JP2016089871A - Coupling method with baking bolt - Google Patents
Coupling method with baking bolt Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016089871A JP2016089871A JP2014221565A JP2014221565A JP2016089871A JP 2016089871 A JP2016089871 A JP 2016089871A JP 2014221565 A JP2014221565 A JP 2014221565A JP 2014221565 A JP2014221565 A JP 2014221565A JP 2016089871 A JP2016089871 A JP 2016089871A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bolt
- baking
- nut
- distance
- flange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 76
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 21
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Connection Of Plates (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
Abstract
Description
本発明の実施の形態は、焼き締めボルトによる締結方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a fastening method using a baked bolt.
例えば、蒸気タービンにおけるタービン車室は、車室上半部と車室下半部とに分割されている。このようなタービン車室では、通常、車室上半部及び車室下半部の各々にフランジが形成され、これらフランジは、ボルト及びナットにより締結される。 For example, a turbine casing in a steam turbine is divided into an upper half of the casing and a lower half of the casing. In such a turbine casing, usually, flanges are formed in each of the upper half and the lower half of the casing, and these flanges are fastened by bolts and nuts.
このようなタービン車室では、一般的に、車室上半部のフランジと車室下半部のフランジとの締結に、焼き締めが採用されている。焼き締めは、ボルトを加熱して伸長させた状態で、ボルトに螺合されたナットを所定の回転位置に回転させ、その後、ボルトを冷却することによりナットをフランジに押し付けることで、フランジ同士を強固に締結する手法である。 In such a turbine casing, baking is generally employed for fastening the flange in the upper half of the casing and the flange in the lower half of the casing. In the baking, the bolts are heated and extended, the nuts screwed to the bolts are rotated to a predetermined rotational position, and then the bolts are cooled to press the nuts against the flanges. This is a method of fastening firmly.
通常、焼き締めで用いられるボルトには、その軸線方向に沿って貫通する加熱コイル設置穴が形成されたボルト(以下、焼き締めボルトと呼ぶ。)が用いられる。焼き締めでは、この加熱コイル設置穴に加熱コイルを設置し、この状態で加熱コイルを発熱させることで、焼き締めボルトを内部から加熱して伸長させる。 Usually, the bolt used by baking is a bolt (hereinafter referred to as a baking bolt) in which a heating coil installation hole penetrating along the axial direction is formed. In the baking, a heating coil is installed in the heating coil installation hole, and the heating coil is heated in this state, whereby the baking bolt is heated and extended from the inside.
このような焼き締めでは、一般的に、所望の締結(締結力)が得られたか否かを、冷却後の焼き締めボルトの伸び量に基づき判断している。図3には、ボルトの伸び量に基づき所望の締結が得られたか否かを判断する、一般的な焼き締めの作業を説明する図が示されている。図3には、焼き締めされるタービン車室の要部が示されており、符号1Aは、タービ車室を構成する車室上半部に形成された第1フランジを示し、符号1Bは、タービ車室を構成する車室下半部に形成された第2フランジを示している。第1フランジ1Aには、第1穴2Aが形成され、第2フランジ1Bには、第2穴2Bが形成されている。
In such baking, generally, whether or not a desired fastening (fastening force) has been obtained is determined based on the amount of elongation of the fastening bolt after cooling. FIG. 3 is a diagram illustrating a general baking operation for determining whether or not a desired fastening has been obtained based on the amount of elongation of the bolt. FIG. 3 shows the main part of the turbine casing to be baked,
