WO2014024505A1

WO2014024505A1 - 回転機械のロータ接続用治具、及びロータ接続方法

Info

Publication number: WO2014024505A1
Application number: PCT/JP2013/054035
Authority: WO
Inventors: 拓也小松原; 謙一荒瀬; 公弘菊川
Original assignee: 三菱重工業株式会社
Priority date: 2012-08-06
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2014-02-13
Also published as: US9194234B2; DE112013003905B4; US20140037452A1; KR20150032309A; DE112013003905T5; CN104487722B; CN104487722A; KR101739663B1; JP6045244B2; JP2014031872A

Abstract

第一ボルト孔内に配置されて第一ボルト孔に嵌合される嵌合柱状部を有する軸部材と、第二ボルト孔内に配置されて第二ボルト孔に嵌合される嵌合筒状部を有するスリーブとを備え、軸部材は、嵌合柱状部の端部に形成され、第一ボルト孔から第二ボルト孔に向かって漸次縮径するテーパ部をさらに有し、スリーブにおける嵌合筒状部には、スリーブの軸を中心として第二ボルト孔から第一ボルト孔に向かって漸次拡径されているテーパ孔が形成されている。

Description

回転機械のロータ接続用治具、及びロータ接続方法

　本発明は、回転機械における分割されたロータ同士を接続する際に用いるロータ接続用治具に関する。本願は、２０１２年８月６日に、日本に出願された特願２０１２－１７４３４５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　ガスタービン、蒸気タービン等の回転機械のロータは、例えばタービン側と発電機側とで軸方向に分割されており、これらが接続されて構成されている。このようなロータ接続の一例は、例えば特許文献１に開示されている。

　このように複数に分割されたロータ同士を接続する際には、天井クレーンを使用して各々のロータを吊り下げた状態でクレーンを操作し、ロータ同士の軸心合わせを行っている。その他のロータ接続の例としては特許文献２が挙げられる。

特開２０１２－７７７０２号公報実開昭６１－１０８５２１号公報

　クレーンで吊り下げた状態で回転機械のロータの軸心合わせを行う操作は非常に難しく、この作業に時間を要している。作業性が良くなく、コストアップの要因となってしまう可能性がある。

　本発明は、容易に軸心合わせが可能な回転機械のロータ接続用治具、及びロータ接続方法を提供することを目的とする。

　上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
　本発明の第一の態様に係る回転機械のロータ接続用治具は、第一ロータの端部に設けられた第一フランジ部と、第二ロータの端部に設けられた第二フランジ部とを突き合わせ、前記第一フランジ部に形成された第一ボルト孔と前記第二フランジ部に形成された第二ボルト孔とへボルトを挿通して前記第一ロータと前記第二ロータとを接続する際に使用する回転機械のロータ接続用治具であって、前記第一ボルト孔内に配置されて前記第一ボルト孔に嵌合される嵌合柱状部を有する軸部材と、前記第二ボルト孔内に配置されて前記第二ボルト孔に嵌合される嵌合筒状部を有するスリーブと、を備える。前記軸部材は、前記嵌合柱状部の端部に形成され、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって漸次縮径するテーパ部をさらに有し、前記スリーブにおける前記嵌合筒状部には、前記スリーブの軸を中心として前記第二ボルト孔から前記第一ボルト孔に向かって漸次拡径されて前記テーパ部に嵌合可能なテーパ孔が形成されている。

　このような回転機械のロータ接続用治具によると、第一ボルト孔及び第二ボルト孔に設置された軸部材とスリーブとを徐々に近接させると、テーパ部とテーパ孔とがちょうど嵌合する。このように嵌合した状態では、軸部材の中心軸とスリーブの中心軸とが一致する。これによって、第一ボルト孔及び第二ボルト孔の軸線が一致する。従って、第一フランジ部と第二フランジ部との軸心合わせが可能となる。

