상기 축 어긋남의 양 d1 및 d2가 0이 되어, 축 부재(10)의 축(P1) 및 슬리브(20)의 축(P2)이 동일 축 상에 위치한다. 이것에 의해서 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍(123)의 축선 끼리가 일치한다.
이와 같이 축 부재(10)의 테이퍼부(16)와 슬리브(20)의 테이퍼 구멍(23)의 끼워맞춤, 및 볼트(30)의 설치를 모든 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍(123)에서 실행하는 것에 의하여, 모든 제 1 볼트 구멍(113)과 이것에 대응하는 제 2 볼트 구멍(123)에 있어서 축심을 일치시킬 수 있다. 이와 같이 해서, 제 1 플랜지부(112)와 제 2 플랜지부(122)의 축심 맞춤이 가능해진다.
또, 볼트 최종 설치 공정(S5)를 마치고, 모든 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍(123)에 볼트(30)를 설치한 후에는, 최종적으로 축 부재(10), 슬리브(20)는 모두 떼어내진다. 이 때문에, 로터(100)의 작동 시에는 이들이 로터(100) 내에 잔류하는 일이 없다.
게다가 축 부재(10)에 있어서의 육각 구멍(12)과 수 나사부(17)에 의해서, 육각 구멍(12)에 육각 렌치를 찔러 넣어 수 나사부(17)에의 너트(31a)의 체결이 가능해진다. 그 때문에, 축 부재(10)와 슬리브(20)를 확실하게 조이고, 축 부재(10)의 테이퍼부(16)와 슬리브(20)의 테이퍼 구멍(23)을, 용이하게, 확실히 끼워맞춤시키는 것이 가능해진다.
또, 이들 육각 구멍(12)에 의해서 너트(31a)의 떼어냄이 용이해진다. 그 때문에, 축 부재(10) 및 슬리브(20)는 용이하게 떼어낼 수 있다.
또, 축 부재(10)의 제 1 나사 구멍(19)에, 예를 들면 도시하지 않은 아이볼트 등을 나사결합하는 것에 의해, 축 부재(10)를 제 1 볼트 구멍(113)으로부터 용 이하게 뽑아내는 것이 가능해진다. 마찬가지로, 제 2 나사 구멍(24)에, 도시하지 않은 아이볼트 등을 나사결합하는 것에 의해, 슬리브(20)를 제 2 볼트 구멍(123)으로부터 용이하게 뽑아내는 것이 가능해진다.
본 실시 형태의 접속용 지그(1)에 의하면, 접속용 지그(1)를 이용하는 것에 의해, 용이하게 제 1 로터(110)와 제 2 로터(120)를 접속할 수 있다.
그리고, 접속용 지그(1)가 로터(100)에 잔류한 상태에서 로터(100)가 사용되는 일이 없어, 큰 강도가 불필요해지고, 또 반복적인 사용도 가능하기 때문에, 큰 코스트 장점을 기대할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세를 설명했지만, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서, 다소의 설계 변경도 가능하다.
예를 들면, 축 부재(10)에는 육각 구멍(12), 수 나사부(17)를 반드시 마련하지 않아도 되고, 축 부재(10) 및 슬리브(20)를 제 1 볼트 구멍(113) 및 제 2 볼트 구멍(123)에 삽입하는 것에 의해, 테이퍼부(16)와 테이퍼 구멍(23)을 끼워맞춤시켜도 된다. 이 경우, 축 부재(10)의 코스트를 억제할 수 있다.
마찬가지로, 축 부재(10)의 제 1 나사 구멍(19), 슬리브(20)의 제 2 나사 구멍(24)은 반드시 마련하지 않아도 되고, 형성 위치, 수량 등도 상술한 실시 형태의 경우로 한정되지 않는다.
또, 축 부재(10)에는 가공성의 문제가 없으면, 모따기부(15a, 15b)는 마련하지 않아도 된다. 테이퍼부(16)와 끼워맞춤 기둥 형상부(13), 테이퍼부(16)와 수 나사부(17)가 외주 면에서 매끄럽게 연속해서 마련되어 있어도 된다.
