JPS60247012A - 回転機械ケ−シングの支持方法および支持装置 - Google Patents
回転機械ケ−シングの支持方法および支持装置Info
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- JPS60247012A JPS60247012A JP10055384A JP10055384A JPS60247012A JP S60247012 A JPS60247012 A JP S60247012A JP 10055384 A JP10055384 A JP 10055384A JP 10055384 A JP10055384 A JP 10055384A JP S60247012 A JPS60247012 A JP S60247012A
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- rotating machine
- temperature
- casing
- machine casing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/28—Supporting or mounting arrangements, e.g. for turbine casing
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ガスタービンケーシング等の回転機械ケーシ
ングの支持方法および装置に係松、特に運転状態の変化
に対する回転機械ケーシングに内蔵された軸と、これに
連結される軸とのミスアライメントを最少に抑制するた
めに好適な回転機械ケーシングの支持方法と支持装置に
関する。
ングの支持方法および装置に係松、特に運転状態の変化
に対する回転機械ケーシングに内蔵された軸と、これに
連結される軸とのミスアライメントを最少に抑制するた
めに好適な回転機械ケーシングの支持方法と支持装置に
関する。
第1図に、回転機械の一例としてのガスタービンを示す
。
。
この図に示すガスタービンは、複数個所に適正配置され
たベースパッド1を有するベース2と、前記支持板3と
、2個一対の後側支持板4a。
たベースパッド1を有するベース2と、前記支持板3と
、2個一対の後側支持板4a。
4bと、ガスタービンケーシング(以下、ケーシングと
略称)5と、燃焼器6とを備えている。
略称)5と、燃焼器6とを備えている。
前記ケーシング5には、その全長のほぼ中央部に燃焼器
6が複数個設置されており、運転時にはケーシング5の
軸方向に著しい温度差が生じる。
6が複数個設置されており、運転時にはケーシング5の
軸方向に著しい温度差が生じる。
また、運転時に発生する騒音対策として、ケーシング5
はペース2の大きさの吸音材の詰まったノくネルニより
囲まれているので、この吸音材の保温効果により、前述
の温度差が助長される。この温度差により後側支持板4
a、4bと前側支持板3との熱伸びは、前者が後者の2
〜3倍という値になっている。その結果、運転中に駆動
装置であるガスタービンのケーシングに内蔵された駆動
軸が前側支持板3よ抄も後側支持板4a、4bの方が高
く突き上げられることになる。このことは、据付時に前
記ケーシング内の駆動軸と、その前後に設置される波動
装置内の被動軸との心出しにおいて、前側支持板3と後
側支持板4a、4bの熱伸び差を考慮したオフセット量
を設定する必要があることを示している。
はペース2の大きさの吸音材の詰まったノくネルニより
囲まれているので、この吸音材の保温効果により、前述
の温度差が助長される。この温度差により後側支持板4
a、4bと前側支持板3との熱伸びは、前者が後者の2
〜3倍という値になっている。その結果、運転中に駆動
装置であるガスタービンのケーシングに内蔵された駆動
軸が前側支持板3よ抄も後側支持板4a、4bの方が高
く突き上げられることになる。このことは、据付時に前
記ケーシング内の駆動軸と、その前後に設置される波動
装置内の被動軸との心出しにおいて、前側支持板3と後
側支持板4a、4bの熱伸び差を考慮したオフセット量
を設定する必要があることを示している。
第2図に、そのオフセットの概念を示す。
前記ケーシングに内蔵された駆動軸10は、複数のジャ
ーナル軸受7と、スラスト軸受8を介してケーシングに
組み込まれている。また、ケーシングの熱伸びは後側支
持板4a、4b側にあるケーシング固定キー9を起点と
して前側支持板3方向へ伸びる。そのため、前側支持板
3は板ばね構造となっておりケーシングの熱伸びを前側
支持板3の弾性変形により吸収する構造となっている。
ーナル軸受7と、スラスト軸受8を介してケーシングに
組み込まれている。また、ケーシングの熱伸びは後側支
持板4a、4b側にあるケーシング固定キー9を起点と
して前側支持板3方向へ伸びる。そのため、前側支持板
3は板ばね構造となっておりケーシングの熱伸びを前側
支持板3の弾性変形により吸収する構造となっている。
一方、駆動軸10は前側支持板3側にあるスラスト軸受
8を起点に後側支持板4a、4b側へ伸び、ケーシング
の熱伸びによるスラスト軸受8の移動蓋を駆動軸10の
熱伸びと相殺し、駆動軸10と被動軸11との面間距離
の変化を極力少なくする構造となっている。
8を起点に後側支持板4a、4b側へ伸び、ケーシング
の熱伸びによるスラスト軸受8の移動蓋を駆動軸10の
熱伸びと相殺し、駆動軸10と被動軸11との面間距離
の変化を極力少なくする構造となっている。
以上述べたケーシングおよび駆動軸1oの熱伸びと、前
、後側支持板3.4a、4bの熱伸びにより、第2図に
示すごとく、駆動軸1oは前側支持板3側では被動軸1
1に対して上がっている状態に、後側支持板4a、4b
側では下がっている状態になるように心出しを行い、オ
フセット量13を設定する。
、後側支持板3.4a、4bの熱伸びにより、第2図に
示すごとく、駆動軸1oは前側支持板3側では被動軸1
1に対して上がっている状態に、後側支持板4a、4b
