JP6238056B2 - 静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ、及びこれを用いた静翼セグメントの取外方法 - Google Patents

Description

本発明は、静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ、及びこれを用いた静翼セグメントの取外方法に関する。

回転機械の一種として、軸流回転機械がある。この軸流回転機械は、軸線を中心として回転するロータと、このロータを回転可能に覆うケーシングと、軸線を中心として環状を成しケーシングの内周側に設けられている複数の静翼環と、を備えている。複数の静翼環は、軸方向に並んでいる。この種の軸流回転機械では、その組立性の観点等から、ケーシングが複数の部分ケーシングに分割可能であり、静翼環も周方向に複数の静翼セグメントに分割可能である。部分ケーシングには、径方向内側から径方向外側に向って凹み、周方向に延びる翼環溝が形成されている。各静翼セグメントは、いずれかの部分ケーシングの翼環溝に嵌め込まれている。

ところで、上記のような回転機械の内部を点検及び修理する場合には、部分ケーシングから静翼セグメントを取り外す必要がある。以下の特許文献１には、軸流回転機械の一種であるガスタービンの半円筒状の下ケーシング（部分ケーシング）から二つの円弧状の静翼セグメントを取り外す方法が開示されている。

この方法では、下ケーシングに対向して、下ケーシングに取り付けられる半円弧状のロールケージアッセンブリと、下ケーシングの翼環溝に嵌り込める半円弧状のダミーセクションとを予め準備する。次に、半円弧状のダミーセクションの周方向の両端のそれぞれを下ケーシングの翼環溝に嵌り込んでいる静翼セグメントに接続する。この結果、ダミーセクションと二つの静翼セグメントとでリングが形成される。次に、半円弧状のロールケージアッセンブリを下ケーシングに対向させて、下ケーシングに接続する。次に、ダミーセクションと二つの静翼セグメントとを一体的に、下ケーシング及びロールケージアッセンブリの内周側に沿って１８０°回転させる。この結果、ダミーセクションが下ケーシング内に収まり、逆に、二つの静翼セグメントが下セクションから外れる。

特開２０００−３５６１０８号公報

上記特許文献１に記載の方法では、半円弧状のロールケージアッセンブリ及び半円弧状のダミーセクションを準備する必要がある。これらロールケージアッセンブリ及びダミーセクションは、いずれも、半円弧状で円弧長が長いため、製作コストがかさんでしまう。また、ダミーセクションは、複数の静翼環の形状及び寸法等に合わせて、複数の静翼環毎に製造する必要がある。すなわち、上記特許文献１に記載の方法では、静翼セグメントの取外コストがかさむという問題点がある。

そこで、本発明は、上記問題点に着目し、ケーシングに対する静翼セグメントの取外コストを抑えることができる取外用ダミーリングアッセンブリ、及びこれを用いた静翼セグメントの取外方法を提供することを目的とする。

上記問題点を解決するための発明に係る一態様としての静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリは、
軸線を中心として筒状のケーシングと、前記軸線を中心として環状を成し該ケーシングの内周側に形成されている翼環溝に装着されている静翼環と、を備え、前記ケーシングは、前記軸線を中心とする周方向に複数の部分ケーシングに分割可能であり、前記静翼環は、前記周方向に複数の静翼セグメントとして分割可能である回転機械における、静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、前記翼環溝に嵌り込めるダミーシュラウド部を有し、前記軸線を中心とする中心角が９０°未満の円弧形状を成し、前記翼環溝に沿って前記周方向に移動可能なダミーリングを複数備え、前記ダミーリングには、前記ダミーリングに対して前記周方向に移動させる力を作用させる移動力作用具を取り付ける金具取付部が形成されている。

当該取外用ダミーリングアッセンブリを用いて、静翼セグメントを部分ケーシングから外す場合には、以下の手順で行う。まず、複数のダミーリングのうち、第一ダミーリングのダミーシュラウド部を部分ケーシングの翼環溝に嵌め込んで、第一ダミーリングを周方向に移動させる。第一ダミーリングのダミーシュラウド部の周方向Ｄｃにおける全体が部分ケーシングの翼環溝内に収まると、複数のダミーリングのうちの残りの第二ダミーリングのダミーシュラウド部を部分ケーシングの翼環溝に嵌め込んで、第一ダミーリングと突き合せ、第一ダミーリングと共に第二ダミーリングを周方向Ｄｃに移動させる。第一ダミーリングの移動過程、第一及び第二ダミーリングの移動過程のいずれかで、部分ケーシングの翼環溝から抜け出てきた静翼セグメントを部分ケーシングから引き抜く。

当該取外用ダミーリングアッセンブリを用いる場合、以上のように、複数のダミーリングを部分ケーシングに装着し、複数のダミーリングを周方向に移動させることで、部分ケーシング内の複数の静翼セグメントを部分ケーシングから押し出す。このため、当該取外用ダミーリングアッセンブリを用いると、回転機械のロータが部分ケーシングに支持されている状態でも、部分ケーシングから複数の静翼セグメントを取り外すことができる。

また、静翼セグメントを取り外す際、中心角が９０°未満の複数の円弧状のダミーリングを準備すれば足りる。このため、静翼セグメントの取外コストを抑えることができる。

ここで、前記一態様としての静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、複数の前記ダミーリングの中心角の合計は、前記部分ケーシングの中心角から一つの前記静翼セグメントの中心角を減算した角度より大きくてもよい。

また、以上のいずれかの前記静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、前記部分ケーシングの中心角が１８０°であり、一つの前記静翼セグメントの中心角が４５°の場合、二つの前記ダミーリングを備え、二つの前記ダミーリングの中心角がそれぞれ７０°以上で且つ９０°未満であってもよい。

この場合、前記ダミーリングにおける前記周方向の端面に、前記金具取付部が形成されていてもよい。また、円弧形状の前記ダミーリングにおける外周面に、前記周方向に並んで複数の前記金具取付部が形成されていてもよい。

以上のいずれかの前記静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、複数のダミーリングのうち少なくとも一のダミーリングの前記ダミーシュラウド部における前記周方向の第一端面を含む第一端部であって、軸方向の一方側及び他方側のそれぞれに、前記ダミーシュラウド部の前記軸方向の幅が前記周方向の前記第一端面から第二端面に向かうに連れて次第に広がるようテーパ面が形成されていてもよい。

この場合、前記一のダミーリングの前記第一端面は、前記軸方向の一方側から他方側に向かうに連れて次第に前記周方向の前記第二端面から前記第一端面の側に向かうよう傾斜しており、前記ダミーシュラウド部の前記軸方向の前記他方側における前記テーパ面の前記周方向に対する角度は、前記一方側における前記テーパ面の前記周方向に対する角度より小さくてもよい。

また、以上のいずれかの前記静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、前記ダミーリングにおける前記周方向の端面に接して取り付けられ、前記静翼セグメントの外側シュラウドの前記周方向の端面及び前記静翼セグメントの内側シュラウドの前記周方向の端面に接して、前記ダミーリングの移動に伴って前記静翼セグメントを押す押付具を備えていてもよい。

以上のいずれかの前記静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、前記ダミーリングは、アルミニウム合金で形成されていてもよい。

上記問題点を解決するための発明に係る一態様としての静翼セグメントの取外方法は、
以上のいずれかの前記静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリを用いて、前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから外す静翼セグメントの取外方法において、複数の前記ダミーリングのうち、第一ダミーリングの前記ダミーシュラウド部を前記部分ケーシングの前記翼環溝に嵌め込んで、前記第一ダミーリングを前記周方向に移動させる第一移動工程と、前記第一ダミーリングの前記ダミーシュラウド部の周方向における全体が前記部分ケーシングの前記翼環溝内に収まると、複数の前記ダミーリングのうちの残りの第二ダミーリングの前記ダミーシュラウド部を前記部分ケーシングの前記翼環溝に嵌め込んで、前記第一ダミーリングと突き合せ、前記第一ダミーリングと共に前記第二ダミーリングを前記周方向に移動させる第二移動工程と、前記第一移動工程と前記第二移動工程とのいずれかの工程の実行で、前記部分ケーシングの前記翼環溝から抜け出てきた前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから引き抜くセグメント引抜工程と、を実行する。

上記問題点を解決するための発明に係る他の態様としての静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリは、
軸線を中心として筒状のケーシングと、前記軸線を中心として環状を成し前記軸線が延びる軸方向に並んでいる複数の静翼環と、を備え、前記ケーシングの内周側には、前記軸線を中心として環状を成し、それぞれに前記静翼環の外側シュラウドが嵌り込む複数の翼環溝が前記軸方向に並んで形成され、前記ケーシングは、前記軸線を中心とする周方向に複数の部分ケーシングに分割可能であり、前記静翼環は、前記周方向に複数の静翼セグメントとして分割可能である回転機械における、静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、前記静翼環の前記外側シュラウドの内径寸法より小さい外径寸法で、前記静翼環の内側シュラウドの外径寸法より大きい内径寸法の円弧形状のリングピースと、前記リングピースに対して着脱可能で、前記翼環溝に嵌り込める溝アタッチメントと、を備えている。

