WO2018110584A1 - ガスタービンの分解組立方法、ガスタービンロータ及びガスタービン - Google Patents

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将宏 村田
栄一 堤
良昌 高岡
橋本 真也
直樹 生島
哲也 新名
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三菱日立パワーシステムズ株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a gas turbine disassembly and assembly method, a gas turbine rotor, and a gas turbine.
  • a gas turbine generally includes a gas turbine rotor that includes a rotor disk, a plurality of rotor blades mounted on the outer peripheral surface of the rotor disk, and at least one seal plate assembly for the rotor blades.
  • the seal plate assembly is provided on at least one side in the axial direction with respect to the rotor disk in order to seal the gas flow in the axial direction of the space between the rotor blades adjacent in the circumferential direction of the rotor disk.
  • Patent Document 1 discloses a gas turbine in which seal plate assemblies (locking plate assemblies) are provided on the upstream side and the downstream side in the axial direction with respect to the rotor disk.
  • the upstream seal plate assembly includes a seal plate (locking plate) configured to restrict axial movement of the moving blade by engaging with the moving blade, and a rotor disk. And a seal plate movement restricting portion (eccentric cam) that restricts the radial movement of the seal plate by engaging with.
  • the eccentric cam is held on the seal plate so as to be in contact with the outer peripheral surface of the rotor disk.
  • the eccentric cam When the gas turbine is disassembled or assembled, the eccentric cam is rotated to move the seal plate in the radial direction of the rotor disk, so that the seal plate is engaged with the rotor blade and the seal plate is engaged with the rotor blade. The state that does not match is switched.
  • the object of the present invention is to provide a seal plate and a moving blade from the opposite side of the seal plate across the rotor disk. It is an object of the present invention to provide a gas turbine disassembling and assembling method, a gas turbine rotor, and a gas turbine including the same that can easily perform an operation of switching between the engaged state and the disengaged state.
  • the gas turbine includes a seal plate provided on one side in the axial direction with respect to the rotor disk, and a seal plate movement restricting portion that restricts the radial movement of the rotor disk with respect to the rotor disk.
  • the disassembling / assembling method is performed from the other side in the axial direction through a gap between the outer peripheral surface of the rotor disk other than the blade groove for fitting the rotor blade and the platform of the rotor blade.
  • the seal plate movement restricting portion By operating the seal plate movement restricting portion, the seal plate movement restricting portion does not restrict the radial movement of the seal plate, and at least a part of the seal plate movement restricting portion is A seal plate restriction state switching step for switching between a seal plate restriction state that protrudes from the seal plate in the axial direction and restricts the radial movement of the seal plate. Obtain.
  • the resonance of the moving blade can be avoided by adjusting the natural frequency of the moving blade by adjusting the length of the portion of the moving blade between the platform and the blade root. Further, the shape and size of the blade root of the moving blade is determined from the required strength. On the other hand, it is not preferable to increase the outer diameter of the rotor disk more than necessary from the viewpoint of suppressing an increase in centrifugal force of the rotor disk.
  • the sealing operation can be performed. It becomes easy. For this reason, the operation
  • the one side in the axial direction is a downstream side of the combustion gas flow in the axial direction.
  • the other side is an upstream side of the combustion gas flow in the axial direction.
  • the seal plate assembly provided on the downstream side of the rotor disk is sealed from the upstream side of the rotor disk. It is possible to switch between the seal plate restriction state and the seal plate non-restriction state while visually confirming whether the state of the plate movement restriction portion is the seal plate restriction state or the seal plate non-restriction state. Thereby, it becomes easy for the seal plate assembly provided on the downstream side of the rotor disk to appropriately switch between the seal plate restricted state and the seal plate non-restricted state from the upstream side of the rotor disk.
  • the seal plate assembly provided on the downstream side of the rotor disk has an engagement state and a non-engagement state between the seal plate and the rotor blade from the upstream side of the rotor disk. It becomes easy to switch appropriately.
  • the moving blades with respect to the rotor disk can be removed without removing the gas turbine casing. Attachment or removal can be performed from the upstream side of the rotor disk. For this reason, the maintainability of the gas turbine is improved.
  • the seal plate restriction state switching step in the seal plate restriction state switching step, the seal plate movement restriction portion and By switching the state where the rotor disk is not engaged and the state where the seal plate movement restricting portion and the rotor disk are engaged by moving the seal plate movement restricting portion along the axial direction, Switching between the seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state.
  • the seal plate restriction state switching step the seal plate non-restricted state and the seal plate restriction are achieved by moving the seal plate movement restriction portion along the axial direction.
  • the state can be switched.
  • seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state are switched by switching the engagement state and the non-engagement state between the seal plate movement restricting portion and the rotor disk, the seal plate and the rotor blade are moved at an unintended timing.
  • the effect which suppresses switching between an engagement state and a non-engagement state can be heightened.
  • the seal plate movement restriction portion and The seal plate movement restricting portion is moved between a position where the rotor disk does not overlap in the axial direction and a position where the seal plate movement restricting portion and the rotor disk overlap in the axial direction. Switching between the plate non-regulated state and the seal plate restricted state.
  • the seal plate movement restriction portion By rotating the seal plate movement restricting portion in a state where the other of the female screw or the male screw provided on the seal plate is engaged with one of the provided female screw or the male screw, the seal plate non-restricted state And the seal plate regulation state.
  • the seal plate non-regulated state and the seal plate restricted state can be obtained by rotating the seal plate movement restricting portion while the male screw and the female screw are screwed together. Therefore, even if an axial force acts on the seal plate movement restricting portion, it is difficult to switch between the seal plate non-regulated state and the seal plate restricted state. For this reason, the effect which suppresses switching the engagement state and non-engagement state of a seal plate and a moving blade at an unintended timing can be heightened.
  • seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state are not switched unless the seal plate movement restricting portion is rotated, for example, the work of moving the seal plate in the radial direction while maintaining the seal plate non-restricted state is easy. It becomes.
  • the seal plate movement restriction portion is provided in the seal plate restriction state switching step.
  • the seal plate restriction state is switched to the seal plate non-regulation state by moving the seal plate movement restriction portion along the axial direction against the urging force of the urging portion to be urged.
  • the seal plate movement restriction portion and the seal plate are By switching between a non-engaged state and a state in which the seal plate movement restricting portion and the seal plate are engaged, the seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state are switched.
  • the seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state are switched by switching the engagement state and the non-engagement state between the seal plate movement restricting portion and the seal plate. Therefore, the effect of suppressing the switching between the engaged state and the disengaged state of the seal plate and the moving blade at an unintended timing can be enhanced.
  • the seal plate movement restricting portion is a seal plate dropping pin extending along the axial direction
  • the seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state are obtained by moving the seal plate retaining pin linearly along the axial direction with respect to the recess. Therefore, the switching operation between the seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state is easy.
  • the seal plate movement restricting portion is a seal plate dropping prevention piece, and in the seal plate restricting state switching step, By removing the sealing plate drop-off piece attached to the recess formed in the seal plate from the recess, or by attaching the seal plate fall-off piece to the recess, the seal plate non-regulated state and the Switch between seal plate regulation states.
  • a female screw provided in the rotor disk is attached to the seal plate movement restriction portion.
  • the seal plate movement restricting portion is rotated to switch between the seal plate non-restricted state and the seal plate non-restricted state.
  • the seal plate non-regulated state and the seal plate restricted state can be obtained by rotating the seal plate movement restricting portion while the male screw and the female screw are screwed together. Therefore, even if an axial force acts on the seal plate movement restricting portion, it is difficult to switch between the seal plate non-regulated state and the seal plate restricted state. For this reason, the effect which suppresses switching the engagement state and non-engagement state of a seal plate and a moving blade at an unintended timing can be heightened.
  • seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state are not switched unless the seal plate movement restricting portion is rotated, for example, the work of moving the seal plate in the radial direction while maintaining the seal plate non-restricted state is easy. It becomes.
  • the seal plate and the seal plate movement restricting portion are integrally configured.
  • the seal plate movement restriction portion is plastically deformed to switch between the seal plate non-restriction state and the seal plate restriction state.
  • the seal plate movement restriction unit in the seal plate restriction state switching step, the seal plate movement restriction unit The seal plate non-restricted state and the seal plate restriction are achieved by rotating the seal plate movement restricting portion in a state where the female screw provided in the through hole penetrating the seal plate is screwed to the provided male screw. Switch between states.
  • the seal plate non-regulated state and the seal plate restricted state can be obtained by rotating the seal plate movement restricting portion in a state where the male screw and the female screw are screwed together. Therefore, even if an axial force acts on the seal plate movement restricting portion, it is difficult to switch between the seal plate non-regulated state and the seal plate restricted state. For this reason, the effect which suppresses switching the engagement state and non-engagement state of a seal plate and a moving blade at an unintended timing can be heightened.
  • seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state are not switched unless the seal plate movement restricting portion is rotated, for example, the work of moving the seal plate in the radial direction while maintaining the seal plate non-restricted state is easy. It becomes.
  • the seal plate is moved by moving the seal plate in the radial direction. Is a blade control state that switches between a blade non-restricted state where the movement of the blade is not restricted along the axial direction and a blade restriction state where the seal plate restricts the movement of the blade along the axial direction. A switching step is further provided.
  • the sealing plate regulating state switching step described in (1) since the sealing plate regulating state and the sealing plate non-regulating state are sandwiched between the rotor disks. It becomes easy to switch appropriately from the opposite side to the seal plate. Therefore, when disassembling or assembling the gas turbine, it is easy to appropriately switch between the blade non-restricted state and the blade restricted state from the side opposite to the seal plate with the rotor disk interposed therebetween.
  • a jig in the gas turbine disassembly and assembly method according to (14), can be engaged with a surface of the seal plate facing the other side in the axial direction.
  • a jig engaging concave part or a jig engaging convex part is formed, and in the moving blade regulation state switching step, the jig is engaged with the jig engaging concave part or the jig engaging convex part.
  • the sealing plate can be easily moved in the radial direction by the jig in the blade control state switching step. Therefore, when disassembling or assembling the gas turbine, it is easy to appropriately switch between the blade non-restricted state and the blade restricted state from the side opposite to the seal plate with the rotor disk interposed therebetween.
  • a moving blade fitting state switching step for switching a moving blade fitting state in which the moving blade and the rotor disk are fitted is further provided.
  • the moving blade in which the seal plate regulates the movement along the axial direction of the moving blade only by operation from the opposite side of the sealing plate with the rotor disk interposed therebetween It is possible to appropriately and easily switch between the restricted state and the moving blade non-fitted state where the moving blade and the rotor disk are not fitted.
  • a gas turbine rotor includes a rotor disk, a plurality of blades attached to the rotor disk, and a seal plate assembly for the blades,
  • the seal plate assembly includes a seal plate and a seal plate movement restricting portion for restricting the radial movement of the seal plate, and the seal plate movement restricting portion includes the outer peripheral surface of the rotor disk. It is provided at a position overlapping with a gap between the region other than the blade groove for fitting the blade and the platform of the blade in the axial direction.
  • the resonance of the moving blade can be avoided by adjusting the natural frequency of the moving blade by adjusting the length of the portion of the moving blade between the platform and the blade root. Further, the shape and size of the blade root of the moving blade is determined from the required strength. On the other hand, it is not preferable to increase the outer diameter of the rotor disk more than necessary from the viewpoint of suppressing an increase in centrifugal force of the rotor disk.
  • the seal plate movement restricting portion is provided at a position overlapping the wide gap in the axial direction, the seal plate non-regulated state and the seal plate restricting state are provided.
  • the operation of the seal plate movement restricting portion for switching can be performed through the wide gap from the side opposite to the seal plate with the rotor disk interposed therebetween. For this reason, the operation
  • a gas turbine according to at least one embodiment of the present invention includes the gas turbine rotor according to (17) above and a casing that covers the gas turbine rotor.
  • the gas turbine includes: a seal plate provided on one side in the axial direction with respect to the rotor disk; and the seal plate for the rotor disk.
  • a seal plate movement restricting portion for restricting the radial movement of the rotor disk, and the manufacturing method includes a region other than a blade groove for fitting a moving blade on an outer peripheral surface of the rotor disk; By operating the seal plate movement restricting portion from the other side in the axial direction through a gap between the rotor blade platform, the seal plate movement restricting portion does not restrict the radial movement of the seal plate.
  • the resonance of the moving blade can be avoided by adjusting the natural frequency of the moving blade by adjusting the length of the portion of the moving blade between the platform and the blade root. Further, the shape and size of the blade root of the moving blade is determined from the required strength. On the other hand, it is not preferable to increase the outer diameter of the rotor disk more than necessary from the viewpoint of suppressing an increase in centrifugal force of the rotor disk.
  • the switching operation is performed by operating the seal plate movement restricting portion for switching from the seal plate non-regulated state to the seal plate restricted state through the wide gap from the opposite side of the seal plate across the rotor disk.
  • the operation work which switches the non-engagement state of a seal plate and a moving blade to an engagement state from the opposite side to a seal plate on both sides of a rotor disk can be performed easily.
  • a gas turbine disassembling and assembling method a gas turbine rotor, and a gas including the gas turbine rotor that can easily switch between an engaged state and a disengaged state between a seal plate and a moving blade.
  • a turbine is provided.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a moving blade 22.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a blade groove 26 formed on the outer peripheral surface 24 of the gas turbine rotor 16. It is a figure for demonstrating the structure of the seal plate assembly 42 (42A) which concerns on one Embodiment, and has shown partially the cross section of the gas turbine rotor 16 along an axial direction. It is a figure for demonstrating the structure of the seal plate assembly 42 (42A) which concerns on one Embodiment, and has shown partially the cross section of the gas turbine rotor 16 along an axial direction.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a BB cross section in FIG. 11. It is a figure which shows arrangement
  • FIG. 46 and FIG.47 It is a figure for demonstrating the structure of the seal plate assembly 42 (42M) which concerns on one Embodiment, and has shown partially the cross section of the gas turbine rotor 16 along an axial direction.
  • FIG. 46 It is the figure which looked at the inspection apparatus from the insertion direction upstream of the inspection rod. It is a figure which shows the use condition of the test
  • an expression indicating that things such as “identical”, “equal”, and “homogeneous” are in an equal state not only represents an exactly equal state, but also has a tolerance or a difference that can provide the same function. It also represents the existing state.
  • expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes represent not only geometrically strict shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes, but also irregularities and chamfers as long as the same effects can be obtained. A shape including a part or the like is also expressed.
  • the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of the other constituent elements.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view along the rotation axis of a gas turbine 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the gas turbine 2 compresses the outside air to generate compressed air, and mixes fuel from a fuel supply source (not shown) with the compressed air and burns to generate combustion gas.
  • a combustor 6 and a turbine 8 driven by combustion gas are provided.
  • the turbine 8 includes a turbine casing 10, a plurality of stationary blade rows 12 fixed inside the turbine casing 10, and a gas turbine rotor 16 that includes a plurality of moving blade rows 14 and rotates within the turbine casing 10.
  • the gas turbine rotor 16 includes a plurality of rotor disks 18 that are aligned in the axial direction and connected to each other, and a plurality of blade rows 14 are mounted on each of the plurality of rotor disks 18.
  • the stationary blade rows 12 and the moving blade rows 14 are alternately provided along the axial direction of the gas turbine rotor 16.
  • Each of the stationary blade rows 12 has a plurality of stationary blades 20 arranged in the circumferential direction of the gas turbine rotor 16, and each of the plurality of stationary blades 20 is fixed inside the turbine casing 10.
  • Each of the moving blade rows 14 includes a plurality of moving blades 22 arranged in the circumferential direction of the gas turbine rotor 16, and each of the plurality of moving blades 22 is mounted on the outer peripheral surface of the rotor disk 18.
  • the axial direction of the gas turbine rotor 16 (axial direction of the rotor disk 18) is simply referred to as “axial direction”, and the circumferential direction of the gas turbine rotor 16 (circumferential direction of the rotor disk 18) is simply “circumferential direction”.
  • the radial direction of the gas turbine rotor 16 (the radial direction of the rotor disk 18) is simply referred to as the “radial direction”.
  • the upstream side and the downstream side of the combustion gas flow in the axial direction are simply referred to as “the upstream side in the axial direction” and “the downstream side in the axial direction”, respectively.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the moving blade 22.
  • FIG. 3 is a view showing a schematic configuration of the blade groove 26 formed on the outer peripheral surface 24 of the gas turbine rotor 16.
  • the rotor blade 22 includes a blade body 28, a platform 30 provided inside the blade body 28 in the radial direction, a shank 32 provided inside the platform 30 in the radial direction, and a radial direction. And a blade root 34 provided inside the shank 32.
  • An outer groove 36 that is recessed outward in the radial direction and extends in the circumferential direction is formed on the inner peripheral surface of the downstream end portion in the axial direction of the platform 30.
  • the cross-sectional shape of the blade root 34 (the cross-sectional shape orthogonal to the cord direction of the blade body 28) is such that the widened portion whose width in the circumferential direction increases toward the inner side in the radial direction and the reduced width portion where the width decreases. It has a repeated Christmas tree shape.
  • a gap 38 through which cooling air for cooling the moving blade 22 flows is provided between the shanks 32 of the adjacent moving blades 22.
  • a blade groove 26 into which a blade root 34 of the rotor blade 22 is fitted is formed on the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18.
  • the blade groove 26 extends from the upstream end to the downstream end of the rotor disk 18 in the axial direction, and has a cross-sectional shape corresponding to the Christmas tree shape of the blade root 34.
  • the circumferential position and the radial position of the moving blade 22 are fixed by inserting the blade root 34 of the moving blade 22 into the blade groove 26 along the axial direction and fitting into the blade groove 26.
  • the rotor disk 18 is formed with an inner groove 40 which is recessed inward in the radial direction and extends in the circumferential direction on the downstream side of the blade groove 26.
  • the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 means a surface of the rotor disk 18 where the blade groove 26 is formed, and does not include a surface where the inner groove 40 is formed. To do.
  • FIG. 4 is a view for explaining the configuration of the seal plate assembly 42 (42A) according to the embodiment, and partially shows a cross section of the gas turbine rotor 16 along the axial direction.
  • the gas turbine rotor 16 includes a plurality of seal plate assemblies 42 (42 ⁇ / b> A) for the plurality of rotor blades 22.
  • the seal plate assembly 42 (42 ⁇ / b> A) includes a seal plate 44 provided on the downstream side in the axial direction with respect to the rotor disk 18, and a seal plate for the rotor disk 18. And a seal plate movement restricting portion 46 for restricting the movement of 44 in the radial direction.
  • the seal plate movement restricting portion 46 is configured as a plug 45.
  • the seal plate 44 is configured to restrict movement of the moving blade 22 along the axial direction by engaging the radially outer end 48 so as to fit into the outer groove 36 of the moving blade 22. Yes. Further, the outer groove 36 restricts the radial movement of the seal plate 44 so that the seal plate 44 does not move outward in the radial direction.
  • the seal plate 44 has a first surface 50 and a second surface 52 that face in opposite directions. The first surface 50 faces the upstream side in the axial direction, and the second surface 52 faces the downstream side in the axial direction.
  • the seal plate movement restricting portion 46 is a seal plate restricting state in which at least a part of the seal plate movement restricting portion 46 protrudes from the seal plate 44 toward the upstream side in the axial direction to restrict the radial movement of the seal plate 44 (see FIG. 4) and a seal plate non-regulated state (see FIG. 5) in which the radial movement of the seal plate 44 is not restricted.
