KR101958135B1

KR101958135B1 - 지지 장치, 터빈, 회전 기계의 조립 방법, 및 회전 기계의 분해 방법

Info

Publication number: KR101958135B1
Application number: KR1020177027024A
Authority: KR
Inventors: 아키히코 시로타; 다케키 나카야마; 다이치 오자키
Original assignee: 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-18
Publication date: 2019-03-13
Also published as: CN107407163A; CN107407163B; JP2016188620A; JP6509008B2; US20180066542A1; US10619516B2; DE112016001549T5; KR20170122225A; WO2016158533A1

Abstract

지지 장치는 외측 부재의 하반부의 윗면에 설치된 오목부에 배치되는 본체부 및 본체부에 설치되어 내측 부재의 하반부에 대향하는 전면으로부터 내측 부재의 하반부를 향해 돌출하고, 내측 부재의 하반부에 설치된 구멍부에 착탈 자유자재로 배치되는 돌출부를 갖는 지지 부재와, 오목부에 설치된 저면과 본체부에 설치되어 저면에 대향하는 아랫면 사이에 배치되는 제1 조정 부재와, 본체부의 위쪽에 배치되어 본체부에 설치된 윗면에 제1 간격을 통해 대향하는 수평부 및 오목부에 설치되어 회전축의 직경 방향 내측을 향하는 내벽 면과 본체부에 설치되어 내벽 면에 대향하는 후면 사이에 배치되는 연직부를 갖고 외측 부재의 하반부에 고정되는 상부 라이너를 구비한다. 오목부의 내벽 면과 내벽 면에 대향하여 배치된 면인 내측 부재의 하반부의 외면과의 거리는 지지 부재의 회전축에 수직하고도 수평한 방향의 외형 치수보다도 크다.

Description

지지 장치, 터빈, 회전 기계의 조립 방법, 및 회전 기계의 분해 방법

본 발명은 지지 장치, 터빈, 회전 기계의 조립 방법, 및 회전 기계의 분해 방법에 관한 것이다.

터빈의 익환(翼環)(wing ring)은 차실(車室)의 하반부에 설치된 지지 장치에 지지된다. 지지 장치의 심(shim) 또는 라이너(liner)와 같은 조정 부재의 두께를 조정함으로써, 연직 방향의 익환의 위치가 조정되어, 로터와 익환과의 간격이 조정된다. 특허문헌 1에 개시되어 있는 지지 장치는 익환의 하반부에 부착되었던 지지체와, 지지체를 지지하는 하반부 라이너와, 지지체를 누르는 상반부 라이너를 갖는다. 하반부 라이너의 두께를 조정함으로써, 연직 방향의 익환의 위치가 조정된다. 상반부 라이너로 지지체를 누름으로써, 차실의 해방 시에 있어서의 익환의 기립이 방지된다.

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 제(평)06-081604호

종래 기술에 있어서, 하반부 라이너의 두께를 조정하기 위해 하반부 라이너에 액세스하려고 하는 경우, 차실 및 익환의 상반(上半)을 해방하고, 상반부 라이너를 제거한 후, 익환의 하반(下半)으로부터 지지체를 떼어내는 것이 가능한 높이까지 로터 및 익환의 하반을 기립하는 작업이 필요하다. 그 경우, 익환의 위치 조정 작업이 장기화할 가능성이 있다.

본 발명의 양태는 익환과 같은 내측 부재의 위치 조정을 원활하게 실시할 수 있는 지지 장치, 터빈, 회전 기계의 조립 방법, 및 회전 기계의 분해 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 양태는 회전축을 중심으로 회전하는 회전체의 주위에 배치되어 상하로 분할 가능한 외측 부재 및 내측 부재를 갖는 정지체의 상기 외측 부재에 상기 내측 부재를 지지하는 회전 기계의 지지 장치로서, 상기 외측 부재의 하반부의 윗면에 설치된 오목부에 배치되는 본체부 및 상기 본체부에 설치되어 상기 내측 부재의 하반부에 대향하는 전면으로부터 상기 내측 부재의 하반부를 향해 돌출하고, 상기 내측 부재의 하반부에 설치된 구멍부에 착탈 자유자재로 배치되는 돌출부를 갖는 지지 부재와, 상기 오목부에 설치된 저면과 상기 본체부에 설치되어 상기 저면에 대향하는 아랫면 사이에 배치되는 제1 조정 부재와, 상기 본체부의 위쪽에 배치되어 상기 본체부에 설치된 윗면에 제1 간격을 통해 대향하는 수평부 및 상기 오목부에 설치되어 상기 회전축의 직경 방향 내측을 향하는 내벽 면과 상기 본체부에 설치되어 상기 내벽 면에 대향하는 후면 사이에 배치되는 연직부를 갖고 상기 외측 부재의 하반부에 고정되는 상부 라이너를 구비하며, 상기 오목부의 상기 내벽 면과 상기 내벽 면에 대향하여 배치된 면인 상기 내측 부재의 하반부의 외면과의 거리는 상기 지지 부재의 상기 회전축에 수직하고도 수평한 방향의 외형 치수보다도 큰 지지 장치를 제공한다.

본 발명의 제1 양태에 의하면, 오목부에 설치된 저면과 지지 부재의 본체부에 설치된 아랫면 사이에 배치되어 있는 제1 조정 부재에 액세스하는 경우, 오목부로부터 상부 라이너를 제거한 후, 로터 및 내측 부재를 기립하지 않고, 내측 부재의 하반부로부터 지지 부재를 떼어낼 수 있다. 오목부의 내벽 면과 내측 부재의 하반부의 외면과의 거리는 회전축에 수직하고도 수평한 방향의 상기 지지 부재의 외형 치수보다도 크기 때문에, 로터 및 내측 부재를 기립하지 않아도 지지 부재를 수평한 방향으로 이동시키고, 구멍부로부터 돌출부를 인출하여, 내측 부재의 하반부로부터 떼어낼 수 있다. 지지 부재가 떼어내짐으로써, 제1 조정 부재에 액세스할 수 있다. 로터 및 내측 부재를 기립하지 않고 제1 조정 부재에 액세스할 수 있기 때문에, 내측 부재의 위치 조정을 원활하게 실시할 수 있다.

또한, 오목부의 내벽 면과 내측 부재의 하반부의 외면과의 거리가 수평한 방향의 지지 부재의 외형 치수보다도 크기 때문에, 구멍부로부터 돌출부를 인출한 후, 지지 부재를 오목부 밖으로 취출하는 작업뿐만 아니라, 지지 부재를 부착하는 작업도 원활하게 실시할 수 있다.

또한, 지지 부재의 본체부의 위쪽에 상부 라이너의 수평부가 배치됨으로써, 외측 부재의 해방 시에 있어서의 내측 부재의 기립이 방지된다. 외측 부재를 분해하여 외측 부재의 상반부를 끌어올릴 때, 열 변형 등에 기인하여 내측 부재의 상반부가 외측 부재의 상반부에 꼭 끼어 있으면, 내측 부재가 함께 기립할 가능성이 있다. 그러나 외측 부재의 하반부에 고정되어 있는 상부 라이너의 수평부가 본체부의 위쪽에 배치되어 있기 때문에, 지지 부재의 기립이 방지되어, 내측 부재의 기립도 방지된다. 또한, 수평부에 의해, 회전 기계의 운전 시에 있어서의 내측 부재의 기립도 방지된다. 내측 부재는 정지체이지만, 회전체가 회전하면, 유체의 유동에 의해 내측 부재에 힘이 가해져 내측 부재도 회전 방향으로 움직이려고 한다. 그러나 수평부가 설치되어 있기 때문에, 지지 부재를 통해 내측 부재의 움직임을 억제할 수 있다. 또한, 지지 부재의 본체부의 후면 측에 상부 라이너의 연직부가 배치됨으로써, 지지 부재의 돌출부가 구멍부로부터 인출되는 것이 방지된다. 예를 들어, 지지 부재가 볼트에 의해 내측 부재의 하반부에 연결되어 있는 경우, 그 볼트가 일시적으로 접혀도 연직부에 의해 지지 부재 및 볼트가 억제되어 있기 때문에, 돌출부가 구멍부로부터 탈락하는 것이 방지된다.

