JP2002349289A - タービン用ソールプレートおよびそれを用いた発電プラント機器 - Google Patents
タービン用ソールプレートおよびそれを用いた発電プラント機器Info
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/28—Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/20—Mounting or supporting of plant; Accommodating heat expansion or creep
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
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- F05D2300/509—Self lubricating materials; Solid lubricants
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のソールプレートを用いた発電プラント
機器では、ソールプレートとグランドパッドとの間に、
週に一度は潤滑油を注入しなければならず、多大な労力
と保守・管理費が必要となっていた。 【解決手段】 タービンを据え付けるために、基礎台上
にグランドパッドを介して載置されるソールプレートで
あって、前記ソールプレートは、鉄系材料からなるソー
ルプレート本体と、前記ソールプレート本体の表面上に
形成され、自己潤滑性を有する樹脂材料または充填材を
含有した自己潤滑性を有する樹脂系複合材料からなるす
べり面とを具備する。
機器では、ソールプレートとグランドパッドとの間に、
週に一度は潤滑油を注入しなければならず、多大な労力
と保守・管理費が必要となっていた。 【解決手段】 タービンを据え付けるために、基礎台上
にグランドパッドを介して載置されるソールプレートで
あって、前記ソールプレートは、鉄系材料からなるソー
ルプレート本体と、前記ソールプレート本体の表面上に
形成され、自己潤滑性を有する樹脂材料または充填材を
含有した自己潤滑性を有する樹脂系複合材料からなるす
べり面とを具備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービン等を
基礎台に固定する際に使用されるタービン用ソールプレ
ートおよびそれを用いた発電プラント機器に関する。
基礎台に固定する際に使用されるタービン用ソールプレ
ートおよびそれを用いた発電プラント機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】大容量発電プラントに使用される蒸気タ
ービンは、蒸気の膨張と温度変化や体積変化に対処する
ため、高圧部、中圧部、低圧部の各セクションに分けて
分割構造をとるのが一般的である。このようなタービン
では圧力・温度の高い方から、高圧タービン、中圧ター
ビン、低圧タービンが配列され、最後に発電機が配列さ
れている。
ービンは、蒸気の膨張と温度変化や体積変化に対処する
ため、高圧部、中圧部、低圧部の各セクションに分けて
分割構造をとるのが一般的である。このようなタービン
では圧力・温度の高い方から、高圧タービン、中圧ター
ビン、低圧タービンが配列され、最後に発電機が配列さ
れている。
【０００３】近年では、省資源と地球環境調和の観点か
ら、ガスタービンと上記したような蒸気タービンとを組
み合わせ、排出する二酸化炭素の量を減らしたコンバイ
ンドサイクル発電も行われるようになっている。
ら、ガスタービンと上記したような蒸気タービンとを組
み合わせ、排出する二酸化炭素の量を減らしたコンバイ
ンドサイクル発電も行われるようになっている。
【０００４】コンバインドサイクルの一つである排熱回
収型コンバインドサイクルでは、ガスタービンの排気を
排熱回収ボイラで回収し、発生蒸気で蒸気タービンを駆
動する。このコンバインドサイクルプラントでは、蒸気
タービンにガスタービンが接続されて用いられている。
収型コンバインドサイクルでは、ガスタービンの排気を
排熱回収ボイラで回収し、発生蒸気で蒸気タービンを駆
動する。このコンバインドサイクルプラントでは、蒸気
タービンにガスタービンが接続されて用いられている。
【０００５】タービンを固定するとともに、ガスタービ
ンの推力等を受けるのが軸受台である。この軸受台はソ
ールプレートおよびグランドパッドを介して、基礎台へ
と固定されている。コンバインドサイクルプラントで
は、前述したように熱膨張などによる反力に加えて、ガ
スタービンからの推力による反力がガスタービンに接し
た蒸気タービンの軸受台に加わる。そのためソールプレ
ートが水平方向に移動し、グランドパッドと摺動接触す
る。
ンの推力等を受けるのが軸受台である。この軸受台はソ
ールプレートおよびグランドパッドを介して、基礎台へ
と固定されている。コンバインドサイクルプラントで
は、前述したように熱膨張などによる反力に加えて、ガ
スタービンからの推力による反力がガスタービンに接し
た蒸気タービンの軸受台に加わる。そのためソールプレ
ートが水平方向に移動し、グランドパッドと摺動接触す
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】近年では、エネルギー
の有効利用、経済性等の観点からコンバインドサイクル
発電プラントが増加傾向にある。また、効率を向上させ
るためガスタービンの燃焼温度は高温化される傾向にあ
る。
の有効利用、経済性等の観点からコンバインドサイクル