  • the seal plate movement restricting portion 46 is configured as a movable portion that can change the amount of protrusion from the first surface 50.
  • the seal plate movement restricting portion 46 restricts the movement of the seal plate 44 inward in the radial direction by engaging the peripheral surface thereof with the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18.
  • the protruding direction (moving direction) of the seal plate movement restricting portion 46 does not have to be parallel to the axial direction as long as it includes an axial component.
  • the seal plate movement restricting portion 46 may protrude (move) along the extending direction of the blade groove 26.
  • the gas turbine rotor 16 includes a locking plate 56 for holding the seal plate 44 between the downstream end surface 54 of the rotor disk 18 and the locking plate 56 on the end surface 54 side of the rotor disk 18. And a locking piece 58 configured to be pressed against. The locking plate 56 and the locking piece 58 are held in the inner groove 40 of the rotor disk 18.
  • the locking plate 56 includes a plate body portion 60 that extends in the radial direction along the downstream end surface 54 of the gas turbine rotor 16, and a rising portion 62 that extends downstream from the radially outer end portion of the plate body portion 60. And a wrap portion 66 that extends radially outward from the downstream end of the rising portion 62 and overlaps with the radially inner end 64 of the seal plate 44 in the radial direction.
  • the locking plate 56 has a crank shape in cross section.
  • the wrap portion 66 is provided with a gap with respect to the end surface 54 on the downstream side of the gas turbine rotor 16, and the radially inner end portion 64 of the seal plate 44 is held in the gap. As shown in FIG.
  • A is larger than the depth B of the outer groove 36 (the depth based on the downstream edge 63 in the outer groove 36).
  • the locking piece 58 includes a receiving plate 68 and a pressing screw 70.
  • the receiving plate 68 is provided downstream of the plate body 60 in the axial direction so as to be adjacent to the plate body 60, and extends in the radial direction along the plate body 60.
  • the pressing screw 70 is screwed into the receiving plate 68.
  • the receiving plate 68 and the locking plate 56 are separated from each other in the axial direction, and the receiving plate 68 and the locking plate 56 are brought into the inner side by a tensile force. It is fixed with respect to the side groove 40.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view along the axial direction in the vicinity of the seal plate movement restricting portion 46 in the seal plate assembly 42 (42A).
  • the seal plate 44 includes a plate-like portion 72 extending in the radial direction and a storage chamber forming portion 76 that forms a storage chamber 74 for at least partially storing the seal plate movement restricting portion 46.
  • the seal plate movement restricting portion 46 is a part of the seal plate movement restricting portion 46 through an opening 78 formed in an upstream portion (the first surface 50 of the seal plate 44) in the axial direction of the storage chamber forming portion 76. Is configured to protrude.
  • the storage chamber forming portion 76 is provided on the outer side in the radial direction of the seal plate 44, and protrudes toward the downstream side in the axial direction (in the direction toward the second surface 52) with respect to the plate-like portion 72. It is configured.
  • the accommodating chamber forming portion 76 of the seal plate 44 includes a cylindrical portion 82 extending along the axial direction from the downstream wall portion 80 in the axial direction toward the upstream side, and on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 82.
  • the seal plate movement restricting portion 46 includes a male screw 86 that is screwed into the female screw 84 at the downstream end in the axial direction.
  • the seal plate movement restricting portion 46 is provided adjacent to the upstream side of the male screw 86 in the axial direction and protrudes toward the upstream side in the axial direction from the flange 88 that protrudes toward the radial direction of the male screw 86. And a projecting portion 90.
  • the protrusion 90 of the seal plate movement restricting portion 46 can be engaged with a jig for rotating the seal plate movement restricting portion 46.
  • a tool engaging portion 92 is provided.
  • the jig engaging portion 92 is formed as a recess having a non-circular (for example, hexagonal) cross-sectional shape on a surface facing the same direction as the first surface 50 of the protruding portion 90 of the seal plate movement restricting portion 46. Yes.
  • the seal plate assembly 42 (42A) includes an urging portion 94 provided on the outer peripheral side of the cylindrical portion 82 and configured to urge the flange portion 88 toward the upstream side in the axial direction.
  • the urging portion 94 urges the seal plate movement restricting portion 46 in a direction in which the seal plate movement restricting portion 46 protrudes from the first surface 50.
  • the urging portion 94 is constituted by, for example, a disc spring, a coil spring, or a leaf spring. When a disc spring is used as the urging portion 94, the size of the urging portion 94 in the axial direction is not easily reduced even if a crack or the like occurs in the urging portion 94, so that the seal plate movement restricting portion 46 can be made relatively stable. Can be energized.
  • an annular spacer 193 is provided on the outer peripheral side of the cylindrical portion 82. The annular spacer 193 is sandwiched between the disc spring as the biasing portion 94 and the wall portion 80.
  • the storage chamber forming portion 76 includes a flange movement restricting portion 96 provided on the upstream side in the axial direction with respect to the flange 88 so as to restrict the movement of the flange 88 upstream in the axial direction.
  • the opening portion 78 described above is provided in the collar portion movement restricting portion 96, and in a state where the collar portion 88 is in contact with the collar portion movement restricting portion 96, a part of the projecting portion 90 extends in the axial direction from the opening portion 78. It is configured to protrude upstream.
  • FIG. 7 is a schematic view of the arrangement of the plurality of seal plate assemblies 42 (42A) viewed from the downstream side in the axial direction.
  • the plurality of seal plate assemblies 42 (42A) are arranged in the circumferential direction, and the circumferential ends of the seal plates 44 of the respective seal plate assemblies 42 (42A) are adjacent in the circumferential direction.
  • An overlapping structure having a stepped portion 98 that overlaps with a circumferential end portion of another seal plate 44 (or a seal plate 110 described later) is formed. Thereby, the cooling air in the gap 38 is prevented from leaking into the space on the downstream side in the axial direction of the rotor disk 18 from between the circumferential ends of the sealing plates 44 adjacent in the circumferential direction.
  • the gap 38 is formed between the region 128 other than the blade groove 26 in the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 and the platform 30 of the rotor blade 22.
  • the jig engaging portion 92 of the seal plate movement restricting portion 46 is provided at a position overlapping the gap 38 when viewed in the axial direction.
  • a position P is the outermost position in the radial direction in the portion of the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 that is fitted with the moving blade 22
  • the blade groove 26 is larger in diameter than the position P in the outer peripheral surface 24. It means the inner part in the direction.
  • the region 128 means a portion of the outer peripheral surface 24 that is outside in the radial direction from the position P.
  • a protrusion 100 is provided at the radially outer end 48 (upper edge) of the seal plate 44 so as to protrude radially outward.
  • the protrusion 100 is provided on the opposite side of the seal plate movement restricting portion 46 across the center of the seal plate 44 in the circumferential direction.
  • the radially outer end 48 of the seal plate 44 is fitted into the outer groove 36 (see FIG. 6) together with the protrusion 100.
  • the protrusion 100 of the seal plate 44 hits a step (not shown) provided in the outer groove 36 and restricts the movement of the seal plate 44 in the circumferential direction.
  • the protrusion 100 may be on the same side as the seal plate movement restricting portion 46 with respect to the center of the seal plate 44 in the circumferential direction, or at the center of the seal plate 44 in the circumferential direction. Also good. Further, the seal plate movement restricting portion 46 may be at the center of the seal plate 44 in the circumferential direction.
  • FIG. 8 is a schematic view of the seal plate assembly 42 (42A) viewed from the upstream side in the axial direction.
  • FIG. 9 is a schematic view of the seal plate assembly viewed from the downstream side in the axial direction.
  • FIG. 10 is a schematic view showing the AA cross section in FIG.
  • the seal plate 44 is formed in a square shape when viewed in the axial direction, the long side direction of the seal plate 44 coincides with the circumferential direction, and the short side direction of the seal plate 44 is the radial direction. The thickness direction of the seal plate 44 coincides with the axial direction.
  • the width direction of the seal plate 44 is a direction orthogonal to each of the protruding direction (radial direction) of the protrusion 100 of the seal plate 44 and the thickness direction (axial direction) of the seal plate 44. Further, the width direction of the seal plate 44 extends in the extending direction (radial direction) of the stepped portion 98 provided at both ends in the circumferential direction of the seal plate 44 so as to overlap with the adjacent seal plate 44 and the seal plate movement restricting portion. This is a direction orthogonal to each of the 46 protruding directions (axial directions).
  • the storage chamber forming portion 76 has a range in which the seal plate movement restricting portion 46 exists in the circumferential direction (width direction of the seal plate 44) (see FIG. 6) and a range in which it does not exist (see FIG. 10). Both are configured so as to protrude toward the downstream side in the axial direction (the direction in which the second surface 52 faces) with respect to the plate-like portion 72. As shown in FIGS. 6 and 10, the end surface 102 on the downstream side in the axial direction of the storage chamber forming portion 76 is formed along a plane orthogonal to the axial direction. Further, as shown in FIG.
  • the storage chamber forming portion 76 is downstream in the axial direction with respect to the plate-like portion 72 over a range W1 of 80% or more of the existence range W0 of the seal plate 44 in the circumferential direction. It is comprised so that it may protrude to the side.
  • the accommodation chamber forming portion 76 is downstream in the entire circumferential range W1 except the range where the stepped portion 98 on one side in the circumferential direction is formed on the downstream surface of the seal plate 44. It is configured to protrude uniformly to the side.
  • the plate-like portion 72 of the seal plate 44 includes two or more portions having different thicknesses.
  • the thickness t1 of the radially inner end portion 64 of the plate-like portion 72 is the thickness 105 of the portion 105 between the radially inner end portion 64 and the storage chamber forming portion 76 of the plate-like portion 72. It is larger than t2.
  • the storage chamber forming portion 76 has at least one thinning portion 104 (first thinning portion) at a position different from the storage chamber 74.
  • at least one of the lightening portions 104 includes a plurality of lightening portions 104 provided at positions different from the accommodation chamber 74 in the circumferential direction, and each of the lightening portions 104 is accommodated in the radial direction. It is provided in a range overlapping with the chamber 74.
  • the circumferential size S1 of the thinned portion 104 is larger than the circumferential size S2 of the protruding portion 90 of the seal plate movement restricting portion 46, and the radial size S3 of the thinned portion 104 is the seal.
  • S1, S2, S3, and S4 may be different from the magnitude relationship described above, and the rotor blade 22 may be adjusted by appropriately adjusting the size, shape, number, or arrangement of the lightening portions.
  • the natural frequency can be adjusted by adjusting the rigidity.
  • the first surface 50 of the seal plate 44 is formed with a jig engaging recess 108 with which a jig can be engaged.
  • the jig engaging recess 108 is configured as at least one elongated hole having a circumferential length S5 longer than a radial length S6.
  • one jig engaging recess 108 is provided at one end and the other end of the seal plate 44 in the circumferential direction.
  • these jig engaging recesses 108 are formed as gaps 38 (between the shanks 32) between the region of the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 other than the blade groove 26 and the platform of the rotor blade 22.
  • the first surface 50 of the seal plate 44 may be formed with a jig engaging convex portion with which a jig can be engaged.
  • the moving blade is inserted into a blade groove extending in a direction inclined with respect to the axial direction of the rotor disk. For this reason, for example, when a stick-shaped jig is passed through the gap 38 between the moving blades 22 on the radially inner side of the platform 30 of the moving blade 22 shown in FIG. As described above, it is preferable to configure the jig engaging recess 108 as a long hole in which the length S5 in the circumferential direction is longer than the length S6 in the radial direction.
  • FIG. 11 is a schematic view of the seal plate 110 according to one embodiment viewed from the upstream side in the axial direction.
  • FIG. 12 is a schematic view of the seal plate 110 according to the embodiment as viewed from the downstream side in the axial direction.
  • FIG. 13 is a schematic view showing a BB cross section in FIG.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a circumferential arrangement of the seal plate assembly 42 and the seal plate 110 in the gas turbine rotor 16 according to the embodiment.
  • the gas turbine rotor 16 is provided with a seal plate movement restricting portion 46 at a position different from the seal plate assembly 42 in the circumferential direction together with the seal plate assembly 42.
  • a plurality of seal plates 44 that are not provided are provided.
  • the seal plate 110 projects to the plate-like portion 112 and to the downstream side in the axial direction with respect to the plate-like portion 112 (the direction in which the second surface 52 of the seal plate 44 faces).
  • a convex portion 114 configured as described above.
  • the convex portion 114 has at least one thinning portion 116 (second thinning portion) having a dimension different from that of the above-described thinning portion 104.
  • at least one of the lightening portions 116 includes a plurality of lightening portions 116 arranged in the circumferential direction.
  • the size S7 in the radial direction of each of the lightening portions 116 is larger than the size S8 in the circumferential direction of each of the lightening portions. Further, the dimension h2 in the radial direction of the seal plate 110 excluding the protrusion 122 described later is larger than the dimension h1 in the radial direction of the seal plate 44 excluding the protrusion 100.
  • the plurality of seal plates 110 are arranged in the circumferential direction, and an end portion of each seal plate 110 in the circumferential direction has a stepped portion 118 that overlaps with a circumferential end portion of another seal plate 110 adjacent in the circumferential direction. Is made. This prevents the cooling air in the gap 38 from leaking into the combustion gas from between the circumferential ends of the seal plates 110 adjacent in the circumferential direction.
  • a protrusion 122 protruding outward in the radial direction is provided at the radially outer end 120 of the seal plate 110.
  • the radially outer end 120 of the seal plate 110 is fitted into the outer groove 36 (see FIG. 6) of the rotor blade 22 together with the protrusion 122.
  • the protrusion 122 of the seal plate 110 hits a step (not shown) provided in the outer groove 36 to restrict the circumferential movement of the seal plate 110.
  • the end surface 118 on the downstream side in the axial direction of the convex portion 114 is formed along a plane orthogonal to the axial direction.
  • the convex portion 114 is on the downstream side in the axial direction with respect to the plate-like portion 72 over a range W3 of 80% or more of the existence range W2 of the seal plate 44 in the circumferential direction. It is comprised so that it may protrude.
  • the convex portion 114 protrudes to the downstream side over the entire circumferential range W ⁇ b> 3 excluding the range where the step portion on one side in the circumferential direction is formed on the downstream surface of the seal plate 110. Is configured to do.
  • the plate-like portion 112 of the seal plate 110 includes two or more portions having different thicknesses.
  • the thickness t3 of the radially inner end portion 124 of the plate-like portion 112 is equal to the above-described thickness t1, and the radial inner end portion 124 of the plate-like portion 112 and the storage chamber forming portion 76.
  • the thickness t4 of the intermediate portion 126 is equal to the thickness t2 described above.
  • the protruding amount H2 in the axial direction from the plate-like portion in the convex portion 114 is equal to the protruding amount H1 in the axial direction from the plate-like portion in the accommodating chamber forming portion of the seal plate (see FIG. 10).
  • the plurality of seal plate assemblies 42 include two or more seal plate assemblies 42 adjacent to each other in the circumferential direction. Further, the plurality of seal plate assemblies 42 include a plurality of seal plate assemblies 42 disposed at symmetrical positions with respect to the rotation center O of the rotor disk 18.
  • the plurality of seal plate assemblies 42 include three circumferentially adjacent seal plate assemblies 42, and other positions arranged symmetrically with the three seal plate assemblies with respect to the rotation center O. Three seal plate assemblies 42. Further, a plurality of seal plates 110 not provided with the seal plate movement restricting portion 46 are arranged in the circumferential direction in an angular range where the six seal plate assemblies 42 are not arranged in the circumferential direction.
  • the seal plate 44 provided with the seal plate movement restricting portion 46 and the plurality of seal plates 110 not provided with the seal plate movement restricting portion 46 have different radial dimensions of portions of the seal plate excluding the protrusions.
  • the locking plate 56 for holding the seal plate 44 and the seal plate 110 and the locking piece 58 configured to press the locking plate against the end face 54 side of the rotor disk 18 are of the same shape. be able to.
  • a jig (not shown) is engaged with the jig engaging portion 92 of the seal plate movement restricting portion 46 through the gap 38 from the upstream side in the axial direction. Then, the seal plate movement restricting portion 46 is rotated and screwed by the jig, thereby moving the seal plate movement restricting portion 46 downstream along the axial direction. That is, the seal plate movement restricting portion 46 is moved relative to the seal plate 44. Thereby, at least a part of the seal plate movement restricting portion 46 protrudes from the seal plate 44 toward the upstream side in the axial direction, and the seal plate restricting state (see FIG. 15) that restricts the radial movement of the seal plate 44.
  • the seal plate movement restricting section 46 switches to a seal plate non-restricted state (see FIG. 16) that does not restrict the radial movement of the seal plate 44 (a seal plate restricting state switching step).
  • the seal plate movement restriction portion 46 is moved downstream along the axial direction so that the seal plate movement restriction portion 46 and the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 are engaged (FIG. 15). Is switched to a state where the seal plate movement restricting portion 46 and the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 are not engaged (see FIG. 16), thereby switching the seal plate restricted state to the seal plate non-restricted state. That is, in the seal plate restriction state switching step, the seal plate movement restriction part 46 and the outer periphery of the rotor disk 18 are moved from the position where the seal plate movement restriction part 46 and the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 overlap in the axial direction (see FIG. 15). By moving the seal plate movement restricting portion 46 to a position where the surface 24 does not overlap in the axial direction (see FIG. 16), the seal plate restricting state and the seal plate non-regulating state are switched.
  • the jig is engaged with the jig engaging recess 108 (see FIG. 8) of the seal plate 44 from the upstream side in the axial direction. Then, as shown by an arrow a2 in FIG. 16, the seal plate 44 is pushed down by the jig so as to move inward in the radial direction, and the radially outer end 48 of the seal plate 44 and the outer groove 36 of the rotor blade 22 Release the engagement.
  • the moving blade restriction state in which the seal plate 44 restricts the movement of the moving blade 22 along the axial direction, and the moving blade in which the seal plate 44 does not restrict the movement of the moving blade 22 along the axial direction. Switching to a non-restricted state (see FIG. 17) (moving blade restricted state switching step).
  • the blade 22 is pulled out from the blade groove 26 of the rotor disk 18 to the upstream side in the axial direction, whereby the blade root 34 of the blade 22 and the blade groove 26 ( 3 is switched to a blade non-fitted state where the blade root 34 of the blade 22 and the blade groove 26 of the rotor disk 18 are not fitted (the blade fitted state).
  • Switching step By performing the above steps, the operation of removing the rotor blade 22 from the rotor disk 18 is completed.
  • the blade root 34 of the rotor blade 22 is inserted into the blade groove 26 (see FIG. 3) of the rotor disk 18 from the upstream side in the axial direction by inserting the blade root 34 of the rotor blade 22.
  • the blade non-fitted state where the blade 34 and the blade groove 26 of the rotor disk 18 are not fitted is switched to a blade-fitted state where the blade root 34 of the blade 22 and the blade groove 26 of the rotor disk 18 are fitted ( Rotor blade fitting state switching step).
  • the jig is engaged with the jig engaging recess 108 (see FIG. 8) of the seal plate 44 through the gap 38 from the upstream side in the axial direction.
  • the jig lifts the seal plate 44 so as to move outward in the radial direction by the jig, and engages the radially outer end 48 of the seal plate 44 with the outer groove 36 of the rotor blade 22. .
  • the state in which the seal plate 44 restricts the movement of the moving blade 22 along the axial direction see FIG. 20
  • the seal plate 44 restricts the movement of the moving blade 22 along the axial direction.
