WO2013021515A1 - 回転機械に用いる治具及び回転機械の輸送方法 - Google Patents

回転機械に用いる治具及び回転機械の輸送方法 Download PDF

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rotating shaft
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jig
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仁志 篠原
太田　光彦
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三菱重工コンプレッサ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a jig used for a rotating machine to prevent rattling of the rotating part relative to a stationary part when the rotating machine is transported, and a method of transporting the rotating machine using the same.
  • a rotating machine such as a centrifugal compressor has a rotating part in which various members are attached to a rotating shaft, and a stationary part that rotatably supports the rotating shaft.
  • the rotating part is rattled with respect to the stationary part due to vibration during transportation.
  • the rotating part or the stationary part is damaged due to such rattling, there is a problem that the performance of the rotating machine is impaired.
  • the rotating machine is provided with an anti-vibration structure for preventing shaking during operation of the rotating machine (see, for example, Patent Document 1).
  • an anti-vibration structure for preventing shaking during operation of the rotating machine (see, for example, Patent Document 1).
  • this vibration-proof structure although the vibration of the entire rotating machine can be reduced, it is impossible to prevent the rotating part from rattling with respect to the stationary part.
  • a jig used in a rotating machine for fixing the rotating part so that it cannot move relative to the stationary part is composed of an axial jig that fixes the rotating portion in a non-slidable manner in the axial direction, and a rotational direction jig that fixes the rotating portion so as not to rotate.
  • the jig used for the rotating machine configured as described above, it is possible to reliably prevent the rotating portion from rattling by fixing the rotating portion in the axial direction and the rotating direction with respect to the stationary portion. it can. Thereby, even if it is a rotary machine which has a dry gas seal, it can be safely and reliably transported, without reducing the performance of a dry gas seal.
  • the jig used for the conventional rotating machine is composed of two types, ie, a radial jig and a rotating jig, the number of parts is large. For this reason, there is a problem that the entire rotating machine is increased in size and costs are increased and management is complicated.
  • the present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a jig that can prevent rattling of the rotating portion with respect to the stationary portion with a minimum configuration during transportation of the rotating machine. It is to provide.
  • the jig used for the rotating machine according to the present invention is a jig used for a rotating machine including a rotating part having a rotating shaft and a stationary part that rotatably supports the rotating shaft.
  • a plate that contacts, a tightening member that fixes the plate to an end of the rotating shaft, and the plate and the stationary portion are connected, and the plate moves in an axial direction and a rotational direction with respect to the stationary portion.
  • a restraining member for restraining.
  • the plate in contact with the end of the rotating shaft is integrated and fixed with the rotating shaft by the fastening member.
  • the plate is restrained from moving in the axial direction and the rotational direction relative to the stationary member by the restraining member. Therefore, the rotating shaft integrated with the plate is also restrained in the axial direction and the rotating direction with respect to the stationary member.
  • the rotating part having the rotating shaft is prevented from rattling with respect to the stationary part when the rotating machine is transported.
  • the stationary part of the rotating machine may include a thrust bearing that rotatably supports the rotating shaft while receiving an axial force from one end of the rotating shaft, and the plate includes the thrust bearing May be in contact with the end opposite to the one end of the rotating shaft.
  • the rotating shaft whose end on the plate side is constrained by the constraining member is in a state where the end on the opposite side is supported by the thrust bearing. Therefore, the rotating shaft can be transported in a stable state by supporting both ends thereof.
  • the stationary part of the rotating machine includes a cylindrical casing, a head provided at an end of the casing so as to seal a gap between the rotating shaft, and a diameter fixed from the rotating shaft to the head.
  • a journal bearing that rotatably supports the rotating shaft while receiving a force in a direction, the restraining member may be a bolt, and the bolt is used for fixing the head. It may be screwed into a screw hole provided in the journal bearing.
  • the bolt that is the restraining member is screwed into the screw hole provided in the journal bearing, so that the rotation shaft is axially and rotated with respect to the journal bearing that is a part of the stationary portion. It is restrained to move in the direction. Thereby, it can restrain that a rotation part moves to an axial direction and a rotation direction with respect to a stationary part by simple structure.
  • a method of transporting a rotating machine according to the present invention is a method of transporting a rotating machine including a rotating part having a rotating shaft and a stationary part that rotatably supports the rotating shaft, and is used for the rotating machine of the present invention.
  • the rotating machine can be transported in a state where the rotating part is restrained in the axial direction and the rotating direction with respect to the stationary part. Accordingly, it is possible to prevent the rotating part from rattling with respect to the stationary part due to vibration during transportation, so that the rotating machine can be transported safely and reliably.
  • the jig used for the rotating machine according to the present invention can prevent the rotating part from rattling with respect to the stationary part when the rotating machine is transported with the minimum configuration. Thereby, it can prevent beforehand that the performance of a rotary machine falls by damage to a rotary part or a stationary part at the time of transportation of a rotary machine.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a centrifugal compressor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of the dry gas seal.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view in which the periphery of the fixing jig in FIG. 1 is enlarged.
  • 4A and 4B are views showing the appearance of the plate, wherein FIG. 4A is a schematic perspective view seen from the front surface side, and FIG. 4B is a schematic perspective view seen from the back surface side.
  • FIG. 5 is a schematic side view showing the external appearance of the fastening member.
  • FIG. 6 is a schematic side view showing the appearance of the fixing bolt.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams showing a lock nut, wherein FIG. 7A is a schematic plan view, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the centrifugal compressor according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a centrifugal compressor 1 according to the first embodiment.
  • the centrifugal compressor 1 includes a rotor 2 (rotating part), a casing 3 (stationary part) that houses the rotor 2, and a pair provided in a gap between the rotor 2 and the casing 3.
  • the dry gas seal 4 is provided.
  • the rotor 2 includes a rotating shaft 21, a plurality of impellers 22, and a thrust collar 23.
  • the rotating shaft 21 is driven to rotate by being connected to a motor or the like (not shown) at the driving side.
  • the axis of the rotating shaft 21 is defined as an axis L.
  • the plurality of impellers 22 are fixed to the central portion in the axial direction of the rotating shaft 21 at a predetermined interval.
  • the thrust collar 23 is formed in a disk shape, and is fixed to an end portion on the opposite side to the driving side end portion of the rotating shaft 21 (hereinafter referred to as a non-driving side end portion).
  • the casing 3 includes a casing body 31, a pair of heads 32, an end cover 33, a thrust bearing 34, a pair of journal bearings 35, and a plurality of diaphragms 36.
  • the casing body 31 is formed in a substantially cylindrical shape, and both ends thereof are open.
  • the pair of heads 32 are respectively provided at the openings at both ends of the casing body 31.
  • the end cover 33 covers the end of the head 32 in the axial direction.
  • the thrust bearing 34 is fixed to the inner peripheral surface of the head 32.
  • the pair of journal bearings 35 are fixed to the inner peripheral surface of the head 32.
  • the plurality of diaphragms 36 are fixed to the inner peripheral surface of the casing body 31.
  • the head 32 seals the openings at both ends of the casing body 31.
