JP2016151263A - タービン設備および軸受台 - Google Patents

Abstract

【課題】タービン車室が熱膨張により変形する場合であっても回転軸とタービン車室の中心軸とを一致させた状態で回転軸を軸受台によって支持する。【解決手段】低圧タービン車室３１と、回転軸６０を支持する軸受台３２とを備え、低圧タービン車室３１は、軸受台３２を支持する突出部３１ａを備え、軸受台３２は、突出部３１ａの上方に配置されるとともに軸線Ｘに沿った軸線方向に直交する水平方向への突出部３１ａの相対移動を可能とするフランジ部３２ａと、設置面Ｓに設置される基礎部３３の上方に配置されるとともに基礎部３３に対する軸線方向の相対移動を可能とするスライド用キー溝とを備えるタービン設備を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、タービン設備および軸受台に関するものである。

従来、回転軸を介して連結される複数のタービンの間、またはタービンと圧縮機との間等に配置されるとともに回転軸を支持する軸受箱が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１に開示されるタービンの下車室本体部分には回転軸の軸方向に沿って突出する猫足部が形成されており、猫足部の下面が軸受箱に設けられる猫足台によって支持されるようになっている。

特許第５６１１４２５号公報

特許文献１に開示されるタービンの車室が運転中に加熱される場合、車室全体が回転軸の軸方向に直交する径方向に熱膨張する。タービンの車室が設置面に設置されている場合、車室全体が径方向に熱膨張するのに伴って車室の中心軸が上方へ移動するとともに猫足部も上方へ移動する。

熱伸びによる車室の変形量が大きくなる場合、車室の中心軸が軸受箱に支持される回転軸よりも上方に移動してこれらの軸が一致しない状態となる。この場合、タービンの内部で回転軸回りに設けられるシール部材と回転軸との間のクリアランスに悪影響を及ぼす可能性がある。

また、熱伸びによる車室の変形量が大きくなる場合、猫足部が上方へ移動して軸受箱の猫足台に支持されない状態となる。この場合、タービンの車室の荷重が猫足台によって支持されない状態となり、他の箇所に過大な荷重がかかる可能性がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、タービン車室が熱膨張により変形する場合であっても回転軸とタービン車室の中心軸とを一致させた状態で回転軸を軸受台によって支持することが可能なタービン設備および軸受台を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様に係るタービン設備は、設置面に設置されるとともに軸線に沿って延びる回転軸を内部に収容するタービン車室と、前記タービン車室の前記軸線に沿った一端側に設けられるとともに前記回転軸を支持する軸受台とを備え、前記タービン車室は、前記軸受台を支持する軸受台支持部を備え、前記軸受台は、前記軸受台支持部の上方に配置されるとともに前記軸線に沿った軸線方向に直交する水平方向への前記軸受台支持部の相対移動を可能とする一対のフランジ部と、前記設置面に設置される基礎部の上方に配置されるとともに該基礎部に対する前記軸線方向の相対移動を可能とする移動機構と、を備える。

本発明の一態様に係るタービン設備によれば、タービン車室の一端側に設けられる軸受台支持部が、その上方に配置されるフランジ部を介して軸受台を下方から支持している。そのため、タービン設備の運転中にタービン車室が熱膨張してタービン車室の中心軸が上方に移動すると、それに伴って軸受台支持部に支持される軸受台も上方に移動する。したがって、タービン車室が熱膨張により変形する場合であっても、回転軸とタービン車室の中心軸とを一致させた状態とすることができる。

また、本発明の一態様に係るタービン設備によれば、タービン車室が熱膨張しても、フランジ部に対して軸受台支持部が回転軸の軸線方向に直交する水平方向へ相対移動することが可能となっている。そのため、タービン車室が熱膨張して軸受台支持部が水平方向に移動したとしても、軸受台支持部がフランジ部を介して軸受台を下方から支持する状態を適切に維持することができる。
このように、本発明の一態様に係るタービン設備によれば、タービン車室が熱膨張により変形する場合であっても回転軸とタービン車室の中心軸とを一致させた状態で回転軸を軸受台によって支持することが可能なタービン設備を提供することができる。

本発明の一態様に係るタービン設備において、前記軸受台支持部は、前記タービン車室の前記軸線に沿った一端側における前記軸線を挟む両側に該軸線に沿って突出する一対の突出部を備え、前記一対の突出部の先端側の上方に配置される一対の前記フランジ部には、鉛直方向に貫通する一対の貫通穴が形成されており、前記一対の突出部の前記先端側の上方で前記一対の貫通穴と対向する位置には一対の締結穴が形成されており、前記タービン車室は、前記一対の貫通穴に挿入された状態で前記一対の締結穴に締結される一対の締結部材を備え、前記貫通穴の前記軸線方向の第１長さおよび前記貫通穴の前記水平方向の第２長さが、前記締結部材の外径よりも長い構成であってもよい。