  • Switching to the blade regulation state (see FIG. 21) (moving blade regulation state switching step).
  • a jig (not shown) is engaged with the jig engaging portion 92 of the seal plate movement restricting portion 46 from the upstream side in the axial direction. Then, by rotating the seal plate movement restricting portion 46 with the jig, the seal plate movement restricting portion 46 is moved upstream along the axial direction. As a result, the seal plate movement restricting portion 46 does not restrict the radial movement of the seal plate 44, and the seal plate non-restricted state (see FIG. 21) is reached. Is switched to a seal plate restricting state (see FIG. 22) that protrudes toward the upstream side and restricts the radial movement of the seal plate 44 (a seal plate restricting state switching step).
  • the seal plate movement restriction portion 46 is moved upstream along the axial direction to seal the state where the seal plate movement restriction portion 46 and the rotor disk 18 are not engaged (see FIG. 21).
  • the seal plate non-restricted state is switched to the seal plate restricted state. That is, in the seal plate restriction state switching step, the seal plate movement restriction portion 46 and the rotor disk 18 overlap in the axial direction from a position where the seal plate movement restriction portion 46 and the rotor disk 18 do not overlap in the axial direction (see FIG. 21).
  • the seal plate non-restricted state is switched to the seal plate restricting state.
  • the state of the seal plate movement restricting portion 46 is the seal plate restricted state or the seal plate non-restricted state from the side opposite to the seal plate 44 with the rotor disk 18 interposed therebetween. It is possible to switch between the seal plate restricted state and the seal plate non-restricted state while visually confirming whether there is any. Thereby, it becomes easy to appropriately switch the seal plate restricted state and the seal plate non-restricted state from the side opposite to the seal plate 44 with the rotor disk 18 interposed therebetween.
  • the engagement state and the disengagement state of the seal plate 44 and the rotor blade 22 can be appropriately switched from the side opposite to the seal plate 44 with the rotor disk 18 interposed therebetween. It becomes easy.
  • the rotor without removing the casing 10 of the gas turbine 2. It is possible to attach or remove the rotor blade 22 to or from the disk 18 from the upstream side of the rotor disk 18. For this reason, the maintainability of the gas turbine 2 is improved.
  • the seal plate restriction state and the seal plate non-restriction state are switched by moving the seal plate movement restriction portion 46 along the axial direction.
  • the male screw 86 (see FIG. 6) provided on the seal plate movement restricting portion 46 and the female screw 84 (see FIG. 6) provided on the seal plate 44 are provided.
  • the seal plate movement restricting portion 46 is rotated to switch between the seal plate restricting state and the seal plate non-regulating state.
  • seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state are not switched unless the seal plate movement restricting portion 46 is rotated, for example, the operation of moving the seal plate 44 in the radial direction while maintaining the seal plate non-restricted state. Can be performed smoothly and easily.
  • the seal plate 44 When the gas turbine rotor 16 is rotating at a high rotational speed, the seal plate 44 is stuck to the outer groove 36 by centrifugal force, and the seal plate movement restricting portion 46 is provided on the outer peripheral surface 24 of the rotor disk. Do not touch. However, during turning of the gas turbine rotor 16, the seal plate 44 moves inward in the radial direction by its own weight, and the seal plate movement restricting portion 46 contacts the outer peripheral surface 24. At this time, the seal plate movement restricting portion 46 tries to rotate in a direction opposite to the rotation direction of the gas turbine rotor 16 by a frictional force.
  • the male screw 86 and the female screw 84 described above rotate in a direction in which the seal plate movement restricting portion 46 protrudes when receiving a frictional force from the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 during the turning of the gas turbine rotor 16. It is threaded like this. For example, for example, when the rotation direction of the gas turbine rotor 16 is counterclockwise in the upstream view, the seal plate movement restricting portion 46 is rotated when the seal plate movement restricting portion 46 tries to rotate clockwise by the frictional force in the upstream view.
  • the external thread 86 and the internal thread 84 are threaded so that the shaft rotates in a direction projecting upstream in the axial direction.
  • the seal plate movement restriction portion 46 is moved against the urging force of the urging portion 94 (see FIG. 6) for urging the seal plate movement restriction portion 46.
  • the seal plate restriction state is switched to the seal plate non-restriction state.
  • the seal plate restriction state and the seal plate non-restriction state are switched by operating the seal plate movement restriction portion 46 from the upstream side in the axial direction via the gap 38 between the moving blade 22 and the platform 30.
  • the seal plate movement restricting portion 46 between the two blades 22 on the radially inner side with respect to the platforms of the two blades 22 adjacent to each other the seal plate restriction state and the seal It will be switched to a plate non-regulated state.
  • the resonance of the moving blade 22 can be avoided by adjusting the natural frequency of the moving blade 22 by adjusting the length of the shank 32 between the platform 30 and the blade root 34 in the moving blade 22. Further, the shape and size of the blade root 34 of the moving blade 22 are determined from the required strength. On the other hand, it is not preferable to make the outer diameter size of the rotor disk 18 larger than necessary from the viewpoint of suppressing an increase in centrifugal force of the rotor disk 18.
  • the operation of the seal plate movement restricting portion 46 can be performed through the wide gap 38 for switching between the seal plate non-regulated state and the seal plate restricted state, and the switching operation is facilitated. For this reason, the operation
  • FIG. 23 is an enlarged cross-sectional view along the axial direction in the vicinity of the seal plate movement restricting portion 46 (movable portion) in the seal plate assembly 42 (42B) according to the embodiment.
  • the accommodating chamber forming portion 76 of the seal plate 44 includes the cylindrical portion 82 having the female screw 84, and the male screw 86 screwed into the female screw 84 is used as the seal plate movement restricting portion.
  • the configuration included in 46 is illustrated.
  • the seal plate movement restricting portion 46 includes the cylindrical portion 82 having the female screw 84, and the male screw 86 screwed into the female screw 84 is accommodated in the seal plate 44.
  • a chamber forming portion 76 is included.
  • the seal plate movement restriction portion 46 is moved along the axial direction by rotating the seal plate movement restriction portion 46 from the upstream side in the axial direction. Can be moved. As a result, the seal plate movement restricting portion 46 does not restrict the radial movement of the seal plate 44, and at least a part of the seal plate movement restricting portion 46 protrudes from the seal plate 44 to the upstream side in the axial direction. Thus, it is possible to switch between a sealing plate restricting state in which the radial movement of the sealing plate 44 is restricted.
  • FIG. 24 is an enlarged cross-sectional view along the axial direction in the vicinity of the seal plate movement restricting portion 46 (movable portion) in the seal plate assembly 42 (42C) according to the embodiment.
  • the seal plate movement restricting portion 46 includes the cylindrical portion 82 having the female screw 84, and the male screw 86 screwed into the female screw 84 is provided.
  • a storage chamber forming portion 76 of the seal plate 44 is included.
  • a flange portion 88 that protrudes outward in the radial direction of the female screw 84 is provided, and between the flange portion 88 and the flange portion movement restricting portion 96 of the storage chamber forming portion 76.
  • a Nord lock washer 130 is provided.
  • the seal plate movement restriction portion 46 is moved along the axial direction by rotating the seal plate movement restriction portion 46 from the upstream side in the axial direction. Can be moved. As a result, the seal plate movement restricting portion 46 does not restrict the radial movement of the seal plate 44, and at least a part of the seal plate movement restricting portion 46 protrudes from the seal plate 44 to the upstream side in the axial direction. Thus, it is possible to switch between a sealing plate restricting state in which the radial movement of the sealing plate 44 is restricted.
  • the Nord lock washer 130 functions as a detent for the seal plate movement restricting portion 46, it is possible to suppress switching between the seal plate restricted state and the seal plate non-restricted state at an unintended timing.
  • FIG. 25 is an enlarged cross-sectional view along the axial direction in the vicinity of the seal plate movement restricting portion 46 (movable portion) in the seal plate assembly 42 (42D) according to the embodiment.
  • the seal plate assembly 42 includes a seal plate movement restricting portion 46 configured as a cylindrical member 85 whose upstream side in the axial direction is closed, and the seal plate movement restricting portion 46 in the upstream in the axial direction. It includes a biasing portion 94 that biases to the side.
  • the urging portion 94 is configured as a coil spring.
  • the urging portion 94 is supported by a support column 132 that protrudes in the axial direction from the downstream wall portion 80 of the accommodation chamber forming portion 76 of the seal plate 44.
  • the seal plate assembly 42 (42D) has a simpler configuration than the above-described seal plate assemblies 42 (42A to 42C) in that no screw mechanism is provided on the seal plate movement restricting portion 46 and the seal plate 44. .
  • the upstream end surface 134 in the axial direction of the seal plate movement restricting portion 46 resists the biasing force of the biasing portion 94 in the axial direction.
  • the seal plate movement restricting portion 46 can be moved downstream along the axial direction. Thereby, at least a part of the seal plate movement restricting portion 46 protrudes from the seal plate 44 in the axial direction, and the seal plate restricting state (see FIG. 25) restricting the radial movement of the seal plate 44 is changed to the seal plate moving restricting portion. 46 can be switched to a seal plate non-regulated state (see FIG. 26) in which the radial movement of the seal plate 44 is not regulated.
  • the seal plate movement restricting portion is not provided with a screw mechanism. For this reason, in order to maintain the seal plate non-restricted state, it is necessary to continue to apply a force toward the downstream side to the seal plate movement restricting portion 46. Therefore, in the moving blade restricted state switching step, the jig engagement recess 108 formed in the seal plate 44 is maintained while the upstream end surface 134 of the seal plate movement restricting portion 46 is pushed downstream to maintain the seal plate non-restricted state. By engaging a jig (see FIG. 8) and moving the seal plate 44 in the radial direction, the moving blade restricted state can be switched to the moving blade non-restricted state.
  • FIG. 27 is an enlarged cross-sectional view along the axial direction in the vicinity of the seal plate movement restricting portion 46 (movable portion) in the seal plate assembly 42 (42E) according to the embodiment.
  • 27 (42E) shown in FIG. 27 includes a seal plate movement restricting portion 46 configured as a pin 93 and an urging portion 94 configured as a coil spring.
  • the seal plate movement restricting portion 46 includes a compression amount restricting portion 136 provided at a downstream end in the axial direction, a flange portion 88 protruding radially outward from the compression amount restricting portion 136, and an upstream portion in the axial direction from the flange portion 88. And a projecting portion 90 projecting to the side.
  • the urging portion 94 is configured to urge the collar portion 88 upstream.
  • the storage chamber forming portion 76 has a facing portion 138 that faces the compression amount restricting portion 136 in the axial direction, and the compression amount restricting portion 136 and the facing portion 138 come into contact with each other, whereby the seal plate movement restricting portion 46 is axially moved. It is possible to prevent the urging portion 94 from being excessively compressed by restricting the movement to the downstream side.
  • the seal plate assembly 42 (42E) has a simpler configuration than the above-described seal plate assemblies 42 (42A to 42C) in that no screw mechanism is provided on the seal plate movement restricting portion 46 and the seal plate 44. .
  • the seal plate movement restricting portion 46 can be moved downstream along the axial direction. As a result, at least a part of the seal plate movement restricting portion 46 protrudes from the seal plate 44 to the upstream side in the axial direction, and the seal plate restricting state (see FIG. 27) restricting the radial movement of the seal plate 44 is obtained.
  • the movement restricting portion 46 can be switched to a seal plate non-restricted state (see FIG. 28) in which the radial movement of the seal plate 44 is not restricted.
  • the blade control state switching step can be executed by the same method as in the case of the seal plate assembly 42 (42E).
  • FIG. 29 is an enlarged cross-sectional view along the axial direction in the vicinity of the seal plate movement restricting portion 46 (movable portion) in the seal plate assembly 42 (42F) according to the embodiment.
  • the seal plate 44 and the seal plate movement restricting portion 46 are integrally formed as one member.
  • the seal plate movement restricting portion 46 is configured as a branching portion 97 branched from the main body portion 95 of the seal plate 44, and in the seal plate movement restricting state, in the upstream direction in the axial direction and the inner side in the radial direction. Protrusively.
  • the seal plate assembly 42 has a simpler configuration than the above-described seal plate assemblies 42 (42A to 42E) in that no urging portion or screw mechanism is provided.
  • the seal plate movement restricting portion 46 is moved in the radial direction of the seal plate 44.
  • a seal plate non-restricted state see FIG. 30
  • at least a part of the seal plate movement restricting portion 46 protrudes from the seal plate 44 to the upstream side in the axial direction and restricts radial movement of the seal plate 44. It is possible to switch to the seal plate regulation state (see FIG. 29).
  • FIG. 31 is an enlarged cross-sectional view along the axial direction in the vicinity of the seal plate movement restricting portion 46 (movable portion) in the seal plate assembly 42 (42G) according to the embodiment.
  • the seal plate 44 includes a female screw 142 provided in a through hole 140 that passes through the seal plate 44 in the axial direction
  • the seal plate movement restricting portion 46 is a male screw 144 that is screwed into the female screw 142. It is configured as.
  • the male screw 144 has an axial length longer than that of the female screw 142, and a jig engaging portion that engages a jig for rotating the male screw at the tip (upstream end in the axial direction) of the male screw 144.
  • the seal plate assembly 42 (42 G) includes a washer 146 disposed between the head of the male screw 144 and the seal plate 44.
  • the seal plate 44 includes a receiving portion 148 for preventing the male screw 144 from dropping from the seal plate 44 to the downstream side in the axial direction.
  • the receiving portion 148 includes a portion that protrudes from the position radially inward of the seal plate 44 to the downstream side in the axial direction, and a portion that extends radially outward from the downstream end of the protruding portion. It is formed in an L-shaped cross section.
  • Such a seal plate assembly 42 has a simpler configuration than some of the above-described seal plate assemblies 42 (42A, 42B, 42D, 42E) in that an urging portion is not provided.
  • the male screw 144 can be moved along the axial direction by operating the jig engaging portion 92 of the male screw 144 from the upstream side in the axial direction to rotate the male screw 144.
  • the seal plate non-regulated state in which the male screw 144 does not restrict the radial movement of the seal plate 44 (see FIG. 32), and at least a part of the male screw 144 protrudes from the seal plate 44 in the axial direction. It is possible to switch between the seal plate regulation state (see FIG. 31) that regulates the movement in the direction.
  • the seal plate movement restricting portion 46 and the rotor disk 18 are not engaged with each other, By switching the state where the seal plate is moved by moving the seal plate movement restricting portion 46 along the axial direction, the seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state can be switched.
  • the seal plate movement restricting portion 46 and the seal plate 44 are not engaged, and the seal plate movement restricting portion 46 and the seal plate 44. Is switched by moving the seal plate movement restricting portion 46 along the axial direction, so that the seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state can be switched.
  • FIG. 33 is a view for explaining the configuration of the seal plate assembly 42 (42H) according to the embodiment, and partially shows a cross section of the gas turbine rotor 16 along the axial direction.
  • the seal plate assembly shown in FIG. 33 includes a seal plate 44 and a seal plate movement restricting portion 46 configured as a seal plate drop-off piece 180 (concave engaging member).
  • the seal plate 44 has a first surface 50 and a second surface 52 that face in opposite directions as in the above-described some forms.
  • the first surface 50 faces the upstream side in the axial direction
  • the second surface 52 faces the downstream side in the axial direction.
  • a recess 150 is formed on the first surface 50.
  • the seal plate movement restricting portion 46 is mounted in the concave portion 150 of the seal plate 44, and the axial size of the seal plate movement restricting portion 46 is larger than the axial depth of the concave portion 150. Therefore, in a state where the seal plate movement restricting portion 46 is mounted in the recess 150, at least a part of the seal plate movement restricting portion 46 protrudes from the seal plate 44 in the axial direction and restricts the radial movement of the seal plate 44. It is possible.
  • the seal plate movement restricting portion 46 attached to the concave portion 150 of the seal plate 44 is removed from the concave portion 150, or the seal plate movement restricting portion 46 is attached to the concave portion 150 so that the seal plate is not restricted.
  • the seal plate regulation state see FIG. 33
  • the seal plate non-regulated state and the seal plate restricted state can be switched.
  • the radial length of the seal plate 44 can be shortened as compared with other forms, for example, the seal plate assembly 42 (42A). Further, the radial length of the locking plate 56 may be changed as appropriate.
  • each of the seal plate movement restricting portions 46 may be attached to the seal plate 44.
  • each of the seal plate movement restricting portions 46 is provided at a position overlapping the gap 38 described above in the axial direction.
  • the recess 150 is provided in the vicinity of the center in the radial direction of the first surface 50 of the seal plate 44.
  • the present invention is not limited to this, and for example, the first surface 50 of the seal plate 44 is provided. Of these, it may be provided at the radially inner end.
  • FIG. 36 is a view for explaining the configuration of the seal plate assembly 42 (42I) according to the embodiment, and partially shows a cross section of the gas turbine rotor 16 along the axial direction.
  • the rotor disk 18 includes a convex portion 152 that protrudes radially outward along the first surface 50 of the seal plate 44.
  • a through hole 154 that penetrates in the axial direction is formed in the convex portion 152, and a female screw 156 is formed in the through hole 154.
  • the seal plate movement restricting portion 46 in the seal plate assembly 42 (421) includes a male screw 158 configured to be inserted into the through hole 154 and screwed into the female screw 156. The downstream end of the seal plate movement restricting portion 46 in the axial direction is engaged with a recess 150 formed on the first surface 50 of the seal plate 44.
  • the seal plate movement restricting portion 46 is rotated and moved in the axial direction in a state where the male screw 158 provided on the seal plate movement restricting portion 46 is screwed to the female screw 156 provided on the rotor disk 18.
  • the seal plate movement restricting portion 46 does not restrict the radial movement of the seal plate 44 (see FIG. 37), and at least a part of the seal plate movement restricting portion 46 extends from the seal plate 44 in the axial direction.
  • the sealing plate restricting state (see FIG. 36) that protrudes and restricts the radial movement of the sealing plate 44 can be switched.
  • FIG. 38 is a view for explaining the configuration of the seal plate assembly 42 (42K) according to the embodiment, and partially shows a cross section of the gas turbine rotor 16 along the axial direction.
  • the seal plate assembly 42 shown in FIG. 38 includes a seal plate 44 and a seal plate movement restricting portion 46 configured as a seal plate retaining pin 182 (concave engaging member).
  • the seal plate 44 has a first surface 50 and a second surface 52 that face in opposite directions as in the above-described some forms.
  • the first surface 50 faces the upstream side in the axial direction
  • the second surface 52 faces the downstream side in the axial direction.
  • a recess 150 is formed on the first surface 50.
  • the seal plate retaining pin 182 is inserted through a pin groove 168 formed in the region 128 on the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 along the axial direction.
  • the pin groove portion 168 has a retaining portion 170 configured to prevent the seal plate dropping pin 182 from coming out of the pin groove portion 168 radially outward.
  • the seal plate retaining pin 182 has a square cross-sectional shape.
  • the seal plate retaining pin 182 is moved in the axial direction so that the tip of the seal plate retaining pin 182 and the recess 150 of the seal plate 44 do not engage with each other, and the tip of the seal plate retaining pin 182 By switching the state in which the concave portion 150 of the seal plate 44 is engaged, it is possible to switch between the seal plate non-restricted state and the seal plate restricted state.
  • FIG. 40 is a view for explaining the configuration of the seal plate assembly 42 (42L) according to the embodiment, and partially shows a cross section of the gas turbine rotor 16 along the axial direction.
