KR20230002751A

KR20230002751A - 증기 터빈의 메인터넌스 방법 및 증기 터빈

Info

Publication number: KR20230002751A
Application number: KR1020227039867A
Authority: KR
Inventors: 츠요시 미야베
Original assignee: 미츠비시 파워 가부시키가이샤
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2023-01-05
Also published as: CN115398082A; DE112021001514T5; JP7433427B2; US20230105351A1; WO2021241408A1; JPWO2021241408A1

Abstract

증기 터빈의 메인터넌스 방법은 로터와, 상기 로터를 수용하기 위한 차실과, 상기 로터를 지지하는 베어링을 수용하기 위한 베어링 박스를 포함하는 증기 터빈의 메인터넌스 방법에 있어서, 상기 로터의 하방에 있어서, 상기 축방향으로 상기 차실과 상기 베어링 박스의 사이에 위치하는 상향의 평탄면을 이용하여, 신축 부재를 설치하는 단계와, 상기 신축 부재에 의해 상기 로터를 상방으로 밀어올리는 단계를 구비한다.

Description

증기 터빈의 메인터넌스 방법 및 증기 터빈

본 개시는 증기 터빈의 메인터넌스 방법 및 증기 터빈에 관한 것이다.

본원은 2020년 5월 28일에 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제 2020-093637 호에 근거하여 우선권을 주장하며, 그 내용을 여기에 원용한다.

증기 터빈의 메인터넌스시에, 로터가 수용되는 케이싱으로부터 내재물(예를 들면, 베어링)을 취출하기 위해 로터를 들어올리는 일이 있으며, 이 때문에 유압 잭 등의 신축 부재가 이용되는 일이 있다.

특허문헌 1은 메인터넌스에 관한 것은 아니지만, 특허문헌 1에는, 베어링 박스의 내부에 마련된 잭을 이용하여, 터빈 기동시에 터빈 로터의 부상을 보조하는 것이 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제 2012-62872 호 공보

그런데, 최근, 증기 터빈의 비용 저감이나 성능 향상을 위해, 터빈의 축방향 길이가 단축화되는 경향이 있으며, 이에 따라서, 터빈 로터를 지지하는 베어링을 수용하는 베어링 박스도 축방향으로 단축되는 경향이 있다. 그 결과, 베어링 박스의 내부 또는 근방의 공간이 좁아져, 메인터넌스시에 신축 부재(유압 잭 등)를 용이하게 설치하지 못하고, 메인터넌스성이 저하하는 경우가 있다.

상술의 사정을 감안하여, 본 발명의 적어도 일 실시형태는, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능한 증기 터빈의 메인터넌스 방법 및 증기 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 증기 터빈의 메인터넌스 방법은,

로터와, 상기 로터를 수용하기 위한 차실과, 상기 로터를 지지하는 베어링을 수용하기 위한 베어링 박스를 포함하는 증기 터빈의 메인터넌스 방법에 있어서,

상기 로터의 하방에 있어서, 축방향으로 상기 차실과 상기 베어링 박스의 사이에 위치하는 평탄면을 이용하여, 신축 부재를 설치하는 단계와,

상기 신축 부재에 의해 상기 로터를 상측으로 밀어올리는 단계를 구비한다.

또한, 본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 증기 터빈은,

로터와,

상기 로터를 수용하기 위한 차실과,

상기 로터를 지지하는 베어링을 수용하기 위한 베어링 박스와,

상기 로터의 하방에서, 상기 베어링 박스로부터 상기 차실을 향하여 축방향으로 돌출되며, 상기 차실에 끼워맞춤 가능한 돌출부를 구비하고,

상기 돌출부는 상기 로터의 하방에 있어서, 상기 축방향으로 상기 차실과 상기 베어링 박스의 사이에 위치하는 평탄면인 상면을 갖는다.

본 발명의 적어도 일 실시형태에 의하면, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능한 증기 터빈의 메인터넌스 방법 및 증기 터빈이 제공된다.

도 1은 일 실시형태에 따른 증기 터빈의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 증기 터빈의 베어링 박스를 포함하는 개략 단면도이다.
도 3a는 도 2의 A-A 단면을 포함하는 증기 터빈의 부분적인 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 B-B 단면을 도시하는 도면이다.
도 4는 일 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 흐름도이다.
도 5는 일 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 순서를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 6의 C-C 단면을 도시하는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 몇 가지 실시형태에 대해 설명한다. 다만, 실시형태로서 기재되어 있는 또는 도면에 나타나 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은 본 발명의 범위를 이것으로 한정하는 취지는 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.

(증기 터빈의 구성)

도 1은 일 실시형태에 따른 증기 터빈의 개략도이다. 도 2는 도 1에 도시하는 증기 터빈의 베어링 박스를 포함하는 개략 단면도이다. 도 3a는 도 2의 A-A 단면을 포함하는 증기 터빈의 부분적인 단면도이며, 도 3b는 도 3a의 B-B 단면을 도시하는 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 일 실시형태에 따른 증기 터빈(1)은 중심축(O)의 주위를 회전 가능한 로터(5)(도 2 참조)와, 로터(5)를 덮도록 마련되는 차실(2)과, 로터(5)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(6)(도 2 참조)과, 베어링(6)을 수용하기 위한 베어링 박스(10)를 구비하고 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 로터(5)는 차실(2) 및 베어링 박스(10)를 관통하도록 마련된다. 또한, 차실(2)의 내부에는 증기 유로가 마련되며, 차실(2)은, 로터(5)의 주위에 있어서 상기 증기 유로에 마련되는 복수의 날개(도시하지 않음)를 수용하고 있다.