  • the pair of heads 32 includes a drive-side head 321 provided at the opening at the drive-side end and a counter-drive-side head 322 provided at the opening at the non-drive-side end.
  • the driving head 321 is a ring-shaped member as shown in FIG.
  • the drive-side head 321 has an outer diameter that is substantially equal to the inner diameter of the casing body 31, and an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter of the rotary shaft 21.
  • the drive-side head 321 is provided with a hollow projecting portion 321a that projects in the axial direction from one end surface thereof.
  • the drive-side head 321 is fitted into the opening 31 ⁇ / b> A at the drive-side end of the casing body 31 with the protrusion 321 a facing outward. A slight gap is formed between the drive-side head 321 and the rotary shaft 21 inserted therethrough.
  • the end cover 33 seals the drive side head 321. As shown in FIG. 1, the end cover 33 is a disc-shaped lid member. The end cover 33 is attached to the tip of the protruding portion 321a of the drive-side head 321 so as to cover the opening. Thereby, the cavity inside the protrusion part 321a is sealed.
  • the non-driving side head 322 is a ring-shaped member similar to the driving side head 321.
  • the non-driving side head 322 has an outer diameter that is substantially equal to the inner diameter of the casing body 31, and an inner diameter that is slightly larger than the outer diameter of the rotating shaft 21.
  • the counter driving side head 322 is fitted into the opening 31 ⁇ / b> B at the counter driving side end of the casing body 31. A slight gap is also formed between the non-driving head 322 and the rotary shaft 21 inserted therethrough.
  • the thrust bearing 34 supports the rotating shaft 21 rotatably while receiving axial force from the rotating shaft 21. That is, as shown in FIG. 1, the thrust bearing 34 is capable of rotating the thrust collar 23 fixed to the non-driving side end of the rotating shaft 21 around the axis L and slightly in the axial direction. Support in the state.
  • the pair of journal bearings 35 rotatably supports the rotating shaft 21 while receiving a radial force from the rotating shaft 21.
  • the journal bearing 35 has an annular bearing box 351 and a plurality of bearing pads 352 that are accommodated in the bearing box 351 and arranged at predetermined intervals in the circumferential direction.
  • the pair of journal bearings 35 supports both end portions in the axial direction of the rotary shaft 21 so as to be rotatable around the axis L by the bearing pads 352 coming into contact with the peripheral surface of the rotary shaft 21.
  • the plurality of diaphragms 36 form gas flow paths inside the casing body 31. As shown in FIG. 1, these diaphragms 36 have inner peripheral surfaces formed in a predetermined shape. The plurality of diaphragms 36 are fixed to the inner peripheral surface of the casing body 31 at positions facing the impeller 22 so as to be adjacent to each other. As a result, the gas flow path 5 is formed by the inner peripheral surface of the diaphragm 36 and the impeller 22 inside the casing body 31.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of the dry gas seal 4.
  • the dry gas seal 4 includes a drive system unit 41 that rotates integrally with the rotary shaft 21, and a stationary system unit 42 that is fixed to the head 32.
  • the drive system unit 41 includes a sleeve 411, a rotating ring 412, and an O-ring 413.
  • the sleeve 411 is fixed to the outer peripheral surface of the rotary shaft 21 and has a concave portion 411a formed at one end in the axial direction thereof.
  • the rotating ring 412 is fixed to the recess 411 a of the sleeve 411.
  • the O-ring 413 seals between the rotating ring 412 and the sleeve 411.
  • a spiral groove is formed on the seal surface 412 a of the rotating ring 412, that is, the end surface on the drive system unit 41 side.
  • the stationary unit 42 has a retainer 421, a coil spring 422, a stationary ring 424, an O-ring 425, and a labyrinth 426, as shown in FIG.
  • the retainer 421 is fixed to the inner peripheral surface of the head 32, and has a concave groove 421a.
  • One end of the coil spring 422 is attached to the recessed groove 421 a of the retainer 421.
  • the stationary ring 424 is attached to the other end of the coil spring 422 via a disk 423.
  • the O-ring 425 seals between the stationary ring 424 and the disk 423.
  • the labyrinth 426 is fixed to the retainer 421 and seals a gap between the labyrinth 426 and the sleeve 411.
  • a method for transporting the centrifugal compressor 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.
  • a fixing jig 10 is attached to one axial end of the rotor 2.
  • the configuration of the fixing jig 10 will be described.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view in which the periphery of the fixing jig 10 in FIG. 1 is enlarged.
  • the fixing jig 10 includes a plate 11, a fastening member 12, and a pair of restraining members 13.
  • the plate 11 is in contact with the driving side end of the rotating shaft 21.
  • the fastening member 12 is attached to the central portion of the plate 11.
  • the pair of restraining members 13 are provided at both ends of the plate 11 in the extending direction with the fastening member 12 interposed therebetween.
  • FIG. 4A and 4B are views showing the external appearance of the plate 11, wherein FIG. 4A is a schematic perspective view seen from the front surface side, and FIG. 4B is a schematic perspective view seen from the back surface side.
  • the plate 11 is a substantially rectangular plate-shaped member. As shown in FIG. 4 (b), a substantially cylindrical boss 111 protrudes from the back surface 11B of the plate 11 at the center in the longitudinal direction. A first bolt insertion hole 112 for inserting the fastening member 12 is formed so as to pass through the boss portion 111 and reach the surface 11A. Further, a second bolt insertion hole 113 is formed through the both ends of the plate 11 in the longitudinal direction and through which the restraining member 13 is inserted. As shown in FIG. 3, the plate 11 is disposed in a state where the boss 111 is brought into contact with the drive side end of the rotating shaft 21.
  • FIG. 5 is a schematic side view showing the external appearance of the fastening member 12.
  • the tightening member 12 is a so-called hexagon bolt.
  • the tightening member 12 has a shaft portion 121 and a head portion 122.
  • the shaft portion 121 is slightly smaller in diameter than the first bolt insertion hole 112 of the plate 11 and has a male screw 121a formed on the peripheral surface.
  • the head portion 122 is provided at one end portion of the shaft portion 121 and has a larger diameter than the bolt insertion hole. As shown in FIG.
  • the tightening member 12 is configured such that the shaft portion 121 is inserted into the first bolt insertion hole 112 of the plate 11 and the head portion 122 is in contact with the plate 11 until the head portion 122 contacts the plate 11.
  • the shaft portion 121 is screwed into the first screw hole 211 provided in.
  • the first screw hole 211 is provided in advance for attaching a jig for applying hydraulic pressure when a coupling called a coupling is attached to the drive side end of the rotating shaft 21. ing.
  • the pair of restraining members 13 restrain the integrated plate 11 and the rotating shaft 21 so as not to move with respect to the casing 3.
  • the restraining member 13 includes a long fixing bolt 131, a lock nut 132 screwed to the fixing bolt 131, and a pair of hexagon nuts 133 screwed to the fixing bolt 131. Have.
  • FIG. 6 is a schematic side view showing the external appearance of the fixing bolt 131.
  • the fixing bolt 131 is a so-called stud bolt having no head.
  • the fixing bolt 131 has a shaft portion 134 having a slightly smaller diameter than the second bolt insertion hole 113 of the plate 11.
