KR20200024936A

KR20200024936A - 축류 유체 기계, 및 그 팁 클리어런스 측정 방법

Info

Publication number: KR20200024936A
Application number: KR1020207004191A
Authority: KR
Inventors: 이코 츠보쿠라; 히토시 모리모토; 고이치 다카하시; 가즈히로 이쿠시마; 다쿠야 고무카이; 모토히로 이와사키
Original assignee: 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2017-10-23
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2020-03-09
Anticipated expiration: 2038-10-16
Also published as: JP6893858B2; JP2019078203A; KR102286700B1; US20200256214A1; CN111033000B; CN111033000A; US11066957B2; WO2019082737A1; DE112018005638T5

Abstract

축류 유체 기계는, 정익 열을 유지하는 유지링(30)과 유지링(30)을 지지하는 차실(20)과 편심핀(80)를 구비한다. 차실(20)의 계합부(23)는, 유지링(30) 측으로 돌출 하는 볼록부(24)를 갖는다. 유지링(30)의 계합부(33)는, 볼록부(24)가 들어가는 홈을 형성하는 한 쌍의 벽판부(34)를 갖는다. 차실(20)에는, 차실(20) 내의 계합부(23)가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 축선 상류 측(Dau)으로 치우친 관통 중심 위치(Phc)를 중심으로 하여 직경 방향(Dr)으로 관통하는 관통 구멍(28)이 형성되어 있다. 차실(20)의 계합부(23) 중에서, 관통 구멍(28)을 기준으로 하여 축선 하류 측(Dad)의 부분은, 원주 방향의 전체 영역에 존재한다. 편심핀(80)은, 관통 구멍(28)에 삽통된다.

Description

축류 유체 기계, 및 그 팁 클리어런스 측정 방법

본 발명은, 축류(軸流) 유체 기계, 및 그 팁 클리어런스 측정 방법에 관한 것이다.

본원은, 2017년 10월 23일에, 일본에 출원된 특원 2017-204670호에 근거하여 우선권을 주장하고, 이 내용을 여기에 원용한다.

축류 유체 기계는, 축선을 중심으로 하여 회전하는 로터와, 축선을 중심으로 하여 통형상을 이루고 로터의 외주 측에 배치되어 있는 유지링과, 유지링의 내주 측에 배치되고, 유지링에 의하여 유지되어 있는 복수의 정익 열과, 축선을 중심으로 하여 통형상을 이루며 유지링의 외주 측에 배치되어 있는 차실(車室)을 구비하고 있다. 복수의 정익 열은, 축선 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 정익 열은, 축선에 대한 원주 방향으로 나열된 복수의 정익으로 구성된다. 로터는, 로터축과, 이 로터 축에 장착되어 있는 복수의 동익 열을 갖는다. 각 동익 열은, 복수의 정익 열 중 어느 하나의 정익 열의 축선 상류 측 또는 축선 하류 측에 배치된다. 동익 열은, 원주 방향으로 나열된 복수의 동익으로 구성된다.

이와 같은 축류 유체 기계에서는, 동익의 직경 방향 외측단과, 이 동익의 직경 방향 외측에 배치되어 있는 정지 부재와의 사이의 간격, 즉 팁 클리어런스의 크기에 따라 성능이 좌우된다. 이 때문에, 축류 유체 기계의 제조 과정 등에서는, 이 팁 클리어런스가 측정된다.

축류 유체 기계의 팁 클리어런스 측정 방법으로서는, 예를 들면 이하의 특허문헌 1에 기재되어 있는 방법이 있다. 이 방법에서는, 직경 방향에서 차실 및 유지링을 직경 방향으로 관통하는 통형상의 가이드 프레임을 마련하고, 이 통형상의 가이드 프레임 내에 측정용 로드를 삽입한다. 그리고, 이 방법에서는, 이 측정용 로드의 선단을 동익의 직경 방향 외측단에 접촉시키고, 그때의 측정용 로드의 이동량 등으로부터 팁 클리어런스를 얻는다.

일본 특허공개공보 2007-077868호

조립 과정 등에서 행해지는 팁 클리어런스 측정은, 축류 유체 기계의 운전 시에 있어서의 성능이 목적의 성능을 충족시키는지 여부를 확인하는 등을 위하여 행해진다. 이 때문에, 조립 과정에서도, 운전 상태에 가까운 상태에서 팁 클리어런스를 측정하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명은, 조립 과정에서도, 운전 상태에 가까운 상태에서의 팁 클리어런스를 측정할 수 있는 축류 유체 기계, 및 그 팁 클리어런스 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제1 양태의 축류 유체 기계는,

로터축선에 대한 원주 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수의 동익을 갖고, 상기 로터축선을 중심으로 하여 회전하는 로터와, 상기 로터축선이 뻗는 축선 방향에서 상기 복수의 동익으로부터 어긋난 위치에서, 상기 원주 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수의 정익을 갖는 정익 열과, 상기 정익 열을 상기 로터축선에 대한 직경 방향 외측으로부터 유지하는 통형상의 유지링과, 상기 유지링을 상기 직경 방향 외측으로부터 지지하는 통형상의 차실을 구비한다. 상기 유지링과 상기 차실의 각각은, 서로 계합하는 계합부를 갖는다. 상기 유지링과 상기 차실 중 한쪽 부재의 계합부는, 상기 로터축선에 대한 직경 방향에서 다른 쪽 부재 측으로 돌출되고 또한 상기 원주 방향으로 뻗는 볼록부를 갖는다. 상기 다른 쪽 부재의 계합부는, 상기 직경 방향에서 상기 한쪽 부재 측으로 돌출되고 또한 상기 원주 방향으로 뻗으며, 상기 축선 방향에서 서로 대향하여 양자 사이에 상기 볼록부가 들어가는 홈을 형성하는 한 쌍의 벽판부를 갖는다. 상기 차실에는, 상기 축선 방향에서 상기 차실 내의 상기 계합부가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 상기 축선 방향의 일방 측으로 치우친 관통 중심 위치를 중심으로서, 상기 직경 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있다. 상기 차실의 상기 계합부 중에서, 상기 관통 구멍을 기준으로 하여 상기 축선 방향의 타방 측의 부분은, 상기 원주 방향의 전체 영역에 존재한다. 상기 관통 중심 위치를 기준으로 하여 상기 축선 방향의 상기 일방 측이며 또한 상기 원주 방향의 상기 관통 중심 위치의 부분은, 상기 관통 구멍에 의하여 상기 차실의 상기 계합부가 결여되어 있다.

축류 유체 기계에서는, 그 기동 과정 등에 있어서, 차실의 열확산과 유지링의 열확산에 차가 발생한다. 이 열확산차를 흡수하기 위하여, 유지링과 차실 중 한쪽 부재의 볼록부가 다른 쪽 부재의 홈에 들어간 상태에서도, 볼록부와 홈을 형성하는 면과의 사이에는, 간극이 존재한다. 이 때문에, 볼록부가 홈에 들어간 상태에서도, 한쪽 부재의 볼록부에 대하여 다른 쪽 부재의 홈을 약간 상대 이동 가능하다. 즉, 차실과 유지링이 계합하고 있는 상태에서도, 차실에 대하여 유지링을 약간 상대 이동 가능하다.

축류 유체 기계에서는, 축선 상류 측과 축선 하류 측 중, 일방 측이, 축류 유체 기계 내를 흐르는 유체의 압력이 높아지는 고압 측이 되고, 타방 측이 이 유체의 압력이 상대적으로 낮은 저압 측이 된다. 따라서, 운전 상태의 축류 유체 기계에서는, 정익에 저압 측 방향의 힘이 작용한다. 따라서, 상술한 바와 같이, 차실과 유지링이 계합하고 있는 상태에서도, 차실에 대하여 유지링을 약간 상대 이동 가능하다. 이 때문에, 정익을 유지하고 있는 유지링은, 정익에 작용하는 저압 측 방향의 힘에 의하여, 차실에 대하여 저압 측으로 약간 상대 이동한다.

동익의 직경 방향 외측에 존재하는 정지 부재의 내주면은, 가스 패스면을 형성한다. 동익의 직경 방향 외측단과 가스 패스면과의 사이의 직경 방향의 간격이 팁 클리어런스이다. 팁 클리어런스 측정에서의 측정 기점 중 하나인 정지 부재의 내주면의 내경(內徑)은, 축선 방향의 위치에 따라 다르다. 정지 부재는, 유지링 또는 유지링에 지지된 부재이다. 이 때문에, 차실에 대한 정지 부재의 축선 방향의 상대 위치가, 팁 클리어런스의 측정 시와 축류 유체 기계의 운전 시에서 다르면, 운전 상태의 축류 유체 기계에 있어서의 팁 클리어런스를 측정할 수 없다.

본 양태의 축류 유체 기계에서는, 팁 클리어런스를 측정하기 전에, 후술하는 제5 양태 또는 제6 양태의 핀을 차실의 관통 구멍에 넣어, 관통 구멍의 내주면에 대하여 핀을 상대 변위시키고, 이 핀에 의하여, 유지링을 저압 측으로 누른다. 그 결과, 축선 방향에 있어서의 차실과 유지링의 상대 위치 관계는, 핀으로 유지링을 저압 측으로 누름으로써, 운전 상태의 축류 유체 기계와 동일해진다.

본 양태에서는, 핀으로 유지링을 저압 측으로 누르고 있는 상태를 유지하면서, 상술한 팁 클리어런스를 측정한다. 따라서, 본 양태에서는, 운전 상태에 가까운 상태에서의 팁 클리어런스를 측정할 수 있다.

직경 방향에서 유지링과 차실 사이의 공간 중, 유지링 및 차실의 계합부를 기준으로 하여 고압 측의 공간에는, 유체가 유입된다. 본 양태에서는, 관통 중심 위치를 기준으로 하여 축선 방향의 일방 측이고 또한 원주 방향의 관통 중심 위치의 부분은, 관통 구멍에 의하여 차실의 계합부가 결여되어 있다. 그러나, 본 양태에서는, 차실의 계합부 중에서, 관통 구멍을 기준으로 하여 축선 방향의 타방 측의 부분은, 원주 방향의 전체 영역에 존재한다. 이 때문에, 계합부를 기준으로 한 고압 측의 공간에 유입된 유체가, 계합부를 기준으로 하여 저압 측의 공간에 유출되는 것을 억제할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제2 양태의 축류 유체 기계는,

상기 제1 양태의 축류 유체 기계에 있어서, 상기 차실의 상기 계합부는, 상기 볼록부를 갖고, 상기 유지링의 상기 계합부는, 상기 한 쌍의 벽판부를 갖는다. 상기 축선 방향에서 마주보는 측 중, 상기 로터의 회전으로 상기 축선 방향으로 흐르는 유체의 압력이 높아지는 측인 고압 측이 상기 타방 측이며, 상기 고압 측에 대한 반대 측인 저압 측이 상기 일방 측이다. 상기 관통 중심 위치는, 상기 축선 방향으로 상기 차실 내의 상기 계합부가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 상기 축선 방향의 상기 저압 측으로 치우친 위치이다. 상기 차실의 상기 볼록부 내에서, 상기 관통 구멍을 기준으로 하여 상기 축선 방향의 상기 고압 측의 부분은, 상기 원주 방향의 전체 영역에 존재한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제3 양태의 축류 유체 기계는,

상기 제1 양태의 축류 유체 기계에 있어서, 상기 차실의 상기 계합부는, 상기 한 쌍의 벽판부를 갖는다. 상기 유지링의 상기 계합부는, 상기 볼록부를 갖는다. 상기 축선 방향에서 마주보는 측 중, 상기 로터의 회전으로 상기 축선 방향으로 흐르는 유체의 압력이 높아지는 측인 고압 측이 상기 일방 측이며, 상기 고압 측에 대한 반대 측인 저압 측이 상기 타방 측이다. 상기 관통 중심 위치는, 상기 축선 방향으로 상기 차실 내의 상기 계합부가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 상기 축선 방향의 상기 고압 측으로 치우친 위치이며, 상기 차실의 상기 한 쌍의 벽판부 중, 상기 관통 구멍을 기준으로 하여 상기 축선 방향의 상기 저압 측의 벽판부는, 상기 원주 방향의 전체 영역에 존재한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제4 양태의 축류 유체 기계는,

이상의 상기 제1 양태로부터 상기 제3 양태 중 어느 하나의 축류 유체 기계에 있어서, 상기 차실에는, 상기 관통 구멍이 상기 원주 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제5 양태의 축류 유체 기계는,

이상의 상기 제1 양태로부터 상기 제4 양태 중 어느 하나의 축류 유체 기계에 있어서, 상기 관통 구멍에 삽통(揷通)되는 핀을 구비한다. 상기 관통 구멍은, 상기 관통 중심 위치를 중심으로 하여 원기둥상의 구멍이다. 상기 핀은, 상기 관통 구멍에 삽통 가능하며 또한 관통 구멍의 내주면에 접하는 외주면을 갖는 원기둥상의 핀 본체와, 상기 핀 본체의 핀 중심축선이 뻗는 핀 연장 방향에 있어서의 상기 핀 본체의 끝에 형성되어 있는 편심부를 갖는다. 상기 편심부는, 상기 핀 중심축선과 평행이며 또한 상기 핀 중심축선으로부터 떨어진 편심축을 중심으로 하여 원기둥상을 이루고 또한 외경(外徑)이 상기 핀 본체의 외경보다 작다.