一般的な焼き締めの作業では、まず、図3(A)に示すように、第1フランジ1Aの第1穴2Aと第2フランジ1Bの第2穴2Bとが互いに重なり合う状態に配置され、これら穴2A,2Bに、焼き締めボルト4が挿入される。焼き締めボルト4の一端部(紙面上側の端部)から中央部側に延びる外周面には、第1雄ねじ部4Aが形成され、その他端部(紙面下側の端部)から中央部側に延びる外周面には、第2雄ねじ部4Bが形成されている。焼き締めボルト4が穴2A,2Bに挿入された後には、焼き締めボルト4の第1雄ねじ部4Aに、第1ナット5Aが螺合され、焼き締めボルト4の第2雄ねじ部4Bに、第2ナット5Bが螺合される。そして、この状態において、加熱前の焼き締めボルト4の伸び量が0である基準長さMが、基準点(0点)として計測される。
In a general baking operation, first, as shown in FIG. 3A, the
図示の例では、この基準長さMの計測が、スリーブ41、ロッド42、及びマイクロメータ43を有する計測装置40によって行われている。詳しくは、焼き締めボルト4の一端部側において加熱コイル設置穴4Cにスリーブ41の基端部を係止すると共に、スリーブ41の基端部から延びるロッド42を加熱コイル設置穴4Cに通し、ロッド42の下端に設けられた円板状の係止部42Aを焼き締めボルト4の他端部に係止する。この状態で、スリーブ41の基端部と焼き締めボルト4の他端部との間の距離をマイクロメータ43によって計測することで、基準長さMが計測されている。
In the illustrated example, the measurement of the reference length M is performed by a
一方で、焼き締めボルト4に第1ナット5A及び第2ナット5Bが螺合された状態では、焼き締めボルト4が加熱後に冷却された際に、ナット5A,5Bを目標の締結位置に位置付けて第1フランジ1Aと第2フランジ1Bとの間に所望の締結(締結力)を得るための第1ナット5A及び第2ナット5Bの回転角度を表す関係点が、第1ナット5A及び第2ナット5Bと、第1フランジ2A及び第2フランジ2Bとに、チョーク等でマーキングされる。このような関係点は、理論的及び経験的に予め算出することができる。
On the other hand, in the state where the
その後、図3(B)に示すように、焼き締めボルト4の加熱コイル設置穴4Cに棒状の加熱コイル10を設置し、焼き締めボルト4を加熱して伸長させる。そして、この加熱後の状態において、第1ナット5A及び第2ナット5Bを上述した関係点に回転させる。その後、焼き締めボルト4が加熱前の温度と同じ温度になるまで、冷却する。この冷却には、一般的に、例えば10時間等の長い時間がかかる。ここで、焼き締めボルト4が冷却により収縮することによって、第1ナット5A及び第2ナット5Bが第1フランジ2A及び第2フランジ2Bに押し付けられる。これにより、フランジ2A,2B同士を強固に締結することができる。
Thereafter, as shown in FIG. 3B, a rod-
そして、冷却後、図3(C)に示すように、焼き締めボルト4が基準長さMから変位した変位長さM1が、上述した計測装置40によって計測される。M1からMを減算することで、焼き締め後の焼き締めボルト4の伸び量を求めることができる。ここで、伸び量(M1−M)が所定の範囲内であれば、所望の締結が得られたと判断される。一方、伸び量(M1−M)が所定の範囲外であれば、再度、焼き締めボルト4の加熱、ナット5A,5Bの締結、焼き締めボルト4の冷却がなされ、伸び量(M1−M)が所定の範囲内になるまで、作業が繰り返される。
And after cooling, as shown in FIG.3 (C), the displacement length M1 which the
ところで、上述した一般的な焼き締めでは、焼き締めボルト4が加熱後に冷却された際に、ナット5A,5Bを目標の締結位置に位置付けて第1フランジ1Aと第2フランジ1Bとの間に所望の締結(締結力)を得るための第1ナット5A及び第2ナット5Bの回転角度を表す関係点を予め算出しておき、焼き締めボルト4の加熱後に当該関係点に第1ナット5A及び第2ナット5Bをセットすれば、理論的には、所望のボルト伸び量が得られて、所望の締結が得られる。
By the way, in the general baking described above, when the
しかしながら、実際の現場においては、関係点のマーキングが不正確になされること等に起因して、意図通りの焼き締めボルト4の伸び量が得られず再作業が発生することが多くある。このような焼き締めの再作業が発生した場合、特に焼き締めボルトの冷却に長時間を要することで、作業時間に多大な時間がかかる。そのため、再作業に起因して、工期に大幅な遅れが生じてしまうことがある。
However, in an actual site, due to improper marking of related points or the like, it is often the case that the intended amount of expansion of the
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、焼き締めの再作業が発生することを防止して、焼き締めにかかる作業時間を可及的に短縮することができる焼き締めボルトによる締結方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to prevent the reworking of baking from occurring, and to fasten the working time required for baking as much as possible by using a fastening bolt. It aims to provide a method.