차실(2)은 상하방향(즉, 연직방향)에 있어서, 상측에 위치하는 차실 상반부(2A)와, 하측에 위치하는 차실 하반부(2B)를 포함하며, 차실 상반부(2A)에 마련된 상측 플랜지부(3A)와, 차실 하반부(2B)에 마련된 하측 플랜지부(3B)가 도시하지 않은 볼트에 의해 체결되어 있다.

차실(2)은 기초(基礎)(7)에 고정되는 차실 지지부(8)에 지지된다. 도시하는 실시형태에서는, 차실 하반부(2B)는 축방향(로터의 중심축(O)의 방향)으로 돌출되는 갈고리모양부(4)를 가지며, 상기 갈고리모양부(4)를 거쳐서 차실 지지부(8)에 지지되도록 되어 있다. 또한, 도 1에 도시하는 차실(2)에 있어서, 차실 하반부(2B)에는, 축방향의 양단부의 각각에 있어서, 평면에서 보아 중심축(O)의 양측에 한쌍의 갈고리모양부(4)가 마련되며, 즉, 합계 4개의 갈고리모양부(4)가 마련된다.

베어링 박스(10)는 상하방향에 있어서, 상측에 위치하는 베어링 박스 상반부(10A)와, 하측에 위치하는 베어링 박스 하반부(10B)를 포함하며, 베어링 박스 상반부(10A)와 베어링 박스 하반부(10B)는 볼트(도시하지 않음) 등에 의해 체결되어 있다. 베어링 박스(10)는 기초(7) 상에 설치되어 있다. 베어링 박스(10)는 베어링(6)을 지지하기 위한 베어링 베이스부(46)와, 후술하는 시일 부재(24)가 장착되는 시일 장착부(48)를 포함하고 있어도 좋다. 베어링 베이스부(46)는 축방향에 있어서 베어링(6)과 적어도 부분적으로 중첩되도록 마련되는 동시에, 축방향 단부면(47a, 47b)을 갖는다.

도 2에 도시하는 바와 같이, 로터(5)에 의한 베어링 박스(10)의 관통부(11)에는, 베어링 박스(10)의 내부로부터 외부 공간으로의 유체(오일 등)의 누출을 억제하기 위한 시일 부재(24)가 마련된다. 일 실시형태에서는, 시일 부재(24)는 로터(5)의 직경방향 외측에서 로터(5)를 둘러싸도록 마련되는 링 부재(25)와, 직경방향에 있어서의 로터(5)와 링 부재(25)의 사이의 간극에 마련되는 핀부(27)를 포함한다. 링 부재(25)는 축방향을 따라서 연장되는 복수의 볼트 구멍을 가지며, 상기 볼트 구멍에 볼트(26)를 끼워넣는 것에 의해, 시일 부재(24)가 베어링 박스(10)의 시일 장착부(48)에 장착된다. 시일 장착부(48)는, 베어링 베이스부(46)의 축방향 단부면(47a, 47b) 중, 차실측의 축방향 단부면(47a)으로부터 차실(2)을 향하여 축방향으로 돌출되도록 마련되어 있어도 좋다. 또한, 시일 장착부(48)는 축방향에 있어서 시일 부재(24)와 이웃하도록 마련되어 있어도 좋다.

시일 부재(24)는 상반부와 하반부로 분할 가능한 구조를 갖고 있어도 좋다. 도 2에 도시하는 시일 부재(24)는, 상하방향에 있어서 상측에 위치하는 시일 부재 상반부(24A)와, 하측에 위치하는 시일 부재 하반부(24B)를 포함하며, 상반부와 하반부로 분할 가능한 구조를 갖고 있다.

도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 증기 터빈(1)은 로터(5)의 하방에서, 베어링 박스(10)로부터 차실(2)을 향하여 축방향으로 돌출되며, 차실(2)에 끼워맞춤 가능한 돌출부(16)를 구비하고 있다. 돌출부(16)는 베어링 박스(10)와, 베어링 박스(10)가 고정되는 기초(7)가 상하방향으로 대향하는 부분보다, 축방향으로 돌출되도록 마련된다. 도시하는 실시형태에서는, 돌출부(16)는 베어링 박스 하반부(10B)로부터 축방향으로 돌출되도록 마련되어 있다.

또한, 증기 터빈(1)의 차실(2)은 로터의 하방에서, 상술의 돌출부(16)와 끼워맞춤 가능한 홈부(15)를 갖는다. 도시하는 실시형태에서는, 차실 하반부(2B)로부터 베어링 박스(10)를 향하여 축방향으로 돌출되도록 마련되는 수납부(14)에 홈부(15)가 마련되어 있다. 돌출부(16)와 홈부(15)가 끼워맞춰지는 것에 의해 끼워맞춤부(13)가 형성된다.