본 양태에서는, 핀을 관통 구멍에 삽통하고, 핀 중심축선을 중심으로 하여 핀을 회전시킴으로써, 핀의 편심부에 의하여 유지링을 저압 측으로 누를 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제6 양태의 축류 유체 기계는,

이상의 상기 제1 양태로부터 상기 제4 양태 중 어느 하나의 축류 유체 기계에 있어서, 상기 관통 구멍에 삽통되는 핀을 구비한다. 상기 핀은, 상기 핀이 뻗는 핀 연장 방향에 있어서의 상기 핀의 단부에, 상기 핀 연장 방향에 대하여 경사진 테이퍼면이 형성되어 있다.

본 양태에서는, 핀의 테이퍼면을 저압 측을 향하게 하여, 이 핀을 관통 구멍 내에 압입함으로써, 핀의 테이퍼면에 의하여 유지링을 저압 측으로 누를 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제7 양태의 축류 유체 기계는,

상기 제6 양태의 축류 유체 기계에 있어서, 상기 관통 구멍을 상기 직경 방향 외측으로부터 막는 덮개를 구비한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제8 양태의 축류 유체 기계는,

상기 제7 양태의 축류 유체 기계에 있어서, 상기 핀의 상기 핀 연장 방향의 길이는, 상기 핀을 상기 관통 구멍에 압입했을 때에, 상기 관통 구멍을 상기 덮개로 덮을 때에, 상기 핀이 상기 덮개에 간섭하는 길이이다.

본 양태에서는, 핀이 관통 구멍 내에 남아 있는 경우, 관통 구멍을 덮개로 덮을 수 없다. 이 때문에, 관통 구멍을 덮개로 덮을 때에, 핀이 관통 구멍 내에 남아 있는 경우, 작업자가 핀의 존재를 알아차린다. 따라서, 본 양태에서는, 핀 제거를 잊는 것을 방지할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제9 양태의 축류 유체 기계는,

상기 제1 양태로부터 상기 제8 양태 중 어느 하나의 축류 유체 기계에 있어서, 상기 차실은, 상기 축선 방향의 제1 측인 축선 상류 측으로부터 기체가 유입되고, 상기 축선 상류 측과는 반대 측인 축선 하류 측으로부터 상기 기체를 토출하는 압축기 차실이다. 상기 로터는, 상기 로터축선을 중심으로 회전함으로써, 상기 기체가 상기 축선 하류 측을 향함에 따라 상기 기체를 압축하는 압축기 로터이다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제10 양태의 축류 유체 기계는,

상기 제1 양태로부터 상기 제8 양태 중 어느 하나의 축류 유체 기계에 있어서, 상기 차실은, 상기 축선 방향의 제1 측인 축선 상류 측으로부터 기체가 유입되고, 상기 축선 상류 측과는 반대 측인 축선 하류 측으로부터 상기 기체를 배기하는 터빈 차실이다. 상기 로터는, 상기 터빈 차실 내를 상기 축선 상류 측으로부터 상기 축선 하류 측으로 흐르는 상기 기체에 의하여, 회전력이 부여되는 터빈 로터이다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제11 양태의 팁 클리어런스 측정 방법은, 이하의 축류 유체 기계에 적용된다.

로터축선에 대한 원주 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수의 동익을 갖고, 상기 로터축선을 중심으로 하여 회전하는 로터와, 상기 로터축선이 뻗는 축선 방향에서 상기 복수의 동익으로부터 어긋난 위치에서, 상기 원주 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수의 정익을 갖는 정익 열과, 상기 정익 열을 상기 로터축선에 대한 직경 방향 외측으로부터 유지하는 통형상의 유지링과, 상기 유지링을 상기 직경 방향 외측으로부터 지지하는 통형상의 차실을 구비한다. 상기 유지링과 상기 차실의 각각은, 서로 계합하는 계합부를 갖는다. 상기 유지링과 상기 차실 중 한쪽 부재의 계합부는, 상기 로터축선에 대한 직경 방향에서 다른 쪽 부재 측으로 돌출되고 또한 상기 원주 방향으로 뻗는 볼록부를 갖는다. 상기 다른 쪽 부재의 계합부는, 상기 직경 방향에서 상기 한쪽 부재 측으로 돌출되고 또한 상기 원주 방향으로 뻗으며, 상기 축선 방향에서 서로 대향하여 양자 사이에 상기 볼록부가 들어가는 홈을 형성하는 한 쌍의 벽판부를 갖고 있다.

당해 팁 클리어런스 측정 방법에서는, 상기 축선 방향에서 마주보는 측 중, 상기 로터의 회전으로 상기 축선 방향으로 흐르는 유체가 고압이 되는 고압 측과는 반대 측인 저압 측에, 상기 원주 방향에서 서로 다른 복수의 누름 위치로부터 상기 유지링을 누르는 운전 상태 재현 공정과, 상기 운전 상태 재현 공정의 실행 중에, 상기 동익과 상기 동익의 상기 직경 방향 외측에 존재하는 정지 부재와의 사이의 팁 클리어런스를 측정하는 측정 공정을 실행한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제12 양태의 팁 클리어런스 측정 방법은,

상기 제11 양태의 팁 클리어런스 측정 방법에 있어서, 상기 차실에는, 상기 직경 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고, 상기 축류 유체 기계는, 상기 관통 구멍에 삽통되는 핀을 구비하고 있으며, 상기 운전 상태 재현 공정은, 상기 핀을 상기 차실의 상기 관통 구멍에 넣어, 상기 관통 구멍의 내주면에 대하여 상기 핀을 상대 변위시킴으로써, 상기 핀에 의하여, 복수의 상기 누름 위치 중 하나의 누름 위치에서 상기 유지링을 상기 저압 측으로 누르는 핀 조작 공정을 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제13 양태의 팁 클리어런스 측정 방법은,

상기 제1 양태로부터 상기 제4 양태 중 어느 하나의 축류 유체 기계의 팁 클리어런스 측정 방법에 있어서, 상기 축류 유체 기계는, 상기 관통 구멍에 삽통되는 핀을 구비하고 있으며, 상기 축선 방향에서 마주보는 측 중, 상기 로터의 회전으로 상기 축선 방향으로 흐르는 유체의 압력이 높아지는 고압 측과는 반대 측인 저압 측에, 상기 원주 방향에서 서로 다른 복수의 누름 위치로부터 상기 유지링을 누르는 운전 상태 재현 공정과, 상기 운전 상태 재현 공정의 실행 중에, 상기 동익과 상기 동익의 직경 방향 외측에 존재하는 정지 부재와의 사이의 팁 클리어런스를 측정하는 측정 공정을 실행한다. 상기 운전 상태 재현 공정은, 상기 핀을 상기 차실의 상기 관통 구멍에 넣어, 상기 관통 구멍의 내주면에 대하여 상기 핀을 상대 변위시킴으로써, 상기 핀에 의하여, 복수의 상기 누름 위치 중 하나의 누름 위치에서 상기 유지링을 상기 저압 측으로 압입하는 핀 조작 공정을 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제14 양태의 팁 클리어런스 측정 방법은,

상기 제12 양태 또는 상기 제13 양태의 팁 클리어런스 측정 방법에 있어서, 상기 차실에는, 복수의 상기 누름 위치의 수와 동일한 수의 상기 관통 구멍이 형성되어 있고, 상기 축류 유체 기계는, 복수의 상기 누름 위치의 수와 동일한 수의 상기 핀을 구비하고 있으며, 상기 운전 상태 재현 공정에서는, 모든 상기 누름 위치마다, 상기 핀을 이용하여 상기 핀 조작 공정을 실행한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제15 양태의 팁 클리어런스 측정 방법은,

상기 제12 양태로부터 상기 제14 양태 중 어느 하나의 팁 클리어런스 측정 방법에 있어서, 상기 핀은, 상기 관통 구멍에 삽통 가능하고 또한 관통 구멍의 내주면에 접하는 외주면을 갖는 원기둥상의 핀 본체와, 상기 핀 본체의 핀 중심축선이 뻗는 핀 연장 방향에 있어서의 상기 핀 본체의 끝에 형성되어 있는 편심부를 갖는다. 상기 편심부는, 상기 핀 중심축선과 평행이며 또한 상기 핀 중심축선으로부터 떨어진 편심축을 중심으로 하여 원기둥상을 이루고 또한 외경이 상기 핀 본체의 외경보다 작다. 상기 핀 조작 공정에서는, 상기 핀의 상기 편심부를 상기 로터축선에 대한 직경 방향 내측을 향하여, 상기 핀을 상기 관통 구멍에 넣고, 상기 핀 중심축선을 중심으로 하여 상기 관통 구멍 내에서 상기 핀을 회전시킨다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제16 양태의 팁 클리어런스 측정 방법은,

상기 제12 양태로부터 상기 제14 양태 중 어느 하나의 팁 클리어런스 측정 방법에 있어서, 상기 핀은, 상기 핀이 뻗는 핀 연장 방향에 있어서의 상기 핀의 단부에, 상기 핀 연장 방향에 대하여 경사진 테이퍼면이 형성되어 있고, 상기 핀 조작 공정에서는, 상기 핀의 상기 테이퍼면이 형성되어 있는 측의 단부를 상기 로터축선에 대한 직경 방향 내측을 향하고 또한 상기 테이퍼면을 상기 저압 측을 향하게 하여, 상기 핀을 상기 관통 구멍 내에 압입한다.

상기 목적을 달성하기 위한 발명에 관한 제17 양태의 팁 클리어런스 측정 방법은,

상기 제12 양태로부터 상기 제16 양태 중 어느 하나의 팁 클리어런스 측정 방법에 있어서, 상기 유지링은, 상기 고압 측을 향하는 고압 측 단면과 상기 저압 측을 향하는 저압 측 단면을 갖고, 상기 운전 상태 재현 공정은, 상기 고압 측 단면 중에서, 상기 원주 방향에 있어서의 복수의 상기 누름 위치 중 상기 핀 조작 공정에서 누르는 누름 위치를 제외한 누름 위치에, 잭의 동작단을 접촉시키고, 상기 잭을 조작하여, 상기 잭에 의하여 상기 유지링을 상기 저압 측으로 누르는 잭 조작 공정을 포함한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 운전 상태에 가까운 상태에서의 팁 클리어런스를 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 가스 터빈의 모식적인 단면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 가스 터빈의 주요부 단면도이다.
도 3은 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 압축기 차실 및 유지링의 요부 단면도이다.
도 4는 도 2에 있어서의 IV-IV선 단면도이다.
도 5는 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 운전 상태 재현 전의 운전 상태 재현 구조를 나타낸다. 동 도면 (A)는, 운전 상태 재현 구조의 주요부 단면도이다. 동 도면 (B)는 동 도면 (A)에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 6은 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 운전 상태 재현 시의 운전 상태 재현 구조를 나타낸다. 동 도면 (A)는, 운전 상태 재현 구조의 주요부 단면도이다. 동 도면 (B)는 동 도면 (A)에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 7은 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 운전 상태 재현 구조의 주요부 사시도이다.
도 8은 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 팁 클리어런스 측정 방법의 순서를 나타내는 플로차트이다.
도 9는 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 운전 상태 재현 공정 실행 중인 압축기의 모식적 단면도이다.
도 10은 잭만으로의 운전 상태 재현 공정 실행 중인 압축기의 모식적 단면도이다.
도 11은 본 발명에 관한 제2 실시형태에 있어서의 운전 상태 재현 전의 운전 상태 재현 구조를 나타낸다. 동 도면 (A)는, 운전 상태 재현 구조의 주요부 단면도이다. 동 도면 (B)는 동 도면 (A)에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 12는 본 발명에 관한 제2 실시형태에 있어서의 운전 상태 재현 시의 운전 상태 재현 구조를 나타낸다. 동 도면 (A)는, 운전 상태 재현 구조의 주요부 단면도이다. 동 도면 (B)는 동 도면 (A)에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 13은 본 발명에 관한 제2 실시형태의 변형예에 있어서의 운전 상태 재현 전의 운전 상태 재현 구조를 나타낸다. 동 도면 (A)는, 운전 상태 재현 구조의 주요부 단면도이다. 동 도면 (B)는 동 도면 (A)에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 14는 본 발명에 관한 제2 실시형태의 변형예에 있어서의 운전 상태 재현 시의 운전 상태 재현 구조를 나타낸다. 동 도면 (A)는, 운전 상태 재현 구조의 주요부 단면도이다. 동 도면 (B)는 동 도면 (A)에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 15는 본 발명에 관한 제3 실시형태에 있어서의 운전 상태 재현 시의 운전 상태 재현 구조를 나타낸다. 동 도면 (A)는, 운전 상태 재현 구조의 주요부 단면도이다. 동 도면 (B)는 동 도면 (A)에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 16은 본 발명에 관한 제4 실시형태에 있어서의 운전 상태 재현 시의 운전 상태 재현 구조를 나타낸다. 동 도면 (A)는, 운전 상태 재현 구조의 주요부 단면도이다. 동 도면 (B)는 동 도면 (A)에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 17은 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 변형예의 운전 상태 재현 구조를 나타낸다. 동 도면 (A)는, 운전 상태 재현 구조의 주요부 단면도이다. 동 도면 (B)는 동 도면 (A)에 있어서의 B-B선 단면도이다.
도 18은 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 제1 변형예의 누름 위치를 나타내는 설명도이다.
도 19는 본 발명에 관한 제1 실시형태에 있어서의 제2 변형예의 누름 위치를 나타내는 설명도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태 및 그 변형예에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

[제1 실시형태]

축류 유체 기계의 제1 실시형태에 대하여, 도 1~도 10을 참조하여 설명한다.