発電プラントが増加傾向にある。また、効率を向上させ
るためガスタービンの燃焼温度は高温化される傾向にあ
る。
【０００７】ソールプレートとグランドパッドとは熱膨
張による反力やガスタービンからの推力による反力によ
り摺動しているが、上記したようなガスタービンの高温
化等により摺動量も増え、この部分にかかる負担も増加
する傾向にある。このため、ソールプレートの表面に油
溝を設けて潤滑油を注入し、摺動を円滑にするととも
に、負担を軽減することも行われている。
張による反力やガスタービンからの推力による反力によ
り摺動しているが、上記したようなガスタービンの高温
化等により摺動量も増え、この部分にかかる負担も増加
する傾向にある。このため、ソールプレートの表面に油
溝を設けて潤滑油を注入し、摺動を円滑にするととも
に、負担を軽減することも行われている。
【０００８】しかしながら、グリースなどの潤滑油は高
温で経時変化に伴い固化し、潤滑性能を失うことにより
ソールプレートの円滑なすべりが確保できず、回転軸の
垂直方向に変形を受けることになる。このため、回転軸
のアラインメントが変化し、激しい振動と騒音が発生す
る問題があった。この熱膨張による反力およびガスター
ビンからの推力に対応するため、ソールプレートを支持
する基礎を大幅に強化する必要があった。このような潤
滑油を注入する方法では、毎週、固化した潤滑油を取り
除き、新しい潤滑油を注入しなければならず、多大な労
力と保守管理費が必要となっていた。
温で経時変化に伴い固化し、潤滑性能を失うことにより
ソールプレートの円滑なすべりが確保できず、回転軸の
垂直方向に変形を受けることになる。このため、回転軸
のアラインメントが変化し、激しい振動と騒音が発生す
る問題があった。この熱膨張による反力およびガスター
ビンからの推力に対応するため、ソールプレートを支持
する基礎を大幅に強化する必要があった。このような潤
滑油を注入する方法では、毎週、固化した潤滑油を取り
除き、新しい潤滑油を注入しなければならず、多大な労
力と保守管理費が必要となっていた。
【０００９】本発明は上記したような課題を解決するた
めになされたものであって、熱膨張等による反力および
ガスタービンからの推力によるソールプレートの円滑な
摺動を維持し、振動減衰機能の優れた樹脂材料のソール
プレートを用いることにより、回転軸の振動を確実に吸
収し、振動と騒音を低減すると共に、潤滑油注入等の定
期的なメンテナンスが省略でき、保守・管理費の削減と
ソールプレートを支持する基礎の強度を軽減することに
より工事費の大幅な削減が可能なタービン用ソールプレ
ートおよびそれを用いた発電プラント機器を提供するこ
とにある。
めになされたものであって、熱膨張等による反力および
ガスタービンからの推力によるソールプレートの円滑な
摺動を維持し、振動減衰機能の優れた樹脂材料のソール
プレートを用いることにより、回転軸の振動を確実に吸
収し、振動と騒音を低減すると共に、潤滑油注入等の定
期的なメンテナンスが省略でき、保守・管理費の削減と
ソールプレートを支持する基礎の強度を軽減することに
より工事費の大幅な削減が可能なタービン用ソールプレ
ートおよびそれを用いた発電プラント機器を提供するこ
とにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のタービン用ソー
ルプレートは、タービンを据え付けるために、基礎台上
にグランドパッドを介して載置されるソールプレートで
あって、前記ソールプレートは、鉄系材料からなるソー
ルプレート本体と、前記ソールプレート本体の表面に形
成され、自己潤滑性を有する樹脂材料または充填材を含
有した自己潤滑性を有する樹脂系複合材料からなるすべ
り面とを具備することを特徴とするものである。
ルプレートは、タービンを据え付けるために、基礎台上
にグランドパッドを介して載置されるソールプレートで
あって、前記ソールプレートは、鉄系材料からなるソー
ルプレート本体と、前記ソールプレート本体の表面に形
成され、自己潤滑性を有する樹脂材料または充填材を含
有した自己潤滑性を有する樹脂系複合材料からなるすべ
り面とを具備することを特徴とするものである。
【００１１】本発明のタービン用ソールプレートは、グ
ランドパッドとの摺動面に自己潤滑性を有する樹脂材料
等からなるすべり面を具備することにより、グランドパ
ッドとの摺動を円滑にすることができ、潤滑油の注入等
の手間も省くことができる。
ランドパッドとの摺動面に自己潤滑性を有する樹脂材料
等からなるすべり面を具備することにより、グランドパ
ッドとの摺動を円滑にすることができ、潤滑油の注入等
の手間も省くことができる。
【００１２】すべり面に用いられる樹脂材料または樹脂
系複合材料としては、四フッ化エチレン、四フッ化エチ
レン・パーフルオロアルコキシエチレン、ポリエーテル
エーテルケトンまたはポリイミド等の低摩擦樹脂材料が
挙げられ、これらは単独あるいはブレンドして用いるこ
とができる。
系複合材料としては、四フッ化エチレン、四フッ化エチ
レン・パーフルオロアルコキシエチレン、ポリエーテル
エーテルケトンまたはポリイミド等の低摩擦樹脂材料が
挙げられ、これらは単独あるいはブレンドして用いるこ
とができる。
【００１３】樹脂系複合材料の充填材としては、ガラス
繊維、炭素繊維、グラファイト繊維またはセラミックス
繊維もしくは粒子から選ばれる少なくとも一つの無機系
材料からなるものを用いることができる。
繊維、炭素繊維、グラファイト繊維またはセラミックス
繊維もしくは粒子から選ばれる少なくとも一つの無機系
材料からなるものを用いることができる。
【００１４】ソールプレート本体とすべり面とは、化学
