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JP2021120560A - ガスタービンの分解方法、組立方法、及び、治具 - Google Patents

ガスタービンの分解方法、組立方法、及び、治具 Download PDF

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JP2021120560A JP2020014315A JP2020014315A JP2021120560A JP 2021120560 A JP2021120560 A JP 2021120560A JP 2020014315 A JP2020014315 A JP 2020014315A JP 2020014315 A JP2020014315 A JP 2020014315A JP 2021120560 A JP2021120560 A JP 2021120560A
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Abstract

【課題】ガスタービンのメンテナンスコスト及び作業時間を低減させることに貢献することができるガスタービンの分解方法、組立方法、及び、治具を提供すること。【解決手段】動翼の段ごとに径方向外側に配置されるとともに、タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、軸方向の両側のシュラウドのガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有する静翼と、を備えるガスタービンの分解方法であって、静翼に、保持治具を装着し、ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、ガイド部に応じた変形が可能な連結治具を、ガイド部に沿ってタービンケーシングの中に移動し、連結治具と保持治具とを連結し、連結治具及び保持治具並びに静翼をガイド部に沿って引き上げて、シュラウドから静翼を外す工程と、を含む。【選択図】図17

Description

本発明は、ガスタービンの分解方法、組立方法、及び、治具に関し、特に、ガスタービンにおけるタービンの静翼又はシュラウドの分解方法、組立方法、及び、治具に関する。
火力発電所においては、発電機の動力源としてガスタービン(例えば、特許文献1、2参照)が用いられている。ガスタービンは、大きく分けて、圧縮機、燃焼器、タービンに分けることができる。圧縮機は、外部から大量の空気を吸い込んで圧縮する。燃焼器は、圧縮機からの圧縮空気に燃料(軽油、灯油、天然ガスなど)を供給して燃焼させて、高温高圧ガスを発生させる。タービンは、燃焼器からの高温高圧ガスを外部に吐き出す過程で回転動力に変換する。タービンで変換された回転動力は、主に発電機の動力源になり、一部は圧縮機での空気の圧縮の動力源になる。
ガスタービンは、圧縮機、燃焼器、タービンの全体に渡って一体的に構成された回転軸となるロータを有する。ロータは、圧縮機において、周方向に間隔をおいて同じ大きさの動翼が複数固定されており、かつ、軸方向に間隔をおいて異なる大きさの動翼が複数段固定されている。また、ロータは、タービンにおいても、周方向に間隔をおいて同じ大きさの動翼が複数固定されており、かつ、軸方向に間隔をおいて異なる大きさの動翼が複数段固定されている。そのため、ロータは、非常に重い重量となる。
ガスタービンは、圧縮機、燃焼器、タービンの外郭となるケーシングを有する。ケーシングは、ロータを回転可能に支持する。ケーシングは、圧縮機、燃焼器、タービンの各部で軸方向に複数に分割されており、かつ、上下に2分割可能な構成となっている。ケーシングには、タービンの動翼の径方向外側において、わずかな隙間を介して内壁面となるシュラウドという部材が周方向に並んで嵌り合うように組付けられている。また、ケーシングには、タービンの軸方向の動翼間に配置される静翼が周方向に並んで、隣り合うシュラウド間に嵌り合うことによって組付けられている。
以上のようなガスタービンでは、タービンのオーバーホール(部品清掃、新品交換など)を行うときに、上半分の全てのケーシングを吊り上げて外し、その後、ロータを吊り上げて外した上で、タービンにおける静翼及びシュラウドを分解していた。組立時は、分解時の逆の工程を行っていた。
静翼及びシュラウドの分解では、まず、ケーシングから静翼の全てを外し、その後、シュラウドの全てを外していた。静翼やシュラウドを外す際、静翼やシュラウドにナイロンスリングを巻き付けて吊り上げていた。また、シュラウドにナイロンスリングを巻き付ける際、周方向に隣り合うシュラウド間にバール等を差し込んで隙間を作り、その隙間にナイロンスリングを通して静翼やシュラウドに巻き付けていた。動翼と静翼とシュラウドとの間にはほとんど隙間がないため、静翼やシュラウドにナイロンスリングを巻き付ける作業では、広い空間を必要としていた。そのため、上半分の全てのケーシングを吊り上げて外した上で、ロータを吊り上げて外していた。
特開2019−190447号公報 特開2015−78621号公報
以下の分析は、本願発明者により与えられる。
しかしながら、上記のようなタービンのオーバーホールを行う場合、タービンのみのオーバーホールであっても、ロータを吊り上げているので、タービンの上半分のケーシングだけでなく、圧縮機及び燃焼器の上半分のケーシングも吊り上げて外さなければならない。タービンのオーバーホールでは、余分なコストと時間がかかっていた。
また、ガスタービンのロータは、非常に重いため、屋外タイプでは現場で組み立てるクレーン等の重機が複数台必要になり、ロータを吊り上げるだけで莫大なコストと時間がかかっていた。
さらに、ナイロンスリングで静翼やシュラウドを吊り上げると、静翼やシュラウドを円弧上に移動させることができず、吊り芯が出ていないことでスムーズに移動できず、バール等で抉りながら少しずつ移動させていたので、作業性がよくなく、分解・組立作業に時間がかかっていた。
本発明の主な課題は、ガスタービンのメンテナンスコスト及び作業時間を低減させることに貢献することができるガスタービンの分解方法、組立方法、及び、治具を提供することである。
第1の視点に係るガスタービンの分解方法は、半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、前記複数段の動翼の段ごとに径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、を備えるガスタービンの分解方法であって、前記静翼に、前記静翼を保持する保持治具を装着する工程を含む。さらに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程を含む。さらに、前記連結治具と前記保持治具とを連結する工程を含む。さらに、前記連結治具及び前記保持治具並びに前記静翼を前記ガイド部に沿って引き上げて、前記タービンケーシングに装着された前記シュラウドから前記静翼を外す工程を含む。
第2の視点に係るガスタービンの分解方法は、内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、を備えるガスタービンの分解方法であって、前記シュラウドに、前記シュラウドを保持する保持治具を装着する工程を含む。さらに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程を含む。さらに、前記連結治具と前記保持治具とを連結する工程を含む。さらに、前記連結治具及び前記保持治具並びに前記シュラウドを前記ガイド部に沿って引き上げて、前記タービンケーシングから前記シュラウドを外す工程を含む。
第3の視点に係るガスタービンの組立方法は、内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、を備えるガスタービンの組立方法であって、前記タービンケーシングから外された状態の前記シュラウドに、前記シュラウドを保持する保持治具を装着する工程を含む。さらに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具と、前記保持治具とを連結する工程を含む。さらに、前記連結治具及び前記保持治具並びに前記シュラウドを、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程を含む。さらに、前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程を含む。さらに、前記保持治具を前記シュラウドから外す工程を含む。
第4の視点に係るガスタービンの組立方法は、半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、前記複数段の動翼のそれぞれの径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、を備えるガスタービンの組立方法であって、前記タービンケーシングから外された状態の前記静翼に、前記静翼を保持する保持治具を装着する工程を含む。さらに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具と、前記保持治具とを連結する工程を含む。さらに、前記連結治具及び前記保持治具並びに前記静翼を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程を含む。さらに、前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程を含む。さらに、前記保持治具を前記静翼から外す工程を含む。
第5の視点に係る静翼用治具は、半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、前記複数段の動翼の段ごとに径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、を備えるガスタービンにおける前記静翼の分解又は組立に用いられる静翼用治具であって、前記静翼を保持する保持治具を備える。さらに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能であり、前記保持治具と着脱可能に連結する連結治具を備える。
第6の視点に係るシュラウド用治具は、内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、を備えるガスタービンにおける前記シュラウドの分解又は組立に用いられるシュラウド用治具であって、前記シュラウドを保持する保持治具を備える。さらに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能であり、前記保持治具と着脱可能に連結する連結治具を備える。
前記第1〜第6の視点によれば、ガスタービンのメンテナンスコスト及び作業時間を低減させることに貢献することができる。
実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの構成を模式的に示した上半分のケーシングを外した状態の平面図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットの構成を模式的に示した平面図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットの構成を模式的に示した斜視図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットの構成を模式的に示した拡大部分平面図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットの静翼を外した状態の構成を模式的に示した拡大部分平面図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングの構成を模式的に示した平面図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングの構成を模式的に示した斜視図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットにおける2段静翼の構成を模式的に示した(A)斜視図、(B)矢視V1の図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットにおける3段静翼の構成を模式的に示した(A)斜視図、(B)矢視V2の図、(C)矢視V3の図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットにおける2段シュラウドの構成を模式的に示した(A)斜視図、(B)矢視V4の図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる2段静翼に係る静翼用保持治具の構成を模式的に示した(A)平面図、(B)矢視V5の図、(C)矢視V6の図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる3段静翼に係る静翼用保持治具の構成を模式的に示した(A)平面図、(B)矢視V9の図、(C)矢視V10の図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる静翼用連結治具ユニットの構成を模式的に示した斜視図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる静翼用連結治具の使用態様の一例を模式的に示した斜視図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法によって3段静翼を引き上げる前の状態を模式的に示した図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法によって3段静翼を引き上げる途中の状態を模式的に示した図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる2段シュラウドに係るシュラウド用保持治具の構成を模式的に示した(A)平面図、(B)矢視V11の図、(C)矢視V12の図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられるシュラウド用連結治具ユニットの構成を模式的に示した斜視図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられるシュラウド用連結治具の使用態様の一例を模式的に示した斜視図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法によって2段シュラウドを引き上げる前の状態を模式的に示した図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法によって2段シュラウドを引き上げる途中の状態を模式的に示した図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる連結機構治具の動作を模式的に示した(A)ピンロックかつプレートロックの状態の図、(B)ピンロックかつプレートロック解除の状態の図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる連結機構治具の動作を模式的に示した(A)ピンロック解除かつプレートロック解除の状態の図、(B)ピンロック解除かつプレートロック解除で取付プレートに挿入した状態の図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる連結機構治具の動作を模式的に示した(A)ピンロックかつプレートロック解除で取付プレートに挿入した状態の図、(B)ピンロックかつプレートロックで取付プレートに挿入した状態の図である。 実施形態1に係るガスタービンにおけるタービンの静翼の分解方法を模式的に示したフローチャート図である。 実施形態1に係るガスタービンにおけるタービンのシュラウドの分解方法を模式的に示したフローチャート図である。 実施形態1に係るガスタービンにおけるタービンのシュラウドの組立方法を模式的に示したフローチャート図である。 実施形態1に係るガスタービンにおけるタービンの静翼の組立方法を模式的に示したフローチャート図である。 実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンにおける上半分のタービンケーシングを外した状態の構成を模式的に示した斜視図である。