  • a seal plate assembly 42 shown in FIG. 40 includes an eccentric cam 172 as the seal plate movement restricting portion 46.
  • the eccentric cam 172 includes a cam portion 174 configured to protrude from the seal plate 44 to the upstream side in the axial direction, and a shaft portion 176 that supports the cam portion 174.
  • a jig engaging portion 92 with which a jig for rotating the eccentric cam 172 engages is formed on the upstream end surface 198 in the axial direction of the eccentric cam 172.
  • the seal plate 44 has a through hole 178 penetrating in the axial direction, and a female screw 184 is formed in the through hole 178.
  • the eccentric cam 172 is rotatably supported by the seal plate 44 by the male screw 186 formed on the shaft portion 176 being screwed into the female screw 184 of the seal plate 44.
  • the peripheral surface of the cam portion 174 includes a flat surface portion 188 and a curved surface portion 190, as shown in FIGS.
  • the distance between the rotation center C of the eccentric cam 172 and the flat surface portion 188 is set larger than the distance between the rotation center C and the curved surface portion 190.
  • the state where the flat surface portion 188 of the cam portion 174 is engaged with the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 is a state where the rotation of the eccentric cam 172 is restricted, that is, the eccentric cam 172 is the seal plate 44. It is a seal plate regulation state which regulates movement in the diameter direction.
  • the state where the curved surface portion 190 of the cam portion 174 is engaged with the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 is a state where the eccentric cam 172 is allowed to rotate, that is, the eccentric cam 172 is sealed. This is a non-regulated state of the seal plate that does not regulate the radial movement of the plate.
  • the eccentric cam 172 has a gap 38 between the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 other than the blade groove 26 for fitting the blade 22 and the platform of the blade 22. They are provided at overlapping positions when viewed in the axial direction.
  • the eccentric cam 172 does not restrict the radial movement of the seal plate 44, and at least the eccentric cam 172.
  • a part of the seal plate 44 protrudes upstream in the axial direction and can be switched to a seal plate restricting state in which the radial movement of the seal plate 44 is restricted.
  • FIG. 44 is a view for explaining the configuration of the seal plate assembly 42 (42M) according to the embodiment, and partially shows a cross section of the gas turbine rotor 16 along the axial direction.
  • the seal plate assembly 42 shown in FIG. 31 an example in which the tip of the male screw 144 configured as the seal plate movement restricting portion 46 is configured to protrude from the seal plate 44 to the upstream side in the axial direction is illustrated.
  • the male screw 144 configured as the seal plate movement restricting portion 46 is configured to protrude from the seal plate 44 to the downstream side in the axial direction.
  • the gas turbine rotor 16 includes a support portion 192 configured to be engageable with the male screw 144 on the downstream side of the seal plate in the axial direction.
  • the male screw 144 and the support portion 192 are not engaged with each other (see FIG. 45) and the male screw 144 and the support portion 192 are engaged with each other (see FIG. 44).
  • the support portion 192 may be a part of the rotor disk 18 or may be provided on the rotating shaft of the gas turbine rotor 16 separately from the rotor disk 18.
  • the male screw 144 is moved.
  • the seal plate non-regulated state 144 in which the radial movement of the seal plate 44 is not regulated, and at least a part of the male screw 144 protrudes from the seal plate 44 to the downstream side in the axial direction. It is possible to switch between the seal plate regulation state (see FIG. 44) that regulates the movement of the seal plate.
  • each of the seal plate movement restricting portions 46 is provided at a position overlapping with the above-described gap 38 in the axial direction.
  • the operation of the seal plate movement restricting portion 46 can be performed through the wide gap 38 for switching between the seal plate non-regulated state and the seal plate restricted state, and the switching operation is facilitated. For this reason, the operation
  • FIG. 46 is a plan view showing a configuration example of an inspection apparatus for confirming the assembled state of the seal plate assembly 42 (however, a partial cross section is shown around the holding hole 522 of the inspection rod holder 520). .
  • FIG. 47 is a view of the inspection apparatus viewed from the upstream side in the insertion direction of the inspection rod.
  • FIG. 48 is a diagram illustrating a usage state of the inspection apparatus illustrated in FIGS. 45 and 46.
  • the inspection apparatus 500 shown in FIGS. 46 and 47 measures whether or not the protruding amount of the seal plate movement restricting portion 46 of the seal plate assembly 42 from the seal plate 44 is within a specified range. By doing so, it is used to confirm the suitability of the assembled state of the seal plate assembly 42.
  • the inspection device 500 is useful when it is difficult to directly measure the protruding amount of the seal plate movement restricting portion 46, and can be used for the seal plate assembly 42 (42A to 42I), for example.
  • the seal plate assembly 42 (42A to 42H) including the seal plate movement restricting portion 46 that engages with the outer peripheral surface 24 of the rotor disk 18 is an inspection target, but the seal plate assembly 42I.
  • the inspection object 500 can be the inspection object.
  • the inspection apparatus 500 has a configuration in which a tip 516 of an inspection rod 510 described later can contact the seal plate movement restricting portion 46 in the through hole 140 of the seal plate 44 of the seal plate assembly 42M, the seal plate assembly 42M. Can be the inspection target.
  • the inspection apparatus 500 includes an inspection bar 510 and an inspection bar holder 520 for holding the inspection bar 510 in a specified posture.
  • the inspection rod 510 is configured to be movable relative to the inspection rod holder 520 in the longitudinal direction of the inspection rod 510 in a state where the inspection rod 510 is constrained in a predetermined posture by the inspection rod holder 520.
  • the inspection rod 510 is a long member having a cross-sectional shape that is longer than the gap 38 between the shanks 32 of the moving blades 22 adjacent in the circumferential direction and can pass through the gap 38.
  • At the base end portion 512 of the inspection rod 510 at least one measurement surface 514 (514A, 514B) is provided.
  • the measurement surface 514 is used to determine whether or not the pressing amount of the inspection rod 510 with respect to the inspection rod holder 520 is within a specified range when the inspection apparatus 500 is used.
  • a pair of measurement surfaces 514A and 514B are provided on both sides of the center axis Z of the inspection rod 510, respectively.
  • the pair of measurement surfaces 514A and 514B are provided at different positions in the longitudinal direction of the inspection rod 510.
  • the distance ⁇ Z between the measurement surfaces 514A and 514B is the protruding length of the seal plate movement restricting portion 46 when the seal plate assembly 42 (42A to 42H) is properly assembled (that is, the rotor disk of the seal plate movement restricting portion 46).
  • 18 engagement length with the outer peripheral surface 24
  • a small value for example, 0.5 times or less.
  • the tip portion 516 of the inspection rod 510 is a portion that comes into contact with the seal plate movement restriction portion 46 when the inspection device 500 is used.
  • the tip 516 may be configured to be insertable into a recess (not shown in FIG. 48) provided in the seal plate movement restricting portion 46. In this case, when the inspection apparatus 500 is used, it is easy to bring the tip 516 of the inspection rod 510 into contact with the prescribed location in the recess of the seal plate movement restricting portion 46, and the reliability of the inspection can be improved.
  • the concave portion of the seal plate movement restricting portion 46 may be a jig engaging portion 92.
  • the inspection rod 510 has a large-diameter portion 518 that engages with the large-diameter portion 522A of the holding hole 522 on the tip side of the measurement surface 514.
  • the large-diameter portion 518 of the inspection rod 510 is fitted into the large-diameter portion 522A of the holding hole 522, whereby the posture of the inspection rod 510 is regulated and the inspection by the inspection device 500 is stably performed. It is possible.
  • the inspection rod holder 520 has a holding hole 522 for holding the inspection rod 510, an axial positioning surface 524 for positioning the inspection rod holder 520 with respect to the axial direction of the gas turbine 2 when the inspection apparatus 500 is used, Have In the exemplary embodiment shown in FIG. 46, the axial positioning surface 524 abuts the axial reference surface 600 (see FIG. 48) when the inspection apparatus 500 is used, and the inspection rod holder 520 can be positioned in the axial direction. It has become.
  • the axial reference surface 600 may be the axial end surface of the rotor disk 18 as in the example shown in FIG. 48, or the axial end surface of the shank 32 or the blade root 34 of the rotor blade 22. .
  • the inspection rod holder 520 abuts on the radial reference surface 610 when the inspection apparatus 500 is used, and is used for positioning the inspection rod holder 520 in the radial direction.
  • a surface 526 may be provided.
  • the rotor disk 18 is provided with a radial reference surface 610.
  • the radial positioning surface 526 of the inspection rod holder 520 may have a shape corresponding to the radial reference surface 610.
  • the radial positioning surface 526 is upstream of the inspection rod 510 in the insertion direction. It has an arc shape when viewed from the side.
  • the inspection rod holder 520 has a measurement reference surface 528 around the opening of the holding hole 522.
  • the measurement reference plane 528 is a reference plane that should be compared with the position of the measurement plane 514 (514A, 514B) of the inspection rod 510 when the inspection apparatus 500 is used.
  • the measurement reference surface 528 is a plane orthogonal to the axial direction of the holding hole 522 in the peripheral region of the holding hole 522 among the end surface opposite to the axial positioning surface 524 of the inspection rod holder 520. Provided.
  • 46 to 48 are based on the assumption that the gap 38 between the shanks 32 of the rotor blades 22 adjacent in the circumferential direction extends obliquely with respect to the axial direction of the gas turbine 2. Although a configuration in which the measurement reference planes 528 are not parallel to each other with respect to the axial positioning surface 524 and an inclination angle exists between them is illustrated, the present invention is not limited to this example.
  • the inspection apparatus 500 having the above configuration is used, as shown in FIG. 48, first, the axial positioning surface 524 and the radial positioning surface 526 of the inspection rod holder 520 are brought into contact with the axial reference surface 600 and the radial reference surface 610, respectively.
  • the inspection rod holder 520 is positioned by contact. Accordingly, the relative position of the measurement reference surface 528 of the inspection rod holder 520 with respect to the seal plate assembly 42 is determined.
  • the inspection rod 510 is inserted into the holding hole 522 of the inspection rod holder 520 until the tip portion 516 of the inspection rod 510 contacts the seal plate movement restricting portion 46 of the seal plate assembly 42 via the gap 38.
  • the inspection rod 510 is pushed in.
  • the large diameter portion 518 of the inspection rod 510 is fitted into the large diameter portion 522A of the holding hole 522, and the posture of the inspection rod 510 is regulated.
  • the tip 516 of the inspection rod 510 may be engaged with a recess (not shown) (for example, the jig engaging portion 92) of the seal plate movement restricting portion 46.
  • the measurement reference plane is such that the measurement reference plane 528 of the inspection rod holder 520 is positioned between the pair of measurement surfaces 514A and 514B of the inspection rod 510. If the position of 528 is set, the suitability of the assembled state of the seal plate assembly 42 can be easily determined.
  • both measurement surfaces 514A and 514B are located closer to the seal plate assembly 42 than the measurement reference surface 528 (if the measurement surfaces 514A and 514B are hidden in the holding hole 522), the seal plate movement restriction The amount of protrusion of the portion 46 from the seal plate 44 is insufficient, and it can be determined that the seal plate assembly 42 is not assembled properly.
