JP4562931B2

JP4562931B2 - Stator blade assembly and fluid-operated rotating machine having the stator blade assembly

Info

Publication number: JP4562931B2
Application number: JP2001042177A
Authority: JP
Inventors: 卓一柳
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2021-02-19
Also published as: JP2002242611A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静翼アセンブリおよびその静翼アセンブリを備えた流体作動回転機械に関するものである。流体作動回転機械としては、特にガスタービン・蒸気タービンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示すように、流体作動回転機械（ここではガスタービンについて説明することにするので、以下「ガスタービン」と称する）１０は、燃焼用空気を圧縮する圧縮部２０と、この圧縮部２０から送られてきた高圧空気中に燃料を噴射して燃焼させ、高温燃焼ガスを発生させる燃焼部３０と、この燃焼部３０の下流側に位置し、燃焼部３０を出た燃焼ガスにより駆動されるタービン部４０とを主たる要素とするものである。
【０００３】
圧縮部２０は、ロータアセンブリ２１と、静翼アセンブリ２２とを具備するものである。
【０００４】
ロータアセンブリ２１は、車室５０内に設けられたジャーナル軸受５１上に配置される軸２１ａ、およびこの軸２１ａに設けられた複数枚の動翼ディスク２１ｂを備えている。また、この動翼ディスク２１ｂには、複数枚の動翼２１ｃが設けられている。
【０００５】
静翼アセンブリ２２は、それら動翼ディスク２１ｂに対し軸方向に隣接して配置されるとともに、車室５０の周方向に沿って複数のセグメントに分割されたものである。セグメントの数は、車室５０の上半部・下半部においてそれぞれ２あるいは４とされたものが一般的であるが、作業性などを考慮して３あるいは５以上のセグメントに分割することもできる。たとえば、車室５０の上半部・下半部においてそれぞれ２つずつのセグメントに分割されているものでは、４つのセグメント（すなわち４つの静翼アセンブリ）で１段分のステータ部を構成していることとなる。
【０００６】
つぎに図４を用いて各静翼アセンブリ（１セグメント）の構成を説明することにする。
図４に示すように、静翼アセンブリ２２は、複数枚の静翼２３と、複数個のスペーサ２４と、ベルト２５とを備えるものである。
【０００７】
静翼２３は、図３に示すように、後段に位置する動翼２１ｃまたはディフューザ２６に気流を導くものである。
【０００８】
また、スペーサ２４は静翼２３の隣接するものどうしの間に配置され、各静翼２３間の間隙を所定距離に維持するものである。
【０００９】
ベルト２５は、これら静翼２３およびスペーサ２４の底面２３ａ，２４ａ側に配置されるものであり、各セグメントの外周長さと略同じ長さを有するものである。このベルト２５の先端側、すなわち車室５０の下半部水平継手面５０ｂから遠い側に位置する端部は、静翼２３またはスペーサ２４のいずれか１つと結合されている。
【００１０】
このベルト２５の他端側には、フックなどの引出工具（図示せず）の先端を挿入させることのできる掛止部２５ａが形成されている。この掛止部２５ａは断面円形状を有する貫通孔である。
【００１１】
車室５０の内周面には、車室５０の周方向に沿って、これら静翼２３とスペーサ２４とを交互にかつそれらの配置方向に摺動可能に植え付けるための植付溝５０ａが設けられている。この植付溝５０ａの横断面形状は、静翼２３の付根部２３ｂおよびスペーサ２４の横断面形状と合致するものである。
【００１２】
車室５０の下半部水平継手面５０ｂには、フックなどの引出工具の先端を受け入れることのできる凹所５０ｃが形成されている。この凹所５０ｃはその縦断面および横断面において矩形形状を有するものである。
【００１３】
また、これら静翼２３およびスペーサ２４の底面２３ａ，２４ａと、車室５０の内周面とには、ベルト２５を収容するためのベルト収容溝２３ｃ，２４ｂ，５０ｄが形成されている。これら静翼２３およびスペーサ２４が植付溝５０ａに植え付けられたときに形成されるベルト収容溝の横断面形状は、ベルト２５の横断面形状と合致するものである。これについては図５に詳細に示している。
【００１４】
図５は所定の数の静翼アセンブリ２２が車室５０下半部に収められた状態を示す要部平面図である。この時、静翼２３の付根部２３ｂの上側面およびベルト２５の上側面は、車室５０の下半部水平継手面５０ｂと面一になっている。また、これら静翼アセンブリ２２は、反動などによって回転しないようにストッパボルト（図示せず）などによって車室５０下半部に固定されている。
【００１５】
図では静翼２３の付根部２３ｂが下半部水平継手面５０ｂと面一になるように配置されているが、これは静翼２３とスペーサ２４との順序が逆になって、スペーサ２４の上側面が下半部水平継手面５０ｂと面一になるように配置されていてもよい。このように、静翼２３の上側面が下半部水平継手面５０ｂと面一になるか、スペーサ２４の上側面が下半部水平継手面５０ｂと面一になるかは、分割されたセグメントの数や静翼２３・スペーサ２４の数などによって決まる。
【００１６】
つぎに、上述した構成を有する静翼アセンブリ２２の車室５０下半部への取付・取外作業の手順を説明する。ここでは説明を簡単にするために、車室５０の下半部側で２つのセグメントに分割された静翼アセンブリ２２について述べることにする。
【００１７】
まず、取付作業の手順についてその概要を説明する。
先端側に静翼２３またはスペーサ２４が固定されたベルト２５をベルト収容溝５０ａに沿って下半部水平継手面５０ｂの両側面側から車室５０の底部に向け挿入していく。
【００１８】
そして、静翼２３およびスペーサ２４が交互に配置されるよう、これら静翼２３およびスペーサ２４を順次、下半部水平継手面５０ｂの両側から植付溝５０ａおよびベルト２５に沿って摺動させながら植え付けていく。
【００１９】
静翼２３の付根部２３ｂの上側面およびベルト２５の上側面が、車室５０の下半部水平継手面５０ｂと面一になるまで植え付けを行った後、これら静翼２３およびスペーサ２４が反動などにより車室５０の周方向に移動しないよう、下半部水平継手面５０ｂでこれら静翼２３またはスペーサ２４の上側面をストッパボルトなどにより固定して取付作業を完了する。
【００２０】
つぎに、取外作業の手順についてその概要を説明する。