的接着、機械的固着、もしくは中間層を介した接合プロ
セスで結合することができる。
的接着、機械的固着、もしくは中間層を介した接合プロ
セスで結合することができる。
【００１５】ソールプレート本体とすべり面との接合強
度を向上させるためには、ソールプレート本体の表面に
切込み溝を形成し、この溝に樹脂材料もしくは樹脂系複
合材料を充填してすべり面を形成してもよい。また、こ
のような溝を形成する代わりに、ソールプレート本体の
表面に多孔質層を形成し、この多孔質層の空間内に樹脂
材料もしくは樹脂系複合材料を充填させ、前記すべり面
を形成してもよい。
度を向上させるためには、ソールプレート本体の表面に
切込み溝を形成し、この溝に樹脂材料もしくは樹脂系複
合材料を充填してすべり面を形成してもよい。また、こ
のような溝を形成する代わりに、ソールプレート本体の
表面に多孔質層を形成し、この多孔質層の空間内に樹脂
材料もしくは樹脂系複合材料を充填させ、前記すべり面
を形成してもよい。
【００１６】ソールプレート本体に溝や多孔質層を形成
し、これを利用してすべり面を形成することで、くさび
効果によりソールプレート本体とすべり面とがずれた
り、剥離したりすることを防ぐことができる。
し、これを利用してすべり面を形成することで、くさび
効果によりソールプレート本体とすべり面とがずれた
り、剥離したりすることを防ぐことができる。
【００１７】すべり面を形成する方法としては、樹脂材
料もしくは樹脂系複合材料をソールプレート本体の表面
に塗布、吹き付け、圧縮成形または射出成形を用いて冷
間積層・成形し、さらにこれを加熱して融着処理する方
法、または樹脂材料もしくは樹脂系複合材料をソールプ
レート本体の表面に溶射、ラインニング、圧縮成形、射
出成形を用いて熱間成形プロセスにより形成する方法が
挙げられる。
料もしくは樹脂系複合材料をソールプレート本体の表面
に塗布、吹き付け、圧縮成形または射出成形を用いて冷
間積層・成形し、さらにこれを加熱して融着処理する方
法、または樹脂材料もしくは樹脂系複合材料をソールプ
レート本体の表面に溶射、ラインニング、圧縮成形、射
出成形を用いて熱間成形プロセスにより形成する方法が
挙げられる。
【００１８】本発明の発電プラント機器は、基礎台と、
この基礎台の上に設けられたグランドパッドと、このグ
ランドパッドの上に載置されたソールプレートとを有す
る発電プラント機器であって、ソールプレートとして上
記したような自己潤滑性を有するソールプレートを用い
たことを特徴とするものである。
この基礎台の上に設けられたグランドパッドと、このグ
ランドパッドの上に載置されたソールプレートとを有す
る発電プラント機器であって、ソールプレートとして上
記したような自己潤滑性を有するソールプレートを用い
たことを特徴とするものである。
【００１９】発電プラント機器の固定に上記したような
自己潤滑性のすべり面を有するソールプレートを用いる
ことによって、ソールプレートとグランドパッドとの間
に潤滑油を注入する手間等を省くことが可能になり、こ
れらの機器の保守、管理の手間を大幅に減少させること
ができる。
自己潤滑性のすべり面を有するソールプレートを用いる
ことによって、ソールプレートとグランドパッドとの間
に潤滑油を注入する手間等を省くことが可能になり、こ
れらの機器の保守、管理の手間を大幅に減少させること
ができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。図１は本発明のソールプレート１を示した
ものである。ソールプレート１は、主としてソールプレ
ート本体１ａと、すべり面１ｂとからなるものである。
ソールプレート本体１ａは、例えば鉄系材料からなるも
のであり、すべり面１ｂは自己潤滑性を有する樹脂材
料、または充填材を含有した自己潤滑性を有する樹脂系
複合材料からなるものである。
て説明する。図１は本発明のソールプレート１を示した
ものである。ソールプレート１は、主としてソールプレ
ート本体１ａと、すべり面１ｂとからなるものである。
ソールプレート本体１ａは、例えば鉄系材料からなるも
のであり、すべり面１ｂは自己潤滑性を有する樹脂材
料、または充填材を含有した自己潤滑性を有する樹脂系
複合材料からなるものである。
【００２１】ここで、すべり面１ｂの材料として自己潤
滑性を有する樹脂材料等を用いることとしたのは、ソー
ルプレート１は基礎台上に設けられたグランドパッド上
に配置され、このグランドパッドと摺動するようにして
用いられるからである。つまり、ソールプレート１のグ
ランドパッドと摺動する面に自己潤滑性を有する樹脂材
料からなるすべり面１ｂを配置することで、グランドパ
ッドとソールプレート１とをなめらかに摺動させること
ができる。また、自己潤滑性を有する樹脂材料を用いる
ことで、これまでのように潤滑油を注入する必要がなく
なるため、大幅に保守等の手間を省くことが可能とな
る。
滑性を有する樹脂材料等を用いることとしたのは、ソー
ルプレート１は基礎台上に設けられたグランドパッド上
に配置され、このグランドパッドと摺動するようにして
用いられるからである。つまり、ソールプレート１のグ
ランドパッドと摺動する面に自己潤滑性を有する樹脂材
料からなるすべり面１ｂを配置することで、グランドパ
ッドとソールプレート１とをなめらかに摺動させること
ができる。また、自己潤滑性を有する樹脂材料を用いる
ことで、これまでのように潤滑油を注入する必要がなく
なるため、大幅に保守等の手間を省くことが可能とな
る。
【００２２】自己潤滑性を有する樹脂材料としては、例
えば四フッ化エチレン、四フッ化エチレン・パーフルオ
ロアルコキシエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリイミド等の低摩擦樹脂材料が挙げられ、これらは単
独あるいはブレンドして用いることができる。また、こ
のようなもの以外にも自己潤滑性を有するものとして窒
化ホウ素（ＢＮ）、ＭｏＳ２、グラファイト等も用いる
ことができる。また、これらの樹脂材料等に充填材とし
て、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維またはセ
ラミックス繊維もしくは粒子等を充填して用いてもよ
い。
えば四フッ化エチレン、四フッ化エチレン・パーフルオ
ロアルコキシエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリイミド等の低摩擦樹脂材料が挙げられ、これらは単
独あるいはブレンドして用いることができる。また、こ
のようなもの以外にも自己潤滑性を有するものとして窒
化ホウ素（ＢＮ）、ＭｏＳ２、グラファイト等も用いる
ことができる。また、これらの樹脂材料等に充填材とし
て、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維またはセ
ラミックス繊維もしくは粒子等を充填して用いてもよ
い。
【００２３】ソールプレート本体１ａとすべり面１ｂと
は、例えば化学的接着、機械的固着、もしくは中間層を
介した接合プロセスで接合することができる。化学的接
着としては、例えば接着剤を用いた接合方法が挙げられ
る。この場合、ソールプレート本体１ａとすべり面１ｂ
とを別々に形成し、これらを接着剤により接合して一体
化する。
は、例えば化学的接着、機械的固着、もしくは中間層を
介した接合プロセスで接合することができる。化学的接
着としては、例えば接着剤を用いた接合方法が挙げられ
る。この場合、ソールプレート本体１ａとすべり面１ｂ
とを別々に形成し、これらを接着剤により接合して一体
化する。
【００２４】また、すべり面を形成する他の方法として
は、樹脂材料もしくは樹脂系複合材料をソールプレート
本体の表面に塗布、吹き付け、圧縮成形または射出成形
を用いて冷間積層・成形し、さらにこれを加熱して融着
処理する方法、または樹脂材料もしくは樹脂系複合材料
をソールプレート本体の表面に溶射、ラインニング、圧
縮成形、射出成形を用いて熱間成形プロセスにより形成
する方法が挙げられる。
は、樹脂材料もしくは樹脂系複合材料をソールプレート
本体の表面に塗布、吹き付け、圧縮成形または射出成形
を用いて冷間積層・成形し、さらにこれを加熱して融着
処理する方法、または樹脂材料もしくは樹脂系複合材料
をソールプレート本体の表面に溶射、ラインニング、圧
縮成形、射出成形を用いて熱間成形プロセスにより形成
する方法が挙げられる。
【００２５】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。図２はソールプレート本体１ａのすべり面１ｂを
形成する面側に溝２を形成したものを示したものであ
る。溝２は、例えばすべり面１ａと接する面に複数平行
に形成し、表面に近くなるにつれて溝２の幅が狭くなる
ように形成する。このような溝２が形成された面に溶融
した樹脂材料を流し込み、図３に示されるようなすべり
面１ｂを形成する。
する。図２はソールプレート本体１ａのすべり面１ｂを
形成する面側に溝２を形成したものを示したものであ
る。溝２は、例えばすべり面１ａと接する面に複数平行
に形成し、表面に近くなるにつれて溝２の幅が狭くなる
ように形成する。このような溝２が形成された面に溶融
した樹脂材料を流し込み、図３に示されるようなすべり
面１ｂを形成する。
【００２６】ソールプレート１は大きな負荷がかけられ
た状態でグランドパッドと摺動するように用いられるた
め、ソールプレート本体１ａとすべり面１ｂとの間に剥
離やずれが発生しやすくなっている。また、ソールプレ
ート１は蒸気タービン等の高温になる機器の固定に用い
られるため、ソールプレート本体１ａとすべり面１ｂと
の間で熱膨張の差により剥離が起きやすくなっている。
ソールプレート本体１ａに溝２を形成し、この上にすべ
り面１ｂを形成することで、ソールプレート本体１ａと
すべり面１ｂとの間のずれや剥離等を防ぐことができ
る。
た状態でグランドパッドと摺動するように用いられるた
め、ソールプレート本体１ａとすべり面１ｂとの間に剥
離やずれが発生しやすくなっている。また、ソールプレ
ート１は蒸気タービン等の高温になる機器の固定に用い
られるため、ソールプレート本体１ａとすべり面１ｂと
の間で熱膨張の差により剥離が起きやすくなっている。
ソールプレート本体１ａに溝２を形成し、この上にすべ
り面１ｂを形成することで、ソールプレート本体１ａと
すべり面１ｂとの間のずれや剥離等を防ぐことができ
る。
【００２７】また、本発明においては上記したような溝
を形成する代わりに、ソールプレート本体の表面に、ソ
ールプレート本体とすべり面とを確実に固定するための
多孔質層を形成し、この多孔質層上にすべり面を形成し
てもよい。以下、この多孔質層についていくつか例を挙
げて説明する。
を形成する代わりに、ソールプレート本体の表面に、ソ
ールプレート本体とすべり面とを確実に固定するための
多孔質層を形成し、この多孔質層上にすべり面を形成し
てもよい。以下、この多孔質層についていくつか例を挙
げて説明する。
【００２８】まず、板状の金属板を利用した多孔質層に
ついて説明する。図４は、板状の金属板３に６０°千鳥
状に円形の孔部４を形成して作製された多孔質層を示し
た平面図である。図面手前側はすべり面が形成される面