　また、前記軸部材は、前記第一ボルト孔側の端部から、前記軸部材の軸を中心として前記軸の方向に凹んで形成された工具穴と、前記テーパ部の端部に形成されて、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって延びる雄ネジ部とを有していてもよい。

　このような工具穴と雄ネジ部とによって、軸部材にスリーブを締結できる。軸部材のテーパ部とスリーブのテーパ孔とを容易に、確実に嵌合させることが可能となり、第一フランジ部と第二フランジ部との軸心合わせが可能となる。また、軸部材及びスリーブを容易に取り外すこともできる。

　また、前記嵌合筒状部の軸の方向における寸法は、前記ボルトの挿通される方向における前記第二フランジ部の幅寸法以下であってもよい。

　このようにすることで、嵌合筒状部が第二ボルト孔に嵌合された際に、この嵌合筒状部が第二フランジ部から第一フランジ部に向かって突出しないため、第一フランジ部と第二フランジ部との軸心合わせがより容易になる。

　さらに、前記軸部材は、前記第一ボルト孔側の端部から、前記軸部材の軸の方向に凹んで形成された引き抜き具取付用の第一ネジ穴を有していてもよい。

　このような第一ネジ穴に、例えばアイボルト等の引き抜き具を螺合することで、軸部材を第一ボルト孔及び第二ボルト孔から容易に引き抜くことが可能となる。

　また、前記スリーブは、前記第二ボルト孔側の端部から、前記スリーブの軸の方向に凹んで形成された引き抜き具取付用の第二ネジ穴を有していてもよい。

　このような第二ネジ穴に、例えばアイボルト等の引き抜き具を螺合することで、スリーブを第二ボルト孔から容易に引き抜くことが可能となる。

　本発明の第二の態様に係るロータ接続方法は、第一ロータの端部に設けられた第一フランジ部と、第二ロータの端部に設けられた第二フランジ部とを突き合わせ、前記第一フランジ部に形成された複数の第一ボルト孔と前記第二フランジ部に形成された複数の第二ボルト孔とへボルトを挿通して前記第一ロータと前記第二ロータとを接続するロータ接続方法であって、前記第一ボルト孔内に配置されて前記第一ボルト孔に嵌合される嵌合柱状部を有する軸部材と、前記第二ボルト孔内に配置されて前記第二ボルト孔に嵌合される嵌合筒状部を有するスリーブと、を備え、前記軸部材は、前記嵌合柱状部の端部に形成され、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって漸次縮径するテーパ部をさらに有し、前記スリーブにおける前記嵌合筒状部には、前記スリーブの軸を中心として前記第二ボルト孔から前記第一ボルト孔に向かって漸次拡径されているテーパ孔が形成されているロータ接続用治具を準備する接続準備工程と、前記複数の第一ボルト孔のうちのいずれかに前記軸部材の前記嵌合柱状部を嵌合させるとともに、前記第一ボルト孔に対応する前記第二ボルト孔に前記スリーブの前記嵌合筒状部を嵌合させて、さらに前記テーパ部と前記テーパ孔とを嵌合させる治具設置工程と、前記治具設置工程で前記軸部材及び前記スリーブを嵌合させた以外のいずれかの前記第一ボルト孔及び前記第二ボルト孔に前記ボルトを挿通して設置するボルト設置工程と、前記治具設置工程及び前記ボルト設置工程の後に、前記治具設置工程で設置した前記軸部材及び前記スリーブを取り外す治具取り外し工程と、前記治具取り外し工程で前記軸部材及び前記スリーブを取り外した前記第一ボルト孔及び前記第二ボルト孔に前記ボルトを挿通して設置するボルト最終設置工程と、を備える。

　このようなロータ接続方法によると、治具設置工程でのロータ接続用治具のテーパ部とテーパ孔との嵌合によって、第一フランジ部と第二フランジ部との軸心合わせが可能となる。このように軸心を合わせながら最終的に全ての第一ボルト孔と第二ボルト孔とにボルトを設置することができ、第一ロータと第二ロータとを容易に接続することができる。

