JPS6390601A - つぼ型蒸気タ−ビンのケ−シング内部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 主蒸気流入部と排気部とを含み有底円筒容器状に一体に
形成された外部ケーシングに１円筒形状の２つ割り構造
の内部ケーシングを挿置する形式のっぽ形蒸気タービン
のケーシングの内部構造に関する。

〔従来技術とその問題点〕

つぼ形蒸気タービンは、長手中央部に動翼が植設されて
いる車軸と１円筒形状のものをその縦軸を含む面で縦に
２つ割りした構造で、その内周面に前記動翼と組合せ翼
部を形成する静翼が植設されておりかつ主蒸気入口室を
備えている内部ケーシングと、排気室と排気出口部とを
備え底部中央に車軸端部を囲む低圧グランド部分の貫通
孔を有゛する底側部（以下後側外部ケーシングという）
と前記内部ケーシングの外周面に突田させであるセン多
リン”グ部分をその内部段付部へ嵌入しネジリングにて
固定するようになっている円筒形状の胴体部（以下前側
外側ケーシングという）との２つの部分をボルトで一体
に組立である外部ケーシングと、二つ割り構造のラビリ
ンスパツキン支えとグランドパツキン支えとからなって
いる。

以下従来例の図面に基づいて説明する。第４図は従来の
っぽ形蒸気タービン本体の概略を示す縦断面図である。

図において、符号１はタービンロータで、その長手中央
部分に動翼が植設され、その植設部分より高圧側へは主
蒸気流入室２に続いて、バランスピストン３及び高圧側
グランド部４と延伸しており、低圧側は動翼植設部分に
低圧側グランド部５が続いて延伸している。

このロータ１を囲んで組立られる内部ケーシング６は、
低圧側が排気ｉ１９の一面を形成する端面であり、この
端面から尚圧側へロータ１のバランスピストン３の端面
（左端側）迄延伸された長さをもつ二つ割り構造の円筒
形状に形成され、その内周面には既述のロータ１の動翼
と組み合され翼部１０を構成する静翼が植設されている
部分と、主蒸気流入室２及びラビリンスパツキン部１１
とからなり、外周面はその長手方向中央よりやや低圧側
に片寄った部分が肉厚に作られ、その肉厚部の頂部の外
周面上に等間隔に配設されているセンタリング部２２が
突設されている。

一方つぼ型の外部ケーシングは、排気室１９と排気出口
部２０とを備え、底部中央にロータ１の低圧側グランド
部５のラビリンスパツキンのパツキン支え２９を装着す
るための貫通部１５を配備し、かつ開放端面に後述する
胴体部をネジ螺合によって一体化するためのネジ孔（図
示せず）が設けられている後側外部ケーシング１７と、
低圧側端面附近に外周面から突出している一体化のため
のフランジ３０を配備するとともに、既述の内部ケーシ
ング６のセンタリング部２２を嵌入させる内周面に刻設
されてる４個所の段部２１と、内部ケーシング６を固定
するネジリング２４を螺合するためのめねじ２３が低圧
側端面附近の内周面に刻設されており、高圧側端面部に
はロータ１のバランスピストン３と高圧側グランド部４
のラビリンスパツキンのパツキン支え７を装着するため
の４個所の凹部を備えた貫通部９・とが配備され、さら
に主蒸気流入部１８をその外周部に配備している円筒形
状に形成された胴体部となる前側外部ケーシング１６と
の２つの部分で構成され、両者は、後側外部ケーシング
１７の開放側端面に植設（図示せず）されかつ前側外部
ケーシング１６のボルト孔（図示せず）を貫通している
締付ボルト２５に締付ナツト２６を螺合することによっ
てつぼ型外部ケーシングとして一体化するようになって
いる。

上記のようになっているロータ１．内部ケーシング２及
びつぼ型外部ケーシングとを備えているつぼを蒸気ター
ビンは、まずロータ１をとり囲むようにそれぞれ二つ割
り構造の内部ケーシング６、パツキン支え７及び２９と
、順次図示しない組立治具を介して心出しをしてロータ
ｌと同心に一体に仮組立される（以下この囲者が一体に
仮組立されたものを仮組立体という）。

