JPH022473B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、軸受の支持荷重を導水路外周コンク
リートへ伝達する構造を改良したバルブ水車の軸
受支持機構に関するものである。

〔発明の背景〕

従来のバルブ水車の軸受支持構造を第１図ない
し第３図により説明する。第１図は従来のバルブ
水車発電機の軸受荷重伝達平面説明図、第２図は
同じく側面説明図、第３図は従来のバルブ水車発
電機の側面断面図である。図において、１〜３は
発電機２７、ランナ１２の主軸２３の軸受、４は
板状材料の軸受周囲部材、５はバルブ外壁、６は
ステータ外壁、７は軸受荷重の伝達方向を示す矢
印、８はステーベーン、９はケーシング１０外側
のコンクリート部である。１１は水車、発電機回
転部、１３は上流側搬入口、１４は下流側搬入、
２４は点検通路であり、第４図は第３図の―
矢視断面図である。

上記の構造において、それぞれの軸受１，２，
３の支持荷重は、軸受周囲部材４からバルブ外壁
５、またはステータ外壁６を通つてバルブ外壁５
に伝えられ、ステーベーン８及びケーシング１０
を経て周囲のコンクリート部９へ伝えられる。こ
のように軸受荷重の伝達系路が構成されることに
より、軸受１，２及び軸受３には、水車、発電機
回転部１１の重量、即ち、垂直荷重が加わり、軸
受２に推力を受けるようにした場合は、ランナ１
２に生じる推力は推力軸受２によつて支えること
になる。

従つて、上記の軸受支持の強大な力が伝達され
るステータ外壁６、軸受周囲部材４、バルブ外壁
５、ステーベーン８及びケーシング１０は変形破
壊しない程度に十分な厚肉とし強固に製作する必
要がある。また、ステーベーン８が埋め込まれる
コンクリート部９は、水力スラスト荷重によるス
テーベーン下端２０を中心とした曲げモーメント
が加わる。しかし、コンクリート部９の上流側に
は上流側搬入口１３、下流側には下流側搬入口１
４を設けなければならないため、上下流側搬入口
１３，１４設置の上部側のコンクリート部９は発
電所建屋土木工事における最大の弱点となり、最
大の補強対策を行なう必要があつた。

第５図、第６図は公知のピツト型横軸プロペラ
水車発電機を示し、第５図は水平断面図、第６図
は第５図の―矢視断面図である。図におい
て、それぞれの軸受１，２，３は架台１５で保持
されるが、発電機２７の上部は開放されているの
で導水路となり得ず、また、架台１５の下方も導
水路となり得ない。導水路を形成できるのは第６
図に示すように発電機２７の両側に形成される導
水路２５のみである。一方、上記したバルブ水車
では発電機２７外周の全部を導水路とすることが
できる。従つて、バルブ水車と同一の導水部断面
積を確保するには横（水平）方向の寸法を大幅に
拡げる必要がある。また、ピツト角度２６は、水
力特性上の点からできるだけ小さいことが望まし
いが、このためには主軸２３を長く形成する必要
がある。従つて、発電所としての寸法が大幅に大
きくなり、建設コストも高く、かつ、水力特性の
点から導水路を形成するため水車としての効率が
低く、現在ではほとんど実用されない状態であ
る。

〔発明の目的〕

本発明は上記の状況に鑑みなされたものであ
り、バルブ水車発電機の部品点数を減少し、か
つ、軽量化できると共に発電所建屋の土木工事の
強度を低下でき簡素化が可能となり工事費を減少
できるバルブ水車の軸受支持機構を提供すること
を目的としたものである。