側では下がっている状態になるように心出しを行い、オ
フセット量13を設定する。
第3図に、前記オフセット量のガスタービン起動からの
変化状態を示す。
変化状態を示す。
なお、第3図中、ACC−TBは補機と補機側ギヤ間を
示し、TB−GENは補機側ギヤとガスタービン間を示
す。
示し、TB−GENは補機側ギヤとガスタービン間を示
す。
この第3図から、オフセット量はガスタービン起動後、
5〜6時間かかり、徐々に回復し、かつ軸方向の移動も
、合成された複雑な運動であることが判る。
5〜6時間かかり、徐々に回復し、かつ軸方向の移動も
、合成された複雑な運動であることが判る。
このような起動時からの駆動軸10と被動軸11の運動
を束縛した場合、軸受振動の要因となるため、ギヤカッ
プリング、ダイヤフラムカップリング、またはトルクチ
ューブを使用する等の対策や、ケーシングからの伝導熱
の大きい後側支持板4a、4bを冷却する等の対策がな
されており、以下これらの従来技術について説明する。
を束縛した場合、軸受振動の要因となるため、ギヤカッ
プリング、ダイヤフラムカップリング、またはトルクチ
ューブを使用する等の対策や、ケーシングからの伝導熱
の大きい後側支持板4a、4bを冷却する等の対策がな
されており、以下これらの従来技術について説明する。
第4図(a)にギヤカップリングの構造を示し、第4図
(b)にスリーブに設けられた歯の断面を拡大して示し
、第4図(C)に前記歯の平面から見た形状を示す。
(b)にスリーブに設けられた歯の断面を拡大して示し
、第4図(C)に前記歯の平面から見た形状を示す。
これらの図に示すギヤカップリングは、駆動軸10の端
面と被駆動11の端面にボルト締めによりハブ14を取
り付け、このノ・プ14に形成された歯16aとスリー
ブ15の端部に形成された歯16bとのかみ合いにより
トルクを伝達する構造となっている。まだ、オフセット
量43を吸収するため、スリーブ15側の爾16bの形
状は、円弧となっており、球面接触になっていて滑り易
くなっている。さらに、駆動軸10の端面とスリーブ1
5の端面間に、エンドフロート17を設け、軸方向の移
動に備えている。そして、このギヤカップリングは通常
60枚前後の歯を有しており、ハブ14に形成された歯
16aとスリーブ15に形成された116bとの組み合
わせは変らず、常に全数がかみ合い回転するようになっ
ている。しかし、全ての歯が同じ肉圧でイルクを伝える
ことは、機械加工公差を超えた数ミクロンの寸法調整を
必要とし、これは実際上不可能である。よって、肉の組
み合わせの数だけ面圧がばらつくため、面圧が極端に高
い歯が必ず出現し、軸方向の滑り摩擦係数を増大させ、
スムーズに滑らなくなり、駆動軸10の熱伸びを束縛し
、軸振動の原因とガっている。また、オフセット量13
によりギヤカップリングのレベルが駆動軸10側へ下が
つているため、起動後、ギヤカップリングが駆動軸10
の端面18に接触し、駆動軸10をたたくだめ、軸振動
の原因となっている。
面と被駆動11の端面にボルト締めによりハブ14を取
り付け、このノ・プ14に形成された歯16aとスリー
ブ15の端部に形成された歯16bとのかみ合いにより
トルクを伝達する構造となっている。まだ、オフセット
量43を吸収するため、スリーブ15側の爾16bの形
状は、円弧となっており、球面接触になっていて滑り易
くなっている。さらに、駆動軸10の端面とスリーブ1
5の端面間に、エンドフロート17を設け、軸方向の移
動に備えている。そして、このギヤカップリングは通常
60枚前後の歯を有しており、ハブ14に形成された歯
16aとスリーブ15に形成された116bとの組み合
わせは変らず、常に全数がかみ合い回転するようになっ
ている。しかし、全ての歯が同じ肉圧でイルクを伝える
ことは、機械加工公差を超えた数ミクロンの寸法調整を
必要とし、これは実際上不可能である。よって、肉の組
み合わせの数だけ面圧がばらつくため、面圧が極端に高
い歯が必ず出現し、軸方向の滑り摩擦係数を増大させ、
スムーズに滑らなくなり、駆動軸10の熱伸びを束縛し
、軸振動の原因とガっている。また、オフセット量13
によりギヤカップリングのレベルが駆動軸10側へ下が
つているため、起動後、ギヤカップリングが駆動軸10
の端面18に接触し、駆動軸10をたたくだめ、軸振動
の原因となっている。
ギヤカップリングには、以上のような問題点があり、現
状では一定期間運転後、分解して歯当たり点検や、手仕
上げによる当たり修正を行って使用している。
状では一定期間運転後、分解して歯当たり点検や、手仕
上げによる当たり修正を行って使用している。
第5図に、ダイヤプラムカップリングの構造を示す。
このダイヤフラムカップリングは、ダイヤフラム19の
弾性変形により、オフセット量13および軸方向の移動
を吸収し、トルクを伝達するようになっている。しかし
、ダイヤフラム19はその機能上剛性を高くすることは
弾性変形量を小さくすることになるので、剛性を高くす
ることには限界がある。したがって、ガスタービンのご
とく、熱伸びが太きくかつ高トルクのカップリングとし
ては使用実績が少ない。このダイヤフラムカップリング
を前述のガスタービンに使用するとすれば、剛性を小さ
くしたまま、ダイヤフラム19の連結面を増やし、変形
量を分配して吸収するか、またはダイヤフラム19全体
を太きくシ、変形量の割合を少なくすることが考えられ
る。しかし、そのいずれもダイヤフラム19の大型化お
よび構造の複雑化を招き、製作工数が増加する欠点があ
り、かつダイヤフラムカップリング自体のダイナミック
バランスの調整の難しさが増加するなどの欠点がある。
弾性変形により、オフセット量13および軸方向の移動
を吸収し、トルクを伝達するようになっている。しかし
、ダイヤフラム19はその機能上剛性を高くすることは
弾性変形量を小さくすることになるので、剛性を高くす
ることには限界がある。したがって、ガスタービンのご
とく、熱伸びが太きくかつ高トルクのカップリングとし
ては使用実績が少ない。このダイヤフラムカップリング