実施の形態による焼き締めボルトによる締結方法は、第1構造体に形成された第1フランジと第2構造体に形成された第2フランジとを焼き締めボルトを用いて締結する焼き締めボルトによる締結方法である。当該方法は、前記第1フランジに形成された穴及び前記第2フランジに形成された穴に、焼き締めボルトを挿入し、前記焼き締めボルトの一端部から前記焼き締めボルトに第1ナットを螺合すると共に、前記焼き締めボルトの他端部から前記焼き締めボルトに第2ナットを螺合する工程と、前記焼き締めボルトに形成された加熱部材設置穴に加熱部材を設置して、前記加熱部材を発熱させて前記焼き締めボルトを加熱する工程と、前記焼き締めボルトの加熱後に、前記加熱部材設置穴から前記加熱部材を取り外し、前記加熱部材設置穴に温度センサを設置する工程と、前記第1ナットと前記第2ナットとの間の距離を計測可能な距離計測装置を所定位置に設置する工程と、前記温度センサにより検出される前記焼き締めボルトの内部の温度と前記焼き締めボルトの線膨張係数とに基づき、前記焼き締めボルトの熱膨張量を算出する工程と、前記焼き締めボルトが加熱前の温度に冷却された際に前記第1ナットと前記第2ナットとを所定の締結位置に位置付けるための、前記焼き締めボルトが加熱された状態での前記第1ナットと前記第2ナットとの間の距離を、調整距離として前記焼き締めボルトの熱膨張量に基づき決定する工程と、前記距離計測装置を用いて、前記第1ナットと前記第2ナットとの間の距離を前記調整距離に調整する工程と、を備えることを特徴とする。 The fastening method using the tightening bolt according to the embodiment includes the fastening with the tightening bolt that fastens the first flange formed on the first structure and the second flange formed on the second structure using the tightening bolt. Is the method. In the method, a caulking bolt is inserted into a hole formed in the first flange and a hole formed in the second flange, and a first nut is screwed onto the caulking bolt from one end of the caulking bolt. And a step of screwing a second nut from the other end of the baking bolt to the baking bolt, and a heating member installed in a heating member installation hole formed in the baking bolt, Heating the baking bolt by heating the member, removing the heating member from the heating member installation hole after heating the baking bolt, and installing a temperature sensor in the heating member installation hole; A step of installing a distance measuring device capable of measuring a distance between the first nut and the second nut at a predetermined position; and a temperature inside the baking bolt detected by the temperature sensor; A step of calculating a thermal expansion amount of the baking bolt based on a linear expansion coefficient of the baking bolt; and the first nut and the second nut when the baking bolt is cooled to a temperature before heating. The distance between the first nut and the second nut in a state where the tightening bolt is heated is set as the adjustment distance to the thermal expansion amount of the tightening bolt. And a step of adjusting the distance between the first nut and the second nut to the adjustment distance using the distance measuring device.
以下に、添付の図面を参照して、実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、実施の形態による焼き締めボルトの締結方法が適用されるタービン車室の要部を示した図である。まず、タービン車室の要部について説明する。なお、図1に示すタービン車室の構成部分のうち、図3で説明したタービン車室と共通する構成部分については、同一の符号が示されている。 FIG. 1 is a diagram illustrating a main part of a turbine casing to which a fastening method of a fastening bolt according to an embodiment is applied. First, the main part of the turbine casing will be described. In addition, the same code | symbol is shown about the component which is common in the turbine casing demonstrated in FIG. 3 among the components of the turbine casing shown in FIG.
図1において、符号1Aは、タービ車室を構成する車室上半部(第1構造体に対応する。)に形成された第1フランジを示し、符号1Bは、タービ車室を構成する車室下半部(第2構造体に対応する。)に形成された第2フランジを示している。第1フランジ1Aには、第1穴2Aが形成され、第2フランジ1Bには、第2穴2Bが形成されている。
In FIG. 1,
符号4は、焼き締めボルトを示し、焼き締めボルト4は、互いに重なり合う状態に配置された第1穴2A及び第2穴2Bに挿入されている。焼き締めボルト4には、その一端部(紙面上側の端部)から中央部側に延びる外周面に第1雄ねじ部4Aが形成され、その他端部(紙面下側の端部)から中央部側に延びる外周面に第2雄ねじ部4Bが形成されている。焼き締めボルト4の第1雄ねじ部4Aには、焼き締めボルト4の一端部から第1ナット5Aが螺合され、焼き締めボルト4の第2雄ねじ部4Bには、焼き締めボルト4の他端部から第2ナット5Bが螺合されている。
図1に示す状態では、第1ナット5A及び第2ナット5Bが第1フランジ1A及び第2フランジ1Bを締結するように(押し付けるように)螺合された状態にはなっていない。本実施の形態による焼き締めボルト4による締結方法では、まず、図1に示す状態に、焼き締めボルト4、第1ナット5A及び第2ナット5Bが設置される。その後、焼き締めボルト4を加熱等して、焼き締めによる第1フランジ1Aと第2フランジ1Bとの締結が行われ、第1ナット5Aと第2ナット5Bとを所定の締結位置に位置付けることで、所望の締結(締結力)が得られたと判断する。
In the state shown in FIG. 1, the
以下、図2を用いて、本実施の形態による締結方法について詳述する。図2(A)〜(D)は、本実施の形態による締結方法の工程を順に示している。 Hereinafter, the fastening method according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. 2A to 2D sequentially show the steps of the fastening method according to the present embodiment.