ついで前側外部ケーシング１６に配備されてる段部２１
及び高圧側パツキン支え７の貫通部４のそれぞれの内径
寸法と、仮組立体の内部ケーシング２の外周面にあるセ
ンタリング部２２及び高圧側パツキン支えそれぞれの外
径寸法とを計測し、段付部２１及び高圧側パツキン支え
７における心ずれを算出して、それに基づき調製された
調整用スペーサを段部２１及び貫通部４に装着してから
、前側外部ケーシング１６の低圧側の開口部からその内
部へ、仮組立体をそれの高圧側を先にして挿入し１貫通
部４にセンタリング部８を、段部２１にセンタリング部
２２をそれぞれ嵌入させることによって、前側外部ケー
シング１６内に仮組立体を同心に装着するとともに、め
ねじ２３にネジリング２４を螺合して両者を同軸一体に
固定する。

次に上記のように一体化されてきたものに後側外部ケー
シング１７を合体させる際は、後側外部ケーシング１７
に配備されている貫通部１５の内径寸法と、低圧側パツ
キン支え２９の外径寸法を計測し、両者の心ずれを算出
それに基づいて調製されたスペーサを両省の間に介挿す
ることで心ずれを調整するとともに、後側外部ケーシン
グ１７に植設されている締付ボルト２５を前側外部ケー
シング１６のフランジ３０のボルト孔（図示せず）に貫
通させ、それに締付ナツト２６を螺合して合体する。こ
こまでに組みあげられた前側及び後側外部ケーシング１
６，１７の軸端側端面に、前側１２７及び後側蓋２８を
ボルト（図示せず）で取付けて、つぼ屋蒸気タービン本
体の組立作業は終る。

しかし既述したように従来形のっぽ型蒸気タービン本体
の組立作業は、まずロータ１にそれぞれ２つ割り構造の
内部ケーシング６ならびに高圧側及び低圧側パツキン支
え７．２９と、順次芯出しをしながらそれぞれを組みつ
けていき、ついでこの仮組立体を基準として前側外部ケ
ーシング１６と後側外部ケーシング１７とを心出しをし
ながらそれぞれ組付けて行くといった、部分毎に手順を
追って芯出しをしながら組上げて行く方法となっており
、それだけ注意と慎重さが要求され、すべてを同心に組
上げてい（ことは六層ｉしく困難な作業であった。また
内部ケーシング２が前側外部ケーシング１６の段部２１
のある１つの断面で保持する構造のためこの部分に作用
する応力に注目して設計する必要があり強度計算を難し
くさせるといった問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の点に鑑みなされたもので、芯出し作業を
容易にするように構成を簡単にするとともに設計的に問
題となりやすい個所をなくすなど製作上や組立作業時に
メリットの大きい経済的な構成のっぽ製蒸気タービンの
内部構造を提供することを目的とする。

〔発明の要旨〕

上記の目的はこの発明によれば、外部ケーシングを主蒸
気流入部及び排気部を含む一体構造の有底円筒形状のも
のに形成し、その底部中央に低圧側グランド部を配備さ
せ、内部ケーシングを一端が低圧側にあり排気室の一部
となり、他端が高圧側グランドの一部を覆うところまで
の長さを持つ二つ割り構造の円筒形に形成するとともに
、高圧側と低圧側の二箇所で、それぞれ対向している前
記外部ケーシングの内周面と前記内部ケーシングの外周
面に、一方が凸なら他方が凹と対をなし嵌り合う関係に
凸部または凹部を複数対突設又は刻設し、それぞれ対向
する位置にある凸部と凹部とを嵌合することにより、前
記外部ケーシングで前記内部ケーシングを同心に保持さ
せることによって達成される。