当該取外用ダミーリングアッセンブリを用いて、静翼セグメントを部分ケーシングから外す場合には、以下の手順で行う。まず、複数の翼環溝のうち、一の翼環溝に嵌り込める溝アタッチメントをリングピースに装着する。次に、リングピースに装着された溝アタッチメントを一の翼環溝に嵌め込んで、リングピースと溝アタッチメントとを一体的に周方向に移動させる。この移動過程で、一の翼環溝から抜け出てきた静翼セグメントを部分ケーシングから引き抜く。一の翼環溝に取り付けられている全ての静翼セグメントの取り外しが完了すると、他の翼環溝に嵌り込める溝アタッチメントをリングピースに装着する。次に、リングピースに装着された溝アタッチメントを他の翼環溝に嵌め込んで、リングピースと溝アタッチメントとを一体的に周方向に移動させる。この移動過程で、他の翼環溝から抜け出てきた静翼セグメントを部分ケーシングから引き抜く。

当該取外用ダミーリングアッセンブリを用いる場合、以上のように、リングピースと溝アタッチメントとを一体的に周方向に移動させることで、部分ケーシング内の複数の静翼セグメントを部分ケーシングから押し出す。このため、当該取外用ダミーリングアッセンブリを用いると、回転機械のロータが部分ケーシングに支持されている状態でも、部分ケーシングから複数の静翼セグメントを取り外すことができる。

また、当該取外用ダミーリングアッセンブリを用いる場合、複数の翼環溝に対して一つのリングピースを用いれば足りるので、静翼セグメントの取外コストを抑えることができる。

ここで、前記他の態様としての静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、前記リングピースの外径寸法は、前記軸方向に並んでいる複数の前記静翼環のそれぞれの前記外側シュラウドの内径寸法よりも小さく、前記リングピースの内径寸法は、前記軸方向に並んでいる複数の前記静翼環のそれぞれの前記内側シュラウドの外径寸法よりも大きく、前記溝アタッチメントとして、前記軸方向に並んでいる複数の前記翼環溝に対してそれぞれが嵌り込む複数の溝アタッチメントを有してもよい。

また、前記他の態様としてのいずれかの前記静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、前記溝アタッチメントは、前記リングピースの前記周方向における端部に装着される端部溝アタッチメントと、前記端部アタッチメントに対して前記周方向に離間して前記リングピースに装着される胴部溝アタッチメントと、を有してもよい。

また、前記他の態様としてのいずれかの前記静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、前記軸線を基準にした前記端部溝アタッチメントの装着位置に対する前記胴部溝アタッチメントの装着位置の角度は、９０°未満であってもよい。

上記問題点を解決するための発明に係る他の態様としての静翼セグメントの取外方法は、
前記他の態様としてのいずれかの前記静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリを用いて、前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから外す静翼セグメントの取外方法において、前記リングピースに前記溝アタッチメントを装着する準備工程と、前記リングピースに装着された前記溝アタッチメントを前記部分ケーシングの前記翼環溝に嵌め込んで、前記リングピースと前記溝アタッチメントとを一体的に前記周方向に移動させる移動工程と、前記移動工程の実行で、前記部分ケーシングの前記翼環溝から抜け出てきた前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから引き抜くセグメント引抜工程と、を実行する。

上記問題点を解決するための発明に係るさらに他の態様としての静翼セグメントの取外方法は、
前記他の態様としての前記静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリを用いて、前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから外す静翼セグメントの取外方法において、
前記部分ケーシングの複数の前記翼環溝毎に、当該翼環溝に対応する前記溝アタッチメントを前記リングピースに装着する準備工程と、前記リングピースに装着された前記溝アタッチメントを当該翼環溝に嵌め込んで、前記リングピースと前記溝アタッチメントとを一体的に前記周方向に移動させる移動工程と、前記移動工程の実行で、前記翼環溝から抜け出てきた前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから引き抜くセグメント引抜工程と、を実行する。

本発明では、静翼セグメントをケーシングから取り外すためのコストを抑えることができる。さらに、本発明では、静翼セグメントをケーシングから外す際に、ロータを外す必要がないので、作業工期を短くすることができる。

本発明に係る一実施形態におけるガスタービンの要部切欠側面図である。 図１におけるＩＩ部詳細図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 本発明に係る一実施形態における静翼セグメントの斜視図である。 本発明に係る第一実施形態における取外用ダミーリングアッセンブリの斜視図である。 本発明に係る第一実施形態におけるダミーリングの正面図である。 図６におけるＶＩＩ矢視図である。 図６におけるＶＩＩＩ矢視図である。 本発明に係る第一実施形態における静翼セグメントの取外手順を示す説明図（その１）である。 本発明に係る第一実施形態における静翼セグメントの取外手順を示す説明図（その２）である。 本発明に係る第一実施形態における静翼セグメントの取外手順を示す説明図（その３）である。 本発明に係る第一実施形態における静翼セグメントの取外手順を示す説明図（その４）である。 本発明に係る第一実施形態における静翼セグメントの取外手順を示す説明図（その５）である。 本発明に係る第一実施形態における静翼セグメントの取外手順を示す説明図（その６）である。 本発明に係る第一実施形態の比較例における静翼セグメントの取外手順を示す説明図（その１）である。 本発明に係る第一実施形態の比較例における静翼セグメントの取外手順を示す説明図（その２）である。 本発明に係る第一実施形態の第一変形例における第一ダミーリングの周方向の端部を示す図である。 本発明に係る第一実施形態の第二変形例におけるダミーリングアッセンブリの要部斜視図である。 本発明に係る第二実施形態における取外用ダミーリングアッセンブリの斜視図である。 本発明に係る第二実施形態における端部溝アタッチメントの斜視図である。 本発明に係る第二実施形態における取外用ダミーリングアッセンブリの要部斜視図である。 本発明に係る第二実施形態における胴部溝アタッチメントの斜視図である。 本発明に係る第二実施形態における静翼セグメントの取外手順を示す説明図（その１）である。 本発明に係る第二実施形態における静翼セグメントの取外手順を示す説明図（その２）である。 本発明に係る第二実施形態における取外用ダミーリングアッセンブリの各要素の各種寸法を示す説明図である。

以下、本発明に係る静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ、及びこれを用いた静翼セグメントの取外方法の各種実施形態について説明する。

「回転機械の実施形態」
静翼セグメントを備えている回転機械の実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。

本実施形態の回転機械は、ガスタービンである。ガスタービンは、図１に示すように、ガスタービンは、図１に示すように、外気を圧縮して圧縮空気を生成する圧縮機１と、燃料供給源からの燃料を圧縮空気に混合して燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼器６と、燃焼ガスにより駆動するタービン７と、を備えている。

圧縮機１及びタービン７は、いずれも軸流回転機械で、回転軸線Ａｒを中心として回転するロータ２，８と、このロータ２，８を覆うケーシング５，９とを有している。圧縮機ロータ２及びタービンロータ８は、同一の回転軸線Ａｒを中心として回転するもので、相互に連結されている。燃焼器６は、タービンケーシング９に固定されている。なお、以下では、回転軸線Ａｒが延びている方向を軸方向Ｄａとし、回転軸線Ａｒに対する径方向を単に径方向Ｄｒ、回転軸線Ａｒに対する周方向を単に周方向Ｄｃという。また、軸方向Ｄａであって、タービン７を基準にして圧縮機１側を上流側、反対側を下流側という。

圧縮機ロータ２は、図２に示すように、軸方向Ｄａに延びているロータ本体３と、このロータ本体３の外周に固定され軸方向Ｄａに並んでいる複数の動翼段４と、を有している。圧縮機ケーシング５は、回転軸線Ａｒを中心として筒状を成している。圧縮機ケーシング５の内周側には、各動翼段４の上流側のそれぞれの位置に、径方向内側から径方向外側に向かって凹み回転軸線Ａｒを中心として環状の翼環溝５ａが形成されている。すなわち、圧縮機ケーシング５の内周側には、軸方向Ｄａに並んでいる複数の翼環溝５ａが形成されている。各翼環溝５ａには、回転軸線Ａｒを中心として環状の静翼環１０が取り付けられている。

１つの静翼環１０は、図３に示すように、組立の都合上、周方向Ｄｃに複数の静翼セグメント１１として分割可能である。各静翼セグメント１１は、回転軸線Ａｒを中心として円弧状を成している。ここでの静翼環１０は、８つの静翼セグメント１１に分割可能である。このため、ここでの１つの静翼セグメント１１の中心角は、４５°（＝３６０°÷８）である。また、圧縮機ケーシング５は、半円筒状の二つの部分ケーシング５ｕ，５ｄに分割可能である。二つの部分ケーシング５ｕ，５ｄのうち、一方の部分ケーシング５ｕが圧縮機ケーシング５の上半分を形成する上ケーシング５ｕを成し、他方の部分ケーシング５ｄが圧縮機ケーシング５の下半分を形成する下ケーシング５ｄを成す。