下半部水平継手面５０ｂに形成されている凹所５０ｃ内に位置する掛止部２５ａ内に、フックなどの引出工具の先端を挿入し、この引出工具とともにベルト２５を上側方向に引き上げる。この時、ベルト２５の先端側に固定された静翼２３またはスペーサ２４もまた、植付溝５０ａに沿って下半部水平継手面５０ｂの方へ移動されることになる。
【００２１】
これにより、ベルト２５の先端側に固定された静翼２３またはスペーサ２４と最も下半部水平継手面５０ｂ側に位置する静翼２３またはスペーサ２４との間の静翼２３およびスペーサ２４もまた、下半部水平継手面５０ｂ側に一緒に引っぱり出されることになる。すなわち、掛止部２５ａにフックなどの引出工具を引っかけて、このベルト２５を下半部水平継手面５０ｂの外側に引きずり出すことにより、静翼アセンブリ２２の１セグメント分を車室５０の下半部から取り出すようにしている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにベルト２５を周方向に引き出すようにして静翼アセンブリ２２を抜き出す場合、ベルト２５を引き出す引張力の分力が各静翼２３や各スペーサ２４をそれぞれ半径方向内側に押しつける方向に働き、これにより静翼２３の付根部２３ｂおよびスペーサ２４と植付溝５０ａとの摩擦抵抗が大きくなり、静翼アセンブリ２２の引き抜きがスムーズに行えないという問題点があった。
【００２３】
また、静翼２３およびスペーサ２４が車室５０の植付溝５０ａに１つ１つ直接植え付けられるようにして取付作業が行われるので、特に製造時においては車室５０が完成するまで静翼アセンブリ２２を車室５０に取り付けることができず、さらに点検復旧時においても静翼アセンブリ２２の取付作業を行う作業スペースが確保できてからでないと取付作業が行えず、作業時間が長引いてしまうという問題点があった。
【００２４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、製造時および点検時における車室下半部への静翼アセンブリの取り付け、および点検時における車室下半部からの静翼アセンブリの取り外しが容易かつスムーズに行えるとともに、それに伴う作業時間を短縮することができる静翼アセンブリおよびその静翼アセンブリを備えた流体作動回転機械を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の静翼アセンブリおよびその静翼アセンブリを備えた流体作動回転機械では、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の静翼アセンブリによれば、複数枚の動翼が設けられた動翼ディスクに対し軸方向に隣接して配置されるとともに、車室の周方向に沿って複数のセグメントに分割された静翼アセンブリにおいて、後段に位置する動翼またはディフューザに気流を導く複数枚の静翼と、前記静翼の隣接するものどうしの間に配置され、各静翼間の間隙を所定距離に維持する複数個のスペーサと、前記複数枚の静翼および前記複数個のスペーサを交互にかつそれらの配置方向に摺動可能に収容するとともに、これら静翼およびスペーサが車室内部に抜け出さないように形成された植付溝を有するホルダと、を備え、さらに前記ホルダは、前記車室の周方向に沿って形成された取付溝内に、該取付溝の延在方向に沿って摺動可能にかつ前記車室の半径方向に移動不能に収容されることを特徴とする。
この静翼アセンブリにおいては、ホルダに植え付けられた複数枚の静翼および複数個のスペーサが、１つのアセンブリ（すなわち１つのセグメント）として構成されており、取付・取外作業では各アセンブリごとに車室の周方向に沿って取り付けあるいは取り外しされることとなる。
すなわち、他の作業スペースにおいて１つのアセンブリとして組み上げられたものが直接車室に取り付けられることとなり、また１つのアセンブリとして取り外されたものを他の作業スペースにもっていき、そこで静翼およびスペーサをホルダから取り外すことによりそれぞれの部品の点検が行われることとなる。
【００２６】
請求項２記載の静翼アセンブリによれば、請求項１に記載の静翼アセンブリにおいて、前記ホルダに形成された植付溝および前記車室に形成された取付溝はそれぞれ、断面略Ｔ字形状であることを特徴とする。
この静翼アセンブリにおいては、ホルダに形成された植付溝および前記車室に形成された取付溝がそれぞれ、断面略Ｔ字形状とされている。
すなわち、Ｔ字型の幅の広い方が奥側、すなわち車室外側に位置するように形成されることとなり、静翼およびスペーサが車室内部に抜け出さないようになっている。
【００２７】
請求項３記載の静翼アセンブリによれば、請求項１または２に記載の静翼アセンブリにおいて、前記ホルダの上側端近傍には、フックなどの引出工具の先端を挿入させることのできる掛止部が形成されているとともに、前記車室の下半部水平接手面には、前記引出工具の先端を前記掛止部に挿入させることのできる凹所が形成されていることを特徴とする。
この静翼アセンブリにおいては、ホルダの上側端近傍にフックなどの引出工具の先端を挿入させることのできる掛止部が形成され、車室の下半部水平接手面に引出工具の先端を掛止部に挿入させることのできる凹所が形成されており、これにより引出工具の先端はホルダの掛止部に掛合されることとなる。
【００２８】
請求項４記載の静翼アセンブリによれば、請求項３に記載の静翼アセンブリにおいて、前記掛止部は、断面円形状を有する貫通孔であることを特徴とする。
この静翼アセンブリにおいては、掛止部が単なる円形の穴で形成されることとなる。
【００２９】
請求項５記載の静翼アセンブリによれば、請求項３に記載の静翼アセンブリにおいて、前記引出工具の先端を挿入させることのできる凹所は、断面矩形形状を有することを特徴とする。
この静翼アセンブリにおいては、凹所が単なる直方体を切り取ったような形で形成されることとなる。
【００３０】
請求項６記載の流体作動回転機械によれば、請求項１から５のいずれか１項に記載の静翼アセンブリと、前記車室内に設けられたジャーナル軸受上に配置される軸、および該軸に設けられた複数枚の動翼ディスクを備えるロータアセンブリと、前記静翼アセンブリおよび前記ロータアセンブリを収容する車室と、を備えてなることを特徴とする。
この流体作動回転機械においては、ホルダに植え付けられた複数枚の静翼および複数個のスペーサが、１つのアセンブリ（すなわち１つのセグメント）として構成されており、取付・取外作業では各アセンブリごとに車室の周方向に沿って取り付けあるいは取り外しされることとなる。