  • the male thread 134a is formed in the longitudinal direction both ends of this axial part 134 over predetermined length.
  • the fixing bolt 131 is inserted into the second bolt insertion hole 113 of the plate 11, and a male screw 134 a on the tip side thereof is a second screw provided in a bearing box 351 constituting the journal bearing 35. Screwed to the hole 351a to a predetermined depth.
  • a portion of the fixing bolt 131 that protrudes outward in the axial direction from the plate 11 is located inside a protruding portion 321 a provided in the driving side head 321.
  • the second screw hole 351 a of the bearing box 351 is provided in advance for fixing the journal bearing 35 to the drive-side head 321.
  • the bearing box 351 is provided with a plurality of other second screw holes 351a other than the one to which the fixing bolt 131 is screwed.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams showing the lock nut 132, where FIG. 7A is a schematic plan view, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
  • the lock nut 132 has a substantially circular outer shape in plan view, and a third screw hole 132a is formed in the inner peripheral surface of the lock nut 132.
  • the third screw hole 132a is formed in the inner peripheral surface.
  • four spanner mounting grooves 132b are formed on the outer peripheral surface of the lock nut 132 at intervals of 90 ° in the circumferential direction.
  • This spanner mounting groove 132 b is a groove for fitting the tip of a hexagon stick spanner used when tightening the lock nut 132. As shown in FIG. 3, the lock nut 132 is screwed into a position on the axially inner side of the plate 11 in the fixing bolt 131.
  • the pair of hexagon nuts 133 adjust the depth of screwing of the fixing bolt 131 into the second screw hole 351a.
  • the pair of hexagon nuts 133 constitute a so-called double nut, and are less likely to be loosened by pushing each other in the axial direction.
  • the pair of hexagon nuts 133 are respectively screwed to the fixing bolt 131 at positions outside the plate 11 in the axial direction, in close contact with each other.
  • a user of the fixing jig 10 first attaches a pair of fixing bolts 131 to the journal bearing 35. That is, the user screwes one end of the pair of fixing bolts 131 in the longitudinal direction into the second screw hole 351a provided in the bearing box 351 of the journal bearing 35 to a predetermined depth.
  • the second screw hole 351a of the journal bearing 35 is provided in advance to fix the journal bearing 35 to the drive-side head 321 as described above. Therefore, the fixing bolt 131 can be attached to the journal bearing 35 using the existing second screw hole 351a. Thereby, compared with the case where the 2nd screw hole 351a is newly provided in the bearing box 351 in order to screw the fixing bolt 131, the structure can be simplified and the work efficiency can be improved.
  • the user screws the lock nut 132 to a predetermined depth from the other end in the longitudinal direction of the pair of fixing bolts 131.
  • the user attaches the plate 11 to the pair of fixing bolts 131. That is, the user inserts the pair of fixing bolts 131 into the second bolt insertion holes 113 of the plate 11 with the boss portion 111 facing the rotating shaft 21. Then, the user brings the boss 111 of the plate 11 into contact with the drive side end of the rotating shaft 21.
  • the user uses the fastening member 12 to fix the plate 11 to the rotating shaft 21. That is, the user inserts the tightening member 12 into the first bolt insertion hole 112 provided in the center portion in the longitudinal direction of the plate 11 from the shaft portion 121 side, and rotates the tip portion of the shaft portion 121. Screwed into the first screw hole 211 of the shaft 21. Then, the plate 11 is fixed to the rotating shaft 21 by tightening the tightening member 12 and pressing the plate 11 with the head 122. Thereby, the plate 11 and the rotor 2 are integrated.
  • the first screw hole 211 of the rotating shaft 21 is provided in advance for attaching a jig used when mounting the coupling to the rotating shaft 21 as described above. Therefore, the plate 11 can be fixed to the rotating shaft 21 using the existing first screw hole 211. Thereby, compared with the case where the 1st screw hole 211 is newly provided in the rotating shaft 21 in order to screw the fastening member 12, a structure can be simplified and work efficiency can be achieved.
  • the user screws the pair of hexagon nuts 133 into the fixing bolt 131, respectively. That is, the user screws the pair of hexagon nuts 133 sequentially into the other longitudinal end of the fixing bolt 131 protruding from the surface 11 ⁇ / b> A of the plate 11. Then, by tightening these hexagon nuts 133, the fixing bolt 131 is screwed to a deeper position of the second screw hole 351a. Then, with the movement of the pair of fixing bolts 131, the plate 11 and the rotor 2 integrated therewith move inward in the axial direction. Thereby, as shown in FIG. 1, the thrust collar 23 fixed to the end portion on the opposite side of the rotating shaft 21 is pressed against the thrust bearing 34. Thereby, the rotor 2 including the rotating shaft 21 is restrained so as not to move in the axial direction.
  • the driving side end portion of the rotating shaft 21 is restrained so as not to rotate by being fixed to the journal bearing 35 by the two fixing bolts 131. Further, the counter drive side end portion of the rotary shaft 21 is restrained so as not to rotate by the frictional force acting between the thrust collar 23 and the thrust bearing 34. Thereby, the rotor 2 whole is restrained so that rotation is impossible.
  • the user tightens the lock nut 132. That is, the user fits one end of a hexagonal bar spanner (not shown) into the spanner mounting groove 132b of the lock nut 132 shown in FIG. 7, and appropriately operates the hexagonal bar spanner as shown in FIG. Then, the lock nut 132 is moved toward the plate 11 along the fixing bolt 131. Thereby, the fastening of the plate 11 by the hexagon nut 133 becomes more reliable. As a result, it is possible to prevent loosening of the hexagon nut 133 due to vibration or the like.
  • the user attaches the end cover 33 to the tip of the protrusion 321a of the drive-side head 321, and then fills the inside of the protrusion 321a with nitrogen (not shown).
  • the end cover 33 is provided with holes and notches for avoiding interference with the fixing jig 10. There is no need to provide it. Therefore, it is possible to prevent nitrogen filled inside the protruding portion 321a from leaking outside through the hole or notch.
  • the rotor 2 can be restrained so as not to move in the axial direction and the rotational direction with respect to the casing 3 by only one jig.
  • the centrifugal compressor 1 when transported, it is possible to prevent the rotor 2 from rattling with respect to the casing 3 due to vibration during transportation with a minimum jig configuration.
  • the centrifugal compressor 1 can be transported safely and reliably.
  • the centrifugal compressor 1 has the dry gas seal 4 as in this embodiment, the rotating ring 412 and the stationary ring 424 shown in FIG.
  • a double nut is configured by screwing two hexagon nuts 133 into one fixing bolt 131.
  • the lock nut 132 is screwed into the fixing bolt 131.
  • the lock nut 132 is not an essential component of the present invention, and may be configured without the lock nut 132.
  • the fixing jig 10 is attached only to the driving end portion of the rotating shaft 21.
  • the fixing jig 10 is mounted on both sides of the driving side end and the non-driving side end of the rotary shaft 21, thereby rotating the rotor 2 in the axial direction. You may restrain so that it cannot move in the direction.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the centrifugal compressor 50 according to the second embodiment.