以下に説明する本開示では、モード1に係るガスタービンの分解方法及びその変形モードを適宜選択して組み合わせることができる。
前記モード1に係るガスタービンの分解方法として、半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、前記複数段の動翼の段ごとに径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、を備えるガスタービンの分解方法であって、前記静翼に、前記静翼を保持する保持治具を装着する工程と、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、前記連結治具と前記保持治具とを連結する工程と、前記連結治具及び前記保持治具並びに前記静翼を前記ガイド部に沿って引き上げて、前記タービンケーシングに装着された前記シュラウドから前記静翼を外す工程と、を含む、ガスタービンの分解方法が可能である。
前記モード1に係るガスタービンの分解方法の変形モードとして、前記シュラウドから前記静翼を外した後、前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、前記静翼から前記保持治具を外す工程と、をさらに含むことができる。
前記モード1に係るガスタービンの分解方法の変形モードとして、前記連結する工程では、前記連結治具に連結されるとともに、遠隔操作により前記保持治具と着脱可能に連結することが可能な連結機構治具を操作することにより、前記連結機構治具と前記保持治具とを連結することによって、前記連結治具と前記保持治具とを連結することができる。
本開示では、モード2に係るガスタービンの分解方法及びその変形モードを適宜選択して組み合わせることができる。
前記モード2に係るガスタービンの分解方法として、内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、を備えるガスタービンの分解方法であって、前記シュラウドに、前記シュラウドを保持する保持治具を装着する工程と、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、前記連結治具と前記保持治具とを連結する工程と、前記連結治具及び前記保持治具並びに前記シュラウドを前記ガイド部に沿って引き上げて、前記タービンケーシングから前記シュラウドを外す工程と、を含む、ガスタービンの分解方法が可能である。
前記モード2に係るガスタービンの分解方法の変形モードとして、前記シュラウドを外した後、前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、前記保持治具から前記シュラウドを外す工程と、をさらに含むことができる。
本開示では、モード3に係るガスタービンの組立方法として、内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、を備えるガスタービンの組立方法であって、前記タービンケーシングから外された状態の前記シュラウドに、前記シュラウドを保持する保持治具を装着する工程と、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具と、前記保持治具とを連結する工程と、前記連結治具及び前記保持治具並びに前記シュラウドを、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、前記保持治具を前記シュラウドから外す工程と、を含む、ガスタービンの組立方法が可能である。
本開示では、モード4に係るガスタービンの組立方法及びその変形モードを適宜選択して組み合わせることができる。
前記モード4に係るガスタービンの組立方法として、半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、前記複数段の動翼のそれぞれの径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、を備えるガスタービンの組立方法であって、前記タービンケーシングから外された状態の前記静翼に、前記静翼を保持する保持治具を装着する工程と、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具と、前記保持治具とを連結する工程と、前記連結治具及び前記保持治具並びに前記静翼を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、前記保持治具を前記静翼から外す工程と、を含む、ガスタービンの組立方法が可能である。
前記モード4に係るガスタービンの組立方法の変形モードとして、前記連結する工程、及び、前記連結を解除する工程では、前記連結治具に連結されるとともに、遠隔操作により前記保持治具と着脱可能に連結することが可能な連結機構治具を操作することにより、前記連結機構治具と前記保持治具との連結又はその解除を行うことによって、前記連結治具と前記保持治具との連結又はその解除を行うことができる。
本開示では、モード5に係る静翼用治具及びその変形モードを適宜選択して組み合わせることができる。
前記モード5に係る静翼用治具として、半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、前記複数段の動翼の段ごとに径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、を備えるガスタービンにおける前記静翼の分解又は組立に用いられる静翼用治具であって、前記静翼を保持する保持治具と、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能であり、前記保持治具と着脱可能に連結する連結治具と、を備える、静翼用治具が可能である。
前記モード5に係る静翼用治具の変形モードとして、前記連結治具に連結されるとともに、遠隔操作により前記保持治具と着脱可能に連結することが可能な連結機構治具をさらに備えることができる。
前記モード5に係る静翼用治具の変形モードとして、前記静翼は、径方向外側の面に、前記タービンケーシングのピン穴部に挿入された固定ピンと係合する固定ピン受部を有し、前記保持治具は、前記固定ピンと係合していない前記固定ピン受部と係合して前記静翼を保持するように構成することができる。
前記モード5に係る静翼用治具の変形モードとして、前記静翼は、径方向外側の面に、翼部の内側の空洞に通ずる第1の翼内空洞穴部を有し、前記保持治具は、前記第1の翼内空洞穴部と係合して前記静翼を保持するように構成することができる。
前記モード5に係る静翼用治具の変形モードとして、前記静翼は、径方向内側の面に、前記ロータを回転可能に支持するラビリンスを有するとともに、前記ラビリンスの内側に空気取入管部を有し、前記保持治具は、前記空気取入管部と係合して前記静翼を保持するように構成することができる。
前記モード5に係る静翼用治具の変形モードとして、前記保持治具は、引っ掛かっている前記空気取入管部から抜け落ちないようにするストッパ機構部を有することができる。
前記モード5に係る静翼用治具の変形モードとして、前記静翼は、径方向内側の面に、前記ロータを回転可能に支持するラビリンスを有するとともに、前記ラビリンスの内側において翼部の内側の空洞に通ずる第2の翼内空洞穴部を有し、前記保持治具は、前記第2の翼内空洞穴部と係合して前記静翼を保持するように構成することができる。
前記モード5に係る静翼用治具の変形モードとして、前記ガイド部は、溝部であり、前記連結治具は、前記ガイド部の周方向の形状に応じて変形可能に連結された複数のセンタープレートと、前記センタープレートのそれぞれの軸方向の両側に固定されるとともに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合するスライドプレートと、を備えることができる。
本開示では、モード6に係るシュラウド用治具及びその変形モードを適宜選択して組み合わせることができる。
前記モード6に係るシュラウド用治具として、内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、を備えるガスタービンにおける前記シュラウドの分解又は組立に用いられるシュラウド用治具であって、前記シュラウドを保持する保持治具と、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能であり、前記保持治具と着脱可能に連結する連結治具と、を備える、シュラウド用治具が可能である。
前記モード6に係るシュラウド用治具の変形モードとして、前記シュラウドは、軸方向の側面に側面穴部を有し、前記保持治具は、前記側面穴部と係合して前記シュラウドを保持するように構成することができる。
前記モード6に係るシュラウド用治具の変形モードとして、前記保持治具は、前記側面穴部を有する面に対する反対側の面を前記側面穴部側に押し付けるプレッシャ部を有することができる。
前記モード6に係るシュラウド用治具の変形モードとして、前記ガイド部の断面形状は、T字型になっており、前記連結治具は、前記ガイド部の周方向の形状に応じて変形可能に連結された複数のセンタープレート部と、前記センタープレート部のそれぞれに固定されるとともに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に抱え込むように係合する抱え込みアーム部と、を備えることができる。
以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。また、下記の実施形態は、あくまで例示であり、本発明を限定するものではない。
[実施形態1]
実施形態1に係るガスタービンの分解方法について説明する。
最初に、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの構成について図面を用いて説明する。図1は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの構成を模式的に示した上半分のケーシングを外した状態の平面図である。図29は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンにおける上半分のタービンケーシングを外した状態の構成を模式的に示した斜視図である。
ガスタービン1は、熱エネルギーを回転動力に変換する熱機関である。ガスタービン1は、軸方向に、圧縮機2、燃焼器3、タービン4の順に並んで配列した構成となっている。ガスタービン1は、圧縮機2、燃焼器3、タービン4の全体に渡って一体的に構成された回転軸となるロータを有する。ガスタービン1は、圧縮機2、燃焼器3及びタービン4の外郭となるケーシング5(車室)を有する。ケーシング5は、圧縮機2、燃焼器3及びタービン4の各部の間で軸方向に複数(圧縮機ケーシング11、燃焼器ケーシング15、タービンケーシング19、排気ケーシング28)に分割されており、かつ、上下に2分割可能な構成となっている。また、ガスタービン1は、圧縮機2、燃焼器3、タービン4の全体に渡って一体的に構成された回転軸となるロータ6を有する。ロータ6は、軸受部7、8を介してケーシング5に回転可能に支持されている。ロータ6は、ロータ6と同軸上にある発電機(図示せず)と連結されている。
圧縮機2は、空気を取り込む吸気口10を有し、圧縮機ケーシング11内に複数の動翼12と複数の静翼13とが空気の流れる方向(軸方向)に交互に配設されている。動翼12は、ロータ6に取付固定されている。静翼13は、圧縮機ケーシング11に取付固定されている。圧縮機2では、圧縮機ケーシング11の内壁とロータ6の外周面との径方向の間の空間が燃焼器3に近づくにつれ小さくなっている。圧縮機2は、外部から吸気口10に取り込まれた空気を、動翼12の回転により圧縮することで高温高圧の圧縮空気とする。
燃焼器3は、圧縮機2からの圧縮空気に対して、燃焼器ケーシング15内で、インジェクタ16から燃料を供給し、点火プラグ(図示せず)で点火して燃焼させることで、高温高圧ガスを発生させる。高温高圧ガスは、タービン4に供給される。