すなわち、他の作業スペースにおいて１つのアセンブリとして組み上げられたものが直接車室に取り付けられることとなり、また１つのアセンブリとして取り外されたものを他の作業スペースにもっていき、そこで静翼およびスペーサをホルダから取り外すことによりそれぞれの部品の点検が行われることとなる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１を参照しながら説明する。図１において、従来と同じ部材には同じ符号を付与している。また、従来技術のところで説明したように、本発明による静翼アセンブリを、ガスタービン１０の圧縮部２０、特に二重車室になっていない前段側に適用した場合について説明することにする。
【００３２】
図１に示すように、静翼アセンブリ１２２は、複数枚の静翼１２３と、複数個のスペーサ１２４と、ホルダ１２５とを備えるものである。
【００３３】
静翼１２３は、図３に示すように、後段に位置する動翼２１ｃまたはディフューザ２６に気流を導くものである。
【００３４】
また、スペーサ１２４は静翼１２３の隣接するものどうしの間に配置され、各静翼１２３間の間隙を所定距離に維持するものである。
【００３５】
ホルダ１２５は、これら静翼１２３およびスペーサ１２４の底面１２３ａ，１２４ａ側に配置されるものであり、各セグメントの外周長さと略同じ長さを有するとともに剛性を有するものである。ホルダ１２５の材質としては、静翼１２３と同じ材料かあるいはそれよりも低級の材料、たとえば車室５０と同材あるいは類似材が使用されている。すなわち、静翼１２３がオーステナイト系の材料の場合には、熱伸差を揃える観点からオーステナイト系の合金鋼、具体的には１３Ｃｒ系ステンレス鋼、低合金鋼、普通の炭素鋼などが使用される。また、静翼１２３、車室５０にオーステナイト系の材料が使用される場合には、ホルダ１２５の材質もそれに合わせて適宜選択されることとなる。このホルダ１２５の内壁には、これら静翼１２３およびスペーサ１２４を交互にかつそれらの配置方向に摺動可能に収容するとともに、これら静翼１２３およびスペーサ１２４が車室５０内部に抜け出さないように形成された植付溝１２５ａが形成されている。この植付溝１２５ａは、その横断面形状が略Ｔ字型を有するものである。
【００３６】
この植付溝１２５ａに対応して、これら静翼１２３およびスペーサ１２４には係合部１２３ｂ，１２４ｂがそれぞれ形成されている。
【００３７】
このホルダ１２５の一端側、すなわち車室５０の下半部水平継手面５０ｂに近い方の側には、フックなどの引出工具の先端を挿入させることのできる掛止部１２５ｂが形成されている。この掛止部１２５ｂは断面円形状を有する貫通孔である。
【００３８】
車室５０の内周面には、車室５０の周方向に沿って、これら静翼２３とスペーサ２４とが交互に植え付けられたホルダ１２５を収容するための取付溝５０ｅが設けられている。この取付溝５０ｅは、その横断面形状が略Ｔ字型を有するものである。
【００３９】
ホルダ１２５は、この取付溝５０ｅの延在方向に沿って摺動可能であるとともに、車室５０の半径方向に移動不能に収容されることとなる。
【００４０】
車室５０の下半部水平継手面５０ｂには、フックなどの引出工具の先端を受け入れることのできる凹所５０ｃが形成されている。この凹所５０ｃはその縦断面および横断面において矩形形状を有するものである。
【００４１】
図２は所定の数の静翼アセンブリ１２２が車室５０下半部に収められた状態を示す要部平面図である。この時、静翼１２３の付根部１２３ｃの上側面およびホルダ１２５の上側面は、車室５０の下半部水平継手面５０ｂと面一になっている。また、これら静翼アセンブリ１２２は、反動などによって回転しないようにストッパボルト（図示せず）などによって車室５０下半部に固定されている。
【００４２】
図では静翼１２３の付根部１２３ｃが下半部継手面５０ｂと面一になるように配置されているが、これは静翼１２３とスペーサ１２４との順序が逆になって、スペーサ１２４の上面側が下半部水平継手面５０ｂと面一になるように配置されていてもよい。このように、静翼１２３の上側面が下半部水平継手面５０ｂと面一になるか、スペーサ１２４の上側面が下半部水平継手面５０ｂと面一になるかは、分割されたセグメントの数や静翼１２３・スペーサ１２４の数などによって決まる。
【００４３】
つぎに、上述した構成を有する静翼アセンブリ１２２の車室５０下半部への取付・取外作業の手順を説明する。ここでは説明を簡単にするために、車室５０の下半部側で２つのセグメントに分割された静翼アセンブリ１２２について述べることにする。
【００４４】
まず、取付作業の手順についてその概要を説明する。
はじめに、静翼１２３およびスペーサ１２４が交互に配置されるよう、これら静翼１２３およびスペーサ１２４の係合部１２３ｂ，１２４ｂを順次、ホルダ１２５の植付溝１２５ａに沿って摺動させ、静翼１２３およびスペーサ１２４をホルダ１２５に植え付けていく。
【００４５】
このようにして所定の数の静翼１２３およびスペーサ１２４のホルダ１２５への植え付けが完了すれば、それはセグメント１つ分の静翼アセンブリ１２２が完成したことになる。この作業を繰り返し行い、必要数分だけ（ここでは２つ）の静翼アセンブリ１２２を組み立てておく。
【００４６】
そして、これら静翼アセンブリ１２２のホルダ１２５を取付溝５０ｅに沿って摺動させて、静翼１２３の付根部１２３ｃの上側面およびホルダ１２５の上側面が、車室５０の下半部水平継手面５０ｂと面一になるまで挿入していった後（すなわち、各静翼アセンブリ１２２のホルダ１２５を取付溝５０ｅ内に挿入していくとともにその取付溝５０ｅの延在方向に沿って摺動させていった後）、これら静翼１２３およびスペーサ１２４が反動などにより車室５０の周方向に移動しないよう、下半部水平継手面５０ｂでこれら静翼１２３またはスペーサ１２４の上側面をストッパボルトなどにより固定する。
【００４７】
つぎに、取外作業についてその概要を説明する。
下半部水平継手面５０ｂに形成されている凹所５０ｃ内に位置する掛止部１２５ｂ内に、フックなどの引出工具の先端を挿入し、この引出工具とともにホルダ１２５を上側方向に引き上げる。この時、ホルダ１２５の植付溝１２５ａ内に植え付けられた静翼１２３およびスペーサ１２４もまた、ホルダ１２５とともに下半部水平継手面５０ｂの方へ移動されることになる。
【００４８】
これにより、ホルダ１２５の植付溝１２５ａ内に植え付けられた静翼１２３およびスペーサ１２４は、一体ものすなわち１つのアセンブリとして下半部水平継手面５０ｂ側に引っぱり出されることになる。すなわち、掛止部１２５ｂにフックなどの引出工具を引っかけて、このホルダ１２５を下半部水平継手面５０ｂの外側に引きずり出すことにより、静翼アセンブリ１２２の１セグメント分を車室５０の下半部から取り出すようにしている。
【００４９】
上述したように、剛性を有するホルダ１２５の植付溝１２５ａ内に静翼１２３およびスペーサ１２４が植え付けられているので、静翼アセンブリ１２２を一体ものとして取り出すことができる。
【００５０】