であり、図面裏側はソールプレート本体と接合される面
である。図に実線で示された円４ａはすべり面が形成さ
れる面側の孔部４の大きさを示しており、点線で示され
た円４ｂはソールプレート本体と接する側の面の孔部４
の大きさを示している。つまり、孔部４はソールプレー
ト本体に近くなるにつれて、大きくなるように形成す
る。
ついて説明する。図４は、板状の金属板３に６０°千鳥
状に円形の孔部４を形成して作製された多孔質層を示し
た平面図である。図面手前側はすべり面が形成される面
であり、図面裏側はソールプレート本体と接合される面
である。図に実線で示された円４ａはすべり面が形成さ
れる面側の孔部４の大きさを示しており、点線で示され
た円４ｂはソールプレート本体と接する側の面の孔部４
の大きさを示している。つまり、孔部４はソールプレー
ト本体に近くなるにつれて、大きくなるように形成す
る。
【００２９】図５は、図４の多孔質層をソールプレート
本体１ａと接合した場合における、図４のＡＡ’断面を
示したものである。多孔質層に形成された孔部４はすべ
り面が形成される面側では孔径が小さくなっており、ソ
ールプレート本体１ａ側では孔径が大きくなっている。
このような形状のものに溶融した樹脂材料を流し込む等
によりすべり面を形成することで、くさび効果によりす
べり面がソールプレート本体１ａから剥離したり、ずれ
たりすることを防ぐことができる。
本体１ａと接合した場合における、図４のＡＡ’断面を
示したものである。多孔質層に形成された孔部４はすべ
り面が形成される面側では孔径が小さくなっており、ソ
ールプレート本体１ａ側では孔径が大きくなっている。
このような形状のものに溶融した樹脂材料を流し込む等
によりすべり面を形成することで、くさび効果によりす
べり面がソールプレート本体１ａから剥離したり、ずれ
たりすることを防ぐことができる。
【００３０】この多孔質層は例えば１枚の板状の金属板
を加工して形成してもよいし、あるいは２枚の板状の金
属板を用意し、一方の金属板は孔部の孔径を小さくし、
他方の金属板は孔部の孔径を大きくし、これらを接合す
ることにより作製してもよい。
を加工して形成してもよいし、あるいは２枚の板状の金
属板を用意し、一方の金属板は孔部の孔径を小さくし、
他方の金属板は孔部の孔径を大きくし、これらを接合す
ることにより作製してもよい。
【００３１】多孔質層の形成は図４に示されるような孔
部の大きさを深さ方向に変えたものの他に、例えば孔部
が形成された２枚の金属板３ａ、３ｂを用い、図６に示
されるように、一方の金属板３ａの孔部４ａの中心が、
他方の金属板３ｂの孔部４ｂ以外の部分に位置するよう
に配置したものであってもよい。
部の大きさを深さ方向に変えたものの他に、例えば孔部
が形成された２枚の金属板３ａ、３ｂを用い、図６に示
されるように、一方の金属板３ａの孔部４ａの中心が、
他方の金属板３ｂの孔部４ｂ以外の部分に位置するよう
に配置したものであってもよい。
【００３２】この場合の断面は図７に示されるような断
面となり、図４に示される多孔質層と同様にくさび効果
によりすべり面がソールプレート本体１ａから剥離した
り、ずれたりすることを防ぐことができる。本発明にお
ける多孔質層としては、上記したものの他に例えばワイ
ヤや球状のものを利用したものが挙げられる。
面となり、図４に示される多孔質層と同様にくさび効果
によりすべり面がソールプレート本体１ａから剥離した
り、ずれたりすることを防ぐことができる。本発明にお
ける多孔質層としては、上記したものの他に例えばワイ
ヤや球状のものを利用したものが挙げられる。
【００３３】図８はソールプレート本体１ａのすべり面
が形成される面側に、金属等からなるワイヤ５で他孔質
層を形成した場合の一例を示したものである。ワイヤ５
はソールプレート本体１ａに接合されるとともに、ワイ
ヤ５どうしも接合されている。ワイヤ５どうしの間には
空間が形成されるため、この部分にすべり面を形成する
樹脂材料等を注入することにより、くさび効果によりす
べり面を確実に固定することができ、ソールプレート本
体とすべり面とのずれや剥離等を防ぐことができる。
が形成される面側に、金属等からなるワイヤ５で他孔質
層を形成した場合の一例を示したものである。ワイヤ５
はソールプレート本体１ａに接合されるとともに、ワイ
ヤ５どうしも接合されている。ワイヤ５どうしの間には
空間が形成されるため、この部分にすべり面を形成する
樹脂材料等を注入することにより、くさび効果によりす
べり面を確実に固定することができ、ソールプレート本
体とすべり面とのずれや剥離等を防ぐことができる。
【００３４】また、図９はソールプレート本体１ａのす
べり面を形成する面に金属等からなる球状部材６を複数
配置し、他孔質層を形成した場合の一例を示したもので
ある。球状部材６はソールプレート本体１ａに固定する
とともに、各球状部材６どうしも固定する。
べり面を形成する面に金属等からなる球状部材６を複数
配置し、他孔質層を形成した場合の一例を示したもので
ある。球状部材６はソールプレート本体１ａに固定する
とともに、各球状部材６どうしも固定する。
【００３５】これらの球状部材６は規則的に並べられた
ものであっても、ランダムに配置されたものでもよく、
また１層のみでもよいし、複数層にしても用いてもよ
い。このようにすることで球状部材と球状部材との間に
空間を形成することが可能となり、前記したようなワイ
ヤからなる他孔質層と同様にくさび効果によりソールプ
レート本体とすべり面とのずれや剥離等を防ぐことがで
きる。
ものであっても、ランダムに配置されたものでもよく、
また１層のみでもよいし、複数層にしても用いてもよ