  • one measurement surface 514A is located on the opposite side of the seal plate assembly 42 from the measurement reference surface 528 (the measurement surface 514A is located outside the holding hole 522), and the other measurement surface 514B is measured.
  • the protruding amount of the seal plate movement restricting portion 46 from the seal plate 44 is within a specified range. It can be determined that the seal plate assembly 42 is properly assembled.
  • the inspection apparatus 500 having the above-described configuration, it is possible to confirm the suitability of the assembled state of the seal plate assembly 42 from the relative positional relationship of the measurement surface 514 (514A, 514B) with respect to the measurement reference surface 528.
  • the suitability of the assembly state of the seal plate assembly 42 may be determined by comparing the mark provided on the inspection rod 510 with the measurement reference surface 528.
  • the inspection rod holder 520 is not positioned with respect to the circumferential direction of the gas turbine 2, but in another embodiment, the inspection rod holder 520 is provided with a circumferential positioning function. May be. In this case, as a circumferential reference to be brought into contact with the circumferential positioning portion of the inspection rod holder 520, at least one side wall surface of the pair of shanks 32 adjacent in the circumferential direction with the gap 38 interposed therebetween may be used.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes forms obtained by modifying the above-described embodiments and forms obtained by appropriately combining these forms.
  • seal plate assembly 42 (42A to 42I, K to M), the case where the seal plate assembly 42 is provided on the downstream side in the axial direction with respect to the rotor disk 18 is illustrated.
  • a seal plate assembly may be provided on the upstream side in the axial direction.
  • the seal plate assembly includes a seal plate provided on one side in the axial direction with respect to the rotor disk, and a seal plate movement restricting portion that restricts the radial movement of the rotor disk with respect to the rotor disk.
  • the outer peripheral surface of the rotor disk is sealed from the other side in the axial direction through a gap between the region other than the blade groove for fitting the rotor blade and the rotor blade platform.

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Abstract

ガスタービンの分解組立方法であって、ロータディスクの外周面のうち動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、動翼のプラットフォームとの間の隙間を介して軸方向における他方側からシール板移動規制部を操作することで、シール板移動規制部がシール板の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態と、シール板移動規制部の少なくとも一部がシール板から軸方向に突出してシール板の径方向の移動を規制するシール板規制状態とを切り替えるシール板規制状態切替ステップを備える。

Description

ガスタービンの分解組立方法、ガスタービンロータ及びガスタービン
 本開示は、ガスタービンの分解組立方法、ガスタービンロータ及びガスタービンに関する。
 ガスタービンは、一般に、ロータディスクと、ロータディスクの外周面に装着された複数の動翼と、動翼のための少なくとも一つのシール板組立体とを含むガスタービンロータを備えている。
 シール板組立体は、ロータディスクの周方向に隣り合う動翼の間の空間の軸方向の気体の流れをシールするために、ロータディスクに対して軸方向における少なくとも一方側に設けられている。
 特許文献1には、ロータディスクに対して軸方向における上流側と下流側にシール板組立体(ロッキングプレート組立体)がそれぞれ設けられたガスタービンが開示されている。
 特許文献1に係るガスタービンにおいて、上記上流側のシール板組立体は、動翼に係合することで動翼の軸方向移動を規制するよう構成されたシール板(ロッキングプレート)と、ロータディスクに係合することでシール板の径方向移動を規制するシール板移動規制部(偏心カム)とを含んでいる。偏心カムはロータディスクの外周面上に当接可能な状態でシール板に保持されており、この偏心カムが回動すると、ロータディスクの外周面に対する偏心カムの回動中心の位置が偏心カムの位相に応じて変化し、シール板がロータディスクの径方向に移動する。
 ガスタービンの分解時や組立時には、この偏心カムを回動させてシール板をロータディスクの径方向に移動させることにより、シール板が動翼に係合した状態と、シール板が動翼に係合しない状態とが切り替えられる。
米国特許出願公開第2006/0073021号明細書
 特許文献1に記載のシール板組立体では、また、ロータディスクの下流側から、動翼の翼根部とロータディスクの翼溝との間に形成された空間を通って、ロータディスクの上流側の偏心カムを回動させる旨が開示されている。
 しかしながら、典型的なガスタービンでは、動翼の翼根部とロータディスクの翼溝との間には、広い空間を確保することは困難である。このため、動翼の翼根部とロータディスクの翼溝との間の狭い空間を通って偏心カムを操作し、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業が容易ではなかった。
 本発明の少なくとも一実施形態は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業を容易に行うことができるガスタービンの分解組立方法、ガスタービンロータ及びこれを備えたガスタービンを提供することである。
 (1)本発明の少なくとも一実施形態に係るガスタービンの分解組立方法において、
 前記ガスタービンは、ロータディスクに対して軸方向における一方側に設けられるシール板と、前記ロータディスクに対する前記シール板の前記ロータディスクの径方向の移動を規制するシール板移動規制部と、を備え、前記分解組立方法は、前記ロータディスクの外周面のうち動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、前記動翼のプラットフォームとの間の隙間を介して前記軸方向における他方側から前記シール板移動規制部を操作することで、前記シール板移動規制部が前記シール板の前記径方向の移動を規制しないシール板非規制状態と、前記シール板移動規制部の少なくとも一部が前記シール板から前記軸方向に突出して前記シール板の前記径方向の移動を規制するシール板規制状態とを切り替えるシール板規制状態切替ステップを備える。
 上記(1)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業を容易に行うことができる。この理由について以下に説明する。
 動翼の共振は、動翼におけるプラットフォームと翼根との間の部分の長さを調整することによる動翼の固有振動数の調整によって回避することができる。また、動翼の翼根は、必要な強度から形状や大きさが決定される。これに対し、ロータディスクの外径サイズは、ロータディスクの遠心力の増大を抑制する観点から、必要以上に大きくすることは好ましくない。
 このため、動翼の共振を回避しつつロータディスクの遠心力の増大を抑制する構成を採用する場合、ロータディスクの外周面のうち動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、動翼のプラットフォームとの間に、広い隙間が形成されやすい。
 したがって、シール板非規制状態とシール板規制状態の切り替えのためシール板移動規制部の操作を、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から上記広い隙間を介して行うことで、当該切り替え作業が容易となる。このため、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業を容易に行うことができる。
 (2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記軸方向における前記一方側は前記軸方向における燃焼ガス流れの下流側であり、前記軸方向における前記他方側は前記軸方向における燃焼ガス流れの上流側である。
 上記(2)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、ガスタービンの分解時や組立時において、ロータディスクの下流側に設けられたシール板組立体について、ロータディスクの上流側から、シール板移動規制部の状態がシール板規制状態であるかシール板非規制状態であるかを目視により確認しながら、シール板規制状態とシール板非規制状態とを切り替えることができる。これにより、ロータディスクの下流側に設けられたシール板組立体について、ロータディスクの上流側からシール板規制状態とシール板非規制状態とを適切に切り替えることが容易となる。
 したがって、ガスタービンの分解時又は組立時において、ロータディスクの下流側に設けられたシール板組立体について、ロータディスクの上流側からシール板と動翼との係合状態と非係合状態とを適切に切り替えることが容易となる。
 また、ガスタービンのケーシングが当該ロータディスクの上流側に開口部(例えば燃焼器の取り付け開口や、作業員の出入り口)を有する構成においては、ガスタービンのケーシングを取り外すことなくロータディスクに対する動翼の取り付け又は取外しをロータディスクの上流側から行うことが可能となる。このため、ガスタービンのメンテナンス性が向上する。
 (3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板規制状態切替ステップでは、互いに隣接する二つの動翼のプラットフォームに対して前記径方向の内側において該二つの動翼の間を通って前記シール板移動規制部を操作することで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える。
 上記(3)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、互いに隣接する二つの動翼のプラットフォームに対して前記径方向の内側において該二つの動翼の間には、後述する理由から、比較的広い空間を確保できる場合がある。このため、この比較的広い空間を通ってシール板移動規制部を操作することで、シール板非規制状態とシール板規制状態との切り替え作業が容易となる。
 (4)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(3)の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部と前記ロータディスクとが係合しない状態と、前記シール板移動規制部と前記ロータディスクとが係合する状態とを前記シール板移動規制部を前記軸方向に沿って移動させて切り替えることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える。
 上記(4)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、シール板規制状態切替ステップにおいて、シール板移動規制部を軸方向に沿って移動させることで、シール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替えられる。
 このため、例えばガスタービンロータのターニング中における振動によって、又は、ガスタービンロータのターニング中におけるロータディスクの回転の加減速に起因してロータディスクの外周面とシール板移動規制部との間に生じる摩擦力によって、上記シール板移動規制部にその軸方向と異なる方向の力が作用しても、シール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わりにくい。
 したがって、意図しないタイミングでシール板と動翼との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制することができる。
 また、シール板移動規制部とロータディスクとの係合状態及び非係合状態を切り替えることによりシール板非規制状態とシール板規制状態とを切り替えるため、意図しないタイミングでシール板と動翼との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。
 (5)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(4)の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部と前記ロータディスクとが前記軸方向において重ならない位置と、前記シール板移動規制部と前記ロータディスクとが前記軸方向において重なる位置との間で前記シール板移動規制部を移動させることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える。
 上記(5)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、意図しないタイミングでシール板と動翼との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。
 (6)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(5)の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部に設けられた雌ねじ又は雄ねじの一方に、前記シール板に設けられた前記雌ねじ又は前記雄ねじの他方が螺合した状態で、前記シール板移動規制部を回動させることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える。
 上記(6)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、雄ねじと雌ねじとが螺合した状態でシール板移動規制部を回動させることでシール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わるため、シール板移動規制部に軸方向の力が作用しても、シール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わりにくい。このため、意図しないタイミングでシール板と動翼との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。
 また、シール板移動規制部を回動させない限りシール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わらないため、例えばシール板非規制状態を維持したままシール板を径方向に移動させるといった作業が容易となる。
 (7)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(6)の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部を付勢する付勢部の付勢力に抗して前記シール板移動規制部を前記軸方向に沿って移動させることで、前記シール板規制状態を前記シール板非規制状態に切り替える。
 上記(7)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、付勢部の付勢力より弱い力がシール板移動規制部に作用しても、シール板規制状態がシール板非規制状態に切り替わらない。このため、意図しないタイミングでシール板と動翼との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。
 また、上記(7)に記載のガスタービンの分解組立方法が上記(6)に記載の分解組立方法である場合には、ねじの緩みを付勢部の付勢力によって抑制することができるため、この点においても、意図しないタイミングでシール板と動翼との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。
 (8)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(5)に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部と前記シール板とが係合しない状態と、前記シール板移動規制部と前記シール板とが係合する状態とを切り替えることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える。
 上記(8)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、シール板移動規制部とシール板との係合状態及び非係合状態を切り替えることによりシール板非規制状態とシール板規制状態とを切り替えるため、意図しないタイミングでシール板と動翼との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。
 (9)幾つかの実施形態では、上記(8)に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板移動規制部は前記軸方向に沿って延在するシール板落ち止めピンであり、前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板落ち止めピンの先端と前記シール板に形成された凹部とが係合しない状態と、前記シール板落ち止めピンの先端と前記シール板に形成された凹部とが係合する状態とを切り替えることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える。
 上記(9)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、シール板落ち止めピンを凹部に対してその軸線方向に沿って直線的に移動させることでシール板非規制状態とシール板規制状態とを切り替えることができるため、シール板非規制状態とシール板規制状態との切り替え作業が容易である。
 (10)幾つかの実施形態では、上記(8)に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板移動規制部はシール板落ち止めピースであり、前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板に形成された凹部に装着された前記シール板落ち止めピースを前記凹部から取り外すことにより、又は、前記凹部に前記シール板落ち止めピースを装着することにより、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える。
 上記(10)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、シール板の凹部に対するシール板落ち止めピースの取り外し又は装着によってシール板非規制状態とシール板規制状態とを切り替えるため、シール板非規制状態とシール板規制状態との切り替え作業が容易である。
 (11)幾つかの実施形態では、上記(8)に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板規制状態切替ステップでは、前記ロータディスクに設けられた雌ねじに前記シール板移動規制部に設けられた雄ねじが螺合した状態で、前記シール板移動規制部を回動させることで、前記シール板非規制状態と前記シール板非規制状態とを切り替える。
 上記(11)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、雄ねじと雌ねじとが螺合した状態でシール板移動規制部を回動させることでシール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わるため、シール板移動規制部に軸方向の力が作用しても、シール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わりにくい。このため、意図しないタイミングでシール板と動翼との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。
 また、シール板移動規制部を回動させない限りシール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わらないため、例えばシール板非規制状態を維持したままシール板を径方向に移動させるといった作業が容易となる。
 (12)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(5)の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板と前記シール板移動規制部とは一体的に構成されており、前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部を塑性変形させることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える。
 上記(12)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、シール板移動規制部の塑性変形によってシール板非規制状態とシール板規制状態とを切り替えるため、簡素な構成のシール板組立体について、シール板非規制状態とシール板規制状態との切り替え作業を容易に行うことができる。
 (13)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(5)の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部に設けられた雄ねじに、前記シール板を貫通する貫通孔に設けられた雌ねじが螺合した状態で、前記シール板移動規制部を回動させることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える。
 上記(13)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、雄ねじと雌ねじとが螺合した状態でシール板移動規制部を回動させることでシール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わるため、シール板移動規制部に軸方向の力が作用しても、シール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わりにくい。このため、意図しないタイミングでシール板と動翼との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。
 また、シール板移動規制部を回動させない限りシール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わらないため、例えばシール板非規制状態を維持したままシール板を径方向に移動させるといった作業が容易となる。
 (14)幾つかの実施形態では、上記(1)乃至(13)の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板を前記径方向に移動させることで、前記シール板が動翼の前記軸方向に沿った移動を規制しない動翼非規制状態と、前記シール板が前記動翼の前記軸方向に沿った移動を規制する動翼規制状態とを切り替える動翼規制状態切替ステップを更に備える。
 上記(14)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、上記(1)に記載のシール板規制状態切替ステップを含むため、シール板規制状態とシール板非規制状態とをロータディスクを挟んでシール板と反対側から適切に切り替えることが容易となる。したがって、ガスタービンの分解時又は組立時において、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から動翼非規制状態と動翼規制状態とを適切に切り替えることが容易となる。
 (15)幾つかの実施形態では、上記(14)に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記シール板のうち前記軸方向における前記他方側を向く面には、治具が係合可能な治具係合用凹部又は治具係合用凸部が形成されており、前記動翼規制状態切替ステップは、前記治具係合用凹部又は前記治具係合用凸部に前記治具を係合させた状態で前記シール板を前記径方向に移動させることで、前記動翼非規制状態と前記動翼規制状態とを切り替える。
 上記(15)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、動翼規制状態切替ステップにおいて、治具によって容易にシール板を径方向に移動させることができる。したがって、ガスタービンの分解時又は組立時において、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から動翼非規制状態と動翼規制状態とを適切に切り替えることが容易となる。
 (16)幾つかの実施形態では、上記(14)又は(15)に記載のガスタービンの分解組立方法において、前記動翼と前記ロータディスクとが嵌合しない動翼非嵌合状態と、前記動翼と前記ロータディスクとが嵌合する動翼嵌合状態とを切り替える動翼嵌合状態切替ステップを更に備える。
 上記(16)に記載のガスタービンの分解組立方法によれば、ロータディスクを挟んでシール板と反対側からの操作のみによって、シール板が動翼の軸方向に沿った移動を規制する動翼規制状態と、動翼とロータディスクとが嵌合しない動翼非嵌合状態とを適切かつ容易に切り替えることができる。
 (17)本発明の少なくとも一実施形態に係るガスタービンロータは、ロータディスクと、前記ロータディスクに装着された複数の動翼と、前記動翼のためのシール板組立体と、を備え、前記シール板組立体は、シール板と、前記シール板の径方向の移動を規制するためのシール板移動規制部と、を含み、前記シール板移動規制部は、前記ロータディスクの外周面のうち前記動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、前記動翼のプラットフォームとの間の隙間と軸方向視において重複する位置に設けられる。
 上記(17)に記載のガスタービンロータによれば、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業を容易に行うことができる。この理由について以下に説明する。