すなわち、静翼アセンブリ１２２を抜き出す際に、その抜き出す力によって各静翼１２３や各スペーサ１２４を介して車室の半径方向内側に押しつける力が発生しなくなるので、静翼アセンブリ１２２を容易かつスムーズに取り出すことができるようになる。
【００５１】
また、他の作業スペースで組み立てられた静翼アセンブリ１２２を、直接車室５０に取り付けることができるので、作業効率を著しく向上させることができて作業時間を大幅に短縮させることができるようになる。
【００５２】
以上、本発明による静翼アセンブリを、ガスタービンの圧縮部、特に二重車室になっていない前段側に適用した場合について説明してきた。しかし、本発明はこれに制限されることなく、ガスタービン圧縮部の後段側、ガスタービンのタービン部、および蒸気タービンのタービン部に適用することも可能である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の静翼アセンブリおよびその静翼アセンブリを備えた流体作動回転機械によれば、以下の効果が得られる。
すなわち、ホルダに植え付けられた複数枚の静翼および複数個のスペーサが、１つのアセンブリ（すなわち１つのセグメント）として構成されており、取付・取外作業では各アセンブリごとに車室の周方向に沿って取り付けあるいは取り外しされることとなるので、作業効率を向上させることができるとともに作業時間を削減することができるという効果を奏する。
また、他の作業スペースにおいて１つのアセンブリとして組み上げられたものが直接車室に取り付けられることとなり、また１つのアセンブリとして取り外されたものを他の作業スペースにもっていき、そこで静翼およびスペーサをホルダから取り外すことによりそれぞれの部品の点検が行われることとなるので、作業効率を向上させることができるとともに作業時間を削減することができるという効果を奏する。
【００５４】
さらに、ホルダに形成された植付溝および前記車室に形成された取付溝がそれぞれ、断面略Ｔ字形状とされているとともに、Ｔ字型の幅の広い方が奥側、すなわち車室外側に位置するように形成されているので、静翼およびスペーサが車室内部に抜け出すことを防止することができるという効果を奏する。
【００５５】
さらにまた、ホルダの上側端近傍にフックなどの引出工具の先端を挿入させることのできる掛止部が形成され、車室の下半部水平接手面に引出工具の先端を掛止部に挿入させることのできる凹所が形成されており、これにより引出工具の先端はホルダの掛止部に掛合されることとなるので、静翼アセンブリを引き出すための工具の先端を容易にホルダの掛止部に掛止させることができるという効果を奏する。
【００５６】
さらにまた、掛止部が単なる円形の穴で形成されることとなるので、ドリルなどにより掛止部を簡単に作製することができるという効果を奏する。
【００５７】
さらにまた、凹所が単なる直方体を切り取ったような形で形成されることとなるので、特別な工具を使用することなく公知の道具を使用して簡単に作製することができるという効果を奏する。
【００５８】
さらにまた、本発明による流体作動回転機械は、ホルダに植え付けられた複数枚の静翼および複数個のスペーサが、１つのアセンブリ（すなわち１つのセグメント）として構成されており、取付・取外作業では各アセンブリごとに車室の周方向に沿って取り付けあるいは取り外しされることとなるので、作業効率を向上させることができるとともに作業時間を削減することができるという効果を奏する。
また、他の作業スペースにおいて１つのアセンブリとして組み上げられたものが直接車室に取り付けられることとなり、また１つのアセンブリとして取り外されたものを他の作業スペースにもっていき、そこで静翼およびスペーサをホルダから取り外すことによりそれぞれの部品の点検が行われることとなるので、作業効率を向上させることができるとともに作業時間を削減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による静翼アセンブリの一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】本発明による静翼アセンブリを車室下半部に取り付けた状態を示す要部平面図である。
【図３】一般的なガスタービンを示す図であって、車室上半部を取り外した状態を示す概略斜視図である。
【図４】従来による静翼アセンブリの一実施形態を示す概略斜視図である。
【図５】従来による静翼アセンブリを車室下半部に取り付けた状態を示す要部平面図である。
【符号の説明】
２１ロータアセンブリ
２１ａ軸
２１ｂ動翼ディスク
２１ｃ動翼
２２静翼アセンブリ
２３静翼
２４スペーサ
２５ａ掛止部
２６ディフューザ
５０車室
５０ａ植付溝
５０ｃ凹所
５０ｅ取付溝
５１ジャーナル軸受
１２２静翼アセンブリ
１２３静翼
１２４スペーサ
１２５ホルダ
１２５ａ植付溝
１２５ｂ掛止部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a stationary blade assembly and a fluid-operated rotating machine including the stationary blade assembly. The fluid-operated rotary machine particularly relates to a gas turbine / steam turbine.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 3, a fluid-operated rotary machine (herein, a gas turbine will be described, and is hereinafter referred to as a “gas turbine”) 10 includes a compression unit 20 that compresses combustion air, and the compression unit 20. The fuel is injected into the high-pressure air sent from the combustion section 30 to generate high-temperature combustion gas, and the combustion section 30 is located downstream of the combustion section 30 and driven by the combustion gas exiting the combustion section 30. The turbine part 40 is a main element.