  • the centrifugal compressor 50 of the present embodiment has a fixing jig 10 attached to the end on the counter-drive side of the rotary shaft 21, and The difference is that a pair of auxiliary jigs 51 are provided at the drive side end of the rotating shaft 21. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same reference numerals are given in FIG. 8 in FIG. 8, and the description thereof is omitted here.
  • the fixing jig 10 of the second embodiment also has a plate 11, a fastening member 12, and a pair of restraining members 13, as in the first embodiment.
  • the plate 11 is provided in contact with the end portion on the counter driving side of the rotating shaft 21, and the fastening member 12 is screwed to the end portion on the counter driving side of the rotating shaft 21.
  • the rotor 2 are integrated.
  • the pair of restraining members 13 is different from the first embodiment in which the pair of restraining members 13 restrains the journal bearing 35 from restraining the integrated plate 11 and the rotor 2 against the counter driving side head 322.
  • the fixing jig 10 when the fixing jig 10 is attached to the opposite end portion of the rotating shaft 21, the thrust collar 23 fixed to the opposite end portion of the rotating shaft 21 is pressed against the thrust bearing 34. . Thereby, the non-driving side end portion of the rotating shaft 21 is restrained so as not to move in the axial direction and the rotating direction by both the fixing jig 10 and the thrust bearing 34.
  • the driving side end portion of the rotating shaft 21 is a free end that is not restrained at all. ing. Therefore, in this embodiment, the drive side end of the rotating shaft 21 is constrained by the pair of auxiliary jigs 51 in order to make the rotation shaft 21 more reliable.
  • the auxiliary jig 51 includes a shaft portion 511, a pair of pressing portions 512 provided at both ends in the longitudinal direction of the shaft portion 511, and an adjustment portion 513 capable of adjusting the length of the shaft portion 511. And have. And a Teflon (trademark) sheet
  • seat 514 is affixed on the surface on the opposite side to the axial part 511, respectively.
  • the pair of auxiliary jigs 51 are respectively installed between the casing body 31 and the rotating shaft 21 as shown in FIG. That is, in the pair of auxiliary jigs 51, when the length of the shaft portion 511 is appropriately adjusted via the adjustment portion 513, one pressing portion 512 presses the peripheral surface of the rotating shaft 21, and the other pressing portion Each 512 is installed so as to press the inner peripheral surface 31 a of the casing body 31. Thereby, the drive side end part of the rotating shaft 21 is restrained from moving in the axial direction and the rotating direction by receiving a pressing force from the pair of auxiliary jigs 51.
  • auxiliary jigs 51 are not limited to the present embodiment, and the design can be changed as appropriate.
  • the auxiliary jig 51 is not an essential component of the present invention, but the entire rotation shaft 21 is more reliable when the driving-side end of the rotation shaft 21 is restrained by the auxiliary jig 51 as in the present embodiment. Therefore, it is preferable.
  • the rotating part is possible to prevent the rotating part from rattling with respect to the stationary part during transportation of the rotating machine with the minimum configuration. Thereby, it can prevent beforehand that the performance of a rotary machine falls by damage to a rotary part or a stationary part at the time of transportation of a rotary machine.