 動翼の共振は、動翼におけるプラットフォームと翼根との間の部分の長さを調整することによる動翼の固有振動数の調整によって回避することができる。また、動翼の翼根は、必要な強度から形状や大きさが決定される。これに対し、ロータディスクの外径サイズは、ロータディスクの遠心力の増大を抑制する観点から、必要以上に大きくすることは好ましくない。
 このため、動翼の共振を回避しつつロータディスクの遠心力の増大を抑制する構成を採用する場合、ロータディスクの外周面のうち動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、動翼のプラットフォームとの間に、広い隙間が形成されやすい。
 この点、上記(17)に記載のガスタービンロータでは、上記広い隙間と軸方向視において重複する位置にシール板移動規制部が設けられているため、シール板非規制状態とシール板規制状態の切り替えのためシール板移動規制部の操作を、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から上記広い隙間を介して行うことができる。このため、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業を容易に行うことができる。
 (18)本発明の少なくとも一実施形態に係るガスタービンは、上記(17)に記載のガスタービンロータと、前記ガスタービンロータを覆うケーシングとを備える。
 上記(18)に記載のガスタービンによれば、上記(17)に記載のガスタービンロータを含むため、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業を容易に行うことができる。
 (19)本発明の少なくとも一実施形態に係るガスタービンの製造方法において、前記ガスタービンは、ロータディスクに対して軸方向における一方側に設けられたシール板と、前記ロータディスクに対する前記シール板の前記ロータディスクの径方向の移動を規制するシール板移動規制部と、を備え、前記製造方法は、前記ロータディスクの外周面のうち動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、前記動翼のプラットフォームとの間の隙間を介して前記軸方向における他方側から前記シール板移動規制部を操作することで、前記シール板移動規制部が前記シール板の前記径方向の移動を規制しないシール板非規制状態から、前記シール板移動規制部の少なくとも一部が前記シール板から前記軸方向に突出して前記シール板の前記径方向の移動を規制するシール板規制状態へ切り替えるシール板規制状態切替ステップを備える。
 上記(19)に記載のガスタービンの製造方法によれば、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から、シール板と動翼との非係合状態を係合状態に切り替える作業を容易に行うことができる。
 動翼の共振は、動翼におけるプラットフォームと翼根との間の部分の長さを調整することによる動翼の固有振動数の調整によって回避することができる。また、動翼の翼根は、必要な強度から形状や大きさが決定される。これに対し、ロータディスクの外径サイズは、ロータディスクの遠心力の増大を抑制する観点から、必要以上に大きくすることは好ましくない。
 このため、動翼の共振を回避しつつロータディスクの遠心力の増大を抑制する構成を採用する場合、ロータディスクの外周面のうち動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、動翼のプラットフォームとの間に、広い隙間が形成されやすい。
 したがって、シール板非規制状態からシール板規制状態への切り替えのためシール板移動規制部の操作を、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から上記広い隙間を介して行うことで、当該切り替え作業が容易となる。このため、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から、シール板と動翼との非係合状態を係合状態に切り替える作業を容易に行うことができる。
 本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業が容易なガスタービンの分解組立方法、ガスタービンロータ及びこれを備えたガスタービンが提供される。
本発明の一実施形態に係るガスタービン2の回転軸線に沿った概略断面図である。 動翼22の概略構成を示す図である。 ガスタービンロータ16の外周面24に形成された翼溝26の概略構成を示す図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42A)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 一実施形態に係るシール板組立体42(42A)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 シール板組立体42(42A)におけるシール板移動規制部46付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 複数のシール板組立体42(42A)の配置を軸方向における下流側から視た概略図である。 シール板組立体42(42A)を軸方向における上流側から視た概略図である。 シール板組立体を軸方向における下流側から視た概略図である。 図8におけるA-A断面を示す概略図である。 一実施形態に係るシール板110を軸方向における上流側から視た概略図である。 一実施形態に係るシール板110を軸方向における下流側から視た概略図である。 図11におけるB-B断面を示す概略図である。 一実施形態に係るガスタービンロータ16における、シール板組立体42及びシール板110の周方向の配置を示す図である。 一実施形態に係るガスタービン2の分解方法を説明するための図である。 一実施形態に係るガスタービン2の分解方法を説明するための図である。 一実施形態に係るガスタービン2の分解方法を説明するための図である。 一実施形態に係るガスタービン2の分解方法を説明するための図である。 一実施形態に係るガスタービン2の分解方法を説明するための図である。 一実施形態に係るガスタービン2の組立方法を説明するための図である。 一実施形態に係るガスタービン2の組立方法を説明するための図である。 一実施形態に係るガスタービン2の組立方法を説明するための図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42B)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42C)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42D)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42D)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42E)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42E)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42F)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42F)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42G)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42G)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42H)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 一実施形態に係るシール板組立体42(42H)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 一実施形態に係るシール板組立体42(42H)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 一実施形態に係るシール板組立体42(42I)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 一実施形態に係るシール板組立体42(42I)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 一実施形態に係るシール板組立体42(42K)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 シール板組立体42(42K)におけるシール板移動規制部46の配置を軸方向における下流側から視た概略図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42L)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 シール板組立体42(42L)におけるシール板移動規制部46を軸方向における下流側から視た概略図である。 シール板組立体42(42L)におけるシール板移動規制部46を軸方向における下流側から視た概略図である。 複数のシール板組立体42(42L)を軸方向における下流側から視た概略図である。 一実施形態に係るシール板組立体42(42M)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 一実施形態に係るシール板組立体42(42M)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。 は、シール板組立体42の組付け状態を確認するための検査装置の構成例を示す平面図である。 検査棒の挿入方向上流側から検査装置を視た図である。 図46及び図47に示す検査装置の使用状態を示す図である。
 以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
 例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
 例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
 例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
 一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
(ガスタービンの概略構成)
 図1は、本発明の一実施形態に係るガスタービン2の回転軸線に沿った概略断面図である。
 図1に示すように、ガスタービン2は、外気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機4と、不図示の燃料供給源からの燃料を圧縮空気に混合して燃焼させ燃焼ガスを生成する燃焼器6と、燃焼ガスにより駆動するタービン8と、を備える。
 タービン8は、タービンケーシング10と、タービンケーシング10の内側に固定された複数の静翼列12と、複数の動翼列14を含むとともにタービンケーシング10内で回転するガスタービンロータ16とを備える。ガスタービンロータ16は、その軸方向に並ぶとともに相互に連結された複数のロータディスク18を含み、複数のロータディスク18の各々に複数の動翼列14が装着されている。静翼列12と動翼列14はガスタービンロータ16の軸方向に沿って交互に設けられている。
 静翼列12の各々は、ガスタービンロータ16の周方向に配列された複数の静翼20を有し、複数の静翼20の各々はタービンケーシング10の内側に固定されている。動翼列14の各々は、ガスタービンロータ16の周方向に配列された複数の動翼22からなり、複数の動翼22の各々がロータディスク18の外周面に装着されている。
 なお、以下では、ガスタービンロータ16の軸方向(ロータディスク18の軸方向)を単に「軸方向」といい、ガスタービンロータ16の周方向(ロータディスク18の周方向)を単に「周方向」といい、ガスタービンロータ16の径方向(ロータディスク18の径方向)を単に「径方向」ということとする。また、軸方向における燃焼ガス流れの上流側及び下流側を、それぞれ単に「軸方向における上流側」、「軸方向における下流側」ということとする。
 図2は、動翼22の概略構成を示す図である。図3は、ガスタービンロータ16の外周面24に形成された翼溝26の概略構成を示す図である。
 図2に示すように、動翼22は、翼体28と、径方向における翼体28の内側に設けられたプラットフォーム30と、径方向におけるプラットフォーム30の内側に設けられたシャンク32と、径方向におけるシャンク32の内側に設けられた翼根34とを含む。プラットフォーム30のうち軸方向における下流側端部の内周面には、径方向における外側に向かって凹むとともに周方向に延在する外側溝36が形成されている。翼根34の断面形状(翼体28のコード方向に直交する断面形状)は、径方向における内側に向かうにつれて周方向の幅が拡大する拡幅部と当該幅が縮小する縮幅部とが交互に繰り返されるクリスマスツリー形状を有している。また、隣接する動翼22のシャンク32同士の間には、動翼22を冷却するための冷却空気が流れ込む隙間38が設けられている。
 図3に示すように、ロータディスク18の外周面24には、動翼22の翼根34が嵌合する翼溝26が形成されている。翼溝26は、軸方向においてロータディスク18の上流端から下流端に亘って貫通するように延設されており、翼根34のクリスマスツリー形状に対応した断面形状を有する。かかる構成では、動翼22の翼根34が軸方向に沿って翼溝26に挿入されて翼溝26に嵌合することにより、動翼22の周方向位置及び径方向位置が固定される。また、ロータディスク18には、翼溝26の下流側に、径方向内側に向かって凹むとともに周方向に延在する内側溝40が形成されている。なお、本明細書では、「ロータディスク18の外周面24」は、ロータディスク18のうち翼溝26が形成されている面を意味し、内側溝40が形成されている面を含まないこととする。
(シール板組立体の構成)
 図4は、一実施形態に係るシール板組立体42(42A)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。
 ガスタービンロータ16は、複数の動翼22のための複数のシール板組立体42(42A)を含む。
 幾つかの実施形態では、図4に示すように、シール板組立体42(42A)は、ロータディスク18に対して軸方向における下流側に設けられたシール板44と、ロータディスク18に対するシール板44の径方向の移動を規制するためのシール板移動規制部46とを備える。図示する形態では、シール板移動規制部46は、プラグ45として構成されている。
 シール板44は、その径方向外側端部48が動翼22の外側溝36に嵌合するように係合することで、動翼22の軸方向に沿った移動を規制するように構成されている。また、外側溝36は、シール板44が径方向における外側へ移動しないようにシール板44の径方向移動を規制している。シール板44は、互いに反対方向を向く第1の面50及び第2の面52を有する。第1の面50は、軸方向における上流側を向いており、第2の面52は軸方向における下流側を向いている。
 シール板移動規制部46は、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向において上流側に向けて突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態(図4参照)と、シール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態(図5参照)との間で切替可能に構成されている。図示する形態では、シール板移動規制部46は、第1の面50からの突出量を変化可能な可動部として構成されている。シール板移動規制部46は、その周面がロータディスク18の外周面24に引っ掛かるように係合することで、シール板44の径方向内側への移動を規制する。なお、シール板移動規制部46の突出方向(移動方向)は、軸方向に平行でなくてもよく、軸方向成分を含んでいれば良い。例えば、シール板移動規制部46は、翼溝26の延在方向に沿って突出(移動)してもよい。
 また、図示する形態では、ガスタービンロータ16は、ロータディスク18における下流側の端面54との間にシール板44を保持するためのロッキングプレート56と、ロッキングプレート56をロータディスク18の端面54側に押し付けるように構成されたロッキングピース58とを含む。ロッキングプレート56及びロッキングピース58は、ロータディスク18の内側溝40に保持されている。
 ロッキングプレート56は、ガスタービンロータ16の下流側の端面54に沿って径方向に延在するプレート本体部60と、プレート本体部60の径方向外側端部から下流側に延在する立上り部62と、立上り部62の下流端部から径方向外側に伸びてシール板44の径方向内側端部64と径方向においてオーバーラップするラップ部66とを含む。このように、ロッキングプレート56は、その断面形状がクランク形を成している。ラップ部66は、ガスタービンロータ16の下流側の端面54に対して隙間を空けて設けられており、シール板44の径方向内側端部64は当該隙間内に保持されている。なお、図4に示すように、シール板移動規制部46がロータディスク18の外周面24に係合した状態において、シール板44の径方向内側端部64と立上り部62との径方向の距離Aは、外側溝36の深さB(外側溝36における下流側の縁63を基準とした深さ)より大きい。これにより、シール板44を径方向における内側に寸法B以上の距離を移動させて、シール板44による動翼22の軸方向における上流側への移動の規制を解除することができる。
 ロッキングピース58は、受け板68及び押付ねじ70を含む。受け板68は、プレート本体部60に隣接するように軸方向においてプレート本体部60の下流側に設けられ、プレート本体部60に沿って径方向に延在する。押付ねじ70は、受け板68にねじ込まれており、押付ねじ70を回すことにより、受け板68とロッキングプレート56とが軸方向に離れて、突っ張り力により受け板68とロッキングプレート56とが内側溝40に対して固定される。
 図6は、シール板組立体42(42A)におけるシール板移動規制部46付近の軸方向に沿った拡大断面図である。
 図6に示すように、シール板44は、径方向に延在する板状部72と、シール板移動規制部46を少なくとも部分的に収容するための収容室74を形成する収容室形成部76とを含む。シール板移動規制部46は、収容室形成部76のうち軸方向における上流側の部分(シール板44の第1の面50)に形成された開口部78からシール板移動規制部46の一部が突出可能に構成されている。収容室形成部76は、シール板44のうち径方向における外側寄りに設けられており、板状部72に対して軸方向における下流側に(第2の面52の向く方向に)突出するように構成されている。
 シール板44の収容室形成部76は、軸方向における下流側の壁部80から上流側に向けて軸方向に沿って延在する筒状部82を含み、筒状部82の内周面に軸方向(第1の面50に直交する方向)に沿って延在する雌ねじ84が形成されている。
 シール板移動規制部46は、軸方向における下流側の端部に雌ねじ84に螺合する雄ねじ86を含む。シール板移動規制部46は、軸方向における雄ねじ86の上流側に隣接して設けられ雄ねじ86の径方向に向かって突出する鍔部88と、鍔部88から軸方向における上流側へ向けて突出する突出部90とを含む。
 シール板移動規制部46の突出部90、すなわちシール板移動規制部46のうち軸方向における上流側の端部は、シール板移動規制部46を回動させるための治具が係合可能な治具係合部92を有する。治具係合部92は、シール板移動規制部46の突出部90のうち第1の面50と同方向を向く面に、非円形(例えば六角形)の断面形状を有する凹部として形成されている。
 シール板組立体42(42A)は、筒状部82の外周側に設けられるとともに鍔部88を軸方向における上流側に付勢するように構成された付勢部94を備える。付勢部94は、第1の面50からシール板移動規制部46が突出する方向にシール板移動規制部46を付勢している。付勢部94は、例えば、皿ばね、コイルばね又は板バネによって構成される。付勢部94として皿ばねを用いる場合、付勢部94に亀裂等が生じても軸方向における付勢部94の大きさが小さくなりにくいため、シール板移動規制部46を比較的安定的に付勢することができる。図示する形態では、筒状部82の外周側に環状スペーサ193が設けられている。環状スペーサ193は、付勢部94としての皿ばねと壁部80との間に挟まれている。
 収容室形成部76は、軸方向における上流側への鍔部88の移動を規制するように鍔部88に対して軸方向における上流側に設けられた鍔部移動規制部96を含む。上述した開口部78は、鍔部移動規制部96に設けられており、鍔部88が鍔部移動規制部96に当接した状態において、突出部90の一部が開口部78から軸方向において上流側に突出するように構成されている。
 図7は、複数のシール板組立体42(42A)の配置を軸方向における下流側から視た概略図である。
 図7に示すように、複数のシール板組立体42(42A)は、周方向に配列され、各シール板組立体42(42A)のシール板44の周方向端部は、周方向に隣接する他のシール板44(又は後述するシール板110)の周方向端部と互いに重なり合う段差部98を有するオーバーラップ構造を成している。これにより、隙間38内の冷却空気が、周方向に隣接するシール板44の周方向端部の相互間からロータディスク18の軸方向下流側の空間に漏れ出すのを防止している。
 なお、隙間38は、図7に示すように、ロータディスク18の外周面24のうち翼溝26以外の領域128と、動翼22のプラットフォーム30との間に形成されている。また、シール板移動規制部46の治具係合部92は、隙間38と軸方向視において重複する位置に設けられている。ここで、ロータディスク18の外周面24における動翼22と嵌合する部分のうち径方向において最も外側の位置を位置Pとすると、翼溝26とは、外周面24のうち位置Pよりも径方向において内側の部分を意味する。また、領域128は、外周面24のうち位置Pよりも径方向において外側の部分を意味する。
 また、シール板44の径方向外側端部48(上端縁)には、径方向外側に向かって突出する突起100が設けられている。突起100は、周方向におけるシール板44の中央を挟んでシール板移動規制部46とは反対側に設けられている。シール板44の径方向外側端部48は、その突起100とともに外側溝36(図6参照)内に嵌め込まれる。この際、シール板44の突起100が外側溝36内に設けられた不図示の段差に突き当たり、このシール板44の周方向の移動を規制する。なお、他の実施形態では、突起100は、周方向におけるシール板44の中央に対してシール板移動規制部46と同じ側にあってもよいし、周方向におけるシール板44の中央にあってもよい。また、シール板移動規制部46は、周方向におけるシール板44の中央にあってもよい。
 図8は、シール板組立体42(42A)を軸方向における上流側から視た概略図である。図9は、シール板組立体を軸方向における下流側から視た概略図である。図10は、図8におけるA-A断面を示す概略図である。なお、図示する例示的形態では、シール板44は、軸方向視において方形に形成されており、シール板44の長辺方向が周方向と一致し、シール板44の短辺方向が径方向と一致し、シール板44の厚さ方向が軸方向と一致する。図示する形態では、シール板44の幅方向は、シール板44の突起100の突出方向(径方向)及びシール板44の厚さ方向(軸方向)の各々に対して直交する方向である。また、シール板44の幅方向は、隣接するシール板44とオーバーラップするためにシール板44の周方向の両端に設けられた段差部98の延在方向(径方向)及びシール板移動規制部46の突出方向(軸方向)の各々に対して直交する方向である。
 図6及び図10に示すように、収容室形成部76は、周方向(シール板44の幅方向)におけるシール板移動規制部46が存在する範囲(図6参照)と存在しない範囲(図10参照)の両方において、板状部72に対して軸方向における下流側(第2の面52の向く方向)に突出するように構成されている。図6及び図10に示すように、収容室形成部76のうち軸方向における下流側の端面102は、軸方向に直交する平面に沿って形成されている。また、図9に示すように、収容室形成部76は、周方向におけるシール板44の存在範囲W0のうち、80%以上の範囲W1に亘って、板状部72に対して軸方向における下流側に突出するように構成されている。図9に示す形態では、シール板44の下流側の面のうち周方向における一方側の段差部98が形成されている範囲を除く全周方向範囲W1に亘って、収容室形成部76が下流側に一様に突出するように構成されている。
 図10に示すように、シール板44の板状部72は、厚さの異なる2以上の部分を含む。図示する形態では、板状部72のうち径方向内側端部64の厚さt1が、板状部72のうち径方向内側端部64と収容室形成部76との間の部分105の厚さt2より大きくなっている。
 図8に示すように、収容室形成部76は、収容室74とは異なる位置に少なくとも一つの肉抜き部104(第1の肉抜き部)を有する。図示する例示的形態では、少なくとも一つの肉抜き部104は、周方向において収容室74と異なる位置に設けられた複数の肉抜き部104を含み、肉抜き部104の各々は、径方向において収容室74とオーバーラップする範囲に設けられている。また、肉抜き部104の周方向の大きさS1は、シール板移動規制部46の突出部90の周方向の大きさS2よりも大きく、肉抜き部104の径方向の大きさS3は、シール板移動規制部46の突出部90の径方向の大きさS4よりも大きい。なお、他の実施形態では、上記S1,S2,S3,S4は上記大小関係と異なっていてもよく、肉抜き部のサイズ、形状、数、又は配置等を適宜調整することにより、動翼22の剛性を調整し、固有振動数を調整することができる。
 図8に示すように、シール板44の第1の面50には、治具が係合可能な治具係合用凹部108が形成されている。治具係合用凹部108は、周方向における長さS5が径方向における長さS6よりも長い少なくとも一つの長穴として構成されている。図示する例示的形態では、周方向においてシール板44の一方側の端部と他方側の端部に1つずつ治具係合用凹部108が設けられている。これらの治具係合用凹部108は、図7に示すように、ロータディスク18の外周面24のうち翼溝26以外の領域と、動翼22のプラットフォームとの間の隙間38(シャンク32の間の隙間)と軸方向視において重複する位置に設けられている。また、これらの治具係合用凹部108の位置を結ぶ直線の方向は、シール板44の幅方向に一致する。なお、他の実施形態では、シール板44の第1の面50には、治具が係合可能な治具係合用凸部が形成されていてもよい。
 一般に、動翼は、ロータディスクの軸方向に対して傾斜した方向に延在する翼溝に挿入される。このため、例えば図7等に示す動翼22のプラットフォーム30より径方向内側において動翼22間の隙間38に棒状の治具を通して、その治具によってシール板44を径方向に移動させる場合、上記のように、治具係合用凹部108を周方向における長さS5が径方向における長さS6よりも長い長穴として構成することが好ましい。これにより、シール板44の第1の面50(軸方向における上流側を向く面)に対して棒状の冶具を傾斜させた状態で、治具係合用凹部108に当該治具を挿入しやすくなる。このため、シール板44の径方向への移動作業が容易となる。
 図11は、一実施形態に係るシール板110を軸方向における上流側から視た概略図である。図12は、一実施形態に係るシール板110を軸方向における下流側から視た概略図である。図13は、図11におけるB-B断面を示す概略図である。図14は、一実施形態に係るガスタービンロータ16における、シール板組立体42及びシール板110の周方向の配置を示す図である。
 一実施形態では、図11~図14に示すように、ガスタービンロータ16は、シール板組立体42とともに、周方向においてシール板組立体42とは異なる位置に、シール板移動規制部46が設けられていない複数のシール板44を備える。
 図11~図13に示すように、シール板110は、板状部112と、板状部112に対して軸方向における下流側(シール板44の第2の面52の向く方向)に突出するように構成された凸部114とを含む。凸部114は、上述の肉抜き部104とは寸法が異なる少なくとも一つの肉抜き部116(第2の肉抜き部)を有する。図示する形態では、少なくとも一つの肉抜き部116は、周方向に配列された複数の肉抜き部116を含む。各肉抜き部116の径方向の大きさS7は、各肉抜き部の周方向の大きさS8よりも大きい。また、シール板110のうち後述する突起122を除く部分の径方向の寸法h2は、シール板44のうち突起100を除く部分の径方向の寸法h1より大きい。
 複数のシール板110は、周方向に配列され、各シール板110の周方向端部は、周方向に隣接する他のシール板110の周方向端部と互いに重なり合う段差部118を有するオーバーラップ構造を成している。これにより、隙間38内の冷却空気が、周方向に隣接するシール板110の周方向端部の相互間から燃焼ガス中に漏れ出すのを防止している。
 また、シール板110の径方向外側端部120には、径方向外側に向かって突出する突起122が設けられている。シール板110の径方向外側端部120は、その突起122とともに動翼22の外側溝36(図6参照)内に嵌め込まれる。この際、シール板110の突起122が外側溝36内に設けられた不図示の段差に突き当たり、このシール板110の周方向の移動を規制する。