を前述のガスタービンに使用するとすれば、剛性を小さ
くしたまま、ダイヤフラム19の連結面を増やし、変形
量を分配して吸収するか、またはダイヤフラム19全体
を太きくシ、変形量の割合を少なくすることが考えられ
る。しかし、そのいずれもダイヤフラム19の大型化お
よび構造の複雑化を招き、製作工数が増加する欠点があ
り、かつダイヤフラムカップリング自体のダイナミック
バランスの調整の難しさが増加するなどの欠点がある。
ついで、第6図にトルクチューブの構造を示し、第7図
にその使用状態を示す。
にその使用状態を示す。
このトルクチューブ20は、減速機を持たない被動軸1
1を直結する場合に使用されるのが一般的である。そし
て、このトルクチューブ20は、オフセット量はトルク
チューブ20自体の変形により吸収し、軸方向の移動は
被動軸11側で吸収する。しかし、このトルクチューブ
20では、第7図から理解されるように、被動軸11の
軸受が駆動軸10の一部およびトルクチューブ20自体
の荷重を受けるため、その面圧が起動時から5〜6時間
の間、非常に大きくなる。このだめ、軸受メタルの焼損
を起こすことがあり、まだ駆動軸10側の軸受メタルは
面圧が減少するため、駆動軸10があばれ易くなり、オ
イルホイップ等の現象が発生する。その対策としては、
ライルライングパット方式の軸受メタルを使用し、駆動
軸1゜のあばれを防止する手段、またはケーシングの支
持板に氷室を設け、運転中に支持板を冷却する手段等が
採用されている。しかしながら、ライルライングパッド
方式の軸受メタルは、構造が複雑で高価であり、設備費
が増大する欠点がある。なお、支持板を冷却する手段に
ついては、以下に説明する。
1を直結する場合に使用されるのが一般的である。そし
て、このトルクチューブ20は、オフセット量はトルク
チューブ20自体の変形により吸収し、軸方向の移動は
被動軸11側で吸収する。しかし、このトルクチューブ
20では、第7図から理解されるように、被動軸11の
軸受が駆動軸10の一部およびトルクチューブ20自体
の荷重を受けるため、その面圧が起動時から5〜6時間
の間、非常に大きくなる。このだめ、軸受メタルの焼損
を起こすことがあり、まだ駆動軸10側の軸受メタルは
面圧が減少するため、駆動軸10があばれ易くなり、オ
イルホイップ等の現象が発生する。その対策としては、
ライルライングパット方式の軸受メタルを使用し、駆動
軸1゜のあばれを防止する手段、またはケーシングの支
持板に氷室を設け、運転中に支持板を冷却する手段等が
採用されている。しかしながら、ライルライングパッド
方式の軸受メタルは、構造が複雑で高価であり、設備費
が増大する欠点がある。なお、支持板を冷却する手段に
ついては、以下に説明する。
第8図(a)、 (b)に、支持板を冷却する手段の正
面図と断面図を示す。
面図と断面図を示す。
これらの図に示すものは、ガスタービンの場合には、ケ
ーシングからの伝導熱の大きい後側の支持板4の正面側
または背面側に、密閉された水室21を形成し、そのへ
部に仕切シ板22を設けるとともに、氷室入口21aか
ら冷却水200を注入し、この冷却水200を水室21
内を循環させ、氷室出口21bから排出させ、その間に
支持板4を冷却するようになっている。この手段によれ
ば、冷却水200により、運転中に支持板4の温度を下
げることによってオフセット量を少なくすることができ
る。しかし、この支持板4を冷却する手段は、設備費が
嵩む割には実効が上がらない欠点がある。
ーシングからの伝導熱の大きい後側の支持板4の正面側
または背面側に、密閉された水室21を形成し、そのへ
部に仕切シ板22を設けるとともに、氷室入口21aか
ら冷却水200を注入し、この冷却水200を水室21
内を循環させ、氷室出口21bから排出させ、その間に
支持板4を冷却するようになっている。この手段によれ
ば、冷却水200により、運転中に支持板4の温度を下
げることによってオフセット量を少なくすることができ
る。しかし、この支持板4を冷却する手段は、設備費が
嵩む割には実効が上がらない欠点がある。
本発明の目的は、回転機械からの伝導熱による支持部材
の熱伸びに伴うミスアライメントを最小にでき、かつミ
スアライメントの変化を最小になし得る回転機械ケーシ
ングの支持方法を提供するにあり、他の目的は前記支持
方法を確実に実施し得る回転機械ケーシングの支持装置
を提供するにある。
の熱伸びに伴うミスアライメントを最小にでき、かつミ
スアライメントの変化を最小になし得る回転機械ケーシ
ングの支持方法を提供するにあり、他の目的は前記支持
方法を確実に実施し得る回転機械ケーシングの支持装置
を提供するにある。
本発明方法は、回転機械ケーシングを支持する複数個の
支持部材のうちの、少なくとも回転機械ケーシングから
の伝導熱の最も高い高温側の支持部材を、熱伸びがほぼ
静定する温度まで加熱した後、回転機械を起動し、かつ
前記温度を保持した状態で運転するところに特徴を有す
るもので、この構成により、回転機械からの伝導熱によ
る支持部材の熱伸びに伴うミスアライメントを最小にで
き、かつミスアライメントの変化をも最小に抑制するこ
とができる。
支持部材のうちの、少なくとも回転機械ケーシングから
の伝導熱の最も高い高温側の支持部材を、熱伸びがほぼ
静定する温度まで加熱した後、回転機械を起動し、かつ
前記温度を保持した状態で運転するところに特徴を有す
るもので、この構成により、回転機械からの伝導熱によ
る支持部材の熱伸びに伴うミスアライメントを最小にで
き、かつミスアライメントの変化をも最小に抑制するこ
とができる。
また、本発明装置は回転機械ケーシングを支持する複数
個の支持部材のうちの、少なくとも回転機械ケーシング
からの伝導熱の最も高い高温側の支持部材に、加熱装置
を取り付けたところに特徴を有するもので、この構成に
より、前記本発明方法を確実に実施することができる。
個の支持部材のうちの、少なくとも回転機械ケーシング
からの伝導熱の最も高い高温側の支持部材に、加熱装置
を取り付けたところに特徴を有するもので、この構成に