본 실시형태의 축류 유체 기계는, 가스 터빈(1)의 압축기(10)이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 가스 터빈(1)은, 공기(A)를 압축하는 압축기(10)와, 압축기(10)로 압축된 공기 중에서 연료(F)를 연소시켜 연소 가스(G)를 생성하는 연소기(40)와, 연소 가스(G)에 의하여 구동하는 터빈(50)을 구비하고 있다.

압축기(10)는, 로터축선(Ar)을 중심으로 하여 회전하는 압축기 로터(11)와, 압축기 로터(11)를 덮는 압축기 차실(20)과, 복수의 정익 열(18)을 구비한다. 터빈(50)은, 로터축선(Ar)을 중심으로 하여 회전하는 터빈 로터(51)와, 터빈 로터(51)를 덮는 터빈 차실(60)과, 복수의 정익 열(58)을 구비한다.

압축기 로터(11)와 터빈 로터(51)는, 동일 로터축선(Ar) 상에 위치하고, 서로 접속되어 가스 터빈 로터(2)를 이룬다. 이 가스 터빈 로터(2)에는, 예를 들면 발전기(GEN)의 로터가 접속된다. 또, 압축기 차실(20)과 터빈 차실(60)은, 서로 접속되어 가스 터빈 차실(5)을 이룬다. 또한, 이하에서는, 로터축선(Ar)이 뻗는 방향을 축선 방향(Da), 이 로터축선(Ar)을 중심으로 한 원주 방향을 간단히 원주 방향(Dc)이라 하고, 로터축선(Ar)에 대하여 수직인 방향을 직경 방향(Dr)이라 한다. 또, 축선 방향(Da)에서 터빈(50)을 기준으로 하여 압축기(10) 측을 축선 상류 측(Dau), 그 반대 측을 축선 하류 측(Dad)이라 한다. 또, 직경 방향(Dr)에서 로터축선(Ar)에 가까워지는 측을 직경 방향 내측(Dri), 그 반대 측을 직경 방향 외측(Dro)이라 한다.

압축기 로터(11)는, 로터축선(Ar)을 중심으로 하여 축선 방향(Da)으로 뻗는 로터축(12)과, 이 로터축(12)에 장착되어 있는 복수의 동익 열(13)을 갖는다. 복수의 동익 열(13)은, 축선 방향(Da)으로 나열되어 있다. 각 동익 열(13)은, 모두 원주 방향(Dc)으로 나열되어 있는 복수의 동익(14)으로 구성된다. 복수의 동익 열(13)의 각 축선 하류 측(Dad)에는, 정익 열(18)이 배치되어 있다. 각 정익 열(18)은, 압축기 차실(20)의 내측에 마련되어 있다. 각 정익 열(18)은, 모두 원주 방향(Dc)으로 나열되어 있는 복수의 정익(19)으로 구성되어 있다. 따라서, 이 압축기(10)는, 축류 유체 기계이다.

터빈 로터(51)는, 로터축선(Ar)을 중심으로 하여 축선 방향(Da)으로 뻗는 로터축(52)과, 이 로터축(52)에 장착되어 있는 복수의 동익 열(53)을 갖는다. 복수의 동익 열(53)은, 축선 방향(Da)으로 나열되어 있다. 각 동익 열(53)은, 모두 원주 방향(Dc)으로 나열되어 있는 복수의 동익(54)으로 구성된다. 복수의 동익 열(53)의 각 축선 상류 측(Dau)에는, 정익 열(58)이 배치되어 있다. 각 정익 열(58)은, 터빈 차실(60)의 내측에 마련되어 있다. 각 정익 열(58)은, 모두 원주 방향(Dc)으로 나열되어 있는 복수의 정익(59)으로 구성되어 있다. 따라서, 이 터빈(50)은, 축류 유체 기계이다.

이상과 같이, 가스 터빈(1)을 구성하는 압축기(10) 및 터빈(50)이 축류 유체 기계이기 때문에, 이 가스 터빈(1)도 축류 유체 기계이다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 압축기(10)는, 정익(19)을 유지하는 복수의 유지링(30)을 더 구비한다. 복수의 유지링(30)은, 축선 방향(Da)으로 나열되어 있다. 유지링(30)은, 로터축선(Ar)을 중심으로 하여 통형상의 링 본체(31)와, 링 본체(31)로부터 직경 방향 외측(Dro)으로 돌출되는 링 각부(脚部)(32)를 갖는다. 링 각부(32)는, 원주 방향(Dc)으로 뻗어 있다. 압축기 차실(20)은, 로터축선(Ar)을 중심으로 하여 통형상의 차실 본체(21)와, 차실 본체(21)로부터 직경 방향 내측(Dri)으로 돌출되는 복수의 차실 각부(22)를 갖는다. 유지링(30)은, 그 링 각부(32)가 차실 각부(22)에 계합함으로써, 압축기 차실(20)에 지지된다. 유지링(30)의 직경 방향 내측(Dri)의 부분에는, 하나 이상의 정익 열(18)이 고정되어 있다. 이 유지링(30)의 직경 방향 내측(Dri)과 로터축(12)의 직경 방향 외측(Dro)의 사이의 통형상의 공간은, 공기 압축 유로(39)를 형성한다. 이 공기 압축 유로(39) 내에, 복수의 동익(14) 및 복수의 정익(19)이 배치되어 있다.

압축기 차실(20)에 유입된 공기는, 이 공기 압축 유로(39)를 축선 하류 측(Dad)으로 흐름에 따라 점차 압축되어, 고압이 된다. 따라서, 축류 유체 기계 중 하나인 압축기(10)는, 축선 하류 측(Dad)이 고압 측(Dah)이고, 축선 상류 측(Dau)이 저압 측(Dal)이다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 유지링(30)과 압축기 차실(20)의 각각은, 서로 계합하는 계합부(23, 33)를 갖는다. 압축기 차실(20)의 계합부(23)는, 차실 각부(22)로부터 직경 방향 내측(Dri)으로 돌출되는 볼록부(24)를 갖는다. 이 볼록부(24)는, 원주 방향(Dc)으로 뻗어 있다. 또, 유지링(30)의 계합부(33)는, 링 각부(32)로부터 직경 방향 외측(Dro)으로 돌출되고, 축선 방향(Da)에서 서로 대향하고 있는 한 쌍의 벽판부(34)를 갖는다. 한 쌍의 벽판부(34)는, 원주 방향(Dc)으로 뻗어 있다. 한 쌍의 벽판부(34)의 사이에는, 압축기 차실(20)의 볼록부(24)가 들어가는 홈(35)이 형성된다. 이 홈(35)은, 직경 방향 내측(Dri)을 향하여 오목해져 원주 방향(Dc)으로 뻗어 있다. 유지링(30)의 홈(35)에, 압축기 차실(20)의 볼록부(24)가 들어감으로써, 유지링(30)이 압축기 차실(20)에 계합하게 된다. 단, 볼록부(24)가 홈(35)에 들어간 상태에서도, 축선 방향(Da) 및 직경 방향(Dr)에 있어서, 볼록부(24)와 홈(35)을 형성하는 면과의 사이에는, 약간의 간극이 있다. 유지링(30)과 압축기 차실(20)은, 압축기(10)의 기동 과정 등에 있어서, 축선 방향(Da) 및 직경 방향(Dr)에 있어서 열확산차가 발생한다. 볼록부(24)와 홈(35)을 형성하는 면과의 사이의 간극은, 이 열확산차를 흡수하기 위하여 존재한다. 이와 같이, 볼록부(24)가 홈(35)에 들어간 상태에서도, 볼록부(24)와 홈(35)을 형성하는 면과의 사이에 간극이 있기 때문에, 압축기 차실(20)의 볼록부(24)에 대하여 유지링(30)의 오목부를 약간 상대 이동 가능하다. 즉, 압축기 차실(20)과 유지링(30)이 계합하고 있는 상태에서도, 압축기 차실(20)에 대하여 유지링(30)이 축선 방향(Da) 및 직경 방향(Dr)으로 약간 상대 이동 가능하다.

통형상의 링 본체(31)의 내주면은, 가스 패스면(31p)을 형성한다. 이 가스 패스면(31p)이 공기 압축 유로(39)의 직경 방향 외측(Dro)의 가장자리를 구획 형성한다. 가스 패스면(31p)의 일부는, 동익(14)과 직경 방향에서 대향한다. 이 동익(14)의 직경 방향 외측(Dro)의 끝과 가스 패스면(31p)의 사이의 직경 방향의 간격이 팁 클리어런스(C)이다. 팁 클리어런스(C)가 작으면, 압축기(10)의 기동 과정 등에서, 압축기 로터(11)와 유지링(30)의 직경 방향(Dr)의 열확산차 등에 의하여, 동익(14)이 유지링(30)에 접촉하는 경우가 있다. 한편, 팁 클리어런스(C)가 크면, 팁 클리어런스(C)로부터의 공기의 누출량이 많아진다. 이 때문에, 팁 클리어런스(C)가 크면, 압축기(10)의 성능이 저하된다. 따라서, 압축기(10)의 성능은, 이 팁 클리어런스(C)의 크기에 좌우된다. 이 때문에, 압축기(10)의 제조 과정 등에서는, 이 팁 클리어런스(C)가 측정된다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 터빈(50)은, 복수의 유지링(익환(翼環)이라고 하는 경우도 있음)(70)과 복수의 차열 링(78)과 복수의 분할링(76)을 구비한다. 복수의 유지링(70)은, 축선 방향(Da)으로 나열되어 있다. 유지링(70)은, 로터축선(Ar)을 중심으로 하여 통형상의 링 본체(71)와, 링 본체(71)로부터 직경 방향 외측(Dro)으로 돌출되는 링 각부(72)를 갖는다. 링 각부(72)는, 원주 방향(Dc)으로 뻗어 있다. 터빈 차실(60)은, 로터축선(Ar)을 중심으로 하여 통형상의 차실 본체(61)와, 차실 본체(61)로부터 직경 방향 내측(Dri)으로 돌출되는 복수의 차실 각부(62)를 갖는다. 유지링(70)은, 그 링 각부(72)가 차실 각부(62)에 계합함으로써, 터빈 차실(60)에 지지된다.

정익(59)은, 익형을 이루고 직경 방향(Dr)으로 뻗는 익체(59b)와, 익체(59b)의 직경 방향 외측(Dro)에 마련되어 있는 외측 슈라우드(59o)와, 익체(59b)의 직경 방향 내측(Dri)에 마련되어 있는 내측 슈라우드(59i)를 갖는다. 동익(54)은, 익형을 이루고, 직경 방향(Dr)으로 뻗는 익체(54b)와, 익체(54b)의 직경 방향 내측(Dri)이 마련되어 있는 플랫폼(54p)을 갖는다. 동익(54)은, 이 플랫폼(54p)의 직경 방향 내측(Dri)의 부분이 로터축(52)에 고정되어 있다. 이 플랫폼(54p)은, 정익(59)의 내측 슈라우드(59i)와 축선 방향(Da)에서 인접하고 있다. 분할링(76)은, 축선 방향(Da)에서 인접하는 정익(59)의 외측 슈라우드(59o) 사이에 배치되어 있다. 이 때문에, 분할링(76)은, 직경 방향(Dr)에서 동익(54)과 대향하고 있다.

차열 링(78)은, 분할링(76)과 유지링(70)을 접속한다. 차열 링(78)은, 추가로 정익(59)의 외측 슈라우드(59o)와 유지링(70)을 접속한다. 따라서, 정익(59)은, 차열 링(78)을 개재하여 유지링(70)에 유지된다.