또한, 제1 간격이 설치됨으로써, 수평부와 본체부의 고착이 방지된다. 또한, 수평부와 연직부를 일체로 함으로써, 적은 부품 점수 및 콤팩트한 공간에서 연직 방향의 내측 부재의 위치를 조정할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 상기 수평부의 높이를 조정하는 제2 조정 부재를 구비하는 것이 바람직하다. 제2 조정 부재를 설치함으로써, 외측 부재의 하반부의 윗면에 대한 수평부의 윗면의 높이의 조정, 및 지지 부재와 상부 라이너의 높이 방향의 위치 관계의 조정을 원활하게 행할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 상기 제2 조정 부재는 상기 오목부의 상기 저면과 상기 연직부에 설치되어 상기 저면에 대향하는 아랫면 사이에 배치되어도 좋다. 이에 의해, 상부 라이너의 높이를 조정할 수 있고, 저면에 제2 조정 부재를 설치한 후, 그 제2 조정 부재 위에 상부 라이너를 설치하면 좋기 때문에, 조립 작업을 원활하게 행할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 상기 제1 조정 부재와 상기 제2 조정 부재가 단일 부재로 형성되어도 좋다. 제1 조정 부재와 제2 조정 부재가 단일 부재로 형성됨으로써, 부품 점수(部品点數)를 적게 할 수 있다. 또한, 단일의 조정 부재가 배치됨으로써, 그 조정 부재를 교환해도 지지 부재와 상부 라이너의 높이 방향의 상대 위치를 일정하게 할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 상기 상부 라이너는 제1 부분 및 상기 제1 부분의 적어도 일부보다 아래쪽에 배치되는 제2 부분으로 분할되며, 상기 제2 조정 부재는 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 배치되어도 좋다. 이에 의해, 수평부의 윗면의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 외측 부재의 하반부의 윗면에 대한 수평부의 윗면의 위치 관계를 조정하는 경우, 수평부의 윗면을 가공하지 않아도 제2 조정 부재를 사용하여 조정할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 상기 상부 라이너에 설치된 윗면은 상기 외측 부재의 하반부의 상기 윗면과 동일 평면 내 또는 상기 외측 부재의 하반부의 상기 윗면보다도 아래쪽에 배치되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 외측 부재의 상반부의 아랫면과 외측 부재의 하반부의 윗면을 밀착시킬 수 있다. 또한, 상부 라이너의 윗면을 외측 부재의 하반부의 윗면과 동일 평면 내에 배치함으로써, 회전 기계의 운전 시에 있어서의 내측 부재의 기립의 방지를 위해 수평부가 본체부를 억제할 때, 상부 라이너의 윗면이 외측 부재의 상반부에 지지되기 때문에, 상부 라이너의 수평부가 힘을 받았을 때에 상부 라이너에 발생하는 굴곡 응력을 억제할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 상기 본체부와 상기 제1 조정 부재 사이에 배치되어, 상기 본체부의 상기 아랫면과 접촉하는 하부 라이너를 구비해도 좋다. 회전 기계의 운전 시에, 내측 부재의 열 변형 등에 기인하여, 지지 부재가 회전축의 직경 방향으로 이동할 가능성이 있다. 제1 조정 부재가 얇은 판상 또는 필름상인 경우, 지지 부재의 본체부와 제1 조정 부재가 접촉한 상태에서 지지 부재가 이동하면, 제1 조정 부재가 마찰되어 열화한다. 또한, 제1 조정 부재 아래의 오목부의 저면도 열화할 가능성이 있다. 본체부와 제1 조정 부재 사이에, 본체부의 아랫면과 접촉하도록 하부 라이너를 설치함으로써, 제1 조정 부재 및 오목부의 저면은 하부 라이너로 보호된다. 이에 의해, 제1 조정 부재 및 오목부의 저면의 열화가 억제된다.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 상기 연직부는 상기 본체부의 상기 후면과 제2 간격을 통해 대향하는 것이 바람직하다. 제1 간격 및 제2 간격의 양쪽이 설치됨으로써, 내측 부재의 열 변형 등에 기인하는 직경 방향의 지지 부재의 이동은 저해되지 않는다.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 상기 상부 라이너는 상기 상부 라이너를 관통하는 볼트에 의해 상기 외측 부재의 하반부에 고정되어도 좋다. 이에 의해, 상부 라이너를 외측 부재의 하반부에 고정하는 작업을 원활하게 실시할 수 있다.

본 발명의 제1 양태에 있어서, 상기 상부 라이너는 상기 연직부에 연직 방향으로 관통하고 상기 볼트가 삽입되는 볼트 구멍을 가져도 좋다. 이에 의해, 상부 라이너를 외측 부재의 하반부에 고정하는 작업을 원활하게 실시할 수 있다.

본 발명의 제2 양태는 제1 양태의 지지 장치와, 상기 내측 부재와, 상기 외측 부재와, 상기 회전체를 구비하는 터빈을 제공한다.

본 발명의 제2 양태에 의하면, 제1 양태의 지지 장치를 구비하기 때문에, 내측 부재의 위치 조정을 원활하게 실시할 수 있다.

본 발명의 제3 양태는 회전축을 중심으로 회전하는 회전체의 주위에 배치되어 상하로 분할 가능한 외측 부재 및 내측 부재를 갖는 정지체의 상기 외측 부재에 상기 내측 부재를 지지하여 회전 기계를 조립하는 회전 기계의 조립 방법으로서, 상기 외측 부재의 하반부의 윗면에 설치된 오목부에 형성된 저면에 제1 조정 부재를 배치하는 단계와, 본체부 및 상기 본체부에 설치된 전면으로부터 상기 내측 부재의 하반부를 향해 돌출하는 돌출부를 갖는 지지 부재를 상기 오목부에 삽입하고, 상기 돌출부를 상기 내측 부재의 하반부에 설치된 구멍부에 삽입하고, 상기 오목부에 설치되어 상기 회전축의 직경 방향 내측을 향하는 내벽 면과 상기 본체부에 설치되어 상기 내벽 면에 대향하는 후면과의 거리가 상기 돌출부의 상기 회전축에 수직하고도 수평한 방향의 치수보다도 커지도록 상기 본체부를 상기 제1 조정 부재 위에 배치하는 단계와, 상기 회전축에 수직하고도 수평한 방향으로 연재(延在)하는 수평부 및 연직 방향으로 연재하는 연직부를 갖는 상부 라이너를 상기 오목부에 삽입하고, 상기 본체부에 설치되는 윗면과 제1 간격을 통해 대향하도록 상기 수평부를 상기 본체부의 위쪽에 배치하고, 상기 오목부의 상기 내벽 면과 상기 본체부의 상기 후면 사이에 상기 연직부를 배치하고, 상기 상부 라이너를 상기 외측 부재의 하반부에 고정하는 단계를 포함하는 회전 기계의 조립 방법을 제공한다.

본 발명의 제3 양태에 의하면, 내측 부재가 외측 부재의 하반부의 내측에 배치된 상태에서 지지 장치의 조립 작업을 실시할 수 있고, 조립된 지지 장치에서 내측 부재의 위치 조정을 실시할 수 있다. 오목부의 저면에 제1 조정 부재를 배치한 후, 오목부에 지지 부재를 배치함으로써, 제1 조정 부재를 사용하여 지지 부재의 높이를 조정할 수 있다. 돌출부가 구멍부에 삽입된 상태에서, 오목부의 내벽 면과 본체부의 후면과의 거리가 돌출부의 회전축에 수직하고도 수평한 방향의 치수보다도 크기 때문에, 구멍부에 돌출부를 삽입하는 작업 및 구멍부로부터 돌출부를 취출하는 작업을 실시할 수 있다. 지지 부재가 설치된 후, 상부 라이너가 오목부에 삽입됨으로써, 본체부의 위쪽에 수평부가 배치되고, 오목부의 내벽 면과 본체부의 후면 사이에 연직부가 배치된다. 수평부에 의해, 외측 부재의 해방 시 및 회전 기계의 운전 시에 있어서의 내측 부재의 기립이 방지된다. 연직부에 의해, 구멍부로부터 돌출부가 탈락하는 것이 방지된다.

본 발명의 제3 양태에 있어서, 상기 본체부를 상기 제1 조정 부재 위에 배치하는 단계는 상기 돌출부를 상기 구멍부의 개구에 배치하고, 상기 지지 부재를 상기 회전축에 수직하고도 수평한 방향으로 이동하는 것을 포함해도 좋다. 이에 의해, 지지 부재를 수평한 방향으로 이동하는 것만으로 구멍부에 돌출부를 삽입할 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 있어서, 상기 수평부의 높이를 조정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 외측 부재의 하반부의 윗면에 대한 수평부의 윗면의 높이, 및 지지 부재와 상부 라이너의 높이 방향의 위치 관계를 조정할 수 있다.