〔発明の概要〕

本発明のバルブ水車の軸受支持機構は、導水路
外周コンクリートにより形成されるバルブ水車の
導水路内に配設された断面円形状のステータ外壁
内に収納され上記バルブ水車のランナに駆動され
る発電機と、該ランナ及び該発電機の軸受の支持
荷重を支承する上記導水路外周コンクリートとを
設けてなり、バルブ外壁及び上記ステータ外壁内
に配設され上記軸受を支持する架台と、上端に該
架台を固定し上記軸受の荷重を上記導水路外周コ
ンクリートに伝達可能に下端が上記発電機下方の
該導水路外周コンクリートに固定された支持部材
とを設けたものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明のバルブ水車の軸受支持機構を実施
例を用い従来と同部品は同符号で示し第７図ない
し第９図により説明する。第７図は側面断面図、
第８図は第７図の―矢視断面図、第９図は第
７図の軸受支持架台及び支持部材の平面図であ
る。図において、軸受１，２，３のうち、軸受２
は案内軸受兼推力軸受の機能を有し軸受１，３は
案内軸受の機能を有している。軸受１〜３はバル
ブ内部１８内に設けられた架台１５に対しボルト
（図示せず）により固定されており、ステータ外
壁６はステータフランジ１７により架台１５にボ
ルト（図示せず）により固定されている。架台１
５は鉄筋コンクリート製の支持部材１６にアンカ
ボルト（図示せず）を介し固定されている。支持
部材１６は強度を要求されるため、第８図、第９
図に示す如く３個を発電機２７の下方に、バルブ
外壁５、ステータ外壁６を貫通し導水路２５内に
配設され下端は導水路外周コンクリート１９に固
定されている。各支持部材１６相互間は水が導水
路２５として流動できるようになつている。２１
は埋込リング、２２は外側ガイドベーンケースで
ある。

上記の構造において、軸受１〜３が受ける荷重
は、バルブ外壁５、ステータ外壁６、ステーベー
ン８、ケーシング１０を通らずに、導水路外周コ
ンクリート１９に伝わることになる。従つて、バ
ルブ外壁５、ステータ外壁６は水圧に耐え得るだ
けの肉厚にするだけでよく強固に製作する必要が
ない。また、ステーベーン８は特に必要とせず、
代りにバルブ内部１８の点検のための点検通路２
４を設けるが、この点検通路２４は水圧に耐える
だけの肉厚でよい。そして、ケーシング１０も特
に必要とせず、代りに外側ガイドベーンケース２
２をコンクリート９へ据付けるために埋込リング
２１を備えるだけでよい。コンクリート部９には
軸受部からの荷重による曲げモーメントが加わら
ないので土木工事は低強度で済むことになる。

このように本実施例のバルブ水車の軸受支持機
構は、軸受を支持する架台と、上端にこの架台を
固定し軸受の荷重を導水路外周コンクリートに伝
達可能に下端が発電機下方の導水路外周コンクリ
ートに固定された支持部材とを設けたので、軸受
荷重を、バルブ及びステータ外壁、ステーベー
ン、ケーシング等を通さずに導水路下部コンクリ
ートへ伝えることができる。このため、ステーベ
ーン、ケーシングが不要となり、バルブ外壁、ス
テータ外壁を薄くでき、部品点数を減少できると
共に軽量化が可能となりバルブ水車発電機の製作
費を低減できる。また、発電所建設の土木工事の
強度を低下でき簡素化が可能となり工事費を減少
できる。

〔発明の効果〕

以上記述した如く本発明のバルブ水車の軸受支
持機構は、バルブ水車発電機の部品点数を減じ軽
量化できると共に発電機建設の土木工事の強度を
低下でき簡素化できる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバルブ水車発電機の軸受荷重伝
達平面説明図、第２図は同じく側面説明図、第３
図は従来のバルブ水車発電機の側面断面図、第４
図は第３図の―矢視断面図、第５図は公知の
ピツト型横軸プロペラ水車発電機の水平断面図、
第６図は第５図の―矢視断面図、第７図は本
発明のバルブ水車発電機の軸受支持機構の実施例
の側面断面図、第８図は第７図の―矢視断面
図、第９図は第７図の軸受支持架台及び支持部材
の平面図である。 １，２，３…軸受、５…バルブ外壁、６…ステ
ータ外壁、１２…ランナ、１５…架台、１６…支
持部材、１９…導水路外周コンクリート、２５…
導水路、２７…発電機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導水路外周コンクリートにより形成されるバ
   ルブ水車の導水路内に配設された断面円形状のス
   テータ外壁内に収納され上記バルブ水車のランナ
   に駆動される発電機と、該ランナ及び該発電機の
   軸受の支持荷重を支承する上記導水路外周コンク
   リートとを設けたものにおいて、バルブ外壁及び
   上記ステータ外壁内に配設され上記軸受を支持す
   る架台と、上端に該架台を固定し上記軸受の荷重
   を上記導水路外周コンクリートに伝達可能に下端
   が上記発電機下方の該導水路外周コンクリートに
   固定された支持部材とを設けたことを特徴とする
   バルブ水車の軸受支持機構。