JPS5926791B2 - フランシス型水車用ランナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般的には水力機械のランチに関し、より詳細
にはかがるランナ用の組立式上部プレートに関する。

本発明をフランシス型水車のランナに関して説明するが
、本発明はフランシス型ランナと同様のランナ又はイン
ペラを持つ全ての水力機械に応用することができる。

フランシス型の水車のランナは、シャフトを取り付ける
クラウンと、囲いリング又は帯金と、クラウンと帯金と
の間に連結されている複数のブレード又はパケットとか
ら成る。

水がランナを通って流れるとき、軸に回転力を及ぼすよ
うに、バケットには所望の彎曲が付与されている。

過去においては、この型のフランシスΦランナは単一の
鋳造品によってつくられてきた。

然し乍ら、水車が大きくなるにつれて、ランナは互に溶
接又はボルト止めされた部分鋳造品および鋼板で作られ
た。

ある場合には、水車が非常に大きくなるために、製造工
場内で水車の各部分を完全に組立てて普通の運搬機で使
用場所へ船積みすることが実際的でな（不可能である。

これは、ブリッジの許容差、トンネルの大きさ、軌道間
隔その他の因子の全てが作用して所定のルートによって
船積みできる物体の大きさを制約しているためである。

例えば、現在製作されている水車ランナの外径は９．８
７？Ｚ（３２，５フイート）、重さは４５０トンにも及
ぶ。

先行技術の組ｑ式ランナの例は、米国特許第１９１７０
３７号、第２６１１５７８号及び英国特許第６３２４７
５号明細書に記載されている。

上記の特許は先行技術の代表的なものとして挙げたもの
であり、現技術水準の全てを示すものではない。

フランシス水車のクラウンを分割する場合、分割部分は
クラウンの直径全体にわたって延びる半径方向接合部に
よって連結される。

然し乍ら、そのような構成にすると接合部に沿って横断
面の厚さが変化する溶接を必要とする。

このような溶接を行なうことはできるけれども、時間が
か力＝り且つ溶接機構をより正確に操作しなければなら
ない。

厚さの変化する溶接を避けるために、一定厚さのクラウ
ンを構成することもできる。

一定厚さのクラウンを構成する場合には、クラウン全体
は、厚さの変化するクラウンのうちの最も厚い部分に等
しい厚さでなければならない。

この結果、金属が浪費されて高価になり、部分が重くな
ってしまう。

従って、本発明の意図する一般的な目的は、先行技術の
組立式クラウンの欠点を克服したクラウンを備えたフラ
ンシス水車用ランナを提供することである。

本発明のもう一つの目的は、内側クラウン部分が一体成
形の円形部分であり、これに外側分割部分が連結されて
いて均一な横断面厚さの円形接合部を有するフランシス
型ランナ用の組立式クラウンを提供することである。

本発明の更に他の目的は、円形接合部の強さを更に増す
ために、クラウンに円形接合部においてランナクラウン
密閉リングが連結されている上述の型のクラウンを提供
することである。

本発明のより特定な目的は、連結用接合部を更に強化す
るために、各ランナパケットが内側クラウン部分と外側
クラウン部分との間の連結部にまたがっている上述の型
のクラウンを提供することである。

本発明の上記及びその他の目的は、添付の図面を参照し
つつ以下の説明を読めば一層間らかになろう。

第３図は、水車の一部を示す。

図示した水車はフランシス水車である。

この水車は概括的には、静止していて、水車ランナ７及
び可動案内羽根８をまたいでいる頭部カバー６と、標線
形ケース１１を水車の上部部材及び下部部材に連結して
いる構造部材である支持リング９と、水車から水を出す
吸出管１２とから成る。

ランナ７は、上部プレート即ちクラウン１３と、底部プ
レート即ち帯金１４とから成る。

複数の円周方向に間隔をへだてた羽根即ちパケット１６
がクラウンと帯金との間に固着されていてランナ７を形
成している。

水車の軸１７は例えばボルト１８のような公知の方法に
よってランナのクラウンに固着されている。

この軸は、公知の方法によって、電力製造用の発電機（
図示せず）に連結されている。

第１図及び第２図を参照してより詳細に説明すると、本
発明によるクラウンは、羽根取付は面を有する円形内側
クラウン部分１９と、同じく羽根取付は面を有する少な
くとも一対の円弧状外側クラウン部分２１及び２２とか
ら成る。