본 발명의 제3 양태에 있어서, 상기 수평부의 높이를 조정하는 단계는 상기 상부 라이너가 상기 오목부에 배치된 후, 상기 외측 부재의 하반부의 상기 윗면에 대한 상기 수평부에 설치된 윗면의 높이를 조정하는 것을 포함해도 좋다. 이에 의해, 외측 부재의 하반부의 윗면에 대해 수평부의 윗면을 적절한 높이로 조정할 수 있다. 예를 들어, 수평부의 윗면이 외측 부재의 하반부의 윗면과 동일 평면 내 또는 외측 부재의 하반부의 윗면보다도 아래쪽에 배치되도록 수평부의 윗면이 가공됨으로써, 외측 부재의 하반부의 윗면과 외측 부재의 상반부의 아랫면을 밀착시킬 수 있다.

본 발명의 제4 양태는 회전축을 중심으로 회전하는 회전체의 주위에 배치되어 상하로 분할 가능한 외측 부재 및 내측 부재를 포함하는 정지체의 상기 외측 부재에 상기 내측 부재를 지지하는 지지 장치를 갖는 회전 기계의 분해 방법으로서, 상기 지지 장치는 상기 외측 부재의 하반부의 윗면에 설치된 오목부에 배치되는 본체부, 및 상기 본체부에 설치된 전면으로부터 상기 내측 부재의 하반부를 향해 돌출하고, 상기 내측 부재의 하반부에 설치된 구멍부에 착탈 자유자재로 배치되는 돌출부를 갖는 지지 부재와, 상기 오목부에 설치된 저면과 상기 본체부에 설치되어 상기 저면에 대향하는 아랫면 사이에 배치되어 상기 지지 부재의 높이를 조정하는 제1 조정 부재와, 상기 본체부의 위쪽에 배치되어 상기 본체부에 설치된 윗면에 제1 간격을 통해 대향하는 수평부 및 상기 오목부에 설치되어 상기 회전축의 직경 방향 내측을 향하는 내벽 면과 상기 본체부에 설치되어 상기 내벽 면에 대향하는 후면 사이에 배치되는 연직부를 갖고 상기 외측 부재의 하반부에 고정되는 상부 라이너를 구비하며, 상기 오목부로부터 상기 상부 라이너를 제거하는 단계와, 상기 내벽 면과 상기 후면이 접근하도록 상기 지지 부재를 상기 회전축에 수직하고도 수평한 방향으로 이동하고, 상기 구멍부로부터 상기 돌출부를 취출하는 단계와, 상기 돌출부가 상기구멍부로부터 취출된 후, 상기 오목부로부터 상기 지지 부재를 제거하는 단계를 포함하는 회전 기계의 분해 방법을 제공한다.

본 발명의 제4 양태에 의하면, 로터 및 내측 부재를 기립하지 않고 상부 라이너를 떼어내고, 내측 부재의 하반부로부터 지지 부재를 떼어내고, 제1 조정 부재에 액세스하여 제1 조정 부재를 조정할 수 있다. 따라서 지지 장치를 사용한 내측 부재의 위치 조정을 원활하게 실시할 수 있다.

본 발명의 양태에 의하면, 내측 부재의 위치 조정을 원활하게 실시할 수 있는 지지 장치, 터빈, 회전 기계의 조립 방법, 및 회전 기계의 분해 방법이 제공된다.

도 1은 제1 실시형태에 관한 증기 터빈을 나타내는 단면도이다.
도 2는 제1 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 2의 B-B선의 화살표에서 본 도면이다.
도 4는 제1 실시형태에 관한 증기 터빈의 분해 방법을 나타내는 모식도이다.
도 5는 제1 실시형태에 관한 증기 터빈의 조립 방법을 나타내는 모식도이다.
도 6은 제2 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 단면도이다.
도 7은 제3 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 단면도이다.
도 8은 제4 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 단면도이다.
도 9는 제5 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 단면도이다.
도 10은 제6 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 단면도이다.
도 11은 제7 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 단면도이다.
도 12는 제8 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 단면도이다.
도 13은 제9 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 도면이다.
도 14는 제9 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 단면도이다.
도 15는 제10 실시형태에 관한 지지 장치를 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명에 관한 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명하지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 이하에서 설명하는 각 실시형태의 구성 요소는 적당히 조합할 수 있다. 또한, 일부의 구성 요소를 이용하지 않는 경우도 있다.

이하의 설명에 있어서는, XYZ 직교 좌표계를 설정하고, 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부의 위치 관계에 대해 설명한다. 수평면 내의 일 방향을 X축 방향, 수평면 내에 있어서 X축 방향과 직교하는 방향을 Y축 방향, X축 방향 및 Y축 방향의 각각과 직교하는 연직 방향을 Z축 방향으로 한다. XY 평면은 수평면과 평행하다. Z축 방향의 위치는 높이를 의미한다.

<제1 실시형태>

도 1은 회전 기계의 일종인 증기 터빈(1)을 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 증기 터빈(1)은 회전축(AX)을 중심으로 회전하는 회전체(2)와 회전체(2)의 주위에 배치되어 상하로 분할 가능한 정지체(3)를 구비한다. 회전체(2)는 동익(動翼) 및 동익을 지지하는 로터를 갖는다. 회전축(AX)은 Y축과 평행하다. 이하의 설명에서는 회전축(AX)에 수직한 방향을 직경 방향으로 부르고, 회전축(AX)에 근접하는 방향을 직경 방향 내측으로 부르며, 회전축(AX)으로부터 멀어지는 방향을 직경 방향 외측으로 부른다.

정지체(3)는 정익(靜翼)(4)을 지지하는 익환(10)과 익환(10)의 주위에 배치되는 차실(11)을 갖는다. 차실(11)은 받침대(架台)(100)에 지지되어, 로터(2) 및 익환(10)을 수용한다. 익환(10)은 회전체(2)의 주위에 배치되는 내측 부재이다. 차실(11)은 회전축(AX)에 대해 익환(10)의 외측에 배치되는 외측 부재이다.

익환(10)은 상반부(10A)와 하반부(10B)로 분할되고, 차실(11)은 상반부(11A)와 하반부(11B)로 분할된다. 상반부(10A)는 내측 부재의 상반부이며, 하반부(10B)는 내측 부재의 하반부이다. 상반부(11A)는 외측 부재의 상반부이며, 하반부(11B)는 외측 부재의 하반부이다.

증기 터빈(1)은 차실(11)에 설치되어, 익환(10)을 지지하는 지지 장치(5)를 구비한다. 지지 장치(5)는 차실(11)에 익환(10)을 지지시켜, 익환(10)의 높이를 조정할 수 있다. 지지 장치(5)에 의해 익환(10)의 높이가 조정됨으로써, 로터(2)와 익환(10)의 간격의 치수가 조정된다.

도 2는 지지 장치(5)를 나타내는 단면도이며, 도 1의 부분(A)을 나타낸다. 도 3은 도 2의 B-B선의 화살표에서 본 도면이다. 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 지지 장치(5)는 익환(10)을 지지하는 지지 부재(20)와, 지지 부재(20)의 높이를 조정하는 제1 조정 부재인 조정 심(40)과, 하반부(11B)에 고정되는 상부 라이너(60)와, 지지 부재(20)와 조정 심(40) 사이에 배치되는 하부 라이너(80)를 구비한다.

하반부(11B)는 상반부(11A)의 아랫면과 접합되는 윗면(16)과, 하반부(10B)의 외면(17)과 대향하는 내면(18)을 갖는다. 하반부(11B)의 윗면(16)에 오목부(12)가 설치된다. 오목부(12)는 윗면(16)의 일부 및 내면(18)의 일부를 절결하도록 형성된다.

오목부(12)는 +Z 방향을 향해 XY 평면과 평행한 저면(13)과, 회전축(AX)의 직경 방향 내측인 +X 방향을 향해 YZ 평면과 평행한 내벽 면(14A)과, -Y 방향을 향해 XZ 평면과 평행한 내벽 면(14B)과, +Y 방향을 향해 XZ 평면과 평행한 내벽 면(14C)을 갖는다.

하반부(10B)에, 수평한 방향으로 연재하는 구멍부(15)가 설치된다. 구멍부(15)의 개구(15K)는 하반부(10B)의 외면(17)에 형성된다. 구멍부(15)는 -Z 방향을 향해 XY 평면과 평행한 내벽 면(15A)과 +Z 방향을 향해 XY 평면과 평행한 내벽 면(15B)을 갖는다.