本構成に係るタービン設備によれば、一対の貫通穴の軸線方向の第１長さおよび軸線方向に直交する水平方向の第２長さが一対の締結部材の外径よりも長い。そのため、運転時の熱膨張によって一対の突出部が軸線方向に移動すると軸受台に形成される一対のフランジ部に対して軸線方向に相対移動する。同様に、運転時の熱膨張によって一対の突出部が水平方向に移動すると軸受台に形成される一対のフランジ部に対して水平方向に相対移動する。
このように本構成に係るタービン設備によれば、運転時の熱膨張によって一対の突出部が軸線方向またはそれに直交する水平方向へ移動しても、一対の突出部が軸受台を支持する状態を適切に維持することができる。

本発明の一態様に係る軸受台は、軸線に沿って延びる回転軸を支持する軸受台であって、設置面に設置されるとともに前記回転軸を内部に収容するタービン車室の前記軸線に沿った一端側に設けられており、前記タービン車室は、前記軸受台を支持する軸受台支持部を備えており、前記軸受台支持部の上方に配置されるとともに前記軸線に沿った軸線方向に直交する水平方向への前記軸受台支持部の相対移動を可能とするフランジ部と、前記設置面に設置される基礎部の上方に配置されるとともに該基礎部に対する前記軸線方向の相対移動を可能とする移動機構と、を備える。

本発明の一態様に係る軸受台によれば、タービン車室の一端側に設けられる軸受台支持部によって、その上方に配置されるフランジ部を介して軸受台が下方から支持されている。そのため、タービン設備の運転中にタービン車室が熱膨張してタービン車室の中心軸が上方に移動すると、それに伴って軸受台支持部に支持される軸受台も上方に移動する。したがって、タービン車室が熱膨張により変形する場合であっても、回転軸とタービン車室の中心軸とを一致させた状態とすることができる。

また、本発明の一態様に係る軸受台によれば、タービン車室が熱膨張しても、フランジ部に対して軸受台支持部が回転軸の軸線方向に直交する水平方向へ相対移動することが可能となっている。そのため、タービン車室が熱膨張して軸受台支持部が水平方向に移動したとしても、軸受台支持部がフランジ部を介して軸受台を下方から支持する状態を適切に維持することができる。
このように、本発明の一態様に係る軸受台によれば、タービン車室が熱膨張により変形する場合であっても回転軸とタービン車室の中心軸とを一致させた状態で回転軸を支持することが可能な軸受台を提供することができる。

本発明の一態様に係る軸受台において、前記軸受台支持部は、前記タービン車室の前記軸線に沿った一端側における前記軸線を挟む両側に該軸線に沿って突出する一対の突出部を備え、前記一対の突出部の先端側の上方に配置される一対の前記フランジ部には、鉛直方向に貫通する一対の貫通穴が形成されており、前記一対の突出部の前記先端側の上方で前記一対の貫通穴と対向する位置には一対の締結穴が形成されており、一対の締結部材が前記一対の貫通穴に挿入された状態で前記一対の締結穴に締結されており、前記貫通穴の前記軸線方向の第１長さおよび前記貫通穴の前記水平方向の第２長さが、前記締結部材の外径よりも長い構成であってもよい。

本構成に係る軸受台によれば、一対の貫通穴の軸線方向の第１長さおよび軸線方向に直交する水平方向の第２長さが一対の締結部材の外径よりも長い。そのため、運転時の熱膨張によって一対の突出部が軸線方向に移動すると軸受台に形成される一対のフランジ部に対して軸線方向に相対移動する。同様に、運転時の熱膨張によって一対の突出部が水平方向に移動すると軸受台に形成される一対のフランジ部に対して水平方向に相対移動する。
このように本構成に係る軸受台によれば、運転時の熱膨張によって一対の突出部が軸線方向またはそれに直交する水平方向へ移動しても、一対の突出部が軸受台を支持する状態を適切に維持することができる。

本発明によれば、タービン車室が熱膨張により変形する場合であっても回転軸とタービン車室の中心軸とを一致させた状態で回転軸を軸受台によって支持することが可能なタービン設備および軸受台を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る舶用推進プラントの構成図である。 図１に示す低圧タービンを示す正面図である。 図１に示す低圧タービンを示す平面図である。 図２に示す軸受台のＡ−Ａ矢視側断面図であり、（ａ）がタービン設備の運転前の状態を示し、（ｂ）がタービン設備の運転中の状態を示す。 図４（ａ）に示す軸受台のＢ−Ｂ矢視断面図である。 図２に示す低圧タービンの要部拡大図であり、（ａ）がタービン設備の運転前の状態を示し、（ｂ）がタービン設備の運転中の状態を示す。 比較例の低圧タービンを示す正面図である。 図７に示す比較例の軸受台のＣ―Ｃ矢視側断面図であり、（ａ）がタービン設備の運転前の状態を示し、（ｂ）がタービン設備の運転中の状態を示す。