도 3a 및 도 3b에 도시하는 바와 같이, 베어링 박스(10)측의 돌출부(16)와 차실(2)측의 홈부(15)가 끼워맞춰져 있는 상태에서는, 돌출부(16)의 선단부면(16a)과, 홈부(15)의 바닥면(15a)의 사이에 간극이 형성되며, 열신장 등에 의한 베어링 박스(10)에 대한 차실(2)의 축방향에 있어서의 상대적인 이동이 허용되도록 되어 있다. 또한, 도 3a에 도시하는 바와 같이, 평면에서 보아, 돌출부(16)와 홈부(15)의 사이에, 로터(5)의 중심축에 직교하는 방향의 간극은 거의 없어, 베어링 박스(10)에 대한 차실(2)의 상기 방향에 있어서의 상대적인 이동이 규제되고 있다. 따라서, 돌출부(16)와 홈부(15)의 끼워맞춤에 의해, 베어링 박스(10)에 대한 차실(2)의 축방향에 있어서의 상대적인 이동을 허용하면서, 베어링 박스(10)와 차실(2)의 중심 위치맞춤이 가능하게 되어 있다. 또한, 도 3a 중의 직선(O')은 평면에서 본 로터(5)의 중심축(O)의 위치를 나타내는 것이다.

도 2 내지 도 3b에 도시하는 예시적인 실시형태에서는, 베어링 박스(10)로부터 축방향으로 돌출되는 돌출부(16)는 베어링 박스(10)에 접속되는 기부(基部)(18)와, 기부(18)보다 차실(2)측에 위치하는 선단부(20)를 포함한다. 기부(18)는 선단부(20)의 상면(21)보다 상방에 위치하는 상면(19)을 갖고 있다. 선단부(20)는 적어도 부분적으로, 베어링 박스(10)가 설치되는 기초(7)의 상면보다 하방에 위치한다.

증기 터빈(1)의 단축화에 따라서 베어링 박스(10)를 축방향으로 단축화하는 경우, 베어링 박스(10)의 전도 방지 등의 목적으로, 베어링 박스(10)를 상하방향에 있어서도 단축화하는 경우가 있다. 이 경우, 기초(7)의 상면을 종래보다 높은 위치에 마련할 필요가 있다. 한편, 차실(2)측의 구조는 불변이므로, 베어링 박스(10)측의 돌출부(16)와 끼워맞추는 차실(2)측의 홈부(15)의 위치는 불변이며, 홈부(15)와 돌출부(16)의 끼워맞춤 위치는 불변이다. 이 때문에, 돌출부(16)는 베어링 박스(10)의 기초(7)로의 장착 위치보다 하방의 위치에서 홈부(15)와 끼워맞춰지게 된다. 이와 같이, 축방향으로 단축화된 증기 터빈(1)에 있어서, 돌출부(16)와 홈부(15)의 적절한 끼워맞춤을 가능하게 하기 위해, 돌출부(16)는 상술한 바와 같이, 차실(2)에 접속되는 기부(18)와, 적어도 부분적으로 기초(7)의 상면보다 하방에 위치하는 선단부(20)를 갖는다. 또한, 선단부(20)는 적어도 부분적으로 베어링 박스(10)의 바닥면보다 하방에 위치한다. 또한, 기초(7)란 베어링 박스(10)를 설치하는 토대를 말하며, 베어링 박스(10)는 기초(7)의 상면에 설치된다.

증기 터빈(1)은 로터(5)의 하방에서, 차실(2)과 베어링 박스(10)의 사이에 위치하는 상향의 평탄면(12)을 갖는다. 후술하는 바와 같이, 증기 터빈(1)의 메인터넌스시에, 상기 평탄면(12)을 이용하여, 로터(5)를 밀어올리기 위한 신축 부재(유압 잭 등)가 설치된다. 즉, 평탄면(12)은 신축 부재를 탑재 가능하게 구성된다.

몇 가지의 실시형태에서는, 로터(5)의 하방에서, 베어링 박스(10)로부터 차실(2)을 향하여 축방향으로 돌출되는 돌출부(16)의 상면에 의해 상술의 평탄면(12)이 형성되어도 좋다. 도 2 내지 도 3b에 도시하는 예시적인 실시형태에서는, 돌출부(16) 중 기부(18)의 상면(19)이 상술의 평탄면(12)으로서 기능하게 되어 있다.

또한, 돌출부(16) 중, 기부(18)의 평탄면(12)이 있는 부분의 연직방향의 치수는 선단부(20)의 연직방향의 치수보다 크다. 또한, 기부(18)의 평탄면(12)이 있는 부분의 연직방향의 치수는, 기부(18)의 평탄면(12)이 있는 부분보다, 베어링 박스(10)에 가까운 부분의 연직방향의 치수보다 크다.

평탄면(12)은 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같이, 베어링 박스(10)에 마련되는 시일 부재(24)의 하방에 위치하고 있어도 좋다. 이 경우, 메인터넌스시에, 시일 부재(24)를 분리하여 형성되는 공간을 이용하여, 신축 부재를 설치할 수 있다.

또한, 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같이, 평탄면(12)은 축방향에 있어서, 돌출부(16) 중, 수납부(14)의 홈부(15)(차실(2))와의 끼워맞춤부(13)보다 베어링 박스(10)측에 위치하고 있어도 좋다. 이 경우, 메인터넌스시에 평탄면(12) 상에 마련되는 신축 부재와 차실(2)의 간섭을 회피하기 쉬워진다.

또한, 예를 들면 도 2에 도시하는 바와 같이, 베어링 박스(10)의 베어링 베이스부(46)로부터 축방향으로 돌출되는 시일 장착부(48)는, 연직방향(상하방향)에 있어서 로터(5)와 평탄면(12)의 사이에 위치하는 동시에, 축방향에 있어서 시일 부재(24)와 이웃하도록 마련되어 있어도 좋다. 이 경우, 시일 부재(24) 및 시일 장착부(48)의 직경방향 외측의 영역에 공간이 형성되므로, 메인터넌스시에 시일 부재(24)가 분리되었을 때, 이 공간을 이용하여 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다.