静翼セグメント１１は、図４に示すように、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼１２と、複数の静翼１２の径方向内側の部分が装着される連結ホルダ１８と、複数の静翼１２の径方向外側の部分相互を周方向Ｄｃに連結する連結バンド１９と、を有している。

静翼１２は、径方向Ｄｒに延びる翼体１３と、翼体１３の径方向内側に設けられている内側シュラウド１４と、翼体１３の径方向外側に設けられている外側シュラウド１５と、を有している。圧縮機ケーシング５内で圧縮気体が通る主流路は、静翼１２の内側シュラウド１４の外周側と外側シュラウド１５の内周側との間に形成される。連結ホルダ１８には、複数の静翼１２の各内側シュラウド１４が装着され、連結バンド１９には、複数の静翼１２の各外側シュラウド１５が装着される。圧縮機ケーシング５の翼環溝５ａには、図２に示すように、静翼セグメント１１の構成要素のうち、複数の静翼１２の各外側シュラウド１５が嵌り込む。

なお、ここでは、複数の静翼１２を連結ホルダ１８及び連結バンド１９を用いて連結し、一つの静翼セグメント１１を構成しているが、複数の静翼１２を連結するにあたっては、如何なる方法で連結してもよい。

「静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ、及びこれを用いた静翼セグメントの取外方法の第一実施形態」
以上で説明した静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ、及びこれを用いた静翼セグメントの取外方法の第一実施形態について、図５〜図１６を用いて説明する。

本実施形態の取外用ダミーリングアッセンブリ２０は、図５〜図８に示すように、回転軸線Ａｒを中心として円弧状を成す二つのダミーリング２１ａ，２１ｂを有する。各ダミーリング２１ａ，２１ｂは、圧縮機ケーシング５の翼環溝５ａに嵌り込めるダミーシュラウド部２２と、ダミーシュラウド部２２から径方向内側に突出する内周側リング部２３と、を有する。円弧状のダミーリング２１ａ，２１ｂの中心角θ１は、９０°未満の例えば７０°である。ダミーリング２１ａ，２１ｂの外周面の径、つまりダミーリング２１ａ，２１ｂの外径は、翼環溝５ａの溝底面の内径と実質的に同じである。

ダミーリング２１ａ，２１ｂには、ダミーリング２１ａ，２１ｂに対して周方向Ｄｃに移動させる力を作用させるアイボルト（移動力作用具）を取り付ける複数のネジ穴（金具取付部）２４が形成されている。ネジ穴２４は、ダミーリング２１ａ，２１ｂの周方向Ｄｃの両端面、つまり第一端面２５及び第二端面２６に形成されている。第一端面２５及び第二端面２６に形成されているネジ穴２４は、周方向Ｄｃに凹んでいる。ネジ穴２４は、さらに、ダミーリング２１ａ，２１ｂの外周面にも周方向Ｄｃに並んで複数形成されている。外周面に形成されているネジ穴２４は、径方向内側に向かって凹んでいる。なお、アイボルトとは、ネジ部とリング部とが一体となったボルトである。

二つのダミーリング２１ａ，２１ｂのうち、少なくとも第一ダミーリング２１ａの第一端面２５を含む第一端部２５ｐには、テーパ面２８ｕ，２８ｄが形成されている。図７に示すように、テーパ面２８ｕ，２８ｄは、第一ダミーリング２１ａの外面で軸方向Ｄａを向く一対の側面２７ｕ，２７ｄと第一ダミーリング２１ａの第一端面２５との角部に形成されている。一対の側面２７ｕ，２７ｄのうち、軸方向Ｄａの上流側の側面２７ｕと第一端面２５との角部に形成されている上流側のテーパ面２８ｕは、周方向Ｄｃにおいて第一端面２５から第二端面２６に向かうに連れて次第に上流側に向かうよう傾斜している。また、軸方向Ｄａの下流側の側面２７ｄと第一端面２５との角部に形成されている下流側のテーパ面２８ｄは、周方向Ｄｃにおいて第一端面２５から第二端面２６に向かうに連れて次第に下流側に向かうよう傾斜している。このため、第一ダミーリング２１ａの第一端部２５ｐにおける軸方向Ｄａの幅は、周方向Ｄｃにおいて第一端面２５から第二端面２６に向かうに連れて次第に広がる。

テーパ面２８ｕ，２８ｄは、図７及び図８に示すように、第一ダミーリング２１ａの第一端部２５ｐにおけるダミーシュラウド部２２及び内周側リング部２３にわたって形成されている。各テーパ面２８ｕ，２８ｄは、第一ダミーリング２１ａのダミーシュラウド部２２を第一端部２５ｐ側から圧縮機ケーシング５に翼環溝５ａに入れる際の挿入性を高めるためのものである。このため、各テーパ面２８ｕ，２８ｄは、第一ダミーリング２１ａの第一端部２５ｐにおける少なくともダミーシュラウド部２２に形成されていればよい。

本実施形態のダミーリング２１ａ，２１ｂは、アルミニウム合金で形成されている。このダミーリング２１ａ，２１ｂの製造にあたっては、まず、ダミーシュラウド部２２及び内周側リング部２３に相当する部分を有する直線状の部材を形成する。次に、この直線状の部材に対してロール曲げ加工を施し、円弧状の部材にする。そして、この円弧状の部材に対して、ネジ穴２４等の形成加工を施して、ダミーリング２１ａ，２１ｂを完成する。

次に、図９〜図１４を用いて、以上で説明した取外用ダミーリングアッセンブリ２０を用いた静翼セグメントの取外手順について説明する。

まず、図９に示すように、図３に示す圧縮機ケーシング５を分解して、上ケーシング５ｕを取り外す。この時点で、圧縮機ロータ２は、下ケーシング５ｄに設けられている図示されていない軸受部に支持されている。また、下ケーシング５ｄには、静翼環１０を構成する８つの静翼セグメント１１のうち４つの静翼セグメント１１が装着されている。ここで、以下の説明の都合上、全体で半円弧状を成す４つの静翼セグメント１１のうち、周方向Ｄｃの一方側の端に位置する静翼セグメント１１を第一静翼セグメント１１ａとし、周方向Ｄｃの他方側で第一静翼セグメント１１ａに隣接する静翼セグメント１１を第二静翼セグメント１１ｂとし、周方向Ｄｃの他方側で第二静翼セグメント１１ｂに隣接する静翼セグメント１１を第三静翼セグメント１１ｃとし、周方向Ｄｃの他方側で第三静翼セグメント１１ｃに隣接する静翼セグメント１１を第四静翼セグメント１１ｄとする。

次に、全体で半円弧状を成す４つの静翼セグメント１１のうち、周方向Ｄｃの両端に位置する静翼セグメント１１である第一静翼セグメント１１ａ及び第四静翼セグメント１１ｄを周方向Ｄｃに移動させて、下ケーシング５ｄから引き抜く。静翼セグメント１１の引き抜きは、例えば、作業者が直接静翼セグメント１１を把持して、作業者自身の力で行う。また、この静翼セグメント１１の引き抜きは、例えば、チェーンブロックを用いて行ってもよい。具体的には、静翼セグメント１１を構成している複数の静翼１２のうち、周方向Ｄｃの端に位置している静翼１２の翼体１３にバンド等を巻き付ける。このバンド等にチェーンブロックから延びるチェーンの一端を取り付ける。そして、チェーンブロックを操作して、この静翼セグメント１１を下ケーシング５ｄから引き抜く。

次に、図１０に示すように、第一ダミーリング２１ａを下ケーシング５ｄ上に配置する。この際、第一ダミーリング２１ａの第一端部２５ｐにおけるダミーシュラウド部２２が下ケーシング５ｄの翼環溝５ａにおける周方向Ｄｃの端の開口と対向させる。そして、第一ダミーリング２１ａのダミーシュラウド部２２を第一端部２５ｐ側から下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに差し込む。前述したように、第一ダミーリング２１ａの第一端部２５ｐには、テーパ面２８ｕ，２８ｄが形成されているため、ダミーシュラウド部２２を翼環溝５ａへ容易に差し込むことができる。