より、前記本発明方法を確実に実施することができる。
さらに、他の本発明装置は回転機械ケーシングを支持す
る複数個の支持部材のうちの、少なくとも回転機械ケー
シングからの伝導熱の最も高い高温側の支持部材に、加
熱装置を取り付けるとともに、同支持部材の温度と熱伸
び量の少なくとも一つを検出し得る検出器を設け、この
検出器からの検出信号により前記加熱装置を調整する温
度調整器を設置したところに特徴を有するもので、この
構成により、前記本発明方法をより一層確実に実施する
ことができる。
る複数個の支持部材のうちの、少なくとも回転機械ケー
シングからの伝導熱の最も高い高温側の支持部材に、加
熱装置を取り付けるとともに、同支持部材の温度と熱伸
び量の少なくとも一つを検出し得る検出器を設け、この
検出器からの検出信号により前記加熱装置を調整する温
度調整器を設置したところに特徴を有するもので、この
構成により、前記本発明方法をより一層確実に実施する
ことができる。
以下、本発明の実施例゛を図面により説明する。
本発明方法は、回転機械としての第1図に示すガスター
ビンに適用した場合について説明すると、ケーシング5
の支持部材としての前側支持板3と後側支持板4a、4
bのうちの、ケーシング5からの伝導熱の最も高い後側
支持板4a、4bを、熱伸びがほぼ静定する温度まで加
熱した後、ガスタービンを起動し、かつ前記温度を保持
した状態で運転するようにしており、以下第9図〜第1
3図により、さらに詳しく説明する。
ビンに適用した場合について説明すると、ケーシング5
の支持部材としての前側支持板3と後側支持板4a、4
bのうちの、ケーシング5からの伝導熱の最も高い後側
支持板4a、4bを、熱伸びがほぼ静定する温度まで加
熱した後、ガスタービンを起動し、かつ前記温度を保持
した状態で運転するようにしており、以下第9図〜第1
3図により、さらに詳しく説明する。
第9図に、前側支持板3と後側支持板4a。
4bの部位におけるケーシング5の断面形状およびその
温度特性を示す。
温度特性を示す。
この第9図から判るように、前側支持板3および後側支
持板4a、4bの温度23.24ともタービンホイール
スペース25の温度26に追従シて静定している。これ
は、起動後、定格負荷27を取り、5〜6F¥f間経過
すると、運転による熱のバランスが定常状態となるため
である。
持板4a、4bの温度23.24ともタービンホイール
スペース25の温度26に追従シて静定している。これ
は、起動後、定格負荷27を取り、5〜6F¥f間経過
すると、運転による熱のバランスが定常状態となるため
である。
次に、8g10図に運転状態が定常状態になった後のケ
ーシング温度を示す。
ーシング温度を示す。
定常状態になった後のガスタービ/の状態変化は、大気
温度と負荷変動によって生じる。その変化幅は、ガスタ
ービンが据え付けられているサイト条件と、送電系統の
容量により決まる。
温度と負荷変動によって生じる。その変化幅は、ガスタ
ービンが据え付けられているサイト条件と、送電系統の
容量により決まる。
ケーシング温度は、第10図中のA−B線図に示すごと
き熱勾配をもって支持板4に伝わる。そして、ケーシン
グ温度の最大、最小値をA MAX29 。
き熱勾配をもって支持板4に伝わる。そして、ケーシン
グ温度の最大、最小値をA MAX29 。
AMIN30とすると、支持板4の温度の最大、最小値
B Mhx 31 、 B MIX 32は前記A−B
線図によって決まり、その幅は現在までの運転実績から
±10C以内であることが判っている。
B Mhx 31 、 B MIX 32は前記A−B
線図によって決まり、その幅は現在までの運転実績から
±10C以内であることが判っている。
以上のケーシング温度と支持板温度の関係から次のこと
が判る。
が判る。
すなわち、支持板温度をガスタービンの起動前に、熱伸
びがほぼ静定する温度まで、好ましくは第10図におい
てBMAX31よりもほぼ20チ高い温度Ba39まで
加熱し、この温度Ba39に保持することによって、ガ
スタービンにとって状態変化の最も厳しい起動時から5
〜6時間の間の支持板4の温度変化を全く無くすことが
できる。したがって、支持板4の温度変化に影響を及ぼ
す他のパラメータは、大気温度と負荷変動であり、その
影響は前述のごとく、±10C以内であり、これに対し
ては加熱装置を調整することによって十分対応すること
ができる。
びがほぼ静定する温度まで、好ましくは第10図におい
てBMAX31よりもほぼ20チ高い温度Ba39まで
加熱し、この温度Ba39に保持することによって、ガ
スタービンにとって状態変化の最も厳しい起動時から5
〜6時間の間の支持板4の温度変化を全く無くすことが
できる。したがって、支持板4の温度変化に影響を及ぼ
す他のパラメータは、大気温度と負荷変動であり、その
影響は前述のごとく、±10C以内であり、これに対し
ては加熱装置を調整することによって十分対応すること
ができる。
前述のごとく、ガスタービンの起動前に、支持板を熱伸
びがほぼ静定する温度まで加熱し、この温度を保持して
運転することにより、状態変化の最も厳しい起動時から
5〜6時間にわたる支持板の温度変化を無くすることが
できる結果、状態変化を考慮したオフセット量を著しく
小さくすることができ、これによりミスアライメントを
最小にでき、かつミスアライメントの変化をも最小に抑
えることができる。
びがほぼ静定する温度まで加熱し、この温度を保持して
運転することにより、状態変化の最も厳しい起動時から
5〜6時間にわたる支持板の温度変化を無くすることが
できる結果、状態変化を考慮したオフセット量を著しく
小さくすることができ、これによりミスアライメントを
最小にでき、かつミスアライメントの変化をも最小に抑
えることができる。
次に、第11図に前記方法を実施するための支持装置の
一例を示す。
一例を示す。
この図に示す支持装置は、電源34と、これに接続され
た複数個のスイッチ35と、ケーシングから伝導熱の最
も高い高温側の支持部材としての後側支持板4a、4b