지지 부재(20)는 오목부(12)에 배치되는 본체부(21)와, 본체부(21)에 설치되고 하반부(10B)에 대향하는 본체부(21)의 전면(21A)으로부터 하반부(10B)를 향해 돌출하며 하반부(10B)에 설치된 구멍부(15)에 착탈 자유자재로 배치되는 돌출부(22)를 갖는다.

본체부(21)는 회전축(AX)의 직경 방향 내측인 +X 방향을 향해 YZ 평면과 평행한 전면(21A)과, 회전축(AX)의 직경 방향 외측인 -X 방향을 향해 YZ 평면과 평행한 후면(21B)과, +Z 방향을 향해 XY 평면과 평행한 윗면(21C)과, -Z 방향을 향해 XY 평면과 평행한 아랫면(21D)을 갖는다.

본체부(21)의 전면(21A)은 하반부(10B)의 외면(17)에 대향한다. 본체부(21)의 후면(21B)은 상부 라이너(60)의 연직부(62)의 전면(62A)에 대향하고, 오목부(12)의 내벽 면(14A)에 대향 가능하다. 본체부(21)의 윗면(21C)은 상부 라이너(60)의 수평부(61)의 아랫면(61B)에 대향한다. 본체부(21)의 아랫면(21D)은 하부 라이너(80)의 윗면(80A)에 대향하고, 오목부(12)에 설치된 저면(13)에 대향 가능하다.

돌출부(22)는 전면(21A)으로부터 +X 방향으로 돌출한다. 돌출부(22)는 XY 평면과 평행하고 내벽 면(15A)과 대향하는 윗면(22A)과, XY 평면과 평행하고 내벽 면(15B)과 대향하는 아랫면(22B)과, +X 방향을 향해 YZ 평면과 평행한 전면(22C)을 갖는다. 아랫면(21D)과 아랫면(22B)은 동일 평면 내에 배치된다.

조정 심(40)은 오목부(12)에 설치된 저면(13)과 본체부(21)에 설치되어 저면(13)에 대향하는 아랫면(21D) 사이에 배치되어 지지 부재(20)의 높이를 조정한다. 조정 심(40)은 얇은 판상 또는 필름상 부재이다. 조정 심(40)은 +Z 방향을 향하는 윗면(40A)과 -Z 방향을 향해 저면(13)과 접촉하는 아랫면(40B)을 갖는다.

조정 심(40)의 윗면(40A)은 하부 라이너(80)의 아랫면(80B) 및 상부 라이너(60)의 아랫면(62C)과 대향하고, 본체부(21)의 아랫면(21D)과 대향 가능하다. 조정 심(40)의 아랫면(40B)은 오목부(12)의 저면(13)과 대향한다.

상부 라이너(60)는 본체부(21)의 위쪽에 배치되어, 본체부(21)에 설치된 윗면(21C)에 제1 간격(G1)을 통해 대향하는 수평부(61)와, 오목부(12)에 설치된 내벽 면(14A)과 본체부(21)에 설치된 후면(21B) 사이에 배치되는 연직부(62)를 갖는다. 지지 부재(20)와 상부 라이너(60)는 떨어져 있다.

수평부(61)는 회전축(AX)에 수직하고도 수평한 방향으로 연재한다. 수평부(61)는 +Z 방향을 향해 XY 평면과 평행한 윗면(61A)과, -Z 방향을 향해 XY 평면과 평행한 아랫면(61B)과, +X 방향을 향해 YZ 평면과 평행한 전면(61C)을 갖는다. 수평부(61)의 아랫면(61B)과 본체부(21)의 윗면(21C)은 제1 간격(G1)을 통해 대향한다. 수평부(61)의 윗면(61A)은 하반부(11B)의 윗면(16)과 동일 평면 내 또는 하반부(11B)의 윗면(16)보다도 아래쪽에 배치된다.

연직부(62)는 연직 방향으로 연재한다. 연직부(62)는 +X 방향을 향해 YZ 평면과 평행한 전면(62A)과, -X 방향을 향해 YZ 평면과 평행한 후면(62B)과, -Z 방향을 향해 XY 평면과 평행한 아랫면(62C)을 갖는다. 연직부(62)의 전면(62A)과 본체부(21)의 후면(21B)은 제2 간격(G2)을 통해 대향한다. 연직부(62)의 후면(62B)과 오목부(12)의 내벽 면(14A)은 접촉한다.

조정 심(40)은 저면(13)과 본체부(21) 사이, 및 저면(13)과 연직부(62) 사이에 배치된다. 조정 심(40)은 지지 부재(20)의 높이 및 상부 라이너(60)의 수평부(61)의 높이를 조정한다. 연직부(62)의 아랫면(62C)과 조정 심(40)의 윗면(40A)은 접촉한다.

하부 라이너(80)는 본체부(21)와 조정 심(40) 사이에 배치되고, 본체부(21)의 아랫면(21D)과 접촉하는 윗면(80A)과, 조정 심(40)의 윗면(40A)과 접촉하는 아랫면(80B)과, +X 방향을 향해 YZ 평면과 평행한 전면(80C)과, -X 방향을 향해 YZ 평면과 평행한 후면(80D)을 갖는다.

하부 라이너(80)의 두께인 윗면(80A)과 아랫면(80B)과의 거리는 조정 심(40)의 두께인 윗면(40A)과 아랫면(40B)과의 거리보다도 크다. 하부 라이너(80)는 블록상 부재이다.

지지 부재(20)는 본체부(21)를 관통하는 볼트(91)에 의해 하반부(10B)에 고정된다. 지지 부재(20)는 본체부(21)에 수평한 방향으로 관통하고, 볼트(91)가 삽입되는 볼트 구멍(23)을 갖는다. 볼트 구멍(23)은 전면(21A)과 후면(21B)을 관통한다.

상부 라이너(60)는 상부 라이너(60)를 관통하는 볼트(92)에 의해 하반부(11B)에 고정된다. 상부 라이너(60)는 연직부(62)에 연직 방향으로 관통하고, 볼트(92)가 삽입되는 볼트 구멍(63)을 갖는다. 볼트 구멍(63)은 윗면(61A)과 아랫면(62C)을 관통한다.

하부 라이너(80)는 하부 라이너(80)를 관통하는 볼트(93)에 의해 하반부(11B)에 고정된다. 하부 라이너(80)는 연직 방향으로 관통하고, 볼트(93)가 삽입되는 볼트 구멍(83)을 갖는다. 볼트 구멍(83)은 윗면(80A)과 아랫면(80B)을 관통한다.

수평한 방향(X축 방향)의 연직부(62)의 치수(W62)는 수평한 방향(X축 방향)의 돌출부(22)의 치수(W22)보다도 크다. 치수(W62)는 전면(62A)과 후면(62B)과의 거리를 포함한다. 치수(W22)는 전면(21A)과 윗면(22A)의 경계와 윗면(22A)과 전면(22C)의 경계와의 거리이다. 환원하면, 돌출부(22)의 치수(W22)란, 구멍부(15)의 내벽 면(15A)과 돌출부(22)가 수평한 방향으로 중첩되어 있는 거리이다.

본체부(21)의 전면(21A) 및 수평부(61)의 전면(61C)과 대향하는 하반부(10B)의 외면(17)의 영역은 YZ 평면과 평행한 평면이다. 오목부(12)의 내벽 면(14A)과 내벽 면(14A)에 대향하여 배치된 면인 하반부(10B)의 외면(17)과의 거리(W12)는 지지 부재(20)의 회전축(AX)에 수직하고도 수평한 방향의 외형 치수인 치수(W20)보다도 크다. 치수(W20)는 수평한 방향(X축 방향)의 후면(21B)과 전면(22C)과의 거리이다.

구멍부(15)에 돌출부(22)가 삽입된 상태에서, 오목부(12)에 설치되어 회전축(AX)의 직경 방향 내측을 향하는 내벽 면(14A)과 본체부(21)에 설치되어 내벽 면(14A)에 대향하는 후면(21B)과의 거리(WS)는 돌출부(22)의 회전축(AX)에 수직하고도 수평한 방향의 치수(W22)보다도 크다.