　本発明の回転機械のロータ接続用治具、及びロータ接続方法によると、テーパ部を有する軸部材と、テーパ孔を有するスリーブとによって、容易に軸心合わせが可能となる。

本発明の実施形態に係る接続用治具が適用されるロータの要部を示す図である。本発明の実施形態に係る結合用治具が適用されるロータの断面図であって、図１のＡ－Ａ断面を示す。本発明の実施形態に係る結合用治具が適用されるロータの断面図であって、図１のＢ－Ｂ断面を示す。本発明の実施形態に係る接続用治具が設置された状態を示す図である。本発明の実施形態に係る接続用治具の軸部材を示す図であって、側面図を示す。本発明の実施形態に係る接続用治具の軸部材を示す図であって、図４Ａの矢視Ａを示す。本発明の実施形態に係る接続用治具のスリーブを示す図であって、側面図を示す。本発明の実施形態に係る接続用治具のスリーブを示す図であって、図５Ａの矢視Ｂを示す。本発明の実施形態に係る接続用治具に関し、ロータ接続方法の手順を示す作業フロー図である。本発明の実施形態に係る接続用治具に関し、治具設置工程を時系列に示す図である。本発明の実施形態に係る接続用治具に関し、治具設置工程を時系列に示す図である。本発明の実施形態に係る接続用治具に関し、治具設置工程及びボルト設置工程の完了状態を示す図である。

　以下、本発明の実施形態に係る接続用治具（回転機械のロータ接続用治具）１について説明するが、まず初めに、接続用治具１が適用されるロータ１００について説明する。

　ロータ１００は、例えばガスタービンや蒸気タービン等の回転機械に用いられ、回転力を伝達する部材である。
　図１及び図２Ａ、Ｂに示すように、ロータ１００は、第一ロータ１１０と、第一ロータ１１０の一端に接続された第二ロータ１２０とで構成される。第一ロータ１１０及び第二ロータ１２０の軸線は相互に一致し、かつロータ１００の軸線Ｏをなしている。第一ロータ１１０及び第二ロータ１２０からなるロータ１００は、軸線Ｏを中心に回転可能である。

　以下、第一ロータ１１０は、第一ロータ１１０及び第二ロータ１２０の接続部Ｃ（図７Ｃ参照）に対して軸線Ｏの第一の方向側Ｄ１（本実施形態では図１の紙面に向かって左側）に配置されており、第二ロータ１２０は接続部Ｃに対して軸線Ｏの第二の方向側Ｄ２（本実施形態では図１の紙面に向かって右側）に配置されているものとして説明を行う。

　第一ロータ１１０は、円柱状をなす第一本体部１１１と、この第一本体部１１１の第二の方向側Ｄ２の端部に設けられて第一本体部１１１よりも外径が大きな円盤状をなす第一フランジ部１１２とを備えている。この第一フランジ部１１２は、第一本体部１１１の外径よりも径方向の外側となる位置で周方向に間隔をあけて複数配設されて軸線Ｏに沿う方向に第一フランジ部１１２を貫通して形成された第一ボルト孔１１３を有している。

　第二ロータ１２０は、同様に、円柱状をなす第二本体部１２１と、この第二本体部１２１の第一の方向側Ｄ１の端部に設けられて第二本体部１２１よりも外径が大きな円盤状をなす第二フランジ部１２２とを備えている。この第二フランジ部１２２は、第二本体部１２１の外径よりも径方向の外側となる位置で周方向に間隔をあけて複数配設されて軸線Ｏの沿う方向に第二フランジ部１２２を貫通して形成された第二ボルト孔１２３を有している。

　第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２とは径寸法が同一となっている。
そして、第一ロータ１１０と第二ロータ１２０とが同心軸上で突き合わされた際には、第一ボルト孔１１３と第二ボルト孔１２３とがちょうど同じ周方向位置に配置されるように、これら第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３が形成されている。また、第一ボルト孔１１３と第二ボルト孔１２３とは、孔の内径寸法が同一となっている。