또한, 평탄면(12)에는, 신축 부재를 탑재 가능한 지그(후술함)가 끼워맞춤 가능한 오목부 또는 볼록부가 마련되어 있어도 좋다. 이 경우, 비교적 좁은 공간에서 지그를 평탄면(12)에 적절히 설치할 수 있다. 도 2 내지 도 3b에 도시하는 예시적인 실시형태에서는, 평탄면(12)으로서의 돌출부(16)의 기부(18)의 상면(19)에, 하방으로 오목한 오목부(22)가 마련되어 있으며, 상기 오목부는 상술의 지그에 마련되는 볼록부에 맞물림 가능하다.

(증기 터빈의 메인터넌스 방법)

이하, 몇 가지의 실시형태에 따른 증기 터빈의 메인터넌스 방법에 대해, 도 4에 나타내는 흐름도에 따라서 설명한다. 여기에서는, 상술한 증기 터빈(1)을 메인터넌스 대상의 일 예로 하여 설명한다. 도 4는 일 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 흐름도이다. 도 5 및 도 6은 각각, 일 실시형태에 따른 메인터넌스 방법의 순서를 설명하기 위한 도면이며, 도 2와 마찬가지의 증기 터빈의 베어링 박스를 포함하는 개략 단면도이다. 도 7은 도 6의 C-C 단면을 도시하는 도면이다.

일 실시형태에 따른 메인터넌스 방법에서는, 우선, 베어링 박스 상반부(10A)(도 2 참조)와 베어링 박스 하반부(10B)를 체결하는 볼트를 분리하여 베어링 박스 상반부(10A)를 분리한다(단계 S102). 또한, 볼트(26)를 분리하는 것에 의해, 시일 부재(24)를 분리한다(단계 S104). 또한, 차실 상반부(2A)를 분리한다. 이에 의해, 도 5에 도시하는 바와 같이, 증기 터빈(1)의 상반부가 개방된 상태가 되어, 로터(5)를 들어올림 가능한 상태가 된다.

또한, 단계 S102 및 단계 S104는 순차 실행하여도 좋으며, 혹은, 적어도 부분적으로 동시에 실행하여도 좋다. 예를 들면, 베어링 박스 상반부(10A)를 분리하는 동시에 시일 부재 상반부(24A)를 분리하고, 그 후, 시일 부재 하반부(24B)를 분리하도록 하여도 좋다.

다음에, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 로터(5)의 외주면(5a)의 하측 영역에 면하는 환상 부재(36)를 설치한다(단계 S106). 후속의 단계에서 로터(5)를 밀어올릴 때에, 환상 부재(36)를 거쳐서 신축 부재에 의한 밀어올리는 힘을 로터(5)에 가하는 것에 의해, 로터(5)를 적절히 밀어올리기 쉬워진다. 단계 S106에서는, 단계 S104에서 시일 부재(24)(도 2 참조)가 분리되는 것에 의해 형성된 공간(S1)(도 5 참조)에 환상 부재(36)의 적어도 일부가 위치하도록, 환상 부재(36)를 설치하도록 하여도 좋다. 또한, 환상 부재(36)를 이용하지 않고 로터(5)를 들어올리는 경우에는, 단계 S106의 실행을 생략하여도 좋다.

다음에, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 로터(5)의 하방에 있어서, 축방향으로 차실(2)과 베어링 박스(10)의 사이에 위치하는 상향의 평탄면(12)을 이용하여, 유압 잭(신축 부재)(30)을 설치한다(단계 S108).

단계 S108에서는, 단계 S104에서 시일 부재(24)(도 2 참조)가 분리되는 것에 의해 형성된 공간(S1)(도 5 참조)에 유압 잭(30)의 적어도 일부가 위치하도록 유압 잭(30)을 설치하도록 하여도 좋다.

도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 상술의 평탄면(12)은, 베어링 박스(10)로부터 차실(2)을 향하여 축방향으로 돌출되는 상술의 돌출부(16) 중, 기부(18)의 상면(19)이어도 좋다. 즉, 단계 S108에서는, 평탄면(12)인 기부(18)의 상면(19)을 이용하여 유압 잭(30)을 설치하여도 좋다.

단계 S108에서는, 예를 들면 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 평탄면(12) 상에 유압 잭(30)을 탑재 가능한 지그(32)를 설치하고, 당해 지그(32)의 상면(33)에 유압 잭(30)을 설치하도록 하여도 좋다. 지그(32)는 유압 잭(30)을 설치하는데 적합한 높이에 상면(33)을 갖도록 구성된다.

도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 평탄면(12)은 하방으로 오목한 오목부(22)(또는 상방으로 돌출되는 볼록부)를 가지며, 지그(32)의 하단부는 하방으로 돌출되는 볼록부(34)(또는 상방으로 오목한 오목부)를 가지며, 평탄면(12)의 오목부(22)(또는 볼록부)와 지그(32)의 볼록부(34)(또는 오목부)를 끼워맞추게 하는 것에 의해, 지그(32)를 평탄면(12)에 설치하도록 하여도 좋다.

또한, 특별히 도시하지 않지만, 단계 S108에서는, 평탄면(12)(예를 들면, 돌출부(16)의 기부(18)의 상면(19)) 상에, 유압 잭(30)을 설치하여도 좋다.