の高さ方向に間隔をおいて取り付けられかつ前記各スイ
ッチ35に接続された加熱装置としてのヒータ36と、
同じく後側支持板4a、4bの高さ方向に間隔をおいて
設けられた温度検出器37と、この温度検出器37と前
記スイッチ35とに接続された温度調整器39とを備え
て構成されている。
た複数個のスイッチ35と、ケーシングから伝導熱の最
も高い高温側の支持部材としての後側支持板4a、4b
の高さ方向に間隔をおいて取り付けられかつ前記各スイ
ッチ35に接続された加熱装置としてのヒータ36と、
同じく後側支持板4a、4bの高さ方向に間隔をおいて
設けられた温度検出器37と、この温度検出器37と前
記スイッチ35とに接続された温度調整器39とを備え
て構成されている。
そして、この実施例の支持装置では、ガスタービンの起
動前にスイッチ35を入れ、ヒータ36に点弧し、後側
支持板4a、4bを熱伸びがほぼ静定する温度に、好ま
しくは第10図に示すBH33の温度まで加熱する。こ
の加熱された後側支持板4a、4bの温度を温度検出器
37により検出し、その検出信号38を温度調整器49
に送る。
動前にスイッチ35を入れ、ヒータ36に点弧し、後側
支持板4a、4bを熱伸びがほぼ静定する温度に、好ま
しくは第10図に示すBH33の温度まで加熱する。こ
の加熱された後側支持板4a、4bの温度を温度検出器
37により検出し、その検出信号38を温度調整器49
に送る。
温度調整器39は、各温度検出器37から送られて来る
検出信号3Bにより、後側支持板4a。
検出信号3Bにより、後側支持板4a。
4bの温度分布を監視し、スイッチ35を操作し、後側
支持板4a、4bを均一の温度に加熱するとともに、そ
の温度に保持する。
支持板4a、4bを均一の温度に加熱するとともに、そ
の温度に保持する。
この第11図に示す支持装置では、ヒータ36および温
度検出器37をそれぞれ複数個設けているので、後側支
持板4a、4bを均一に加熱することが可能となり、ひ
いては後側支持板4a。
度検出器37をそれぞれ複数個設けているので、後側支
持板4a、4bを均一に加熱することが可能となり、ひ
いては後側支持板4a。
4bの温度分布差による曲がりおよびねじれ等を無くす
ることができる。
ることができる。
続いて、第12図は第1図に示すガスタービ/の後側支
持板に本発明を適用した場合の駆動軸と被動軸のオフセ
ット量を示す。
持板に本発明を適用した場合の駆動軸と被動軸のオフセ
ット量を示す。
前側支持板については、前原のごとく、ケーシングの熱
伸びを逃がすため、板ばね構造となっており、板ばねの
倒れ量の分のみのオフセット量13aを取っている。し
かし、このオフセット量13aは0.2 rm前後であ
り、このオフセット量13Hによるミスアライメントの
1は十分小さい値であり、ガスタービンの補機を駆動す
る被動軸11側に対するもので、トルクも小さい。また
、駆動軸10のスラスト軸受に近いため、駆動軸10の
伸びも小さい。したがって、この第12図に示す例では
、前側支持板には加熱装置を取り付けていないものを対
象としている。
伸びを逃がすため、板ばね構造となっており、板ばねの
倒れ量の分のみのオフセット量13aを取っている。し
かし、このオフセット量13aは0.2 rm前後であ
り、このオフセット量13Hによるミスアライメントの
1は十分小さい値であり、ガスタービンの補機を駆動す
る被動軸11側に対するもので、トルクも小さい。また
、駆動軸10のスラスト軸受に近いため、駆動軸10の
伸びも小さい。したがって、この第12図に示す例では
、前側支持板には加熱装置を取り付けていないものを対
象としている。
後側支持板については、駆動軸1oと被動軸11のオフ
セット量はゼロとなっており、これはガスタービンの運
転状態にかかわらず常に一定である。
セット量はゼロとなっており、これはガスタービンの運
転状態にかかわらず常に一定である。
第13図に、オフセット量について、本発明と従来技術
とを比較して示す。
とを比較して示す。
本発明によれば、運転時のHOT10NLINE39に
対して、後側支持板の位置においては、駆動軸と被動軸
のオフセット量を、従来技術に比べ−C2關前後少なく
できる。
対して、後側支持板の位置においては、駆動軸と被動軸
のオフセット量を、従来技術に比べ−C2關前後少なく
できる。
このことは、大型回転機械の駆動軸と被動軸の直結手段
であるトルクチューブにおいて、回転機械のC0LD時
とHOT時での軸受メタルの面圧変化に著しい効果を生
む。すなわち、軸受メタルの面圧変化量は、従来技術で
は駆動軸側において、C0LD時に対しHOT時には約
25倍の面圧を受ける。また、被動軸はHOT時に対し
C0LD時には約2倍の面圧を受ける。
であるトルクチューブにおいて、回転機械のC0LD時
とHOT時での軸受メタルの面圧変化に著しい効果を生
む。すなわち、軸受メタルの面圧変化量は、従来技術で
は駆動軸側において、C0LD時に対しHOT時には約
25倍の面圧を受ける。また、被動軸はHOT時に対し
C0LD時には約2倍の面圧を受ける。
その結果、駆動軸軸受については、coLD時の面圧小
による駆動軸のあばれが発生する。その対策としては、
駆動軸を押さえ込む目的で、軸受のメタルパッドが分割
されかつ駆動軸の動きに追従できるような自由度をもっ
だライル之イングツくラド方式の軸受メタルを採用して
いる。一方、被動軸軸受については、C0LD時の面圧
犬により、そのメタルを大型化させなければならない。
による駆動軸のあばれが発生する。その対策としては、
駆動軸を押さえ込む目的で、軸受のメタルパッドが分割
されかつ駆動軸の動きに追従できるような自由度をもっ
だライル之イングツくラド方式の軸受メタルを採用して
いる。一方、被動軸軸受については、C0LD時の面圧
犬により、そのメタルを大型化させなければならない。
これに対して、本発明を適用した場合には、前述のC0
LD時とHO’l’時の面圧変化が無くなることにより
、軸受に対する設計条件を簡素化できるため、信頼性を
向上でき、かつ原価低減が可能と女る。