[0003]
The compression unit 20 includes a rotor assembly 21 and a stationary blade assembly 22.
[0004]
The rotor assembly 21 includes a shaft 21a disposed on a journal bearing 51 provided in the passenger compartment 50, and a plurality of blade disks 21b provided on the shaft 21a. The moving blade disk 21b is provided with a plurality of moving blades 21c.
[0005]
The stationary blade assembly 22 is disposed adjacent to the moving blade disk 21b in the axial direction and is divided into a plurality of segments along the circumferential direction of the casing 50. The number of segments is generally 2 or 4 in the upper half and lower half of the passenger compartment 50, but it can be divided into 3 or more segments in consideration of workability. it can. For example, in the case where the upper half and the lower half of the vehicle compartment 50 are each divided into two segments, four segments (that is, four stationary blade assemblies) constitute one stage of the stator portion. Will be.
[0006]
Next, the configuration of each stationary blade assembly (one segment) will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the stationary blade assembly 22 includes a plurality of stationary blades 23, a plurality of spacers 24, and a belt 25.
[0007]
As shown in FIG. 3, the stationary blade 23 guides the airflow to the moving blade 21 c or the diffuser 26 located in the subsequent stage.
[0008]
The spacer 24 is disposed between adjacent ones of the stationary blades 23, and maintains a gap between the stationary blades 23 at a predetermined distance.
[0009]
The belt 25 is disposed on the bottom surface 23a, 24a side of the stationary blade 23 and the spacer 24, and has a length substantially equal to the outer peripheral length of each segment. The end of the belt 25, that is, the end located on the side far from the lower half horizontal joint surface 50 b of the passenger compartment 50 is coupled to either one of the stationary blade 23 or the spacer 24.
[0010]
On the other end side of the belt 25, a hooking portion 25a into which a leading end of a drawing tool (not shown) such as a hook can be inserted is formed. The latching portion 25a is a through hole having a circular cross section.
[0011]
A planting groove 50a for planting the stationary blades 23 and the spacers 24 alternately and slidably in the arrangement direction is provided on the inner circumferential surface of the cabin 50 along the circumferential direction of the cabin 50. It has been. The cross-sectional shape of the planting groove 50 a matches the cross-sectional shape of the root portion 23 b of the stationary blade 23 and the spacer 24.
[0012]
The lower half horizontal joint surface 50b of the passenger compartment 50 is formed with a recess 50c that can receive the tip of a drawing tool such as a hook. The recess 50c has a rectangular shape in its longitudinal and transverse sections.
[0013]
Belt receiving grooves 23c, 24b, and 50d for receiving the belt 25 are formed on the bottom surfaces 23a and 24a of the stationary blade 23 and the spacer 24 and the inner peripheral surface of the passenger compartment 50. The cross-sectional shape of the belt receiving groove formed when the stationary blade 23 and the spacer 24 are planted in the planting groove 50 a matches the cross-sectional shape of the belt 25. This is shown in detail in FIG.
[0014]
FIG. 5 is a main part plan view showing a state in which a predetermined number of stationary blade assemblies 22 are housed in the lower half of the casing 50. At this time, the upper side surface of the root portion 23 b of the stationary blade 23 and the upper side surface of the belt 25 are flush with the lower half horizontal joint surface 50 b of the passenger compartment 50. Further, these stationary blade assemblies 22 are fixed to the lower half of the passenger compartment 50 by stopper bolts (not shown) or the like so as not to rotate due to reaction or the like.
[0015]
In the figure, the root 23b of the stationary blade 23 is arranged so as to be flush with the lower half horizontal joint surface 50b. However, the order of the stationary blade 23 and the spacer 24 is reversed, and the spacer 24 You may arrange | position so that an upper side surface may become flush with the lower half horizontal joint surface 50b. As described above, whether the upper surface of the stationary blade 23 is flush with the lower half horizontal joint surface 50b or whether the upper surface of the spacer 24 is flush with the lower half horizontal joint surface 50b is divided into segments. And the number of stationary blades 23 and spacers 24.
[0016]
Next, a procedure for attaching / detaching the stationary blade assembly 22 having the above-described configuration to the lower half of the passenger compartment 50 will be described. Here, for simplicity of explanation, the stationary blade assembly 22 divided into two segments on the lower half side of the casing 50 will be described.
[0017]
First, an outline of the procedure of the mounting work will be described.
The belt 25 having the stationary blade 23 or the spacer 24 fixed to the front end side is inserted along the belt receiving groove 50a from both side surfaces of the lower half horizontal joint surface 50b toward the bottom of the vehicle compartment 50.
[0018]
The stator blades 23 and the spacers 24 are sequentially slid along the planting grooves 50a and the belt 25 from both sides of the lower half horizontal joint surface 50b so that the stator blades 23 and the spacers 24 are alternately arranged. Planting.
[0019]
After planting until the upper surface of the root portion 23b of the stationary blade 23 and the upper surface of the belt 25 are flush with the lower half horizontal joint surface 50b of the passenger compartment 50, the stationary blade 23 and the spacer 24 react. The upper blades 23 or spacers 24 are fixed with stopper bolts or the like on the lower half horizontal joint surface 50b so as not to move in the circumferential direction of the casing 50 due to the above, and the mounting operation is completed.