정익(59)의 내측 슈라우드(59i)와 외측 슈라우드(59o)와의 사이, 및 동익(54)의 플랫폼(54p)과 분할링(76)과의 사이의 통형상의 공간은, 연소 가스 유로(79)를 형성한다. 이 연소 가스 유로(79)에는, 연소기(40)로부터의 연소 가스(G)가 유입된다. 연소 가스(G)는, 이 연소 가스 유로(79)를 축선 하류 측(Dad)으로 흐른다. 연소 가스(G)는, 이 연소 가스 유로(79)를 흐르는 과정에서, 터빈 로터(51)에 회전력을 부여한다. 이 때문에, 연소 가스(G)는, 이 연소 가스 유로(79)를 축선 하류 측(Dad)으로 흐름에 따라, 점차 압력이 저하된다. 따라서, 축류 유체 기계 중 하나인 터빈(50)은, 상술한 압축기(10)와는 달리, 축선 하류 측(Dad)이 저압 측(Dal)이며, 축선 상류 측(Dau)이 고압 측(Dah)이다.

분할링(76)에서, 직경 방향 내측(Dri)을 향하는 면은, 가스 패스면(76p)을 형성한다. 이 가스 패스면(76p)이 연소 가스 유로(79)의 직경 방향 외측(Dro)의 가장자리를 획정한다. 가스 패스면(76p)의 일부는, 동익(54)과 직경 방향(Dr)에서 대향한다. 이 동익(54)의 직경 방향 외측(Dro)의 끝과 가스 패스면(76p)의 사이의 직경 방향(Dr)의 간격이 팁 클리어런스이다. 팁 클리어런스가 작으면, 터빈(50)의 기동 과정 등에서, 터빈 로터(51)와 유지링(70)과의 직경 방향(Dr)의 열확산차 등에 의하여, 동익(54)이 분할링(76)에 접촉하는 경우가 있다. 한편, 팁 클리어런스가 크면, 팁 클리어런스로부터의 연소 가스(G)의 누출량이 많아진다. 이 때문에, 팁 클리어런스가 크면, 터빈(50)의 성능이 저하된다. 따라서, 터빈(50)의 성능은, 이 팁 클리어런스의 크기에 좌우된다. 이 때문에, 터빈(50)의 제조 과정 등에서는, 이 팁 클리어런스가 측정된다.

다음으로, 압축기(10)의 상태를 팁 클리어런스의 측정에 적합한 상태로 하기 위한 운전 상태 재현 구조에 대하여 설명한다.

이 운전 상태 재현 구조는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 압축기 차실(20)을 직경 방향(Dr)으로 관통하는 원기둥상의 관통 구멍(28)과, 이 관통 구멍(28)에 삽통되는 편심핀(80)과, 이 관통 구멍(28)의 직경 방향 외측(Dro)의 부분을 덮는 덮개(89)를 갖는다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 압축기 차실(20)은, 상반 차실(20u)과 하반 차실(20l)을 갖는다. 상반 차실(20u)은, 로터축선(Ar)을 기준으로 하여, 압축기 차실(20)의 상반을 구성한다. 또, 하반 차실(20l)은, 로터축선(Ar)을 기준으로 하여, 압축기 차실(20)의 하반을 구성한다. 상반 차실(20u)의 원주 방향(Dc)의 양단에는, 직경 방향 외측(Dro)으로 돌출되는 플랜지(20fu)가 형성되어 있다. 또, 하반 차실(20l)의 원주 방향(Dc)의 양단에도, 직경 방향 외측(Dro)으로 돌출되는 플랜지(20fl)가 형성되어 있다. 상반 차실(20u)과 하반 차실(20l)은, 서로의 플랜지(20fu, 20fl)가 볼트에 의하여 연결됨으로써 결합한다. 상술한 압축기 차실(20)의 관통 구멍(28)은, 본 실시형태에서는, 하반 차실(20l) 내에서, 원주 방향(Dc)에서 서로 다른 2개의 위치에 형성되어 있다. 또한, 복수의 유지링(30)도, 각각 복수의 부분 유지링을 원주 방향(Dc)으로 나열하여 구성된다. 바꾸어 말하면, 하나의 부분 유지링은, 유지링(30)에 있어서의 원주 방향의 일부분을 구성한다.

도 3, 도 5, 도 7에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(28)의 중심축의 위치인 관통 중심 위치(Phc)는, 축선 방향(Da)에서 압축기 차실(20) 내의 계합부(23)가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 치우친 위치이다. 여기에서, 축선 상류 측(Dau)으로 치우친 위치란, 압축기 차실(20)의 계합부(23)의 축선 방향(Da)에 있어서의 중심 위치(Ppc)로부터 축선 상류 측(Dau)으로 약간 떨어진 위치이다. 또, 압축기 차실(20)의 계합부(23)의 축선 방향(Da)에 있어서의 중심 위치(Ppc)란, 이 계합부(23)가 갖는 볼록부(24)의 축선 방향(Da)에 있어서의 중심 위치, 즉 볼록부폭 중심 위치이다. 따라서, 관통 중심 위치(Phc)는, 압축기 차실(20) 내의 계합부(23)가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 볼록부폭 중심 위치(Ppc)로부터 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 약간 떨어진 위치이다.

원주 방향(Dc)으로 뻗는 볼록부(24)는, 도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 축선 방향(Da)에서 마주보는 측을 향하는 한 쌍의 면(24u, 24d)을 갖는다. 한 쌍의 면(24u, 24d) 중, 한쪽의 면은, 다른 쪽의 면보다 축선 상류 측(Dau)에 위치하고 또한 축선 상류 측(Dau)을 향하는 상류 단면(24u)이다. 또, 다른 쪽의 면은, 상류 단면(24u)보다 축선 하류 측(Dad)에 위치하고 또한 축선 하류 측(Dad)을 향하는 하류 단면(24d)이다. 이 볼록부(24)가 들어가는 홈(35)은, 축선 방향(Da)에서 마주 보는 한 쌍의 면(35u, 35d)을 갖는다. 한 쌍의 면(35u, 35d) 중, 한쪽의 면은, 다른 쪽의 면보다 축선 상류 측(Dau)에 위치하고 또한 축선 하류 측(Dad)을 향하는 상류 홈측 면(35u)이다. 또, 다른 쪽의 면은, 상류 홈측 면(35u)보다 축선 하류 측(Dad)에 위치하고 또한 축선 상류 측(Dau)을 향하는 하류 홈측 면(35d)이다. 볼록부(24)가 홈(35)에 들어간 상태에서는, 볼록부(24)의 상류 단면(24u)과 홈(35)의 상류 홈측 면(35u)이 축선 방향(Da)에서 대향하고, 볼록부(24)의 하류 단면(24d)과 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)이 축선 방향(Da)에서 대향한다.

볼록부(24)는, 관통 구멍(28)에 의하여 일부가 결여되어 있다. 구체적으로, 볼록부(24)의 상류 단면(24u)은, 원주 방향(Dc)에 있어서의 관통 중심 위치(Phc)를 포함하는 부분이 결여되어 있다. 이 볼록부(24)의 상류 단면(24u)은, 축선 방향(Da)에서 관통 중심 위치(Phc)보다 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dl))의 위치이다. 한편, 볼록부(24)의 하류 단면(24d)은, 원주 방향(Dc)의 전체 영역에 걸쳐 존재하고, 상류 단면(24u)과 같이 결여된 부분이 없다. 이 볼록부(24)의 하류 단면(24d)은, 축선 방향(Da)에서 관통 중심 위치(Phc)보다 축선 하류 측(Dad)(고압 측(Dh))의 위치이다.

편심핀(80)은, 관통 구멍(28)에 삽통 가능한 원기둥상의 핀 본체(81)와, 핀 본체(81)의 핀 중심축선(Ap)이 뻗는 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 핀 본체(81)의 끝에 형성되어 있는 편심부(82)를 갖는다. 원기둥상의 핀 본체(81)의 외경은, 관통 구멍(28)의 내경과 실질적으로 동일하다. 이 때문에, 핀 본체(81)를 관통 구멍(28)에 삽통시키면, 핀 중심축선(Ap)과 관통 구멍(28)의 관통 중심 위치(Phc)가 실질적으로 일치한다. 또, 핀 본체(81)를 관통 구멍(28)에 삽통시키면, 핀 본체(81)의 외주면과 관통 구멍(28)의 내주면이 접한다. 편심부(82)는, 핀 중심축선(Ap)과 평행이며 또한 핀 중심축선(Ap)에서 떨어진 편심축(Ad)을 중심으로 하여 원기둥상을 이루고 있다. 이 편심부(82)의 외경은, 핀 본체(81)의 외경보다 작다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 핀 본체(81)의 끝이며, 편심부(82)가 마련되어 있는 측과는 반대 측의 끝에는, 편심부(82) 측으로 오목한 렌치 구멍(83)이 형성되어 있다.

편심핀(80)의 핀 연장 방향(Dp)의 전체 길이는, 편심핀(80)을 관통 구멍(28)에 삽통시키고, 이 편심핀(80)을 직경 방향 내측(Dri)으로 가장 압입했을 때, 관통 구멍(28)을 덮개(89)로 덮을 때에, 편심핀(80)이 덮개(89)에 간섭하는 길이이다.

다음으로, 도 8에 나타내는 플로차트에 따라, 압축기(10)의 제조 과정에서의 팁 클리어런스의 측정 순서에 대하여 설명한다.

먼저, 팁 클리어런스를 측정 가능한 상태로 압축기(10)를 조립한다(S1: 준비 공정). 이 준비 공정 (S1)에서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 먼저 하반 차실(20l)을 설치 장소에 설치한다. 다음으로, 복수의 유지링(30)의 각각의 하측 부분 유지링(30l)을 하반 차실(20l) 내에 장착한다. 다음으로, 압축기 로터(11)를 마련한다. 그리고, 복수의 유지링(30) 중, 하나의 유지링(30)의 상측 부분 유지링(30u)을 하측 부분 유지링(30l)에 접속한다. 즉, 복수의 유지링(30) 중, 하나의 유지링(30)만 조립한다. 또한, 여기에서는, 압축기(10)가 3개의 유지링(30)을 구비하고, 3개의 유지링(30) 중, 축선 방향(Da)에 있어서의 한 가운데의 유지링(30a)만 조립하여, 이 유지링(30a)을 팁 클리어런스의 측정 대상으로 한다.

이상으로, 준비 공정 (S1)은 완료된다. 준비 공정 (S1)이 완료되면, 이 상태의 압축기를 팁 클리어런스의 측정에 적합한 상태로 한다(S2: 운전 상태 재현 공정).

압축기 로터(11)가 회전하면, 상술한 바와 같이, 공기(A)가 공기 압축 유로(39) 내를 축선 상류 측(Dau)으로부터 축선 하류 측(Dad)으로 흐른다. 공기(A)의 압력은, 공기(A)가 축선 하류 측(Dad)으로 흐름에 따라 점차 높아진다. 따라서, 운전 상태의 압축기(10)에서는, 하나의 정익(19)을 기준으로 하여, 축선 하류 측(Dad)이 고압 측(Dah)이 되고, 축선 상류 측(Dau)이 저압 측(Dal)이 된다. 즉, 운전 상태의 압축기(10)에서는, 하나의 정익(19)을 기준으로 하여, 축선 하류 측(Dad)의 공간과 축선 상류 측(Dau)의 공간과의 사이에서 압력차가 발생한다. 이 때문에, 운전 상태의 압축기(10)에서는, 정익(19)에 축선 상류 측(Dau) 방향의 힘이 작용한다. 그런데, 상술한 바와 같이, 압축기 차실(20)과 유지링(30)이 계합하고 있는 상태에서도, 압축기 차실(20)에 대하여 유지링(30)을 약간 상대 이동 가능하다. 압축기 차실(20)은 터빈 차실(60)에 고정되어 있지만, 유지링(30)은, 압축기 차실(20)에 대하여 축선 방향(Da)으로 이동 가능하게 유지되어 있다. 따라서, 유지링(30)은, 축선 상류 측(Dau)의 방향으로 상술한 압력 차분의 힘을 받아, 유지링(30)의 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)이 압축기 차실(20)의 볼록부(24)의 하류 단면(24d)에 접촉할 때까지, 축선 상류 측(Dau)의 방향으로 이동한다. 즉, 정익(19)을 유지하고 있는 유지링(30)은, 정익(19)에 작용하는 축선 상류 측(Dau) 방향의 힘에 의하여, 압축기 차실(20)에 대하여 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 약간 상대 이동한다. 그 결과, 운전 상태의 압축기(10)에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 유지링(30)에 있어서의 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)과 압축기 차실(20)에 있어서의 볼록부(24)의 하류 단면(24d)이 접하게 된다. 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)과 볼록부(24)의 하류 단면(24d)이 접하고 있는 상태에서는, 양면(24d, 35d)의 위치를 기준으로 하여, 축선 하류 측(Dad)의 공간과 축선 상류 측(Dau)의 공간과의 사이에서 상기와 동일한 압력차가 발생한다.