다음에, 단계 S108에서 설치한 유압 잭(30)을 이용하여, 유압 잭(30)의 밀어올리는 힘을 로터에 가하는 것에 의해, 로터(5)를 상방으로 밀어올린다(단계 S110). 단계 S106에서 환상 부재(36)를 설치한 경우에는, 환상 부재(36)를 거쳐서 신축 부재에 의한 밀어올리는 힘을 로터(5)에 가한다.

상술의 실시형태에 따른 방법에 의하면, 로터(5)의 하방에 있어서, 축방향으로 차실(2)과 베어링 박스(10)의 사이에 위치하는 평탄면(12)을 이용하여 유압 잭(30)(신축 부재)을 설치하도록 했으므로, 예를 들면, 터빈의 단축화에 의해 베어링 박스(10) 내 등에 충분한 설치 공간이 없는 경우여도, 메인터넌스시에 상술의 평탄면(12)을 이용하여 유압 잭(30)을 용이하게 설치할 수 있다. 따라서, 증기 터빈(1)이 축방향으로 단축화된 경우여도 효율적으로 메인터넌스를 실행할 수 있어서, 증기 터빈(1)의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

단계 S110에서는 유압 잭(30)과, 잭 볼트(42)(도 7 참조)를 병용하여, 로터(5)를 상방으로 들어올리도록 하여도 좋다. 일 실시형태에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 기초(7) 상에 설치 또는 고정되는 부재(44)(예를 들면, 베어링 박스 하반부(10B))에 관통 구멍(43)을 갖는 아암(38)을, 예를 들면 볼트(40)에 의해 장착한다. 관통 구멍(43)에 삽통되는 잭 볼트(42)의 선단부는, 환상 부재(36)의 상면에 마련되는 나사 구멍(37)에 나사결합되도록 되어 있다. 그리고, 잭 볼트(42)를 나사 구멍(37)에 끼워넣어지는 것에 의해, 로터(5) 및 환상 부재(36)를 차실 하반부(2B)(차실(2))에 대해 잭 업할 수 있다.

이와 같이 유압 잭(30)과 잭 볼트(42)를 병용하는 것에 의해, 보다 큰 힘을 로터(5)에 가할 수 있어서, 로터(5)를 보다 높게 들어올릴 수 있다. 또한, 유압 잭(30)을 사용하여 로터(5)를 밀어올리는 것에 의해, 로터(5)의 높이를 정밀도 앙호하게 조정할 수 있다.

또한, 상술의 실시형태에서는, 베어링 박스(10)로부터 축방향으로 돌출되는 돌출부(16)의 상면을 평탄면(12)으로 하고 유압 잭(30)(신축 부재)의 설치에 이용하는 경우에 대해 설명했지만, 다른 실시형태에서는, 예를 들면, 축방향에 있어서 차실(2)과 베어링 박스(10)의 사이에 마련되는 비임이 갖는 상향의 면을, 상술의 평탄면(12)으로 하여 유압 잭(30)의 설치에 이용하도록 하여도 좋다. 상기 비임은 축방향을 따라서, 또는, 평면에서 보아 축방향과 직교하는 방향을 따라서 연장되도록 마련되어 있어도 좋다.

상기 각 실시형태에 기재의 내용은, 예를 들면 이하와 같이 파악된다.

(1) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 증기 터빈의 메인터넌스 방법은,

로터(5)와, 상기 로터를 수용하기 위한 차실(2)과, 상기 로터를 지지하는 베어링(6)을 수용하기 위한 베어링 박스(10)를 포함하는 증기 터빈(1)의 메인터넌스 방법에 있어서,

상기 로터의 하방에 있어서, 축방향으로 상기 차실과 상기 베어링 박스의 사이에 위치하는 상향의 평탄면(12)을 이용하여, 신축 부재(예를 들면, 상술의 유압 잭(30))를 설치하는 단계(예를 들면, 상술의 단계 S108)와,

상기 신축 부재에 의해 상기 로터를 상방으로 밀어올리는 단계(예를 들면, 상술의 단계 S110)를 구비한다.

상기 (1)의 방법에 의하면, 로터의 하방에 있어서, 축방향으로 차실과 베어링 박스의 사이에 위치하는 평탄면을 이용하여 신축 부재를 설치하도록 했으므로, 예를 들면, 터빈의 단축화에 의해 베어링 박스 내 등에 충분한 설치 공간이 없는 경우여도, 메인터넌스시에 상술의 평탄면을 이용하여 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 따라서, 상기 (1)의 구성에 의하면, 증기 터빈이 축방향으로 단축화된 경우여도 효율적으로 메인터넌스를 실행할 수 있어서, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(2) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1)의 방법에 있어서,

상기 메인터넌스 방법은,

상기 로터에 의한 상기 베어링 박스의 관통부에 마련된 시일 부재를 상기 베어링 박스에서 분리하는 단계(예를 들면, 상술의 단계 S104)를 구비하고,

상기 신축 부재를 설치하는 단계에서는, 상기 시일 부재가 분리되는 것에 의해 형성된 공간(S1)에 상기 신축 부재의 적어도 일부가 위치하도록 상기 신축 부재를 설치한다.