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Abstract

　本発明の回転機械に用いる治具は、回転軸を有する回転部と、前記回転軸を回転可能に支持する静止部とを備えた回転機械に用いる治具であって、前記回転軸の端部に当接するプレートと、前記プレートを前記回転軸の端部に固定する締付部材と、前記プレートと前記静止部とを連結し、前記プレートが前記静止部に対して軸方向及び回転方向に動くことを拘束する拘束部材とを備える。

Description

回転機械に用いる治具及び回転機械の輸送方法
　本発明は、回転機械を輸送する時に、静止部に対する回転部のガタつきを防止するために回転機械に用いる治具、及びこれを用いた回転機械の輸送方法に関する。
　本願は、２０１１年８月８日に日本出願された特願２０１１－１７３１３１に基づいて優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　遠心圧縮機のような回転機械は、回転軸に種々の部材が取り付けられた回転部と、回転軸を回転可能に支持する静止部とを有している。この回転機械を例えば客先へ納品するために輸送する場合、輸送時の振動によって回転部には、静止部に対してガタつきが発生する。このようなガタつきに起因して回転部や静止部に損傷が生じた場合、回転機械の性能が損なわれるという問題があった。
　特に、回転機械の内部のガスが外部へ漏れ出さないように、回転部と静止部との間の隙間にいわゆるドライガスシールが設けられる場合、このような回転部のガタつきの問題は顕著となる。これは、ドライガスシールはその内部構造が精密であって、振動によって内部構造が損傷してその機能が損なわれやすいからである。
　ここで、回転機械には、回転機械の運転時等における揺れを防止するための防振構造が備えられている（例えば、特許文献１を参照）。しかし、この防振構造によれば、回転機械全体の揺れを低減することはできるものの、静止部に対する回転部のガタつきを防止することはできない。
　そこで、静止部に対する回転部のガタつきを防止する手段として、回転部が静止部に対して移動できないように固定するための回転機械に用いる治具が提唱されている。この回転機械に用いる治具は、回転部を軸方向にスライド不能に固定する軸方向治具と、回転部を回転不能に固定する回転方向治具とによって構成される。このように構成される回転機械に用いる治具によれば、回転部を静止部に対して軸方向及び回転方向に固定することにより、回転部にガタつきが生じることを確実に防止することができる。これにより、ドライガスシールを有する回転機械であっても、ドライガスシールの性能を低下させることなく、安全且つ確実に輸送することができる。
特開昭５９－１９４１４４号公報
　しかし、従来の回転機械に用いる治具は、径方向治具と回転方向治具の２種類によって構成されるので、部品点数が多い。そのため、回転機械全体が大型化するとともに、コストアップ及び管理の複雑化も招くという問題があった。
　本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、回転機械の輸送時に、静止部に対する回転部のガタつきを最小の構成で防止することが可能な治具を提供することにある。
　上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
　本発明に係る回転機械に用いる治具は、回転軸を有する回転部と、前記回転軸を回転可能に支持する静止部とを備えた回転機械に用いる治具において、前記回転軸の端部に当接するプレートと、前記プレートを前記回転軸の端部に固定する締付部材と、前記プレートと前記静止部とを連結し、前記プレートが前記静止部に対して軸方向及び回転方向に動くことを拘束する拘束部材とを備える。
　このような構成によれば、回転軸の端部に当接したプレートは、締付部材によって回転軸と一体化されて固定される。そして、このプレートは、拘束部材によって静止部材に対して軸方向及び回転方向に動くことが拘束される。従って、プレートと一体化された回転軸もまた、静止部材に対して軸方向及び回転方向に拘束される。これにより、回転軸を有する回転部は、回転機械の輸送時において静止部に対するガタつきの発生が防止される。
　前記回転機械の前記静止部は、前記回転軸の一端部から軸方向の力を受けつつ、前記回転軸を回転可能に支持するスラスト軸受を有していてもよく、前記プレートは、前記スラスト軸受の設けられた前記回転軸の前記一端部とは逆側の端部に当接していてもよい。
　このような構成によれば、拘束部材によってプレート側の端部を拘束された回転軸は、その逆側の端部が、スラスト軸受によって支持された状態となる。従って、回転軸はその両端部が支持されることにより、安定した状態での輸送が可能となる。
　前記回転機械の前記静止部は、筒状のケーシングと、前記ケーシングの端部に前記回転軸との隙間を封止するように設けられたヘッドと、前記ヘッドに固定されて前記回転軸から径方向の力を受けつつ、前記回転軸を回転可能に支持するジャーナル軸受とを有していてもよく、前記拘束部材は、ボルトであってもよく、前記ボルトは、前記ヘッドの固定用に、前記ジャーナル軸受に設けられたネジ穴に螺合されていてもよい。
　このような構成によれば、拘束部材であるボルトが、ジャーナル軸受に設けられたネジ穴に螺合されることにより、静止部の一部であるジャーナル軸受に対し、回転軸は軸方向及び回転方向へ動くことが拘束される。これにより、簡略な構成によって、回転部を静止部に対して軸方向及び回転方向に動くことを拘束することができる。
　本発明に係る回転機械の輸送方法は、回転軸を有する回転部と、前記回転軸を回転可能に支持する静止部とを備えた回転機械の輸送方法であって、本発明の回転機械に用いる治具により、前記回転部が前記静止部に対して軸方向及び回転方向に動くことを拘束する工程を含む。
　このような構成によれば、回転部を静止部に対して軸方向及び回転方向に拘束した状態で回転機械を輸送することができる。従って、輸送時の振動によって回転部が静止部に対してガタつくことを防止することができるので、回転機械の安全且つ確実な輸送が可能となる。
　本発明に係る回転機械に用いる治具によれば、回転機械の輸送時に静止部に対する回転部のガタつきが生じるのを最小の構成で防止することができる。これにより、回転機械の輸送時に回転部や静止部が損傷することによって回転機械の性能が低下することを未然に防止することができる。
図１は、本発明の第一実施形態に係る遠心圧縮機の構成を示す概略断面図である。 図２は、ドライガスシールの構造を示す概略断面図である。 図３は、図１において固定用治具の周辺を拡大した概略断面図である。 図４は、プレートの外観を示す図であって、（ａ）は表面側から見た概略斜視図、（ｂ）は裏面側から見た概略斜視図である。 図５は、締付部材の外観を示す概略側面図である。 図６は、固定ボルトの外観を示す概略側面図である。 図７は、ロックナットを示す図であって、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ－Ａ線断面図である。 図８は、本発明の第二実施形態に係る遠心圧縮機の構成を示す概略断面図である。
（第一実施形態）
　以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の第一実施形態に係る回転機械に用いる治具を遠心圧縮機に適用した構成について説明する。図１は、第一実施形態に係る遠心圧縮機１の構成を示す概略断面図である。
　遠心圧縮機１は、図１に示すように、ロータ２（回転部）と、このロータ２を収容するケーシング３（静止部）と、ロータ２とケーシング３との間の隙間に設けられた一対のドライガスシール４とを備える。
（ロータ）