[0020]
Next, the outline of the procedure of the removal work will be described.
A leading end of a drawing tool such as a hook is inserted into a latching portion 25a located in a recess 50c formed in the lower half horizontal joint surface 50b, and the belt 25 is pulled upward together with the drawing tool. At this time, the stationary blade 23 or the spacer 24 fixed to the front end side of the belt 25 is also moved toward the lower half horizontal joint surface 50b along the planting groove 50a.
[0021]
Thereby, the stationary blade 23 and the spacer 24 between the stationary blade 23 or the spacer 24 fixed to the front end side of the belt 25 and the stationary blade 23 or the spacer 24 positioned closest to the lower half horizontal joint surface 50b are also provided. It will be pulled together to the lower half horizontal joint surface 50b side. That is, a drawing tool such as a hook is hooked on the latching portion 25a and the belt 25 is dragged out of the lower half horizontal joint surface 50b. I try to take it out of.
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the stationary blade assembly 22 is pulled out in such a manner that the belt 25 is pulled out in the circumferential direction, the component force of the pulling force that pulls out the belt 25 presses each stationary blade 23 and each spacer 24 in the radial direction. This causes a problem that the frictional resistance between the root 23b of the stationary blade 23 and the spacer 24 and the planting groove 50a is increased, and the stationary blade assembly 22 cannot be pulled out smoothly.
[0023]
Further, since the mounting operation is performed so that the stationary blades 23 and the spacers 24 are directly planted one by one in the planting grooves 50a of the casing 50, the stator vane assembly is manufactured until the casing 50 is completed particularly during manufacture. 22 cannot be attached to the passenger compartment 50, and it is not possible to secure the work space for attaching the stationary vane assembly 22 even when the inspection is restored. There was a point.
[0024]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to attach the stationary blade assembly to the lower half of the casing at the time of manufacture and inspection, and to remove the stationary blade assembly from the lower half of the casing at the time of inspection. It is an object of the present invention to provide a stationary blade assembly that can be easily and smoothly performed, and to reduce the working time associated therewith, and a fluid-operated rotary machine including the stationary blade assembly.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the following means are employed in the stationary blade assembly of the present invention and the fluid-operated rotary machine including the stationary blade assembly.
That is, according to the stationary blade assembly according to claim 1, the plurality of segments are disposed along the circumferential direction of the passenger compartment while being arranged adjacent to each other in the axial direction with respect to the blade disk provided with the plurality of blades. In the stationary blade assembly divided into two, the blades are arranged between a plurality of stationary blades that guide the airflow to the moving blades or diffusers located in the subsequent stage and adjacent ones of the stationary blades. A plurality of spacers maintained at a distance, and the plurality of stator blades and the plurality of spacers are accommodated alternately and slidably in their arrangement direction, and these stator blades and spacers are pulled out into the vehicle interior. And a holder having a planting groove formed so as not to slide, and the holder is slid along the extending direction of the mounting groove in the mounting groove formed along the circumferential direction of the casing. Movable and said Characterized in that it is immovably accommodated in the radial direction of the chamber.
In this stationary blade assembly, a plurality of stationary blades and a plurality of spacers planted in a holder are configured as one assembly (that is, one segment). It will be attached or removed along the circumferential direction of the chamber.
That is, what is assembled as one assembly in another work space is directly attached to the passenger compartment, and what is removed as one assembly is taken to another work space, where the stationary blade and the spacer are attached to the holder. Each part will be inspected by removing it.
[0026]
According to the stator blade assembly according to claim 2, in the stator blade assembly according to claim 1, each of the planting groove formed in the holder and the mounting groove formed in the casing has a substantially T-shaped cross section. It is characterized by being.
In this stationary blade assembly, the planting groove formed in the holder and the mounting groove formed in the vehicle compartment each have a substantially T-shaped cross section.
In other words, the wider T-shape is formed on the back side, that is, on the outside of the passenger compartment, so that the stationary blades and spacers do not come out into the passenger compartment.
[0027]
According to the stator blade assembly according to claim 3, in the stator blade assembly according to claim 1 or 2, the hook portion capable of inserting a leading end of a drawing tool such as a hook near the upper end of the holder. And a recess in which the leading end of the drawing tool can be inserted into the hooking portion is formed in the lower half horizontal joint surface of the passenger compartment.
In this stationary vane assembly, a hooking part that allows the tip of a pulling tool such as a hook to be inserted is formed in the vicinity of the upper end of the holder, and the tip of the pulling tool is hooked on the horizontal joint surface of the lower half of the passenger compartment. A recess that can be inserted into the part is formed, whereby the tip of the extraction tool is engaged with the engaging part of the holder.
[0028]
According to a stator blade assembly of a fourth aspect, in the stator blade assembly of the third aspect , the hooking portion is a through hole having a circular cross section.
In this stationary blade assembly, the latching portion is formed by a simple circular hole.
[0029]
According to the stator blade assembly of claim 5, in the stator blade assembly of claim 3 , the recess into which the tip of the drawing tool can be inserted has a rectangular cross section.
In this stationary blade assembly, the recess is formed in a shape that is simply cut out of a rectangular parallelepiped.
[0030]
According to a fluid-operated rotary machine according to a sixth aspect, the stationary blade assembly according to any one of the first to fifth aspects, a shaft disposed on a journal bearing provided in the vehicle interior, and the shaft A rotor assembly including a plurality of blade discs provided in the vehicle, and a casing accommodating the stationary blade assembly and the rotor assembly.
In this fluid-operated rotating machine, a plurality of stationary blades and a plurality of spacers planted in a holder are configured as one assembly (that is, one segment). It will be attached or removed along the circumferential direction of the passenger compartment.
That is, what is assembled as one assembly in another work space is directly attached to the passenger compartment, and what is removed as one assembly is taken to another work space, where the stationary blade and the spacer are attached to the holder. Each part will be inspected by removing it.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the same reference numerals are given to the same members as those in the prior art. Further, as described in the prior art, the case where the stationary blade assembly according to the present invention is applied to the compression portion 20 of the gas turbine 10, particularly the front stage side which is not a double casing will be described.