図1の状態とされた後、本実施の形態では、まず、加熱前の焼き締めボルト4の内部の温度(後述するT2)を計測し、その後、図2(A)に示すように、焼き締めボルト4に形成された加熱部材設置穴に対応する加熱コイル設置穴4Cに加熱部材に対応する加熱コイル10を設置して、加熱コイル10を発熱させて焼き締めボルト4を加熱する。これにより、焼き締めボルト4を熱膨張させて伸長させる。なお、加熱前の焼き締めボルト4の内部の温度は、焼き締めボルト4に形成された加熱コイル設置用穴4Cの内周面の温度でもよいし、環境温度でもよい。
After the state shown in FIG. 1, in this embodiment, first, the temperature inside the
その後、図2(B)に示すように、加熱コイル設置穴4Cから加熱コイル10を取り外し、加熱コイル設置穴4Cに温度センサ20を設置すると共に、第1ナット5Aと第2ナット5Bとの間の距離を計測可能な距離計測装置30を、所定位置に設置する。ここで、本実施の形態では、温度センサ20として、加熱コイル設置穴4Cに嵌合される棒状の温度センサが用いられる。棒状の温度センサ20は、加熱コイル設置穴4Cの内周面に広範囲にわたって当接するように加熱コイル設置穴4Cに嵌合される。これにより、焼き締めボルト4の内部の温度を、正確に検出することができる。
After that, as shown in FIG. 2B, the
また、本実施の形態では、距離計測装置30として、第1装置31と第2装置32とを含み、第1装置31と第2装置32とが離間した距離を計測可能な装置が用いられる。ここで、本実施の形態では、第1装置31が、第1ナット5Aにおける焼き締めボルト4の一端部側(紙面上側)を向く頂面51に設置され、第2装置32が、第2ナット5Bにおける焼き締めボルト4の他端部側(紙面下側)を向く頂面52に設置される。そして、本実施の形態では、距離計測装置30が、第1ナット5Aの頂面51と第2ナット5Bの頂面52との間の距離Dを計測するようになっている。
In the present embodiment, as the distance measuring device 30, a device that includes the first device 31 and the second device 32 and that can measure the distance between the first device 31 and the second device 32 is used. Here, in the present embodiment, the first device 31 is installed on the
なお、距離計測装置30としては、レーザー変位計や超音波変位計を用いることができる。第1装置31と第2装置32との間でレーザーや超音波を送受信可能であれば、距離計測装置30は、第1装置31と第2装置32とで構成され得る。しかしながら、第1装置31と第2装置32との間に位置する部材によってレーザーや超音波がこれらの間で送受信され難い場合には、第1フランジ1A及び第2フランジ1Bから離れた位置に、第1装置31と第2装置32とに向けてレーザーや超音波を送信する装置が用いられてもよい。
As the distance measuring device 30, a laser displacement meter or an ultrasonic displacement meter can be used. The distance measuring device 30 can be configured by the first device 31 and the second device 32 as long as laser and ultrasonic waves can be transmitted and received between the first device 31 and the second device 32. However, when it is difficult for a member positioned between the first device 31 and the second device 32 to transmit and receive laser and ultrasonic waves between them, at a position away from the
続いて、温度センサ20により検出される焼き締めボルト4の内部の温度と焼き締めボルト4の線膨張係数とに基づき、焼き締めボルト4の熱膨張量Yを算出する。当該熱膨張量Yは、加熱コイル10によって加熱される前の焼き締めボルト4の長さをL(図1参照)、温度センサ20により検出される加熱コイル10によって加熱された後の焼き締めボルト4の内部の温度をT1、加熱コイル10によって加熱される前の焼き締めボルト4の内部の温度をT2、焼き締めボルトの線膨張係数をαとして、以下の式(1)によって算出することができる。なお、焼き締めボルト4の長さLは設計寸法である。
Y=α×L×(T1−T2)・・・(1)
Subsequently, the thermal expansion amount Y of the
Y = α × L × (T1-T2) (1)
そして、焼き締めボルト4が加熱前の温度に冷却された際に第1ナット5Aと第2ナット5Bとを所定の締結位置に位置付けるための、焼き締めボルト4が加熱された状態での第1ナット5Aの頂面51と第2ナット5Bの頂面52との間の距離を、調整距離Xとして焼き締めボルトの熱膨張量Yに基づき決定する。
Then, when the
ここで、図2(C)においては、第1フランジ1Aの厚さF1、第2フランジ1Bの厚さF2、第1ナット5Aの高さH1、第2ナット5Bの高さH2が示されている。本実施の形態では、これらのパラメータに加え、上述した加熱コイル10によって加熱される前の焼き締めボルト4の長さL、温度センサ20により検出される加熱コイル10によって加熱された後の焼き締めボルト4の内部の温度T1、加熱コイル10によって加熱される前の焼き締めボルト4の内部の温度T2、及び焼き締めボルトの線膨張係数αを用いて、一例として、調整距離Xを、以下の式(2)により算出する。