증기 터빈의 베어링의 메인터넌스시에는, 베어링 박스에 마련되는 시일 부재는 통상 분리된다. 이 점, 상기 (2)의 방법에 의하면, 베어링 박스에 마련된 시일 부재가 분리되는 것에 의해 형성되는 공간을 이용하여 신축 부재를 설치하도록 했으므로, 메인터넌스시에 설치 공간을 마련하기 위한 특수한 작업을 하지 않아도, 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 따라서, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(3) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1) 또는 (2)의 방법에 있어서,

상기 밀어올리는 단계에서는, 상기 로터의 외주면(5a)의 하측 영역에 면하여 마련되는 환상 부재(36)를 거쳐서, 상기 신축 부재에 의한 밀어올리는 힘을 상기 로터에 가한다.

상기 (3)의 방법에 의하면, 로터의 외주면의 하측 영역에 면하여 마련되는 환상 부재를 거쳐서, 신축 부재에 의한 밀어올리는 힘을 로터에 가하도록 했으므로, 신축 부재에 의한 밀어올리는 힘을 로터에 적절히 가하여 로터를 밀어올릴 수 있다.

(4) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 방법에 있어서,

상기 메인터넌스 방법은,

기초(7) 또는 기초에 설치 또는 고정되는 부재(44)에 장착된 아암(38)에 마련된 관통 구멍(43)에 삽통되는 잭 볼트(42)를 이용하여, 상기 로터 및 상기 환상 부재를 상기 차실에 대해 잭 업 단계를 구비한다.

상기 (4)의 방법에 의하면, 로터의 밀어올림을 위해, 신축 부재와 잭 볼트를 병용하도록 했으므로, 로터를 보다 확실히 상방으로 밀어올릴 수 있다.

(5) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 방법에 있어서,

상기 증기 터빈은, 상기 로터의 하방에서, 상기 베어링 박스로부터 상기 차실을 향하여 축방향으로 돌출되며, 상기 차실에 끼워맞춤 가능한 돌출부(16)를 포함하며,

상기 평탄면은 상기 돌출부의 상면(예를 들면, 상술의 돌출부(16)의 기부(18)의 상면(19))을 포함한다.

증기 터빈은 차실과 베어링 박스의 위치맞춤을 위해, 축방향으로 돌출되며 차실에 끼워맞춤 가능한 돌출부가 마련되는 일이 있다. 이 점, 상기 (5)의 방법에 의하면, 로터의 하방에서, 베어링 박스로부터 차실을 향하여 축방향으로 돌출되며, 차실에 끼워맞춤 가능한 돌출부의 상면을 이용하여, 메인터넌스시에 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 이에 의해, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(6) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (5)의 방법에 있어서,

상기 신축 부재를 설치하는 단계에서는, 상기 돌출부의 상기 상면에 상기 신축 부재를 설치한다.

상기 (6)의 방법에 의하면, 돌출부의 상면에 신축 부재를 설치하도록 했으므로, 메인터넌스시에 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 이에 의해, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(7) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (5)의 방법에 있어서,

상기 메인터넌스 방법은,

상기 신축 부재를 탑재 가능한 지그(32)를 상기 돌출부의 상기 상면에 설치하는 단계를 구비하고,

상기 신축 부재를 설치하는 단계에서는, 상기 지그의 상면(33)에 상기 신축 부재를 설치한다.

상기 (7)의 방법에 의하면, 돌출부의 상면에 설치되는 지그의 상면에 신축 부재를 설치하도록 했으므로, 메인터넌스시에 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 이에 의해, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(8) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (7)의 방법에 있어서,

상기 지그를 설치하는 단계에서는, 상기 지그의 하부에 마련된 볼록부 또는 오목부(예를 들면, 상술의 볼록부(34))와, 상기 돌출부의 상기 상면에 마련된 오목부 또는 볼록부(예를 들면, 상술의 오목부(22))를 끼워맞추게 한다.

상기 (8)의 방법에 의하면, 지그의 하부에 마련된 볼록부 또는 오목부와, 돌출부의 상면에 마련된 오목부 또는 볼록부를 끼워맞추게 하는 것에 의해, 지그의 설치 공간이 좁은 경우여도, 용이하고, 또한, 확실히 지그를 설치할 수 있다. 따라서, 메인터넌스시에 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있어서, 이에 의해, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(9) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 증기 터빈(1)은,

로터(5)와,

상기 로터를 수용하기 위한 차실(2)과,

상기 로터를 지지하는 베어링을 수용하기 위한 베어링 박스(10)와,

상기 로터의 하방에서, 상기 베어링 박스로부터 상기 차실을 향하여 축방향으로 돌출되며, 상기 차실에 끼워맞춤 가능한 돌출부(16)를 구비하고,

상기 돌출부는 상기 로터의 하방에서, 상기 축방향으로 상기 차실과 상기 베어링 박스의 사이에 위치하는 상향의 평탄면(12)인 상면(예를 들면, 상술의 돌출부(16)의 기부(18)의 상면(19))을 가지며, 상기 평탄면은, 상기 로터를 상방으로 밀어올리기 위한 신축 부재(예를 들면, 상술의 유압 잭)를 탑재 가능하게 구성된다.

증기 터빈은 차실과 베어링 박스의 위치맞춤을 위해, 축방향으로 돌출되며 차실에 끼워맞춤 가능한 돌출부가 마련되는 일이 있다. 이 점, 상기 (9)의 구성에 의하면, 로터의 하방에서, 베어링 박스로부터 차실을 향하여 축방향으로 돌출되며, 차실에 끼워맞춤 가능한 돌출부의 상면을 이용하여, 메인터넌스시에 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 따라서, 상기 (9)의 구성에 의하면, 증기 터빈이 축방향으로 단축화된 경우여도 효율적으로 메인터넌스를 실행할 수 있어서, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(10) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (9)의 구성에 있어서,

상기 증기 터빈은,

상기 로터에 의한 상기 베어링 박스의 관통부에 마련된 시일 부재(24)를 구비하고,

상기 돌출부의 상기 상면은 상기 시일 부재의 하방에 위치한다.