タービン4は、タービンケーシング19内に、複数の1段静翼17、複数の1段動翼20、複数の2段静翼24、複数の2段動翼21、複数の3段静翼26、複数の3段動翼22の順に燃焼ガスの流れる方向(軸方向)に配設されている。タービンケーシング19は、燃焼器3の一部を覆っている。1段動翼20、2段動翼21及び3段動翼22は、ロータ6に取付固定されている。1段動翼20、2段動翼21及び3段動翼22のそれぞれの外周には、1段動翼20、2段動翼21及び3段動翼22と間隔をおいて1段シュラウド23、2段シュラウド25及び3段シュラウド27が配されている。1段シュラウド23、2段シュラウド25及び3段シュラウド27は、それぞれ、1段動翼20、2段動翼21及び3段動翼22の外壁面となる。1段シュラウド23、2段シュラウド25及び3段シュラウド27は、タービンケーシング19に着脱可能に組付(取付固定)されている。1段静翼17は、燃焼器3の燃焼筒3aの高温高圧ガスの出口と1段シュラウド23との軸方向の間に配され、燃焼器3の高温高圧ガスの出口に固定されている(図29参照)。1段静翼17は、燃焼器3からの高温高圧ガスを整流して1段動翼20に送り出す。2段静翼24は、1段シュラウド23と2段シュラウド25との軸方向の間に配され、1段シュラウド23及び2段シュラウド25を介してタービンケーシング19に着脱可能に組付(取付固定)されている。3段静翼26は、2段シュラウド25及び3段シュラウド27との軸方向の間に配され、2段シュラウド25及び3段シュラウド27を介してタービンケーシング19に着脱可能に組付(取付固定)されている。1段シュラウド23、2段シュラウド25及び3段シュラウド27、並びに、2段静翼24及び3段静翼26は、上下のタービンケーシング19のそれぞれに取り付けられている。タービン4では、タービンケーシング19とロータ6との径方向の間の空間が排気口29に近づくにつれ大きくなっている。タービン4は、燃焼器3からの高温高圧ガスを1段動翼20、2段動翼21及び3段動翼22に作用させて排気ケーシング28の排気口29から外部に吐き出す過程で、ロータ6の回転動力に変換する。ロータ6の回転動力は、主に発電機(図示せず)の動力源になり、一部は圧縮機2での空気の圧縮の動力源になる。
ロータ6は、圧縮機2において、周方向に間隔をおいて同じ大きさの動翼12が複数固定されており、かつ、軸方向に間隔をおいて異なる大きさの動翼12が複数段固定されている。また、ロータ6は、タービン4においても、周方向に間隔をおいて同じ大きさの動翼20、21、22が複数固定されており、かつ、軸方向に間隔をおいて異なる大きさの動翼20、21、22が複数段固定されている。
次に、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの半分のタービンケーシングユニットの詳細について図面を用いて説明する。図2は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットの構成を模式的に示した平面図である。図3は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットの構成を模式的に示した斜視図である。図4は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットの構成を模式的に示した拡大部分平面図である。図5は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットの静翼を外した状態の構成を模式的に示した拡大部分平面図である。図6は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングの構成を模式的に示した平面図である。図7は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングの構成を模式的に示した斜視図である。図8は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットにおける2段静翼の構成を模式的に示した(A)斜視図、(B)矢視V1の図である。図9は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットにおける3段静翼の構成を模式的に示した(A)斜視図、(B)矢視V2の図、(C)矢視V3の図である。図10は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法の分解対象となるガスタービンの下半分のタービンケーシングユニットにおける2段シュラウドの構成を模式的に示した(A)斜視図、(B)矢視V4の図である。なお、図3では静翼24、26の翼部を省略している。また、図6、図7では凸部19b、19dのピン穴部(図5の19f、19g)を省略している。なお、説明中に周方向、軸方向及び径方向とあるときは、タービンケーシング(図1の19)の構成における周方向、軸方向及び径方向のそれぞれに対応する方向をいうものとする。
タービンケーシング19は、タービン(図1の4)における半円筒状の部材である(図6、図7参照)。タービンケーシング19は、上下が組み合わさって円筒状となる。タービンケーシング19は、内周面において、燃焼器(図1の3)側から順に間隔をおいて、係合レール部19a、凸部19b、係合レール部19c、凸部19d、及び、係合レール部19eを有する。
係合レール部19aは、1段シュラウド23と係合するためのレール状の部分である(図5参照)。係合レール部19aは、タービンケーシング19の内壁面において、径方向内側に突出し、かつ、周方向に連続して突出している(図6、図7参照)。係合レール部19aは、1段シュラウド23の外周面係合溝部23aと、周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合している。係合レール部19aの断面形状は、例えば、T字とすることができる。係合レール部19aには、複数の1段シュラウド23が周方向に並んで装着されている。係合レール部19aは、1段シュラウド23の外周面係合溝部23a、及び、シュラウド用連結治具ユニット(図18の52)の抱え込みアーム部(図17の53d、53e、53f、53g)のガイド部となる。
凸部19bは、2段静翼24をタービンケーシング19に所定の位置で固定するための凸状の部分である(図4参照)。凸部19bは、タービンケーシング19の内壁面において、径方向内側に突出し、かつ、周方向に連続して突出している(図6、図7参照)。凸部19bは、タービンケーシング19を貫通した複数のピン穴部19fを有する(図5参照)。ピン穴部19fは、周方向に所定の間隔をおいて配されている。ピン穴部19fには、固定ピン31の先端部が径方向内側に突出するように、固定ピン31が挿入されている(図4参照)。固定ピン31の先端部は、1段シュラウド23と2段シュラウド25との間に装着された2段静翼24の固定ピン受部24gと係合している。
係合レール部19cは、2段シュラウド25と係合するためのレール状の部分である(図5参照)。係合レール部19cは、タービンケーシング19の内壁面において、径方向内側に突出し、かつ、周方向に連続して突出している(図6、図7参照)。係合レール部19cは、2段シュラウド25の外周面係合溝部25aと、周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合している。係合レール部19cの断面形状は、例えば、T字とすることができる。係合レール部19cには、複数の2段シュラウド25が周方向に並んで装着されている。係合レール部19cは、2段シュラウド25の外周面係合溝部25a、及び、シュラウド用連結治具ユニット(図18の52)の抱え込みアーム部(図17の53d、53e、53f、53g)のガイド部となる。
凸部19dは、3段静翼26をタービンケーシング19に所定の位置で固定するための凸状の部分である(図4参照)。凸部19dは、タービンケーシング19の内壁面において、径方向内側に突出し、かつ、周方向に連続して突出している(図6、図7参照)。凸部19dは、タービンケーシング19を貫通した複数のピン穴部19gを有する(図5参照)。ピン穴部19gは、周方向に所定の間隔をおいて配されている。ピン穴部19gには、固定ピン32の先端部が径方向内側に突出するように、固定ピン32が挿入されている(図4参照)。固定ピン32の先端部は、2段シュラウド25と3段シュラウド27との間に装着された3段静翼26の固定ピン受部26gと係合している。
係合レール部19eは、3段シュラウド27と係合するためのレール状の部分である(図5参照)。係合レール部19eは、タービンケーシング19の内壁面において、径方向内側に突出し、かつ、周方向に連続して突出している(図6、図7参照)。係合レール部19eは、3段シュラウド27の外周面係合溝部27aと、周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合している。係合レール部19eの断面形状は、例えば、T字とすることができる。係合レール部19eには、複数の3段シュラウド27が周方向に並んで装着されている。係合レール部19eは、3段シュラウド27の外周面係合溝部27a、及び、シュラウド用連結治具ユニット(図18の52)の抱え込みアーム部(図17の53d、53e、53f、53g)のガイド部となる。
1段シュラウド23は、ロータ6の1段動翼20の径方向外側の壁面となるブロック状の部材である(図1参照)。1段シュラウド23は、セグメント構造(複数に分割された構造)となっており、隣り合う他の1段シュラウド23と嵌り合って配列して円周をなす(図2〜図5参照)。1段シュラウド23は、1段動翼20とわずかな隙間を介して配されている(図1参照)。1段シュラウド23は、径方向外側の外周面において、タービンケーシング19の係合レール部19aと係合する溝状の外周面係合溝部23aを有する。外周面係合溝部23aは周方向に連続している。外周面係合溝部23aは、係合レール部19aと、周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合している。外周面係合溝部23aは、タービンケーシング19の係合レール部19aの被ガイド部となる。1段シュラウド23は、タービンケーシング19に形成されたピン穴部(図示せず)に挿入された固定ピン(図示せず)と係合することによって、係合レール部19aの所定の位置に固定される。タービンケーシング19を分解するときは、当該固定ピンが外される。1段シュラウド23は、軸方向の排気口(図1の29)側の面において、2段静翼24の係合凸部24bと係合する溝状の側面係合溝部23bを有する。側面係合溝部23bは、周方向に連続している。側面係合溝部23bは、係合凸部24bと、周方向移動可能、かつ、径方向移動不能に係合している。側面係合溝部23bは、2段静翼24の係合凸部24b、及び、静翼用連結治具ユニット(図13の44)のスライドプレート(図13の45b)のガイド部となる。1段シュラウド23は、軸方向の燃焼器(図1の3)側の面において、側面穴部(図示せず)を有する。1段シュラウド23は、オーバーホール時(定期点検時)に手入れするために、分解、組立が行われる。
2段静翼24は、1段動翼20からのガスを整流して2段動翼21に送り出す静止した翼である(図1参照)。2段静翼24は、セグメント構造(複数に分割された構造)となっており、隣り合う他の2段静翼24と配列して円周をなす(図2〜図4参照)。2段静翼24は、1段動翼20と2段動翼21との軸方向の間に配されている(図1参照)。2段静翼24は、アウターシェル24aと、係合凸部24b、24cと、翼部24dと、インナーシェル24eと、ラビリンス24fと、固定ピン受部24gと、アウターシェルカバー穴部24hと、空気取入管部24iと、を有する(図8参照)。アウターシェル24aは、径方向外側の板状の外郭である。アウターシェル24aは、軸方向両側に係合凸部24b、24cを有する。係合凸部24bは、1段シュラウド23の側面係合溝部23bと周方向移動可能かつ径方向移動不能に係合する凸部である。係合凸部24bは、1段シュラウド23の側面係合溝部23bの被ガイド部となる。係合凸部24cは、2段シュラウド25の側面係合溝部25bと周方向移動可能かつ径方向移動不能に係合する凸部である。係合凸部24cは、2段シュラウド25の側面係合溝部25bの被ガイド部となる。翼部24dは、アウターシェル24aとインナーシェル24eとの間に複数(図8では2つ)取り付けられた翼状の部分である。翼部24dの内側は空洞となっている。インナーシェル24eは、径方向内側の板状の内郭である。ラビリンス24fは、インナーシェル24eとロータ6との間の空間の軸方向のガスの流れを規制するようにインナーシェル24eに取り付けられた箱状の部分である。ラビリンス24fは、径方向内側の面でロータ6を回転可能に支持する。ラビリンス24fは、周方向両側が開口しており、内部が空洞となっている。固定ピン受部24gは、固定ピン31を受ける部分である。固定ピン受部24gは、アウターシェル24aの径方向外側の面に突出するように取り付けられている。2段静翼24は、固定ピン受部24gがタービンケーシング19の凸部19bに形成されたピン穴部19fに挿入された固定ピン31と係合することによって、周方向の移動が規制され、凸部19b上の所定の位置に固定される。タービンケーシング19を分解するときは、当該固定ピン31が外される。アウターシェルカバー穴部24hは、アウターシェル24aのカバーに形成された穴部である。空気取入管部24iは、インナーシェル24eの径方向内側の面、及び、ラビリンス24fの内面の軸方向の片側の面に取り付けられている。2段静翼24は、オーバーホール時(定期点検時)に手入れするために、分解、組立が行われる。
2段シュラウド25は、ロータ6の2段動翼21の径方向外側の壁面となるブロック状の部材である(図1、図10参照)。2段シュラウド25は、セグメント構造(複数に分割された構造)となっており、隣り合う他の2段シュラウド25と嵌り合って配列して円周をなす(図2〜図5参照)。2段シュラウド25は、2段動翼21とわずかな隙間を介して配されている(図1参照)。2段シュラウド25は、径方向外側の外周面において、タービンケーシング19の係合レール部19cと係合する溝状の外周面係合溝部25aを有する。外周面係合溝部25aは周方向に連続している。外周面係合溝部25aは、係合レール部19cと、周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合している。外周面係合溝部25aは、タービンケーシング19の係合レール部19cの被ガイド部となる。2段シュラウド25は、タービンケーシング19に形成されたピン穴部(図示せず)に挿入された固定ピン(図示せず)と係合することによって、係合レール部19cの所定の位置に固定される。タービンケーシング19を分解するときは、当該固定ピンが外される。2段シュラウド25は、軸方向の燃焼器(図1の3)側の面において、2段静翼24の係合凸部24cと係合する溝状の側面係合溝部25bを有する。側面係合溝部25bは、周方向に連続している。側面係合溝部25bは、係合凸部24cと、周方向移動可能、かつ、径方向移動不能に係合している。側面係合溝部25bは、2段静翼24の係合凸部24c、及び、静翼用連結治具ユニット(図13の44)のスライドプレート(図13の45d)のガイド部となる。2段シュラウド25は、軸方向の排気口(図1の29)側の面において、3段静翼26の係合凸部26bと係合する溝状の側面係合溝部25cを有する。側面係合溝部25cは、周方向に連続している。側面係合溝部25cは、係合凸部26bと、周方向移動可能、かつ、径方向移動不能に係合している。側面係合溝部25cは、3段静翼26の係合凸部26b、及び、静翼用連結治具ユニット(図13の44)のスライドプレート(図13の45b)のガイド部となる。2段シュラウド25は、軸方向の燃焼器(図1の3)側の面において、側面係合溝部25bよりも径方向外側の部分に側面穴部25dを有する。2段シュラウド25は、オーバーホール時(定期点検時)に手入れするために、分解、組立が行われる。