い。このようにすることで球状部材と球状部材との間に
空間を形成することが可能となり、前記したようなワイ
ヤからなる他孔質層と同様にくさび効果によりソールプ
レート本体とすべり面とのずれや剥離等を防ぐことがで
きる。
【００３６】次に、本発明の発電プラント機器について
説明する。図１０は本発明の発電プラント機器における
取り付け部分の一例を示した断面図である。蒸気タービ
ン等の軸受台７はソールプレート１とグランドパッド８
を介してコンクリート等からなる基礎台９に埋設したボ
ルト１０により基礎コンクリートに固定される。
説明する。図１０は本発明の発電プラント機器における
取り付け部分の一例を示した断面図である。蒸気タービ
ン等の軸受台７はソールプレート１とグランドパッド８
を介してコンクリート等からなる基礎台９に埋設したボ
ルト１０により基礎コンクリートに固定される。
【００３７】ソールプレート１は、ソールプレート本体
１ａと、すべり面１ｂとからなるものであり、ソールプ
レート１がすべり面１ｂがグランドパッド８側になるよ
うに配置され、ソールプレート本体１ａが蒸気タービン
等の軸受台７側になるように配置され、すべり面１ｂと
グランドパッド８が摺動するように取り付けられる。ソ
ールプレート１の位置決めはグランドパッド８と調整ね
じ１１によって行われる。
１ａと、すべり面１ｂとからなるものであり、ソールプ
レート１がすべり面１ｂがグランドパッド８側になるよ
うに配置され、ソールプレート本体１ａが蒸気タービン
等の軸受台７側になるように配置され、すべり面１ｂと
グランドパッド８が摺動するように取り付けられる。ソ
ールプレート１の位置決めはグランドパッド８と調整ね
じ１１によって行われる。
【００３８】ソールプレート本体１ａは、例えば鉄系材
料からなるものであり、すべり面１ｂは自己潤滑性を有
する樹脂材料または充填材を含有した自己潤滑性を有す
る樹脂系複合材料からなるものである。
料からなるものであり、すべり面１ｂは自己潤滑性を有
する樹脂材料または充填材を含有した自己潤滑性を有す
る樹脂系複合材料からなるものである。
【００３９】本発明の発電プラント機器では、すべり面
１ｂとして自己潤滑性を有する樹脂材料、またはこのよ
うなものに充填材を含有させたものを用いることで、従
来のように定期的に潤滑油を注入するなどの手間が必要
なくなり、これらの機器の保守等の手間を大幅に削減す
ることができる。
１ｂとして自己潤滑性を有する樹脂材料、またはこのよ
うなものに充填材を含有させたものを用いることで、従
来のように定期的に潤滑油を注入するなどの手間が必要
なくなり、これらの機器の保守等の手間を大幅に削減す
ることができる。
【００４０】本発明の発電プラント機器では、ソールプ
レート１として図１０に示されるようなもののほか、図
２、３に示されるようなソールプレート本体１ａに溝を
設けたもの、図４〜７に示されるようなソールプレート
本体１ａに孔部を有する金属板からなる多孔質層を設け
たもの、あるいは図８、９に示されるようなソールプレ
ート本体１ａにワイヤや球状部材を用いた多孔質層を設
けたもの等、各種のソールプレートを用いることがで
き、これらはソールプレートの使用状況等に応じて適宜
選択して用いる。
レート１として図１０に示されるようなもののほか、図
２、３に示されるようなソールプレート本体１ａに溝を
設けたもの、図４〜７に示されるようなソールプレート
本体１ａに孔部を有する金属板からなる多孔質層を設け
たもの、あるいは図８、９に示されるようなソールプレ
ート本体１ａにワイヤや球状部材を用いた多孔質層を設
けたもの等、各種のソールプレートを用いることがで
き、これらはソールプレートの使用状況等に応じて適宜
選択して用いる。
【００４１】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 （実施例１）ソールプレート本体１ａとして図２に示さ
れるような表面に溝を形成したものを用いた。ソールプ
レート本体１ａはＳ４５Ｃからなるものとし、厚さ１０
０ｍｍ、幅４００ｍｍ、長さ８００ｍｍ、また溝につい
ては、深さ２ｍｍ、幅４ｍｍ、長さ４００ｍｍのＶ型切
込みとした。
れるような表面に溝を形成したものを用いた。ソールプ
レート本体１ａはＳ４５Ｃからなるものとし、厚さ１０
０ｍｍ、幅４００ｍｍ、長さ８００ｍｍ、また溝につい
ては、深さ２ｍｍ、幅４ｍｍ、長さ４００ｍｍのＶ型切
込みとした。
【００４２】前記ソールプレート本体１ａを金型に挿置
し、１０重量％の炭素繊維を含有した四フッ化エチレン
樹脂材料粉末を充填し、圧力４９ＭＰａ（５００ｋｇｆ
/ｃｍ２）でプレス成形し、樹脂材料粉末をソールプレ
ート本体のＶ型切込み溝に含浸させ、ソールプレート本
体の表面に厚さ２ｍｍの樹脂層を成形した。
し、１０重量％の炭素繊維を含有した四フッ化エチレン
樹脂材料粉末を充填し、圧力４９ＭＰａ（５００ｋｇｆ
/ｃｍ２）でプレス成形し、樹脂材料粉末をソールプレ
ート本体のＶ型切込み溝に含浸させ、ソールプレート本
体の表面に厚さ２ｍｍの樹脂層を成形した。
【００４３】次に、樹脂層を形成したソールプレート本
体１ａを４００℃、２時間加熱し、四フッ化エチレン樹
脂を融着処理した。このようにして、厚さ２ｍｍの炭素
繊維を含有した四フッ化エチレン樹脂系複合材料からな
るすべり面１ｂを具備したソールプレート１を製作し
た。
体１ａを４００℃、２時間加熱し、四フッ化エチレン樹
脂を融着処理した。このようにして、厚さ２ｍｍの炭素
繊維を含有した四フッ化エチレン樹脂系複合材料からな
るすべり面１ｂを具備したソールプレート１を製作し
た。
【００４４】次に、図１０に示すように、コンクリート