추가로 축 부재(10), 슬리브(20)의 설치 방향은 역이어도 좋다. 축 부재(10)는 제 2 볼트 구멍(123) 쪽으로부터, 슬리브(20)는 제 1 볼트 구멍(113) 쪽으로부터 설치 가능하다. 이 때에는, 상술한 치수 L1, L2, L3, L4, L5에 대해 마찬가지로 고려할 필요가 있다.
또, 상술의 실시 형태에서는 제 1 로터(110)와 제 2 로터(120)를 직접 접속 하고 있지만, 예를 들면, 제 1 로터(110)와 제 2 로터(120)의 사이에 접속 축을 사이에 끼우고, 이들 제 1 로터(110)와 제 2 로터(120)를 접속할 때에도 접속용 지그(1)를 사용할 수 있다.
[산업상 이용 가능성]
이 회전 기계의 로터 접속용 지그, 및 로터 접속 방법에 의하면, 테이퍼부를 가지는 축 부재와 테이퍼 구멍을 가지는 슬리브에 의해서, 용이하게 축심 맞춤이 가능해진다.
1 접속용 지그(회전 기계의 로터 접속용 지그)
10 축 부재
11 머리 부분
12 육각 구멍(공구 구멍)
13 끼워맞춤 기둥 형상부
14 스토퍼부
15a, 15b 모따기부
16 테이퍼부
17 수 나사부
19 제 1 나사 구멍
20 슬리브
21 끼워맞춤 통 형상부
22 슬리브 스토퍼부
23 테이퍼 구멍
24 제 2 나사 구멍
30 볼트
31a, 31b 너트
100 로터
110 제 1 로터
111 제 1 본체부
112 제 1 플랜지부
113 제 1 볼트 구멍
120 제 2 로터
121 제 2 본체부
122 제 2 플랜지부
123 제 2 볼트 구멍
P1 축
P2 축
D1 제 1의 방향쪽
D2 제 2의 방향쪽
O 축선
S1 접속 준비 공정
S2 지그 설치 공정
S3 볼트 설치 공정
S4 지그 분리 공정
S5 볼트 최종 설치 공정

Claims (7)

  1. 제 1 로터의 단부에 마련된 제 1 플랜지부와, 제 2 로터의 단부에 마련된 제 2 플랜지부를 맞대고, 상기 제 1 플랜지부에 형성된 제 1 볼트 구멍과 상기 제 2 플랜지부에 형성된 제 2 볼트 구멍에 볼트를 삽입 관통시켜 상기 제 1 로터와 상기 제 2 로터를 접속할 때에 사용하는 회전 기계의 로터 접속용 지그에 있어서,
    상기 제 1 볼트 구멍 안에 배치되고 상기 제 1 볼트 구멍에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 기둥 형상부를 가지는 축 부재와,
    상기 제 2 볼트 구멍 안에 배치되고 상기 제 2 볼트 구멍에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 통 형상부를 가지는 슬리브를 구비하고,
    상기 슬리브에 있어서의 상기 끼워맞춤 통 형상부에는, 상기 슬리브의 축을 중심으로 해서 상기 제 2 볼트 구멍으로부터 상기 제 1 볼트 구멍을 향해 점차 직경 확대되어 테이퍼부에 끼워맞춤 가능한 테이퍼 구멍이 형성되고,
    상기 슬리브의 상기 끼워맞춤 통 형상부의 축의 방향에 있어서의 치수(L5)와, 상기 볼트가 삽입 관통되는 방향에 있어서의 상기 제 2 플랜지부의 폭 치수(L2)의 관계는, L2≥L5인
    회전 기계의 로터 접속용 지그.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 축 부재는, 상기 끼워맞춤 기둥 형상부의 단부에 형성되고 상기 제 1 볼트 구멍으로부터 상기 제 2 볼트 구멍을 향해 점차 직경 축소되는 상기 테이퍼 부를 추가로 가지는
    회전 기계의 로터 접속용 지그.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 축 부재는,
    상기 제 1 볼트 구멍쪽의 단부로부터, 상기 축 부재의 축을 중심으로 해서 상기 축의 방향으로 오목하게 형성된 공구 구멍과,
    상기 테이퍼부의 단부에 형성되고, 상기 제 1 볼트 구멍으로부터 상기 제 2 볼트 구멍을 향해 연장되는 수 나사부를 가지는
    회전 기계의 로터 접속용 지그.
