JP2000501481A - 連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 駆動するユニット（１）を駆動されるユニット（２）へ連結するための連結構造は、両ユニットの間で作動し、そして過負荷が発生した時直ちに失敗するせん断連結装置（７）と、せん断連結装置（７）が失敗した時両ユニット（１，２）間で活動的になるブレーキ連結装置（１３）の組合わせを含む。

Description

【発明の詳細な説明】 連結装置 本発明は、駆動するユニットを駆動されるユニットへ連結するための連結構造 に関する。 駆動するおよび駆動されるユニット間に、過負荷が発生する時接続が失敗する 種々のタイプの連結装置を取り付けることが知られている。負荷が脱接続された 時、もし駆動するユニットが空転しようとすれば、駆動する側の回転速度は駆動 するユニットを損傷させるほど大きくなることがあり得る。例えば、蒸気または ガスタービンを使って発電機を駆動する時、負荷ピークは相同期化エラーまたは タービンと発電機の間の接続を直ちに断つことを必要とするような短絡の場合に 発生する。しかしながら連結のタービン側に小さい回転している質量が見出され る時、連結装置によって接続された蒸気もしくはガスタービンは、タービン駆動 がスイッチオフされる時間、すなわち０．５ないし１秒範囲の時間を持つ前に既 に重大に損傷されているかまたは破壊されているであろう。例えば１２０ｒｐｍ の速度で回転し、そして歯車伝導装置を介して発電機を例えば１５００ｒｐｍで 駆動する水力タービンの場合、例えば２４０ｒｐｍの速度への後のタービンの回 転を伴う、伝導装置と発電機の間に取り付けたせん断連結装置の失敗は伝導装置 を破壊または重大に損傷し得る。 本発明の目的は、前述の問題を避けることができる新規なそして改良された連 結構造を提供することである。 この目的のため、両ユニット間で活動的であり、そして過負荷の発生時直ちに 失敗するせん断連結装置と、そしてせん断連結装置が失敗した時両ユニット間で 活動的になるブレーキ連結装置の組合わせを含む、序論で規定した種類の連結構 造が提供される。 本発明に従って提案される構造は、損傷を防止し、そして両ユニット間の連結 を再確立した後運転再開を可能とするように、ブレーキ連結装置により発生する ブレーキ効果により、せん断連結装置が失敗した時駆動するユニットの回転速度 が過度に増加することを防止する。 せん断連結装置は、任意の適切な種類のもので良く、そして例えば慣用のせん 断ピン連結装置の形を持つことができる。しかしながらせん断ピンは疲労する傾 向を持ち、そして意図した限界より下の過負荷の場合に連結装置の望まない失敗 を防止するための一定間隔で交換を必要とし得る。本発明によれば、せん断連結 装置は、好ましくは前記ユニットの一方へ固定的に接続され、そして連結装置部 品を他方のユニットに対し連結係合へ変形するように圧力下の液体を収容する連 結装置と、そして前記他方のユニットとせん断連結装置の間の連結係合を解除す るように、連結装置と他方のユニットの間の相対運動時チャンバー圧力を直ち解 放するように機能する手段を備える。 ブレーキ連結装置も慣用の連結装置、例えばディスク連結装置の形でよい。連 結ディスクはブレーキ連結装置が使用される時相当の摩耗を蒙り、そして通常せ ん断連結装置の失敗後ディスクを交換する必要があることが理解されるであろう 。ディスク連結装置はせん断連結装置が失敗する時直ちに全ブレーキモーメント を発揮するが 、これは実用上必ずしも常に望むところではない。本発明によれば、ブレーキ連 結装置は、好ましくは一方の側のせん断連結装置と、過負荷の場合せん断連結装 置から切り離される、他の側の前記ユニットの一方の間で活動する液圧連結装置 である。このタイプの連結装置の利益の一つは、駆動するユニットと駆動される ユニットの間の速度が増加するにつれブレーキ効果が増大し、せん断連結装置が 失敗する時駆動するユニットの空転を回避することである。液圧連結装置は使用 時損傷されない。しかしながら作動液が沸騰し始め、それ故せん断連結装置失敗 後作動液の交換が必要であろう。 この構造は、ガス、蒸気または水力タービンの形の駆動するユニットと、それ によって駆動される負荷、特に発電機の間に特に有益に使用することができる。 今や本発明がその例示的具体例に関し、そして添付図面を参照して詳細に記載 されるであろう。 図１は、本発明の連結装置構造の一部断面側面図である。 図２は、ガスタービン駆動発電機に関し、この連結装置構造の効果を図解的に 示す。 図１において、参照数字１は部分的に示した駆動するユニットを同定し、参照 数字２は駆動されるユニットを同定する。