　ロータ２は、図１に示すように、回転軸２１と、複数のインペラ２２と、スラストカラー２３とを有している。回転軸２１は、駆動側端部が不図示のモータ等に接続され回転駆動される。ここで、回転軸２１の軸線を軸線Ｌとする。複数のインペラ２２は、この回転軸２１の軸方向中央部に所定間隔で固定される。スラストカラー２３は、円盤状に形成され、回転軸２１の駆動側端部と反対側の端部（以下、反駆動側端部という）に固定されている。
（ケーシング）
　ケーシング３は、図１に示すように、ケーシング本体３１と、一対のヘッド３２と、エンドカバー３３と、スラスト軸受３４と、一対のジャーナル軸受３５と、複数のダイヤフラム３６とを有している。ケーシング本体３１は、略円筒形状に形成され、その両端は開口している。一対のヘッド３２は、このケーシング本体３１の両端の開口にそれぞれ設けられている。エンドカバー３３は、このヘッド３２の軸方向端部を覆っている。スラスト軸受３４は、ヘッド３２の内周面に固定されている。一対のジャーナル軸受３５は、ヘッド３２の内周面に固定されている。複数のダイヤフラム３６は、ケーシング本体３１の内周面に固定されている。
　ヘッド３２は、ケーシング本体３１の両端の開口を封止する。一対のヘッド３２は、駆動側端部の開口に設けられる駆動側ヘッド３２１と、反駆動側端部の開口に設けられる反駆動側ヘッド３２２とを備える。
　駆動側ヘッド３２１は、図１に示すように、リング状の部材である。駆動側ヘッド３２１は、外径がケーシング本体３１の内径と略等しく、内径が回転軸２１の外径より若干大きく形成されている。この駆動側ヘッド３２１には、その一端面から軸方向に突出して中空の突出部３２１ａが設けられている。駆動側ヘッド３２１は、その突出部３２１ａを外側に向けた状態で、ケーシング本体３１における駆動側端部の開口３１Ａに嵌合される。駆動側ヘッド３２１とこれに挿通される回転軸２１との間には、若干の隙間が形成される。
　エンドカバー３３は、駆動側ヘッド３２１を密封する。このエンドカバー３３は、図１に示すように、円盤状の蓋部材である。エンドカバー３３は、駆動側ヘッド３２１の突出部３２１ａの先端に、その開口を覆うように取り付けられている。これにより、突出部３２１ａの内部の空洞は密封される。
　反駆動側ヘッド３２２は、図１に示すように、駆動側ヘッド３２１と同様にリング状の部材である。反駆動側ヘッド３２２は、その外径がケーシング本体３１の内径と略等しく、その内径が回転軸２１の外径より若干大きく形成されている。反駆動側ヘッド３２２は、ケーシング本体３１における反駆動側端部の開口３１Ｂに嵌合される。反駆動側ヘッド３２２とこれに挿通される回転軸２１との間にも、若干の隙間が形成される。
　スラスト軸受３４は、回転軸２１から軸方向の力を受けつつ、回転軸２１を回転可能に支持する。すなわち、このスラスト軸受３４は、図１に示すように、回転軸２１の反駆動側端部に固定されたスラストカラー２３を、軸線Ｌ周りに回転可能に、且つ軸方向に僅かに移動可能な状態で支持している。
　一対のジャーナル軸受３５は、回転軸２１から径方向の力を受けつつ、回転軸２１を回転可能に支持する。
　このジャーナル軸受３５は、図３に示すように、環状の軸受箱３５１と、この軸受箱３５１の内部に収容されて周方向に所定間隔で配置された複数の軸受パッド３５２とを有している。一対のジャーナル軸受３５は、軸受パッド３５２が回転軸２１の周面に当接することにより、回転軸２１の軸方向両端部を、軸線Ｌ周りに回転可能に支持している。
　複数のダイヤフラム３６は、ケーシング本体３１の内部にガスの流路を形成する。これらダイヤフラム３６は、図１に示すように、その内周面が所定形状に形成されている。複数のダイヤフラム３６は、ケーシング本体３１の内周面であってインペラ２２に対向する位置に、相隣接した状態でそれぞれ固定されている。これにより、ケーシング本体３１の内部において、ダイヤフラム３６の内周面とインペラ２２とによってガス流路５が形成されている。
（ドライガスシール）
　図１に示すドライガスシール４は、ヘッド３２と回転軸２１との間に形成される隙間からガスが外部へ漏れ出すのを防止する。図２は、ドライガスシール４の構造を示す概略断面図である。ドライガスシール４は、回転軸２１と一体的に回転する駆動系ユニット４１と、ヘッド３２に固定された静止系ユニット４２とを備える。
　駆動系ユニット４１は、図２に示すように、スリーブ４１１と、回転環４１２と、Ｏリング４１３とを有している。スリーブ４１１は、回転軸２１の外周面に固定されてその軸方向一端部に凹部４１１ａが形成されている。回転環４１２は、スリーブ４１１の凹部４１１ａに固定されている。Ｏリング４１３は、回転環４１２とスリーブ４１１との間をシールする。ここで、図２に詳細は示さないが、回転環４１２のシール面４１２ａすなわち駆動系ユニット４１側の端面には、螺旋状の溝が形成されている。
　一般的に静止系ユニット４２は、図２に示すように、リテーナ４２１と、コイルバネ４２２と、静止環４２４と、Ｏリング４２５と、ラビリンス４２６とを有している。リテーナ４２１は、ヘッド３２の内周面に固定され、凹溝４２１ａが形成されている。コイルバネ４２２は、このリテーナ４２１の凹溝４２１ａに一端が取り付けられている。静止環４２４は、このコイルバネ４２２の他端にディスク４２３を介して取り付けられている。Ｏリング４２５は、静止環４２４とディスク４２３との間をシールする。ラビリンス４２６は、リテーナ４２１に固定されてスリーブ４１１との間の隙間をシールする。
　図２に詳細は示されていないが、ドライガスシール４によれば、回転軸２１の回転が停止している時は、コイルバネ４２２の付勢力により、静止環４２４のシール面４２４ａ（すなわち、静止系ユニット４２側の端面）が、回転環４１２のシール面４１２ａに接触する。
　一方、回転軸２１が回転し始めると、遠心圧縮機１の内部のガスが、回転環４１２のシール面４１２ａに形成された螺旋状の溝（不図示）の内部に導入され、その動圧効果によって、静止環４２４はコイルバネ４２２の付勢力に抗して凹溝４２１ａへ没入する方向へ移動する。これにより、図２に示すように、回転環４１２と静止環４２４との間に微小なシール隙間７が生じる。このように、ドライガスシール４は、シール隙間７を微小にすることで、大部分のガスが外部へ漏れ出すことを防止している。
　次に、本発明の第一実施形態に係る遠心圧縮機１の輸送方法について説明する。遠心圧縮機１の輸送に際しては、図１に示すように、ロータ２の軸方向一端部に固定用治具１０を装着する。まず、この固定用治具１０の構成について説明する。
（固定用治具）
　図１に示す固定用治具１０は、ロータ２をケーシング３に固定する。ここで、図３は、図１において固定用治具１０の周辺を拡大した概略断面図である。固定用治具１０は、プレート１１と、締付部材１２と、一対の拘束部材１３とを有している。プレート１１は、回転軸２１の駆動側端部に当接する。締付部材１２は、このプレート１１の中央部に取り付けられる。一対の拘束部材１３は、この締付部材１２を挟んでプレート１１の延在方向両端部にそれぞれ設けられた。
　図４は、プレート１１の外観を示す図であって、（ａ）は表面側から見た概略斜視図、（ｂ）は裏面側から見た概略斜視図である。プレート１１は、略矩形板状の部材である。図４（ｂ）に示すように、プレート１１の裏面１１Ｂであって長手方向中央部には、略円柱形状のボス部１１１が突出して設けられている。そして、このボス部１１１を貫通して表面１１Ａの側へ達するようにして、締付部材１２を挿通させるための第一ボルト挿通穴１１２が形成されている。また、プレート１１の長手方向両端部を貫通して、拘束部材１３を挿通させるための第二ボルト挿通穴１１３が形成されている。プレート１１は、図３に示すように、そのボス部１１１を回転軸２１の駆動側端部に当接させた状態で配置される。