X=α×L×(T1−T2)+F1+F2+H1+H2・・・(2)
Here, in FIG. 2C, the thickness F1 of the
X = α × L × (T1−T2) + F1 + F2 + H1 + H2 (2)
上記(2)の式で調整距離Xを算出して、この調整距離Xに、第1ナット5Aの頂面51と第2ナット5Bの頂面52との間の距離Dを調整した場合には、焼き締めボルト4が加熱前の温度に冷却された際に、第1ナット5Aが第1フランジ1Aに隙間無く当接すると共に第2ナット5Bが第2フランジ1Bに隙間無く当接する。このような状態は、焼き締めボルト4の加熱後の収縮により、焼き締めボルト4が、第1ナット5Aを第1フランジ1Aに押し付けると共に、第2ナット5Bを第2フランジ1Bに押し付けており、第1フランジ1Aと第2フランジ1Bとが強固に締結されていると評価することができる。
When the adjustment distance X is calculated by the equation (2) and the distance D between the
なお、焼き締めボルト4が加熱前の温度に冷却された際に、第1ナット5Aが第1フランジ1Aに隙間無く当接すると共に第2ナット5Bが第2フランジ1Bに隙間無く当接する状態では、第1ナット5Aの頂面51と第2ナット5Bの頂面52との間の距離Dは、F1+F2+H1+H2となる。また、焼き締めボルト4が加熱された状態では、α×L×(T1−T2)の熱膨張量Yだけ焼き締めボルト4が伸びており、焼き締めボルト4が加熱前の温度に冷却された際には、第1ナット5A及び第2ナット5Bの合計移動量が、焼き締めボルト4の収縮分、すなわち熱膨張量Yと同等となる。したがって、式(2)においては、調整距離Xを、熱膨張量YとF1+F2+H1+H2とを加算した値として導き出している。
In addition, when the
そして、調整距離Xの決定後、図2(C)に示すように、距離計測装置30を用いて、第1ナット5Aの頂面51と第2ナット5Bの頂面52との間の距離Dを、調整距離Xとなるように調整する。ここで、調整距離Xへの調整は、例えば、手動で、第1ナット5Aと第2ナット5Bを回転することで行う。
Then, after the adjustment distance X is determined, as shown in FIG. 2C, the distance D between the
その後は、焼き締めボルト4が加熱前の温度となるまで冷却を待つ。この冷却時には、最終的に、図2(D)の矢印βに示すように、焼き締めボルト4は、第1ナット5Aが第1フランジ1Aに隙間無く当接する位置まで第1ナット5Aを押し付け、第2ナット5Bが第2フランジ1Bに隙間無く当接する位置まで第1ナット5Bを押し付ける。これにより、第1ナット5A及び第2ナット5Bが所定の締結位置に位置付けられ、フランジ2A,2B同士を強固に締結することができる。そして、第1ナット5Aの頂面51と第2ナット5Bの頂面52との間の距離Dは、F1+F2+H1+H2(F1:第1フランジ1Aの厚さ、F2:第2フランジ1Bの厚さ、H1:第1ナット5Aの高さ、H2:第2ナット5Bの高さ)となる。
After that, cooling is waited until the
なお、焼き締めボルト4が加熱前の温度に至るまでの期間では、上述した式(2)においては、“T1−T2”の値が変化するため、調整距離Xも変化する一方、距離計測装置30により、第1ナット5Aの頂面51と第2ナット5Bの頂面52との間の距離Dを計測できる。ここで、最初に、距離Dを調整距離Xとなるように調整してから焼き締めボルト4が加熱前の温度に至るまでの間においては、時間の経過とともに変化する調整距離Xと距離Dとを比較し、これらに差が生じた場合には、調整距離Xと距離Dとが一致するように、第1ナット5Aと第2ナット5Bとの距離を再調整してもよい。このような再調整を行う場合には、より確実に、第1ナット5Aと第2ナット5Bとを所定の締結位置に位置付けて、第1フランジ1Aと第2フランジ1Bとの間に所望の締結を得ることができる。
In the period until the
以上に説明した本実施の形態による締結方法では、温度センサ20により検出された焼き締めボルト4の内部の温度に基づき、熱膨張量Yを算出する。このように温度センサ20により検出された焼き締めボルト4の内部の温度に基づき、焼き締めボルト4の熱膨張量Yを認識可能である場合、焼き締めボルト4が加熱前の温度に冷却された際の第1ナット5A及び第2ナット5Bの位置を正確に予測できる。このため、焼き締めボルト4が加熱前の温度に冷却された際に第1ナット5Aと第2ナット5Bとを所定の締結位置に位置付けるための、上述した調整距離Xを正確に決定することができる。そして、本実施の形態では、距離計測装置30を用いることにより、第1ナット5Aと第2ナット5Bとの間の距離を調整距離Xに高精度に調整可能である。これにより、高い確率で、焼き締めボルト4が加熱前の温度に冷却された際に第1ナット5Aと第2ナット5Bとを所定の締結位置に位置付けることができ、所望の締結を得ることができる。
In the fastening method according to the present embodiment described above, the thermal expansion amount Y is calculated based on the temperature inside the tightening
したがって、本実施の形態の締結方法によれば、焼き締めの再作業が発生することを防止して、焼き締めにかかる作業時間を可及的に短縮することができる。 Therefore, according to the fastening method of the present embodiment, it is possible to prevent the reworking of baking from occurring, and to shorten the work time required for baking as much as possible.