これらの内側部分及び外側部分の各々は、鋳造によって
一体に形成されるか或いは鋼板から形成されている。

ランナは又、一対の内側密閉リング２３及び外側密閉リ
ング２４を備え、これらリングはパケット１６から遠い
ほうのクラウン表面に連結されている。

次に、クラウンの組立て順序を説明する。

（１）外側クラウン部分２１及び２２を、上面を上に向
けて溶接位置ぎめ部材上に置いて組立位置に締めつげる
。

（２）厚さの半分が内縁部を越えて延びるようにして内
側密閉リング２３を外側クラウン部分２１及び２２に溶
接する。

（３）内側密閉リングの付いた外側クラウン部分をひつ
くり返えし、上面を下にして位置ぎめ部材上に締めつけ
る。

（４）外側クラウン部分の内側で、内側クラウン部分を
、その軸片ボルト取付面を下にして内側密閉リング２３
の底に当てて溶接位置ぎめ部材上に置く。

（５）次にクラウンをその軸線のまわりに回転させ、内
側クラウン部分１９と内側密閉リング２３０間の円形溶
接を完了する。

（６）外側クラウン部分２１と２２の間の半径方向溶接
部２７及び２８を完了する。

（７）クラウンを再びひつくり返えし、内側クラウン部
分１９と二つの外側クラウン部分２１及び２２０間に３
６０度にわたる円周方向溶接部２６をつくる。

外側クラウン部分２１及び２２と一体でない場合には、
外側密閉リング２４を外側クラウン部分２１及び２２に
溶接してしつかりした一体のクラウンを得る。

パケット１６をクラウン１３に溶接すると、各バケソＩ
・は円周方向溶接部２６をまたぐことになる。

これによってクラウンの強さが更に加わる。上記のよう
な構成にすると、工場で鋳造又は製作できて完全である
ことを検査できる一体のユニットになった内側クラウン
部分１９が得られる。

製造工場において内側クラウン部分を精密に機械加工し
て、水車軸１７と適切な位置合わせをすることができる
。

工場外の場所において、上述のようにして、クラウンの
内側部分及び外側部分を一体に連結することができる。

上記の構成によって、極めて剛性に富み且つ完全一体な
りラウンが得られる。

更に、内側密閉リング２３の位置に連結用円形溶接２６
を施しであるから、溶接工程におけるバックアップ・バ
ーが不必要となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によって組立てられたクラウンの平面
図である。 第２図は、第１図の■−■線に沿った断面図である。 第３１図は、水車の一部分の鉛直断面図であり、本発明
によって組立てられたクラウンを有するランナを示す図
である。 ７・・・ランナ、１３・・・クラウン、１４・・・帯金
、１６・・・羽根（パケット）、１９・・・内側クラウ
ン部分、２Ｌ２２・・・外側クラウン部分、２３，２４
・・・密閉リング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ クラウン１３と、帯金１４と、前記のクラウンと帯
   金の間に連結され円周上に離間して配設された複数の羽
   根１６とを有するフランシス型水車用のランナ７であっ
   て、前記クラウンが、第一羽根取付は面を有する一体成
   形の円形内側クラウン部分１９と、前記円形内側クラウ
   ン部分に連結されかつ相互にしっかりと連結されていて
   前記第一羽根取付は面と同じ線上に並んで連続した羽根
   取付は面を形成している第二羽根取付は面を有する少な
   くとも２個の一体成形の円弧状外側クラウン部分２１，
   ２２とから成り、前記羽根１６の各々が前記内側クラウ
   ン部分と前記外側クラウン部分との連結部分をまたいで
   おり、前記内側クラウン部分と前記外側クラウン部分と
   の連結部分が円形溶接部であり、密閉リング２３が、前
   、記羽根と対向し前記円形溶接部と同上・円をなしてか
   つ前記円形溶接部の上に位置した面上で前記クラウンに
   連結されていることを特徴とするフランシス型水車用ラ
   ンナ。