도 3 및 도 6에 나타내는 바와 같이, 직경 방향(Dr)에서 유지링(30)과 압축기 차실(20)과의 사이의 공간 중, 유지링(30) 및 압축기 차실(20)의 계합부(23, 33)를 기준으로 하여 축선 하류 측(Dad)의 하류 측 공간(Sd)에는, 공기 압축 유로(39)로부터의 공기(A)가 유입된다. 운전 상태의 압축기(10)에서는, 상술한 바와 같이, 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)과 볼록부(24)의 하류 단면(24d)이 접하고 또한 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)과 볼록부(24)의 하류 단면(24d)이 각각 원주 방향(Dc)의 전체 영역에 걸쳐 존재하고 있으므로, 하류 측 공간(Sd)에 유입된 공기가 유지링(30) 및 압축기 차실(20)의 계합부(23, 33)를 통하여, 상류 측 공간(Su)으로 유출되는 것을 억제할 수 있다. 즉, 운전 상태의 압축기(10)에서는, 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)과 볼록부(24)의 하류 단면(24d)이, 하류 측 공간(Sd) 내의 공기가 상류 측 공간(Su)으로 유출되는 것을 억제하는 시일면이 된다. 또, 상술한 바와 같이, 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)과 볼록부(24)의 하류 단면(24d)이 접하고 있는 상태에서는, 양면(24d, 35d)의 위치를 기준으로 하여, 축선 하류 측(Dad)의 공간과 축선 상류 측(Dau)의 공간과의 사이에서 압력차가 발생한다. 구체적으로, 홈(35)의 직경 방향 외측(Dro)을 향하는 바닥면(35t)과 볼록부(24)의 직경 방향 내측(Dri)을 향하는 내측 단면(24t)과의 사이에 형성되고, 상류 측 공간(Su)에 연통하는 상류 측 간극 공간(Sdu)과, 축선 하류 측(Dad)에 있어서의 벽판부(34)의 직경 방향 외측(Dro)을 향하는 외측 단면(34d)과 차실 각부(22)의 직경 방향 내측(Dri)을 향하는 내측 단면(22d)과의 사이에 형성되며, 하류 측 공간(Sd)에 연통하는 하류 측 간극 공간(Sdd)과의 사이에, 상기와 동일한 압력차가 발생한다. 이 압력차로 발생하는 힘에 의하여 서로 접촉하는 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)과 볼록부(24)의 하류 단면(24d)이, 상술한 바와 같이, 시일면이 된다.

팁 클리어런스 측정에서의 측정 기점 중 하나인 유지링(30)의 내주면의 내경은, 축선 방향(Da)의 위치에 따라 다르다. 이 때문에, 압축기 차실(20)에 대한 유지링(30)의 축선 방향(Da)의 상대 위치가, 팁 클리어런스의 측정 시와 압축기(10)의 운전 시에서 다르면, 운전 상태의 압축기(10)에 있어서의 팁 클리어런스를 측정할 수 없다.

따라서, 본 실시형태에서는, 운전 상태 재현 공정 (S2)의 실행에 의하여, 압축기 차실(20)에 대한 유지링(30)의 축선 방향(Da)의 상대 위치를 압축기(10)의 운전 시의 위치로 한다. 구체적으로, 이 운전 상태 재현 공정 (S2)에서는, 도 4에 나타내는 바와 같이, 원주 방향(Dc)에서 서로 다른 4개의 누름 위치(PPj, PPp)로부터 유지링(30)을 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dl))으로 누른다. 유지링(30)을 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dl))으로 누를 때에, 운전 상태 재현 공정 (S2)에서는, 잭(J)을 이용하여 유지링(30)을 축선 상류 측(Dau)으로 누르는 잭 조작 공정 (S2a)과, 편심핀(80)을 이용하여 유지링(30)을 축선 상류 측(Dau)으로 누르는 핀 조작 공정 (S2b)를 병행하여 실행한다. 4개의 누름 위치(PPj, PPp) 중, 2개의 누름 위치(PPj)가 잭(J)에 의한 누름 위치이며, 나머지 2개의 누름 위치(PPj)가 편심핀(80)에 의한 누름 위치이다.

잭 조작 공정 (S2a)에서는, 먼저 도 4 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 2개의 누름 위치(PPj)의 각각에 잭(J)을 배치한다. 여기에서는, 측정 대상인 축선 방향(Da)의 한 가운데의 유지링(30a)과, 이 유지링(30a)의 축선 하류 측(Dad)에 인접하는 하류 측 유지링(30b)의 하측 부분 유지링(30l)과의 사이에, 잭(J)을 배치한다. 준비 공정 (S1)이 완료된 단계에서, 측정 대상의 유지링(30a)과, 하류 측 유지링(30b)의 하측 부분 유지링(30l)과의 사이이며 하측의 부분은, 하반 차실(20l)로 덮여 있기 때문에, 잭(J)을 배치할 수 없다. 이 때문에, 잭 조작 공정 (S2a)에서는, 측정 대상의 유지링(30a)의 하류 측 단면(고압 측 단면)(31d)과, 하류 측 유지링(30b)의 하측 부분 유지링(30l)의 상류 측 단면(저압 측 단면)(31u)과의 사이이며, 하측 부분 유지링(30l)의 상측의 부분, 즉 하측 부분 유지링(30l)의 원주 방향(Dc)의 양단의 부분에, 잭(J)을 배치한다. 이와 같이 잭(J)을 배치한 위치가, 도 4 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 잭(J)에 의한 누름 위치(PPj)이다.

2개의 잭(J)의 배치가 완료되면, 2개의 잭(J)을 조작하여, 측정 대상의 유지링(30a)의 고압 측 단면(31d) 중에서, 누름 위치(PPj)에 잭(J)의 동작단을 접촉시켜, 이 누름 위치(PPj)를 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 누른다.

그런데, 2개의 잭(J)만으로 측정 대상의 유지링(30a)을 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 누르면, 도 10에 나타내는 바와 같이, 통형상의 유지링(30a)의 중심축선이 로터축선(Ar)에 대하여 기울어져, 정확한 팁 클리어런스(C)를 측정할 수 없다.

따라서, 본 실시형태에서는, 측정 대상의 유지링(30a) 중, 도 4 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 잭(J)에 의한 누름 위치(PPj)보다 아래의 위치를 편심핀(80)에 의한 누름 위치(PPp)로 하고, 이 누름 위치(PPp)를 편심핀(80)으로 누른다. 핀 조작 공정 (S2b)에서는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 압축기 차실(20)의 2개의 관통 구멍(28)에 편심핀(80)을 삽통한다. 이때, 편심핀(80)의 편심부(82)를, 직경 방향 내측(Dri)을 향하게 하여, 이 편심핀(80)을 관통 구멍(28)에 삽통한다. 그리고, 이 편심핀(80)을 관통 구멍(28) 내에서 회전시킨다. 즉, 편심핀(80)을 관통 구멍(28)의 내주면에 대하여 상대 변위시킨다. 이때, 편심핀(80)의 렌치 구멍(83)에 렌치의 선단을 끼워넣고, 렌치를 조작하여, 편심핀(80)을 관통 구멍(28) 내에서 회전시킨다.

준비 공정 (S1)이 완료된 단계에서, 압축기 차실(20)의 볼록부(24)는, 유지링(30)의 홈(35) 내에서, 축선 방향(Da) 중 어느 하나의 위치에 위치하고 있다. 만약, 준비 공정 (S1)이 완료된 단계에서, 도 5에 나타내는 바와 같이, 볼록부(24)의 상류 단면(24u)이 홈(35)의 상류 홈측 면(35u)과 접하고, 볼록부(24)의 하류 단면(24d)이 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)으로부터 축선 상류 측(Dau)으로 떨어져 있다고 가정한다. 즉, 유지링(30)이 압축기 차실(20)에 대하여 가장 축선 하류 측(Dad)(고압 측(Dh))에 위치하고 있다고 가정한다. 핀 중심축선(Ap)(≒관통 중심 위치(Phc))을 중심으로 하여 편심핀(80)을 회전시키면, 도 6에 나타내는 바와 같이, 편심핀(80)의 편심부(82)가 축선 상류 측(Dau)으로 이동하여, 편심부(82)의 일부가 볼록부(24)의 상류 단면(24u)보다 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))에 위치하게 된다. 이 때문에, 편심부(82)의 일부가 홈(35)의 상류 홈측 면(35u)에 접하여, 홈(35)이 형성되어 있는 유지링(30)을 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 누른다. 그 결과, 측정 대상의 유지링(30)은, 압축기 차실(20)에 대하여 상대적으로 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 이동하고, 볼록부(24)의 하류 단면(24d)이 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)과 접하게 된다. 즉, 측정 대상의 유지링(30)과 압축기 차실(20)과의 축선 방향(Da)의 위치 관계는, 이 단계에서 운전 상태의 압축기(10)와 동일해진다.

운전 상태 재현 공정 (S2)에서의 작업이 완료되면, 이 작업에서 실현된 상태를 유지하면서, 도 3에 나타내는 바와 같이, 측정 대상의 유지링(30)의 가스 패스면(31p)과 이 가스 패스면(31p)에 대향하는 동익(14)의 선단과의 사이의 팁 클리어런스(C)를 측정한다(S3: 측정 공정). 이 측정 공정 (S3)에서는, 예를 들면 시판 중인 간극 게이지 등의 클리어런스계를 이용하여, 팁 클리어런스(C)를 측정한다. 또한, 클리어런스계로서는, 어떤 것을 이용해도 된다. 예를 들면, 팁 클리어런스(C)의 변화에 따라, 유지링(30)의 가스 패스면(31p)과 동익(14)의 선단과의 사이의 정전 용량이 변화하는 것을 이용하여, 팁 클리어런스(C)를 측정하는 정전 용량식의 클리어런스계여도 된다.

이상으로, 압축기(10)의 제조 과정에서의 팁 클리어런스의 측정이 완료된다.

측정 공정 (S3)에 의하여 얻어진 팁 클리어런스가 허용 범위 내가 아니면, 측정 대상의 유지링(30a)의 하측 부분 유지링(30l)과 상측 부분 유지링(30u)의 조립을 재차 행하는 등의 작업을 행한다. 한편, 측정 공정 (S3)에 의하여 얻어진 팁 클리어런스가 허용 범위 내이면, 상반 차실(20u)을 하반 차실(20l)에 조립하는 등의 작업을 행하여, 압축기(10)를 완성시킨다. 측정 공정 (S3) 후, 압축기(10)를 완성시키는 작업전에, 압축기 차실(20)의 관통 구멍(28)으로부터 편심핀(80)을 빼내어, 관통 구멍(28)을 덮개(89)로 막는다. 편심핀(80)의 핀 연장 방향(Dp)의 전체 길이는, 상술한 바와 같이, 이 편심핀(80)을 관통 구멍(28)에 압입했을 때, 관통 구멍(28)을 덮개(89)로 덮을 때에, 편심핀(80)이 덮개(89)에 간섭하는 길이이다. 이 때문에, 관통 구멍(28)에 편심핀(80)을 그대로 둔 경우에는, 관통 구멍(28)을 덮개(89)로 덮을 수 없다. 따라서, 본 실시형태에서는, 관통 구멍(28)으로부터의 편심핀(80) 제거를 잊는 것을 방지할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 제조 과정에 있어서도, 운전 상태 재현 공정 (S2)의 실행에 의하여, 압축기(10)의 운전 상태에 가까운 상태에서의 팁 클리어런스(C)를 측정할 수 있다.

[제2 실시형태]

축류 유체 기계의 제2 실시형태에 대하여, 도 11 및 도 12를 참조하여 설명한다. 또한, 본 실시형태를 포함하여 이하의 실시형태의 축류 유체 기계는, 운전 상태 재현 구조가 제1 실시형태와 다르지만, 다른 구조는 제1 실시형태의 축류 유체 기계의 구조와 기본적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는, 운전 상태 재현 구조를 중심으로 하여 설명한다.

제1 실시형태의 압축기 차실(20)의 계합부(23)는, 볼록부(24)를 갖는다. 또, 제1 실시형태의 유지링(30)의 계합부(33)는, 홈(35)을 형성하는 한 쌍의 벽판부(34)를 갖는다. 그러나, 볼록부와 홈의 배치 관계가 반대인 경우도 있다. 즉, 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 압축기 차실(20)의 계합부(23a)가 홈(26)을 형성하는 한 쌍의 벽판부(25)를 갖고, 유지링(30)의 계합부(33a)가 볼록부(36)를 갖는 경우도 있다. 상술한 바와 같이, 운전 상태의 압축기(10)에서는, 정익(19)을 유지하고 있는 유지링(30)에는 축선 상류 측(Dau) 방향의 힘이 작용한다. 이 때문에, 운전 상태의 압축기(10)에서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 유지링(30)에 작용하는 축선 상류 측(Dau) 방향의 힘에 의하여, 유지링(30)에 있어서의 볼록부(36)의 상류 단면(36u)과 압축기 차실(20)에 있어서의 홈(26)의 상류 홈측 면(26u)이 접하게 된다.

본 실시형태의 압축기(10)는, 압축기 차실(20)의 계합부(23a)가 한 쌍의 벽판부(25)를 갖고, 유지링(30)의 계합부(33a)가 볼록부(36)를 갖는 경우의 운전 상태 재현 구조를 갖는다. 본 실시형태의 운전 상태 재현 구조는, 제1 실시형태의 운전 상태 재현 구조와 마찬가지로, 압축기 차실(20)을 직경 방향(Dr)으로 관통하는 원기둥상의 관통 구멍(28)과, 이 관통 구멍(28)에 삽통되는 편심핀(80)과, 이 관통 구멍(28)의 직경 방향 외측(Dro)의 부분을 덮는 덮개(89)(도 3 참조)를 갖는다.