지지 부재(20)의 돌출부(22)가 구멍부(15)에 배치되고, 윗면(22A)이 내벽 면(15A)과 접촉함으로써, 익환(10)의 하반부(10B)는 지지 부재(20)에 지지된다. 저면(13)에 대한 지지 부재(20)의 높이가 조정됨으로써, 하반부(11B)에 대한 하반부(10B)의 높이가 조정된다. 조정 심(40)의 두께가 조정됨으로써, 지지 부재(20)의 높이가 조정된다. 조정 심(40)이 교환됨으로써, 지지 부재(20)의 높이가 조정된다.

다음에, 증기 터빈(1)의 분해 방법에 대해 설명한다. 도 4는 증기 터빈(1)의 분해 방법을 나타내는 모식도이다. 하반부(11B)로부터 상반부(11A)가 분리된 후, 하반부(11B)와 상부 라이너(60)와의 고정이 해제된다. 볼트(92)는 상부 라이너(60)의 윗면(61A)과 아랫면(62C)을 관통하는 볼트 구멍(63)에 배치되어 있고, 볼트(92)에 의한 고정이 해제됨으로써, 하반부(11B)와 상부 라이너(60)와의 고정이 해제된다. 하반부(11B)와 상부 라이너(60)와의 고정이 해제된 후, 오목부(12)로부터 상부 라이너(60)가 제거된다(단계 S10). 상부 라이너(60)가 제거된 후의 내벽 면(14A)과 후면(21B)과의 치수(거리)(WS)는 치수(W62)보다도 크다. 또한, 치수(WS)는 치수(W22)보다도 크다.

다음에, 내벽 면(14A)과 후면(21B)이 접근하도록, 지지 부재(20)가 회전축(AX)에 수직하고도 수평한 방향(-X 방향)으로 이동된다. 이에 의해, 구멍부(15)로부터 돌출부(22)가 취출된다(단계 S20). 치수(W22)는 치수(W62) 및 치수(WS)보다도 작다. 그 때문에, 지지 부재(20)를 -X 방향으로 이동함으로써, 구멍부(15)로부터 돌출부(22)를 인출할 수 있다.

또한, 구멍부(15)로부터 돌출부(22)를 인출하는 작업에 있어서는, 하반부(10B)는 크레인 또는 하반부(11B)에 대해 고정하는 고정 기구와 같은 지지 기구(200)에 의해 지지된다. 지지 기구(200)는 하반부(10B)의 중량이 지지 부재(20)를 통해 하반부(11B)에 걸리지 않도록 하반부(10B)를 지지한다. 이에 의해, 돌출부(22)를 구멍부(15)로부터 간단히 인출할 수 있다. 또한, 지지 기구(200)로 하반부(10B)가 지지됨으로써, 돌출부(22)를 구멍부(15)로부터 인출한 후, 하반부(10B)가 낙하하는 것이 방지된다.

돌출부(22)가 구멍부(15)로부터 취출된 후, 오목부(12)로부터 지지 부재(20)가 제거된다(단계 S30). 내벽 면(14A)과 외면(17)과의 거리(W12)는 수평한 방향의 지지 부재(20)의 치수(W20)보다도 크다. 그 때문에, 구멍부(15)로부터 돌출부(22)를 인출한 후, 지지 부재(20)를 오목부(12) 밖으로 취출할 수 있다.

오목부(12)로부터 지지 부재(20)가 제거된 후, 하부 라이너(80)가 제거된다(단계 S40). 이에 의해, 지지 부재(20) 및 하부 라이너(80)의 아래쪽에 배치되어 있는 조정 심(40)에 액세스할 수 있다. 조정 심(40)의 두께가 조정됨으로써, 지지 부재(20)의 높이가 조정된다. 본 실시형태에 있어서는, 오목부(12)에 배치되어 있는 조정 심(40)이 별도의 두께를 갖는 조정 심(40)과 교환됨으로써, 지지 부재(20)의 높이가 조정된다.

다음에, 증기 터빈(1)의 조립 방법에 대해 설명한다. 도 5는 증기 터빈(1)의 조립 방법을 나타내는 모식도이다. 오목부(12)에 형성된 저면(13)에 조정 심(40)이 배치된다(단계 S50).

하부 라이너(80)가 설치된 후, 본체부(21) 및 돌출부(22)를 갖는 지지 부재(20)가 오목부(12)에 삽입된다. 오목부(12)에 삽입된 지지 부재(20)의 돌출부(22)가 구멍부(15)의 개구(15K)에 배치된다(단계 S60). 오목부(12)의 내벽 면(14A)과 하반부(10B)의 외면(17)과의 거리(W12)는 지지 부재(20)의 치수(W20)보다도 크기 때문에, 지지 부재(20)는 오목부(12)에 원활하게 삽입된다.

돌출부(22)가 구멍부(15)의 개구(15K)에 배치된 후, 지지 부재(20)가 회전축(AX)에 수직하고도 수평한 방향(+X 방향)으로 이동된다. 이에 의해, 돌출부(22)가 구멍부(15)에 삽입되고, 본체부(21)는 조정 심(40) 및 하부 라이너(80) 위에 배치된다(단계 S70).

돌출부(22)가 구멍부(15)에 삽입되고, 본체부(21)가 조정 심(40) 위에 배치됨으로써, 오목부(12)의 내벽 면(14A)과 본체부(21)의 후면(21B) 사이에, 수평한 방향의 돌출부(22)의 치수(W22)보다도 큰 치수(거리)(WS)를 갖는 공간이 형성된다. 본체부(21)는 오목부(12)의 내벽 면(14A)과 본체부(21)의 후면(21B)과의 거리(WS)가 돌출부(22)의 회전축(AX)에 수직하고도 수평한 방향의 치수(W22)보다도 커지도록 조정 심(40) 위에 배치된다.

다음에, 상부 라이너(60)가 오목부(12)에 삽입된다. 수평부(61)는 본체부(21)에 설치되는 윗면(21C)과 제1 간격(G1)을 통해 대향하도록 본체부(21)의 위쪽에 배치된다. 연직부(62)는 오목부(12)의 내벽 면(14A)과 본체부(21)의 후면(21B) 사이에 배치된다. 상부 라이너(60)가 오목부(12)에 배치된 후, 하반부(11B)와 상부 라이너(60)가 고정된다(단계 S80). 볼트 구멍(63)에 배치된 볼트(92)를 사용하여, 하반부(11B)와 상부 라이너(60)가 고정된다.

상부 라이너(60)가 오목부(12)에 배치되어 하반부(11B)에 고정된 후, 하반부(11B)의 윗면(16)에 대한 수평부(61)에 설치된 윗면(61A)의 높이가 조정된다(단계 S90). 조정 심(40)이 교환되어 있고, 수평부(61)의 윗면(61A)이 하반부(11B)의 윗면(16)보다도 위쪽에 배치되어 있을 가능성이 있다. 수평부(61)의 윗면(61A)이 하반부(11B)의 윗면(16)과 동일 평면 내 또는 하반부(11B)의 윗면(16)보다도 아래쪽에 배치되도록, 가공 공구(300)를 사용하여 수평부(61)의 윗면(61A)이 절삭 가공된다.

그 후, 하반부(11B)에 상반부(11A)가 접합된다. 수평부(61)의 윗면(61A)은 하반부(11B)의 윗면(16)과 동일 평면 내 또는 윗면(16)보다도 아래쪽에 배치되어 있기 때문에, 하반부(11B)의 윗면(16)과 상반부(11A)의 아랫면을 밀착시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 오목부(12)의 내벽 면(14A)과 하반부(10B)의 외면(17)과의 거리(W12)가 지지 부재(20)의 외형 치수인 치수(W20)보다도 크기 때문에, 지지 부재(20)의 높이 조정을 위해 조정 심(40)에 액세스하는 경우, 오목부(12)로부터 상부 라이너(60)를 제거한 후, 구멍부(15)의 개구(15K)가 하반부(11B)의 윗면(16)보다도 위쪽에 배치될 때까지 로터(2) 및 하반부(10B)를 기립하지 않고 하반부(10B)로부터 지지 부재(20)를 떼어낼 수 있다. 증기 터빈(1)의 분해에 있어서, 상부 라이너(60)를 오목부(12)로부터 제거함으로써, 지지 부재(20)의 후면(21B) 측에 치수(W22)보다도 큰 치수(WS)를 갖는 공간이 형성된다. 그 때문에, 개구(15K)가 윗면(16)보다도 위쪽에 배치될 때까지 로터(2) 및 익환(10)을 기립하지 않아도, 하반부(11B)와 하반부(10B)의 높이 방향의 상대 위치를 유지한 채, 지지 부재(20)를 수평한 방향으로 이동함으로써, 구멍부(15)로부터 돌출부(22)를 인출하여, 하반부(10B)로부터 떼어낼 수 있다. 지지 부재(20)가 떼어내짐으로써, 조정 심(40)에 액세스하여 조정 심(40)을 교환할 수 있다. 따라서 익환(10)의 위치 조정을 원활하게 실시할 수 있다.