LD時とHO’l’時の面圧変化が無くなることにより
、軸受に対する設計条件を簡素化できるため、信頼性を
向上でき、かつ原価低減が可能と女る。
また、本発明を適用した場合に2.ギヤカップリングで
は、上下の心ずれが無くなるため、スIJ−プ側の歯の
円弧/JO工が不要となる。これにより、鴎のかみ合い
面積が増えるだめ、面圧が減り、軸方向への動きに対す
る抵抗力を小さくすることができ、駆動軸の伸びを束縛
することが無くなり、振動の大きな要因の一つを完全に
無くすことができる。さらに、駆動軸と被動軸のレベル
が水平であるため、スリーブが駆動軸側へ片寄り、その
端面と接触し、たたいて振動を起こす要因を排除できる
。このように、ギヤカップリングの欠点を全て解消する
ことができ、したがってギヤカップリングを使用した場
合の信頼性を向上させることができる。
は、上下の心ずれが無くなるため、スIJ−プ側の歯の
円弧/JO工が不要となる。これにより、鴎のかみ合い
面積が増えるだめ、面圧が減り、軸方向への動きに対す
る抵抗力を小さくすることができ、駆動軸の伸びを束縛
することが無くなり、振動の大きな要因の一つを完全に
無くすことができる。さらに、駆動軸と被動軸のレベル
が水平であるため、スリーブが駆動軸側へ片寄り、その
端面と接触し、たたいて振動を起こす要因を排除できる
。このように、ギヤカップリングの欠点を全て解消する
ことができ、したがってギヤカップリングを使用した場
合の信頼性を向上させることができる。
さらに、本発明を適用した場合に、ダイヤフラムカップ
リングでは、上下の心ずれが無くなるため、ダイヤフラ
ムの弾性変形が軸方向のみでよく、半径方向について考
慮する必要が無い。したがって、ダイヤフラムの剛性を
強くすることができるため、高馬力の回転機械に適用が
可能となり、今までギヤカップリングが慶位であった分
野にも、ダイヤフラムカップリングが適用でき、しかも
非常に信頼性が高く、かつダイヤフラムカップリング特
有のメンテナンスフリーの特徴を生かすことができる。
リングでは、上下の心ずれが無くなるため、ダイヤフラ
ムの弾性変形が軸方向のみでよく、半径方向について考
慮する必要が無い。したがって、ダイヤフラムの剛性を
強くすることができるため、高馬力の回転機械に適用が
可能となり、今までギヤカップリングが慶位であった分
野にも、ダイヤフラムカップリングが適用でき、しかも
非常に信頼性が高く、かつダイヤフラムカップリング特
有のメンテナンスフリーの特徴を生かすことができる。
以上説明したところからも判るように、本発明では従来
のカップリングの構造が原因で振動が起きるという発想
を捨て、カップリングの構造を決めていた駆動軸と被動
軸のオフセット量という要因を取り除くものでおり、既
に使用されているカップリングを交換することなく、支
持板に本発明を適用した場合でも、その効果が大きく、
また用途に適合した色々な種類のカップリングを選択し
て使用することが可能となる。
のカップリングの構造が原因で振動が起きるという発想
を捨て、カップリングの構造を決めていた駆動軸と被動
軸のオフセット量という要因を取り除くものでおり、既
に使用されているカップリングを交換することなく、支
持板に本発明を適用した場合でも、その効果が大きく、
また用途に適合した色々な種類のカップリングを選択し
て使用することが可能となる。
なお、支持板を加熱するだめの電力については、ガスタ
ービンが連続運転に入ればケーシング側工りの伝熱が支
持板への入力熱量のほぼ90チを占めることになるので
、それほど大きな負担とはならない。ガスタービン発電
プラントの場合、振動問題による停止9分解9点検時の
買電経費と比較すれば、支持板を加熱するための経費は
極めて少ない。
ービンが連続運転に入ればケーシング側工りの伝熱が支
持板への入力熱量のほぼ90チを占めることになるので
、それほど大きな負担とはならない。ガスタービン発電
プラントの場合、振動問題による停止9分解9点検時の
買電経費と比較すれば、支持板を加熱するための経費は
極めて少ない。
また、本発明では支持板に保温手段を講することにより
、加熱に要する経費を節減することができる。
、加熱に要する経費を節減することができる。
なお、図面ではケーシングからの伝導熱の最も高い後側
支持鈑にのみ加熱装置を取り付けだ場合について説明し
たが、必要に応じて前側支持板にも加熱装置を取り付け
てもよい。
支持鈑にのみ加熱装置を取り付けだ場合について説明し
たが、必要に応じて前側支持板にも加熱装置を取り付け
てもよい。
さらに、第11図に示す装置において、温度検出器37
に代えて熱伸び検出器を設けてもよい。
に代えて熱伸び検出器を設けてもよい。
本発明は、ガスタービンの支持装置に限らず、停止時か
ら起動、定常運転に至る過程で温度変化を伴う回転機械
ケーシングの支持装置全般に適用することができる。
ら起動、定常運転に至る過程で温度変化を伴う回転機械
ケーシングの支持装置全般に適用することができる。
以上説明した本発明の1番目の発明によれば、回転機械
ケーシングを支持する複数個の支持部材のうちの、少な
くとも回転機械ケーシングからの伝導熱の最も高い高温
側の支持部材を、熱伸びがほぼ静定する温度まで加熱し
た後、回転機械を起 ′動し、かつ前記温度を保持した
状態で運転するようにしているので、回転機械ケーシン
グの状態の変化による支持部材の熱伸びに伴う回転機械
ケーシング内の軸とこれに連結される軸のオフセット量
を著しく小さくすることができ、したがってミスアライ
メントを最小にでき、かつミスアライメントの変化を最
小に抑制し得る効果があり、ひいては前記回転機械ケー
シング内の軸とこれに連結される軸間のカップリングの
構造を簡素化でき、かつカップリングの信頼性を向上さ
せ得る効果があり、用途に適した種類のカップリングを
選択して使用し得る効果がある。
ケーシングを支持する複数個の支持部材のうちの、少な
くとも回転機械ケーシングからの伝導熱の最も高い高温
側の支持部材を、熱伸びがほぼ静定する温度まで加熱し
た後、回転機械を起 ′動し、かつ前記温度を保持した