본 실시형태에 있어서, 관통 구멍(28)의 중심축의 위치인 관통 중심 위치(Phc)는, 축선 방향(Da)에서 압축기 차실(20) 내의 계합부(23a)가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 축선 하류 측(Dad)(고압 측(Dah))으로 치우친 위치이다. 여기에서, 축선 하류 측(Dad)으로 치우친 위치란, 압축기 차실(20)의 계합부(23a)의 축선 방향(Da)에 있어서의 중심 위치(Pcc)보다 축선 하류 측(Dad)의 위치이다. 또, 압축기 차실(20)의 계합부(23a)의 축선 방향(Da)에 있어서의 중심 위치(Pcc)란, 이 계합부(23a)가 형성하는 홈(26)의 축선 방향(Da)에 있어서의 중심 위치, 즉 홈폭 중심 위치이다. 따라서, 관통 중심 위치(Phc)는, 압축기 차실(20) 내의 계합부(23a)가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 홈폭 중심 위치(Pcc)보다 축선 하류 측(Dad)(고압 측(Dah))의 위치이다.

압축기 차실(20)의 한 쌍의 벽판부(25) 중, 축선 하류 측(Dad)(고압 측(Dah))의 벽판부(25)는, 관통 구멍(28)에 의하여 일부가 결여되어 있다. 한편, 한 쌍의 벽판부(25) 중, 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))의 벽판부(25)는, 원주 방향(Dc)의 전체 영역에 걸쳐 존재한다. 이 때문에, 운전 상태의 압축기(10)에서는, 상술한 바와 같이, 유지링(30)에 작용하는 축선 상류 측(Dau) 방향의 힘에 의하여, 유지링(30)에 있어서의 볼록부(36)의 상류 단면(36u)과 압축기 차실(20)에 있어서의 홈(26)의 상류 홈측 면(26u)이 접하고, 양면(26u, 36u)이 시일면이 된다.

본 실시형태의 편심핀(80)은, 제1 실시형태의 편심핀(80)과 동일하다.

본 실시형태에서도, 제1 실시형태와 마찬가지로, 준비 공정 후에, 운전 상태 재현 공정을 실행한다. 준비 공정이 완료된 단계에서, 압축기 차실(20)의 홈(26) 내에서, 유지링(30)의 볼록부(36)는, 축선 방향(Da) 중 어느 하나의 위치에 위치하고 있다. 만약, 준비 공정이 완료된 단계에서, 도 11에 나타내는 바와 같이, 볼록부(36)의 하류 단면(36d)이 홈(26)의 하류 홈측 면(26d)과 접하고, 볼록부(36)의 상류 단면(36u)이 홈(26)의 상류 홈측 면(26u)으로부터 축선 하류 측(Dad)으로 떨어져 있다고 가정한다. 즉, 유지링(30)이 압축기 차실(20)에 대하여 가장 축선 하류 측(Dad)(고압 측(Dh))에 위치하고 있다고 가정한다. 본 실시형태에 있어서, 핀 조작 공정에서, 핀 중심축선(Ap)(≒관통 중심 위치(Phc))을 중심으로 하여 편심핀(80)을 회전시키면, 도 12에 나타내는 바와 같이, 편심부(82)가 축선 상류 측(Dau)으로 이동하고, 편심부(82)의 일부가 홈(26)의 하류 홈측 면(26d)보다 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))에 위치하게 된다. 이 때문에, 편심부(82)의 일부가 볼록부(36)의 하류 단면(36d)에 접하여, 볼록부(36)가 형성되어 있는 유지링(30)을 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 누른다. 그 결과, 유지링(30)은, 압축기 차실(20)에 대하여 상대적으로 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 이동하고, 볼록부(36)의 상류 단면(36u)이 홈(26)의 상류 홈측 면(26u)과 접하게 된다. 즉, 유지링(30)과 압축기 차실(20)과의 축선 방향(Da)의 위치 관계는, 핀 조작 공정을 포함하는 운전 상태 재현 공정의 실행으로 운전 상태의 압축기(10)와 동일해진다.

따라서, 본 실시형태에서도, 운전 상태 재현 공정의 실행에 의하여, 압축기(10)의 운전 상태에 가까운 상태에서의 팁 클리어런스를 측정할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 차실 각부(22)에 있어서의 축선 하류 측(Dad)의 면인 하류 단면(22da)이 원주 방향(Dc)의 전체 영역에 걸쳐 존재하고 있다. 그러나, 이 하류 단면(22da)은, 일부 절결되어 있어도 된다.

편심핀(80)의 강도를 높이기 위하여, 편심핀(80)의 외경을 크게 하고자 하는 경우가 있다. 이 경우, 편심핀(80)이 삽입되는 차실 각부(22)의 관통 구멍(28)의 직경을 크게 할 필요가 있다. 이 관통 구멍(28)의 직경을 크게 하면, 상술한 하류 단면(22da)이, 일부 절결되는 경우가 있다. 따라서, 이 예를 제2 실시형태의 변형예로서 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한다.

본 변형예의 편심핀(80a)에 있어서의 핀 본체(81a)의 외경은, 제2 실시형태의 편심핀(80)에 있어서의 핀 본체(81)의 외경보다 크다. 또, 본 변형예의 편심핀(80a)에 있어서의 편심부(82a)의 외경은, 제2 실시형태의 편심핀(80)에 있어서의 편심부(82)의 외경보다 크다. 이 때문에, 본 변형예에서, 편심핀(80a)이 삽입되는 차실 각부(22)의 관통 구멍(28a)의 내경도, 제2 실시형태의 차실 각부(22)에 있어서의 관통 구멍(28)의 내경보다 크다.

본 변형예에서는, 차실 각부(22)의 관통 구멍(28a)에 의하여, 차실 각부(22)의 하류 단면(22da)이 일부 절결되어 있다. 이 절결부(22c)로부터는, 편심핀(80a)의 일부가 축선 하류 측(Dad)으로 돌출되어 있다. 이와 같이, 차실 각부(22)의 하류 단면(22da)이 일부 절결되어 있어도, 핀 중심축선(Ap)을 중심으로 하여 편심핀(80a)을 회전시킬 수 있다. 이 때문에, 본 변형예에서도, 편심핀(80a)을 회전시킴으로써, 제2 실시형태와 마찬가지로, 볼록부(36)의 상류 단면(36u)과 홈(26)의 상류 홈측 면(26u)을 접촉시킬 수 있어, 양면(36u, 26u)이 시일면이 된다. 즉, 본 변형예에서도, 제2 실시형태와 마찬가지로, 유지링(30)과 압축기 차실(20)의 축선 방향(Da)의 위치 관계는, 핀 조작 공정을 포함하는 운전 상태 재현 공정의 실행으로 운전 상태의 압축기(10)와 동일해진다.

따라서, 본 변형예에서도, 운전 상태 재현 공정의 실행에 의하여, 압축기(10)의 운전 상태에 가까운 상태에서의 팁 클리어런스를 측정할 수 있다.

[제3 실시형태]

축류 유체 기계의 제3 실시형태에 대하여, 도 15를 참조하여 설명한다.

본 실시형태는, 제1 실시형태의 변형예이다. 제1 실시형태의 운전 상태 재현 구조는, 관통 구멍(28)에 삽통되는 핀이 편심핀(80)이다. 한편, 본 실시형태의 운전 상태 재현 구조는, 관통 구멍(28)에 삽통되는 핀이 테이퍼 핀(85)이다. 본 실시형태의 운전 상태 재현 구조는, 제1 실시형태의 운전 상태 재현 구조의 편심핀(80)이 테이퍼 핀(85)으로 바뀐 것을 제외하고, 제1 실시형태의 운전 상태 재현 구조와 동일한 구조이다.

테이퍼 핀(85)은, 관통 구멍(28)에 삽통 가능한 원기둥상의 핀 본체(86)를 갖는다. 이 핀 본체(86)에서, 핀 중심축선(Ap)이 뻗는 핀 연장 방향(Dp)의 제1 측(Dp1)의 제1 단부에는, 핀 연장 방향(Dp)에 대하여 경사진 테이퍼면(87)이 형성되어 있다. 이 테이퍼면(87)은, 핀 연장 방향(Dp)의 제2 측(Dp2)으로부터 제1 측(Dp1)을 향함에 따라 점차, 핀 본체(86)의 외주면에서 핀 중심축선(Ap)을 중심으로 하여 서로 점대칭인 제1 점(p1)으로부터 제2 점(p2)의 측을 향하는 측으로 경사져 있다.

본 실시형태의 핀 조작 공정에서는, 테이퍼 핀(85)의 제1 단부를 직경 방향 내측(Dri)을 향하게 하고 또한 테이퍼면(87)을 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))을 향하게 하여, 이 테이퍼 핀(85)을 관통 구멍(28) 내에 압입한다. 즉, 관통 구멍(28)의 내주면에 대하여 테이퍼 핀(85)을 상대 이동시킨다. 테이퍼 핀(85)을 관통 구멍(28) 내에 압입하는 과정에서, 테이퍼 핀(85)의 테이퍼면(87)이, 유지링(30)의 한 쌍의 벽판부(34) 중, 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))의 벽판부(34)에 접한다. 구체적으로는, 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))의 벽판부(34) 중, 직경 방향 외측(Dro)을 향하는 직경 방향 외측면(35o)과 상류 홈측 면(35u)과의 모퉁이에 테이퍼면(87)이 접한다. 테이퍼면(87)이 모퉁이에 접한 후도, 테이퍼 핀(85)을 압입하면, 테이퍼면(87) 중에서 모퉁이에 접하는 위치가 축선 상류 측(Dau)으로 이동한다. 이 때문에, 이 테이퍼 핀(85)의 압입에 의하여, 벽판부(34)를 갖는 유지링(30)은, 이 테이퍼 핀(85)보다 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 눌려져, 압축기 차실(20)에 대하여 상대적으로 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 이동하고, 볼록부(24)의 하류 단면(24d)이 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)과 접하게 된다. 즉, 유지링(30)과 압축기 차실(20)과의 축선 방향(Da)의 위치 관계는, 이 핀 조작 공정을 포함하는 운전 상태 재현 공정의 실행으로 운전 상태의 압축기(10)와 동일해진다.

[제4 실시형태]

축류 유체 기계의 제4 실시형태에 대하여, 도 16을 참조하여 설명한다.

본 실시형태는, 제2 실시형태의 변형예이다. 제2 실시형태의 운전 상태 재현 구조는, 관통 구멍(28)에 삽통되는 핀이 편심핀(80)이다. 한편, 본 실시형태의 운전 상태 재현 구조는, 관통 구멍(28)에 삽통되는 핀이 테이퍼 핀(85)이다. 본 실시형태의 운전 상태 재현 구조는, 제2 실시형태의 운전 상태 재현 구조의 편심핀(80)이 테이퍼 핀(85)으로 바뀐 것을 제외하고, 제2 실시형태의 운전 상태 재현 구조와 동일한 구조이다.

테이퍼 핀(85)은, 제3 실시형태의 테이퍼 핀(85)과 동일하다.

본 실시형태의 핀 조작 공정에서도, 제3 실시형태와 마찬가지로, 테이퍼 핀(85)의 제1 단부를 직경 방향 내측(Dri)을 향하게 하고 또한 테이퍼면(87)을 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))을 향하게 하여, 이 테이퍼 핀(85)을 관통 구멍(28) 내에 압입한다. 즉, 관통 구멍(28)의 내주면에 대하여 테이퍼 핀(85)을 상대 이동시킨다. 테이퍼 핀(85)을 관통 구멍(28) 내에 압입하는 과정에서, 테이퍼 핀(85)의 테이퍼면(87)이, 유지링(30)의 볼록부(36)에 접한다. 구체적으로는, 볼록부(36)의 부분에서, 직경 방향 외측(Dro)을 향하는 직경 방향 외측면(36o)과 하류 단면(36d)과의 모퉁이에 테이퍼면(87)이 접한다. 테이퍼면(87)이 모퉁이에 접한 후도, 테이퍼 핀(85)을 압입하면, 테이퍼면(87) 중에서 모퉁이에 접하는 위치가 축선 상류 측(Dau)으로 이동한다. 이 때문에, 이 테이퍼 핀(85)의 압입에 의하여, 볼록부(36)를 갖는 유지링(30)은, 이 테이퍼 핀(85)보다 축선 상류 측(Dau)(저압 측(Dal))으로 눌려져, 볼록부(36)의 상류 단면(36u)이 홈(26)의 상류 홈측 면(26u)과 접하게 된다. 즉, 유지링(30)과 압축기 차실(20)과의 축선 방향(Da)의 위치 관계는, 이 핀 조작 공정을 포함하는 운전 상태 재현 공정의 실행으로 운전 상태의 압축기(10)와 동일해진다.