第一ダミーリング２１ａのダミーシュラウド部２２の第一端部２５ｐ側を翼環溝５ａに差し込んだ後、この第一ダミーリング２１ａを翼環溝５ａに沿って周方向Ｄｃに移動させる（第一移動工程）。第一ダミーリング２１ａを周方向Ｄｃに移動させると、図１１に示すように、第一ダミーリング２１ａの第一端面２５が下ケーシング５ｄ内に残っている第三静翼セグメント１１ｃの周方向Ｄｃの端面１４ｃに接触する。第一ダミーリング２１ａの第一端面２５と第三静翼セグメント１１ｃの周方向Ｄｃの端面１４ｃとが接触している状態で、第一ダミーリング２１ａを周方向Ｄｃにさらに移動させると、この第一ダミーリング２１ａの周方向Ｄｃの移動に伴って、第三静翼セグメント１１ｃ及び第二静翼セグメント１１ｂも周方向Ｄｃに移動する。この際、第一ダミーリング２１ａの周方向Ｄｃへの手動による移動が、第三静翼セグメント１１ｃ及び第二静翼セグメント１１ｂと下ケーシング５ｄとの間の摩擦力で困難な場合には、例えば、チェーンブロックを用いる。このチェーンブロックを用いる際には、まず、第一ダミーリング２１ａの外周面に形成されているネジ穴２４のうち、ネジ穴２４が下ケーシング５ｄの翼環溝５ａの溝底面と対向していないネジ穴２４、言い換えると、下ケーシング５ｄから露出しているネジ穴２４の一つにアイボルト９１を捻じ込む。次に、下ケーシング５ｄのフランジ５ｆ又は下ケーシング５ｄよりも下方の位置に、チェーンブロックから延びる第一のチェーンの端部を取り付ける。次に、このチェーンブロックから延びる第二のチェーンの端部をアイボルト９１のリング部に取り付ける。そして、チェーンブロックを操作して、第一ダミーリング２１ａを周方向Ｄｃに移動させる。

図１２に示すように、第一ダミーリング２１ａにおけるダミーシュラウド部２２の周方向Ｄｃの全体が下ケーシング５ｄの翼環溝５ａ内に収まると、第二ダミーリング２１ｂを下ケーシング５ｄ上に配置する。この際も、第一ダミーリング２１ａを下ケーシング５ｄ上に配置した際と同様、第二ダミーリング２１ｂの第一端部２５ｐにおけるダミーシュラウド部２２を下ケーシング５ｄの翼環溝５ａにおける周方向Ｄｃの端の開口と対向させる。そして、第二ダミーリング２１ｂのダミーシュラウド部２２を第一端部２５ｐ側から下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに差し込み、この第二ダミーリング２１ｂを翼環溝５ａに沿って周方向Ｄｃに移動させる（第二移動工程）。

第二ダミーリング２１ｂを周方向Ｄｃに移動させると、図１３に示すように、この第二ダミーリング２１ｂの周方向Ｄｃの移動に伴って、第一ダミーリング２１ａ、第三静翼セグメント１１ｃ及び第二静翼セグメント１１ｂも周方向Ｄｃに移動する。この際、第二ダミーリング２１ｂの周方向Ｄｃへの手動による移動が困難な場合には、前述した第一ダミーリング２１ａの移動の際と同様、チェーンブロックを用いる。

第二ダミーリング２１ｂの周方向Ｄｃの移動に伴う第三静翼セグメント１１ｃ及び第二静翼セグメント１１ｂの周方向Ｄｃの移動により、第二静翼セグメント１１ｂの周方向Ｄｃの端部は、図１３に示すように、下ケーシング５ｄから周方向Ｄｃの突出する。第二静翼セグメント１１ｂの周方向Ｄｃの端部が下ケーシング５ｄから周方向Ｄｃの突出すると、この第二静翼セグメント１１ｂを下ケーシング５ｄから引き抜く（セグメント引抜工程）。

半円筒状の下ケーシング５ｄの中心角は、１８０°である。また、二つのダミーリング２１ａ，２１ｂの中心角の合計は、１４０°（＝７０°×２）である。一つの静翼セグメント１１の中心角は、４５°である。すなわち、二つのダミーリング２１ａ，２１ｂの中心角の合計（１４０°）は、下ケーシング５ｄの中心角（１８０°）から一つの静翼セグメント１１の中心角（４５°）を減算した角度（１３５°）より大きい。このため、図１４に示すように、二つのダミーリング２１ａ，２１ｂの周方向Ｄｃの全体が下ケーシング５ｄに収まると、半円筒状の下ケーシング５ｄ中、二つのダミーリング２１ａ，２１ｂが収まっていない領域の中心角は、４０°（＝１８０°−１４０°）になる。よって、二つのダミーリング２１ａ，２１ｂの周方向Ｄｃの全体が下ケーシング５ｄ内に収まった状態では、下ケーシング５ｄ内に一つの静翼セグメント１１の周方向Ｄｃの全体を下ケーシング５ｄ内に収めることができなくなる。そこで、図１４に示すように、第二ダミーリング２１ｂを周方向Ｄｃに移動させ、二つのダミーリング２１ａ，２１ｂの周方向Ｄｃのほぼ全体が下ケーシング５ｄ内に収まる状態にすると、第三静翼セグメント１１ｃの周方向Ｄｃの端部が下ケーシング５ｄから周方向Ｄｃに突出する。第三静翼セグメント１１ｃの周方向Ｄｃの端部が下ケーシング５ｄから周方向Ｄｃの突出すると、この第三静翼セグメント１１ｃを下ケーシング５ｄから引き抜く（セグメント引抜工程）。

以上で、下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに収まっていた全ての静翼セグメント１１が、この下ケーシング５ｄから取り外される。

下ケーシング５ｄ内に残った二つのダミーリング２１ａ，２１ｂのうち、第二ダミーリング２１ｂは、下ケーシング５ｄから引き抜かれる。この際、第二ダミーリング２１ｂの第二端面２６に形成されているネジ穴２４にアイボルト９１を捻じ込み、このアイボルト９１のリング部に引き抜き方向の力をかけて、第二ダミーリング２１ｂを下ケーシング５ｄから引き抜く。なお、この際、アイボルト９１のリング部にチェーンブロックから延びるチェーンの端部を取り付け、チェーンブロックを操作して、第二ダミーリング２１ｂを引き抜いてもよい。

一方、下ケーシング５ｄ内に残った二つのダミーリング２１ａ，２１ｂのうち、第一ダミーリング２１ａは、下ケーシング５ｄから取り外した静翼セグメント１１の修理等の最中においても、下ケーシング５ｄ内に残される。この第一ダミーリング２１ａは、修理等が完了した複数の静翼セグメント１１を順次下ケーシング５ｄに取り付ける過程で、静翼セグメント１１により、下ケーシング５ｄから押し出される。

図３に示す上ケーシング５ｕ内に収まっている複数の静翼セグメント１１は、以上の取外用ダミーリングアッセンブリ２０を用いずに、上ケーシング５ｕから取り外される。圧縮機ケーシング５の分解後の上ケーシング５ｕ内に収まっている複数の静翼セグメント１１の内周側には、圧縮機ロータ２は存在しない。このため、上ケーシング５ｕ内に収まっている複数の静翼セグメント１１のいずれに関しても、圧縮機ロータ２に邪魔されずに直接アクセスすることができる。そこで、上ケーシング５ｕ内に収まっている複数の静翼セグメント１１に関しては、以上の取外用ダミーリングアッセンブリ２０を用いずに、人手で、必要に応じてチェーブロック等を用いて、上ケーシング５ｕから取り外す。

以上のように、本実施形態では、二つのダミーリング２１ａ，２１ｂを下ケーシング５ｄに取り付け、二つのダミーリング２１ａ，２１ｂを周方向Ｄｃに移動させることで、下ケーシング５ｄ内の複数の静翼セグメント１１を下ケーシング５ｄから押し出している。このため、本実施形態では、圧縮機ロータ２が軸受部を介して下ケーシング５ｄに支持されている状態でも、下ケーシング５ｄから複数の静翼セグメント１１を取り外すことができる。このため、静翼セグメントを外す作業工期を短くすることができる。

また、特許文献１に記載の方法では、背景技術の欄で説明したように、半円弧状（中心角：１８０°）を成し円弧長の長いロールケージアッセンブリ及びダミーセクションを準備する必要がある。しかも、中心角が１８０°の円弧状の部材をロール加工で精密に製造することは極めて困難である。このため、中心角が１８０°の円弧状の部材を精密に製造するにはコストがかさむ。一方、本実施形態では、中心角が９０°未満の二つの円弧状のダミーリング２１ａ，２１ｂを準備すれば足りる。しかも、本実施形態では、ダミーリング２１ａ，２１ｂをアルミニウム合金で形成しているため、ロール加工性がよい。このため、本実施形態では、静翼セグメント１１の取外コストを抑えることができる。

ところで、本実施形態において、一つの円弧状のダミーリング２１ａ，２１ｂの中心角が９０°未満にしている理由は、上記のようにコスト面の理由のみではない。

特許文献１に記載の方法では、中心角が１８０°の半円弧状のダミーセクションにおける周方向Ｄｃの両端を、下ケーシングの翼環溝に嵌り込んでいる静翼セグメントに接続し、ダミーセクションと複数の静翼セグメントとで一つのリングを形成している。そして、このリングを周方向Ｄｃに回転させている。このように、特許文献１に記載の方法では、下ケーシングの翼環溝に装着されている複数の静翼セグメントとダミーセクションとで一つのリングを形成するため、ダミーセクションの中心角は１８０°である必要がある。一方、以上で説明したように、下ケーシング５ｄに装着されている複数の静翼セグメント１１のうちの一つの静翼セグメント１１の端面１４ｃにのみ、ダミーリングの一方の端面を接触させて、複数の静翼セグメント１１を下ケーシング５ｄから取り外す場合には、ダミーリングの中心角は１８０°未満になる。

比較例として、図１５及び図１６に示すように、中心角が９０°以上で１８０未満のダミーリング２１ｃを用いる場合について考察する。

この場合も、以上の実施形態と同様、ダミーリング２１ｃを下ケーシング５ｄ上に配置し、このダミーリング２１ｃの第一端部２５ｐにおけるダミーシュラウド部２２が下ケーシング５ｄの翼環溝５ａにおける周方向Ｄｃの端の開口と対向させる。そして、ダミーリング２１ｃのダミーシュラウド部２２を第一端部２５ｐ側から下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに差し込む。その後、ダミーリング２１ｃを周方向Ｄｃに移動させるため、ダミーリング２１ｃの第二端面２６に垂直な力Ｆをかけるとする。この力Ｆの鉛直方向の分力Ｆ１は鉛直上方向きである。これに対して、ダミーリング２１ｃの第一端面２５は、下方に移動しなければ、ダミーリング２１ｃは翼環溝５ａに沿って移動しない。このため、比較例のダミーリング２１ｃの第二端面２６に垂直な力Ｆをかけたのみでは、ダミーリング２１ｃは翼環溝５ａに沿って移動できない。そこで、例えば、比較例のダミーリング２１ｃの第二端面２６に垂直な力Ｆをかけると共に、このダミーリング２１ｃの第一端部２５ｐにも何らかの力をかける必要が生じる。このため、比較例のダミーリング２１ｃでは、ダミーリング２１ｃの第一端部２５ｐにおけるダミーシュラウド部２２を下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに差し込んだ後、このダミーリング２１ｃを翼環溝５ａに沿って移動させる作業が面倒である。

本実施形態でも、図１０に示すように、本実施形態の第一ダミーリング２１ａの第一端部２５ｐにおけるダミーシュラウド部２２を下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに差し込んだ後、第一ダミーリング２１ａの第二端面２６に垂直な力Ｆをかけたとする。本実施形態のダミーリング２１ａ，２１ｂの中心角は、９０°未満の７０°である。このため、この際の力Ｆの鉛直方向の分力Ｆ２は鉛直下向きになる。よって、この分力Ｆ２の方向は、第一ダミーリング２１ａの第一端部２５ｐが移動しなければならいない方向に一致する。このため、本実施形態のダミーリング２１ａ，２１ｂでは、ダミーリング２１ａ，２１ｂの第一端部２５ｐにおけるダミーシュラウド部２２を下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに差し込んだ後、このダミーリング２１ａ，２１ｂを翼環溝５ａに沿って移動させる作業が容易になる。

図１６に示すように、比較例のダミーリング２１ｃの第一端面２５が下ケーシング５ｄに装着されている静翼セグメント１１の端面１４ｃに接した後も、このダミーリング２１ｃの第二端面２６に垂直な力Ｆをかけるとする。ダミーリング２１ｃの第一端面２５が下ケーシング５ｄに装着されている静翼セグメント１１の端面１４ｃに接した後は、ダミーリング２１ｃと共に下ケーシング５ｄに装着されている静翼セグメント１１も移動させる必要があるため、ダミーリング２１ｃの第二端面２６にはより大きな力をかける必要がある。

比較例のダミーリング２１ｃの第二端面２６に力Ｆをかけている際、ダミーリング２１ｃの外周面中で下ケーシング５ｄの周方向Ｄｃの端と接している位置（以下、端接触位置とする）Ｐにかかる曲げモーメントは、この力Ｆの水平方向の分力Ｆ３に、端接触位置Ｐから分力Ｆ３の作用線までの距離Ｒ３を掛けた値になる。

本実施形態でも、図１１に示すように、第一ダミーリング２１ａの第一端面２５が下ケーシング５ｄに装着されている静翼セグメント１１の端面１４ｃに接した後も、第一ダミーリング２１ａの第二端面２６に垂直な力Ｆをかけるとする。第一ダミーリング２１ａの第二端面２６に力Ｆをかけている際、第一ダミーリング２１ａの外周面中で下ケーシング５ｄの周方向Ｄｃの端と接している端接触位置Ｐにかかる曲げモーメントも、この力Ｆの水平方向の分力Ｆ４に、端接触位置Ｐから分力Ｆ４の作用線までの距離Ｒ４を掛けた値になる。

比較例のダミーリング２１ｃの中心角は、本実施形態のダミーリング２１ａ，２１ｂの中心角より大きい９０°以上である。このため、比較例のダミーリング２１ｃでは、その第一端面２５が下ケーシング５ｄに装着されている静翼セグメント１１の端面１４ｃに接した時点で、第二端面２６にかけた力Ｆの水平方向の分力Ｆ３が本実施形態のダミーリング２１ａ，２１ｂを用いた場合の分力Ｆ４に比べて大きくなる。さらに、比較例のダミーリング２１ｃでは、同時点で、端接触位置Ｐから第二端面２６にかけた力Ｆの水平方向の分力Ｆ３の作用線までの距離Ｒ３が、本実施形態のダミーリング２１ａ，２１ｂを用いた場合の距離Ｒ４に比べて大きくなる。よって、比較例のダミーリング２１ｃでは、端接触位置Ｐにかかる曲げモーメントが本実施形態のダミーリング２１ａ，２１ｂを用いる場合よりも遥に大きくなる。このため、比較例では、端接触位置Ｐを基準にしたダミーリング２１ｃの曲り量が大きくなり、ダミーリング２１ｃを下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに沿って容易に移動させることが困難になる。

逆に、本実施形態のダミーリング２１ａ，２１ｂでは、端接触位置Ｐにかかる曲げモーメントが比較例のダミーリング２１ｃを用いる場合よりも遥に小さくなる。このため、本実施形態では、端接触位置Ｐを基準にしたダミーリング２１ａ，２１ｂの曲り量が小さくなり、ダミーリング２１ａ，２１ｂを下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに沿って容易に移動させることができる。

以上のように、本実施形態において、一つの円弧状のダミーリング２１ａ，２１ｂの中心角が９０°未満にしている理由は、ダミーリング２１ａ，２１ｂを翼環溝５ａに沿って移動させる作業性の面からの理由にもよる。

このように、一つの円弧状のダミーリング２１ａ，２１ｂの中心角を９０°未満にすると、静翼セグメント１１の取外コストを抑えることができるのみならず、ダミーリング２１ａ，２１ｂの移動の作業性を高めることができる。

しかしながら、一つの円弧状のダミーリング２１ａ，２１ｂの中心角を極端に小さくすると、多数のダミーリングが必要になり、ダミーリングのダミーシュラウド部を下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに差し込む手間が増えてしまう。このため、一つのダミーリングの中心角は９０°未満で４５°以上であることが好ましい。なお、例えば、中心角が４５°の静翼セグメント１１を中心角が５０°のダミーリングを用いて、この静翼セグメント１１を下ケーシング５ｄから取り外す場合に場合には、三つのダミーリングが必要になる。

「第一実施形態の第一変形例」
第一実施形態における取外用ダミーリングアッセンブリの第一変形例について、図１７を用いて説明する。

第一実施形態における取外用ダミーリングアッセンブリ２０の第一ダミーリング２１ａの第一端部２５ｐには、二つのテーパ面２８ｕ，２８ｄが形成されている。各テーパ面２８ｕ，２８ｄの周方向Ｄｃに対する角度は、互いに同じである。

本変形例における取外用ダミーリングアッセンブリの第一ダミーリング２１ｄの第一端部２５ｐにも、第一実施形態と同様に、二つのテーパ面２８ｕｄ，２８ｄｄが形成されている。但し、本変形例では、各テーパ面２８ｕｄ，２８ｄｄの周方向Ｄｃに対する角度α，βは、互いに異なっている。

静翼セグメントを構成する複数の静翼の外側シュラウド１５は、図１７に示すように、周方向Ｄｃの端面１５ｄが回転軸線Ａｒに対して、軸方向Ｄａの上流側から下流側に向かうに連れて次第に周方向Ｄｃの一方側から他方側に向かうよう傾斜している場合がある。

この場合、第一ダミーリング２１ｄの第一端面２５ｄも、外側シュラウド１５の周方向Ｄｃの端面１５ｄと同様に、傾斜させることになる。具体的に、第一ダミーリング２１ｄの第一端面２５ｄを、軸方向Ｄａの上流側から下流側に向かうに連れて次第に周方向Ｄｃの一方側から他方側に向かうよう傾斜させる。

この場合、この第一ダミーリング２１ｄを周方向Ｄｃの一方側から他方側に移動させる力Ｆｄは、第一ダミーリング２１ｄで外側シュラウド１５の端面１５ｄと接する部分では、外側シュラウド１５の端面１５ｄに垂直な方向に作用する第一分力Ｆｄ１と、外側シュラウド１５の端面１５ｄに平行な方向に作用する第二分力Ｆｄ２として表すことができる。この第二分力Ｆｄ２は、第一ダミーリング２１ｄの第一端部２５ｐを下流側に向かわせようとする力になる。つまり、第二分力Ｆｄ２は、第一ダミーリング２１ｄの第一端部２５ｐを、周方向Ｄｃに延びている翼環溝５ａの下流側の溝側面５ａｄに接触させようとして、第一ダミーリング２１ｄの周方向Ｄｃへの移動を妨げる力になる。

そこで、本変形例では、第一ダミーリング２１ｄの下流側のテーパ面２８ｄｄの周方向Ｄｃに対する角度βを、第一ダミーリング２１ｄの上流側のテーパ面２８ｕｄの周方向Ｄｃに対する角度αよりも小さくしている。この結果、本変形例では、第一ダミーリング２１ｄの第一端部２５ｐを下流側に向かわせようとする力が作用しても、第一ダミーリング２１ｄは周方向Ｄｃへスムーズに移動できる。

なお、以上では、第一ダミーリング２１ｄを周方向Ｄｃの一方側から他方側に移動させる場合を例示したが、第一ダミーリング２１ｄを周方向Ｄｃの他方側から一方側に移動させる場合には、第一ダミーリング２１ｄの上流側のテーパ面２８ｕｄの周方向Ｄｃに対する角度αを小さくする。

「第一実施形態の第二変形例」
第一実施形態における取外用ダミーリングアッセンブリの第二変形例について、図１８を用いて説明する。

本変形例の取外用ダミーリングアッセンブリは、第一実施形態の取外用ダミーリングアッセンブリ２０に、押付具３１を追加したものである。

この押付具３１は、第一ダミーリング２１ａの第一端面２５に接触するダミーリング係合部３２と、静翼セグメント１１を構成する複数の静翼１２のうち、周方向Ｄｃの端の静翼１２の外側シュラウド１５及び内側シュラウド１４に接する押付部３３と、を有する。

本変形例では、第一ダミーリング２１ａの周方向Ｄｃに押すことで、下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに収まっている静翼セグメント１１の外側シュラウド１５のみならず、この静翼セグメント１１の内側シュラウド１４も周方向Ｄｃに押すことができる。このため、本変形例では、下ケーシング５ｄに収まっている静翼セグメント１１を周方向Ｄｃにスムーズに押すことができる。

図２に示すように、複数の静翼環１０のほとんどは、その内周側が圧縮機ロータ２のロータ本体３の外周面と対向している。このため、これらの静翼環１０の内周側は、さらにその内周側に部材（この場合、ロータ本体３）と非接触である。しかしながら、複数の静翼環１０のうち、その内周側が、さらにその内周側の部材と接触している静翼環が存在する場合がある。例えば、図２に示す例で、最も下流側の静翼環１０ｘは、その外周側が他の静翼環１０と同様、ケーシング５と接し、このケーシング５に取り付けられているものの、その内周側は、圧縮機１の内筒５ｘに接している。この静翼環１０ｘの静翼セグメント１１ｘを周方向Ｄｃに移動させる場合、この静翼セグメント１１ｘの外周側に存在するケーシング５との間で摩擦力が発生すると共に、この静翼セグメント１１ｘの内周側に存在する内筒５ｘとの間でも摩擦力が発生する。このため、このような静翼セグメント１１ｘをケーシング５から外す際には、静翼セグメント１１ｘの外周側及び内周側を押すことができる本変形例の取外用ダミーリングアッセンブリを用いることが好ましい。

なお、この押付具３１の押付部３３側にも、第一実施形態又はその第一変形例のダミーリングと同様のテーパ面を形成してもよい。

「静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ、及びこれを用いた静翼セグメントの取外方法の第二実施形態」
静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ、及びこれを用いた静翼セグメントの取外方法の第二実施形態について、図１９〜図２５を用いて説明する。

本実施形態の取外用ダミーリングアッセンブリ４０は、図１９及び図２０に示すように、回転軸線Ａｒを中心として円弧状のリングピース４１と、下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに嵌り込める溝アタッチメント５１ａ，５１ｂと、を備えている。

円弧状のリングピース４１には、第一実施形態のダミーリング２１ａ，２１ｂと同様に、アイボルト（移動力作用具）を取り付ける複数のネジ穴４４（金具取付部）が形成されている。ネジ穴４４は、リングピース４１の外周面に周方向Ｄｃに並んで複数形成されている。さらに、リングピース４１の周方向Ｄｃの両端面、つまり第一端面４５及び第二端面４６にも、ネジ穴４４（図２０参照）が形成されている。

溝アタッチメント５１ａ，５１ｂとしては、リングピース４１の第一端面４５を含む第一端部４５ｐに着脱可能に取り付けられる端部溝アタッチメント５１ａと、端部溝アタッチメント５１ａに対して周方向Ｄｃに離間してリングピース４１に着脱可能に取り付けられる胴部溝アタッチメント５１ｂとがある。円弧状のリングピース４１の中心角θ３は、例えば、１８０°未満の１４０°である。端部溝アタッチメント５１ａの円弧長及び胴部溝アタッチメント５１ｂの円弧長は、リングピース４１の円弧長に比べて遥に短い。具体的に、中心角で表すと、端部溝アタッチメント５１ａの中心角及び胴部溝アタッチメント５１ｂの中心角は、例えば、いずれも１０°程度である。胴部溝アタッチメント５１ｂは、このリングピース４１の第一端面４５から回転軸線Ａｒを基準にして７０°（＝θ４）の位置に取り付けられる。

リングピース４１の内径寸法ｄｉは、図２５に示すように、軸方向Ｄａで隣り合う複数の静翼環１０のそれぞれの内側シュラウド１４の外径寸法ｄｓｏよりも大きい。また、このリングピース４１の外径寸法ｄｏは、軸方向Ｄａで隣り合う複数の静翼環１０のそれぞれの外側シュラウド１５の内径寸法ｄｓｉより小さい。よって、このリングピース４１の内径寸法ｄｉ及び外径寸法ｄｏは、圧縮機１の主流路内を軸方向Ｄａに移動可能な寸法に設定されている。

端部溝アタッチメント５１ａは、図２０及び図２１に示すように、翼環溝５ａに嵌り込めるダミーシュラウド部５２と、このダミーシュラウド部５２から径方向内側に突出する内周側部５３と、内周側部５３からさらに径方向内側に突出し、軸方向Ｄａで互いに対向する一対の取付部５４，５４とを有する。一対の取付部５４，５４には、軸方向Ｄａに貫通するボルト挿通孔５４ｈが形成されている。この端部溝アタッチメント５１ａの周方向Ｄｃの第一端面５５を含む第一端部５５ｐには、第一実施形態のダミーリング２１ａ，２１ｂと同様に、テーパ面５８が形成されている。

端部溝アタッチメント５１ａをリングピース４１に取り付ける際には、まず、端部溝アタッチメント５１ａの第一端面５５をリングピース４１の第一端面４５が向いている方向に向ける。次に、端部溝アタッチメント５１ａの一対の取付部５４，５４間にリングピース４１の第一端部４５ｐを位置させる。そして、一対の取付部５４，５４のそれぞれのボルト挿通孔５４ｈにボルト５９を挿通させ、これらボルト５９をリングピース４１に捩じ込む。以上で、端部溝アタッチメント５１ａのリングピース４１への取り付けが完了する。

胴部溝アタッチメント５１ｂは、図２２に示すように、端部溝アタッチメント５１ａと同様、翼環溝５ａに嵌り込めるダミーシュラウド部５２と、このダミーシュラウド部５２から径方向内側に突出する内周側部５３と、内周側部５３からさらに径方向内側に突出し、軸方向Ｄａで互いに対向する一対の取付部５４，５４とを有する。一対の取付部５４，５４には、軸方向Ｄａに貫通するボルト挿通孔５４ｈが形成されている。この胴部溝アタッチメント５１ｂには、端部溝アタッチメント５１ａのようなテーパ面５８が形成されていない。但し、この胴部溝アタッチメント５１ｂにも、端部溝アタッチメント５１ａと同様のテーパ面５８を形成してもよい。つまり、胴部溝アタッチメント５１ｂは、端部溝アタッチメント５１ａと完全に同一形状であってもよい。

胴部溝アタッチメント５１ｂをリングピース４１に取り付ける際も、端部溝アタッチメント５１ａをリングピース４１に取り付ける際と同様、胴部溝アタッチメント５１ｂの一対の取付部５４，５４間にリングピース４１を位置させる。そして、一対の取付部５４，５４のそれぞれのボルト挿通孔５４ｈにボルト５９を挿通させ、これらボルト５９をリングピース４１に捩じ込む。なお、リングピース４１に対する端部溝アタッチメント５１ａ及び胴部溝アタッチメント５１ｂの着脱構造は、端部溝アタッチメント５１ａ及び胴部溝アタッチメント５１ｂがリングピース４１に対して着脱可能であれば、以上で説明されたものでなくてもよい。

図２５に示すように、圧縮機ケーシング５に形成されている複数の翼環溝５ａは、翼環溝５ａ相互間で、軸方向Ｄａの溝幅Ｗａ、軸方向Ｄａの溝開口幅Ｗｂ、回転軸線Ａｒから溝底面までの距離ｄｃ等、各種寸法が異なっている。このため、端部溝アタッチメント５１ａ及び胴部溝アタッチメント５１ｂは、いずれも、複数の翼環溝５ａ毎に製造され、対応する翼環溝５ａに合わせて各種寸法が設定されている。

次に、以上で説明した取外用ダミーリングアッセンブリ４０を用いた静翼セグメント１１の取外手順について説明する。

まず、第一実施形態の場合と同様、圧縮機ケーシング５を分解して、上ケーシング５ｕを取り外す。次に、図１９に示すように、下ケーシング５ｄのいずれかの翼環溝５ａのうち、いずれか一の翼環溝５ａに対応する端部溝アタッチメント５１ａ及び胴部溝アタッチメント５１ｂをリングピース４１に取り付ける。つまり、この翼環溝５ａに対応するアッセンブリ４０ｘを準備する（準備工程）。

次に、第一実施形態の場合と同様に、下ケーシング５ｄの一の翼環溝５ａに取り付けられている４つの静翼セグメント１１のうち、周方向Ｄｃの両端に位置する静翼セグメント１１である第一静翼セグメント１１ａ及び第四静翼セグメント１１ｄを周方向Ｄｃに移動させて、下ケーシング５ｄから引き抜く。

次に、図２３に示すように、先に準備したアッセンブリ４０ｘを下ケーシング５ｄ上に配置する。この際、アッセンブリ４０ｘの端部溝アタッチメント５１ａのダミーシュラウド部５２が下ケーシング５ｄの翼環溝５ａにおける周方向Ｄｃの端の開口と対向させる。そして、このダミーシュラウド部５２を下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに差し込む。前述したように、端部溝アタッチメント５１ａの第一端部５５ｐには、テーパ面５８が形成されているため、ダミーシュラウド部５２を翼環溝５ａへ容易に差し込むことができる。

アッセンブリ４０ｘの端部溝アタッチメント５１ａを翼環溝５ａに差し込んだ後、このアッセンブリ４０ｘを翼環溝５ａに沿って周方向Ｄｃに移動させる（移動工程）。アッセンブリ４０ｘを周方向Ｄｃに移動させると、図２４に示すように、端部溝アタッチメント５１ａの第一端面５５が下ケーシング５ｄ内に残っている第三静翼セグメント１１ｃの周方向Ｄｃの端面１４ｃに接触する。端部溝アタッチメント５１ａの第一端面５５と第三静翼セグメント１１ｃの周方向Ｄｃの端面１４ｃとが接触している状態で、アッセンブリ４０ｘを周方向Ｄｃにさらに移動させると、このアッセンブリ４０ｘの周方向Ｄｃの移動に伴って、第三静翼セグメント１１ｃ及び第二静翼セグメント１１ｂも周方向Ｄｃに移動する。この際、アッセンブリ４０ｘの周方向Ｄｃへの手動による移動が、第三静翼セグメント１１ｃ及び第二静翼セグメント１１ｂと下ケーシング５ｄとの間の摩擦力で困難な場合には、第一実施形態で説明したように、チェーンブロックを用いる。

ここで、端部溝アタッチメント５１ａの第一端面５５が下ケーシング５ｄに装着されている静翼セグメント１１の端面１４ｃに接した後も、アッセンブリ４０ｘを周方向Ｄｃに移動させるため、リングピース４１の第二端面４６に垂直な力Ｆをかけとする。この力Ｆは、リングピース４１に対して曲げモーメントとして作用する。このため、リングピース４１は、図２４中の二点鎖線で示すように、端部溝アタッチメント５１ａが取り付けられている位置を基準にして変形する。しかしながら、このリングピース４１は、翼環溝５ａに嵌り込んでいないため、このリングピース４１が多少変形しても、アッセンブリ４０ｘは、先に説明した第一実施形態の比較例におけるダミーリング２１ｃのように、翼環溝５ａに沿っての移動が困難になることはない。

アッセンブリ４０ｘを周方向Ｄｃにさらに移動させると、アッセンブリ４０ｘの胴部溝アタッチメント５１ｂのダミーシュラウド部５２が下ケーシング５ｄの翼環溝５ａにおける周方向Ｄｃの端の開口と対向するようになる。この際、リングピース４１が先に説明したように変形していると、胴部溝アタッチメント５１ｂのダミーシュラウド部５２が下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに入らない。そこで、リングピース４１にかけている力を一端除き、リングピース４１を変形していない状態に戻す。そして、胴部溝アタッチメント５１ｂのダミーシュラウド部５２を下ケーシング５ｄの翼環溝５ａに差し込む。その後、以上と同様に、リングピース４１に力をかけて、アッセンブリ４０ｘを周方向Ｄｃに移動させる。アッセンブリ４０ｘの端部溝アタッチメント５１ａ及び胴部溝アタッチメント５１ｂが翼環溝５ａに嵌り込んだ後のアッセンブリ４０ｘの周方向Ｄｃの移動過程では、翼環溝５ａに対してアッセンブリ４０ｘが端部溝アタッチメント５１ａ及び胴部溝アタッチメント５１ｂの二箇所で支持された状態になっている。よって、アッセンブリ４０ｘを翼環溝５ａに沿ってスムーズに移動させることができる。

なお、端部溝アタッチメント５１ａ及び胴部溝アタッチメント５１ｂが翼環溝５ａに嵌り込んだ後にアッセンブリ４０ｘを周方向Ｄｃに移動させるため、リングピース４１の第二端面４６に垂直な力Ｆをかけた場合も、先に説明したように、リングピース４１は変形する。但し、このリングピース４１の変形は、端部溝アタッチメント５１ａが取り付けられている位置を基準にした変形ではなく、胴部溝アタッチメント５１ｂが取り付けられている位置を基準にした変形である。この変形量は、端部溝アタッチメント５１ａが取り付けられている位置を基準にしたリングピース４１の変形量よりも小さい。よって、この場合も、リングピース４１は、翼環溝５ａに入り込むことはない。

アッセンブリ４０ｘの周方向Ｄｃの移動に伴う第三静翼セグメント１１ｃ及び第二静翼セグメント１１ｂの周方向Ｄｃの移動により、第二静翼セグメント１１ｂの周方向Ｄｃの端部が下ケーシング５ｄから周方向Ｄｃに突出すると、この第二静翼セグメント１１ｂを下ケーシング５ｄから引き抜く（セグメント引抜工程）。さらに、アッセンブリ４０ｘを周方向Ｄｃに移動させ、この移動に伴う第三静翼セグメント１１ｃの周方向Ｄｃの移動により、第三静翼セグメント１１ｃの周方向Ｄｃの端部が下ケーシング５ｄから周方向Ｄｃに突出すると、この第三静翼セグメント１１ｃを下ケーシング５ｄから引き抜く（セグメント引抜工程）。

以上で、一の翼環溝５ａに収まっていた全ての静翼セグメント１１が下ケーシング５ｄから取り外される。

次に、下ケーシング５ｄ内に残っているアッセンブリ４０ｘを下ケーシング５ｄから引き抜く。この際、リングピース４１の第二端面４６に形成されているネジ穴４４にアイボルトを捻じ込み、このアイボルトのリング部に引き抜き方向の力をかけて、アッセンブリ４０ｘを下ケーシング５ｄから引き抜く。

次に、下ケーシング５ｄから引き抜かれたアッセンブリ４０ｘを分解し、リングピース４１から端部溝アタッチメント５１ａ及び胴部溝アタッチメント５１ｂを取り外す。

次に、他の翼環溝５ａに対応する端部溝アタッチメント５１ａ及び胴部溝アタッチメント５１ｂをリングピース４１に取り付けて、新たなアッセンブリ４０ｘを準備する（準備工程）。

そして、この他の翼環溝５ａに取り付けられている複数の静翼セグメント１１に対して、先に説明した一の翼環溝５ａに取り付けられている複数の静翼セグメント１１に対する処理と同様の処理を事項して、下ケーシング５ｄから取り外す。

すなわち、複数の翼環溝５ａ毎に、準備工程、移動工程、セグメント引抜工程を実行して、複数の翼環溝５ａに取り付けられている複数の静翼セグメント１１を順次下ケーシング５ｄから外す。

以上、本実施形態のリングピース４１は、翼環溝５ａには嵌り込まないため、その断面形状が単純な例えば四角形で足る上に、円弧の曲り具合の正確性が低くても静翼セグメント１１の周方向への移動にあまり支障をきたさない。このため、このリングピース４１は、中心角が９０°以上であるが、このリングピース４１を低コストで製造することができる。しかも、本実施形態では、複数の翼環溝５ａ毎のアッセンブリ４０ｘにおいて、リングピース４１の共有化を図ることができる。よって、本実施形態では、静翼セグメント１１の取外コストを抑えることができる。

なお、本実施形態のリングピース４１の中心角は、９０°以上で１８０°未満であるが、これを９０°未満にして、第一実施形態と同様、複数のリングピース４１と、各リングピース４１に装着される溝アタッチメント５１ａ，５１ｂとでアッセンブリ４０ｘを構成してもよい。

また、以上の実施形態では、静翼環１０を備えている圧縮機１の例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、静翼環を備えているものであれば、例えば、蒸気タービン等、他の回転機械に本発明を適用してもよい。

１：圧縮機（回転機械）、２：圧縮機ロータ、３：ロータ本体、５：圧縮機ケーシング、５ａ：翼環溝、５ｕ：上ケーシング、５ｄ：下ケーシング、６：燃焼器、７：タービン、１０：静翼環、１１：静翼セグメント、１２：静翼、１３：翼体、１４：内側シュラウド、１５：外側シュラウド、１８：連結ホルダ、１９：連結バンド、２０,４０：取外用ダミーアッセンブリ、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ：ダミーリング、２１ａ，２１ｄ：第一ダミーリング、２１ｂ：第二ダミーリング、２２：ダミーシュラウド部、２３：内周側リング部、２４：ネジ穴（金具取付部）、２５：第一端面、２５ｐ：第一端部、２６：第二端面、２８ｕ，２８ｕｄ，２８ｄ，２８ｄｄ：テーパ面、３１：押付具、３２：ダミーリング係合部、３３：押付部、４０ｘ：アッセンブリ、４１：リングピース、５１ａ，５１ｂ：溝アタッチメント、５１ａ：端部溝アタッチメント、５１ｂ：胴部溝アタッチメント、５２：ダミーシュラウド部、５８：テーパ面、９１：アイボルト（移動力作用具）

Claims (16)

1. 軸線を中心として筒状のケーシングと、前記軸線を中心として環状を成し該ケーシングの内周側に形成されている翼環溝に装着されている静翼環と、を備え、
   前記ケーシングは、前記軸線を中心とする周方向に複数の部分ケーシングに分割可能であり、前記静翼環は、前記周方向に複数の静翼セグメントとして分割可能である回転機械における、静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、
   前記翼環溝に嵌り込めるダミーシュラウド部を有し、前記軸線を中心とする中心角が９０°未満の円弧形状を成し、前記翼環溝に沿って前記周方向に移動可能なダミーリングを複数備え、
   前記ダミーリングには、前記ダミーリングに対して前記周方向に移動させる力を作用させる移動力作用具を取り付ける金具取付部が形成されている、
   静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
2. 複数の前記ダミーリングの中心角の合計は、前記部分ケーシングの中心角から一つの前記静翼セグメントの中心角を減算した角度より大きい、
   請求項１に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
3. 前記部分ケーシングの中心角が１８０°であり、一つの前記静翼セグメントの中心角が４５°の場合、二つの前記ダミーリングを備え、二つの前記ダミーリングの中心角がそれぞれ７０°以上で且つ９０°未満である、
   請求項１又は２に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
4. 前記ダミーリングにおける前記周方向の端面に、前記金具取付部が形成されている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
5. 円弧形状の前記ダミーリングにおける外周面に、前記周方向に並んで複数の前記金具取付部が形成されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
6. 複数のダミーリングのうち少なくとも一のダミーリングの前記ダミーシュラウド部における前記周方向の第一端面を含む第一端部であって、軸方向の一方側及び他方側のそれぞれに、前記ダミーシュラウド部の前記軸方向の幅が前記周方向の前記第一端面から第二端面に向かうに連れて次第に広がるようテーパ面が形成されている、
   請求項１から５のいずれか一項に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
7. 前記一のダミーリングの前記第一端面は、前記軸方向の一方側から他方側に向かうに連れて次第に前記周方向の前記第二端面から前記第一端面の側に向かうよう傾斜しており、
   前記ダミーシュラウド部の前記軸方向の前記他方側における前記テーパ面の前記周方向に対する角度は、前記一方側における前記テーパ面の前記周方向に対する角度より小さい、
   請求項６に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
8. 前記ダミーリングにおける前記周方向の端面に接して取り付けられ、前記静翼セグメントの外側シュラウドの前記周方向の端面及び前記静翼セグメントの内側シュラウドの前記周方向の端面に接して、前記ダミーリングの移動に伴って前記静翼セグメントを押す押付具を備えている、
   請求項１から７のいずれか一項に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
9. 前記ダミーリングは、アルミニウム合金で形成されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリを用いて、前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから外す静翼セグメントの取外方法において、
    複数の前記ダミーリングのうち、第一ダミーリングの前記ダミーシュラウド部を前記部分ケーシングの前記翼環溝に嵌め込んで、前記第一ダミーリングを前記周方向に移動させる第一移動工程と、
    前記第一ダミーリングの前記ダミーシュラウド部の周方向における全体が前記部分ケーシングの前記翼環溝内に収まると、複数の前記ダミーリングのうちの残りの第二ダミーリングの前記ダミーシュラウド部を前記部分ケーシングの前記翼環溝に嵌め込んで、前記第一ダミーリングと突き合せ、前記第一ダミーリングと共に前記第二ダミーリングを前記周方向に移動させる第二移動工程と、
    前記第一移動工程と前記第二移動工程とのいずれかの工程の実行で、前記部分ケーシングの前記翼環溝から抜け出てきた前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから引き抜くセグメント引抜工程と、
    を実行する静翼セグメントの取外方法。
11. 軸線を中心として筒状のケーシングと、前記軸線を中心として環状を成し前記軸線が延びる軸方向に並んでいる複数の静翼環と、を備え、
    前記ケーシングの内周側には、前記軸線を中心として環状を成し、それぞれに前記静翼環の外側シュラウドが嵌り込む複数の翼環溝が前記軸方向に並んで形成され、
    前記ケーシングは、前記軸線を中心とする周方向に複数の部分ケーシングに分割可能であり、前記静翼環は、前記周方向に複数の静翼セグメントとして分割可能である回転機械における、静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリにおいて、
    前記静翼環の前記外側シュラウドの内径寸法より小さい外径寸法で、前記静翼環の内側シュラウドの外径寸法より大きい内径寸法の円弧形状のリングピースと、
    前記リングピースに対して着脱可能で、前記翼環溝に嵌り込める溝アタッチメントと、
    を備えている静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
12. 前記リングピースの外径寸法は、前記軸方向に並んでいる複数の前記静翼環のそれぞれの前記外側シュラウドの内径寸法よりも小さく、前記リングピースの内径寸法は、前記軸方向に並んでいる複数の前記静翼環のそれぞれの前記内側シュラウドの外径寸法よりも大きく、
    前記溝アタッチメントとして、前記軸方向に並んでいる複数の前記翼環溝に対してそれぞれが嵌り込む複数の溝アタッチメントを有する、
    請求項１１に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
13. 前記溝アタッチメントは、前記リングピースの前記周方向における端部に装着される端部溝アタッチメントと、前記端部溝アタッチメントに対して前記周方向に離間して前記リングピースに装着される胴部溝アタッチメントと、を有する、
    請求項１１又は１２に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
14. 前記軸線を基準にした前記端部溝アタッチメントの装着位置に対する前記胴部溝アタッチメントの装着位置の角度は、９０°未満である、
    請求項１３に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリ。
15. 請求項１１から１４のいずれか一項に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリを用いて、前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから外す静翼セグメントの取外方法において、
    前記リングピースに前記溝アタッチメントを装着する準備工程と、
    前記リングピースに装着された前記溝アタッチメントを前記部分ケーシングの前記翼環溝に嵌め込んで、前記リングピースと前記溝アタッチメントとを一体的に前記周方向に移動させる移動工程と、
    前記移動工程の実行で、前記部分ケーシングの前記翼環溝から抜け出てきた前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから引き抜くセグメント引抜工程と、
    を実行する静翼セグメントの取外方法。
16. 請求項１２に記載の静翼セグメントの取外用ダミーリングアッセンブリを用いて、前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから外す静翼セグメントの取外方法において、
    前記部分ケーシングの複数の前記翼環溝毎に、
    当該翼環溝に対応する前記溝アタッチメントを前記リングピースに装着する準備工程と、
    前記リングピースに装着された前記溝アタッチメントを当該翼環溝に嵌め込んで、前記リングピースと前記溝アタッチメントとを一体的に前記周方向に移動させる移動工程と、
    前記移動工程の実行で、前記翼環溝から抜け出てきた前記静翼セグメントを前記部分ケーシングから引き抜くセグメント引抜工程と、
    を実行する静翼セグメントの取外方法。

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