本発明の一実施形態の舶用推進プラント１について、図面を参照して以下に説明する。
図１に示すように、本実施形態の舶用推進プラント１は、蒸気によってタービンを回転させることによりタービンに取り付けられた回転軸に回転動力を与えるタービン設備１００と、過熱蒸気を生成してタービン設備１００へ供給する舶用ボイラ２００と、回転軸の回転動力を減速してプロペラ軸を回転させる減速機３００と、減速機３００によって回転させられるプロペラ軸７０に連結されて船舶の推進力を発生させるプロペラ４００と、タービン設備１００で用いられた蒸気を冷却して凝縮させる復水器５００とを備える。

タービン設備１００は、舶用ボイラ２００で生成された過熱蒸気が供給される高圧タービン１０と、高圧タービン１０から排出されて再熱器２５０によって再熱された再熱蒸気が供給される中圧タービン２０と、中圧タービン２０から排出された蒸気が供給される低圧タービン３０と、舶用ボイラ２００で生成された過熱蒸気が供給されるとともに船舶の後進時に用いられる後進用タービン４０とを備える。

高圧タービン１０と中圧タービン２０とを連結する回転軸５０は、更に減速機３００に連結されている。また、低圧タービン３０に連結される回転軸６０は、更に減速機３００に連結されている。そのため、高圧タービン１０および中圧タービン２０によって回転軸５０に与えられた回転動力と低圧タービン３０によって回転軸６０に与えられた回転動力とは、それぞれ減速機３００に伝達される。

なお、回転軸５０と減速機３００との連結位置および回転軸６０と減速機３００との連結位置には、ダイヤフラムカップリング（図示略）を採用してもよい。ダイヤフラムカップリングを採用することにより、回転軸５０および回転軸６０が熱膨張等によって軸線方向に伸縮する場合でも、各回転軸が減速機３００の回転動力を伝達する状態を適切に維持することができる。

減速機３００は、回転軸５０の回転数および回転軸６０の回転数をそれぞれ減速させ、回転軸５０および回転軸６０の回転動力をプロペラ軸７０に伝達する。プロペラ軸７０に連結されるプロペラ４００は、減速機３００から伝達される回転動力により回転することにより船舶を推進させる回転動力を発生させる。

舶用ボイラ２００は、燃料を燃焼させる主バーナ２１０と、主バーナ２１０が配置されて燃料の燃焼領域を形成する火炉２２０と、火炉２２０内での燃料の燃焼により生成される燃焼ガスによって水を蒸発させる蒸発管群２３０と、蒸発管群２３０で生成された蒸気を過熱して過熱蒸気を生成して高圧タービン１０へ供給する過熱器２４０と、高圧タービン１０から排出された蒸気を過熱する再熱器２５０とを備える。

復水器５００は、低圧タービン３０から排出される蒸気および後進用タービン４０から排出される蒸気を海水等の冷却水によって凝縮させる装置である。復水器５００による蒸気の凝縮により生成された水は、水ドラムを介して再び蒸発管群２３０へ供給される。

次に、図２から図６を参照して、本実施形態の低圧タービン３０についてより詳細に説明する。
図２に正面図に示すように、低圧タービン３０は、復水器５００の上面により形成される設置面Ｓに設置される低圧タービン車室３１と、低圧タービン車室３１の一端側に設けられるとともに低圧タービン車室３１の内部にその一部が収容される回転軸６０を支持する軸受台３２とを備える。
なお、以下の説明において、“水平方向”とは、低圧タービン３０が設置される設置面Ｓに対して傾きのない方向をいう。また、“鉛直方向”とは、低圧タービン３０が設置される設置面Ｓに直交する方向をいう。そのため、以下の説明における“水平方向”および“鉛直方向”は、舶用推進プラント１を備える船舶の海水面に対する傾斜角度にかかわらず、設置面Ｓを基準として一意に定まる方向をいう。

低圧タービン車室３１は、金属製の部材により形成されており、軸線Ｘに沿って延びるとともに外周面にタービン翼（図示略）が取り付けられた回転軸６０を内部に収容している。低圧タービン車室３１には、中圧タービン２０から排出された蒸気が蒸気入口３１jから供給される。そのため、タービン設備１００の運転中において、低圧タービン車室３１は蒸気によって加熱されて熱膨張する。低圧タービン車室３１は復水器５００の上面である設置面Ｓに設置されているため、蒸気によって加熱されて熱膨張すると、鉛直方向の上側に全高が伸びるとともに軸線Ｘに沿った全長が伸びる。タービン設備１００の運転中の低圧タービン車室３１の内部温度は、例えば、上流側の蒸気入口３１ｊにて３５０℃〜４００℃程度となる。