[0032]
As shown in FIG. 1, the stationary blade assembly 122 includes a plurality of stationary blades 123, a plurality of spacers 124, and a holder 125.
[0033]
As shown in FIG. 3, the stationary blade 123 guides the airflow to the moving blade 21 c or the diffuser 26 located in the subsequent stage.
[0034]
The spacer 124 is disposed between adjacent ones of the stationary blades 123, and maintains a gap between the stationary blades 123 at a predetermined distance.
[0035]
The holder 125 is disposed on the bottom surface 123a, 124a side of the stationary blade 123 and the spacer 124, has a length substantially the same as the outer peripheral length of each segment, and has rigidity. As the material of the holder 125, the same material as that of the stationary blade 123 or a material lower than that, for example, the same material as the casing 50 or a similar material is used. That is, when the stationary blade 123 is an austenitic material, austenitic alloy steel, specifically, 13Cr stainless steel, low alloy steel, ordinary carbon steel, or the like is used from the viewpoint of uniform thermal elongation. . In addition, when an austenitic material is used for the stationary blade 123 and the passenger compartment 50, the material of the holder 125 is appropriately selected accordingly. On the inner wall of the holder 125, the stationary blades 123 and the spacers 124 are accommodated alternately and slidably in the arrangement direction thereof, and the stationary blades 123 and the spacers 124 are formed so as not to come out into the vehicle interior 50. A planted groove 125a is formed. The planting groove 125a has a substantially T-shaped cross section.
[0036]
Corresponding to the planting groove 125a, the stator blade 123 and the spacer 124 are formed with engaging portions 123b and 124b, respectively.
[0037]
On one end side of the holder 125, that is, on the side closer to the lower half horizontal joint surface 50 b of the passenger compartment 50, a hooking portion 125 b into which the tip of a drawing tool such as a hook can be inserted is formed. The latching portion 125b is a through hole having a circular cross section.
[0038]
On the inner peripheral surface of the passenger compartment 50, an attachment groove 50e is provided along the circumferential direction of the passenger compartment 50 to accommodate the holders 125 in which the stationary blades 23 and the spacers 24 are planted alternately. The mounting groove 50e has a substantially T-shaped cross section.
[0039]
The holder 125 is slidable along the extending direction of the mounting groove 50e, and is accommodated so as not to move in the radial direction of the vehicle compartment 50.
[0040]
The lower half horizontal joint surface 50b of the passenger compartment 50 is formed with a recess 50c that can receive the tip of a drawing tool such as a hook. The recess 50c has a rectangular shape in its longitudinal and transverse sections.
[0041]
FIG. 2 is a principal plan view showing a state in which a predetermined number of stationary blade assemblies 122 are housed in the lower half of the casing 50. At this time, the upper side surface of the root portion 123 c of the stationary blade 123 and the upper side surface of the holder 125 are flush with the lower half horizontal joint surface 50 b of the passenger compartment 50. Further, these stationary blade assemblies 122 are fixed to the lower half of the passenger compartment 50 by stopper bolts (not shown) or the like so as not to rotate due to reaction.
[0042]
In the drawing, the root 123c of the stationary blade 123 is arranged so as to be flush with the lower half joint surface 50b. However, this is because the order of the stationary blade 123 and the spacer 124 is reversed, and the upper surface of the spacer 124 is arranged. The side may be arranged so as to be flush with the lower half horizontal joint surface 50b. As described above, whether the upper surface of the stationary blade 123 is flush with the lower half horizontal joint surface 50b or whether the upper surface of the spacer 124 is flush with the lower half horizontal joint surface 50b is divided into segments. And the number of stationary blades 123 and spacers 124.
[0043]
Next, a procedure for attaching / detaching the stationary blade assembly 122 having the above-described configuration to the lower half of the passenger compartment 50 will be described. Here, for simplicity of explanation, the stationary blade assembly 122 divided into two segments on the lower half side of the casing 50 will be described.
[0044]
First, an outline of the procedure of the mounting work will be described.
First, the engaging portions 123b and 124b of the stationary blades 123 and the spacers 124 are sequentially slid along the planting grooves 125a of the holder 125 so that the stationary blades 123 and the spacers 124 are alternately arranged. Then, the spacer 124 is planted in the holder 125.
[0045]
When the predetermined number of vanes 123 and the spacers 124 are completely planted in the holder 125 in this manner, the vane assembly 122 for one segment is completed. This operation is repeated, and the required number of vane assemblies 122 (two here) are assembled.
[0046]
Then, the holder 125 of the stationary blade assembly 122 is slid along the mounting groove 50e, and the upper side surface of the root portion 123c of the stationary blade 123 and the upper side surface of the holder 125 are the lower half horizontal joint surface of the passenger compartment 50. After being inserted until it is flush with 50b (that is, the holder 125 of each stationary blade assembly 122 is inserted into the mounting groove 50e and slid along the extending direction of the mounting groove 50e. In order to prevent the stationary blades 123 and the spacers 124 from moving in the circumferential direction of the passenger compartment 50 due to reaction or the like, the upper side surfaces of the stationary blades 123 or the spacers 124 on the lower half horizontal joint surface 50b with stopper bolts or the like. Fix it.
[0047]
Next, the outline of the removal work will be described.
A leading end of a drawing tool such as a hook is inserted into a latching portion 125b located in a recess 50c formed in the lower half horizontal joint surface 50b, and the holder 125 is pulled up together with the drawing tool. At this time, the stationary blade 123 and the spacer 124 planted in the planting groove 125 a of the holder 125 are also moved toward the lower half horizontal joint surface 50 b together with the holder 125.
[0048]
As a result, the stationary blade 123 and the spacer 124 planted in the planting groove 125a of the holder 125 are pulled out toward the lower half horizontal joint surface 50b as a single unit, that is, as one assembly. That is, a drawing tool such as a hook is hooked on the latching portion 125b and the holder 125 is dragged outside the lower half horizontal joint surface 50b, so that one segment of the stationary blade assembly 122 is placed in the lower half portion of the casing 50. I try to take it out of.