また、本実施の形態では、距離計測装置30が、第1装置31と第2装置32とを含み、第1装置31と第2装置32とが離間した距離を計測可能であり、第1装置31は、第1ナット5Aにおける頂面51に設置され、第2装置32は、第2ナット5Bにおける頂面52に設置される。この場合、距離計測装置30の設置が容易であるため、距離計測装置30の設置の作業に手間がかからない。
In the present embodiment, the distance measuring device 30 includes the first device 31 and the second device 32, and can measure the distance at which the first device 31 and the second device 32 are separated from each other. 31 is installed on the
(変形例)
以上に説明した実施の形態では、焼き締めボルト4が加熱前の温度に冷却された際に、第1ナット5Aが第1フランジ1Aに隙間無く当接すると共に第2ナット5Bが第2フランジ1Bに隙間無く当接し、第1ナット5Aの頂面51と第2ナット5Bの頂面52との間の距離DがF1+F2+H1+H2(F1:第1フランジ1Aの厚さ、F2:第2フランジ1Bの厚さ、H1:第1ナット5Aの高さ、H2:第2ナット5Bの高さ)となる状態を、冷却後の第1ナット5A及び第2ナット5Bの所望の位置、すなわち「所定の締結位置」として扱っている。そして、焼き締めボルト4が加熱前の温度に冷却された際に、第1ナット5A及び第2ナット5Bが、この「所定の締結位置」となった際に、第1フランジ1Aと第2フランジ1Bとが強固に締結されていると評価している。
(Modification)
In the embodiment described above, when the
一方で、変形例として、第1ナット5Aが第1フランジ1Aに隙間無く当接すると共に第2ナット5Bが第2フランジ1Bに隙間無く当接し、かつ、焼き締めボルト4が目標伸び量Sだけ伸びた状態を、冷却後の第1ナット5A及び第2ナット5Bの所望の位置、すなわち「所定の締結位置」として扱うこともできる。この場合、第1フランジ1Aの厚さF1、第2フランジ1Bの厚さF2、第1ナット5Aの高さH1、第2ナット5Bの高さH2、加熱コイル10によって加熱される前の焼き締めボルト4の長さL、温度センサ20により検出される焼き締めボルト4の内部の温度T1、加熱コイル10によって加熱される前の焼き締めボルト4の内部の温度T2、及び焼き締めボルトの線膨張係数αを用いて、調整距離Xを、以下の式(3)により算出することができる。
X=α×L×(T1−T2)+F1+F2+H1+H2−S・・・(3)
On the other hand, as a modification, the
X = α × L × (T1-T2) + F1 + F2 + H1 + H2-S (3)
上記(3)の式で調整距離Xを算出して、この調整距離Xに、第1ナット5Aの頂面51と第2ナット5Bの頂面52との間の距離Dを調整した場合には、焼き締めボルト4が加熱前の温度に冷却された際に、焼き締めボルト4が冷却による収縮代として目標伸び量Sの距離を残した状態で、第1ナット5Aが第1フランジ1Aに当接すると共に第2ナット5Bが第2フランジ1Bに当接する。この状態から、焼き締めボルト4は、目標伸び量Sの距離だけ収縮しようとするが、第1ナット5A及び第2ナット5Bに押し付けられて収縮を阻害されて、第1ナット5A及び第2ナット5Bから反作用を受け、目標伸び量S分だけ伸びることになる。したがって、目標伸び量Sを考慮した調整距離Xへの調整により、焼き締めボルト4に目標伸び量Sが得られる。
When the adjustment distance X is calculated by the expression (3) and the distance D between the
なお、冷却後に、焼き締めボルト4に目標伸び量Sが得られているか否かを確認してもよい。この場合、例えば、焼き締めボルト4の両端部間の距離が、加熱される前の焼き締めボルト4の長さL+目標伸び量S±許容誤差範囲に入っているか否かを確認することにより、焼き締めボルト4に目標伸び量Sが得られているか否かを確認してもよい。
In addition, after cooling, it may be confirmed whether or not the target elongation amount S is obtained in the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記の実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the above embodiment is presented as an example, and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、上述の実施の形態では、タービン車室の締結を行っているが、本実施の形態と同様の締結方法は、一般的に分割可能に構成されるタービン高圧または中圧室におけるフランジ部分や、主蒸気管におけるフランジ部分に適用されてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the turbine casing is fastened. However, the fastening method similar to the present embodiment is generally the flange portion in the turbine high-pressure or intermediate-pressure chamber configured to be separable. The flange portion of the main steam pipe may be applied.