또한, 본체부(21)의 위쪽에 수평부(61)가 배치됨으로써, 차실(11)의 해방 시에 있어서의 익환(10)의 기립이 방지된다. 차실(11)을 분해하여 상반부(11A)를 끌어올릴 때, 열 변형 등에 기인하여 상반부(10A)가 상반부(11A)에 꼭 끼어 있으면, 익환(10)이 함께 기립될 가능성이 있다. 하반부(11B)에 고정되어 있는 상부 라이너(60)의 수평부(61)가 지지 부재(20)의 본체부(21)의 위쪽에 배치되어 있기 때문에, 지지 부재(20)가 수평부(61)에 억제되어, 익환(10)의 기립이 방지된다.

또한, 본체부(21)의 위쪽에 수평부(61)가 배치됨으로써, 증기 터빈(1)의 운전 시에 있어서의 익환(10)의 기립이 방지된다. 로터(2)가 회전하면, 유체의 유동에 의해 익환(10)에 힘이 가해져서 익환(10)도 회전 방향으로 움직이려고 한다. 수평부(61)가 설치되어 있기 때문에, 익환(10)이 회전 방향으로 움직이려고 해도 지지 부재(20)가 수평부(61)에 억제되어, 익환(10)의 기립이 방지된다.

또한, 본체부(21)의 후면(21B) 측에 연직부(62)가 배치됨으로써, 지지 부재(20)의 돌출부(22)가 구멍부(15)로부터 인출되는 것이 방지된다. 볼트(91)가 일시적으로 접혀도 회전축(AX)의 직경 방향 외측으로의 지지 부재(20)의 움직임이 연직부(62)에 의해 억제되어, 구멍부(15)로부터의 돌출부(22)의 탈락이 방지된다.

또한, 수평부(61)와 연직부(62)는 일체이며, 상부 라이너(60)는 단일 부재이기 때문에, 적은 부품 점수 및 콤팩트한 공간에서 익환(10)의 높이를 조정할 수 있다.

또한, 제1 간격(G1)이 설치되어 있음으로써, 수평부(61)와 본체부(21)의 고착이 방지된다. 또한, 증기 터빈(1)의 운전 시에, 익환(10)의 열 변형 등에 기인하여 지지 부재(20)가 직경 방향으로 이동할 가능성이 있다. 또한, 제1 간격(G1) 및 제2 간격(G2)이 설치됨으로써, 지지 부재(20)의 이동은 저해되지 않는다.

또한, 수평부(61)의 높이가 조정 심(40)에 의해 조정되기 때문에, 하반부(11B)의 윗면(16)에 대한 수평부(61)의 윗면(61A)의 높이의 조정, 및 지지 부재(20)와 상부 라이너(60)의 높이 방향의 위치 관계의 조정을 원활하게 행할 수 있다. 조정 심(40)은 오목부(12)의 저면(13)과 연직부(62)의 아랫면(62C) 사이에 배치되기 때문에, 저면(13)에 조정 심(40)을 설치한 후, 조정 심(40) 위에 상부 라이너(60)를 설치함으로써, 최적인 제1 간격(G1)을 일정하게 유지할 수 있고, 또한 적은 부품 점수로 조립 작업을 원활하게 행할 수 있다. 또한, 부품 점수가 적기 때문에, 분해 작업도 원활하게 행할 수 있다.

또한, 지지 부재(20)의 높이 및 상부 라이너(60)의 높이 양쪽이 단일 부재인 조정 심(40)에 의해 조정된다. 그 때문에, 조정 심(40)의 두께가 변화해도 지지 부재(20)와 상부 라이너(60)의 높이 방향의 상대 위치는 일정하기 때문에, 제1 간격(G1)을 일정하게 할 수 있다. 또한, 부품 점수가 적기 때문에, 조립 작업 및 분해 작업을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 본체부(21)와 조정 심(40) 사이에 하부 라이너(80)가 설치됨으로써, 익환(10)의 열 변형 등에 기인하여 지지 부재(20)가 직경 방향으로 이동해도 조정 심(40)이 보호된다. 조정 심(40)은 얇은 판상 또는 필름상이기 때문에, 지지 부재(20)와 조정 심(40)이 접촉한 상태로 지지 부재(20)가 직경 방향으로 이동하면, 조정 심(40)이 파손될 가능성이 높다. 또한, 조정 심(40)의 파손에 의해 저면(13)도 손상될 가능성이 있다. 하부 라이너(80)를 설치해둠으로써, 조정 심(40)의 파손이 방지된다. 하부 라이너(80)는 조정 심(40)보다도 두터운 블록상이며, 지지 부재(20)에서 마찰되어도 조정 심(40)보다는 파손되기 어렵다. 하부 라이너(80)는 교환 가능하기 때문에, 지지 부재(20)와의 마찰에 의해 열화한 경우, 교환할 수 있다.

<제2 실시형태>

제2 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에 있어서, 상술의 실시형태와 동일 또는 동등의 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 간략 또는 생략한다.

도 6은 본 실시형태에 관한 지지 장치(5A)를 나타내는 단면도이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 상부 라이너(60)는 수평부(61)의 윗면(61A)을 갖는 제1 부분(601)과 제1 부분(601)의 적어도 일부보다 아래쪽에 배치되는 제2 부분(602)으로 분할된다. 본 실시형태에 있어서는, 수평부(61)가 제1 부분(601)과 제2 부분(602)으로 분할되어, 제2 부분(602) 전부가 제1 부분(601)의 아래쪽에 배치된다. 제1 부분(601)은 수평부(61)의 일부를 갖는다. 제2 부분(602)은 수평부(61)의 일부와 연직부(62)를 갖는다.

수평부(61)의 윗면(61A)의 높이를 조정하기 위한 제2 조정 부재인 조정 심(50)이 제1 부분(601)과 제2 부분(602) 사이에 배치된다. 조정 심(50)은 수평부(61)의 높이를 조정하고, 지지 부재(20)의 높이를 조정하지 않는다. 지지 부재(20)의 높이를 조정하기 위한 조정 심(40)과, 수평부(61)의 윗면(61A)의 높이를 조정하기 위한 조정 심(50)이 따로따로 설치됨으로써, 조정 심(50)을 조정(교환)함으로써, 하반부(11B)의 윗면(16)에 대한 수평부(61)의 윗면(61A)의 높이를 조정하기 위한 절삭 가공을 하지 않아도 된다. 또한, 최적인 제1 간격(G1)을 일정하게 유지할 수 있다.

<제3 실시형태>

제3 실시형태에 대해 설명한다. 도 7은 본 실시형태에 관한 지지 장치(5B)를 나타내는 단면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 상부 라이너(60)는 수평부(61)의 윗면(61A)을 갖는 제1 부분(601B)과 제1 부분(601B)보다도 아래쪽에 배치되는 제2 부분(602B)을 갖는다. 본 실시형태에 있어서는, 제1 부분(601B)은 수평부(61)이고, 제2 부분(602B)은 연직부(62)이다.

조정 심(40)은 본체부(21)와 저면(13) 사이에 배치되고, 연직부(62)와 저면(13) 사이에는 배치되지 않는다. 조정 심(50)은 제1 부분(601B)과 제2 부분(602B) 사이에 배치된다. 조정 심(50)은 수평부(61)의 높이를 조정하고, 지지 부재(20)의 높이를 조정하지 않는다.

상부 라이너(60)가 수평부(61)와 연직부(62)로 분할되고, 수평부(61)와 연직부(62) 사이에 조정 심(50)이 배치됨으로써, 조정 심(50)을 사용하여 수평부(61)의 윗면(61A)의 높이와 수평부(61)의 아랫면(61B)의 높이 양쪽을 조정할 수 있다. 수평부(61)의 아랫면(61B)의 높이가 조정됨으로써, 제1 간격(G1)의 치수가 조정된다.