〔発明の実施例〕

以下本発明を適用した実施例に基づいて説明する。第１
図は実施例のっぽ型蒸気タービン本体の内部構造の概略
を示す縦断面図で、第２図及び第３図は第１図のＩ−Ｉ
線及び■−■の部分横断面図である。なお従来例の第４
図と同一部分には同一の符号を付すとともに、重複する
部分の説明は省略する。なお実施例は凸部と凹部をそれ
ぞれ周上４箇所に設ける場合を示している。

図において、符号３１は主蒸気流入部（図示せず）と、
排気部（排気室１９と排気出口部２０）とを含んで一体
に形成された有底円筒形状のっぽ型外部ケーシングであ
る。そして高圧ｇＡ（前側）及び低圧側（後側）の２箇
所においてそれぞれの位置の内周面と、ロータ１の軸心
を交点として縦横十文字に直交している二本の線との交
点を中心とし、周面に沿って等間隔に振り分けて得られ
る幅の頂面をもつ角形断面の後側凸部３３と、該凸部と
同幅の底面をも角形断面の前側凹部３５とが周上４箇所
宛突設又は刻設されている。さらにその底部中央にはロ
ータ１の低圧側グランド部５の貫通部１４が配設されて
いる。またその高圧側の開放端側の内周面には内部ケー
シング３２（後述）を外部ケーシング３１内へ収容固定
しておくためのネジリング２４を螺合するためのめねじ
２３が刻設されている。

一方内部ケーシング３２は、低圧側の肩面が排気室１９
の側壁の一部をなし、他端がロータ１のバランスピスト
ン３及び高圧側グランド部に配設されるラビリンスパツ
キン１１及びグランドパツキン１２部分を覆うところま
でに延伸されている長さをもつ二つ側構造の円筒形状に
形成されている。そしてその内周面には翼部１０を構成
する静翼と、主蒸気流入室２と、ロータ１のバランスピ
ストン３及び高圧側グランド部４に配されているラビリ
ンスパツキン１１及びグランドパツキン１２に対向して
軸封用のフィンが配設されている。そしてその外周面に
は外部ケーシング３１の内周面に配備されてる後側凸部
３３及び前側凹部３５にそれぞれ嵌り合う関係位置に、
後側凹部３４及び前側凸部３５が周上４箇所宛刻設又は
突設されている。また内部ケーシング３２の低圧側端部
の外周側にめねじ２３にネジリング２４を螺合の際。

ネジリング２４の隅部が嵌入する切欠き部も設けられて
いる。

従って、動翼、ラビリンスパツキン１１及びグランドパ
ツキン１２．１３ならびにゲランドパツキ上下から法む
ようにして組み合せ、図示しない組立治具によって該ロ
ータ１と内部ケーシング３２とを同心かつ一体に仮組立
して仮組立体とする。

つぎに、このように仮組立体となった内部ケーシング３
２の後側凹部３４ならびに前側凸部３６の各部分におい
て、軸心を間に挾みそれぞれ相対する位置にある底面間
ならびに頂面間の外径寸法を精密に計測し、さらに外部
ケーシング３１の後側凸部３３ならび正こ前側凹部３５
の各部分において、細心を間に挾みそれぞれ相対する位
置にある頂面間ならびに底面間の内径寸法を精密に測定
して、それらの嵌合する関係にある凸部と凹部との計測
値を基準にして、仮組立体と外部ケーシング３１との心
掘れの状態を算出し、心振れ調整用スペーサ３８を調製
する。このスペーサ３８を外部ケーシング３１の後側凸
部３３ならびに前側凹部３５の側壁にボルトによって装
着した後、外部ケーシング３１を低圧側を下にして垂直
に立てた状態に保持しておいて、その内部へ仮組立体を
低圧側を先にし軸心を縦にして垂直に吊りおろしていき
、後側凸部３３を後側凹部３４に、前側凸部３６を前側
凹部３５へとそれぞれ嵌入させることによって、外部ケ
ーシング３１と仮組立体とを同心に結合し、さらにめね
じ２３にネジリ、ング２４をしっかりと螺合して仮組立
体を外部ケーシング３１へ固定する。そして外部ケーシ
ング３１の高圧側溝面に前側蓋２７をボルト（図示せず
）によって取付けてつぼ型蒸気タービン本体の組立が終
るのである。すなわち両者の細心のずれの状況を、前側
及び後側の嵌合部分で計測値をもとにあらかじめ把差し
、その誤差を外部ケーシング側で調整してから、仮組立
体と外部ケーシングとを合体させるようにしたので、組
立作業中最も神経を消耗する心出し作業が半ば自動的に
極めて容易に進められるようになるのである。