또한, 본 실시형태 및 제3 실시형태에 있어서, 테이퍼 핀(85)이 삽통되는 관통 구멍(28)의 형상은, 원기둥상이다. 그러나, 이 관통 구멍(28)의 형상은, 각기둥상이어도 된다. 즉, 관통 구멍(28)의 단면 형상은, 원에 한정되지 않는다. 이 경우, 테이퍼 핀(85)의 단면 형상은, 관통 구멍(28)의 단면 형상에 맞는 것이 바람직하다.

[변형예]

이상의 실시형태는, 가스 터빈(1)의 압축기(10)의 팁 클리어런스를 측정하는 예이다. 그러나, 이상에서 설명한 가스 터빈(1)의 압축기(10)와 마찬가지로, 로터와, 정익 열과, 유지링과, 차실을 갖고 또한 유지링과 차실의 각각이 서로 계합하는 계합부를 갖고 있는 축류 유체 기계이면, 본 발명에 관한 운전 상태 재현 구조를 적용할 수 있으며, 이상에서 설명한 팁 클리어런스 측정 방법을 실행할 수 있다.

예를 들면, 이상에서 설명한 가스 터빈(1)의 터빈(50)도 축류 유체 기계이다. 또한, 이 터빈(50)도, 도 2를 이용하여 설명한 바와 같이, 압축기(10)와 마찬가지로, 로터(51)와, 정익 열(58)과, 차실(60)과, 유지링(70)을 갖고 또한 차실(60)과 유지링(70)의 각각이 서로 계합하는 계합부(63, 73)를 갖고 있다. 따라서, 이 터빈(50)에 관해서도, 이상의 각 실시형태에서 설명하고자 하는 어느 하나의 운전 상태 재현 구조를 채용하고, 이 운전 상태 재현 구조를 이용하여, 터빈(50)의 운전 상태를 재현한 상태에서, 이 터빈(50)의 팁 클리어런스를 측정해도 된다. 단, 압축기(10)는, 축선 하류 측(Dad)이 고압 측(Dah)이고 축선 상류 측(Dau)이 저압 측(Dal)인 것에 대하여, 터빈(50)은 축선 하류 측(Dad)이 저압 측(Dal)이며 축선 상류 측(Dau)이 고압 측(Dah)이다. 이 때문에, 터빈(50)에 이상에서 설명하고자 하는 어느 하나의 운전 상태 재현 구조를 채용하는 경우, 압축기(10)의 운전 상태 재현 구조의 관통 중심 위치(Phc)를 기준으로 하여, 이 운전 상태 재현 구조를 축선 방향(Da)에서 대칭인 구조로 하면 된다.

구체적으로는, 예를 들면 터빈(50)에 제1 실시형태의 압축기(10)에 있어서의 운전 상태 재현 구조를 채용하는 경우, 도 17에 나타내는 바와 같이, 관통 구멍(28)의 중심축의 위치인 관통 중심 위치(Phc)는, 축선 방향(Da)에서 터빈 차실(60) 내의 계합부(63)가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 축선 하류 측(Dad)(저압 측(Dal))으로 치우친 위치이다. 여기에서, 축선 하류 측(Dad)으로 치우친 위치란, 터빈 차실(60)의 계합부(63)의 축선 방향(Da)에 있어서의 중심 위치(Ppc)보다 축선 하류 측(Dad)의 위치이다. 또, 터빈 차실(60)의 계합부(63)의 축선 방향(Da)에 있어서의 중심 위치(Ppc)란, 이 계합부(63)가 갖는 볼록부(24)의 축선 방향(Da)에 있어서의 중심 위치, 즉 볼록부폭 중심 위치이다. 따라서, 관통 중심 위치(Phc)는, 터빈 차실(60) 내의 계합부(63)가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 볼록부폭 중심 위치(Ppc)보다 축선 하류 측(Dad)(저압 측(Dal))의 위치이다.

원주 방향(Dc)으로 뻗는 볼록부(24)는, 관통 구멍(28)에 의하여 일부가 결여되어 있다. 구체적으로, 볼록부(24)의 하류 단면(24d)은, 원주 방향(Dc)에 있어서의 관통 중심 위치(Phc)를 포함하는 부분이 결여되어 있다. 이 볼록부(24)의 하류 단면(24d)은, 축선 방향(Da)에서 관통 중심 위치(Phc)보다 축선 하류 측(Dad)(저압 측(Dl))의 위치이다. 한편, 볼록부(24)의 상류 단면(24u)은, 원주 방향(Dc)의 전체 영역에 걸쳐 존재한다. 이 볼록부(24)의 상류 단면(24u)은, 축선 방향(Da)에서 관통 중심 위치(Phc)보다 축선 상류 측(Dau)(고압 측(Dh))의 위치이다.

이상과 같이, 터빈(50)에 제1 실시형태의 압축기(10)에 있어서의 운전 상태 재현 구조를 채용하는 경우, 터빈(50)의 운전 상태 재현 구조는, 제1 실시형태의 운전 상태 재현 구조의 관통 중심 위치(Phc)를 기준으로 하여, 이 운전 상태 재현 구조를 축선 방향(Da)에서 대칭으로 한 구조가 된다. 바꾸어 말하면, 제1 실시형태의 운전 상태 재현 구조를 나타내는 도 6 중의 관통 중심 위치(Phc)를 기준으로 하여, 동 도면이 나타내는 구조를 축선 방향(Da)에서 대칭으로 한 도가, 터빈(50)의 운전 상태 재현 구조를 나타내는 도 17과 일치한다.

운전 상태의 터빈(50)에서는, 정익(59)을 유지하고 있는 유지링(70)에는 축선 하류 측(Dad) 방향의 힘이 작용한다. 이 때문에, 운전 상태의 터빈(50)에서는, 유지링(70)에 있어서의 홈(35)의 상류 홈측 면(35u)과 터빈 차실(60)에 있어서의 볼록부(24)의 상류 단면(24u)이 접하게 된다.

도 17에 나타내는 예에서, 핀 조작 공정의 실행으로 편심핀(80)을 회전시키면, 편심핀(80)의 편심부(82)가 축선 하류 측(Dad)으로 이동하여, 편심부(82)의 일부가 볼록부(24)의 하류 단면(24d)보다 축선 하류 측(Dad)(저압 측(Dal))에 위치하게 된다. 이 때문에, 편심부(82)의 일부가 홈(35)의 하류 홈측 면(35d)에 접하여, 홈(35)이 형성되어 있는 유지링(70)을 축선 하류 측(Dad)(저압 측(Dal))으로 누른다. 그 결과, 유지링(70)은, 터빈 차실(60)에 대하여 상대적으로 축선 하류 측(Dad)(저압 측(Dal))으로 이동하고, 볼록부(24)의 상류 단면(24u)이 홈(35)의 상류 홈측 면(35u)과 접하게 된다. 즉, 유지링(70)과 터빈 차실(60)의 축선 방향(Da)의 위치 관계는, 핀 조작 공정 (S2b)를 포함하는 운전 상태 재현 공정의 실행으로, 운전 상태의 터빈(50)과 동일해진다.

또, 터빈(50)과 같이, 축선 하류 측이 저압 측(Dal)인 축류 유체 기계에, 제2 실시형태의 압축기(10)에 있어서의 운전 상태 재현 구조를 채용하는 경우, 이와 같은 축류 유체 기계의 운전 상태 재현 구조는, 제2 실시형태의 운전 상태 재현 구조의 관통 중심 위치(Phc)를 기준으로 하여, 이 운전 상태 재현 구조를 축선 방향(Da)에서 대칭으로 한 구조가 된다. 또, 축선 하류 측이 저압 측(Dal)인 축류 유체 기계에, 제3 실시형태의 압축기(10)에 있어서의 운전 상태 재현 구조를 채용하는 경우, 이와 같은 축류 유체 기계의 운전 상태 재현 구조는, 제3 실시형태의 운전 상태 재현 구조의 관통 중심 위치(Phc)를 기준으로 하여, 이 운전 상태 재현 구조를 축선 방향(Da)에서 대칭으로 한 구조가 된다. 축선 하류 측이 저압 측(Dal)인 축류 유체 기계에, 제4 실시형태의 압축기(10)에 있어서의 운전 상태 재현 구조를 채용하는 경우, 이와 같은 축류 유체 기계의 운전 상태 재현 구조는, 제4 실시형태의 운전 상태 재현 구조의 관통 중심 위치(Phc)를 기준으로 하여, 이 운전 상태 재현 구조를 축선 방향(Da)에서 대칭으로 한 구조가 된다.

이상의 실시형태에서는, 도 4를 이용하여 설명한 바와 같이, 누름 위치(PPj, PPp)가 4개이며, 그 중, 상측의 2개의 누름 위치(PPj)를 제외한, 하측의 2개의 누름 위치(PPp)가 편심핀(80)에 의한 누름 위치이다. 그러나, 도 18에 나타내는 바와 같이, 누름 위치(PPj, PPp)를 3개로 하고, 상측의 2개의 누름 위치(PPj)를 제외한, 하측의 1개의 누름 위치를 편심핀(80)에 의한 누름 위치(PPp)로 해도 된다. 또, 누름 위치(PPj, PPp)를 5개로 하고, 그 중, 상측의 2개의 누름 위치(PPj)를 제외한, 하측의 3개의 누름 위치를 편심핀(80)에 의한 누름 위치(PPp)로 해도 된다.

이상의 실시형태에서는, 운전 상태 재현 공정에서 잭(J)을 이용하는 점에서, 압축기 차실(20)의 하반 차실(20l)에 상반 차실(20u)이 장착되지 않은 상태로, 운전 상태 재현 공정 및 측정 공정을 실행한다. 그러나, 잭(J)을 이용하지 않고, 핀만을 이용하여 운전 상태 재현 공정을 실행하는 경우에는, 압축기 차실(20)의 하반 차실(20l)에 상반 차실(20u)이 장착되어 있는 상태로, 운전 상태 재현 공정 및 측정 공정을 실행할 수 있다. 이 경우, 도 19에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 로터축선(Ar)보다 상측에 핀(80)에 의한 2개의 누름 위치(PPp)를 설정하고, 로터축선(Ar)보다 하측에도 핀(80)에 의한 2개의 누름 위치(PPp)를 설정한다. 또한, 로터축선(Ar)보다 상측의 누름 위치(PPp)는 1개여도 된다. 또, 로터축선(Ar)보다 하측의 누름 위치(PPp)는 3개 이상이어도 된다.

1: 가스 터빈
2: 가스 터빈 로터
5: 가스 터빈 차실
10: 압축기
11: 압축기 로터
12: 로터축
13: 동익 열
14: 동익
18: 정익 열
19: 정익
20: 압축기 차실
20u: 상반 차실
20l: 하반 차실
20fu, 20fl: 플랜지
21: 차실 본체
22: 차실 각부
22c: 절결부
22d: 내측 단면
22da: 하류 단면
23, 23a: 계합부
24: 볼록부
24t: 내측 단면
24u: 상류 단면
24d: 하류 단면
25: 벽판부
26: 홈
26u: 상류 홈측 면
26d: 하류 홈측 면
28, 28a: 관통 구멍
30: 유지링
30l: 하측 부분 유지링
30u: 상측 부분 유지링
31: 링 본체
31u: 상류 측 단면(저압 측 단면)
31d: 하류 측 단면(고압 측 단면)
31p: 가스 패스면
32: 링 각부
33, 33a: 계합부
34: 벽판부
35: 홈
35u: 상류 홈측 면
35d: 하류 홈측 면
36: 볼록부
36u: 상류 단면
36d: 하류 단면
39: 공기 압축 유로
40: 연소기
50: 터빈
51: 터빈 로터
52: 로터축
53: 동익 열
54: 동익
54b: 익체
54p: 플랫폼
58: 정익 열
59: 정익
59b: 익체
59o: 외측 슈라우드
59i: 내측 슈라우드
60: 터빈 차실
61: 차실 본체
62: 차실 각부
63: 계합부
70: 유지링
71: 링 본체
72: 링 각부
73: 계합부
76: 분할링
76p: 가스 패스면
78: 차열 링
79: 연소 가스 유로
80, 80a: 편심핀
81, 81a: 핀 본체
82, 82a: 편심부
83: 렌치 구멍
85: 테이퍼 핀
86: 핀 본체
87: 테이퍼면
89: 덮개
C: 팁 클리어런스
J: 잭
Su: 상류 측 공간
Sd: 하류 측 공간
p1: 제1 점
p2: 제2 점
Ar: 로터축선
Phc: 관통 중심 위치
Ppc: 계합부의 중심 위치(볼록부폭 중심 위치)
Pcc: 계합부의 중심 위치(홈폭 중심 위치)
Ap: 핀 중심축선
Ad: 편심축
PPj: 잭에 의한 누름 위치
PPp: 핀에 의한 누름 위치
Da: 축선 방향
Dau: 축선 상류 측
Dad: 축선 하류 측
Dc: 원주 방향
Dr: 직경 방향
Dri: 직경 방향 내측
Dro: 직경 방향 외측
Dh: 고압 측
Dl: 저압 측
Dp: 핀 연장 방향
Dp1: 제1 측
Dp2: 제2 측