　次に、接続用治具１について説明する。
　図３に示すように、接続用治具１は、第一ボルト孔１１３に嵌合されて第一ボルト孔１１３から第二ボルト孔１２３にわたって配置される軸部材１０と、第二ボルト孔１２３に嵌合されるとともに軸部材１０に外周側から嵌合するスリーブ２０とを備えている。

　図４Ａ、Ｂに示すように、軸部材１０は、軸Ｐ１を中心としたピン状をなし、第一の方向側Ｄ１の端部に設けられた頭部１１と、頭部１１の第二の方向側Ｄ２に設けられたストッパ部１４と、ストッパ部１４の第二の方向側Ｄ２に設けられた嵌合柱状部１３とを有している。
　さらに、軸部材１０は、嵌合柱状部１３の第二の方向側Ｄ２の端部に面取り部１５ａを介して形成されたテーパ部１６と、テーパ部１６の第二の方向側Ｄ２の端部に面取り部１５ｂを介して形成された雄ネジ部１７とを有している。

　頭部１１は、円柱状をなし、さらに、軸Ｐ１を中心として第一の方向側Ｄ１から第二の方向側Ｄ２に凹んで形成された六角穴（工具穴）１２を有している。この六角穴１２の内部中央には、軸Ｐ１を中心として第一の方向側Ｄ１から第二の方向側Ｄ２にさらに凹んで第一ネジ穴１９が形成されており、この第一ネジ穴１９には、不図示のネジが螺合可能とされている。

　ストッパ部１４は、第一ボルト孔１１３の内径寸法よりも大径に形成された円板状をなし、軸部材１０が第一フランジ部１１２に設置された状態で、前記ストッパ部１４の第二の方向側Ｄ２を向く端面が第一フランジ部１１２に接触する。このようにして軸部材１０全体を第一フランジ部１１２に係止可能としている。

　嵌合柱状部１３は、第一ボルト孔１１３の内径寸法と同一の外径寸法を有する円柱状をなし、第一ボルト孔１１３に嵌合可能となっている。また、第二の方向側Ｄ２の端部には面取り部１５ａが設けられている。そして、嵌合柱状部１３と面取り部１５ａとの軸Ｐ１方向の合計寸法Ｌ_３と、第一フランジ部１１２の軸線Ｏ方向の幅寸法Ｌ_１との間にＬ_１≧Ｌ_３の関係が成立している。軸部材１０が第一フランジ部１１２に設置された状態では、嵌合柱状部１３及び面取り部１５ａの全てが第一ボルト孔１１３の内部に配置される。この状態では、軸部材１０は第一ボルト孔１１３の径方向に移動不能である。

　テーパ部１６は、第一の方向側Ｄ１から第二の方向側Ｄ２に向かって、面取り部１５ａを介して形成されて嵌合柱状部１３から外径寸法が漸次縮径する円錐台状をなす。そして、ストッパ部１４が第一フランジ部１１２に接触した状態で、テーパ部１６の少なくとも一部が第二ボルト孔１２３内に位置するように設けられている。

　雄ネジ部１７は、第二の方向側Ｄ２の端部に位置し、テーパ部１６よりも小径に形成された円柱状をなす。その円柱状の外周面には、雄ネジを有している。さらに、ストッパ部１４が第一フランジ部１１２に接触した状態で、雄ネジ部１７の少なくとも一部が第二フランジ部１２２から第二の方向側Ｄ２に突出するように設けられている。

　第一フランジ部１１２の軸Ｐ１方向の幅寸法Ｌ_１、第二フランジ部１２２の軸線Ｏ方向の幅寸法Ｌ_２、嵌合柱状部１３と面取り部１５ａとの軸Ｐ１方向の合計寸法Ｌ_３、雄ネジ部１７と面取り部１５ｂとの軸Ｐ１方向の合計寸法Ｌ_４との間には、Ｌ_１＋Ｌ_２＞Ｌ_３＋Ｌ_４の関係が成立している。