[0049]
As described above, since the stationary blade 123 and the spacer 124 are planted in the planting groove 125a of the rigid holder 125, the stationary blade assembly 122 can be taken out as a single body.
[0050]
That is, when the stationary blade assembly 122 is extracted, the force for pressing the stationary blade assembly 122 inward in the radial direction of the passenger compartment through the stationary blades 123 and the spacers 124 is not generated. It can be taken out.
[0051]
In addition, since the stationary blade assembly 122 assembled in another work space can be directly attached to the passenger compartment 50, the work efficiency can be remarkably improved and the work time can be greatly shortened. .
[0052]
As described above, the case where the stationary blade assembly according to the present invention is applied to the compression portion of the gas turbine, in particular, the front stage which is not a double casing has been described. However, the present invention is not limited to this, and can also be applied to the rear stage side of the gas turbine compression section, the turbine section of the gas turbine, and the turbine section of the steam turbine.
[0053]
【The invention's effect】
According to the stationary blade assembly of the present invention and the fluid-operated rotary machine including the stationary blade assembly, the following effects can be obtained.
In other words, a plurality of stationary blades and a plurality of spacers planted in the holder are configured as one assembly (that is, one segment). Since it is attached or removed along, it is possible to improve the working efficiency and reduce the working time.
Also, what is assembled as one assembly in another work space is directly attached to the passenger compartment, and what is removed as one assembly is taken to another work space, where the stationary blade and the spacer are attached to the holder. Since each part is inspected by being removed, the working efficiency can be improved and the working time can be reduced.
[0054]
Further, the planting groove formed in the holder and the mounting groove formed in the vehicle compartment are each substantially T-shaped in cross section, and the wider side of the T-shape is the rear side, that is, the vehicle interior outside. Therefore, there is an effect that it is possible to prevent the stationary blade and the spacer from slipping out into the vehicle interior.
[0055]
Furthermore, a hooking portion into which the tip of a drawing tool such as a hook can be inserted is formed in the vicinity of the upper end of the holder, and the tip of the drawing tool is inserted into the hooking portion on the horizontal joint surface of the lower half of the passenger compartment. The leading end of the extraction tool is engaged with the retaining portion of the holder, so that the leading end of the tool for pulling out the stationary blade assembly can be easily attached to the retaining portion of the holder. There is an effect that it can be hung on the screen.
[0056]
Furthermore, since the latching portion is formed by a simple circular hole, there is an effect that the latching portion can be easily manufactured by a drill or the like.
[0057]
Furthermore, since the recess is formed in the shape of a simple rectangular parallelepiped, there is an effect that it can be easily produced using a known tool without using a special tool.
[0058]
Furthermore, in the fluid-operated rotary machine according to the present invention, a plurality of stationary blades and a plurality of spacers implanted in a holder are configured as one assembly (that is, one segment). Since each assembly is attached or removed along the circumferential direction of the passenger compartment, it is possible to improve working efficiency and reduce working time.
Also, what is assembled as one assembly in another work space is directly attached to the passenger compartment, and what is removed as one assembly is taken to another work space, where the stationary blade and the spacer are attached to the holder. Since each part is inspected by being removed, the working efficiency can be improved and the working time can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of a stationary blade assembly according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a principal part showing a state where the stationary blade assembly according to the present invention is attached to the lower half of the passenger compartment.
FIG. 3 is a schematic perspective view showing a general gas turbine with the upper half of the passenger compartment removed.
FIG. 4 is a schematic perspective view showing an embodiment of a conventional vane assembly.
FIG. 5 is a plan view of an essential part showing a state in which a conventional stationary blade assembly is attached to a lower half of a passenger compartment.
[Explanation of symbols]
21 Rotor assembly 21a Shaft 21b Rotor disk 21c Rotor blade 22 Stator blade assembly 23 Stator blade 24 Spacer 25a Locking portion 26 Diffuser 50 Cabin 50a Planting groove 50c Recess 50e Mounting groove 51 Journal bearing 122 Stator blade assembly 123 Stator blade 124 Spacer 125 Holder 125a Planting groove 125b Hook

Claims

In the stationary blade assembly, which is arranged adjacent to the blade disk provided with a plurality of blades in the axial direction and divided into a plurality of segments along the circumferential direction of the vehicle interior,
A plurality of stationary blades for guiding an airflow to the moving blade or diffuser located in the subsequent stage;
A plurality of spacers arranged between adjacent ones of the stationary blades and maintaining a gap between the stationary blades at a predetermined distance;
The plurality of stationary blades and the plurality of spacers are accommodated alternately and slidably in their arrangement direction, and a planting groove formed so that the stationary blades and the spacers do not come out into the vehicle interior. A holder having
Further, the holder is accommodated in an attachment groove formed along the circumferential direction of the vehicle compartment so as to be slidable along the extending direction of the attachment groove and immovable in the radial direction of the vehicle compartment. A stator vane assembly characterized by that.

The stator vane assembly of claim 1, wherein
The planted groove formed in the holder and the mounting groove formed in the casing each have a substantially T-shaped cross section.

The stator vane assembly according to claim 1 or 2,
In the vicinity of the upper end of the holder, a hooking portion into which a tip of a drawing tool such as a hook can be inserted is formed,
The stator blade assembly according to claim 1, wherein a recess is formed in the lower half horizontal joint surface of the casing so that the leading end of the drawing tool can be inserted into the hooking portion.

The stator vane assembly of claim 3 , wherein
The stationary blade assembly according to claim 1, wherein the latching portion is a through hole having a circular cross section.

The stator vane assembly of claim 3 , wherein
The vane assembly in which the recess into which the tip of the extraction tool can be inserted has a rectangular cross section.

The vane assembly according to any one of claims 1 to 5,
A rotor assembly comprising a shaft disposed on a journal bearing provided in the vehicle interior, and a plurality of blade disks provided on the shaft;
A fluid-operated rotary machine comprising: a casing that houses the stationary blade assembly and the rotor assembly.