状態で運転するようにしているので、回転機械ケーシン
グの状態の変化による支持部材の熱伸びに伴う回転機械
ケーシング内の軸とこれに連結される軸のオフセット量
を著しく小さくすることができ、したがってミスアライ
メントを最小にでき、かつミスアライメントの変化を最
小に抑制し得る効果があり、ひいては前記回転機械ケー
シング内の軸とこれに連結される軸間のカップリングの
構造を簡素化でき、かつカップリングの信頼性を向上さ
せ得る効果があり、用途に適した種類のカップリングを
選択して使用し得る効果がある。
さらに、本発明の2番目の発明によれば、回転機械ケー
シングを支持する複数個の支持部材のうちの、少なくと
も回転機械ケーシングからの伝導熱の最も高い高温側の
支持部材に、加熱装置を取り付けているので、1番目の
発明である本発明方法を、確実に実施し得る効果がある
。
シングを支持する複数個の支持部材のうちの、少なくと
も回転機械ケーシングからの伝導熱の最も高い高温側の
支持部材に、加熱装置を取り付けているので、1番目の
発明である本発明方法を、確実に実施し得る効果がある
。
また、本発明の3番目の発明によれば、回転機械ケーシ
ングを支持する複数個の支持部材のうちの、少なくとも
回転機械ケーシングからの伝導熱の最も高い高温側の支
持部濁に、加熱装置を取り付けるとともに、同支持部材
の温度と熱伸び量の少なくとも一つを検出し得る検出器
を設け、この検出器からの検出信号により前記加熱装置
を調整する温度調整器を設置しているので、1番目の発
明である本発明方法を、確実にかつきめ細か〈実施し得
る格別な効果がある。
ングを支持する複数個の支持部材のうちの、少なくとも
回転機械ケーシングからの伝導熱の最も高い高温側の支
持部濁に、加熱装置を取り付けるとともに、同支持部材
の温度と熱伸び量の少なくとも一つを検出し得る検出器
を設け、この検出器からの検出信号により前記加熱装置
を調整する温度調整器を設置しているので、1番目の発
明である本発明方法を、確実にかつきめ細か〈実施し得
る格別な効果がある。
第1図は回転機械としてのガスタービンと、一般に用い
られているケーシングの支持装置を示す分解斜視図、第
2図はケーシングに内蔵された駆動軸とこれに連結され
る被動軸のオフセットの概念を示す説明図、第3図はオ
フセットの変化状態を示す図、第4図(a)、 (b)
、 (c)は前記駆動軸と被動軸とを連結するギヤカッ
プリングを示すもので、その第4図(a)は使用状態の
一部破断側面図、第4図(b)は歯の部分の拡大縦断面
図、第4図(C)は拡大平面図、第5図はダイヤフラム
カップリングの使用状態の一部破断側面図、第6図はト
ルクチューブの使用状態の一部破断側面図、第7図は前
記トルクチューブと駆動軸のたわみの状態を示す説明図
、−第8図(a)、 (b)は支持部材としての支持板
の冷却装置を示す正面図および縦断側面図、第9図は支
持部材としての前側支持板と後側支持板の温度特性を示
す図、第10図は後側支持板の温度勾配を示す図、第1
1図は本発明方法を実施するための装置の一実施例を示
す系統図、第12図は本発明を実施した時のオフセット
の概念を示す説明図、第13図はオフセット量について
本発明と従来技術とを比較して示す図である。 3・・・回転機械ケーシングの支持部材としての前側支
持板、4a、41)・・・同後側支持板、5・・・回転
機械としてのガスタービンのケーシング、1o・・・駆
動軸、11・・・被動軸、12・・・カップリング、1
3・・・従来技術によるオフセット量、13a・・・本
発明によるオフセット量、28・・・温度勾配、29・
・・ケーシング温度変化の最大値、3o・・・同最小値
、31・・・後側支持板温度変化の最大値、32・・・
同最小値、33・・・後側支持板の最も適する加熱温度
、34・・・加熱装置用の電源、35・・・同スイッチ
、36・・・加熱装置としてのヒータ、37・・・温度
検出器、38・・・温度の検出信号、39・・・温度調
整器。 代理人 弁理士 秋本正実 (6) 1 早′1図 \ 先8図 (α) (ン) 名11図 亭12図 も13図
られているケーシングの支持装置を示す分解斜視図、第
2図はケーシングに内蔵された駆動軸とこれに連結され
る被動軸のオフセットの概念を示す説明図、第3図はオ
フセットの変化状態を示す図、第4図(a)、 (b)
、 (c)は前記駆動軸と被動軸とを連結するギヤカッ
プリングを示すもので、その第4図(a)は使用状態の
一部破断側面図、第4図(b)は歯の部分の拡大縦断面
図、第4図(C)は拡大平面図、第5図はダイヤフラム
カップリングの使用状態の一部破断側面図、第6図はト
ルクチューブの使用状態の一部破断側面図、第7図は前
記トルクチューブと駆動軸のたわみの状態を示す説明図
、−第8図(a)、 (b)は支持部材としての支持板
の冷却装置を示す正面図および縦断側面図、第9図は支
持部材としての前側支持板と後側支持板の温度特性を示
す図、第10図は後側支持板の温度勾配を示す図、第1
1図は本発明方法を実施するための装置の一実施例を示
す系統図、第12図は本発明を実施した時のオフセット
の概念を示す説明図、第13図はオフセット量について
本発明と従来技術とを比較して示す図である。 3・・・回転機械ケーシングの支持部材としての前側支
持板、4a、41)・・・同後側支持板、5・・・回転
機械としてのガスタービンのケーシング、1o・・・駆
動軸、11・・・被動軸、12・・・カップリング、1
3・・・従来技術によるオフセット量、13a・・・本
発明によるオフセット量、28・・・温度勾配、29・
・・ケーシング温度変化の最大値、3o・・・同最小値
、31・・・後側支持板温度変化の最大値、32・・・
同最小値、33・・・後側支持板の最も適する加熱温度
、34・・・加熱装置用の電源、35・・・同スイッチ
、36・・・加熱装置としてのヒータ、37・・・温度
検出器、38・・・温度の検出信号、39・・・温度調