　図５Ａ、Ｂに示すように、スリーブ２０は、軸Ｐ２を中心とした円筒状をなし、第二ボルト孔１２３に嵌合される嵌合筒状部２１と、嵌合筒状部２１の第二の方向側Ｄ２に設けられるスリーブストッパ部２２とを有している。そしてこのスリーブ２０には、これら嵌合筒状部２１とスリーブストッパ部２２とを軸Ｐ２方向に貫通するテーパ孔２３が形成されている。

　嵌合筒状部２１は、円筒状をなして第一の方向側Ｄ１に位置し、さらに第二ボルト孔１２３の内径と同一の外径寸法を有することで、第二ボルト孔１２３に嵌合可能となっている。また、嵌合筒状部２１の軸Ｐ２方向の寸法Ｌ_５と、第二フランジ部１２２の軸線Ｏ方向の幅寸法Ｌ_２との間にＬ_２≧Ｌ_５の関係が成立している。スリーブ２０が第二フランジ部１２２に設置された状態では、嵌合筒状部２１の全てが第二ボルト孔１２３の内部に配置される。この状態では、スリーブ２０は第二ボルト孔１２３の径方向に移動不能である。

　スリーブストッパ部２２は、第二の方向側Ｄ２に位置し、第二ボルト孔１２３の内径よりも大径に形成された円筒状をなし、スリーブ２０が第二フランジ部１２２に設置された状態で、前記スリーブストッパ部２２の第一の方向側Ｄ１を向く端面が第二フランジ部１２２に接触する。このようにしてスリーブ２０全体を第二フランジ部１２２に係止可能としている。

　テーパ孔２３は、嵌合筒状部２１及びスリーブストッパ部２２を軸Ｐ２の方向に貫通して形成され、第二の方向側Ｄ２から第一の方向側Ｄ１に向かって漸次拡径するように形成されている。このテーパ孔２３は、軸部材１０のストッパ部１４が第一フランジ部１１２に接触し、スリーブストッパ部２２が第二フランジ部１２２に接触した状態で、軸部材１０のテーパ部１６に外周側からちょうど嵌合可能となっている。

　さらに、スリーブストッパ部２２には、周方向に間隔をあけて複数配設されて、第二の方向側Ｄ２から第一の方向側Ｄ１に凹んで第二ネジ穴２４が形成されている。この第二ネジ穴２４には、ネジが螺合可能となっている。

　次に、接続用治具１を用いた、ロータ１００の接続方法の手順について説明する。
　図６及び図７Ａ～Ｃに示すように、ロータ１００の接続方法は、第一ロータ１１０と第二ロータ１２０とを対向させて配置して接続用治具１を準備する接続準備工程Ｓ１と、接続用治具１を設置する治具設置工程Ｓ２とを備えている。
　また、治具設置工程Ｓ２で接続用治具１を設置した箇所以外の第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔へボルト３０（図７Ｃ参照）を設置するボルト設置工程Ｓ３を備えている。
　さらに、治具設置工程Ｓ２及びボルト設置工程Ｓ３の後に、接続用治具１を取り外す治具取り外し工程Ｓ４と、接続用治具１を取り外した第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔へボルト３０を設置するボルト最終設置工程Ｓ５とを備えている。

　まず、接続準備工程Ｓ１を実行する。第一ロータ１１０及び第二ロータ１２０を天井クレーン等で吊り下げる。そして、吊り下げた状態で第一ロータ１１０及び第二ロータ１２０を突き合わせ、第一ボルト孔１１３とこれに対応する第二ボルト孔１２３とが対向するように配置する。この時点で、第一ボルト孔１１３の軸Ｐ１と、この第一ボルト孔１１３に対向する第二ボルト孔１２３の軸Ｐ２とは軸ズレした状態となっている。