<제4 실시형태>

제4 실시형태에 대해 설명한다. 도 8은 본 실시형태에 관한 지지 장치(5C)를 나타내는 단면도이다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 상부 라이너(60)에, 수평부(61)의 아랫면(61B)의 높이를 조정하는 조정 심(50)이 설치된다. 수평부(61)의 아랫면(61B)에 조정 심(50)이 고정됨으로써, 수평부(61)의 아랫면(61B)의 높이가 조정된다. 본 실시형태에 있어서는, 조정 심(50)의 아랫면이 본체부(21)의 윗면(21C)과의 사이에서 제1 간격(G1)을 형성하는 수평부(61)의 아랫면(61B)으로서 기능한다.

<제5 실시형태>

제5 실시형태에 대해 설명한다. 도 9는 본 실시형태에 관한 지지 장치(5D)를 나타내는 단면도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 상부 라이너(60)는 수평부(61)의 윗면(61A)을 갖는 제1 부분(601D)과 제2 부분(602D)을 갖는다. 제1 부분(601D)의 적어도 일부는 제2 부분(602D)의 위쪽에 배치된다. 본 실시형태에 있어서는, 수평부(61)가 제1 부분(601D)과 제2 부분(602D)으로 분할된다. 제1 부분(601D)은 수평부(61)의 윗면(61A)을 가지며, 제2 부분(602D)은 수평부(61)의 아랫면(61B)을 갖는다.

조정 심(50)은 제1 부분(601D)과 제2 부분(602D) 사이에 배치된다. 조정 심(50) 및 제2 부분(602D)은 볼트(94)에 의해 제1 부분(601D)에 고정된다. 조정 심(50)의 두께가 조정됨으로써, 수평부(61)의 아랫면(61B)의 높이가 조정되어, 아랫면(61B)과 윗면(21C)과의 제1 간격(G1)의 치수가 조정된다.

<제6 실시형태>

제6 실시형태에 대해 설명한다. 도 10은 본 실시형태에 관한 지지 장치(5E)를 나타내는 단면도이다. 도 10 에 나타내는 바와 같이, 지지 장치(5E)는 지지 부재(20)의 높이를 조정하는 조정 심(40)과 수평부(61)의 높이를 조정하는 조정 심(50)을 구비한다. 조정 심(40)과 조정 심(50)은 별개의 부재이다. 조정 심(40)은 오목부(12)의 저면(13)과 본체부(21)의 아랫면(21D) 사이에 있어서, 하부 라이너(80)의 아랫면(80B) 및 저면(13)과 접촉하도록 배치된다. 조정 심(50)은 오목부(12)의 저면(13)과 연직부(62)에 설치되어 저면(13)에 대향하는 아랫면(62C) 사이에 있어서, 저면(13) 및 아랫면(62C)과 접촉하도록 배치된다. 본 실시형태에 의하면, 지지 부재(20)의 높이와 수평부(61)의 높이를 개별로 조정할 수 있다. 조정 심(40)의 두께에 기초하여 조정 심(50)의 두께가 조정됨으로써, 제1 간격(G1) 및 윗면(16)에 대한 윗면(61A)의 위치를 조정할 수 있다. 또한, 윗면(61A)을 절삭 가공하여 조정해도 좋다.

<제7 실시형태>

제7 실시형태에 대해 설명한다. 도 11은 본 실시형태에 관한 지지 장치(5F)를 나타내는 단면도이다. 지지 장치(5F)는 오목부(12)의 저면(13)과 본체부(21)의 아랫면(21D) 사이에 배치되어, 지지 부재(20)의 높이를 조정하는 조정 심(401)을 구비하고 있다. 지지 장치(5F)는 하부 라이너(80)를 갖고 있지 않으며, 조정 심(401)은 본체부(21)의 아랫면(21D)과 접촉하도록 배치된다. 또한, 조정 심(401)의 일부는 연직부(62)의 아랫면(62C)과 저면(13) 사이에도 배치되어 수평부(61)의 높이를 조정한다. 이와 같이, 두께가 있는 조정 심(401)을 채용하여 하부 라이너(80)를 생략해도 좋다. 본 실시형태에 의하면, 부품 점수를 저감할 수 있다.

<제8 실시형태>

제8 실시형태에 대해 설명한다. 도 12는 본 실시형태에 관한 지지 장치(5G)를 나타내는 단면도이다. 지지 장치(5G)는 하부 라이너(80)를 갖고 있지 않으며, 지지 부재(20)의 높이를 조정하는 조정 심(401)을 구비한다. 지지 장치(5G)는 조정 심(401)과는 별개의 부재이며, 수평부(61)의 높이를 조정하는 조정 심(50)을 구비한다.

조정 심(401)은 저면(13)과 아랫면(21D) 사이에 있어서 저면(13) 및 아랫면(21D)과 접촉하도록 배치된다. 조정 심(50)은 저면(13)과 연직부(62)의 아랫면(62C) 사이에 있어서 저면(13) 및 아랫면(62C)과 접촉하도록 배치된다. 이와 같이, 두께가 있는 조정 심(401)과 조정 심(401)과는 별개의 부재인 조정 심(50) 양쪽을 사용해도 좋다.

<제9 실시형태>

제9 실시형태에 대해 설명한다. 도 13은 본 실시형태에 관한 지지 장치(5H)의 상부 라이너(60)를 후면(62B)으로부터 본 도면이며, 도 14는 지지 장치(5H)를 나타내는 단면도이다. 상부 라이너(60)는 수평부(61)로부터 Y축 방향으로 돌출된 돌출부(64)를 구비하고 있다. 하반부(11B)의 오목부(12)에는 돌출부(64)의 아랫면과 대향하는 지지면(19)이 설치되어 있다. 돌출부(64)는 지지면(19)에 지지되며, 볼트(95)에 의해 하반부(11B)와 고정된다.

이와 같이, 상부 라이너(60)는 연직부(62)의 볼트 구멍(63)에 배치되는 볼트(92)가 아니며, 돌출부(64)의 윗면과 아랫면을 관통하는 볼트 구멍(65)에 배치되는 볼트(95)에 의해 하반부(11B)에 고정되어도 좋다. 또한, 윗면(61A)을 절삭 가공하여 조정해도 좋다. 본 실시형태에 의하면, 오목부(12)의 내벽 면(14A)과 하반부(10B)의 외면(17)과의 수평한 방향의 거리(W12)를 보다 짧게 할 수 있고, 차실(11)을 콤팩트하게 할 수 있다.

<제10 실시형태>

제10 실시형태에 대해 설명한다. 도 15는 본 실시형태에 관한 지지 장치(5I)를 나타내는 단면도이다. 상부 라이너(60)는 수평부(61)의 윗면(61A)을 갖는 제1 부분(601I)과 아랫면(62C)을 갖는 제2 부분(602I)으로 분리된다. 제2 부분(602I)의 적어도 일부는 제1 부분(601I)보다도 아래쪽에 배치된다.

제1 부분(601I)은 윗면(61A)을 갖는 부분(601Ia)과 아랫면(61B)을 갖는 부분(601Ib)으로 분리되며, 수평부(61)의 높이를 조정하기 위한 조정 심(50)이 부분(601Ia)과 부분(601Ib) 사이에 배치된다. 조정 심(50)에 의해, 윗면(61A)의 높이 및 아랫면(61B)의 높이가 조정된다. 부분(601Ia)과 조정 심(50)과 부분(601Ib)은 볼트(96)에 의해 고정된다. 부분(601Ia), 부분(601Ib) 및 조정 심(50)을 포함하는 제1 부분(601I)에는, 도 13을 참조하여 설명한 바와 같은 돌출부가 설치되어 있고, 돌출부를 통해 하반부(11B)에 고정된다.

또한, 상술의 각 실시형태에 있어서는 회전 기계가 증기 터빈인 것으로 했다. 회전 기계가 가스 터빈이라도 좋다.