3段静翼26は、2段動翼21からのガスを整流して3段動翼22に送り出す静止した翼である(図1参照)。3段静翼26は、セグメント構造(複数に分割された構造)となっており、隣り合う他の3段静翼26と配列して円周をなす(図2〜図4参照)。3段静翼26は、2段動翼21と3段動翼22との軸方向の間に配されている(図1参照)。3段静翼26は、アウターシェル26aと、係合凸部26b、26cと、翼部26dと、インナーシェル26eと、ラビリンス26fと、固定ピン受部26gと、翼内空洞穴部26h、26iと、を有する(図9参照)。アウターシェル26aは、径方向外側の板状の外郭である。アウターシェル26aは、軸方向両側に係合凸部26b、26cを有する。係合凸部26bは、2段シュラウド25の側面係合溝部25cと周方向移動可能かつ径方向移動不能に係合する凸部である。係合凸部26bは、2段シュラウド25の側面係合溝部25cの被ガイド部となる。係合凸部26cは、3段シュラウド27の側面係合溝部27bと周方向移動可能かつ径方向移動不能に係合する凸部である。係合凸部26cは、3段シュラウド27の側面係合溝部27bの被ガイド部となる。翼部26dは、アウターシェル26aとインナーシェル26eとの間に複数(図9では3つ)取り付けられた翼状の部分である。翼部26dの内側は空洞となっている。インナーシェル26eは、径方向内側の板状の内郭である。ラビリンス26fは、インナーシェル26eとロータ6との間の空間の軸方向のガスの流れを規制するようにインナーシェル26eに取り付けられた箱状の部分である。ラビリンス26fは、径方向内側の面でロータ6を回転可能に支持する。ラビリンス26fは、周方向両側が開口しており、内部が空洞となっている。固定ピン受部26gは、固定ピン32を受ける部分である。固定ピン受部26gは、アウターシェル26aの径方向外側の面に突出するように取り付けられている。3段静翼26は、固定ピン受部26gがタービンケーシング19の凸部19dに形成されたピン穴部19gに挿入された固定ピン32と係合することによって、周方向の移動が規制され、凸部19d上の所定の位置に固定される。タービンケーシング19を分解するときは、当該固定ピン32が外される。翼内空洞穴部26hは、ラビリンス26fの周方向の開口から見えるインナーシェル26eにおける、翼部26dの内側の空洞に通ずる穴部である。翼内空洞穴部26iは、アウターシェル26aにおける、翼部26dの内側の空洞に通ずる穴部である。3段静翼26は、オーバーホール時(定期点検時)に手入れするために、分解、組立が行われる。
3段シュラウド27は、ロータ6の3段動翼22の径方向外側の壁面となるブロック状の部材である(図1参照)。3段シュラウド27は、セグメント構造(複数に分割された構造)となっており、隣り合う他の3段シュラウド27と嵌り合って配列して円周をなす(図2〜図5参照)。3段シュラウド27は、3段動翼22とわずかな隙間を介して配されている(図1参照)。3段シュラウド27は、径方向外側の外周面において、タービンケーシング19の係合レール部19eと係合する溝状の外周面係合溝部27aを有する。外周面係合溝部27aは周方向に連続している。外周面係合溝部27aは、係合レール部19eと、周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合している。外周面係合溝部27aは、タービンケーシング19の係合レール部19eの被ガイド部となる。3段シュラウド27は、タービンケーシング19に形成されたピン穴部(図示せず)に挿入された固定ピン(図示せず)と係合することによって、係合レール部19eの所定の位置に固定される。タービンケーシング19を分解するときは、当該固定ピンが外される。3段シュラウド27は、軸方向の燃焼器(図1の3)側の面において、3段静翼26の係合凸部26cと係合する溝状の側面係合溝部27bを有する。側面係合溝部27bは、周方向に連続している。側面係合溝部27bは、係合凸部26bと、周方向移動可能、かつ、径方向移動不能に係合している。側面係合溝部27bは、3段静翼26の係合凸部26c、及び、静翼用連結治具ユニット(図13の44)のスライドプレート(図13の45d)のガイド部となる。3段シュラウド27は、軸方向の燃焼器(図1の3)側の面において、側面穴部(図示せず)を有する。3段シュラウド27は、オーバーホール時(定期点検時)に手入れするために、分解、組立が行われる。
次に、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる治具について説明する。ガスタービンの分解方法で用いられる治具として、実施形態1では、静翼用の治具と、シュラウド用の治具がある。静翼用の治具として、静翼用保持治具(図11、図12、図15、図16参照)、静翼用連結治具(図13〜図16参照)、連結機構治具(図15、図16、図22〜図24参照)がある。シュラウド用の治具として、シュラウド用保持治具(図17、図20、図21参照)、シュラウド用連結治具(図18〜図21参照)がある。
最初に、静翼用の治具について図面を用いて説明する。図11は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる2段静翼に係る静翼用保持治具の構成を模式的に示した(A)平面図、(B)矢視V5の図、(C)矢視V6の図である。図12は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる3段静翼に係る静翼用保持治具の構成を模式的に示した(A)平面図、(B)矢視V9の図、(C)矢視V10の図である。図13は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる静翼用連結治具ユニットの構成を模式的に示した斜視図である。図14は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる静翼用連結治具の使用態様の一例を模式的に示した斜視図である。図15は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法によって3段静翼を引き上げる前の状態を模式的に示した図である。図16は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法によって3段静翼を引き上げる途中の状態を模式的に示した図である。なお、説明中に周方向、軸方向及び径方向とあるときは、タービンケーシング(図1の19)の構成における周方向、軸方向及び径方向のそれぞれに対応する方向をいうものとする。また、連結機構治具の詳細については後述する(図22〜図24参照)。
静翼用保持治具41は、2段静翼(図8(A)の24)を保持する治具である(図11参照、図15、図16の43の代用)。静翼用保持治具41は、タービンケーシング19に装着された2段静翼24に対して、周方向片側から差し込み可能である。静翼用保持治具41は、径方向両側から2段静翼24を挟み込み、周方向片側から引っ張ったときに2段静翼24に係合するように、2段静翼24を保持する。静翼用保持治具41は、ビーム部41aと、取付プレート部41bと、取付穴部41cと、アーム部41dと、フック部41eと、ストッパ機構部41fと、ピン穴部41gと、ビーム部41hと、取付プレート部41iと、取付穴部41jと、アーム部41kと、フック部41mと、ピン穴部41nと、ストッパピン41pと、プレート41qと、ピン41rと、を有する。
ビーム部41aは、静翼用保持治具41のビームとなる部材である(図11参照)。ビーム部41aは、パイプ状になっており、内周に配置されたビーム部41hをスライド可能に支持する。ビーム部41aの外周面の所定の位置には、取付プレート部41bが取付固定(例えば、溶接)されている。取付プレート部41bは、プレート状になっており、所定の位置に取付穴部41cを有する。取付穴部41cには、シャックル63を介してクレーンフック64と着脱可能に連結することが可能である。ビーム部41aの端部近傍には、アーム部41dが取付固定(例えば、溶接)されている。アーム部41dは、プレート状になっており、取付プレート部41bとは反対側に延在している。アーム部41dの先端部には、フック部41eを有する。フック部41eは、2段静翼(図8(B)の24)の空気取入管部24iに係合するように構成されている。アーム部41dには、フック部41eに引っ掛かっている空気取入管部24iをフック部41eから抜け落ちないようにするストッパ機構部41fを有する。ストッパ機構部41fは、ストッパ状態とストッパ解除状態とに切替可能である。ビーム部41aは、ピン穴部41gを有する。ピン穴部41gには、ビーム部41hのピン穴部41nの位置と一致したときにストッパピン41pが挿入され、これによってビーム部41aに対するビーム部41hのスライドを規制する。
ビーム部41hは、静翼用保持治具41のビームとなる部材である(図11参照)。ビーム部41hは、パイプ状になっており、外周に配置されたビーム部41aにスライド可能に支持されている。ビーム部41hの外周面の所定の位置には、取付プレート部41iが取付固定(例えば、溶接)されている。取付プレート部41iは、プレート状になっており、取付プレート部41bと同じ方向に延在している。取付プレート部41iは、所定の位置に取付穴部41jを有する。取付穴部41jには、連結機構治具(図15、図16の61に相当)と着脱可能に連結することが可能である。ビーム部41hの端部近傍には、アーム部41kが取付固定(例えば、溶接)されている。アーム部41kは、プレート状になっており、取付プレート部41iとは反対側に延在している。アーム部41kの先端部には、フック部41mを有する。フック部41mは、2段静翼(図8の24)の固定ピン受部24gに係合するように構成されている。アーム部41kの軸方向の端面の所定の位置には、プレート41qが取付固定(例えば、溶接)されている。プレート41qの径方向内側の面には、径方向内側に突出したピン41rが取付固定(例えば、溶接)されている。ピン41rは、2段静翼(図8の24)のアウターシェルカバー穴部24hに挿入されて係合するように構成されている。なお、ピン41rの位置はアウターシェルカバー穴部24hの位置に応じて設定される。ビーム部41hは、ピン穴部41nを有する。ピン穴部41nには、ビーム部41aのピン穴部41gの位置と一致したときにストッパピン41pが挿入され、これによってビーム部41aに対するビーム部41hのスライドを規制する。
静翼用保持治具43は、3段静翼(図9の26)を保持する治具である(図12、図15、図16参照)。静翼用保持治具43は、タービンケーシング19に装着された3段静翼26に対して、周方向片側から差し込み可能である。静翼用保持治具43は、径方向両側から3段静翼26を挟み込み、周方向片側から引っ張ったときに3段静翼26に係合するように、3段静翼26を保持する。静翼用保持治具43は、ビーム部43aと、取付プレート部43bと、取付穴部43cと、アーム部43dと、軸部43eと、装着プレート部43fと、ピン穴部43gと、ビーム部43hと、取付プレート部43iと、取付穴部43jと、アーム部43kと、軸部43lと、装着プレート部43mと、ピン穴部43nと、ストッパピン43pと、を有する。
ビーム部43aは、静翼用保持治具43のビームとなる部材である(図12参照)。ビーム部43aは、パイプ状になっており、内周に配置されたビーム部43hをスライド可能に支持する。ビーム部43aの外周面の所定の位置には、取付プレート部43bが取付固定(例えば、溶接)されている。取付プレート部43bは、プレート状になっており、所定の位置に取付穴部43cを有する。取付穴部43cには、シャックル63を介してクレーンフック64と着脱可能に連結することが可能である。ビーム部43aの端部近傍には、アーム部43dが取付固定(例えば、溶接)されている。アーム部43dは、プレート状になっており、取付プレート部43bとは反対側に延在している。アーム部43dの先端部近傍には、軸部43eを介して装着プレート部43fが取付固定(例えば、溶接)されている。装着プレート部43fは、3段静翼(図9の26)の翼内空洞穴部26hに挿入されて係合するように構成されている。ビーム部43aは、ピン穴部43gを有する。ピン穴部43gには、ビーム部43hのピン穴部43nの位置と一致したときにストッパピン43pが挿入され、これによってビーム部43aに対するビーム部43hのスライドを規制する。
ビーム部43hは、静翼用保持治具43のビームとなる部材である(図12参照)。ビーム部43hは、パイプ状になっており、外周に配置されたビーム部43aにスライド可能に支持されている。ビーム部43hの外周面の所定の位置には、取付プレート部43iが取付固定(例えば、溶接)されている。取付プレート部43iは、プレート状になっており、取付プレート部43bと同じ方向に延在している。取付プレート部43iは、所定の位置に取付穴部43jを有する。取付穴部43jには、連結機構治具(図16、図17の61に相当)と着脱可能に連結することが可能である。ビーム部43hの端部近傍には、アーム部43kが取付固定(例えば、溶接)されている。アーム部43kは、プレート状になっており、取付プレート部43iとは反対側に延在している。アーム部43kの先端部近傍には、軸部43lを介して装着プレート部43mが取付固定(例えば、溶接)されている。装着プレート部43mは、3段静翼(図9の26)の翼内空洞穴部26iに挿入されて係合するように構成されている。ビーム部43hは、ピン穴部43nを有する。ピン穴部43nには、ビーム部43aのピン穴部43gの位置と一致したときにストッパピン43pが挿入され、これによってビーム部43aに対するビーム部43hのスライドを規制する。