また、上述したような第1フランジ1A及び第2フランジ1Bには、複数の焼き締めボルト4が設置される。上述の実施の形態では、一本の焼き締めボルト4の焼き締めによる締結方法を説明したが、当該締結方法は、複数の焼き締めボルト4で同時に行われてもよい。この場合、第1フランジ1A及び第2フランジ1Bの締結を一層効率的に進めることができる。
A plurality of
また、上述の実施の形態では、距離計測装置30が、第1ナット5Aの頂面51と第2ナット5Bの頂面52との間の距離Dを計測するようになっているが、例えば、距離計測装置30は、第1ナット5Aの底面(第1フランジ1Aに向き合う側の面)と第2ナット5Bの底面(第2フランジ1Bに向き合う側の面)との間の距離を計測するようになっていてもよい。この場合の調整距離Xの決定は、例えば、上述した式(2)の右辺から第1ナット5Aの高さH1、第2ナット5Bの高さH2を差し引いた式を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the distance measuring device 30 measures the distance D between the
また、上述の実施の形態では、距離計測装置30が、焼き締めボルト4の加熱後に設置されているが、距離計測装置30は、焼き締めボルト4の加熱前に設置されてもよい。また、焼き締めボルト4の加熱には、加熱コイル10が用いられているが、その他の加熱部材が用いられても構わない。
In the above-described embodiment, the distance measuring device 30 is installed after the
1A 第1フランジ、1B 第2フランジ、2A 第1穴、2B 第2穴、4 焼き締めボルト、4A 第1雄ねじ部 、4B 第2雄ねじ部、4C 加熱コイル設置穴、5A 第1ナット、5B 第2ナット、10 加熱コイル、20 温度センサ、30 距離計測装置、31 第1装置、32 第2装置。 1A 1st flange, 1B 2nd flange, 2A 1st hole, 2B 2nd hole, 4 Baking bolt, 4A 1st male screw part, 4B 2nd male screw part, 4C Heating coil installation hole, 5A 1st nut, 5B 1st 2 nuts, 10 heating coil, 20 temperature sensor, 30 distance measuring device, 31 first device, 32 second device.
Claims (3)
前記第1フランジに形成された穴及び前記第2フランジに形成された穴に、焼き締めボルトを挿入し、前記焼き締めボルトの一端部から前記焼き締めボルトに第1ナットを螺合すると共に、前記焼き締めボルトの他端部から前記焼き締めボルトに第2ナットを螺合する工程と、
前記焼き締めボルトに形成された加熱部材設置穴に加熱部材を設置して、前記加熱部材を発熱させて前記焼き締めボルトを加熱する工程と、
前記焼き締めボルトの加熱後に、前記加熱部材設置穴から前記加熱部材を取り外し、前記加熱部材設置穴に温度センサを設置する工程と、
前記第1ナットと前記第2ナットとの間の距離を計測可能な距離計測装置を所定位置に設置する工程と、
前記温度センサにより検出される前記焼き締めボルトの内部の温度と前記焼き締めボルトの線膨張係数とに基づき、前記焼き締めボルトの熱膨張量を算出する工程と、
前記焼き締めボルトが加熱前の温度に冷却された際に前記第1ナットと前記第2ナットとを所定の締結位置に位置付けるための、前記焼き締めボルトが加熱された状態での前記第1ナットと前記第2ナットとの間の距離を、調整距離として前記焼き締めボルトの熱膨張量に基づき決定する工程と、
前記距離計測装置を用いて、前記第1ナットと前記第2ナットとの間の距離を前記調整距離に調整する工程と、
を備えることを特徴とする焼き締めボルトによる締結方法。 A fastening method using a tightening bolt for fastening a first flange formed on a first structure and a second flange formed on a second structure using a tightening bolt,
Inserting a baking bolt into the hole formed in the first flange and the hole formed in the second flange, and screwing the first nut from one end of the baking bolt to the baking bolt; A step of screwing a second nut from the other end of the baking bolt to the baking bolt;
Installing a heating member in a heating member installation hole formed in the baking bolt, and heating the baking bolt by heating the heating member;
After heating the baking bolt, removing the heating member from the heating member installation hole, and installing a temperature sensor in the heating member installation hole;
Installing a distance measuring device capable of measuring a distance between the first nut and the second nut at a predetermined position;
Calculating a thermal expansion amount of the baking bolt based on an internal temperature of the baking bolt detected by the temperature sensor and a linear expansion coefficient of the baking bolt;
The first nut in a heated state for positioning the first nut and the second nut at a predetermined fastening position when the baking bolt is cooled to a temperature before heating. Determining the distance between the second nut and the second nut as an adjustment distance based on the amount of thermal expansion of the baked bolt;
Adjusting the distance between the first nut and the second nut to the adjustment distance using the distance measuring device;
A fastening method using a baked bolt.