증기 터빈의 베어링의 메인터넌스시에는, 베어링 박스에 마련되는 시일 부재는 통상 분리된다. 이 점, 상기 (10)의 구성에 의하면, 베어링 박스에 마련된 시일 부재가 분리되는 것에 의해 형성되는 공간을 이용하여 신축 부재를 설치하는 것이 가능하므로, 메인터넌스시에 설치 공간을 마련하기 위한 특수한 작업을 하지 않아도, 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 따라서, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(11) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (10)의 구성에 있어서,

상기 베어링 박스는,

상기 베어링을 지지하기 위한 베어링 베이스부(46)와,

연직방향에 있어서 상기 로터와 상기 평탄면의 사이에 마련되며, 상기 베어링 베이스부의 축방향 단부면(47a)으로부터 상기 차실을 향하여 상기 축방향으로 돌출되며, 상기 시일 부재가 마련되는 시일 장착부(48)를 포함한다.

상기 (11)의 구성에 의하면, 베어링 박스 시일 장착부에 시일 부재가 마련되므로, 시일 부재의 직경방향 외측의 영역에 공간이 형성된다. 따라서, 메인터넌스시에 시일 부재가 분리되었을 때, 이 공간을 이용하여 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 따라서, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(12) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (9) 내지 (11) 중 어느 하나의 구성에 있어서,

상기 돌출부의 상기 상면에, 상기 로터를 상방으로 밀어올리기 위한 신축 부재를 탑재 가능한 지그(32)가 끼워맞춤 가능한 오목부 또는 볼록부(예를 들면, 상술의 오목부(22))가 마련된다.

상기 (12)의 구성에 의하면, 돌출부의 상면에 설치되는 지그의 상면에 신축 부재를 설치 가능하므로, 메인터넌스시에 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 또한, 돌출부의 상면에 마련된 오목부 또는 볼록부와, 지그를 끼워맞추게 하는 것에 의해, 지그의 설치 공간이 좁은 경우여도, 용이하고, 또한, 확실히 지그를 설치할 수 있다. 따라서, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(13) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (9) 내지 (12) 중 어느 하나의 구성에 있어서,

상기 돌출부는,

상기 베어링 박스에 접속되는 기부(18)와,

상기 기부보다 상기 차실측에 위치하는 선단부(20)를 포함하며,

상기 기부는 상기 평탄면으로서의 상면(19)을 가지며,

상기 기부의 상기 상면은 상기 선단부의 상면(21)보다 상방에 위치한다.

상기 (13)의 구성에 의하면, 돌출부 중, 베어링 박스에 접속되는 기부의 상면을 이용하여, 메인터넌스시에 신축 부재를 용이하게 설치할 수 있다. 따라서, 상기 (13)의 구성에 의하면, 증기 터빈이 축방향으로 단축화된 경우여도 효율적으로 메인터넌스를 실행할 수 있어서, 증기 터빈의 단축화에 따른 메인터넌스성의 저하를 억제 가능하다.

(14) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 (9) 내지 (13) 중 어느 하나의 구성에 있어서,

상기 평탄면은, 상기 축방향에 있어서, 상기 돌출부 중 상기 차실과의 끼워맞춤부(13)보다 상기 베어링 박스측에 위치한다.

상기 (14)의 구성에 의하면, 신축 부재를 설치 가능한 평탄면을, 돌출부 중차실과의 끼워맞춤부보다 베어링 박스측에 마련했으므로, 메인터넌스시에 평탄면 상에 마련되는 신축 부재와 차실의 간섭을 회피하기 쉬워진다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시형태로 한정되는 일은 없으며, 상술한 실시형태에 변형을 가한 형태나, 이들의 형태를 적절히 조합한 형태도 포함한다.

본 명세서에 있어서, "어느 방향으로", "어느 방향을 따라서", "평행", "직교", "중심", "동심" 혹은 "동축" 등의 상대적 혹은 절대적인 배치를 나타내는 표현은, 엄밀하게 그와 같은 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능을 얻을 수 있는 정도의 각도나 거리를 갖고서 상대적으로 변위하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.

예를 들면, "동일", "동일하다" 및 "균질" 등의 사물이 동일한 상태인 것을 나타내는 표현은, 엄밀하게 동일한 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 혹은, 동일한 기능을 얻을 수 있는 정도의 차이가 존재하고 있는 상태도 나타내는 것으로 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타내는 표현은, 기하학적으로 엄밀한 의미에서의 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 동일한 효과를 얻을 수 있는 범위에서, 오목부나 면취부 등을 포함한 형상도 나타내는 것으로 한다.

또한, 본 명세서에 있어서, 하나의 구성 요소를 "구비한다", "포함한다", 또는, "갖는다"라는 표현은, 다른 구성 요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.

1: 증기 터빈
2: 차실
2A: 차실 상반부
2B: 차실 하반부
3A: 상측 플랜지부
3B: 하측 플랜지부
4: 갈고리모양부
5: 로터
5a: 외주면
6: 베어링
7: 기초
8: 차실 지지부
10: 베어링 박스
10A: 베어링 박스 상반부
10B: 베어링 박스 하반부
11: 관통부
12: 평탄면
13: 끼워맞춤부
14: 수납부
15: 홈부
15a: 바닥면
16: 돌출부
16a: 선단부면
18: 기부
19: 상면
20: 선단부
21: 상면
22: 오목부
24: 시일 부재
24A: 시일 부재 상반부
24B: 시일 부재 하반부
25: 링 부재
26: 볼트
27: 핀부
30: 유압 잭
32: 지그
33: 상면
34: 볼록부
36: 환상 부재
37: 나사 구멍
38: 아암
40: 볼트
42: 잭 볼트
43: 관통 구멍
44: 부재
46: 베어링 베이스부
47a, 47b: 축방향 단부면
48: 시일 장착부
O: 중심축
S1: 공간

Claims

로터와, 상기 로터를 수용하기 위한 차실과, 상기 로터를 지지하는 베어링을 수용하기 위한 베어링 박스를 포함하는 증기 터빈의 메인터넌스 방법에 있어서,
상기 로터의 하방에 있어서, 축방향으로 상기 차실과 상기 베어링 박스의 사이에 위치하는 상향의 평탄면을 이용하여, 신축 부재를 설치하는 단계와,
상기 신축 부재에 의해 상기 로터를 상방으로 밀어올리는 단계를 구비하는
증기 터빈의 메인터넌스 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 로터에 의한 상기 베어링 박스의 관통부에 마련된 시일 부재를 상기 베어링 박스에서 분리하는 단계를 구비하고,
상기 신축 부재를 설치하는 단계에서는, 상기 시일 부재가 분리되는 것에 의해 형성된 공간에 상기 신축 부재의 적어도 일부가 위치하도록 상기 신축 부재를 설치하는
증기 터빈의 메인터넌스 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 밀어올리는 단계에서는, 상기 로터의 외주면의 하측 영역에 면하여 마련되는 환상 부재를 거쳐서, 상기 신축 부재에 의한 밀어올리는 힘을 상기 로터에 가하는
증기 터빈의 메인터넌스 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
기초 또는 기초에 설치 또는 고정되는 부재에 장착된 아암에 마련된 관통 구멍에 삽통되는 잭 볼트를 이용하여, 상기 로터 및 상기 환상 부재를 상기 차실에 대해 잭 업하는 단계를 구비하는
증기 터빈의 메인터넌스 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 증기 터빈은, 상기 로터의 하방에서, 상기 베어링 박스로부터 상기 차실을 향하여 상기 축방향으로 돌출되며, 상기 차실에 끼워맞춤 가능한 돌출부를 포함하며,
상기 평탄면은 상기 돌출부의 상면을 포함하는
증기 터빈의 메인터넌스 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 신축 부재를 설치하는 단계에서는, 상기 돌출부의 상기 상면에 상기 신축 부재를 설치하는
증기 터빈의 메인터넌스 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 신축 부재를 탑재 가능한 지그를 상기 돌출부의 상기 상면에 설치하는 단계를 구비하고,
상기 신축 부재를 설치하는 단계에서는, 상기 지그의 상면에 상기 신축 부재를 설치하는
증기 터빈의 메인터넌스 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 지그를 설치하는 단계에서는, 상기 지그의 하부에 마련된 볼록부 또는 오목부와, 상기 돌출부의 상기 상면에 마련된 오목부 또는 볼록부를 끼워맞추게 한
증기 터빈의 메인터넌스 방법.
로터와,
상기 로터를 수용하기 위한 차실과,
상기 로터를 지지하는 베어링을 수용하기 위한 베어링 박스와,
상기 로터의 하방에서, 상기 베어링 박스로부터 상기 차실을 향하여 축방향으로 돌출되며, 상기 차실에 끼워맞춤 가능한 돌출부를 구비하고,
상기 돌출부는, 상기 로터의 하방에 있어서, 상기 축방향으로 상기 차실과 상기 베어링 박스의 사이에 위치하는 상향의 평탄면인 상면을 가지며,
상기 평탄면은 상기 로터를 상방으로 밀어올리기 위한 신축 부재를 탑재 가능하게 구성된
증기 터빈.
제 9 항에 있어서,
상기 로터에 의한 상기 베어링 박스의 관통부에 마련된 시일 부재를 구비하고,
상기 돌출부의 상기 상면은 상기 시일 부재의 하방에 위치하는
증기 터빈.
제 10 항에 있어서,
상기 베어링 박스는,
상기 베어링을 지지하기 위한 베어링 베이스부와,
연직방향에 있어서 상기 로터와 상기 평탄면의 사이에 마련되며, 상기 베어링 베이스부의 축방향 단부면으로부터 상기 차실을 향하여 상기 축방향으로 돌출되며, 상기 시일 부재가 마련되는 시일 장착부를 포함하는
증기 터빈.
제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부의 상기 상면에, 상기 로터를 상방으로 밀어올리기 위한 신축 부재를 탑재 가능한 지그가 끼워맞춤 가능한 오목부 또는 볼록부가 마련된
증기 터빈.
제 9 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 돌출부는,
상기 베어링 박스에 접속되는 기부와,
상기 기부보다 상기 차실측에 위치하는 선단부를 포함하며,
상기 기부는 상기 평탄면으로서의 상면을 가지며,
상기 기부의 상기 상면은 상기 선단부의 상면보다 상방에 위치하는
증기 터빈.
제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 평탄면은, 상기 축방향에 있어서, 상기 돌출부 중 상기 차실과의 끼워맞춤부보다 상기 베어링 박스측에 위치하는
증기 터빈.