　締付部材１２は、プレート１１を回転軸２１に固定して両者を一体化する。図５は、締付部材１２の外観を示す概略側面図である。締付部材１２は、いわゆる六角ボルトである。締付部材１２は、軸部１２１と、頭部１２２とを有している。軸部１２１は、プレート１１の第一ボルト挿通穴１１２より若干小径であって、周面に雄ネジ１２１ａが形成されている。頭部１２２は、この軸部１２１の一端部に設けられて前記ボルト挿通穴より大径である。締付部材１２は、図３に示すように、軸部１２１がプレート１１の第一ボルト挿通穴１１２に挿通され、頭部１２２がプレート１１に当接する位置まで、回転軸２１の駆動側端部に設けられた第一ネジ穴２１１に対して軸部１２１が螺合される。この第一ネジ穴２１１は、図に詳細は示されていないが、回転軸２１の駆動側端部にカップリングと呼ばれる継手を装着する場合に、油圧を掛ける治具の取り付け用に予め設けられている。
　一対の拘束部材１３は、一体化されたプレート１１及び回転軸２１をケーシング３に対して移動不能に拘束する。この拘束部材１３は、図３に示すように、長尺な固定ボルト１３１と、この固定ボルト１３１に螺合されたロックナット１３２と、固定ボルト１３１に螺合された一対の六角ナット１３３とを有している。
　図６は、固定ボルト１３１の外観を示す概略側面図である。固定ボルト１３１は、頭部を持たないいわゆるスタッドボルトである。固定ボルト１３１は、プレート１１の第二ボルト挿通穴１１３より若干小径の軸部１３４を有している。そして、この軸部１３４の長手方向両端部には、所定長さに渡って雄ネジ１３４ａが形成されている。固定ボルト１３１は、図３に示すように、プレート１１の第二ボルト挿通穴１１３に挿通され、その先端側の雄ネジ１３４ａが、ジャーナル軸受３５を構成する軸受箱３５１に設けられた第二ネジ穴３５１ａに対して所定深さまで螺合される。ここで、固定ボルト１３１のうちプレート１１から軸方向外側へ突出した部分は、駆動側ヘッド３２１に設けられた突出部３２１ａの内部に位置している。尚、軸受箱３５１の第二ネジ穴３５１ａは、ジャーナル軸受３５を駆動側ヘッド３２１に固定するために予め設けられたものである。軸受箱３５１には固定ボルト１３１が螺合されるもの以外にも複数の他の第二ネジ穴３５１ａが設けられている。
　ロックナット１３２は、固定ボルト１３１の緩みを防止する。
　図７は、ロックナット１３２を示す図であって、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ－Ａ線断面図である。ロックナット１３２は、平面視略円形の外形を有し、その中心部を貫通して内周面に雌ネジが形成された第三ネジ穴１３２ａが形成されている。また、ロックナット１３２の外周面には、周方向に９０°間隔で４個のスパナ装着溝１３２ｂがそれぞれ形成されている。このスパナ装着溝１３２ｂは、ロックナット１３２の締め付け時に使用する六角棒スパナの先端を嵌合させるための溝である。ロックナット１３２は、図３に示すように、固定ボルト１３１におけるプレート１１より軸方向内側の位置に螺合される。
　一対の六角ナット１３３は、固定ボルト１３１の第二ネジ穴３５１ａへの螺合深さを調整する。これら一対の六角ナット１３３は、いわゆるダブルナットを構成し、互いに軸方向へ押し合うことでネジの緩みが生じにくくなっている。一対の六角ナット１３３は、図３に示すように、固定ボルト１３１におけるプレート１１より軸方向外側の位置に、互いに密着した状態でそれぞれ螺合される。
（固定用治具の装着手順及びその作用効果）
　次に、第一実施形態に係る固定用治具１０をロータ２の軸方向一端部に装着する手順、及びその作用効果について図３を用いて説明する。固定用治具１０の使用者は、まず、一対の固定ボルト１３１をジャーナル軸受３５に取り付ける。すなわち使用者は、一対の固定ボルト１３１の長手方向一端部を、ジャーナル軸受３５の軸受箱３５１に設けられた第二ネジ穴３５１ａに対し、所定深さまでそれぞれ螺合させる。
　ここで、ジャーナル軸受３５の第二ネジ穴３５１ａは、前述のようにジャーナル軸受３５を駆動側ヘッド３２１に固定するために予め設けられている。従って、この既設の第二ネジ穴３５１ａを利用して固定ボルト１３１をジャーナル軸受３５に取り付けることができる。これにより、固定ボルト１３１を螺合させるために軸受箱３５１に第二ネジ穴３５１ａを新たに設ける場合と比較して、構造の簡略化を図るとともに作業の効率化を図ることができる。
　次に使用者は、一対の固定ボルト１３１の長手方向他端側から、ロックナット１３２を所定の深さまでそれぞれ螺合させる。次に使用者は、一対の固定ボルト１３１にプレート１１を取り付ける。すなわち、使用者は、一対の固定ボルト１３１を、ボス部１１１を回転軸２１の側に向けたプレート１１の第二ボルト挿通穴１１３にそれぞれ挿通させる。そして使用者は、プレート１１のボス部１１１を回転軸２１の駆動側端部に当接させる。
　次に使用者は、締付部材１２を用いてプレート１１を回転軸２１に固定する。すなわち、使用者は、プレート１１の長手方向中央部に設けられた第一ボルト挿通穴１１２に対し、締付部材１２をその軸部１２１の側から挿通させ、この軸部１２１の先端部を回転軸２１の第一ネジ穴２１１に螺合させる。そして、この締付部材１２を締め付けて頭部１２２でプレート１１を押圧することにより、プレート１１を回転軸２１に固定する。これにより、プレート１１とロータ２とが一体化される。
　ここで、回転軸２１の第一ネジ穴２１１は、前述のように回転軸２１にカップリングを装着する際に使用する治具を取り付けるために予め設けられている。従って、この既設の第一ネジ穴２１１を利用してプレート１１を回転軸２１に固定することができる。これにより、締付部材１２を螺合させるために回転軸２１に第一ネジ穴２１１を新たに設ける場合と比較して、構造の簡略化を図るとともに作業の効率化を図ることができる。
　次に使用者は、固定ボルト１３１に対して一対の六角ナット１３３をそれぞれ螺合させる。すなわち、使用者は、プレート１１の表面１１Ａから突出した固定ボルト１３１の長手方向他端部に、一対の六角ナット１３３を順に螺合させる。そして、これら六角ナット１３３を締め付けることにより、第二ネジ穴３５１ａの更に深い位置まで固定ボルト１３１を螺合させる。そうすると、一対の固定ボルト１３１の移動に伴って、プレート１１及びそれに一体化されたロータ２が軸方向内側へ移動する。これにより、図１に示すように回転軸２１の反駆動側端部に固定されたスラストカラー２３が、スラスト軸受３４に押し付けられる。これにより、回転軸２１を含むロータ２は、軸方向へ移動不能に拘束される。
　またこの時、回転軸２１の駆動側端部は、２本の固定ボルト１３１によってジャーナル軸受３５に固定されることによって回転不能に拘束される。また、回転軸２１の反駆動側端部は、スラストカラー２３とスラスト軸受３４との間に作用する摩擦力によって回転不能に拘束される。これにより、ロータ２全体が回転不能に拘束される。
　次に使用者は、ロックナット１３２を締め付ける。すなわち、使用者は、図７に示すロックナット１３２のスパナ装着溝１３２ｂに六角棒スパナ（不図示）の一端部を嵌合させ、この六角棒スパナを適宜操作することにより、図３に示すように固定ボルト１３１に沿ってロックナット１３２をプレート１１の側へ移動させる。これにより、六角ナット１３３によるプレート１１の締め付けがより確実なものとなる。その結果、振動等によって六角ナット１３３に緩みが生じるのを防止することができる。
　最後に使用者は、図３に示すように、駆動側ヘッド３２１の突出部３２１ａの先端にエンドカバー３３を取り付けた後、突出部３２１ａの内部に窒素（不図示）を充填する。これにより、遠心圧縮機１を長期に渡って輸送する際に、内部の防水性が保たれる。ここで、前述のように固定用治具１０はその全体が突出部３２１ａの内部に納まっているため、エンドカバー３３には固定用治具１０との干渉を回避するための穴や切欠きを設ける必要がない。従って、当該穴や切欠きを介して突出部３２１ａの内部に充填した窒素が外部へ漏れ出すことを防止することができる。
　このように、第一実施形態に係る固定用治具１０によれば、一個の治具だけによってロータ２をケーシング３に対して軸方向及び回転方向へ移動不能に拘束することができる。これにより、遠心圧縮機１を輸送する際に、最小限の治具構成により、輸送時の振動によってロータ２がケーシング３に対してガタつくことを防止することができる。その結果、遠心圧縮機１の安全且つ確実な輸送が可能となる。特に、本実施形態のように遠心圧縮機１がドライガスシール４を有する場合、輸送時の振動によって図２に示す回転環４１２と静止環４２４とが擦れ合い、回転環４１２のシール面４１２ａに形成された螺旋状の溝（不図示）が傷付くことにより、ドライガスシール４のシール性能が損なわれやすい。しかし、第一実施形態の固定用治具１０を用いて回転環４１２と静止環４２４との擦れ合いを防止することによって、ドライガスシール４のシール性能が低下する問題を未然に防止することができる。