なお実施例として、外部ケーシング３１の内周面ならび
に内部ケーシングの外周面にそれぞれ配備される凸部と
凹部の関係が、高圧側と低圧側とが互いに逆の関係にな
るものを提示しであるが。

仮組立体の保持を外部ケーシング円局面の高圧側と低圧
側との２個所で行なうようにしたことが大切な点であっ
て、凸凹の関係を互いに逆の関係にすることが絶対の要
件ではなく同一としても同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように本発明によれば、外部ケーシン
グの形状を主蒸気流入部と排気部とを含んでいる有底円
筒形状の一体ものとして形成し、さらに内部ケーシング
の軸方向寸法を低圧側端面が排気室の側壁の一部をなし
、高圧側がロータの高圧側グランド部と覆うところまで
の長さを持つように形成したことと、外部ケーシングの
内部ケーシングの保持構造である内部構造を、外部ゲー
ジングの内周面上及び内部ケーシングの外周面上にそれ
ぞれ互いに嵌り合う関係の凸部と凹部とに構成し、それ
を高圧側と低圧側との軸方向２箇所に配設したことと１
こより、従来の２つの部分からなるつぼ凰外部ケーシン
グがかかえていた強度及び設計上の困難さを解消すると
ともに部品点数をも少なくしそれだけ製作費を安くする
ことができ、さらｌこ少なくとも４段階の手順（それぞ
れ心あわせ作業を含む）を追ってなされていた組立作業
をロータと内部ケーシングとの仮組立、仮組立体と外部
ケーシングとの組合せとの２段階でしかも心合せ作業を
なかば自動的にすることが可能となり、組立作業時間を
大巾に節約することが可能となるなど経済的メリットの
高い効果を得られるのである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明を適用した実施例のっぽ型蒸気タービン
本体の概略を示す縦断面図、第２図及び第３図は第１図
の１−１線及び■−■線の部分横断面図、第４図は従来
例のっぽ型蒸気タービンの概略を示す縦断面図である。 １：ロータ、２：主蒸気流入室、３：バランスピストン
、４：高圧側グランド部、５：低圧側グランド部、６，
３２：内部ケーシング、１６：前側外部ケーシング、１
７：後側外部ケーシング、２３：めねじ、２４：ネジリ
ング、３１：外部ケーシング、３３：後側凸部、３４：
後側凹部、１１　区

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. つぼ型の外部ケーシングと該外部ケーシングの内部に収
   容固定される二つ割り構造の内部ケーシングを備えてい
   るつぼ型蒸気タービンにおいて、前記外部ケーシングを
   主蒸気流入部及び排気部を含む一体構造の有底円筒形状
   のものに形成し、その底部中央に低圧側グランド部を配
   備させ、前記内部ケーシングを低圧側の端面が排気室の
   側壁の一部となり、他端が高圧側グランド部の一部を覆
   うところまでの長さをもつ二つ割り構造の円筒形状に形
   成するとともに、高圧側と低圧側の２箇所でそれぞれ対
   向している前記外部ケーシングの内周面と前記内部ケー
   シングの外周面に、一方が凸なら他方が凹と対をなし嵌
   り合う関係に凸部または凹部を複数対突設又は刻設し、
   それぞれ対向する位置にある凸部と凹部とを嵌合するこ
   とにより前記外部ケーシングで前記内部ケーシングを同
   心に保持するようにしたことを特徴とするつぼ型蒸気タ
   ービンのケーシング内部構造。