静翼用連結治具ユニット44は、静翼用保持治具(図11の41、図12の43)に保持された静翼(図4の24、26)を、下半分のタービンケーシング19から外す際に、吊り芯を出して、静翼(24、26)をシュラウド(図4の23、25、27)の側面係合溝部(図4の23b、25b、25c、27b)に沿って円弧状に移動(スライド)させるようにするための連結治具ユニットである(図13参照)。静翼用連結治具ユニット44は、側面係合溝部23b及び側面係合溝部25b、又は、側面係合溝部25c及び側面係合溝部27bと、周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する。これにより、静翼用連結治具ユニット44は、静翼(24、26)をクレーン(図15、図16のクレーンフック64、クレーンワイヤ65)で吊り上げる際に、クレーンワイヤ65がロータ(図2の6;動翼20、21、22を含む)に抵触しないように、静翼(24、26)を移動させることができる。静翼用連結治具ユニット44は、複数の静翼用連結治具45が連結された構成となっており、隣り合う静翼用連結治具45間で回転(折れ曲がり)可能になっている。これにより、静翼用連結治具ユニット44は、円弧状の側面係合溝部(23b、25b、25c、27b)に応じた変形が可能である。静翼用連結治具ユニット44における静翼用連結治具45の個数は、タービンケーシング19から外そうとする静翼24、26の位置に応じて増減される。
静翼用連結治具45は、センタープレート45aと、スライドプレート45bと、補強部45cと、スライドプレート45dと、補強部45eと、穴部45fと、連結プレート45g、45hと、軸部45iと、を有する(図13〜図16参照)。センタープレート45aは、静翼用連結治具45が側面係合溝部23b及び側面係合溝部25b、又は、側面係合溝部25c及び側面係合溝部27bと周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合しているときに、中央において径方向に立てて配されたプレートである。センタープレート45aの軸方向両側には、軸方向に延在するように配置されたスライドプレート45b、45dが取付固定(例えば、溶接)されている。スライドプレート45bの先端部は、対応する側面係合溝部(図14では25c)と周方向スライド移動可能かつ径方向移動不能に係合している。スライドプレート45bのセンタープレート45aに対する取付位置は、対応する側面係合溝部(図14では25c)の径方向の位置に応じて設定される。スライドプレート45bは、シュラウド(23、25)の側面係合溝部(23b、25c)の被ガイド部となる。スライドプレート45dの先端部は、対応する側面係合溝部(図14では27b)と周方向スライド移動可能かつ径方向移動不能に係合している。スライドプレート45dのセンタープレート45aに対する取付位置は、対応する側面係合溝部(図14では27b)の径方向の位置に応じて設定される。スライドプレート45dは、シュラウド(25、27)の側面係合溝部(25b、27b)の被ガイド部となる。図14では、スライドプレート45bの径方向の位置は、スライドプレート45dの径方向の位置と異なる。センタープレート45aとスライドプレート45bとの角部には、センタープレート45aに対してスライドプレート45bが折れ曲がらないように補強する補強部45cが取付固定(例えば、溶接)されている。センタープレート45aとスライドプレート45dとの角部には、センタープレート45aに対してスライドプレート45dが折れ曲がらないように補強する補強部45eが取付固定(例えば、溶接)されている。センタープレート45aは、周方向の一方の端部の近傍において、貫通した穴部45fを有する。センタープレート45aには、周方向の他方の端部の近傍において、両面に連結プレート45g、45hが取付固定(例えば、溶接)されている。連結プレート45g、45h間には、軸部45i(例えば、ボルトの軸部)が取付固定(例えば、ボルトとナットとの螺合)されている。軸部45iは、その近傍にセンタープレート45aがある場合には、当該センタープレート45aの穴部45fに挿通される。これにより、隣り合う静翼用連結治具45間で回転(折れ曲がり)可能になる。軸部45iは、その近傍にセンタープレート45aがない場合には、連結機構治具(図15、図16の61)に連結される。また、センタープレート45aの穴部45fは、その近傍にセンタープレート45aがない場合には、シャックル(図15、図16の63)に連結され、シャックル63にはクレーンワイヤ(図15、図16の65)のクレーンフック(図15、図16の64)に引っ掛けられる。連結機構治具61は、静翼用保持治具(図15、図16では43)に連結される。これにより、クレーン(64、65)、シャックル63、治具(41、43〜45)及び静翼(24、26)のいずれもロータ6(動翼20〜22)に抵触することなく、タービンケーシング19から静翼(24、26)を外すことができる。
次に、シュラウド用の治具について図面を用いて説明する。図17は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる2段シュラウドに係るシュラウド用保持治具の構成を模式的に示した(A)平面図、(B)矢視V11の図、(C)矢視V12の図である。図18は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられるシュラウド用連結治具ユニットの構成を模式的に示した斜視図である。図19は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられるシュラウド用連結治具の使用態様の一例を模式的に示した斜視図である。図20は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法によって2段シュラウドを引き上げる前の状態を模式的に示した図である。図21は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法によって2段シュラウドを引き上げる途中の状態を模式的に示した図である。なお、説明中に周方向、軸方向及び径方向とあるときは、タービンケーシング(図1の19)の構成における周方向、軸方向及び径方向のそれぞれに対応する方向をいうものとする。
シュラウド用保持治具51は、2段シュラウド(図10の25)を保持する治具である(図17、図20、図21参照)。シュラウド用保持治具51は、タービンケーシング19に装着された2段シュラウド25に対して、周方向片側から差し込み可能である。シュラウド用保持治具51は、軸方向両側から2段シュラウド25を挟み込み、周方向片側から引っ張ったときに2段シュラウド25に係合するように、2段シュラウド25を保持する。なお、シュラウド用保持治具51は2段シュラウド25に用いられるが、シュラウド用保持治具51と同様なものを他のシュラウド(23、27)に用いることができる。シュラウド用保持治具51は、ビーム部51aと、取付プレート部51bと、取付穴部51cと、アーム部51dと、凸部51eと、アーム機構部51fと、レバー51gと、プレッシャ部51hと、を有する。
ビーム部51aは、シュラウド用保持治具51のビームとなる部材である(図17参照)。ビーム部51aは、柱状(パイプ状でも可)になっている。ビーム部51aの所定の位置には、取付プレート部51bが取付固定(例えば、溶接)されている。取付プレート部51bは、プレート状になっており、所定の位置に取付穴部51cを有する。取付穴部51cには、シャックル70及びフック71を介してシュラウド用連結治具(図20、図21の63、64に相当)と連結することが可能である。ビーム部51aの一端には、アーム部51dが取付固定(例えば、溶接)されている。アーム部51dは、プレート状になっており、取付プレート部51bとは反対側に延在している。アーム部51dには、2段シュラウド25の複数の側面穴部25dに係合するように挿入される複数(単数でも可)の凸部51e(例えば、ボルトの軸部)が取付固定(例えば、溶接)されている。ビーム部51aの他端には、アーム機構部51fが回動可能に取り付けられている。アーム機構部51fは、レバー51gの位置に応じて、例えば、レバー51gを横にしたときにアーム部51dに近づくロック状態と、レバー51gを縦にしたときにアーム部51dから離れるロック解除状態とに切替可能である。アーム機構部51fは、2段シュラウド25における側面穴部25dを有する面に対する反対側の面(図17では側面係合溝部25cの底面)を押し付けるためのプレッシャ部51hが取付固定されている。プレッシャ部51hは、アーム機構部51fがロック状態のときに2段シュラウド25に押し付けられる。これにより、凸部51eが側面穴部25dから抜け落ちないようにすることができる。なお、プレッシャ部51hは、図17ではピンの先端にパッドを有するものを用いているが、プレートであってもよい。また、図17ではアーム部51dに凸部51eを有する構成となっているが、アーム部51dとアーム機構部51fとを入れ替えて、アーム機構部51fに凸部51eを有する構成としてもよい。
シュラウド用連結治具ユニット52は、シュラウド用保持治具(図17の51)に保持されたシュラウド(図5の23、25、27)を、下半分のタービンケーシング19から外す際に、吊り芯を出して、シュラウド(図5の23、25、27)をタービンケーシング(図5の19)の係合レール部(図5の19a、19c、19e)に沿って円弧状に移動(スライド)させるようにするための連結治具ユニットである(図18参照)。シュラウド用連結治具ユニット52は、係合レール部(図5の19a、19c、19e)と、周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する。これにより、シュラウド用連結治具ユニット52は、シュラウド(23、25、27)をクレーン(図20、図21のクレーンフック64、クレーンワイヤ65)で吊り上げる際に、クレーンワイヤ65がロータ(図2の6;動翼20、21、22を含む)に抵触しないように、シュラウド(23、25、27)を移動させることができる。シュラウド用連結治具ユニット52は、複数のシュラウド用連結治具53が連結プレート54及び軸部55、56を介して連結された構成となっており、軸部55、56で回転(折れ曲がり)可能になっている。これにより、シュラウド用連結治具ユニット52は、円弧状の係合レール部(19a、19c、19e)に応じた変形が可能である。シュラウド用連結治具ユニット52におけるシュラウド用連結治具53の個数は、タービンケーシング19から外そうとするシュラウド(23、25、27)の位置に応じて増減される。
シュラウド用連結治具53は、センタープレート部53aと、穴部53b、53cと、抱え込みアーム部53d、53e、53f、53gと、を有する(図18〜図21参照)。センタープレート部53aは、シュラウド用連結治具53が係合レール部(図19の19c)と周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合しているときに、中央において径方向に立てて周方向に延在するように配されたプレートである。センタープレート部53aの周方向両端の近傍には、貫通した穴部53b、53cを有する。穴部53bは、連結プレート54と連結される場合には、連結プレート54に取り付けられた軸部56が挿通される。穴部53cは、連結プレート54と連結される場合には、連結プレート54に取り付けられた軸部55が挿通される。これにより、シュラウド用連結治具ユニット(図18の52)は、円周状の係合レール部(図19の19c)に沿って変形することができる。センタープレート部53aは、軸方向両側の面の所定の位置に、アーム部53d、53eが取付固定(例えば、溶接)されている。アーム部53d、53eは、係合レール部(図19の19c)と周方向スライド移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合することができる。センタープレート部53aは、軸方向両側の面のアーム部53d、53eとは別の所定の位置に、アーム部53f、53gが取付固定(例えば、溶接)されている。アーム部53f、53gは、係合レール部(図19の19c)と周方向スライド移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合することができる。抱え込みアーム部53d、53e、53f、53gは、タービンケーシング19の係合レール部(19a、19c、19e)の被ガイド部となる。
連結プレート54は、隣り合うシュラウド用連結治具53を連結するプレートである(図18〜図21参照)。連結プレート54は、シュラウド用連結治具53のセンタープレート部53aの両側に配されており、センタープレート部53aの穴部53cに軸部55によって連結され、センタープレート部53aの穴部53bに軸部56によって連結されている。
穴部53cは、隣り合うシュラウド用連結治具53がなく連結プレート54と連結されない場合には、シャックル(図20、図21の63)に連結され、シャックル63はクレーンワイヤ(図20、図21の65)のクレーンフック(図20、図21の64)に引っ掛けられる。穴部53bは、隣り合うシュラウド用連結治具53がなく連結プレート54と連結されない場合には、フック(図20、図21では71)及びシャックル(図20、図21では70)を介してシュラウド用保持治具(図20、図21では51)に連結される。これにより、クレーン(64、65)、シャックル63、治具(51〜56)及びシュラウド(23、25、27)のいずれもロータ6(動翼20〜22)に抵触することなく、タービンケーシング19からシュラウド(23、25、27)を外すことができる。
次に、連結機構治具について図面を用いて説明する。図22は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる連結機構治具の動作を模式的に示した(A)ピンロックかつプレートロックの状態の図、(B)ピンロックかつプレートロック解除の状態の図である。図23は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる連結機構治具の動作を模式的に示した(A)ピンロック解除かつプレートロック解除の状態の図、(B)ピンロック解除かつプレートロック解除で取付プレートに挿入した状態の図である。図24は、実施形態1に係るガスタービンの分解方法で用いられる連結機構治具の動作を模式的に示した(A)ピンロックかつプレートロック解除で取付プレートに挿入した状態の図、(B)ピンロックかつプレートロックで取付プレートに挿入した状態の図である。なお、説明中に周方向、軸方向及び径方向とあるときは、タービンケーシング(図1の19)の構成における周方向、軸方向及び径方向のそれぞれに対応する方向をいうものとする。