　次に、治具設置工程Ｓ２を実行する。図７Ａに示すように、第一ボルト孔１１３のうちの所定数（例えば４つ）に対して、第一の方向側Ｄ１から軸部材１０を嵌合させてストッパ部１４を第一フランジ部１１２に接触させる。また、軸部材１０が配置された第一ボルト孔１１３に対応する第二ボルト孔１２３に、第二の方向側Ｄ２からスリーブ２０を嵌合させてスリーブストッパ部２２を第二フランジ部１２２に接触させる。この際、第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２との間では軸線Ｏの径方向にｄ_１の量の軸ズレが生じている。軸Ｐ１と軸Ｐ２との間にも同様にｄ_１の量の軸ズレが生じている。

　この状態で、図７Ｂに示すように、第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２とを近接させることで上記軸ズレの量ｄ_１がｄ_２に減少する。

　このようにして、図７Ｃに示すように、軸部材１０の雄ネジ部１７をスリーブ２０から第二の方向側に突出させた状態でナット３１ａを雄ネジ部１７に螺合させて締結する。そして、軸部材１０のテーパ部１６とスリーブ２０のテーパ孔２３とを嵌合させるとともに第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２とを挟み込む。

　さらに、ボルト設置工程Ｓ３を実行する。図７Ｃに示すように、治具設置工程Ｓ２で軸部材１０及びスリーブ２０を設けた位置以外の第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３のうちの所定数（例えば４つ）に対し、ボルト３０を第一ボルト孔１１３から第二ボルト孔１２３にわたって挿通する。そしてナット３１ｂをボルト３０に螺合させて締結することで第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２とを挟み込んでこれらを接続する。

　この際、治具設置工程Ｓ２によって軸心の一致した第一ボルト孔１１３とこれに対応する第二ボルト孔１２３のみにボルト設置工程Ｓ３でボルト３０を設置する。仮に、全ての第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３について軸心が一致していない場合には、治具設置工程Ｓ２を再度実行して接続用治具１を追加する。治具設置工程Ｓ２とボルト設置工程Ｓ３を並行して繰り返し、最終的に全ての第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３に、ボルト３０か又は接続用治具１を設置する。

　ボルト３０はリーマボルトであるが、ボルト３０はリーマボルトに限らず通常のボルトを用いても構わない。

　続いて、治具取り外し工程Ｓ４を実行する。ボルト設置工程Ｓ３において、ボルト３０にナット３１ｂを締結したまま、軸部材１０からナット３１ａを撤去して接続用治具１を取り外す。

　最後に、ボルト最終設置工程Ｓ５を実行する。治具取り外し工程Ｓ４で接続用治具１を取り外した後の第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３に対してボルト３０を挿通して設置し、ナット３１ｂによって第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２とを挟み込んでこれらを接続する。

　このような接続用治具１によると、治具設置工程Ｓ２で接続用治具１を設置し、テーパ部１６とテーパ孔２３とをちょうど嵌合させると、上記軸ズレの量ｄ_１及びｄ_２が０となり、軸部材１０の軸Ｐ１及びスリーブ２０の軸Ｐ２とが同一軸上に位置する。これによって第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３の軸線同士が一致する。

　このように軸部材１０のテーパ部１６とスリーブ２０のテーパ孔２３との嵌合、及びボルト３０の設置を全ての第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３で実行することによって、全ての第一ボルト孔１１３とこれに対応する第二ボルト孔１２３とにおいて軸心を一致させることができる。このようにして、第一フランジ部１１２と第二フランジ部１２２との軸心合わせが可能となる。

　また、ボルト最終設置工程Ｓ５を終え、全ての第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３にボルト３０を設置した後には、最終的に軸部材１０、スリーブ２０は全て取り外される。このため、ロータ１００の作動時にはこれらがロータ１００内に残留することがない。

　さらに、軸部材１０における六角穴１２と雄ネジ部１７とによって、六角穴１２へ六角レンチを差し込んで雄ネジ部１７へのナット３１ａの締結が可能となる。そのため、軸部材１０とスリーブ２０とを確実に締め込んで、軸部材１０のテーパ部１６と、スリーブ２０のテーパ孔２３とを、容易に、確実に嵌合させることが可能となる。