 図13に示すように、凸部114のうち軸方向における下流側の端面118は、軸方向に直交する平面に沿って形成されている。また、図12に示すように、凸部114は、周方向におけるシール板44の存在範囲W2のうち、80%以上の範囲W3に亘って、板状部72に対して軸方向における下流側に突出するように構成されている。図12に示す形態では、シール板110の下流側の面のうち周方向における一方側の段差部が形成されている範囲を除く全周方向範囲W3に亘って、凸部114が下流側に突出するように構成されている。
 図13に示すように、シール板110の板状部112は、厚さの異なる2以上の部分を含む。図示する形態では、板状部112のうち径方向内側端部124の厚さt3は上述の厚さt1と等しく、板状部112のうち径方向内側端部124と収容室形成部76との間の部分126の厚さt4は、上述の厚さt2と等しい。また、凸部114における板状部からの軸方向の突出量H2は、シール板の収容室形成部における板状部からの軸方向の突出量H1(図10参照)と等しい。
 図14に示すように、複数のシール板組立体42は、周方向において互いに隣接する2つ以上のシール板組立体42を含む。また、複数のシール板組立体42は、ロータディスク18の回転中心Oに対して対称位置に配置される複数のシール板組立体42を含む。
 図示する例示的形態では、複数のシール板組立体42は、周方向に隣接する3つのシール板組立体42と、回転中心Oに対して3つのシール板組立体と対称位置に配置される他の3つのシール板組立体42とを含む。また、周方向においてこれら6つのシール板組立体42が配置されていない角度範囲には、シール板移動規制部46が設けられていない複数のシール板110が周方向に配列されている。シール板移動規制部46が設けられているシール板44と、シール板移動規制部46が設けられていない複数のシール板110とでは、シール板のうち突起を除く部分の径方向の寸法が異なるが、シール板44とシール板110とを保持するためのロッキングプレート56と、ロッキングプレートをロータディスク18の端面54側に押し付けるように構成されたロッキングピース58とについては、同一形状のものを用いることができる。
(ガスタービンの分解方法)
 次に、上述した構成を有するガスタービン2の分解組立方法(ガスタービンの分解又は組立を行う方法)について説明する。まず、ガスタービン2の分解方法を説明する。ガスタービンの分解は、例えばガスタービン2のメンテナンス時に実行される。
 まず、図15の矢印a1に示すように、軸方向における上流側から、隙間38を通って、シール板移動規制部46の治具係合部92に不図示の治具を係合させる。そして、当該治具によってシール板移動規制部46を回動させてねじ込むことで、シール板移動規制部46を軸方向に沿って下流側に移動させる。すなわち、シール板移動規制部46をシール板44に対して相対移動させる。これにより、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向における上流側に向けて突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態(図15参照)を、シール板移動規制部46がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態(図16参照)に切り替える(シール板規制状態切替ステップ)。
 シール板規制状態切替ステップでは、シール板移動規制部46を軸方向に沿って下流側に移動させて、シール板移動規制部46とロータディスク18の外周面24とが係合する状態(図15参照)をシール板移動規制部46とロータディスク18の外周面24とが係合しない状態(図16参照)に切り替えることで、シール板規制状態をシール板非規制状態に切り替える。すなわち、シール板規制状態切替ステップでは、シール板移動規制部46とロータディスク18の外周面24とが軸方向において重なる位置(図15参照)から、シール板移動規制部46とロータディスク18の外周面24とが軸方向において重ならない位置(図16参照)へシール板移動規制部46を移動させることで、シール板規制状態とシール板非規制状態とを切り替える。
 次に、軸方向における上流側からシール板44の治具係合用凹部108(図8参照)に治具を係合させる。そして、図16の矢印a2に示すように、当該治具によってシール板44を径方向における内側に移動するように押し下げてシール板44の径方向外側端部48と動翼22の外側溝36との係合を解除する。これにより、シール板44が動翼22の軸方向に沿った移動を規制する動翼規制状態(図16参照)を、シール板44が動翼22の軸方向に沿った移動を規制しない動翼非規制状態(図17参照)に切り替える(動翼規制状態切替ステップ)。
 そして、図18の矢印a3に示すように、動翼22をロータディスク18の翼溝26から軸方向における上流側へ引き抜くことにより、動翼22の翼根34とロータディスク18の翼溝26(図3参照)とが嵌合する動翼嵌合状態を、動翼22の翼根34とロータディスク18の翼溝26とが嵌合しない動翼非嵌合状態に切り替える(動翼嵌合状態切替ステップ)。以上のステップの実行により、ロータディスク18からの動翼22の取外し作業が完了する。
(ガスタービンの組立方法)
 次に、ガスタービン2の組立方法を説明する。ガスタービン2の組立は、例えばガスタービン2の製造時やメンテナンス時に実行される。ガスタービン2の組立方法では、以下で説明するように、上述したガスタービン2の分解方法とは逆の手順を行う。
 まず、図19の矢印a4に示すように、動翼22の翼根34を軸方向における上流側からロータディスク18の翼溝26(図3参照)に挿入することにより、動翼22の翼根34とロータディスク18の翼溝26とが嵌合しない動翼非嵌合状態を、動翼22の翼根34とロータディスク18の翼溝26とが嵌合する動翼嵌合状態に切り替える(動翼嵌合状態切替ステップ)。
 次に、図20の矢印a5に示すように、軸方向における上流側から、隙間38を通って、シール板44の治具係合用凹部108(図8参照)に治具を係合させる。そして、矢印a6に示すように、当該治具によってシール板44を径方向における外側に移動するように引き上げてシール板44の径方向外側端部48を動翼22の外側溝36に係合させる。これにより、シール板44が動翼22の軸方向に沿った移動を規制しない動翼非規制状態(図20参照)を、シール板44が動翼22の軸方向に沿った移動を規制する動翼規制状態(図21参照)に切り替える(動翼規制状態切替ステップ)。
 そして、軸方向における上流側から、シール板移動規制部46の治具係合部92に不図示の治具を係合させる。そして、当該治具によってシール板移動規制部46を回動させることで、シール板移動規制部46を軸方向に沿って上流側に移動させる。これにより、シール板移動規制部46がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態(図21参照)を、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向における上流側に向けて突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態(図22参照)に切り替える(シール板規制状態切替ステップ)。
 シール板規制状態切替ステップでは、シール板移動規制部46を軸方向に沿って上流側に移動させて、シール板移動規制部46とロータディスク18とが係合しない状態(図21参照)をシール板移動規制部46とロータディスク18とが係合する状態(図22参照)に切り替えることで、シール板非規制状態をシール板規制状態を切り替える。すなわち、シール板規制状態切替ステップでは、シール板移動規制部46とロータディスク18とが軸方向において重ならない位置(図21参照)からシール板移動規制部46とロータディスク18とが軸方向において重なる位置(図22参照)へシール板移動規制部46を移動させることで、シール板非規制状態をシール板規制状態に切り替える。以上のステップの実行により、ロータディスク18への動翼22の取り付け作業が完了する。
 次に、上述したガスタービン2の分解組立方法により得られる幾つかのメリットについて説明する。
 図15、図16、図21及び図22を用いて説明したように、シール板規制状態切替ステップにおいて、軸方向における上流側すなわちシール板44に対してシール板移動規制部46の突出方向側(軸方向においてシール板44に対してロータディスク18側)からシール板移動規制部46を操作することで、シール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替えられる。
 このため、ガスタービン2の分解時や組立時において、ロータディスク18を挟んでシール板44と反対側から、シール板移動規制部46の状態がシール板規制状態であるかシール板非規制状態であるかを目視により確認しながら、シール板規制状態とシール板非規制状態とを切り替えることができる。これにより、シール板規制状態とシール板非規制状態とをロータディスク18を挟んでシール板44と反対側から適切に切り替えることが容易となる。
 したがって、ガスタービン2の分解時又は組立時において、ロータディスク18を挟んでシール板44と反対側からシール板44と動翼22との係合状態と非係合状態とを適切に切り替えることが容易となる。
 特に、ガスタービン2のケーシングが当該ロータディスク18の上流側に開口部(例えば燃焼器6の取り付け開口や、作業員の出入り口)を有する構成においては、ガスタービン2のケーシング10を取り外すことなくロータディスク18に対する動翼22の取り付け又は取外しをロータディスク18の上流側から行うことが可能となる。このため、ガスタービン2のメンテナンス性が向上する。
 また、ガスタービン2の分解組立方法におけるシール板規制状態切替ステップでは、シール板移動規制部46を軸方向に沿って移動させることで、シール板規制状態とシール板非規制状態とを切り替える。
 このため、例えばガスタービンロータ16のターニング中(低速回転中)における振動によって、又は、ガスタービンロータ16のターニング中におけるロータディスク18の回転の加減速に起因してロータディスク18の外周面24とシール板移動規制部46との間に生じる摩擦力a7(図7参照)によって、シール板移動規制部46にその軸方向と異なる方向の力が作用しても、シール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わりにくい。
 したがって、意図しないタイミングでシール板44と動翼22との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制することができる。
 また、ガスタービンの分解組立方法におけるシール板規制状態切替ステップでは、シール板移動規制部46に設けられた雄ねじ86(図6参照)に、シール板44に設けられた雌ねじ84(図6参照)が螺合した状態で、シール板移動規制部46を回動させることで、シール板規制状態とシール板非規制状態とを切り替える。
 かかる構成では、雄ねじ86と雌ねじ84とが螺合した状態でシール板移動規制部46を回動させることでシール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わるため、シール板移動規制部46の突出状態をコントロールしやすい。すなわち、雌ねじ84に対する雄ねじ86の移動量をコントロールでき、勝手にシール板移動規制部46が突出することがない。このため、意図しないタイミングでシール板44と動翼22との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。また、シール板移動規制部46を回動させない限りシール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替わらないため、例えばシール板非規制状態を維持したままシール板44を径方向に移動させるといった作業をスムーズ且つ容易に行うことができる。
 なお、ガスタービンロータ16が高回転数で回転しているときは、シール板44は、遠心力で外側溝36に張り付いた状態となり、シール板移動規制部46は、ロータディスクの外周面24に接触しない。しかし、ガスタービンロータ16のターニング中は、シール板44が自重で径方向内側に移動してシール板移動規制部46が外周面24に接触する。この時、シール板移動規制部46は摩擦力でガスタービンロータ16の回転方向と反対方向に回ろうとする。
 このため、上述した雄ねじ86および雌ねじ84には、ガスタービンロータ16のターニング中にロータディスク18の外周面24から摩擦力を受けた場合に、シール板移動規制部46が突出する方向へ回転するようにねじが切ってある。例えば、例えば、ガスタービンロータ16の回転方向が上流視において左回転である場合には、シール板移動規制部46が上流視において摩擦力で右回りに回ろうとするときにシール板移動規制部46が軸方向における上流側へ突出する方向へ回転するように、雄ねじ86及び雌ねじ84にねじが切ってある。
 また、ガスタービン2の分解方法におけるシール板規制状態切替ステップでは、シール板移動規制部46を付勢する付勢部94(図6参照)の付勢力に抗してシール板移動規制部46を軸方向に沿って移動させることで、シール板規制状態をシール板非規制状態に切り替える。
 このため、付勢部の付勢力より弱い力がシール板移動規制部46に作用しても、シール板規制状態がシール板非規制状態に切り替わらない。このため、意図しないタイミングでシール板44と動翼22との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。
 また、ねじ86の緩みを付勢部94の付勢力によって抑制することができるため、この点においても、意図しないタイミングでシール板44と動翼22との係合状態と非係合状態とが切り替わることを抑制する効果を高めることができる。
 また、シール板規制状態切替ステップでは、図7、図15、図21等に示すように、ロータディスク18の外周面24のうち動翼22を嵌合するための翼溝26以外の領域128と、動翼22のプラットフォーム30との間の隙間38を介して軸方向における上流側からシール板移動規制部46を操作することで、シール板規制状態とシール板非規制状態とを切り替える。この場合、互いに隣接する二つの動翼22のプラットフォームに対して径方向の内側において該二つの動翼22の間を通ってシール板移動規制部46を操作することで、シール板規制状態とシール板非規制状態とを切り替えることとなる。
 かかる方法では、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業を容易に行うことができる。この理由について以下に説明する。
 動翼22の共振は、動翼22におけるプラットフォーム30と翼根34との間のシャンク32の長さを調整することによる動翼22の固有振動数の調整によって回避することができる。また、動翼22の翼根34は、必要な強度から形状や大きさが決定される。これに対し、ロータディスク18の外径サイズは、ロータディスク18の遠心力の増大を抑制する観点から、必要以上に大きくすることは好ましくない。
 このため、動翼22の共振を回避しつつロータディスク18の遠心力の増大を抑制する構成を採用する場合、ロータディスク18の外周面24のうち動翼22を嵌合するための翼溝26以外の領域128と、動翼22のプラットフォーム30との間に、広い隙間38が形成されやすい。
 したがって、シール板非規制状態とシール板規制状態の切り替えのためシール板移動規制部46の操作を、上記広い隙間38を介して行うことができ、当該切り替え作業が容易となる。このため、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業を容易に行うことができる。
(シール板組立体の変形例)
 次に、幾つかの実施形態に係る変形例について説明する。以下の変形例に係るシール板組立体42(42B~42I,42K~42M)では、上述したシール板組立体42(42A)とは、シール板非規制状態とシール板規制状態とを切り替えるための構成が異なる。以下の変形例では、上述した構成と同様の機能を有する部材については同一の符号を付して説明を省略し、各変形例の特徴的な構成を中心に説明する。
 図23は、一実施形態に係るシール板組立体42(42B)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。
 図6に示したシール板組立体42(42A)では、雌ねじ84を有する筒状部82をシール板44の収容室形成部76が含み、雌ねじ84に螺合する雄ねじ86をシール板移動規制部46が含む構成を例示した。これに対し、図23に示すシール板組立体42(42B)では、雌ねじ84を有する筒状部82をシール板移動規制部46が含み、雌ねじ84に螺合する雄ねじ86をシール板44の収容室形成部76が含む。
 かかる構成においても、上述したシール板規制状態切替ステップと同様に、軸方向における上流側からシール板移動規制部46を操作して回動させることで、シール板移動規制部46を軸方向に沿って移動させることができる。これにより、シール板移動規制部46がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態と、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向における上流側に突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態とを切り替えることができる。
 図24は、一実施形態に係るシール板組立体42(42C)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。
 図24に示したシール板組立体42においても、図23に示した形態と同様に、雌ねじ84を有する筒状部82をシール板移動規制部46が含み、雌ねじ84に螺合する雄ねじ86をシール板44の収容室形成部76が含む。筒状部82の外周面には、雌ねじ84の径方向における外側に向かって突出する鍔部88が設けられており、鍔部88と収容室形成部76の鍔部移動規制部96との間にノルトロックワッシャ130が設けられている。
 かかる構成においても、上述したシール板規制状態切替ステップと同様に、軸方向における上流側からシール板移動規制部46を操作して回動させることで、シール板移動規制部46を軸方向に沿って移動させることができる。これにより、シール板移動規制部46がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態と、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向における上流側に突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態とを切り替えることができる。
 また、かかる構成では、ノルトロックワッシャ130がシール板移動規制部46の回り止めとして機能するため、シール板規制状態とシール板非規制状態とが意図しないタイミングで切り替わることを抑制できる。
 図25は、一実施形態に係るシール板組立体42(42D)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。
 図25に示した形態では、シール板組立体42は、軸方向における上流側が閉じられた筒状部材85として構成されたシール板移動規制部46と、シール板移動規制部46を軸方向における上流側に付勢する付勢部94を含む。図示する形態では、付勢部94は、コイルばねとして構成されている。付勢部94は、シール板44の収容室形成部76における下流側の壁部80から軸方向に突出する支柱132に支持されている。シール板組立体42(42D)は、シール板移動規制部46とシール板44とにねじ機構が設けられていない点で、上述したシール板組立体42(42A~42C)より簡素な構成を有する。
 シール板組立体42(42D)では、図25及び図26に示すように、シール板移動規制部46のうち軸方向における上流側の端面134を付勢部94の付勢力に抗して軸方向における下流側に押すことで、シール板移動規制部46を軸方向に沿って下流側に移動させることができる。これにより、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向に突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態(図25参照)を、シール板移動規制部46がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態(図26参照)に切り替えることができる。
 なお、図25及び図26に示す形態では、上述したシール板組立体42(42A~42C)と異なり、シール板移動規制部にねじ機構が設けられていない。このため、シール板非規制状態を維持するためには、シール板移動規制部46に下流側に向かう力を付与し続ける必要がある。したがって、動翼規制状態切替ステップでは、シール板移動規制部46の上流側の端面134を下流側に押してシール板非規制状態を維持しながら、シール板44に形成された治具係合用凹部108(図8参照)に治具を係合してシール板44を径方向に移動させることで、動翼規制状態を動翼非規制状態に切り替えることができる。
 図27は、一実施形態に係るシール板組立体42(42E)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。
 図27に示した42(42E)は、ピン93として構成されたシール板移動規制部46、コイルばねとして構成された付勢部94とを含む。シール板移動規制部46は、軸方向における下流側端に設けられた圧縮量規制部136と、圧縮量規制部136から径方向外側に突出する鍔部88と、鍔部88から軸方向における上流側に突出する突出部90とを含む。付勢部94は、鍔部88を上流側に付勢するよう構成されている。収容室形成部76は、圧縮量規制部136と軸方向に対向する対向部138を有し、圧縮量規制部136と対向部138とが当接することにより、シール板移動規制部46の軸方向における下流側への移動が規制され、付勢部94が過度に圧縮されることを防止することができる。シール板組立体42(42E)は、シール板移動規制部46とシール板44とにねじ機構が設けられていない点で、上述したシール板組立体42(42A~42C)より簡素な構成を有する。
 シール板組立体42(42E)では、図27及び図28に示すように、シール板組立体42(42E)の場合と同様に、軸方向における上流側の端面194を軸方向における下流側に押すことで、シール板移動規制部46を軸方向に沿って下流側に移動させることができる。これにより、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向における上流側に突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態(図27参照)を、シール板移動規制部46がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態(図28参照)に切り替えることができる。また、動翼規制状態切替ステップについても、シール板組立体42(42E)の場合と同様の方法で実行することができる。
 図29は、一実施形態に係るシール板組立体42(42F)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。
 図29に示す形態では、シール板44とシール板移動規制部46とは一部材で一体的に構成されている。シール板移動規制部46は、シール板44の本体部95から分岐した分岐部97として構成されており、シール板移動規制状態において本体部95から軸方向における上流側且つ径方向における内側の方向に向かって突出している。かかるシール板組立体42は、付勢部やねじ機構が設けられていない点で、上述したシール板組立体42(42A~42E)より簡素な構成を有する。
 かかるシール板組立体42では、図29及び図30に示すように、軸方向における上流側からシール板移動規制部46の端面196を押してシール板移動規制部46を軸方向における下流側に塑性変形させることにより、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向における上流側に突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態(図29参照)を、シール板移動規制部46がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態(図30参照)に切り替えることができる。また、軸方向における上流側からシール板移動規制部46を引っ張ってシール板移動規制部46を軸方向における上流側に塑性変形させることにより、シール板移動規制部46がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態(図30参照)を、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向における上流側に突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態(図29参照)に切り替えることができる。
 図31は、一実施形態に係るシール板組立体42(42G)におけるシール板移動規制部46(可動部)付近の軸方向に沿った拡大断面図である。
 図31に示す形態では、シール板44は、当該シール板44を軸方向に貫通する貫通孔140に設けられた雌ねじ142を含み、シール板移動規制部46は、雌ねじ142に螺合する雄ねじ144として構成されている。雄ねじ144は、雌ねじ142よりも長い軸方向長さを有し、雄ねじ144の先端(軸方向における上流側端)には、雄ねじを回動させるための治具を係合する治具係合部92が設けられている。また、シール板組立体42(42G)は、雄ねじ144の頭部とシール板44との間に配置された座金146を備える。
 かかる構成では、雄ねじ144を軸方向における下流側から雌ねじ142にねじ込むことにより、雄ねじ144がシール板44を貫通して雄ねじ144の先端がシール板44から軸方向における上流側に突出する。シール板44は、雄ねじ144がシール板44から軸方向における下流側に落下するのを防止するための受け部148を有する。受け部148は、シール板44における貫通孔140より径方向内側の位置から軸方向における下流側に突出する部分と、当該突出する部分の下流端から径方向外側に向かって延在する部分とを含む断面L字状に形成されている。かかるシール板組立体42は、付勢部が設けられていない点で、上述した幾つかのシール板組立体42(42A,42B,42D,42E)より簡素な構成を有する。
 かかるシール板組立体42では、軸方向における上流側から雄ねじ144の治具係合部92を操作して雄ねじ144を回動させることで、雄ねじ144を軸方向に沿って移動させることができる。これにより、雄ねじ144がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態(図32参照)と、雄ねじ144の少なくとも一部がシール板44から軸方向に突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態(図31参照)とを切り替えることができる。
 上述した幾つかの実施形態に係るシール板組立体42(42A~42G)では、シール板移動規制部46とロータディスク18とが係合しない状態と、シール板移動規制部46とロータディスク18とが係合する状態とをシール板移動規制部46を軸方向に沿って移動させて切り替えることで、シール板非規制状態とシール板規制状態とを切り替えることができた。
 これに対し、以下で説明する幾つかの実施形態に係るシール板組立体42では、シール板移動規制部46とシール板44とが係合しない状態と、シール板移動規制部46とシール板44とが係合する状態とをシール板移動規制部46を軸方向に沿って移動させて切り替えることで、シール板非規制状態とシール板規制状態とを切り替えることができる。
 図33は、一実施形態に係るシール板組立体42(42H)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。
 図33に示すシール板組立体は、シール板44と、シール板落ち止めピース180(凹部係合部材)として構成されたシール板移動規制部46とを含む。シール板44は、上述した幾つかの形態と同様に、互いに反対方向を向く第1の面50及び第2の面52を有する。第1の面50は、軸方向における上流側を向いており、第2の面52は軸方向における下流側を向いている。
 図33に示す形態では、第1の面50に凹部150が形成されている。シール板移動規制部46は、シール板44の凹部150に装着されており、シール板移動規制部46の軸方向の大きさは、凹部150の軸方向の深さよりも大きくなっている。このため、シール板移動規制部46が凹部150に装着された状態において、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向に突出してシール板44の径方向の移動を規制することが可能となっている。
 かかる構成では、シール板44の凹部150に装着されたシール板移動規制部46を凹部150から取り外すことにより、又は、凹部150にシール板移動規制部46を装着することにより、シール板非規制状態(図34参照)とシール板規制状態(図33参照)とを切り替えることができる。すなわち、シール板移動規制部46とシール板44とが係合しない状態と、シール板移動規制部46とシール板44とが係合する状態とをシール板移動規制部46を軸方向に沿って移動させて切り替えることで、シール板非規制状態とシール板規制状態とを切り替えることができる。また、シール板組立体42(42H)によれば、他の形態、例えばシール板組立体42(42A)と比較して、シール板44の径方向長さを短くすることができる。また、ロッキングプレート56の径方向長さを適宜変更してもよい。