1: 증기 터빈(회전 기계)
2: 로터(회전체)
3: 정지체
4: 정익
5: 지지 장치
10: 동익(내측 부재)
10A: 상반부(내측 부재의 상반부)
10B: 하반부(내측 부재의 하반부)
11: 차실(외측 부재)
11A: 상반부(외측 부재의 상반부)
11B: 하반부(외측 부재의 하반부)
12: 오목부
13: 저면
14A: 내벽 면
14B: 내벽 면
14C: 내벽 면
15: 구멍부
15A: 내벽 면
15B: 내벽 면
16: 윗면
17: 외면
18: 내면
19: 지지면
20: 지지 부재
21: 본체부
21A: 전면
21B: 후면
21C: 윗면
21D: 아랫면
22: 돌출부
22A: 윗면
22B: 아랫면
22C: 전면
23: 볼트 구멍
40: 조정 심(제1 조정 부재)
40A: 윗면
40B: 아랫면
50: 조정 심(제2 조정 부재)
60: 상부 라이너
61: 수평부
61A: 윗면
61B: 아랫면
61C: 전면
62: 연직부
62A: 전면
62B: 후면
62C: 아랫면
63: 볼트 구멍
64: 돌출부
65: 볼트 구멍
80: 하부 라이너
80A: 윗면
80B: 아랫면
80C: 전면
80D: 후면
83: 볼트 구멍
91: 볼트
92: 볼트
93: 볼트
94: 볼트
95: 볼트
96: 볼트
100: 받침대
200: 지지 기구
401: 조정 심(제1 조정 부재)
601: 제1 부분
601B: 제1 부분
601Ｄ: 제1 부분
601I: 제1 부분
602: 제2 부분
602B: 제2 부분
602D: 제2 부분
602I: 제2 부분
AX: 회전축
W12: 거리
W20: 치수
W22: 치수
W62: 치수

Claims

회전축을 중심으로 회전하는 회전체의 주위에 배치되어 상하로 분할 가능한 외측 부재 및 내측 부재를 갖는 정지체의 상기 외측 부재에 상기 내측 부재를 지지하는 회전 기계의 지지 장치로서,
상기 외측 부재의 하반부의 윗면에 설치된 오목부에 배치되는 본체부 및 상기 본체부에 설치되어 상기 내측 부재의 하반부에 대향하는 전면으로부터 상기 내측 부재의 하반부를 향해 돌출하고, 상기 내측 부재의 하반부에 설치된 구멍부에 착탈 자유자재로 배치되는 돌출부를 갖는 지지 부재와,
상기 오목부에 설치된 저면과 상기 본체부에 설치되어 상기 저면에 대향하는 아랫면 사이에 배치되는 제1 조정 부재와,
상기 본체부의 위쪽에 배치되어 상기 본체부에 설치된 윗면에 제1 간격을 통해 대향하는 수평부 및 상기 오목부에 설치되어 상기 회전축의 직경 방향 내측을 향하는 내벽 면과 상기 본체부에 설치되어 상기 내벽 면에 대향하는 후면 사이에 배치되는 연직부를 갖고 상기 외측 부재의 하반부에 고정되는 상부 라이너
를 구비하며,
상기 오목부의 상기 내벽 면과 상기 내벽 면에 대향하여 배치된 면인 상기 내측 부재의 하반부의 외면과의 거리는 상기 지지 부재의 상기 회전축에 수직하고도 수평한 방향의 외형 치수보다도 큰 지지 장치.
제1항에 있어서,
상기 수평부의 높이를 조정하는 제2 조정 부재를 구비하는 지지 장치.
제2항에 있어서,
상기 제2 조정 부재는 상기 오목부의 상기 저면과 상기 연직부에 설치되어 상기 저면에 대향하는 아랫면 사이에 배치되는 지지 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1 조정 부재와 상기 제2 조정 부재가 단일 부재로 형성되는 지지 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 상부 라이너는 제1 부분 및 상기 제1 부분의 적어도 일부보다 아래쪽에 배치되는 제2 부분으로 분할되며,
상기 제2 조정 부재는 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이에 배치되는 지지 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부 라이너에 설치된 윗면은 상기 외측 부재의 하반부의 상기 윗면과 동일 평면 내 또는 상기 외측 부재의 하반부의 상기 윗면보다도 아래쪽에 배치되는 지지 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체부와 상기 제1 조정 부재 사이에 배치되어, 상기 본체부의 상기 아랫면과 접촉하는 하부 라이너를 구비하는 지지 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 연직부는 상기 본체부의 상기 후면과 제2 간격을 통해 대향하는 지지 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 상부 라이너는 상기 상부 라이너를 관통하는 볼트에 의해 상기 외측 부재의 하반부에 고정되는 지지 장치.
제9항에 있어서,
상기 상부 라이너는 상기 연직부에 연직 방향으로 관통하고 상기 볼트가 삽입되는 볼트 구멍을 갖는 지지 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재한 지지 장치와,
상기 회전축을 중심으로 회전하는 상기 회전체와,
상기 회전체의 주위에 배치되어 상하로 분할 가능한 상기 내측 부재 및 상기 외측 부재를 구비하는 터빈.
회전축을 중심으로 회전하는 회전체의 주위에 배치되어 상하로 분할 가능한 외측 부재 및 내측 부재를 갖는 정지체의 상기 외측 부재에 상기 내측 부재를 지지하여 회전 기계를 조립하는 회전 기계의 조립 방법으로서,
상기 외측 부재의 하반부의 윗면에 설치된 오목부에 형성된 저면에 제1 조정 부재를 배치하는 단계와,
본체부 및 상기 본체부에 설치된 전면으로부터 상기 내측 부재의 하반부를 향해 돌출하는 돌출부를 갖는 지지 부재를 상기 오목부에 삽입하고, 상기 돌출부를 상기 내측 부재의 하반부에 설치된 구멍부에 삽입하고, 상기 오목부에 설치되어 상기 회전축의 직경 방향 내측을 향하는 내벽 면과 상기 본체부에 설치되어 상기 내벽 면에 대향하는 후면과의 거리가 상기 돌출부의 상기 회전축에 수직하고도 수평한 방향의 치수보다도 커지도록 상기 본체부를 상기 제1 조정 부재 위에 배치하는 단계와,
상기 회전축에 수직하고도 수평한 방향으로 연재하는 수평부 및 연직 방향으로 연재하는 연직부를 갖는 상부 라이너를 상기 오목부에 삽입하고, 상기 본체부에 설치되는 윗면과 제1 간격을 통해 대향하도록 상기 수평부를 상기 본체부의 위쪽에 배치하고, 상기 오목부의 상기 내벽 면과 상기 본체부의 상기 후면 사이에 상기 연직부를 배치하여, 상기 상부 라이너를 상기 외측 부재의 하반부에 고정하는 단계
를 포함하는 회전 기계의 조립 방법.
제12항에 있어서,
상기 본체부를 상기 제1 조정 부재 위에 배치하는 단계는, 상기 돌출부를 상기 구멍부의 개구에 배치하고, 상기 지지 부재를 상기 회전축에 수직하고도 수평한 방향으로 이동하는 것을 포함하는 회전 기계의 조립 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 수평부의 높이를 조정하는 단계를 포함하는 회전 기계의 조립 방법.
제14항에 있어서,
상기 수평부의 높이를 조정하는 단계는, 상기 상부 라이너가 상기 오목부에 배치된 후, 상기 외측 부재의 하반부의 상기 윗면에 대한 상기 수평부에 설치된 윗면의 높이를 조정하는 것을 포함하는 회전 기계의 조립 방법.
회전축을 중심으로 회전하는 회전체의 주위에 배치되어 상하로 분할 가능한 외측 부재 및 내측 부재를 포함하는 정지체의 상기 외측 부재에 상기 내측 부재를 지지하는 지지 장치를 갖는 회전 기계의 분해 방법으로서,
상기 지지 장치는,
상기 외측 부재의 하반부의 윗면에 설치된 오목부에 배치되는 본체부, 및 상기 본체부에 설치된 전면으로부터 상기 내측 부재의 하반부를 향해 돌출하고, 상기 내측 부재의 하반부에 설치된 구멍부에 착탈 자유자재로 배치되는 돌출부를 갖는 지지 부재와,
상기 오목부에 설치된 저면과 상기 본체부에 설치되고 상기 저면에 대향하는 아랫면 사이에 배치되어 상기 지지 부재의 높이를 조정하는 제1 조정 부재와,
상기 본체부의 위쪽에 배치되어 상기 본체부에 설치된 윗면에 제1 간격을 통해 대향하는 수평부 및 상기 오목부에 설치되어 상기 회전축의 직경 방향 내측을 향하는 내벽 면과 상기 본체부에 설치되어 상기 내벽 면에 대향하는 후면 사이에 배치되는 연직부를 갖고 상기 외측 부재의 하반부에 고정되는 상부 라이너
를 구비하며,
상기 오목부로부터 상기 상부 라이너를 제거하는 단계와,
상기 내벽 면과 상기 후면이 접근하도록 상기 지지 부재를 상기 회전축에 수직하고도 수평한 방향으로 이동하여, 상기 구멍부로부터 상기 돌출부를 취출하는 단계와,
상기 돌출부가 상기 구멍부로부터 취출된 후, 상기 오목부로부터 상기 지지 부재를 제거하는 단계
를 포함하는 회전 기계의 분해 방법.