　また、これら六角穴１２によってナット３１ａの取り外しが容易となる。そのため、軸部材１０及びスリーブ２０は容易に取り外すことができる。

　また、軸部材１０の第一ネジ穴１９に、例えば不図示のアイボルト等を螺合することで、軸部材１０を第一ボルト孔１１３から容易に引き抜くことが可能となる。同様に、第二ネジ穴２４に、不図示のアイボルト等を螺合することで、スリーブ２０を第二ボルト孔１２３から容易に引き抜くことが可能となる。

　本実施形態の接続用治具１によると、接続用治具１を用いることで容易に第一ロータ１１０と第二ロータ１２０とを接続できる。
　そして、接続用治具１がロータ１００に残留した状態でロータ１００が使用されることがなく、大きな強度が不要となることや、繰り返しの使用も可能であるため、大きなコストメリットを期待できる。

　以上、本発明の実施形態について詳細を説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内において、多少の設計変更も可能である。
　例えば、軸部材１０には六角穴１２、雄ネジ部１７を必ずしも設けなくともよく、軸部材１０及びスリーブ２０を第一ボルト孔１１３及び第二ボルト孔１２３に叩き込むことで、テーパ部１６とテーパ孔２３とを嵌合させてもよい。この場合、軸部材１０のコストを抑えることができる。

　同様に、軸部材１０の第一ネジ穴１９、スリーブ２０の第二ネジ穴２４は必ずしも設けなくともよく、形成位置、数量等も上述の実施形態の場合に限定されない。

　また、軸部材１０には加工性の問題がなければ、面取り部１５ａ、１５ｂは設けなくともよい。テーパ部１６と嵌合柱状部１３、テーパ部１６と雄ネジ部１７とが外周面で滑らかに連続して設けられていてもよい。

　さらに軸部材１０、スリーブ２０の取り付け方向は逆であってもよい。軸部材１０は第二ボルト孔１２３側から、スリーブ２０は第一ボルト孔１１３側から設置可能である。この際には、上述した寸法Ｌ₁、Ｌ_２、Ｌ_３、Ｌ_４、Ｌ_５について同様に考慮する必要がある。

　また、上述の実施形態では第一ロータ１１０と第二ロータ１２０とを直接接続しているが、例えば、第一ロータ１１０と第二ロータ１２０との間に接続軸を挟んで、これら第一ロータ１１０と第二ロータ１２０とを接続する際にも接続用治具１を使用することができる。

この回転機械のロータ接続用治具、及びロータ接続方法によれば、テーパ部を有する軸部材と、テーパ孔を有するスリーブとによって、容易に軸心合わせが可能となる。

１　　接続用治具（回転機械のロータ接続用治具）　
１０　　軸部材　
１１　　頭部　
１２　　六角穴（工具穴）　
１３　　嵌合柱状部　
１４　　ストッパ部　
１５ａ、１５ｂ　　面取り部　
１６　　テーパ部　
１７　　雄ネジ部　
１９　　第一ネジ穴　
２０　　スリーブ　
２１　　嵌合筒状部　
２２　　スリーブストッパ部　
２３　　テーパ孔　
２４　　第二ネジ穴　
３０　　ボルト　
３１ａ、３１ｂ　　ナット　
１００　　ロータ　
１１０　　第一ロータ　
１１１　　第一本体部　
１１２　　第一フランジ部　
１１３　　第一ボルト孔　
１２０　　第二ロータ　
１２１　　第二本体部　
１２２　　第二フランジ部　
１２３　　第二ボルト孔　
Ｐ１　　軸　
Ｐ２　　軸　
Ｄ１　　第一の方向側　
Ｄ２　　第二の方向側　
Ｏ　　軸線　
Ｓ１　　接続準備工程　
Ｓ２　　治具設置工程　
Ｓ３　　ボルト設置工程　
Ｓ４　　治具取り外し工程　
Ｓ５　　ボルト最終設置工程