低圧タービン車室３１は、図３の平面図に示すように、低圧タービン車室３１の軸線Ｘに沿った一端側における軸線Ｘを挟む両側に軸線Ｘに沿って突出する一対の突出部３１ａ，３１ｂ（軸受台支持部）を備える。図４（ａ）および図４（ｂ）の側断面図に示すように、一対の突出部３１ａ，３１ｂは、軸受台３２が備える一対のフランジ部３２ａ，３２ｂを介して軸受台３２の重量を支持するようになっている。また、一対の突出部３１ａ，３１ｂの上面には、内周面に雌ねじが形成された一対の締結穴３１ｄ，３１ｅが形成されている。

図２に示すように、突出部３１ａは、フランジ部３２ａの下方に配置される先端側が軸線Ｘに沿って伸びる形状となっている。一方、突出部３１ａの低圧タービン車室３１側は、低圧タービン車室３１から軸受台３２に向けて鉛直方向の上方から下方に傾斜した形状となっている。突出部３１ａの低圧タービン車室３１側を傾斜した形状とすることで、突出部３１ａの先端側と低圧タービン車室３１側との連結部分に局所的な負荷がかかることが抑制される。
なお、突出部３１ａの先端側と低圧タービン車室３１側との連結部分は、図２に示す形状に替えて、局所的な負荷をより抑制できる曲面形状で形成するようにしてもよい。
なお、ここでは、突出部３１ａの形状について説明したが、突出部３１ｂの形状も突出部３１ａと同様であるものとする。

また、低圧タービン車室３１は、図２の正面図に示すように、低圧タービン車室３１の軸線Ｘに沿った一端側に配置されるとともに軸受台３２を軸線Ｘに沿った軸線方向に押し出して移動させるセンタリングビーム３１ｃ（押出部）を備える。
センタリングビーム３１ｃは、軸線Ｘ方向の一端が低圧タービン車室３１の下方に取り付けられ、軸線Ｘ方向の他端が軸受台３２の下方に取り付けられる。図２に示すように、センタリングビーム３１ｃは、正面視した場合に下方が開口した部材となっている。
低圧タービン車室３１が熱膨張すると、低圧タービン車室３１の軸線Ｘ方向の熱伸びが生じる。センタリングビーム３１ｃは、この熱伸びを軸受台３２に伝達し、軸受台３２を軸線Ｘ方向に押し出す。

また、低圧タービン車室３１が熱膨張すると、低圧タービン車室３１の蒸気入口３１ｊの部分が、軸線Ｘに直交する鉛直方向の下方に向けて移動する。センタリングビーム３１ｃは、この熱膨張によって開口が狭まるように撓み、軸受台３２を鉛直方向の下方に向けて移動させる。これにより、低圧タービン車室３１と軸受台３２との鉛直方向の変位差が生じないように調整される。
また、低圧タービン車室３１は、図４（ａ）および図４（ｂ）の側断面図に示すように、一対の締結穴３１ｄ，３１ｅに締結される一対の締結ボルト３１ｆ，３１ｇ（締結部材）を備える。

軸受台３２は、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、軸線Ｘに直交する水平方向にそれぞれ突出するとともに一対の突出部３１ａ，３１ｂの先端側の上面と対向する位置に配置される一対のフランジ部３２ａ，３２ｂと、基礎部３３の上面に形成されるスライド用キー３３ａと対向する位置に配置されるスライド用キー溝３２ｃ（移動機構）とを備える。

図４（ａ）は、タービン設備１００の運転前の軸受台３２の状態を示している。タービン設備１００の運転前において、低圧タービン３０には高温の蒸気が蒸気入口３１ｊに供給されないため低圧タービン車室３１は熱膨張していない。設置面Ｓに対する軸受台３２の一対のフランジ部３２ａ，３２ｂの上面の高さはＨ１となっている。また、一対の締結ボルト３１ｆ，３１ｇの水平方向の距離はＬ１となっている。

一方、図４（ｂ）は、タービン設備１００の運転中の軸受台３２の状態を示している。タービン設備１００の運転中において、低圧タービン３０には高温の蒸気が蒸気入口３１ｊに供給されているため低圧タービン車室３１は熱膨張している。そのため、低圧タービン車室３１は鉛直方向の上側に全高が伸びている。また、低圧タービン車室３１の水平方向の幅が伸びている。

低圧タービン車室３１の全高が伸びると、それに伴って一対の突出部３１ａ，３１ｂの鉛直方向の位置がタービン設備１００の運転前よりも上昇する。一対の突出部３１ａ，３１ｂの鉛直方向の位置が上昇すると、一対の突出部３１ａ，３１ｂにより一対のフランジ部３２ａ，３２ｂを介して支持されている軸受台３２の鉛直方向の位置も上昇する。そのため、図４（ｂ）に示す設置面Ｓに対する軸受台３２の一対のフランジ部３２ａ，３２ｂの上面の高さＨ２は、図４（ａ）に示す高さＨ１よりも高くなっている。