ことを特徴とする請求項1に記載の焼き締めボルトによる締結方法。 The fastening method using a tightening bolt according to claim 1, wherein the distance measuring device is installed after the baking bolt is heated.
前記第1装置は、前記第1ナットにおける前記焼き締めボルトの前記一端部側を向く頂面に設置され、前記第2装置は、前記第2ナットにおける前記焼き締めボルトの前記他端部側を向く頂面に設置される
ことを特徴とする請求項1または2に記載のボルトによる締結方法。 The distance measuring device includes a first device and a second device, and is capable of measuring a distance between the first device and the second device,
The first device is installed on a top surface of the first nut facing the one end side of the baking bolt, and the second device is configured to connect the other end side of the baking bolt in the second nut. The fastening method using a bolt according to claim 1, wherein the fastening method is performed on a facing top surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014221565A JP6371672B2 (en) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | Fastening method using a shrink bolt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014221565A JP6371672B2 (en) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | Fastening method using a shrink bolt |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016089871A true JP2016089871A (en) | 2016-05-23 |
JP6371672B2 JP6371672B2 (en) | 2018-08-08 |
Family
ID=56017292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014221565A Expired - Fee Related JP6371672B2 (en) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | Fastening method using a shrink bolt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6371672B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111649047A (en) * | 2020-05-18 | 2020-09-11 | 西安交通大学 | Optical fiber smart bolt suitable for high temperature and preparation method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5627605U (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-14 | ||
JPS5697609U (en) * | 1979-12-26 | 1981-08-03 | ||
JPH09219286A (en) * | 1996-02-08 | 1997-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Heating coil with temperature sensor and temperature measuring method |
JPH10103325A (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-21 | Toshiba Corp | Method for fastening flange by bolt |
JPH11257201A (en) * | 1998-03-12 | 1999-09-21 | Toshiba Corp | Divided water mill structure and heating method for shrink fastening bolt |
-
2014
- 2014-10-30 JP JP2014221565A patent/JP6371672B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5627605U (en) * | 1979-08-09 | 1981-03-14 | ||
JPS5697609U (en) * | 1979-12-26 | 1981-08-03 | ||
JPH09219286A (en) * | 1996-02-08 | 1997-08-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Heating coil with temperature sensor and temperature measuring method |
JPH10103325A (en) * | 1996-09-25 | 1998-04-21 | Toshiba Corp | Method for fastening flange by bolt |
JPH11257201A (en) * | 1998-03-12 | 1999-09-21 | Toshiba Corp | Divided water mill structure and heating method for shrink fastening bolt |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111649047A (en) * | 2020-05-18 | 2020-09-11 | 西安交通大学 | Optical fiber smart bolt suitable for high temperature and preparation method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6371672B2 (en) | 2018-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105716732B (en) | A kind of surface temperature measurement device and its installation method | |
KR102017952B1 (en) | Turbine assembly method | |
JP6371672B2 (en) | Fastening method using a shrink bolt | |
EP3844464B1 (en) | Temperature sensor system | |
US20140214182A1 (en) | Method of determining optimal torque of a foundation fastener | |
US20140020483A1 (en) | Measurement device and method for generator | |
US10731492B2 (en) | Component joint | |
KR101275818B1 (en) | Light weight pulley manufacturing method and manufacturing the lightweight pulley | |
US9829047B2 (en) | Shaft clamp assembly and a method of using the same | |
CN107002728B (en) | Tensioning device for a first and a second component | |
JP2013040647A (en) | Gasket interference measuring method of flange | |
RU2010133860A (en) | TURBINE HOUSING WITH WALL FACING | |
JP2016191594A (en) | Jig for installing sensor to cylindrical member surface | |
CN109604389A (en) | A kind of big thickness rectifier brazing deformation bearing calibration and device | |
US11897101B2 (en) | Flexible implement positioner | |
US9441498B2 (en) | Process and tool for aligning a seal housing assembly with a casing of a gas turbine engine | |
US11840934B2 (en) | Casing deformation amount measuring apparatus and casing deformation amount measuring method | |
JP6374658B2 (en) | Optical fiber mounting structure | |
JP6264154B2 (en) | Calorimeter and calorie measuring method | |
JP2013174451A (en) | Temperature measuring device of housing and temperature measuring method for housing | |
KR101831682B1 (en) | Apparatus and method for measuring gas temperature | |
KR102772650B1 (en) | Casing deformation amount measuring apparatus and casing deformation amount measuring method | |
KR100941888B1 (en) | Axial position measuring tool for turbine coupling | |
CN109736939A (en) | A kind of debugging process in assembly and pairing of diesel generator with long shaft system | |
US20170205258A1 (en) | Test fixture, system and method for concentricity measurement tool calibration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170313 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20171121 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20171122 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20171220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180109 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180131 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180615 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180713 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6371672 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |