JP7650725B2 - 位置調整機構及び位置調整方法 - Google Patents
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Description
本開示に係る位置調整機構は、蒸気タービンのケーシングの外面に設けられ、前記ケーシングから突出するラグと、前記蒸気タービンの設置される基礎に埋め込まれて、少なくとも一部が前記基礎から露出する外面を有した支持板と、前記ラグと対向するように前記支持板の外面に固定され、前記ラグからの荷重を受けるアンカーブロックと、前記ラグと前記アンカーブロックとの間に挿入されたライナーと、を備え、前記ライナーは、前記ラグに接触するラグ側面と、前記アンカーブロックに接触するブロック側面と、を有し、前記ラグは、前記ライナーの前記ラグ側面と接触する被受け面を有し、前記アンカーブロックは、前記ライナーの前記ブロック側面と接触するブロック受け面を有し、前記ラグ側面の平面度は、前記ブロック側面の平面度より高く、前記被受け面の平面度は、前記ブロック受け面の平面度より高い(”平面度”はJIS規格(JIS B 0684-1)に則したものである)。
〈実施形態〉
図1は、本開示の実施形態における蒸気タービンを基礎に据え付ける概略構成を示す分解斜視図である。
図1に示すように、本実施形態における位置調整機構100は、蒸気タービンSTを基礎に据え付ける際に、蒸気タービンSTの水平方向への位置調整を行う機構である。
本実施形態で例示する蒸気タービンSTは、二分流排気型の低圧蒸気タービンである。
なお、第一蒸気タービン部10aと第二蒸気タービン部10bとは、複数の動翼列のそれぞれ軸線上流側Dauに、静翼列(図示せず)を有している。静翼列は、周方向Dcに並んで配置された複数の静翼(図示せず)を有しており、ケーシング20に支持されている。
ケーシング20は、ケーシング本体22と、排気ケーシング25と、を少なくとも備えている。
ケーシング本体22は、第一蒸気タービン部10a及び第二蒸気タービン部10bを径方向外側Droから覆っている。この実施形態におけるケーシング本体22は、軸線上流側Dauから軸線下流側Dadに向かうにつれて径方向外側に向かうように湾曲する漏斗状のディフューザ部22dを有している。このディフューザ部22dの外面に、本実施形態の位置調整機構100の一部を構成するラグ51が設けられている。
図1、図2に示すように、基礎Bは、平面視で上述した蒸気タービンSTの周囲の床面F上に設置されている。基礎Bは、例えば、コンクリートブロック等からなり、床面Fから鉛直上方に向かって延びている。本実施形態における基礎Bは、軸線Arと垂直な水平方向Dhに延びて互いにローター軸線方向Daに間隔をあけて配置された第一支持部31及び第二支持部32と、これら第一支持部31及び第二支持部32の端部同士を繋ぐようにローター軸線方向Daに延びる接続支持部33と、を備えている。上述したタービンローター11は、第一支持部31と第二支持部32とを渡るように設置されている。第一支持部31の上面31aと、第二支持部32の上面32aとには、それぞれタービンローター11を回転自在に支持する軸受28(図2参照)が設置される。接続支持部33は、軸線Arと垂直な水平方向Dhにおいて、排気ケーシング25とは反対側に設けられている。なお、基礎Bにおいては、ケーシング20を下方から支持する他のコンクリートブロックを、ローター軸線方向Daにおける第一支持部31と第二支持部32との間に設けるようにしてもよい。
次に、本実施形態の位置調整機構を図1から図5に基づき説明する。図3は、本開示の実施形態におけるアンカーブロック及び支持板の斜視図である。図4は、本開示の実施形態における位置調整機構を拡大した分解斜視図である。図5は、本開示の実施形態におけるライナーの側面図である。
位置調整機構100は、基礎Bに対するケーシング20の位置調整を行う。具体的には、本実施形態の位置調整機構100は、基礎Bに対して、ケーシング20の軸線Arに垂直な水平方向Dhの位置決めを行う。図1、図3、図4に示すように、位置調整機構100は、支持板41と、溶接部42と、アンカーブロック43と、ラグ51と、ライナー52と、を備えている。
ブロック基部44は、ローター軸線方向Daから見て軸線Arと垂直な水平方向Dhに延びている。ブロック基部44は、支持板41の外面41foに固定される基礎側面44fb(図1参照)と、基礎側面44fbと背合わせの関係にあるタービン側面44ftと、を有している。本実施形態のブロック基部44には、支持板41の外面41foに近い側に開先46が形成されている。溶接部42は、この開先46を用いた開先溶接により形成されている。
アンカーブロック43は、上記のようなブロック基部44、第一脚部45A及び第二脚部45Bを備えることで、軸線Arと垂直な上下方向から見て、U字状をなしている。
ライナー52のラグ側面55の平面度は、ライナー52のブロック側面56の平面度より高い。つまり、第一ラグ側面55aの平面度が、第一ブロック側面56aの平面度より高く、第二ラグ側面55bの平面度が、第二ブロック側面56bの平面度より高い。第一ラグ側面55aの平面度と第二ラグ側面55bの平面度とは同等である。これら第一ラグ側面55aと第二ラグ側面55bとは、例えば、工場における機械加工で精密に成形された状態を維持している。そのため、第一ラグ側面55aと第二ラグ側面55bとの各平面度は高くなっている。これに対し、第一ライナー52aの第一ブロック側面56a及び第二ライナー52bの第二ブロック側面56bは、ラグ51とアンカーブロック43との間に挿入される前に、グラインダ等を用いて作業者の手作業により切削調整される。そして、この切削によりブロック側面56の表面は荒れて凹凸が形成される。したがって、第一ブロック側面56a及び第二ブロック側面56bの平面度は、第一ラグ側面55a及び第二ラグ側面55bの平面度よりも低くなる。
つまり、第一ライナー52aの第一ラグ側面55aの平面度及び、ラグ51の第一被受け面51raの平面度は、アンカーブロック43の第一ブロック受け面43raの平面度よりも高い。同様に、第二ライナー52bの第二ラグ側面55bの平面度及び、ラグ51の第二被受け面51rbの平面度は、アンカーブロック43の第二ブロック受け面43rbの平面度よりも高い。
次に、本開示の実施形態における位置調整方法について図面を参照しながら説明する。
図6は、本開示の実施形態における位置調整方法のフローチャートである。
図6に示すように、本実施形態の位置調整方法は、準備工程S1と、ブロック固定工程S2と、間隔測定工程S3と、幅設定工程S4と、幅調整工程S5と、ライナー配置工程S6と、を含んでいる。
上記実施形態の位置調整機構100は、蒸気タービンSTのケーシングの外面に設けられ、ケーシング20から突出するラグ51と、蒸気タービンSTの設置される基礎Bに埋め込まれて、少なくとも一部が基礎Bから露出する外面41foを有した支持板41と、ラグ51と対向するように支持板41の外面41foに固定され、ラグ51からの荷重を受けるアンカーブロック43と、ラグ51とアンカーブロック43との間に挿入されたライナー52と、を備えている。ライナー52は、ラグ51に接触するラグ側面55と、アンカーブロック43に接触するブロック側面56と、を有している。ラグ51は、ライナー52のラグ側面55と接触する被受け面51rを有している。アンカーブロック43は、ライナー52のブロック側面56と接触するブロック受け面43rを有している。ラグ側面55の平面度は、ブロック側面56の平面度より高く、被受け面51rの平面度は、ブロック受け面43rの平面度より高くなっている。
このように構成することで、平面度の低いライナー52のブロック側面56とアンカーブロック43のブロック受け面43rとが接触し、平面度の高いライナー52のラグ側面55とラグ51の被受け面51rとが接触する状態で、ラグ51とアンカーブロック43との間にライナー52を配置することができる。つまり、平面度の高いライナー52のラグ側面55と平面度の高いラグ51の被受け面51rを接触させて、これらラグ側面55と被受け面51rとの間にガタが生じることを抑えることができる。また、平面度の低いライナー52のブロック側面56と平面度の低いアンカーブロック43のブロック受け面43rとが接触している箇所に生じるガタは、例えば、ライナー52のラグ側面55の平面度をライナー52のブロック側面56の平面度よりも低くした場合に生じるラグ51とライナー52との間のガタと、ライナー52とアンカーブロック43との間のガタとの合計よりも小さくなる。したがって、ライナー52をグラインダ等により切削して調整した場合であっても、ケーシング20が変位することを抑えて、ラグ51とアンカーブロック43ケーシングとタービンローター11とのクリアランスが計画値以上に小さくなることを抑制できる。
このように構成することで、アンカーブロック43が溶接部42を介して支持板41に固定される際に、溶接歪みが生じて平面度が低下しているアンカーブロック43のブロック受け面43rに平面度の低いライナー52のブロック側面56を接触させ、平面度の高いライナー52のラグ側面55とラグ51の被受け面51rとを接触させることができる。そのため、ケーシング20が変位することを抑えて、ケーシング20とタービンローター11とのクリアランスが計画値以上に小さくなることを抑制できる。
したがって、上記実施形態のケーシング20のように、排気ケーシング25がローター軸線方向Daから見てケーシング本体22から軸線Arと垂直な水平方向Dhへ延びて、排気ケーシング25が配置されている側へ向かう荷重がケーシング20に掛かる場合であっても、ケーシング20が基礎Bに対して軸線Arと垂直な水平方向Dhへ変位することを抑えることができる。
このようにすることで、上記のようにアンカーブロック43が第一脚部45Aと第二脚部45Bとを有し、これら第一脚部45Aと第二脚部45Bとの間にラグ51が配置され、ラグ51と第一脚部45Aとの間に第一ライナー52aが挿入され、ラグ51と第二脚部45Bとの間に第二ライナー52bが挿入されている場合においても、ガタを抑えることができる。すなわち、上記実施形態によれば、平面度の低い第一ブロック側面56aと平面度の低い第一ブロック受け面43raとが接触し、平面度の高い第一ラグ側面55aと平面度の高い第一被受け面51raとが接触する状態で、ラグ51とアンカーブロック43との間に第一ライナー52aを配置することができる。同様に、平面度の低い第二ブロック側面56bと平面度の低い第二ブロック受け面43rbとが接触し、平面度の高い第二ラグ側面55bと平面度の高い第二被受け面51rbとが接触する状態で、ラグ51とアンカーブロック43との間に第二ライナー52bを配置することができる。したがって、平面度の高い面同士を接触させるとともに、平面度の低い面同士を接触させることができるため、第一ライナー52a及び第二ライナー52bをグラインダ等により切削して調整した場合であっても上記のようなラグ51とアンカーブロック43との間に生じるガタを低減できる。
このように構成することで、ラグ51とアンカーブロック43との間からライナー本体53が抜ける方向へ変位することを規制できる。また、固定具60を介してライナフランジ部54をラグ51に固定することができるため、容易にライナフランジ部54をラグ51に固定することができる。
このように構成することで、ライナー52をラグ51とアンカーブロック43との間に挿入すると、ライナー52が楔として作用して、ラグ51とアンカーブロック43とを互いに離間する方向へ押圧する状態となる。したがって、ラグ側面55を被受け面51rに密着させ、ブロック側面56をブロック受け面43rに密着させることができる。したがって、更なるガタの低減を図ることができる。
このようにすることで、グラインダ等で研削されていない平面度の高いライナー52のラグ側面55と、工場などで機械加工されて平面度の高い状態が維持されたラグ51の被受け面51rとを接触させることができる。そのため、ライナー52のラグ側面55とラグ51の被受け面51rとの間に生じるガタを低減できる。その一方で、ブロック固定工程S2によりアンカーブロック43が支持板41に固定されるため、この固定作業の影響によりアンカーブロック43のブロック受け面43rの平面度が低下する。そして、上記実施形態では、この平面度の低いブロック受け面43rに対して、研削により荒れて平面度の低下したライナー52のブロック側面56を接触させることで、平面度の低い面同士を接触させることができる。したがって、平面度の高い面が平面度の低い面と接触しないため、ライナー52とラグ51との間、及びライナー52とアンカーブロック43との間の両方でガタが大きくなることを抑制できる。
したがって、アンカーブロック43を支持板41の外面41foに溶接して固定した際に溶接歪みが生じてブロック受け面43rの平面度が低い場合であっても、ラグ51とアンカーブロック43との間に生じるガタが大きくなることを抑制できる。
この発明は上述した実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、上記実施形態の位置調整機構100は、基礎Bの第一支持部31及び第二支持部32と、ケーシング20との間で、軸線Arと垂直な水平方向Dhへの位置調整を行う場合について説明した。しかし、位置調整機構100により行う位置調整は、軸線Arと垂直な水平方向Dhへの位置調整に限られない。
実施形態に記載の位置調整機構100は、例えば以下のように把握される。
(1)第1の態様に係る位置調整機構100は、蒸気タービンSTのケーシング20の外面に設けられ、前記ケーシング20から突出するラグ51と、前記蒸気タービンSTの設置される基礎Bに埋め込まれて、少なくとも一部が前記基礎Bから露出する外面41foを有した支持板41と、前記ラグ51と対向するように前記支持板41の外面41foに固定され、前記ラグ51からの荷重を受けるアンカーブロック43と、前記ラグ51と前記アンカーブロック43との間に挿入されたライナー52と、を備え、前記ライナー52は、前記ラグ51に接触するラグ側面55と、前記アンカーブロック43に接触するブロック側面56と、を有し、前記ラグ51は、前記ライナー52の前記ラグ側面55と接触する被受け面51rを有し、前記アンカーブロック43は、前記ライナー52の前記ブロック側面56と接触するブロック受け面43rを有し、前記ラグ側面55の平面度は、前記ブロック側面56の平面度より高く、前記被受け面51rの平面度は、前記ブロック受け面43rの平面度より高い。
このように構成することで、平面度の低いライナー52のブロック側面56とアンカーブロック43のブロック受け面43rとが接触し、平面度の高いライナー52のラグ側面55とラグ51の被受け面51rとが接触する状態で、ラグ51とアンカーブロック43との間にライナー52を配置することができる。つまり、平面度の高いライナー52のラグ側面55と平面度の高いラグ51の被受け面51rを接触させて、これらラグ側面55と被受け面51rとの間にガタが生じることを抑えることができる。また、平面度の低いライナー52のブロック側面56と平面度の低いアンカーブロック43のブロック受け面43rとが接触している箇所に生じるガタは、例えば、ライナー52のラグ側面55の平面度をライナー52のブロック側面56の平面度よりも低くした場合に生じるラグ51とライナー52との間のガタと、ライナー52とアンカーブロック43との間のガタとの合計よりも小さくすることができる。したがって、ライナー52をグラインダ等により切削して調整した場合であっても、ケーシング20が変位することを抑えて、ケーシング20とタービンローター11とのクリアランスが計画値以上に小さくなることを抑制できる。
このように構成することで、アンカーブロック43が溶接部42を介して支持板41に固定される際に、溶接歪みが生じて平面度が低下しているアンカーブロック43のブロック受け面43rに平面度の低いライナー52のブロック側面56を接触させ、平面度の高いライナー52のラグ側面55とラグ51の被受け面51rとを接触させることができる。そのため、ケーシング20が変位することを抑えて、ケーシング20とタービンローター11とのクリアランスが計画値以上に小さくなることを抑制できる。
(3)第3の態様に係る位置調整機構100は、(1)又は(2)の位置調整機構100であって、前記ブロック受け面43rは、前記蒸気タービンSTのローター軸線方向Daから見て左方向又は右方向を向く面である。
したがって、例えば、排気ケーシングがローター軸線方向Daから見て軸線Arと垂直な左方向又は右方向へ延びているなど、軸線Arと垂直な左方向又は右方向へ向かう荷重がケーシング20に掛かる場合であっても、ケーシング20が基礎Bに対して左方向又は右方向へ変位することを抑えることができる。
このようにアンカーブロック43が第一脚部45Aと第二脚部45Bとを有し、これら第一脚部45Aと第二脚部45Bとの間にラグ51が配置され、ラグ51と第一脚部45Aとの間に第一ライナー52aが挿入され、ラグ51と第二脚部45Bとの間に第二ライナー52bが挿入されている場合においても、ガタを抑えることができる。すなわち、上記構成によれば、平面度の低い第一ブロック側面56aと平面度の低い第一ブロック受け面43raとが接触し、平面度の高い第一ラグ側面55aと平面度の高い第一被受け面51raとが接触する状態で、ラグ51とアンカーブロック43との間に第一ライナー52aを配置することができる。同様に、平面度の低い第二ブロック側面56bと平面度の低い第二ブロック受け面43rbとが接触し、平面度の高い第二ラグ側面55bと平面度の高い第二被受け面51rbとが接触する状態で、ラグ51とアンカーブロック43との間に第二ライナー52bを配置することができる。したがって、平面度の高い面同士を接触させるとともに、平面度の低い面同士を接触させることができるため、第一ライナー52a及び第二ライナー52bをグラインダ等により切削して調整した場合であっても上記のようなラグ51とアンカーブロック43との間に生じるガタを低減できる。
このように構成することで、ラグ51とアンカーブロック43との間からライナー本体53が抜ける方向へ変位することを規制できる。また、固定具60を介してライナフランジ部54をラグ51に固定することができるため、容易にライナフランジ部54をラグ51に固定することができる。
このように構成することで、ライナー52をラグ51とアンカーブロック43との間に挿入すると、ライナー52が楔として作用して、ラグ51とアンカーブロック43とを互いに離間する方向へ押圧する状態となる。したがって、ラグ側面55を被受け面51rに密着させ、ブロック側面56をブロック受け面43rに密着させることができる。したがって、更なるガタの低減を図ることができる。
このようにすることで、グラインダ等で研削されていない平面度の高いライナー52のラグ側面55と、工場などで機械加工されて平面度の高い状態が維持されたラグ51の被受け面51rとを接触させることができる。そのため、ライナー52のラグ側面55とラグ51の被受け面51rとの間に生じるガタを低減できる。その一方で、ブロック固定工程S2によりアンカーブロック43が支持板41に固定されるため、この固定作業の影響によりアンカーブロック43のブロック受け面43rの平面度が低下する。そして、上記実施形態では、この平面度の低いブロック受け面43rに対して、研削により荒れて平面度の低下したライナー52のブロック側面56を接触させることで、平面度の低い面同士を接触させることができる。したがって、平面度の高い面が平面度の低い面と接触しないため、ライナー52とラグ51との間、及びライナー52とアンカーブロック43との間の両方でガタが大きくなることを抑制できる。
したがって、アンカーブロック43を支持板41の外面41foに溶接して固定した際に溶接歪みが生じてブロック受け面43rの平面度が低い場合であっても、ラグ51とアンカーブロック43との間に生じるガタが大きくなることを抑制できる。
Claims (7)
- 蒸気タービンのケーシングの外面に設けられ、前記ケーシングから突出するラグと、
前記蒸気タービンの設置される基礎に埋め込まれて、少なくとも一部が前記基礎から露出する外面を有した支持板と、
前記ラグと対向するように前記支持板の外面に固定され、前記ラグからの荷重を受けるアンカーブロックと、
前記ラグと前記アンカーブロックとの間に挿入されたライナーと、
を備え、
前記ライナーは、前記ラグに接触するラグ側面と、前記アンカーブロックに接触するブロック側面と、を有し、
前記ラグは、前記ライナーの前記ラグ側面と接触する被受け面を有し、
前記アンカーブロックは、前記ライナーの前記ブロック側面と接触するブロック受け面を有し、
前記ラグ側面の平面度は、前記ブロック側面の平面度より高く、
前記被受け面の平面度は、前記ブロック受け面の平面度より高い
位置調整機構。 - 前記支持板の外面に設けられた溶接部を備え、
前記アンカーブロックは、前記溶接部を介して前記支持板の外面に固定されている
請求項1に記載の位置調整機構。 - 前記ブロック受け面は、前記蒸気タービンのローター軸線方向から見て左方向又は右方向を向く面である、
請求項1又は2に記載の位置調整機構。 - 前記アンカーブロックは、
前記ローター軸線方向から見て左右方向に延びるブロック基部と、
前記ブロック基部から前記ローター軸線方向に延びて前記左右方向に間隔をあけて互いに対向する第一脚部及び第二脚部と、を有し、
前記ブロック基部は、
前記支持板の外面に固定される基礎側面と、
前記基礎側面と背合わせの関係にあるタービン側面と、を有し、
前記第一脚部及び前記第二脚部は、
前記ブロック基部における前記タービン側面から突出し、
前記第一脚部は、
前記ブロック受け面として、前記第一脚部の外面のうちの前記第二脚部と対向する第一ブロック受け面を有し、
前記第二脚部は、
前記ブロック受け面として、前記第二脚部の外面のうちの前記第一脚部と対向する第二ブロック受け面を有し、
前記ラグは、前記被受け面として、
前記左右方向における前記第一ブロック受け面と前記第二ブロック受け面との間に位置して、前記第一ブロック受け面と間隔をあけて対向する第一被受け面と、
前記左右方向における前記第一ブロック受け面と前記第二ブロック受け面との間に位置して、前記第二ブロック受け面と間隔をあけて対向する第二被受け面と、を有し、
前記ライナーとして第一ライナー及び第二ライナーを有し、
前記第一ライナーは、
前記第一ブロック受け面と前記第一被受け面との間に位置して、前記第一ブロック受け面に接触する前記ブロック側面としての第一ブロック側面と、前記第一ブロック受け面と前記第一被受け面との間に位置して、前記第一被受け面に接触する前記ラグ側面としての第一ラグ側面と、を有し、
前記第二ライナーは、
前記第二ブロック受け面と前記第二被受け面との間に位置して、前記第二ブロック受け面に接触する前記ブロック側面としての第二ブロック側面と、前記第二ブロック受け面と前記第二被受け面との間に位置して、前記第二被受け面に接触する前記ラグ側面としての第二ラグ側面と、を有し、
前記第一ラグ側面の平面度及び前記第一被受け面の平面度は、前記第一ブロック受け面の平面度より高く、
前記第二ラグ側面の平面度及び前記第二被受け面の平面度は、前記第二ブロック受け面の平面度より高い、
請求項3に記載の位置調整機構。 - 前記ライナーを前記ラグに固定する固定具をさらに備え、
前記ライナーは、前記ラグと前記アンカーブロックとの間に挿入されたライナー本体と、前記ライナー本体の上端から前記左右方向のラグ側に延びるライナフランジと、を有し、
前記固定具は、前記ライナフランジを前記ラグに固定する、
請求項4に記載の位置調整機構。 - 前記ラグ側面と前記ブロック側面との間隔は、上側に向かうに連れて漸次拡大する、
請求項1から5の何れか一項に記載の位置調整機構。 - 基礎に対して配置された蒸気タービンの位置調整方法であって、
ブロック受け面を有するアンカーブロックと、互に背合わせの関係にあるブロック側面及びラグ側面を有するライナーと、を準備する準備工程と、
前記蒸気タービンのケーシングの外面に予め固定されているラグの被受け面に対して、前記アンカーブロックの前記ブロック受け面が間隔をあけて対向するよう、前記基礎に予め埋め込まれて外面が前記基礎から露出している支持板に、前記アンカーブロックを固定するブロック固定工程と、
前記被受け面と前記ブロック受け面との間隔を測定する間隔測定工程と、
前記間隔測定工程の測定結果に基づき、前記ライナーにおける前記ブロック側面と前記ラグ側面との間の幅を定める幅設定工程と、
前記ライナーにおける前記ブロック側面と前記ラグ側面との間の幅が、前記幅設定工程で定めた幅になるよう、前記ブロック側面を研削する幅調整工程と、
前記ライナーの前記ラグ側面が前記ラグの前記被受け面に接し、且つ前記幅調整工程後の前記ライナーの前記ブロック側面が前記アンカーブロックのブロック受け面に接触するよう、前記幅調整工程後の前記ライナーを前記ラグの前記ラグ側面と前記アンカーブロックの前記ブロック受け面との間に配置するライナー配置工程と、
を含み、
前記支持板及び前記アンカーブロックは、金属で形成され、
前記ブロック固定工程では、前記アンカーブロックを前記支持板の外面に溶接で固定する
位置調整方法。
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| US20180291963A1 (en) | 2017-04-07 | 2018-10-11 | General Electric Company | System and method for coupling a machine assembly to a base |
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|---|---|
| JP2022180810A (ja) | 2022-12-07 |
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