このように、本実施形態の低圧タービン３０は、低圧タービン車室３１の一端側において一対の突出部３１ａ，３１ｂが、その上面と対向する位置に配置される一対のフランジ部３２ａ，３２ｂを介して軸受台３２を下方から支持している。そのため、タービン設備１００の運転中に低圧タービン車室３１が熱膨張して低圧タービン車室３１の中心軸が上方に移動すると、それに伴って一対の突出部３１ａ，３１ｂに支持される軸受台３２も上方に移動する。したがって、低圧タービン車室３１が熱膨張により変形する場合であっても、回転軸６０と低圧タービン車室３１の中心軸とを一致させた状態とすることができる。

低圧タービン車室３１の水平方向の幅が伸びると、それに伴って一対の突出部３１ａ，３１ｂの間の水平方向の距離がタービン設備１００の運転前よりも伸びて距離Ｌ２となる。一対の突出部３１ａ，３１ｂの水平方向の距離がＬ１からＬ２に延びても、軸受台３２の一対のフランジ部３２ａ，３２ｂに形成される一対の貫通穴３２ｄ，３２ｅによって、低圧タービン車室３１が軸受台３２を支持する状態が維持される。

図５（図４（ａ）のＢ−Ｂ矢視側断面図）に示すように、一対のフランジ部３２ａ，３２ｂには、鉛直方向に貫通するとともに軸線Ｘ方向の第１長さＷ１と軸線Ｘに直交する水平方向の長さＷ２の長さが一致した平面視円形の一対の貫通穴３２ｄ，３２ｅが形成されている。前述した一対の締結穴３１ｄ，３１ｅは、一対の突出部３１ａ，３１ｂの上面で一対の貫通穴３２ｄ，３２ｅと対向する位置に形成されている。
また、低圧タービン車室３１が備える一対の締結ボルト３１ｆ，３１ｇは、図４に示すように、一対の貫通穴３２ｄ，３２ｅに挿入された状態で一対の締結穴３１ｄ，３１ｅに締結される。

また、一対のフランジ部３２ａ，３２ｂの下面には、低圧タービン車室３１の一対の突出部３１ａ，３１ｂの上面と摺動する一対のスライド台座３２ｆ，３２ｇ（摺動部材）が取り付けられている。スライド台座３２ｆ，３２ｇの下面と一対の突出部３１ａ，３１ｂの上面との間は、潤滑油によって円滑に摺動するようになっている。

図５に示すように、一対の貫通穴３２ｄ，３２ｅの水平方向の第２長さＷ２が一対の締結ボルト３１ｆ，３１ｇの外径Ｗ３よりも長い。そのため、低圧タービン車室３１の運転時の熱膨張によって一対の突出部３１ａ，３１ｂが水平方向に移動すると、軸受台３２に形成される一対のフランジ部３２ａ，３２ｂに対して一対の突出部３１ａ，３１ｂが相対移動する。

また、図５に示すように、一対の突出部３１ａ，３１ｂに締結される一対の締結ボルト３１ｆ，３１ｇが挿入される一対の貫通穴３２ｄ，３２ｅの軸線Ｘ方向の第１長さＷ１が一対の締結ボルト３１ｆ，３１ｇの外径Ｗ３よりも長い。そのため、低圧タービン車室３１の運転時の熱膨張によって一対の突出部３１ａ，３１ｂが軸線Ｘ方向に移動すると軸受台３２に形成される一対のフランジ部３２ａ，３２ｂに対して一対の突出部３１ａ，３１ｂが相対移動する。

このように、本実施形態の低圧タービン３０は、低圧タービン車室３１が熱膨張して一対の突出部３１ａ，３１ｂの配置間隔が軸線Ｘ方向に直交する水平方向に広がったとしても、一対のフランジ部３２ａ，３２ｂに対して一対の突出部３１ａ，３１ｂが水平方向へ相対移動することが可能となっている。そのため、低圧タービン車室３１が熱膨張して一対の突出部３１ａ，３１ｂの配置間隔が水平方向に広がったとしても、一対の突出部３１ａ，３１ｂが一対のフランジ部３２ａ，３２ｂを介して軸受台３２を下方から支持する状態を適切に維持することができる。