からなる基礎台９上にグランドパッド８、ソールプレー
ト１を配置し、さらに蒸気タービンの軸受台７を配置し
た。ソールプレート１はソールプレート本体１ａが蒸気
タービンの軸受台７側に、すべり面１ｂがグランドパッ
ド８側になるよう配置した。
からなる基礎台９上にグランドパッド８、ソールプレー
ト１を配置し、さらに蒸気タービンの軸受台７を配置し
た。ソールプレート１はソールプレート本体１ａが蒸気
タービンの軸受台７側に、すべり面１ｂがグランドパッ
ド８側になるよう配置した。
【００４５】ソールプレート１、グランドパッド８は、
基礎コンクリート９に埋設したボルト１０により基礎台
９に固定し、ソールプレート１の位置決めは、グランド
パッド８と調整ねじ１１により行うこととした。
基礎コンクリート９に埋設したボルト１０により基礎台
９に固定し、ソールプレート１の位置決めは、グランド
パッド８と調整ねじ１１により行うこととした。
【００４６】このような装置において、自己潤滑性を有
する低摩擦係数の四フッ化エチレン樹脂複合材料からな
るすべり面を具備したソールプレートは油潤滑を必要と
せず、熱膨張などによる反力その他にガスタービン等か
らの推力によるソールプレートの移動も円滑にすること
ができた。
する低摩擦係数の四フッ化エチレン樹脂複合材料からな
るすべり面を具備したソールプレートは油潤滑を必要と
せず、熱膨張などによる反力その他にガスタービン等か
らの推力によるソールプレートの移動も円滑にすること
ができた。
【００４７】（実施例２）ソールプレート本体１ａとし
て矩形板状の厚さ１００ｍｍ、幅４００ｍｍ、長さ８０
０ｍｍ、Ｓ４５Ｃからなるものを用いた。
て矩形板状の厚さ１００ｍｍ、幅４００ｍｍ、長さ８０
０ｍｍ、Ｓ４５Ｃからなるものを用いた。
【００４８】このソールプレート本体１ａの表面に、厚
さ１ｍｍ、孔径３ｍｍ、ピッチ５ｍｍの千鳥貫通孔のパ
ンチングメタルと、厚さ１ｍｍ、孔径４ｍｍ、ピッチ５
ｍｍの千鳥貫通孔のパンチングメタルとを各々のパンチ
ングメタルの孔の中心が一致するように重ねて（図
４）、ソールプレート本体の表面に挿置し、真空中で拡
散接合してソールプレート本体１ａの表面に２枚のパン
チングメタルで構成する多孔質中間層を形成した（図
５）。
さ１ｍｍ、孔径３ｍｍ、ピッチ５ｍｍの千鳥貫通孔のパ
ンチングメタルと、厚さ１ｍｍ、孔径４ｍｍ、ピッチ５
ｍｍの千鳥貫通孔のパンチングメタルとを各々のパンチ
ングメタルの孔の中心が一致するように重ねて（図
４）、ソールプレート本体の表面に挿置し、真空中で拡
散接合してソールプレート本体１ａの表面に２枚のパン
チングメタルで構成する多孔質中間層を形成した（図
５）。
【００４９】前記ソールプレート本体１ａを金型に挿置
し、１０重量％ガラス繊維と５重量％のグラファイト粉
末と１０重量％の四フッ化エチレン樹脂を含有したポリ
イミド樹脂粉末を充填し、圧力４９ＭＰａ（５００ｋｇ
ｆ/ｃｍ２）でプレス成形し、樹脂材料粉末をソールプ
レート本体の表面に形成した多孔質中間層の空間内に含
浸させ、その上部に厚さ２ｍｍの樹脂層を成形した。
し、１０重量％ガラス繊維と５重量％のグラファイト粉
末と１０重量％の四フッ化エチレン樹脂を含有したポリ
イミド樹脂粉末を充填し、圧力４９ＭＰａ（５００ｋｇ
ｆ/ｃｍ２）でプレス成形し、樹脂材料粉末をソールプ
レート本体の表面に形成した多孔質中間層の空間内に含
浸させ、その上部に厚さ２ｍｍの樹脂層を成形した。
【００５０】次に、樹脂層を形成したソールプレート本
体を４００℃、２時間加熱し、四フッ化エチレン樹脂を
融着処理した。このようにして、厚さ２ｍｍの炭素繊維
を含有した四フッ化エチレン樹脂系複合材料からなるす
べり面を具備したソールプレートを製作した。
体を４００℃、２時間加熱し、四フッ化エチレン樹脂を
融着処理した。このようにして、厚さ２ｍｍの炭素繊維
を含有した四フッ化エチレン樹脂系複合材料からなるす
べり面を具備したソールプレートを製作した。
【００５１】次に、図１０に示すように、コンクリート
からなる基礎台９上にグランドパッド８、ソールプレー
ト１を配置し、さらに蒸気タービンの軸受台７を配置し
た。ソールプレート１はソールプレート本体１ａが蒸気
タービンの軸受台７側に、すべり面１ｂがグランドパッ
ド８側になるよう配置した。
からなる基礎台９上にグランドパッド８、ソールプレー
ト１を配置し、さらに蒸気タービンの軸受台７を配置し
た。ソールプレート１はソールプレート本体１ａが蒸気
タービンの軸受台７側に、すべり面１ｂがグランドパッ
ド８側になるよう配置した。
【００５２】ソールプレート１、グランドパッド８は、
基礎コンクリート９に埋設したボルト１０により基礎台
９に固定し、ソールプレート１の位置決めは、グランド
パッド８と調整ねじ１１により行うこととした。
基礎コンクリート９に埋設したボルト１０により基礎台
９に固定し、ソールプレート１の位置決めは、グランド
パッド８と調整ねじ１１により行うこととした。
【００５３】このような装置において、自己潤滑性を有
する低摩擦係数の四フッ化エチレン樹脂複合材料からな
るすべり面を具備したソールプレートは、油潤滑を必要
とせず、熱膨張などによる反力その他にガスタービン等
からの推力によるソールプレートの移動も円滑にするこ
とができた。
する低摩擦係数の四フッ化エチレン樹脂複合材料からな
るすべり面を具備したソールプレートは、油潤滑を必要
とせず、熱膨張などによる反力その他にガスタービン等
からの推力によるソールプレートの移動も円滑にするこ
とができた。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のソールプ