Claims

　第一ロータの端部に設けられた第一フランジ部と、第二ロータの端部に設けられた第二フランジ部とを突き合わせ、前記第一フランジ部に形成された第一ボルト孔と前記第二フランジ部に形成された第二ボルト孔とへボルトを挿通して前記第一ロータと前記第二ロータとを接続する際に使用する回転機械のロータ接続用治具であって、
　前記第一ボルト孔内に配置されて前記第一ボルト孔に嵌合される嵌合柱状部を有する軸部材と、
　前記第二ボルト孔内に配置されて前記第二ボルト孔に嵌合される嵌合筒状部を有するスリーブと、を備え、
　前記軸部材は、前記嵌合柱状部の端部に形成され、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって漸次縮径するテーパ部をさらに有し、
　前記スリーブにおける前記嵌合筒状部には、前記スリーブの軸を中心として前記第二ボルト孔から前記第一ボルト孔に向かって漸次拡径されて前記テーパ部に嵌合可能なテーパ孔が形成されている回転機械のロータ接続用治具。
　前記軸部材は、前記第一ボルト孔側の端部から、前記軸部材の軸を中心として前記軸の方向に凹んで形成された工具穴と、
　前記テーパ部の端部に形成されて、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって延びる雄ネジ部とを有する請求項１に記載の回転機械のロータ接続用治具。
　前記嵌合筒状部の軸の方向における寸法は、前記ボルトの挿通される方向における前記第二フランジ部の幅寸法以下である請求項１又は２に記載の回転機械のロータ接続用治具。
　前記軸部材は、前記第一ボルト孔側の端部から、前記軸部材の軸の方向に凹んで形成された引き抜き具取付用の第一ネジ穴を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の回転機械のロータ接続用治具。
　前記スリーブは、前記第二ボルト孔側の端部から、前記スリーブの軸の方向に凹んで形成された引き抜き具取付用の第二ネジ穴を有する請求項１から４のいずれか一項に記載の回転機械のロータ接続用治具。
　第一ロータの端部に設けられた第一フランジ部と、第二ロータの端部に設けられた第二フランジ部とを突き合わせ、前記第一フランジ部に形成された複数の第一ボルト孔と前記第二フランジ部に形成された複数の第二ボルト孔とへボルトを挿通して前記第一ロータと前記第二ロータとを接続するロータ接続方法であって、
　前記第一ボルト孔内に配置されて前記第一ボルト孔に嵌合される嵌合柱状部を有する軸部材と、前記第二ボルト孔内に配置されて前記第二ボルト孔に嵌合される嵌合筒状部を有するスリーブとを備え、前記軸部材は、前記嵌合柱状部の端部に形成され、前記第一ボルト孔から前記第二ボルト孔に向かって漸次縮径するテーパ部をさらに有し、前記スリーブにおける前記嵌合筒状部には、前記スリーブの軸を中心として前記第二ボルト孔から前記第一ボルト孔に向かって漸次拡径されているテーパ孔が形成されているロータ接続用治具を準備する接続準備工程と、
　前記複数の第一ボルト孔のうちのいずれかに前記軸部材の前記嵌合柱状部を嵌合させるとともに、前記第一ボルト孔に対応する前記第二ボルト孔に前記スリーブの前記嵌合筒状部を嵌合させて、さらに前記テーパ部と前記テーパ孔とを嵌合させる治具設置工程と、
　前記治具設置工程で前記軸部材及び前記スリーブを嵌合させた以外のいずれかの前記第一ボルト孔及び前記第二ボルト孔に前記ボルトを挿通して設置するボルト設置工程と、
　前記治具設置工程及び前記ボルト設置工程の後に、前記治具設置工程で設置した前記軸部材及び前記スリーブを取り外す治具取り外し工程と、
　前記治具取り外し工程で前記軸部材及び前記スリーブを取り外した前記第一ボルト孔及び前記第二ボルト孔に前記ボルトを挿通して設置するボルト最終設置工程と、を備えるロータ接続方法。