（変形例）
　尚、本実施形態では、１本の固定ボルト１３１に対して２個の六角ナット１３３を螺合させることによってダブルナットを構成したが、六角ナット１３３は１個だけにすることも可能である。また、本実施形態では固定ボルト１３１にロックナット１３２を螺合させたが、ロックナット１３２は本発明に必須の構成ではなく、ロックナット１３２の無い構成とすることも可能である。また、本実施形態では回転軸２１の反駆動側端部はスラスト軸受３４によって支持されるため、固定用治具１０は回転軸２１の駆動側端部のみに装着した。しかし、遠心圧縮機１がスラスト軸受３４を持たない場合、回転軸２１の駆動側端部と反駆動側端部の両側に固定用治具１０を装着することにより、ロータ２を軸方向及び回転方向へ移動不能に拘束してもよい。
（第二実施形態）
　次に、第二実施形態に係る回転機械に用いる治具を適用した遠心圧縮機の構成について説明する。図８は、第二実施形態に係る遠心圧縮機５０の構成を示す概略断面図である。本実施形態の遠心圧縮機５０は、図１に示す第一実施形態の遠心圧縮機１と比較すると、固定用治具１０が回転軸２１の反駆動側端部に装着されている点、及び回転軸２１の駆動側端部に一対の補助治具５１が設けられている点が異なっている。それ以外の構成は、第一実施形態と同じであるため、図８では図１では同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
　図８に示すように、第二実施形態の固定用治具１０も、第一実施形態と同様に、プレート１１と、締付部材１２と、一対の拘束部材１３とを有している。しかし、本実施形態では、プレート１１が回転軸２１の反駆動側端部に当接して設けられ、締付部材１２が回転軸２１の反駆動側端部に螺合されることにより、プレート１１とロータ２とを一体化している。そして、一対の拘束部材１３は、一体化されたプレート１１及びロータ２を反駆動側ヘッド３２２に対して拘束する点において、ジャーナル軸受３５に対して拘束する第一実施形態とは異なっている。
　このような構成によれば、回転軸２１の反駆動側端部に固定用治具１０を装着すると、回転軸２１の反駆動側端部に固定されたスラストカラー２３がスラスト軸受３４に押し付けられる。これにより、回転軸２１の反駆動側端部は、固定用治具１０及びスラスト軸受３４の両方により、軸方向及び回転方向へ移動不能に拘束される。しかし、本実施形態では、回転軸２１の駆動側端部が固定用治具１０によって拘束される第一実施形態と異なり、回転軸２１の駆動側端部が何ら拘束を受けない自由端となっている。従って、本実施形態では、回転軸２１の拘束をより確かなものとするため、回転軸２１の駆動側端部を一対の補助治具５１によって拘束している。
　補助治具５１は、図８に示すように、軸部５１１と、軸部５１１の長手方向両端部に設けられた一対の押圧部５１２と、軸部５１１の長さを調整可能な調整部５１３とを有している。そして、一対の押圧部５１２は、軸部５１１と逆側の面に、テフロン（登録商標）シート５１４がそれぞれ貼り付けられている。
　そして、一対の補助治具５１は、図８に示すように、ケーシング本体３１と回転軸２１との間にそれぞれ設置される。すなわち、一対の補助治具５１は、調整部５１３を介して軸部５１１の長さが適宜調整されることにより、一方の押圧部５１２が回転軸２１の周面を押圧し、他方の押圧部５１２がケーシング本体３１の内周面３１ａを押圧するようにしてそれぞれ設置される。これにより、回転軸２１の駆動側端部は、一対の補助治具５１から押圧力を受けることにより、軸方向及び回転方向へ移動不能に拘束される。
　尚、補助治具５１の構成や個数は本実施形態に限定されず、適宜設計変更が可能である。また、補助治具５１は本発明に必須の構成ではないが、本実施形態のように回転軸２１の駆動側端部を補助治具５１で拘束した方が、回転軸２１の全体をより確実に拘束することができるので好適である。
　尚、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ、或いは動作手順等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
　本発明に係る回転機械に用いる治具によれば、回転機械の輸送時に静止部に対する回転部のガタつきが生じるのを最小の構成により防止することができる。これにより、回転機械の輸送時に回転部や静止部が損傷することによって回転機械の性能が低下することを未然に防止することができる。
１　遠心圧縮機
２　ロータ
３　ケーシング
４　ドライガスシール
５　ガス流路
６　隙間
７　シール隙間
１０　固定用治具
１１　プレート
１２　締付部材
１３　拘束部材
２１　回転軸
２２　インペラ
２３　スラストカラー
３１　ケーシング本体
３２　ヘッド
３３　エンドカバー
３４　スラスト軸受
３５　ジャーナル軸受
３６　ダイヤフラム
４１　駆動系ユニット
４２　静止系ユニット
５０　遠心圧縮機
５１　補助治具
１１１　ボス部
１１２　第一ボルト挿通穴
１１３　第二ボルト挿通穴
１２１　軸部
１２２　頭部
１３１　固定ボルト
１３２　ロックナット
１３３　六角ナット
１３４　軸部
２１１　第一ネジ穴
３２１　駆動側ヘッド
３２２　反駆動側ヘッド
３５１　軸受箱
３５２　軸受パッド
４１１　スリーブ
４１２　回転環
４１３　Ｏリング
４２１　リテーナ
４２２　コイルバネ
４２３　ディスク
４２４　静止環
４２５　Ｏリング
４２６　ラビリンス
５１１　軸部
５１２　押圧部
５１３　調整部
５１４　テフロン（登録商標）シート
１１Ａ　表面
１１Ｂ　裏面
１２１ａ　雄ネジ
１３２ａ　第三ネジ穴
１３２ｂ　スパナ装着溝
１３４ａ　雄ネジ
３１Ａ　開口
３１ａ　内周面
３１Ｂ　開口
３２１ａ　突出部
３５１ａ　第二ネジ穴
４１１ａ　凹部
４１２ａ　シール面
４２１ａ　凹溝
４２４ａ　シール面

Claims (4)

  1. 　回転軸を有する回転部と、前記回転軸を回転可能に支持する静止部とを備えた回転機械に用いる治具において、
    　前記回転軸の端部に当接するプレートと、
    　前記プレートを前記回転軸の端部に固定する締付部材と、
    　前記プレートと前記静止部とを連結し、前記プレートが前記静止部に対して軸方向及び回転方向に動くことを拘束する拘束部材と、
    　を備える回転機械に用いる治具。
  2. 　前記回転機械の前記静止部は、前記回転軸の一端部から軸方向の力を受けつつ、前記回転軸を回転可能に支持するスラスト軸受を有し、
    　前記プレートは、前記スラスト軸受の設けられた前記回転軸の前記一端部とは逆側の端部に当接する請求項１に記載の回転機械に用いる治具。
  3. 　前記回転機械の前記静止部は、筒状のケーシングと、前記ケーシングの端部に前記回転軸との隙間を封止するように設けられたヘッドと、前記ヘッドに固定されて前記回転軸から径方向の力を受けつつ、前記回転軸を回転可能に支持するジャーナル軸受とを有し、
    　前記拘束部材は、ボルトであり、
    　前記ボルトは、前記ヘッドの固定用に、前記ジャーナル軸受に設けられたネジ穴に螺合される請求項１又は２に記載の回転機械に用いる治具。
  4. 　回転軸を有する回転部と、前記回転軸を回転可能に支持する静止部とを備えた回転機械の輸送方法であって、
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の回転機械に用いる治具により、前記回転部が前記静止部に対して軸方向及び回転方向に動くことを拘束する工程を含む回転機械の輸送方法。
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