連結機構治具61は、遠隔操作により、静翼用連結治具ユニット44を、タービンケーシング19に装着された状態の静翼(24、26)を保持する静翼用保持治具(41、43)に連結可能にする機構を有する治具である(図15、図16参照)。ガスタービン(図1の1)において上半分のタービンケーシング(図1の19)のみを外した状態(図29参照)ではタービン4においてロータ(図1の6;動翼20〜22を含む)が存在するので、タービンケーシング(図1の19)の下の方に装着されている静翼(24、26)を保持する静翼用保持治具(41、43)と、静翼用連結治具ユニット44とを連結する箇所は、狭い空間である。狭い空間に人が入って連結作業することが難しい場合がある。そこで、静翼用連結治具ユニット44の先端に連結機構治具61を取り付けておいて、連結機構治具61を保持治具(41、43)と連結可能な位置に移動したときに、連結機構治具61を遠隔操作することで、連結機構治具61を保持治具(41、43)と連結できるようにしたものである。
連結機構治具61には、例えば、プレート部61a、61bと、穴部61c、61dと、ピンスライド機構61eと、ロックピン61fと、ピン係合部61gと、ピンスライド用ケーブル61hと、ピンスライド用操作部61iと、プレートスライド機構61jと、ロックプレート61kと、プレートスライド用ケーブル61mと、プレートスライド用操作部61nと、プレート部61pと、を有するものを用いることができる(図22(A)参照)。プレート部61a、61bは、所定の間隔をおいて配されている。プレート部61a、61b間には、ストッパ部材61qがプレート部61a、61bに嵌め込まれて溶接固定されている。プレート部61a、61bの端部には、プレート部61uが溶接固定されている。プレート部61a、61bは、それぞれ、プレート部61rに溶接固定されている。プレート部61pは、軸部45iによって連結プレート45g、45hに取り付けられている。プレート部61pには、プレート部61sが溶接固定されている。プレート部61rとプレート部61sとは、複数のボルト61tで締結されている。プレート部61aには、ロックプレート61kをスライドさせることが可能なプレートスライド機構61jが取り付けられている。プレート部61bには、ロックピン61fをスライドさせることが可能なピンスライド機構61eが取り付けられている(図22(B)、図23(A)参照)。ロックピン61fは、プレート部61a、61bに形成された穴部61c、61d内でスライド可能に挿通されている。ロックピン61fの先端部には、ロックプレート61kと係合可能なピン係合部61gが形成されている。ロックプレート61kとピン係合部61gとが係合することで、ロックピン61fのスライドを規制(ロック)する(図22(A)参照)。ロックプレート61kとピン係合部61gとの係合が解除されることで、ロックピン61fのスライドを許容(ロック解除)する(図22(B)参照)。ピンスライド機構61eは、ピンスライド用ケーブル61hを介してピンスライド用操作部61i(例えば、操作レバー)と接続されている。ピンスライド用操作部61iをロック解除側に操作する(例えば、握る)ことで、ロックピン61fをロック解除側にスライドさせることができる(図23(A)参照)。ピンスライド用操作部61iをロック側に操作する(例えば、握りを解放する)ことで、ロックピン61fをロック側にスライドさせることができる(図22(B)参照)。プレートスライド機構61jは、プレートスライド用ケーブル61mを介してプレートスライド用操作部61n(例えば、操作レバー)と接続されている。プレートスライド用操作部61nをロック解除側に操作する(例えば、握る)ことで、ロックプレート61kをロック解除側にスライドさせることができる(図22(B)参照)。プレートスライド用操作部61nをロック側に操作する(例えば、握りを解放する)ことで、ロックプレート61kをロック側にスライドさせることができる(図22(A)参照)。
連結機構治具61の操作は、例えば、以下のようにして行うことができる。まず、プレートスライド用操作部61nを握ることで、ロックプレート61kをスライドさせて、ロックプレート61kとピン係合部61gとの係合を解除し、ロックピン61fのスライド可能な状態にする(図22(A)及び図22(B)参照)。次に、ピンスライド用操作部61iを握ることで、ロックピン61fがプレート部61a、61b間から無くなるようにスライドさせて、プレート部61a、61b間のロックピン61fの軸上に静翼用保持治具(図11の41)の取付プレート部41iが挿入可能な状態にする(図22(B)及び図23(A)参照)。次に、静翼用連結治具(図13の45)を静翼用保持治具(図11の41)に近づけるように移動させることで、プレート部61a、61b間に取付プレート部41iを、プレート部61aとプレート部61bとの間のストッパ部材61qに当接するまで挿入させる(図23(A)及び図23(B)参照)。次に、ピンスライド用操作部61iの握りを解放することで、ロックピン61fが、プレート部61aの穴部61c、取付プレート部41iの取付穴部41j、及び、プレート部61bの穴部61dを挿通するようにスライドさせて、連結機構治具61と静翼用保持治具(図11の41)とを連結(ロック)させる(図23(B)及び図24(A)参照)。最後に、プレートスライド用操作部61nの握りを解放することで、ロックプレート61kをスライドさせて、ロックプレート61kとピン係合部61gと係合させ、ロックピン61fのスライドを規制(ロック)する(図24(A)及び図24(B)参照)。
実施形態1に係るガスタービンの分解方法及び組立方法について説明する。
ガスタービン1におけるタービン4の定期点検時に、静翼(24、26)、シュラウド(23、25、27)はオーバーホール(部品清掃、新品交換)のため、以下の作業を行う。まず、ガスタービン1における上半分のタービンケーシング19を外す(図29参照)。この時、上半分の圧縮機ケーシング11、燃焼器ケーシング15、排気ケーシング28、ロータ6(動翼20〜22を含む)は、ガスタービン1本体から外されていない。その後、分解する静翼(24、26)の固定ピン(図4の31、32)を下半分のタービンケーシング19から外し、静翼(24、26)を分解する。この作業を静翼(24、26)の個数分繰り返す。続いて、分解するシュラウド(23、25、27)の固定ピン(図示せず)を下半分のタービンケーシング19から外し、シュラウド(23、25、27)を分解する。この作業をシュラウド(23、25、27)の個数分繰り返す(図5参照)。続いて、外された静翼(24、26)及びシュラウド(23、25、27)の清掃、又は、新品の静翼(24、26)及びシュラウド(23、25、27)の準備を行う。続いて、タービン(図1の4)のシュラウド(23、25、27)の全ての組立を行う(図5参照)。続いて、タービン(図1の4)の静翼(24、26)の全ての組立を行う(図4参照)。タービン(図1の4)の静翼の分解方法、シュラウドの分解方法、シュラウドの組立方法、及び、静翼の組立方法の詳細は、以下のとおりである。
最初に、ガスタービンにおけるタービンの静翼の分解方法について図面を用いて説明する。図25は、実施形態1に係るガスタービンにおけるタービンの静翼の分解方法を模式的に示したフローチャート図である。ここでは、3段静翼(図15、図16の26)を例に説明する。
まず、下半分のタービンケーシング(図15の19)内の3段静翼26に静翼用保持治具43を装着する(ステップA1;図15参照)。
次に、連結機構治具61が連結された静翼用連結治具45(1つの静翼用連結治具45、又は、複数の静翼用連結治具45が連結したもの)を、シャックル63を介してクレーン(クレーンフック64、クレーンワイヤ65)で吊り上げ、静翼用連結治具45のスライドプレート45b、45dをシュラウド(図14の25、27)の側面係合溝部(図14の25c、27b)に挿入して、静翼用連結治具45を側面係合溝部(25c、27b)に沿ってタービンケーシング(図14の19)中に移動させる(ステップA2;図15参照)。ここで、静翼用連結治具45は、外そうとする3段静翼26の位置に応じて、静翼用連結治具45の連結数が調整される。また、外そうとする3段静翼26が下半分のタービンケーシング19の最上部にある場合、ステップA2を省略し、静翼用保持治具43を、シャックル63を介してクレーンフック64に接続する。
次に、連結機構治具61を操作して、連結機構治具61と静翼用保持治具43とを連結させる(ステップA3;図15参照)。
次に、クレーン(クレーンフック64、クレーンワイヤ65)で治具全体(43、45)及び3段静翼26を引き上げ、下半分のタービンケーシング19から3段静翼26を外す(ステップA4;図16参照)。この時、クレーン(クレーンフック64、クレーンワイヤ65)で治具全体(43、45)及び3段静翼26は、ロータ6(動翼20〜22を含む)と抵触することなく、側面係合溝部(25c、27b)にガイドされて移動する。
次に、連結機構治具61を操作して、連結機構治具61と静翼用保持治具43との連結を解除する(ステップA5)。
最後に、3段静翼26から静翼用保持治具43を外す(ステップA6)。
以上のようなステップA1〜ステップA6の工程は、3段静翼26の個数分繰り返す。また、2段静翼(図4の24)の分解方法も、3段静翼26の分解方法と同様に行われる。
次に、ガスタービンにおけるタービンのシュラウドの分解方法について図面を用いて説明する。図26は、実施形態1に係るガスタービンにおけるタービンのシュラウドの分解方法を模式的に示したフローチャート図である。ここでは、2段シュラウド(図20、図21の25)を例に説明する。
まず、下半分のタービンケーシング(図20の19)内の2段シュラウド25にシュラウド用保持治具51を装着する(ステップB1;図20参照)。
次に、シュラウド用連結治具53(1つのシュラウド用連結治具53、又は、複数のシュラウド用連結治具53が連結したもの)を、シャックル63を介してクレーン(クレーンフック64、クレーンワイヤ65)で吊り上げ、シュラウド用連結治具53の抱え込みアーム部(図19の53d、53e、53f、53g)をタービンケーシング(図19の19)の係合レール部(図19の19c)に装入して、シュラウド用連結治具53を係合レール部19cに沿ってタービンケーシング19中に移動させる(ステップB2;図20参照)。ここで、シュラウド用連結治具53は、外そうとする2段シュラウド25の位置に応じて、シュラウド用連結治具53の連結数が調整される。また、外そうとする2段シュラウド25が下半分のタービンケーシング19の最上部にある場合、ステップB2を省略し、シュラウド用保持治具51を、シャックル63を介してクレーンフック64に接続する。
次に、シュラウド用連結治具53に取り付けられたフック71とシュラウド用保持治具51に取り付けられたシャックル70とを連結させる(ステップB3;図20参照)。
次に、クレーン(クレーンフック64、クレーンワイヤ65)で治具全体(51、53)及び2段シュラウド25を引き上げ、下半分のタービンケーシング19から2段シュラウド25を外す(ステップB4;図16参照)。この時、クレーン(クレーンフック64、クレーンワイヤ65)で治具全体(51、53)及び2段シュラウド25は、ロータ6(動翼20〜22を含む)と抵触することなく、係合レール部19cにガイドされて移動する。
次に、シュラウド用連結治具53に取り付けられたフック71とシュラウド用保持治具51に取り付けられたシャックル70との連結を解除する(ステップB5)。
最後に、2段シュラウド25からシュラウド用保持治具51を外す(ステップB6)。
以上のようなステップB1〜ステップB6の工程は、2段シュラウド25の個数分繰り返す。また、1段シュラウド(図5の23)及び3段シュラウド(図5の27)の分解方法も、2段シュラウド25の分解方法と同様に行われる。
次に、ガスタービンにおけるタービンのシュラウドの組立方法について図面を用いて説明する。図27は、実施形態1に係るガスタービンにおけるタービンのシュラウドの組立方法を模式的に示したフローチャート図である。ここでは、2段シュラウド(図20、図21の25)を例に説明する。
まず、下半分のタービンケーシング(図20の19)の外にある2段シュラウド25にシュラウド用保持治具51を装着する(ステップC1)。
次に、シュラウド用連結治具53(1つのシュラウド用連結治具53、又は、複数のシュラウド用連結治具53が連結したもの)を、シャックル63を介してクレーン(クレーンフック64、クレーンワイヤ65)で吊り上げ、シュラウド用連結治具53に取り付けられたフック71とシュラウド用保持治具51に取り付けられたシャックル70とを連結させる(ステップC2)。
次に、2段シュラウド25の外周面係合溝部25aをタービンケーシング(図19の19)の係合レール部(図19の19c)に装入して、2段シュラウド25を係合レール部19cに沿ってタービンケーシング19中に移動させ、さらに、シュラウド用連結治具53の抱え込みアーム部(図19の53d、53e、53f、53g)をタービンケーシング19の係合レール部19cに装入して、2段シュラウド25及びシュラウド用連結治具53を係合レール部19cに沿ってタービンケーシング19中に移動させる(ステップC3;図20参照)。
次に、シュラウド用連結治具53に取り付けられたフック71とシュラウド用保持治具51に取り付けられたシャックル70との連結を解除する(ステップC4)。
次に、クレーン(クレーンフック64、クレーンワイヤ65)でシュラウド用連結治具53を係合レール部19cに沿ってタービンケーシング19の外に移動させる(ステップC5)。
最後に、下半分のタービンケーシング(図20の19)内の2段シュラウド25からシュラウド用保持治具51を外し、シュラウド用保持治具51をタービンケーシング19の外に出す(ステップC6)。
以上のようなステップC1〜ステップC6の工程は、2段シュラウド25の個数分繰り返す。また、1段シュラウド(図5の23)及び3段シュラウド(図5の27)の組立方法も、2段シュラウド25の組立方法と同様に行われる。
次に、ガスタービンにおけるタービンの静翼の組立方法について図面を用いて説明する。図28は、実施形態1に係るガスタービンにおけるタービンの静翼の組立方法を模式的に示したフローチャート図である。ここでは、3段静翼(図15、図16の26)を例に説明する。