整器。 代理人 弁理士 秋本正実 (6) 1 早′1図 \ 先8図 (α) (ン) 名11図 亭12図 も13図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 回転機械ケーシングを、その軸方向に間隔をおい
て設置された複数個の支持部材により支持する支持方法
において、前記複数個の支持部材のうちの、少なくとも
回転機械ケーシングからの伝導熱の最も高い高温側の支
持部材を、熱伸びがほぼ静定する温度まで加熱し7’C
後、回転機械を起動し、かつ前記温度を保持した状態で
運転することを特徴とする回転機械ケーシングの支持方
法。 2、特許請求の範囲第1項において、回転機械の起動前
に、前記高温側の支持部材を、前記熱伸びが静定する温
度よりもほぼ20チ冒い温度に加熱することを特徴とす
る回転機械ケーシングの支持方法。 3、回転機械ケーシングを、その軸方向に間隔をおいて
設置された複数個の支持部材により支持する支持装置に
おいて、前記複数個の支持部材のうちの、少なくとも回
転機械ケーシングからの伝導熱の最も高い高温側の支持
部材に、加熱装置を取り付けたことを特徴とする回転機
械ケーシングの支持装置。 □ 4、回転機械ケーシングを、その軸方向に間隔をおいて
設置された複数個の支持部材により支持する支持装置に
おいて、前記複数個の支持部材のうちの、少なくとも回
転機械ケーシングからの伝導熱の最も高い高温側の支持
部材に、加熱装置を取り付けるとともに、同支持部材の
温度と熱伸び量の少なくとも一つを検出し得る検出器を
設け、この検出器からの検出信号により前記加熱装置を
調整する温度調整器を設置したことを特徴とする回転機
械ケーシングの支持装置。 5、特許請求の範囲第4項において、前記支持部材に、
加熱装置と検出器とをそれぞれ複数個配置したことを特
徴とする回転機械ケーシングの支持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10055384A JPS60247012A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 回転機械ケ−シングの支持方法および支持装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10055384A JPS60247012A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 回転機械ケ−シングの支持方法および支持装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247012A true JPS60247012A (ja) | 1985-12-06 |
Family
ID=14277128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10055384A Pending JPS60247012A (ja) | 1984-05-21 | 1984-05-21 | 回転機械ケ−シングの支持方法および支持装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247012A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002180803A (ja) * | 2000-12-13 | 2002-06-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 支持装置 |
| JP2009530525A (ja) * | 2006-03-17 | 2009-08-27 | アルストム テクノロジー リミテッド | 流体回転機械を据付ける装置と方法 |
| CN110939828A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-03-31 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种大型试验装置中心定位结构 |
| US12674401B2 (en) | 2021-02-15 | 2026-07-07 | Nuovo Pignone Tecnologie—S.R.L | Constructing a turbomachinery installation for assembly onshore and installation on an offshore platform |
-
1984
- 1984-05-21 JP JP10055384A patent/JPS60247012A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002180803A (ja) * | 2000-12-13 | 2002-06-26 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 支持装置 |
| JP2009530525A (ja) * | 2006-03-17 | 2009-08-27 | アルストム テクノロジー リミテッド | 流体回転機械を据付ける装置と方法 |
| CN110939828A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-03-31 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种大型试验装置中心定位结构 |
| US12674401B2 (en) | 2021-02-15 | 2026-07-07 | Nuovo Pignone Tecnologie—S.R.L | Constructing a turbomachinery installation for assembly onshore and installation on an offshore platform |
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