Claims

로터축선에 대한 원주 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수의 동익을 갖고, 상기 로터축선을 중심으로 하여 회전하는 로터와,
상기 로터축선이 뻗는 축선 방향에서 상기 복수의 동익으로부터 어긋난 위치에서, 상기 원주 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수의 정익을 갖는 정익 열과,
상기 정익 열을 상기 로터축선에 대한 직경 방향 외측으로부터 유지하는 통형상의 유지링과,
상기 유지링을 상기 직경 방향 외측으로부터 지지하는 통형상의 차실을 구비하며,
상기 유지링과 상기 차실의 각각은, 서로 계합하는 계합부를 갖고,
상기 유지링과 상기 차실 중 한쪽 부재의 계합부는, 상기 로터축선에 대한 직경 방향에서 다른 쪽 부재 측으로 돌출되며 또한 상기 원주 방향으로 뻗는 볼록부를 갖고,
상기 다른 쪽 부재의 계합부는, 상기 직경 방향에서 상기 한쪽 부재 측으로 돌출되며 또한 상기 원주 방향으로 뻗고, 상기 축선 방향에서 서로 대향하여 양자 사이에 상기 볼록부가 들어가는 홈을 형성하는 한 쌍의 벽판부를 가지며,
상기 차실에는, 상기 축선 방향에서 상기 차실 내의 상기 계합부가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 상기 축선 방향의 일방 측으로 치우친 관통 중심 위치를 중심으로 하여, 상기 직경 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되고,
상기 차실의 상기 계합부 중에서, 상기 관통 구멍을 기준으로 하여 상기 축선 방향의 타방 측의 부분은, 상기 원주 방향의 전체 영역에 존재하며,
상기 관통 중심 위치를 기준으로 하여 상기 축선 방향의 상기 일방 측이고 또한 상기 원주 방향의 상기 관통 중심 위치의 부분은, 상기 관통 구멍에 의하여 상기 차실의 상기 계합부가 결여되어 있는, 축류 유체 기계.
청구항 1에 있어서,
상기 차실의 상기 계합부는, 상기 볼록부를 갖고,
상기 유지링의 상기 계합부는, 상기 한 쌍의 벽판부를 가지며,
상기 축선 방향에서 마주보는 측 중, 상기 로터의 회전으로 상기 축선 방향으로 흐르는 유체의 압력이 높아지는 측인 고압 측이 상기 타방 측이고, 상기 고압 측에 대한 반대 측인 저압 측이 상기 일방 측이며,
상기 관통 중심 위치는, 상기 축선 방향으로 상기 차실 내의 상기 계합부가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 상기 축선 방향의 상기 저압 측으로 치우친 위치이고,
상기 차실의 상기 볼록부 내에서, 상기 관통 구멍을 기준으로 하여 상기 축선 방향의 상기 고압 측의 부분은, 상기 원주 방향의 전체 영역에 존재하는, 축류 유체 기계.
청구항 1에 있어서,
상기 차실의 상기 계합부는, 상기 한 쌍의 벽판부를 갖고,
상기 유지링의 상기 계합부는, 상기 볼록부를 가지며,
상기 축선 방향에서 마주보는 측 중, 상기 로터의 회전으로 상기 축선 방향으로 흐르는 유체의 압력이 높아지는 측인 고압 측이 상기 일방 측이고, 상기 고압 측에 대한 반대 측인 저압 측이 상기 타방 측이며,
상기 관통 중심 위치는, 상기 축선 방향에서 상기 차실 내의 상기 계합부가 형성되어 있는 영역 내에 있어서, 상기 축선 방향의 상기 고압 측으로 치우친 위치이고,
상기 차실의 상기 한 쌍의 벽판부 중, 상기 관통 구멍을 기준으로 하여 상기 축선 방향의 상기 저압 측의 벽판부는, 상기 원주 방향의 전체 영역에 존재하는, 축류 유체 기계.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차실에는, 상기 관통 구멍이 상기 원주 방향으로 간격을 두고 복수 형성되어 있는, 축류 유체 기계.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관통 구멍에 삽통되는 핀을 구비하고,
상기 관통 구멍은, 상기 관통 중심 위치를 중심으로 하여 원기둥상의 구멍이며,
상기 핀은, 상기 관통 구멍에 삽통 가능하고 또한 상기 관통 구멍의 내주면에 접하는 외주면을 갖는 원기둥상의 핀 본체와, 상기 핀 본체의 핀 중심축선이 뻗는 핀 연장 방향에 있어서의 상기 핀 본체의 끝에 형성되어 있는 편심부를 가지며,
상기 편심부는, 상기 핀 중심축선과 평행이고 또한 상기 핀 중심축선으로부터 떨어진 편심축을 중심으로 하여 원기둥상을 이루며, 또한 외경이 상기 핀 본체의 외경보다 작은, 축류 유체 기계.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관통 구멍에 삽통되는 핀을 구비하고,
상기 핀은, 상기 핀이 뻗는 핀 연장 방향에 있어서의 상기 핀의 단부에, 상기 핀 연장 방향에 대하여 경사진 테이퍼면이 형성되어 있는, 축류 유체 기계.
청구항 6에 있어서,
상기 관통 구멍을 상기 직경 방향 외측으로부터 막는 덮개를 구비하는, 축류 유체 기계.
청구항 7에 있어서,
상기 핀의 상기 핀 연장 방향의 길이는, 상기 핀을 상기 관통 구멍에 압입했을 때에, 상기 관통 구멍을 상기 덮개로 덮을 때에, 상기 핀이 상기 덮개에 간섭하는 길이인, 축류 유체 기계.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차실은, 상기 축선 방향의 제1 측인 축선 상류 측으로부터 기체가 유입되고, 상기 축선 상류 측과는 반대 측인 축선 하류 측으로부터 상기 기체를 토출하는 압축기 차실이며,
상기 로터는, 상기 로터축선을 중심으로 회전함으로써, 상기 기체가 상기 축선 하류 측을 향함에 따라 상기 기체를 압축하는 압축기 로터인, 축류 유체 기계.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차실은, 상기 축선 방향의 제1 측인 축선 상류 측으로부터 기체가 유입되고, 상기 축선 상류 측과는 반대 측인 축선 하류 측으로부터 상기 기체를 배기하는 터빈 차실이며,
상기 로터는, 상기 터빈 차실 내를 상기 축선 상류 측으로부터 상기 축선 하류 측으로 흐르는 상기 기체에 의하여, 회전력이 부여되는 터빈 로터인, 축류 유체 기계.
로터축선에 대한 원주 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수의 동익을 갖고, 상기 로터축선을 중심으로 하여 회전하는 로터와,
상기 로터축선이 뻗는 축선 방향에서 상기 복수의 동익으로부터 어긋난 위치에서, 상기 원주 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는 복수의 정익을 갖는 정익 열과,
상기 정익 열을 상기 로터축선에 대한 직경 방향 외측으로부터 유지하는 통형상의 유지링과,
상기 유지링을 상기 직경 방향 외측으로부터 지지하는 통형상의 차실을 구비하며,
상기 유지링과 상기 차실의 각각은, 서로 계합하는 계합부를 갖고,
상기 유지링과 상기 차실 중 한쪽 부재의 계합부는, 상기 로터축선에 대한 직경 방향에서 다른 쪽 부재 측으로 돌출되며 또한 상기 원주 방향으로 뻗는 볼록부를 갖고,
상기 다른 쪽 부재의 계합부는, 상기 직경 방향에서 상기 한쪽 부재 측으로 돌출되며 또한 상기 원주 방향으로 뻗고, 상기 축선 방향에서 서로 대향하여 양자 사이에 상기 볼록부가 들어가는 홈을 형성하는 한 쌍의 벽판부를 갖고 있는,
축류 유체 기계의 상기 동익과 상기 동익의 상기 직경 방향 외측에 존재하는 정지 부재와의 사이의 팁 클리어런스를 측정하는 팁 클리어런스 측정 방법에 있어서,
상기 축선 방향에서 마주보는 측 중, 상기 로터의 회전으로 상기 축선 방향으로 흐르는 유체가 고압이 되는 고압 측과는 반대 측인 저압 측에, 상기 원주 방향에서 서로 다른 복수의 누름 위치로부터 상기 유지링을 누르는 운전 상태 재현 공정과,
상기 운전 상태 재현 공정의 실행 중에, 상기 동익과 상기 정지 부재와의 사이의 팁 클리어런스를 측정하는 측정 공정을 실행하는 팁 클리어런스 측정 방법.
청구항 11에 있어서,
상기 차실에는, 상기 직경 방향으로 관통하는 관통 구멍이 형성되어 있고,
상기 축류 유체 기계는, 상기 관통 구멍에 삽통되는 핀을 구비하고 있으며,
상기 운전 상태 재현 공정은, 상기 핀을 상기 차실의 상기 관통 구멍에 넣어, 상기 관통 구멍의 내주면에 대하여 상기 핀을 상대 변위시킴으로써, 상기 핀에 의하여, 복수의 상기 누름 위치 중 하나의 누름 위치에서 상기 유지링을 상기 저압 측으로 누르는 핀 조작 공정을 포함하는, 팁 클리어런스 측정 방법.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 축류 유체 기계는, 상기 관통 구멍에 삽통되는 핀을 구비하고 있고,
상기 축선 방향에서 마주보는 측 중, 상기 로터의 회전으로 상기 축선 방향으로 흐르는 유체의 압력이 높아지는 고압 측과는 반대 측인 저압 측에, 상기 원주 방향에서 서로 다른 복수의 누름 위치로부터 상기 유지링을 누르는 운전 상태 재현 공정과,
상기 운전 상태 재현 공정의 실행 중에, 상기 동익과 상기 동익의 직경 방향 외측에 존재하는 정지 부재와의 사이의 팁 클리어런스를 측정하는 측정 공정을 실행하며,
상기 운전 상태 재현 공정은, 상기 핀을 상기 차실의 상기 관통 구멍에 넣어, 상기 관통 구멍의 내주면에 대하여 상기 핀을 상대 변위시킴으로써, 상기 핀에 의하여, 복수의 상기 누름 위치 중 하나의 누름 위치에서 상기 유지링을 상기 저압 측으로 누르는 핀 조작 공정을 포함하는, 팁 클리어런스 측정 방법.
청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
상기 차실에는, 복수의 상기 누름 위치의 수와 동일한 수의 상기 관통 구멍이 상기 원주 방향으로 간격을 두고 형성되어 있고,
상기 축류 유체 기계는, 복수의 상기 누름 위치의 수와 동일한 수의 상기 핀을 구비하고 있으며,
상기 운전 상태 재현 공정에서는, 모든 상기 누름 위치마다, 상기 핀을 이용하여 상기 핀 조작 공정을 실행하는, 팁 클리어런스 측정 방법.
청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 핀은, 상기 관통 구멍에 삽통 가능하고 또한 관통 구멍의 내주면에 접하는 외주면을 갖는 원기둥상의 핀 본체와, 상기 핀 본체의 핀 중심축선이 뻗는 핀 연장 방향에 있어서의 상기 핀 본체의 끝에 형성되어 있는 편심부를 갖고,
상기 편심부는, 상기 핀 중심축선과 평행이며 또한 상기 핀 중심축선으로부터 떨어진 편심축을 중심으로 하여 원기둥상을 이루고, 또한 외경이 상기 핀 본체의 외경보다 작으며,
상기 핀 조작 공정에서는, 상기 핀의 상기 편심부를 상기 로터축선에 대한 직경 방향 내측을 향하게 하고, 상기 핀을 상기 관통 구멍에 넣어, 상기 핀 중심축선을 중심으로 하여 상기 관통 구멍 내에서 상기 핀을 회전시키는, 팁 클리어런스 측정 방법.
청구항 12 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
상기 핀은, 상기 핀이 뻗는 핀 연장 방향에 있어서의 상기 핀의 단부에, 상기 핀 연장 방향에 대하여 경사진 테이퍼면이 형성되어 있고,
상기 핀 조작 공정에서는, 상기 핀의 상기 테이퍼면이 형성되어 있는 측의 단부를 상기 로터축선에 대한 직경 방향 내측을 향하게 하고 또한 상기 테이퍼면을 상기 저압 측을 향하게 하여, 상기 핀을 상기 관통 구멍 내에 압입하는, 팁 클리어런스 측정 방법.
청구항 12 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유지링은, 상기 고압 측을 향하는 고압 측 단면과 상기 저압 측을 향하는 저압 측 단면을 갖고,
상기 운전 상태 재현 공정은, 상기 고압 측 단면 중에서, 상기 원주 방향에 있어서의 복수의 상기 누름 위치 중 상기 핀 조작 공정에서 누르는 누름 위치를 제외한 누름 위치에, 잭의 동작단을 접촉시키고, 상기 잭을 조작하여, 상기 잭에 의하여 상기 유지링을 상기 저압 측으로 누르는 잭 조작 공정을 포함하는, 팁 클리어런스 측정 방법.