まず、下半分のタービンケーシング(図15の19)の外にある3段静翼26に静翼用保持治具43を装着する(ステップD1)。
次に、連結機構治具61が連結された静翼用連結治具45(1つの静翼用連結治具45、又は、複数の静翼用連結治具45が連結したもの)を、シャックル63を介してクレーン(クレーンフック64、クレーンワイヤ65)で吊り上げ、連結機構治具61を操作して、連結機構治具61と静翼用保持治具43とを連結させる(ステップD2)。
次に、3段静翼26の係合凸部26b、26cを、タービンケーシング(図4の19)に装着されたシュラウド(図4の25、27)の側面係合溝部(図4の25c、27b)に装入して、3段静翼26を側面係合溝部25c、27bに沿ってタービンケーシング19中に移動させ、さらに、静翼用連結治具45のスライドプレート(図14の45b,45d)をシュラウド(図14の25、27)の側面係合溝部(図14の25c、27b)に装入して、3段静翼26及び静翼用連結治具45を側面係合溝部25c、27bに沿ってタービンケーシング19中に移動させる(ステップD3;図15参照)。
次に、連結機構治具61を操作して、連結機構治具61と静翼用保持治具43との連結を解除する(ステップD4)。
次に、クレーン(クレーンフック64、クレーンワイヤ65)で連結機構治具61が連結された静翼用連結治具45を側面係合溝部25c、27bに沿ってタービンケーシング19の外に移動させる(ステップD5)。
最後に、下半分のタービンケーシング(図15の19)内の3段静翼26から静翼用保持治具43を外し、静翼用保持治具43をタービンケーシング19の外に出す(ステップD6)。
以上のようなステップD1〜ステップD6の工程は、3段静翼26の個数分繰り返す。また、2段静翼(図4の24)の組立方法も、3段静翼26の組立方法と同様に行われる。
実施形態1によれば、予め設けられているタービンケーシング19の係合レール部19a、19c、19e、又は、シュラウド23、25、27の側面係合溝部23b、25b、25c、27bをガイド部として利用し、かつ、このようなガイド部と周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する治具41、43〜45、51〜53を用いることで、タービン4において動翼20〜22を含むロータ6を外していない状態の下半分のタービンケーシング19から、ロータ6と抵触することなく、静翼24、26及びシュラウド23、25、27をガイド部に沿って確実に移動して外すことができる。これにより、静翼24、26及びシュラウド23、25、27を外すのに、広い作業空間を必要とせず、ロータ6の吊り出し、吊り込み作業を省略することができ、ガスタービンのメンテナンスコスト及び作業時間を低減させることができる。また、工程が削減されると共に一部作業が削減され、工期短縮を図ることができる。
また、実施形態1によれば、専用の治具41、43〜45、51〜53を用いることで、誰でも確実に吊り芯をとって治具41、43〜45、51〜53を静翼24、26又はシュラウド23、25、27に固定して牽引することができる。これにより、熟練工でなくてもスムーズに静翼24、26やシュラウド23、25、27を移動させることができるようになり、従来のようなバール等で静翼24、26やシュラウド23、25、27を抉る必要がなくなり、ガスタービンのメンテナンスコスト及び作業時間を低減させることができる。
また、実施形態1によれば、連結機構治具61を用いることで、静翼用保持治具41、43と静翼用連結治具44との連結を狭隘部でも作業することができるようになり、ロータ6を吊り出さなくても静翼24、26の分解及び組立が行えるようになり、狭隘部での作業性を向上させることができる。
上記実施形態の一部または全部は以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。
[付記1]
半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、
前記複数段の動翼の段ごとに径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、
軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、
を備えるガスタービンの分解方法であって、
前記静翼に、前記静翼を保持する保持治具を装着する工程と、
前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、
前記連結治具と前記保持治具とを連結する工程と、
前記連結治具及び前記保持治具並びに前記静翼を前記ガイド部に沿って引き上げて、前記タービンケーシングに装着された前記シュラウドから前記静翼を外す工程と、
を含む、
ガスタービンの分解方法。
[付記2]
前記シュラウドから前記静翼を外した後、前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、
前記静翼から前記保持治具を外す工程と、
をさらに含む、
付記1記載のガスタービンの分解方法。
[付記3]
前記連結する工程では、前記連結治具に連結されるとともに、遠隔操作により前記保持治具と着脱可能に連結することが可能な連結機構治具を操作することにより、前記連結機構治具と前記保持治具とを連結することによって、前記連結治具と前記保持治具とを連結する、
付記1又は2記載のガスタービンの分解方法。
[付記4]
内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、
前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、
を備えるガスタービンの分解方法であって、
前記シュラウドに、前記シュラウドを保持する保持治具を装着する工程と、
前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、
前記連結治具と前記保持治具とを連結する工程と、
前記連結治具及び前記保持治具並びに前記シュラウドを前記ガイド部に沿って引き上げて、前記タービンケーシングから前記シュラウドを外す工程と、
を含む、
ガスタービンの分解方法。
[付記5]
前記シュラウドを外した後、前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、
前記保持治具から前記シュラウドを外す工程と、
をさらに含む、
付記4記載のガスタービンの分解方法。
[付記6]
内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、
前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、
を備えるガスタービンの組立方法であって、
前記タービンケーシングから外された状態の前記シュラウドに、前記シュラウドを保持する保持治具を装着する工程と、
前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具と、前記保持治具とを連結する工程と、
前記連結治具及び前記保持治具並びに前記シュラウドを、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、
前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、
前記保持治具を前記シュラウドから外す工程と、
を含む、
ガスタービンの組立方法。
[付記7]
半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、
前記複数段の動翼のそれぞれの径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、
軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、
を備えるガスタービンの組立方法であって、
前記タービンケーシングから外された状態の前記静翼に、前記静翼を保持する保持治具を装着する工程と、
前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具と、前記保持治具とを連結する工程と、
前記連結治具及び前記保持治具並びに前記静翼を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、
前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、
前記保持治具を前記静翼から外す工程と、
を含む、
ガスタービンの組立方法。
[付記8]
前記連結する工程、及び、前記連結を解除する工程では、前記連結治具に連結されるとともに、遠隔操作により前記保持治具と着脱可能に連結することが可能な連結機構治具を操作することにより、前記連結機構治具と前記保持治具との連結又はその解除を行うことによって、前記連結治具と前記保持治具との連結又はその解除を行う、
付記7記載のガスタービンの組立方法。
[付記9]
半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、
前記複数段の動翼の段ごとに径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、
軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、
を備えるガスタービンにおける前記静翼の分解又は組立に用いられる静翼用治具であって、
前記静翼を保持する保持治具と、
前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能であり、前記保持治具と着脱可能に連結する連結治具と、
を備える、
静翼用治具。
[付記10]
前記連結治具に連結されるとともに、遠隔操作により前記保持治具と着脱可能に連結することが可能な連結機構治具をさらに備える、
付記9記載の静翼用治具。
[付記11]
前記静翼は、径方向外側の面に、前記タービンケーシングのピン穴部に挿入された固定ピンと係合する固定ピン受部を有し、
前記保持治具は、前記固定ピンと係合していない前記固定ピン受部と係合して前記静翼を保持するように構成された、
付記9又は10記載の静翼用治具。
[付記12]
前記静翼は、径方向外側の面に、翼部の内側の空洞に通ずる第1の翼内空洞穴部を有し、
前記保持治具は、前記第1の翼内空洞穴部と係合して前記静翼を保持するように構成された、
付記9又は10記載の静翼用治具。
[付記13]
前記静翼は、径方向内側の面に、前記ロータを回転可能に支持するラビリンスを有するとともに、前記ラビリンスの内側に空気取入管部を有し、
前記保持治具は、前記空気取入管部と係合して前記静翼を保持するように構成された、
付記9乃至12のいずれか一に記載の静翼用治具。
[付記14]
前記保持治具は、引っ掛かっている前記空気取入管部から抜け落ちないようにするストッパ機構部を有する、
付記13記載のいずれか一に記載の静翼用治具。
[付記15]
前記静翼は、径方向内側の面に、前記ロータを回転可能に支持するラビリンスを有するとともに、前記ラビリンスの内側において翼部の内側の空洞に通ずる第2の翼内空洞穴部を有し、
前記保持治具は、前記第2の翼内空洞穴部と係合して前記静翼を保持するように構成された、
付記9乃至12のいずれか一に記載の静翼用治具。
[付記16]
前記ガイド部は、溝部であり、
前記連結治具は、
前記ガイド部の周方向の形状に応じて変形可能に連結された複数のセンタープレートと、
前記センタープレートのそれぞれの軸方向の両側に固定されるとともに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合するスライドプレートと、
を備える、
付記9乃至15のいずれか一に記載の静翼用治具。
[付記17]
内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、
前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、
を備えるガスタービンにおける前記シュラウドの分解又は組立に用いられるシュラウド用治具であって、
前記シュラウドを保持する保持治具と、
前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能であり、前記保持治具と着脱可能に連結する連結治具と、
を備える、
シュラウド用治具。
[付記18]
前記シュラウドは、軸方向の側面に側面穴部を有し、
前記保持治具は、前記側面穴部と係合して前記シュラウドを保持するように構成された、
付記17記載のシュラウド用治具。
[付記19]
前記保持治具は、前記側面穴部を有する面に対する反対側の面を前記側面穴部側に押し付けるプレッシャ部を有する、
付記18記載のシュラウド用治具。
[付記20]
前記ガイド部の断面形状は、T字型になっており、
前記連結治具は、
前記ガイド部の周方向の形状に応じて変形可能に連結された複数のセンタープレート部と、
前記センタープレート部のそれぞれに固定されるとともに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に抱え込むように係合する抱え込みアーム部と、
を備える、
付記17乃至19のいずれか一に記載のシュラウド用治具。
なお、上記の特許文献の各開示は、本書に引用をもって繰り込み記載されているものとし、必要に応じて本発明の基礎ないし一部として用いることが出来るものとする。本発明の全開示(特許請求の範囲及び図面を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の全開示の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせないし選択(必要により不選択)が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。また、本願に記載の数値及び数値範囲については、明記がなくともその任意の中間値、下位数値、及び、小範囲が記載されているものとみなされる。さらに、上記引用した文献の各開示事項は、必要に応じ、本願発明の趣旨に則り、本願発明の開示の一部として、その一部又は全部を、本書の記載事項と組み合わせて用いることも、本願の開示事項に含まれる(属する)ものと、みなされる。
1 ガスタービン
2 圧縮機
3 燃焼器
3a 燃焼筒