図６（ａ）は、タービン設備１００の運転前の低圧タービン３０の状態を示している。また、図６（ｂ）は、タービン設備１００の運転中の低圧タービン３０の状態を示している。
図６（ａ）に示す運転前の低圧タービン３０は低圧タービン車室３１が熱膨張しておらず、図６（ｂ）に示す運転中の低圧タービン３０は低圧タービン車室３１が熱膨張している。
低圧タービン車室３１が熱膨張すると、軸線Ｘ方向の全長が伸びる。低圧タービン車室３１は設置面Ｓに固定されているため、低圧タービン車室３１が備えるセンタリングビーム３１ｃが軸受台３２を軸線Ｘ方向に押し出して移動させて図６（ａ）に示す状態から図６（ｂ）に示す状態となる。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、軸受台３２に形成されるスライド用キー溝３２ｃは、軸線Ｘに沿って延びる溝となっている。また、基礎部３３の上面には、軸線Ｘに沿って延びるとともに上方に突出したスライド用キー３３ａが形成されている。そして、軸受台３２が備えるスライド用キー溝３２ｃには、基礎部３３の上面に形成されるスライド用キー３３ａが挿入された状態となっている。
そのため、スライド用キー溝３２ｃは、基礎部３３に対する軸線Ｘ方向の軸受台３２の相対移動を可能としつつ水平方向の軸受台３２の相対移動を阻止する機構となっている。

図４（ｂ）に示すように、低圧タービン車室３１の熱膨張によって軸受台３２の鉛直方向の位置が上昇すると、基礎部３３と軸受台３２との鉛直方向の距離が長くなるが、基礎部３３の上面に形成されるスライド用キー３３ａに軸受台３２のスライド用キー溝３２ｃが係合している。そのため、低圧タービン車室３１が熱膨張しても、基礎部３３に対する軸受台３２の水平方向の相対移動は阻止されたままとなる。

このように、本実施形態の低圧タービン３０は、低圧タービン車室３１が熱膨張して軸線Ｘに沿って軸受台３２に近付く方向に近接する場合、低圧タービン車室３１が備えるセンタリングビーム３１ｃが軸受台３２を押し出し、スライド用キー溝３２ｃによって軸受台３２が基礎部３３に対して軸線Ｘ方向に相対移動する。そのため、低圧タービン車室３１が熱膨張して軸線Ｘ方向の長さが伸びた場合でも、軸受台３２を軸線Ｘ方向の適切な位置に移動させて回転軸６０を支持させることができる。

次に、本実施形態の比較例の低圧タービン３０’について図７および図８を参照して説明する。
本実施形態の低圧タービン３０は、低圧タービン車室３１が備える一対の突出部３１ａ，３１ｂを、軸受台３２が備える一対のフランジ部３２ａ，３２ｂの下方に配置したものである。そして、一対の突出部３１ａ，３１ｂが、軸受台３２を下方から支持するものである。

それに対して、比較例の低圧タービン３０’は、低圧タービン車室３１’が備える一対の突出部３１’ａ，３１’ｂを、軸受台３２’が備える一対のフランジ部３２’ａ，３２’ｂの上方に配置したものである。そして、一対のフランジ部３２’ａ，３２’ｂが、一対の突出部３１’ａ，３１’ｂを介して低圧タービン車室３１’を支持するものである。

図７に示すように、比較例の低圧タービン３０’は、復水器５００の上方に配置されるタービン架台６００に対して、低圧タービン車室３１’と基礎部３３および軸受台３２’がそれぞれ配置されている。このようにタービン架台６００に低圧タービン車室３１’と軸受台３２’を配置しているのは、一対の突出部３１’ａ，３１’ｂの下面と一対のフランジ部３２’ａ，３２’ｂ上面との位置関係を正確に調整するためである。
このように比較例では、タービン架台６００という共通の設置面に設置して、一対の突出部３１’ａ，３１’ｂの下面と一対のフランジ部３２’ａ，３２’ｂ上面との位置関係を調整する必要がある。

図８（ａ）および図８（ｂ）は、それぞれ図７に示す軸受台３２’のＣ−Ｃ矢視側断面図である。
図８（ａ）は、タービン設備の運転前の軸受台３２’の状態を示している。タービン設備の運転前において、低圧タービン３０’には高温の蒸気が供給されないため低圧タービン車室３１’は熱膨張していない。タービン架台６００に対する軸受台３２’の一対のフランジ部３２’ａ，３２’ｂの上面の高さはＨ３となっている。

一方、図８（ｂ）は、タービン設備の運転中の軸受台３２’の状態を示している。タービン設備の運転中において、低圧タービン３０’には高温の蒸気が供給されているため低圧タービン車室３１’は熱膨張している。そのため、低圧タービン車室３１’は鉛直方向の上側に全高が伸びている。

低圧タービン車室３１’の全高が伸びると、それに伴って一対の突出部３１’ａ，３１’ｂの鉛直方向の位置がタービン設備の運転前よりも上昇する。一対の突出部３１’ａ，３１’ｂの鉛直方向の位置が上昇しても、一対のフランジ部３２’ａ，３２’ｂの鉛直方向の位置は変化しない。そのため、図８（ｂ）に示すタービン架台６００に対する軸受台３２’の一対のフランジ部３２’ａ，３２’ｂの上面の高さＨ３は、図８（ａ）に示す高さＨ３と等しい。