駆動するユニット１の出力シャフト３ はその上に固定的に取付けられるフランジ４を有し、ここでは唯一の目的が出力 シャフト３と駆動されるユニットの入力シャフト６の間のアラインメントエラー を同等化することであるダイヤフラム連結装置５がフランジ４へ接続される。ユ ニット１から遠方のダイヤフラム連結装置５の端へ接続された固定フランジ８を 含んでいるせん断連結装置７はシャフト６上に取付け られる。 せん断連結装置７は、小さい放射方向延長部を有し、そして高圧力下の液圧流 体を収容する円筒形チャンバー９を含んでおり、この加圧流体がチャンバーを区 画する内壁１０をシャフト６との係合に変形し、それにより連結装置７をシャフ ト６へ係止する。せん断パイプ１１がチャンバー９と連通し、そして連結装置７ から放射方向外側へ突出する。 シャフト６は、液圧ブレーキ連結装置１３の半部１２へも堅固に接続されてお り、他の半部１４はせん断連結装置７へ固定的に接続されている。ブレーキ連結 器半部１２は、シャフト６および連結器半部１２に関するせん断連結装置７およ び連結器半部１４の回転によりせん断パイプ１１をせん断するピン１５を支承し 、そのため連結装置７によりシャフト６へ加えられる圧力が直ちに緩和され、そ して連結装置はシャフトから切り離される。 シャフト３の引き続く回転はそれに伴うダイヤフラム連結装置５およびせん断 連結装置７を介して連結器半部１４へ伝えられ、その時連結器半部１４の連結器 半部１２に関する回転は液圧連結装置の連結器半部１２，１４の回転速度の差に 比例して阻止される。シャフト６の速度に対するシャフト３の速度の増加はブレ ーキ連結装置１３によりこのようにして阻止される。このためユニット１はガス タービンであり、ユニット２がネットワークに関して相エラーの発生のため、ま たは短絡のためせん断連結装置７の失敗を発生する大きさの負荷伝導を発生する 発電機である時、ブレーキ連結装置１３はガスタービン１の速度が許容されない 高い値へ増加することを防止するであろう。 この構造は、近代的な軽量で安価な高能率ガスタービンと、そして小さい回転 質量を、例えば危険なしの態様で発電機を駆動するために使用することを可能に する。 本発明の連結装置構造の機能が図２に示されている。図中、縦軸にｒｐｍで速 度を表わし、横軸に秒で時間を表わす。水平線Ａは、ガスタービンのための、そ して図１に示した連結装置構造を介して駆動される発電機のための定格速度、こ の場合は３６００ｒｐｍを示す。破線Ｂは、時点０における連結装置構造の失敗 を示す。ブレーキ連結装置の不存在下では、ガスタービンの速度は、ガスタービ ンが直ちに脱係合されたにもかかわらず、曲線Ｃに従って急激に増加するであろ う。そのような高いタービン速度は許容できず、そしてタービンの破壊を招くか 、またはタービンを使用に供し得る前に費用のかかるタービン点検および測定プ ロセスの実施を必要とする。ブレーキ連結装置１３の存在の結果、タービンはそ の速度が曲線Ｄに従うようにブレーキもしくは阻害され、定格速度（線Ａ）から の偏差は連結器半部１２，１４間の速度の差を上廻る曲線Ｅに相当する。 以前述べたように、本発明は図示し、記載した例示的具体例へ限定されず、そ して請求の範囲に規定した発明思想の範囲内で修飾および変更を加えることかで きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，Ｈ Ｕ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 駆動するユニット（１）を駆動されるユニット（２）へ連結するための 連結構造であって、両ユニット間で活動しそして過負荷発生時直ちに失敗するよ うに適応したせん断連結装置（７）と、せん断連結装置（７）の失敗時ユニット （１，２）間で活動的になるのに適応したブレーキ連結装置（１３）の組合わせ を備えていることを特徴とする構造。 ２． せん断連結装置（７）は、前記ユニットの一方（１）へ固定的に接続さ れ、そしてこの連結装置を他方ユニット（２）との連結係合に連結する連結装置 の部分（１０）を変形する高圧力下の液体を収容するチャンバー（９）と、そし てせん断連結装置（７）と前記他方のユニット（２）との間の相対運動により、 前記チャンバー（９）の圧力を直ちに解放し、そしてそれによりせん断連結装置 （７）と前記他方のユニット（２）との連結係合を切り離すようにトリガーでき る手段（１１，１５）を含んでいる請求項１の構造。 ３．ブレーキ連結装置は、一方の側のせん断連結装置（７）と他の側の前記ユ ニットの一つ（２）との間で作動する液圧連結装置であり、前記一つのユニット （２）は過負荷時せん断連結装置から切り離されることを特徴とする請求項１ま たは２の構造。 ４．前記構造は、ガス、蒸気または水力タービンの形の駆動するユニット（１ ）と、そしてそれによって駆動される負荷、特に発電機の間で作動することを特 徴とする請求項１ないし３のいずれかの構造。