4 タービン
5 ケーシング
6 ロータ
7、8 軸受部
10 吸気口
11 圧縮機ケーシング
12 動翼
13 静翼
15 燃焼器ケーシング
16 インジケータ
17 1段静翼
19 タービンケーシング
19a、19c、19e 係合レール部(ガイド部)
19b、19d 凸部
19f、19g ピン穴部
20 1段動翼
21 2段動翼
22 3段動翼
23 1段シュラウド
23a 外周面係合溝部
23b 側面係合溝部(ガイド部)
24 2段静翼
24a アウターシェル
24b、24c 係合凸部
24d 翼部
24e インナーシェル
24f ラビリンス
24g 固定ピン受部
24h アウターシェルカバー穴部
24i 空気取入管部
25 2段シュラウド
25a 外周面係合溝部
25b、25c 側面係合溝部(ガイド部)
25d 側面穴部
26 3段静翼
26a アウターシェル
26b、26c 係合凸部
26d 翼部
26e インナーシェル
26f ラビリンス
26g 固定ピン受部
26h 翼内空洞穴部
26i 翼内空洞穴部
27 3段シュラウド
27a 外周面係合溝部
27b 側面係合溝部(ガイド部)
28 排気ケーシング
29 排気口
31、32 固定ピン
41 静翼用保持治具
41a ビーム部
41b 取付プレート部
41c 取付穴部
41d アーム部
41e フック部
41f ストッパ機構部
41g ピン穴部
41h ビーム部
41i 取付プレート部
41j 取付穴部
41k アーム部
41m フック部
41n ピン穴部
41p ストッパピン
41q プレート
41r ピン
43 静翼用保持治具
43a ビーム部
43b 取付プレート部
43c 取付穴部
43d アーム部
43e 軸部
43f 装着プレート部
43g ピン穴部
43h ビーム部
43i 取付プレート部
43j 取付穴部
43k アーム部
43l 軸部
43m 装着プレート部
43n ピン穴部
43p ストッパピン
44 静翼用連結治具ユニット
45 静翼用連結治具
45a センタープレート
45b、45d スライドプレート(被ガイド部)
45c、45e 補強部
45f 穴部
45g、45h 連結プレート
45i 軸部
51 シュラウド用保持治具
51a ビーム部
51b 取付プレート部
51c 取付穴部
51d アーム部
51e 凸部
51f アーム機構部
51g レバー
51h プレッシャ部
52 シュラウド用連結治具ユニット
53 シュラウド用連結治具
53a センタープレート部
53b、53c 穴部
53d、53e、53f、53g 抱え込みアーム部(被ガイド部)
54 連結プレート
55、56 軸部
61 連結機構治具
61a、61b プレート部
61c、61d 穴部
61e ピンスライド機構
61f ロックピン
61g ピン係合部
61h ピンスライド用ケーブル
61i ピンスライド用操作部
61j プレートスライド機構
61k ロックプレート
61m プレートスライド用ケーブル
61n プレートスライド用操作部
61p プレート部
61q ストッパ部材
61r、61s プレート部
61t ボルト
61u プレート部
63 シャックル
64 クレーンフック
65 クレーンワイヤ
70 シャックル
71 フック

Claims (20)

  1. 半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
    前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、
    前記複数段の動翼の段ごとに径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、
    軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、
    を備えるガスタービンの分解方法であって、
    前記静翼に、前記静翼を保持する保持治具を装着する工程と、
    前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、
    前記連結治具と前記保持治具とを連結する工程と、
    前記連結治具及び前記保持治具並びに前記静翼を前記ガイド部に沿って引き上げて、前記タービンケーシングに装着された前記シュラウドから前記静翼を外す工程と、
    を含む、
    ガスタービンの分解方法。
  2. 前記シュラウドから前記静翼を外した後、前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、
    前記静翼から前記保持治具を外す工程と、
    をさらに含む、
    請求項1記載のガスタービンの分解方法。
  3. 前記連結する工程では、前記連結治具に連結されるとともに、遠隔操作により前記保持治具と着脱可能に連結することが可能な連結機構治具を操作することにより、前記連結機構治具と前記保持治具とを連結することによって、前記連結治具と前記保持治具とを連結する、
    請求項1又は2記載のガスタービンの分解方法。
  4. 内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
    前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、
    前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、
    を備えるガスタービンの分解方法であって、
    前記シュラウドに、前記シュラウドを保持する保持治具を装着する工程と、
    前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、
    前記連結治具と前記保持治具とを連結する工程と、
    前記連結治具及び前記保持治具並びに前記シュラウドを前記ガイド部に沿って引き上げて、前記タービンケーシングから前記シュラウドを外す工程と、
    を含む、
    ガスタービンの分解方法。
  5. 前記シュラウドを外した後、前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、
    前記保持治具から前記シュラウドを外す工程と、
    をさらに含む、
    請求項4記載のガスタービンの分解方法。
  6. 内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
    前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、
    前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、
    を備えるガスタービンの組立方法であって、
    前記タービンケーシングから外された状態の前記シュラウドに、前記シュラウドを保持する保持治具を装着する工程と、
    前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具と、前記保持治具とを連結する工程と、
    前記連結治具及び前記保持治具並びに前記シュラウドを、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、
    前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、
    前記保持治具を前記シュラウドから外す工程と、
    を含む、
    ガスタービンの組立方法。
  7. 半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
    前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、
    前記複数段の動翼のそれぞれの径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、
    軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、
    を備えるガスタービンの組立方法であって、
    前記タービンケーシングから外された状態の前記静翼に、前記静翼を保持する保持治具を装着する工程と、
    前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能な連結治具と、前記保持治具とを連結する工程と、
    前記連結治具及び前記保持治具並びに前記静翼を、前記ガイド部に沿って前記タービンケーシングの中に移動する工程と、
    前記連結治具と前記保持治具との連結を解除する工程と、
    前記保持治具を前記静翼から外す工程と、
    を含む、
    ガスタービンの組立方法。
  8. 前記連結する工程、及び、前記連結を解除する工程では、前記連結治具に連結されるとともに、遠隔操作により前記保持治具と着脱可能に連結することが可能な連結機構治具を操作することにより、前記連結機構治具と前記保持治具との連結又はその解除を行うことによって、前記連結治具と前記保持治具との連結又はその解除を行う、
    請求項7記載のガスタービンの組立方法。
  9. 半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
    前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、軸方向に間隔をおいて複数段の動翼を有するロータと、
    前記複数段の動翼の段ごとに径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングに装着され、軸方向の側面において周方向に延在するガイド部を有する複数のシュラウドと、
    軸方向における前記複数段の動翼間に配置されるとともに、軸方向の両側の前記シュラウドの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数の静翼と、
    を備えるガスタービンにおける前記静翼の分解又は組立に用いられる静翼用治具であって、
    前記静翼を保持する保持治具と、
    前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能であり、前記保持治具と着脱可能に連結する連結治具と、
    を備える、
    静翼用治具。
  10. 前記連結治具に連結されるとともに、遠隔操作により前記保持治具と着脱可能に連結することが可能な連結機構治具をさらに備える、
    請求項9記載の静翼用治具。
  11. 前記静翼は、径方向外側の面に、前記タービンケーシングのピン穴部に挿入された固定ピンと係合する固定ピン受部を有し、
    前記保持治具は、前記固定ピンと係合していない前記固定ピン受部と係合して前記静翼を保持するように構成された、
    請求項9又は10記載の静翼用治具。
  12. 前記静翼は、径方向外側の面に、翼部の内側の空洞に通ずる第1の翼内空洞穴部を有し、
    前記保持治具は、前記第1の翼内空洞穴部と係合して前記静翼を保持するように構成された、
    請求項9又は10記載の静翼用治具。
  13. 前記静翼は、径方向内側の面に、前記ロータを回転可能に支持するラビリンスを有するとともに、前記ラビリンスの内側に空気取入管部を有し、
    前記保持治具は、前記空気取入管部と係合して前記静翼を保持するように構成された、
    請求項9乃至12のいずれか一に記載の静翼用治具。
  14. 前記保持治具は、引っ掛かっている前記空気取入管部から抜け落ちないようにするストッパ機構部を有する、
    請求項13記載のいずれか一に記載の静翼用治具。
  15. 前記静翼は、径方向内側の面に、前記ロータを回転可能に支持するラビリンスを有するとともに、前記ラビリンスの内側において翼部の内側の空洞に通ずる第2の翼内空洞穴部を有し、
    前記保持治具は、前記第2の翼内空洞穴部と係合して前記静翼を保持するように構成された、
    請求項9乃至12のいずれか一に記載の静翼用治具。
  16. 前記ガイド部は、溝部であり、
    前記連結治具は、
    前記ガイド部の周方向の形状に応じて変形可能に連結された複数のセンタープレートと、
    前記センタープレートのそれぞれの軸方向の両側に固定されるとともに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合するスライドプレートと、
    を備える、
    請求項9乃至15のいずれか一に記載の静翼用治具。
  17. 内周面にガイド部を有するとともに半円筒状に分割可能なタービンケーシングと、
    前記タービンケーシングの内側に配置されるとともに、動翼を有するロータと、
    前記動翼の径方向外側に配置されるとともに、前記タービンケーシングの前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合する被ガイド部を有し、周方向に配列する複数のシュラウドと、
    を備えるガスタービンにおける前記シュラウドの分解又は組立に用いられるシュラウド用治具であって、
    前記シュラウドを保持する保持治具と、
    前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に係合し、かつ、前記ガイド部に応じた変形が可能であり、前記保持治具と着脱可能に連結する連結治具と、
    を備える、
    シュラウド用治具。
  18. 前記シュラウドは、軸方向の側面に側面穴部を有し、
    前記保持治具は、前記側面穴部と係合して前記シュラウドを保持するように構成された、
    請求項17記載のシュラウド用治具。
  19. 前記保持治具は、前記側面穴部を有する面に対する反対側の面を前記側面穴部側に押し付けるプレッシャ部を有する、
    請求項18記載のシュラウド用治具。
  20. 前記ガイド部の断面形状は、T字型になっており、
    前記連結治具は、
    前記ガイド部の周方向の形状に応じて変形可能に連結された複数のセンタープレート部と、
    前記センタープレート部のそれぞれに固定されるとともに、前記ガイド部に対して周方向移動可能、径方向移動不能、かつ、軸方向移動不能に抱え込むように係合する抱え込みアーム部と、
    を備える、
    請求項17乃至19のいずれか一に記載のシュラウド用治具。
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