  4. 삭제
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 축 부재는, 상기 제 1 볼트 구멍쪽의 단부로부터, 상기 축 부재의 축의 방향으로 오목하게 형성된 인발구 장착용의 제 1 나사구멍을 가지는
    회전 기계의 로터 접속용 지그.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 슬리브는, 상기 제 2 볼트 구멍쪽의 단부로부터, 상기 슬리브의 축의 방향으로 오목하게 형성된 인발구 장착용의 제 2 나사구멍을 가지는
    회전 기계의 로터 접속용 지그.
  7. 제 1 로터의 단부에 마련된 제 1 플랜지부와, 제 2 로터의 단부에 마련된 제 2 플랜지부를 맞대고, 상기 제 1 플랜지부에 형성된 복수의 제 1 볼트 구멍과 상기 제 2 플랜지부에 형성된 복수의 제 2 볼트 구멍을 연통하도록 상기 제 1 로터와 상기 제 2 로터를 접속하는 로터 접속 방법에 있어서,
    상기 제 1 볼트 구멍 안에 배치되고 상기 제 1 볼트 구멍에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 기둥 형상부를 가지는 축 부재와, 상기 제 2 볼트 구멍 안에 배치되고 상기 제 2 볼트 구멍에 끼워맞춤되는 끼워맞춤 통 형상부를 가지는 슬리브를 구비하고, 상기 축 부재는, 상기 끼워맞춤 기둥 형상부의 단부에 형성되어 상기 제 1 볼트 구멍으로부터 상기 제 2 볼트 구멍을 향해 점차 직경 축소되는 테이퍼부를 더 구비하고, 상기 슬리브에 있어서의 상기 끼워맞춤 통 형상부에는, 상기 슬리브의 축을 중심으로 해서 상기 제 2 볼트 구멍으로부터 상기 제 1 볼트 구멍을 향해 점차 직경 확대되는 테이퍼 구멍이 형성되어 있는 로터 접속용 지그를 준비하는 접속 준비 공정과,
    상기 복수의 제 1 볼트 구멍 중 하나 이상에 상기 축 부재의 상기 끼워맞춤 기둥 형상부를 끼워맞춤시키는 것과 동시에, 상기 제 1 볼트 구멍에 대응하는 상기 제 2 볼트 구멍에 상기 슬리브의 상기 끼워맞춤 통 형상부를 끼워맞춤시키고, 또한 상기 테이퍼부와 상기 테이퍼 구멍을 끼워맞춤시키는 지그 설치 공정과,
    상기 지그 설치 공정에서 상기 축 부재 및 상기 슬리브를 끼워맞춤시킨 이외의 하나 이상의 상기 제 1 볼트 구멍 및 상기 제 2 볼트 구멍에 제 1 볼트를 삽입관통시켜 설치하는 볼트 설치 공정과,
    상기 지그 설치 공정 및 상기 볼트 설치 공정의 후에, 상기 지그 설치 공정에서 설치한 상기 축 부재 및 상기 슬리브를 떼어내는 지그 분리 공정과,
    상기 지그 분리 공정에서 상기 축 부재 및 상기 슬리브를 떼어낸 상기 제 1 볼트 구멍 및 상기 제 2 볼트 구멍에 제 2 볼트를 삽입 관통시켜 설치하는 볼트 최종 설치 공정을 구비하고,
    상기 슬리브의 상기 끼워맞춤 통 형상부의 축의 방향에 있어서의 치수(L5)와, 상기 제 1 및 제 2 볼트가 삽입 관통되는 방향에 있어서의 상기 제 2 플랜지부의 폭 치수(L2)의 관계는, L2≥L5인
    로터 접속 방법.
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