図８（ｂ）に示すように、一対の突出部３１’ａ，３１’ｂの鉛直方向の位置が上昇すると、それに伴って低圧タービン車室３１’の中心軸の鉛直方向の位置も上昇し、タービン架台６００からの高さがＨ４となる。高さＨ４は高さＨ３よりも高くなっている。そのため、図８（ｂ）に示す低圧タービン車室３１’が熱膨張した状態では、回転軸６０の中心軸と低圧タービン車室３１の中心軸とが一致しない状態となる。

このように、比較例の低圧タービン３０’は、低圧タービン車室３１’が熱膨張した状態では、回転軸６０を支持する軸受台３２’の位置と低圧タービン車室３１の中心軸とが一致しない状態となる。そのため、回転軸６０が適切に軸受台３２に支持されないこととなり、低圧タービン車室３１’の内部で回転軸６０回りに設けられるシール部材と回転軸６０との間のクリアランスに悪影響を及ぼす可能性がある。
それに対して本実施形態の低圧タービン３０は、低圧タービン車室３１が熱膨張した状態でも、回転軸６０を支持する軸受台３２の位置と低圧タービン車室３１の中心軸とが一致する状態が維持される。

また、比較例の低圧タービン３０’は、図８（ｂ）に示すように、一対のフランジ部３２’ａ，３２’ｂに締結される一対の締結ボルトに一対の突出部３１’ａ，３１’ｂが接触し、一対の締結ボルトに過大な荷重がかかる可能性がある。
それに対して本実施形態の低圧タービン３０は、一対のフランジ部３２ａ，３２ｂに締結される一対の締結ボルト３１ｆ，３１ｇに過大な荷重がかかることが防止される。

また、比較例の低圧タービン３０’は、タービン架台６００という共通の設置面に設置して、一対の突出部３１’ａ，３１’ｂの下面と一対のフランジ部３２’ａ，３２’ｂ上面との位置関係を調整する必要がある。
それに対して本実施形態の低圧タービン３０は、タービン架台６００という共通の設置面に設置して、一対の突出部３１ａ，３１ｂの下面と一対のフランジ部３２ａ，３２ｂ上面との位置関係を調整する必要がない。

以下、本実施形態のタービン設備１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態のタービン設備１００によれば、低圧タービン車室３１の一端側において軸線Ｘを挟む両側に軸線Ｘに沿って突出する一対の突出部３１ａ，３１ｂが、その上方に配置される一対のフランジ部３２ａ，３２ｂを介して軸受台３２を下方から支持している。そのため、タービン設備１００の運転中に低圧タービン車室３１が熱膨張して低圧タービン車室３１の中心軸が上方に移動すると、それに伴って一対の突出部３１ａ，３１ｂに支持される軸受台３２も上方に移動する。したがって、低圧タービン車室３１が熱膨張により変形する場合であっても、回転軸６０と低圧タービン車室３１の中心軸とを一致させた状態とすることができる。

また、本実施形態のタービン設備１００によれば、低圧タービン車室３１が熱膨張して軸線Ｘに沿って軸受台３２に近付く方向に近接する場合、低圧タービン車室３１が備えるセンタリングビーム３１ｃが軸受台３２を押し出し、スライド用キー溝３２ｃによって軸受台３２が基礎部３３に対して軸線Ｘ方向に相対移動する。そのため、低圧タービン車室３１が熱膨張して軸線Ｘ方向の長さが伸びた場合でも、軸受台３２を軸線Ｘ方向の適切な位置に移動させて回転軸６０を支持させることができる。

また、本実施形態のタービン設備１００によれば、低圧タービン車室３１が熱膨張して一対の突出部３１ａ，３１ｂの配置間隔が軸線Ｘ方向に直交する水平方向に広がったとしても、一対のフランジ部３２ａ，３２ｂに対して一対の突出部３１ａ，３１ｂが水平方向へ相対移動することが可能となっている。そのため、低圧タービン車室３１が熱膨張して一対の突出部３１ａ，３１ｂの配置間隔が水平方向に広がったとしても、一対の突出部３１ａ，３１ｂが一対のフランジ部３２ａ，３２ｂを介して軸受台３２を下方から支持する状態を適切に維持することができる。
このように、本実施形態のタービン設備１００によれば、低圧タービン車室３１が熱膨張により変形する場合であっても回転軸６０と低圧タービン車室３１の中心軸とを一致させた状態で回転軸６０を軸受台３２によって支持することができる。