 なお、図35に示すように、シール板移動規制部46は、シール板44に2個以上装着されていてもよい。図35に示す形態では、シール板移動規制部46の各々が、上述の隙間38と軸方向視において重複する位置に設けられている。また、凹部150は、図示する形態では、シール板44の第1の面50のうち径方向における中央近傍に設けられているが、これに限らず、例えばシール板44の第1の面50のうち径方向内側端に設けられていてもよい。
 図36は、一実施形態に係るシール板組立体42(42I)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。
 図36に示す形態では、ロータディスク18は、シール板44の第1の面50に沿って径方向外側に突出する凸部152を含む。凸部152には、軸方向に貫通する貫通孔154が形成されており、貫通孔154に雌ねじ156が形成されている。シール板組立体42(42I)におけるシール板移動規制部46は、貫通孔154に挿通されて雌ねじ156に螺合するよう構成された雄ねじ158を含む。軸方向におけるシール板移動規制部46の下流端部はシール板44の第1の面50に形成された凹部150に係合している。
 かかる構成では、ロータディスク18に設けられた雌ねじ156にシール板移動規制部46に設けられた雄ねじ158が螺合した状態で、シール板移動規制部46を回動させて軸方向に移動させることで、シール板移動規制部46がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態(図37参照)と、シール板移動規制部46の少なくとも一部がシール板44から軸方向に突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態(図36参照)とを切り替えることができる。
 図38は、一実施形態に係るシール板組立体42(42K)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。
 図38に示すシール板組立体42は、シール板44と、シール板落ち止めピン182(凹部係合部材)として構成されたシール板移動規制部46とを含む。シール板44は、上述した幾つかの形態と同様に、互いに反対方向を向く第1の面50及び第2の面52を有する。第1の面50は、軸方向における上流側を向いており、第2の面52は軸方向における下流側を向いている。
 図38に示す形態では、第1の面50に凹部150が形成されている。また、ロータディスク18には、シール板落ち止めピン182は、ロータディスク18の外周面24における領域128に軸方向に沿って形成されたピン用溝部168に挿通されている。図38及び図39に示す形態では、ピン用溝部168は、シール板落ち止めピン182がピン用溝部168から径方向外側へ抜け出さないように構成された抜け止め部170を有する。図示する形態では、シール板落ち止めピン182は方形の断面形状を有する。
 かかる構成では、シール板落ち止めピン182を軸方向に移動させて、シール板落ち止めピン182の先端とシール板44の凹部150とが係合しない状態と、シール板落ち止めピン182の先端とシール板44の凹部150とが係合する状態とを切り替えることで、シール板非規制状態とシール板規制状態とを切り替えることができる。
 図40は、一実施形態に係るシール板組立体42(42L)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。
 図40に示すシール板組立体42は、シール板移動規制部46としての偏心カム172を備える。偏心カム172は、シール板44から軸方向における上流側に突出するよう構成されたカム部174と、カム部174を支持する軸部176とを含む。偏心カム172のうち軸方向における上流側の端面198には、偏心カム172を回動させるための治具が係合する治具係合部92が形成されている。
 シール板44は、軸方向に貫通する貫通孔178を有し、貫通孔178には雌ねじ184が形成されている。偏心カム172は、軸部176に形成された雄ねじ186がシール板44の雌ねじ184に螺合することにより、シール板44に回動可能に支持されている。
 カム部174の周面は、図41及び図42に示すように、平面部188及び曲面部190を含む。偏心カム172の回動中心Cと平面部188との距離は、回動中心Cと曲面部190との距離よりも大きく設定されている。かかる構成では、偏心カム172を軸方向における上流側から操作して回動中心Cの回りに回動させることにより、偏心カム172の位相に対応してシール板44が径方向に移動し、シール板44と動翼22との係合状態及び非係合状態を切り替えることができる。
 図41に示すようにカム部174の平面部188がロータディスク18の外周面24に係合している状態は、偏心カム172の回動が規制された状態、すなわち偏心カム172がシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態である。また、図42に示すようにカム部174の曲面部190がロータディスク18の外周面24に係合している状態は、偏心カム172の回動が許容された状態、すなわち偏心カム172がシール板の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態である。
 図43に示すように、偏心カム172は、ロータディスク18の外周面24のうち動翼22を嵌合するための翼溝26以外の領域と、動翼22のプラットフォームとの間の隙間38と軸方向視において重複する位置に設けられている。
 かかる構成では、軸方向における上流側から偏心カム172を操作して回動させることで、偏心カム172がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態と、偏心カム172の少なくとも一部がシール板44から軸方向における上流側に突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態とを切り替えることができる。
 図44は、一実施形態に係るシール板組立体42(42M)の構成を説明するための図であり、軸方向に沿ったガスタービンロータ16の断面を部分的に示している。
 図31に示したシール板組立体42では、シール板移動規制部46として構成された雄ねじ144の先端がシール板44から軸方向における上流側に突出可能に構成された形態を例示した。これに対し、図44に示すシール板組立体42では、シール板移動規制部46として構成された雄ねじ144がシール板44から軸方向における下流側に突出可能に構成されている。この場合、ガスタービンロータ16は、軸方向におけるシール板の下流側に、雄ねじ144と係合可能に構成された支持部192を含む。かかる構成では、雄ねじ144と支持部192とが係合しない状態(図45参照)と、雄ねじ144と支持部192とが係合する状態(図44参照)とを雄ねじ144を軸方向に沿って移動させて切り替えることで、シール板非規制状態とシール板規制状態とが切り替えられる。なお、支持部192は、ロータディスク18の一部であってもよいし、ロータディスク18とは別にガスタービンロータ16の回転軸上に設けられていてもよい。
 シール板組立体42(42M)では、軸方向における上流側から雄ねじ144の治具係合部92を操作して雄ねじ144を回動させて雄ねじ144を軸方向に沿って移動させることで、雄ねじ144がシール板44の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態(図45参照)と、雄ねじ144の少なくとも一部がシール板44から軸方向における下流側に突出してシール板44の径方向の移動を規制するシール板規制状態(図44参照)とを切り替えることができる。
 なお、上述した幾つかの実施形態では、シール板組立体42(42A,42G,42L)のみ軸方向視におけるシール板移動規制部46の位置を図示して説明したが、他のシール板組立体42(42B~42F,42H,42I,42K,42M)においても、同様に、シール板移動規制部46の各々が、上述の隙間38と軸方向視において重複する位置に設けられている。
 したがって、シール板非規制状態とシール板規制状態の切り替えのためシール板移動規制部46の操作を、上記広い隙間38を介して行うことができ、当該切り替え作業が容易となる。このため、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業を容易に行うことができる。
 図46は、シール板組立体42の組付け状態を確認するための検査装置の構成例を示す平面図である(但し、検査棒ホルダ520の保持穴522周辺において一部断面で示している)。図47は、検査棒の挿入方向上流側から検査装置を視た図である。図48は、図45及び図46に示す検査装置の使用状態を示す図である。
 図46及び図47に示す検査装置500は、図48に示すように、シール板組立体42のシール板移動規制部46のシール板44からの突出量が規定範囲内であるか否かを計測することで、シール板組立体42の組付け状態の適否を確認するために用いられる。
 検査装置500は、シール板移動規制部46の突出量を直接計測することが難しい場合に有用であり、例えば、シール板組立体42(42A~42I)について用いることができる。なお、図48に示す例では、ロータディスク18の外周面24と係合するシール板移動規制部46を含むシール板組立体42(42A~42H)を検査対象としているが、シール板組立体42Iについても同様に検査装置500の検査対象とすることができる。検査装置500は、後述する検査棒510の先端部516がシール板組立体42Mのシール板44の貫通孔140内のシール板移動規制部46に接触可能な構成を有する場合、シール板組立体42Mを検査対象とすることも可能である。
 幾つかの実施形態では、図46及び図47に示すように、検査装置500は、検査棒510と、検査棒510を規定の姿勢で保持するための検査棒ホルダ520と、を備える。
 検査棒510は、検査棒ホルダ520によって規定の姿勢に拘束された状態で、検査棒510の長手方向に検査棒ホルダ520に対して相対的に移動可能に構成される。検査棒510は、周方向に隣り合う動翼22のシャンク32間の隙間38よりも長く、且つ、隙間38を通過可能な断面形状の長尺部材である。
 検査棒510の基端部512には、少なくとも一つの計測面514(514A,514B)が設けられている。計測面514は、詳細は後述するが、検査装置500の使用時に、検査棒ホルダ520に対する検査棒510の押込み量が規定範囲内であるか否かを判断するために用いられる。
 図46に示す例示的な実施形態では、検査棒510の中心軸Zを挟んで両側にそれぞれ一対の計測面514A,514Bが設けられている。一対の計測面514A,514Bは、検査棒510の長手方向において互いに異なる位置に設けられる。計測面514A,514B間の距離ΔZは、シール板組立体42(42A~42H)の適正な組付け状態におけるシール板移動規制部46の突出長さ(即ち、シール板移動規制部46のロータディスク18の外周面24との係合長さ)に対して小さな値(例えば、0.5倍以下)に設定される。
 検査棒510の先端部516は、検査装置500の使用時にシール板移動規制部46と接触する部分である。なお、先端部516は、シール板移動規制部46に設けられた凹部(図48には不図示)に挿入可能に構成されてもよい。この場合、検査装置500の使用時において、検査棒510の先端部516をシール板移動規制部46の凹部内の規定箇所に接触させることが容易になり、検査の確実性を高めることができる。
 なお、シール板移動規制部46の凹部は、治具係合部92であってもよい。
 検査棒510は、計測面514よりも先端側に保持穴522の大径部分522Aに係合する大径部518を有する。検査装置500の使用時、検査棒510の大径部518が保持穴522の大径部分522Aに嵌合することで、検査棒510の姿勢が規制され、検査装置500による検査を安定して行うことが可能となっている。
 一方、検査棒ホルダ520は、検査棒510を保持するための保持穴522と、検査装置500の使用時にガスタービン2の軸方向に関して検査棒ホルダ520を位置決めするための軸方向位置決め面524と、を有する。
 図46に示す例示的な実施形態では、軸方向位置決め面524は、検査装置500の使用時において、軸方向基準面600(図48参照)に当接し、検査棒ホルダ520を軸方向に関して位置決め可能となっている。なお、軸方向基準面600は、図48に示す例のようにロータディスク18の軸方向端面であってもよいし、動翼22のシャンク32又は翼根34の軸方向端面であってもよい。
 また、検査棒ホルダ520は、軸方向位置決め面524に加えて、検査装置500の使用時に径方向基準面610に当接し、検査棒ホルダ520を径方向に関して位置決めするために利用される径方向位置決め面526を有していてもよい。なお、図48に示す例では、ロータディスク18に径方向基準面610が設けられている。
 なお、検査棒ホルダ520の径方向位置決め面526は、径方向基準面610に対応した形状であってもよく、図47に示す例では、径方向位置決め面526は、検査棒510の挿入方向上流側から視て円弧形状である。
 検査棒ホルダ520は、保持穴522の開口部周辺において、計測基準面528を有する。計測基準面528は、検査装置500の使用時において、検査棒510の計測面514(514A,514B)の位置と比較すべき基準となる面である。
 図46に示す例では、計測基準面528は、検査棒ホルダ520の軸方向位置決め面524とは反対側の端面のうち、保持穴522の周辺領域において保持穴522の軸方向に直交する平面として設けられる。なお、図46~図48に示す例は、周方向に隣り合う動翼22のシャンク32間の隙間38がガスタービン2の軸方向に対して斜めに延在する場合を想定したものであり、軸方向位置決め面524に対して計測基準面528が互いに平行ではなく、両者間に傾斜角が存在する構成を図示したが、この例に限定されるものではない。
 上記構成の検査装置500の使用時、図48に示すように、まずは、検査棒ホルダ520の軸方向位置決め面524及び径方向位置決め面526をそれぞれ軸方向基準面600及び径方向基準面610に当接させて検査棒ホルダ520の位置決めを行う。これにより、検査棒ホルダ520の計測基準面528のシール板組立体42に対する相対位置が定まる。
 続いて、検査棒ホルダ520の保持穴522に検査棒510を挿入し、検査棒510の先端部516が隙間38を経由してシール板組立体42のシール板移動規制部46に接触するまで、検査棒510を押し込む。検査棒510の押し込み時、検査棒510の大径部518が保持穴522の大径部分522Aに嵌合し、検査棒510の姿勢が規制される。なお、検査棒510の先端部516は、シール板移動規制部46の不図示の凹部(例えば、治具係合部92)に係合させてもよい。
 さらに、検査棒510の先端部516がシール板移動規制部46に接触するまで検査棒510を押し込んだ状態で、検査棒510の計測面514(514A,514B)の検査棒ホルダ520の計測基準面528に対する相対的位置関係から、シール板組立体42の組付け状態の適否を確認する。
 例えば、シール板組立体42の組付け状態が適正である場合に、検査棒ホルダ520の計測基準面528が、検査棒510の一対の計測面514A,514Bの間に位置するように計測基準面528の位置を設定しておけば、シール板組立体42の組付け状態の適否を容易に判断できる。即ち、両方の計測面514A,514Bが計測基準面528よりもシール板組立体42側に位置していれば(計測面514A,514Bが保持穴522内に隠れていれば)、シール板移動規制部46のシール板44からの突出量が不足しており、シール板組立体42が適切に組み付けられていないと判断できる。これに対し、一方の計測面514Aが計測基準面528からみてシール板組立体42の反対側に位置し(計測面514Aが保持穴522外に位置し)、且つ、他方の計測面514Bが計測基準面528よりもシール板組立体42側に位置していれば(計測面514Bが保持穴522内に隠れていれば)、シール板移動規制部46のシール板44からの突出量が規定範囲内であり、シール板組立体42が適切に組み付けられていると判断できる。
 なお、上記構成の検査装置500では、計測面514(514A,514B)の計測基準面528に対する相対的位置関係からシール板組立体42の組付け状態の適否を確認可能となっているが、他の実施形態では、検査棒510に設けられたマークを計測基準面528と比較することで、シール板組立体42の組付け状態の適否を判断してもよい。
 また、上記構成の検査装置500では、ガスタービン2の周方向に関して検査棒ホルダ520を位置決めするようになっていないが、他の実施形態では、検査棒ホルダ520に周方向の位置決め機能を持たせてもよい。この場合、検査棒ホルダ520の周方向位置決め部に接触させるべき周方向基準として、隙間38を挟んで周方向に隣り合う一対のシャンク32の少なくとも一方の側壁面を利用してもよい。
 本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
 例えば、上述したシール板組立体42(42A~42I,K~M)では、ロータディスク18に対して軸方向における下流側にシール板組立体42が設けられている場合を例示したが、ロータディスクに対して軸方向における上流側にシール板組立体が設けられていてもよい。
 すなわち、シール板組立体は、ロータディスクに対して軸方向における一方側に設けられるシール板と、ロータディスクに対するシール板のロータディスクの径方向の移動を規制するシール板移動規制部と、を備え、ガスタービンの分解組立方法は、ロータディスクの外周面のうち動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、動翼のプラットフォームとの間の隙間を介して軸方向における他方側からシール板移動規制部を操作することで、シール板移動規制部がシール板の径方向の移動を規制しないシール板非規制状態と、シール板移動規制部の少なくとも一部がシール板から軸方向に突出してシール板の径方向の移動を規制するシール板規制状態とを切り替えるシール板規制状態切替ステップを備えていればよい。これにより、上述したように、ロータディスクを挟んでシール板と反対側から、シール板と動翼との係合状態と非係合状態とを切り替える作業を容易に行うことができる。
2 ガスタービン
4 圧縮機
6 燃焼器
8 タービン
10 タービンケーシング
12 静翼列
14 動翼列
16 ガスタービンロータ
18 ロータディスク
20 静翼
22 動翼
24 外周面
26 翼溝
28 翼体
30 プラットフォーム
32 シャンク
34 翼根
36 外側溝
38 隙間
40 内側溝
42 シール板組立体
44,110 シール板
45 プラグ
46 シール板移動規制部
48,120 径方向外側端部
50 第1の面
52 第2の面
54,102,118,134,194,196 端面
56 ロッキングプレート
58 ロッキングピース
60 プレート本体部
62 立上り部
63 縁
64,124 径方向内側端部
66 ラップ部
68 板
70 押付ねじ
72,112 板状部
74 収容室
76 収容室形成部
78 開口部
80 壁部
82 筒状部
84,142,156,184 雌ねじ
85 筒状部材
86 ねじ
86 雄ねじ
86,144,158,186 雄ねじ
88 鍔部
90 突出部
92 治具係合部
94 付勢部
95 本体部
96 鍔部移動規制部
97 分岐部
98,118,162 段差部
100 突起
104,116 肉抜き部
105,126 部分
108 治具係合用凹部
114,152 凸部
122 突起
128 領域
130 ノルトロックワッシャ
132 支柱
136 圧縮量規制部
138 対向部
140,154,178 貫通孔
146 座金
148 受け部
150 凹部
164 止めピン用栓
168 ピン用溝部
170 止め部
172 偏心カム
174 カム部
176 軸部
180 シール板落ち止めピース
182 シール板落ち止めピン
188 平面部
190 曲面部
192 支持台
193 環状スペーサ
500 検査装置
510 検査棒
512 基端部
514(514A,514B) 計測面
516 先端部
518 大径部
520 検査棒ホルダ
522 保持穴
522A 大径部分
524 軸方向位置決め面
526 径方向位置決め面
528 計測基準面
600 軸方向基準面
610 径方向基準面

Claims (19)

  1.  ガスタービンの分解組立方法であって、
     前記ガスタービンは、
      ロータディスクに対して軸方向における一方側に設けられるシール板と、
      前記ロータディスクに対する前記シール板の前記ロータディスクの径方向の移動を規制するシール板移動規制部と、
     を備え、
     前記分解組立方法は、
      前記ロータディスクの外周面のうち動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、前記動翼のプラットフォームとの間の隙間を介して前記軸方向における他方側から前記シール板移動規制部を操作することで、前記シール板移動規制部が前記シール板の前記径方向の移動を規制しないシール板非規制状態と、前記シール板移動規制部の少なくとも一部が前記シール板から前記軸方向に突出して前記シール板の前記径方向の移動を規制するシール板規制状態とを切り替えるシール板規制状態切替ステップを備える、ガスタービンの分解組立方法。
  2.  前記軸方向における前記一方側は前記軸方向における燃焼ガス流れの下流側であり、前記軸方向における前記他方側は前記軸方向における燃焼ガス流れの上流側である、請求項1に記載のガスタービンの分解組立方法。
  3.  前記シール板規制状態切替ステップでは、互いに隣接する二つの動翼のプラットフォームに対して前記径方向の内側において該二つの動翼の間を通って前記シール板移動規制部を操作することで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える、請求項1又は2に記載のガスタービンの分解組立方法。
  4.  前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部と前記ロータディスクとが係合しない状態と、前記シール板移動規制部と前記ロータディスクとが係合する状態とを前記シール板移動規制部を前記軸方向に沿って移動させて切り替えることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える、請求項1乃至3の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法。
  5.  前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部と前記ロータディスクとが前記軸方向において重ならない位置と、前記シール板移動規制部と前記ロータディスクとが前記軸方向において重なる位置との間で前記シール板移動規制部を移動させることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える、請求項1乃至4の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法。
  6.  前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部に設けられた雌ねじ又は雄ねじの一方に、前記シール板に設けられた前記雌ねじ又は前記雄ねじの他方が螺合した状態で、前記シール板移動規制部を回動させることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える、請求項1乃至5の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法。
  7.  前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部を付勢する付勢部の付勢力に抗して前記シール板移動規制部を前記軸方向に沿って移動させることで、前記シール板規制状態を前記シール板非規制状態に切り替える、請求項1乃至6の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法。
  8.  前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部と前記シール板とが係合しない状態と、前記シール板移動規制部と前記シール板とが係合する状態とを切り替えることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える、請求項1乃至5の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法。
  9.  前記シール板移動規制部は前記軸方向に沿って延在するシール板落ち止めピンであり、
     前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板落ち止めピンの先端と前記シール板に形成された凹部とが係合しない状態と、前記シール板落ち止めピンの先端と前記シール板に形成された凹部とが係合する状態とを切り替えることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える、請求項8に記載のガスタービンの分解組立方法。
  10.  前記シール板移動規制部はシール板落ち止めピースであり、
     前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板に形成された凹部に装着された前記シール板落ち止めピースを前記凹部から取り外すことにより、又は、前記凹部に前記シール板落ち止めピースを装着することにより、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える、請求項8に記載のガスタービンの分解組立方法。
  11.  前記シール板規制状態切替ステップでは、前記ロータディスクに設けられた雌ねじに前記シール板移動規制部に設けられた雄ねじが螺合した状態で、前記シール板移動規制部を回動させることで、前記シール板非規制状態と前記シール板非規制状態とを切り替える、請求項8に記載のガスタービンの分解組立方法。
  12.  前記シール板と前記シール板移動規制部とは一体的に構成されており、
     前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部を塑性変形させることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える、請求項1乃至5の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法。
  13.  前記シール板規制状態切替ステップでは、前記シール板移動規制部に設けられた雄ねじに、前記シール板を貫通する貫通孔に設けられた雌ねじが螺合した状態で、前記シール板移動規制部を回動させることで、前記シール板非規制状態と前記シール板規制状態とを切り替える、請求項1乃至5の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法。
  14.  前記シール板を前記径方向に移動させることで、前記シール板が動翼の前記軸方向に沿った移動を規制しない動翼非規制状態と、前記シール板が前記動翼の前記軸方向に沿った移動を規制する動翼規制状態とを切り替える動翼規制状態切替ステップを更に備える、請求項1乃至13の何れか1項に記載のガスタービンの分解組立方法。
  15.  前記シール板のうち前記軸方向における前記他方側を向く面には、治具が係合可能な治具係合用凹部又は治具係合用凸部が形成されており、
     前記動翼規制状態切替ステップは、
     前記治具係合用凹部又は前記治具係合用凸部に前記治具を係合させた状態で前記シール板を前記径方向に移動させることで、前記動翼非規制状態と前記動翼規制状態とを切り替える、請求項14に記載のガスタービンの分解組立方法。
  16.  前記動翼と前記ロータディスクとが嵌合しない動翼非嵌合状態と、前記動翼と前記ロータディスクとが嵌合する動翼嵌合状態とを切り替える動翼嵌合状態切替ステップを更に備える、請求項14又は15に記載のガスタービンの分解組立方法。
  17.  ロータディスクと、
     前記ロータディスクに装着された複数の動翼と、
     前記動翼のためのシール板組立体と、を備え、
     前記シール板組立体は、
     シール板と、
     前記シール板の径方向の移動を規制するためのシール板移動規制部と、
     を含み、
     前記シール板移動規制部は、前記ロータディスクの外周面のうち前記動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、前記動翼のプラットフォームとの間の隙間と軸方向視において重複する位置に設けられた、ガスタービンロータ。
  18.  請求項17に記載のガスタービンロータと、前記ガスタービンロータを覆うケーシングとを備えるガスタービン。
  19.  ガスタービンの製造方法であって、
     前記ガスタービンは、
      ロータディスクに対して軸方向における一方側に設けられたシール板と、
      前記ロータディスクに対する前記シール板の前記ロータディスクの径方向の移動を規制するシール板移動規制部と、
     を備え、
     前記製造方法は、
      前記ロータディスクの外周面のうち動翼を嵌合するための翼溝以外の領域と、前記動翼のプラットフォームとの間の隙間を介して前記軸方向における他方側から前記シール板移動規制部を操作することで、前記シール板移動規制部が前記シール板の前記径方向の移動を規制しないシール板非規制状態から、前記シール板移動規制部の少なくとも一部が前記シール板から前記軸方向に突出して前記シール板の前記径方向の移動を規制するシール板規制状態へ切り替えるシール板規制状態切替ステップを備える、ガスタービンの製造方法。
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