レートを用いることにより、円滑な摺動を維持し、回転
軸の振動を確実に吸収し、振動と騒音を低減することが
できる。また、潤滑油注入等の定期的なメンテナンスが
省略でき、保守・管理費の削減とソールプレートを支持
する基礎の強度軽減による工事費の大幅な削減が可能と
なる。
レートを用いることにより、円滑な摺動を維持し、回転
軸の振動を確実に吸収し、振動と騒音を低減することが
できる。また、潤滑油注入等の定期的なメンテナンスが
省略でき、保守・管理費の削減とソールプレートを支持
する基礎の強度軽減による工事費の大幅な削減が可能と
なる。
【図１】 本発明のソールプレートの一例を示した断面
図
図
【図２】 ソールプレート本体に溝を設けた例を示した
断面図
断面図
【図３】 図２のソールプレート本体にすべり面を形成
した場合の断面図
した場合の断面図
【図４】 金属板に孔部を形成した多孔質層の一例を示
した断面図
した断面図
【図５】 ソールプレート本体に図４の多孔質層を接合
した場合の断面図
した場合の断面図
【図６】 金属板に孔部を形成した多孔質層の他の例を
示した断面図
示した断面図
【図７】 ソールプレート本体に図６の多孔質層を接合
した場合の断面図
した場合の断面図
【図８】 ソールプレート本体にワイヤからなる多孔質
層を形成した場合の断面図
層を形成した場合の断面図
【図９】 ソールプレート本体に球状部材からなる多孔
質層を形成した場合の断面図
質層を形成した場合の断面図
【図１０】 発電プラント機器の取り付け部分を示した
断面図
断面図
１…ソールプレート １ａ…ソールプレート本体 １ｂ…すべり面 ２…溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 洋明 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 藤原 敏洋 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 渡邊 修 神奈川県横浜市鶴見区末広町２丁目４番地 株式会社東芝京浜事業所内 Ｆターム(参考） 4F071 AA27 AA27X AA30 AA30X AA51 AA60 AB03 AB28 AB29 AD01 AD02 AF28 AH17 AH19 BB03 BC01 EA01 EA04 EA05
Claims (9)
- 【請求項１】 タービンを据え付けるために、基礎台上
にグランドパッドを介して載置されるソールプレートに
おいて、 前記ソールプレートは、鉄系材料からなるソールプレー
ト本体と、前記ソールプレート本体の表面上に形成さ
れ、自己潤滑性を有する樹脂材料または充填材を含有し
た自己潤滑性を有する樹脂系複合材料からなるすべり面
とを具備することを特徴とするタービン用ソールプレー
ト。 - 【請求項２】 前記樹脂材料または前記樹脂系複合材料
は、四フッ化エチレン、四フッ化エチレン・パーフルオ
ロアルコキシエチレン、ポリエーテルエーテルケトンま
たはポリイミドからなる低摩擦樹脂材料もしくはこれら
をブレンドしたポリマーアロイからなることを特徴とす
る請求項１記載のタービン用ソールプレート。 - 【請求項３】 前記充填材は、ガラス繊維、炭素繊維、
グラファイト繊維またはセラミックス繊維もしくは粒子
から選ばれる少なくとも一つの無機系材料からなること
を特徴とする請求項１または２記載のタービン用ソール
プレート。 - 【請求項４】 前記ソールプレート本体の表面に切込み
溝が形成され、前記溝に前記樹脂材料もしくは樹脂系複
合材料が充填されることにより前記すべり面が形成され
ていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項
記載のタービン用ソールプレート。 - 【請求項５】 前記ソールプレート本体の表面に多孔質
層を形成し、前記多孔質層の空間内に前記樹脂材料もし
くは樹脂系複合材料を充填させ、前記すべり面を形成す
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載
のタービン用ソールプレート。 - 【請求項６】 前記ソールプレート本体と前記すべり面
とは、化学的接着、機械的固着、もしくは中間層を介し
た接合プロセスで結合されることを特徴とする請求項１
乃至３のいずれか１項記載のタービン用ソールプレー
ト。 - 【請求項７】 前記樹脂材料もしくは樹脂系複合材料を
前記ソールプレート本体の表面に塗布、吹き付け、圧縮
成形または射出成形により冷間積層・成形し、さらにこ
れを加熱して融着処理することにより前記すべり面を形
成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項
記載のタービン用ソールプレート。 - 【請求項８】 前記樹脂材料もしくは樹脂系複合材料を
前記ソールプレート本体の表面に溶射、ラインニング、
圧縮成形、射出成形を用いた熱間成形プロセスによりす
べり面を形成することを特徴とする請求項１乃至５のい
ずれか１項記載のタービン用ソールプレート。 - 【請求項９】 基礎台と、この基礎台の上に設けられた
グランドパッドと、このグランドパッドの上に載置され
たソールプレートとを有する発電プラント機器であっ
て、前記ソールプレートとして請求項１乃至８のいずれ
か１項記載のタービン用ソールプレートを用いたことを
特徴とする発電プラント機器。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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