本実施形態のタービン設備１００によれば、一対の貫通穴３２ｄ，３２ｅの軸線Ｘ方向の第１長さＷ１および軸線Ｘ方向に直交する水平方向の第２長さＷ２が一対の締結ボルト３１ｆ，３１ｇの外径Ｗ３よりも長い。そのため、運転時の熱膨張によって一対の突出部３１ａ，３１ｂが軸線Ｘ方向に移動すると軸受台３２に形成される一対のフランジ部３２ａ，３２ｂに対して軸線Ｘ方向に相対移動する。同様に、運転時の熱膨張によって一対の突出部３１ａ，３１ｂが水平方向に移動すると軸受台３２に形成される一対のフランジ部３２ａ，３２ｂに対して水平方向に相対移動する。
このように本実施形態のタービン設備１００によれば、運転時の熱膨張によって一対の突出部３１ａ，３１ｂが軸線Ｘ方向またはそれに直交する水平方向へ移動しても、一対の突出部３１ａ，３１ｂが軸受台３２を支持する状態を適切に維持することができる。

〔他の実施形態〕
以上の説明においては、軸受台３２の下面にスライド用キー溝３２ｃを設け、基礎部３３の上面にスライド用キー３３ａを設けるものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、軸受台３２の下面にスライド用キーを設け、基礎部３３の上面にスライド用キー溝を設けるようにしてもよい。

また、以上の説明においては、低圧タービン３０に低圧タービン車室３１と軸受台３２を設けるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、高圧タービン１０、中圧タービン等に低圧タービン３０と同様の支持構造を採用してもよい。

１ 舶用推進プラント
１０ 高圧タービン
２０ 中圧タービン
３０ 低圧タービン
３１ 低圧タービン車室
３１ａ，３１ｂ 突出部（軸受台支持部）
３１ｃ センタリングビーム（押出部）
３１ｄ，３１ｅ 締結穴
３１ｆ，３１ｇ 締結ボルト（締結部材）
３１ｊ 蒸気入口
３２ 軸受台
３２ａ，３２ｂ フランジ部
３２ｃ スライド用キー溝（移動機構）
３２ｄ，３２ｅ 貫通穴
３２ｆ，３２ｇ スライド台座（摺動部材）
３３ 基礎部
３３ａ スライド用キー
５０，６０ 回転軸
１００ タービン設備
Ｓ 設置面

Claims (4)

1. 設置面に設置されるとともに軸線に沿って延びる回転軸を内部に収容するタービン車室と、
   前記タービン車室の前記軸線に沿った一端側に設けられるとともに前記回転軸を支持する軸受台とを備え、
   前記タービン車室は、前記軸受台を支持する軸受台支持部を備え、
   前記軸受台は、前記軸受台支持部の上方に配置されるとともに前記軸線に沿った軸線方向に直交する水平方向への前記軸受台支持部の相対移動を可能とするフランジ部と、前記設置面に設置される基礎部の上方に配置されるとともに該基礎部に対する前記軸線方向の相対移動を可能とする移動機構と、を備えるタービン設備。
2. 前記軸受台支持部は、前記タービン車室の前記軸線に沿った一端側における前記軸線を挟む両側に該軸線に沿って突出する一対の突出部を備え、
   前記一対の突出部の先端側の上方に配置される一対の前記フランジ部には、一対の貫通穴が形成されており、
   前記一対の突出部の前記先端側の上方で前記一対の貫通穴と対向する位置には一対の締結穴が形成されており、
   前記タービン車室は、前記一対の貫通穴に挿入された状態で前記一対の締結穴に締結される一対の締結部材を備え、
   前記貫通穴の前記軸線方向の第１長さおよび前記貫通穴の前記水平方向の第２長さが、前記締結部材の外径よりも長い請求項１に記載のタービン設備。
3. 軸線に沿って延びる回転軸を支持する軸受台であって、
   設置面に設置されるとともに前記回転軸を内部に収容する軸受台支持部を備えるタービン車室の前記軸線に沿った一端側に設けられており、
   前記タービン車室は、前記軸受台を支持する軸受台支持部を備えており、
   前記軸受台支持部の上方に配置されるとともに前記軸線に沿った軸線方向に直交する水平方向への前記軸受台支持部の相対移動を可能とするフランジ部と、
   前記設置面に設置される基礎部の上方に配置されるとともに該基礎部に対する前記軸線方向の相対移動を可能とする移動機構と、を備える軸受台。
4. 前記軸受台支持部は、前記タービン車室の前記軸線に沿った一端側における前記軸線を挟む両側に該軸線に沿って突出する一対の突出部を備え、
   前記一対の突出部の先端側の上方に配置される一対の前記フランジ部には、鉛直方向に貫通する一対の貫通穴が形成されており、
   前記一対の突出部の前記先端側の上方で前記一対の貫通穴と対向する位置には一対の締結穴が形成されており、
   一対の締結部材が前記一対の貫通穴に挿入された状態で前記一対の締結穴に締結されており、
   前記貫通穴の前記軸線方向の第１長さおよび前記貫通穴の前記水平方向の第２長さが、前記締結部材の外径よりも長い請求項３に記載の軸受台。

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