JP2017150386A - Nozzle Diaphragm and Steam Turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態は、ノズルダイアフラムおよび蒸気タービンに関する。 Embodiments of the present invention relate to a nozzle diaphragm and a steam turbine.
蒸気タービンのケーシング内には、タービンロータが回転可能に設けられており、このタービンロータには、複数の動翼翼列が設けられている。一方、ケーシングには、複数のノズル翼列が設けられており、動翼翼列とノズル翼列は、軸方向に交互に配置されている。ケーシング内に流入した作動蒸気は、ノズル翼列および動翼翼列を通過して動翼に対して仕事を行い、タービンロータが回転駆動される。 A turbine rotor is rotatably provided in the casing of the steam turbine, and a plurality of blade cascades are provided on the turbine rotor. On the other hand, the casing is provided with a plurality of nozzle blade rows, and the blade blade rows and the nozzle blade rows are alternately arranged in the axial direction. The working steam that has flowed into the casing passes through the nozzle blade row and the moving blade blade row and performs work on the moving blade, and the turbine rotor is rotationally driven.
ノズル翼列は、ダイアフラム外輪によってケーシングに取り付けられている。また、ノズル翼列は、ダイアフラム内輪によって内周側から支持されている。ダイアフラム内輪の内周端部は、タービンロータに所定の間隙を介して対向している。当該間隙からの作動蒸気の漏洩を抑制するために、ダイアフラム内輪の内周端部に、シール装置が取り付けられている。 The nozzle blade row is attached to the casing by a diaphragm outer ring. The nozzle blade row is supported from the inner peripheral side by a diaphragm inner ring. The inner peripheral end of the diaphragm inner ring faces the turbine rotor via a predetermined gap. In order to suppress leakage of working steam from the gap, a seal device is attached to the inner peripheral end of the diaphragm inner ring.
図１６に示すように、タービンロータ２００の外周面のうちシール装置２０１に対向する部分に、凹凸状に形成されたロータラビリンス２０２が設けられている。一方、シール装置２０１は、複数のシールフィン２０３ａ、２０３ｂを有している。いくつかのシールフィン２０３ａは、ロータラビリンス２０２の凸部２０２ａに対向する位置に配置されており、他のシールフィン２０３ｂは、ロータラビリンス２０２の凹部２０２ｂに対向する位置に配置されている。凹部２０２ｂに対向する位置に配置されたシールフィン２０３ｂは、凸部２０２ａに対向する位置に配置されたシールフィン２０３ａよりも長くなっている。このようにして、作動蒸気の漏洩抑制の効果を高めている。
As shown in FIG. 16, a
タービンロータ２００とシール装置２０１との位置関係を示す軸方向間隙Ｘは、所定の許容値内に収まるように調整されている。このことにより、タービンロータ２００とケーシングとの運転時の熱伸び差によって、例えば図１６に示す右方向にシール装置２０１が相対的に移動した場合であっても、凹部２０２ｂに対向する位置に配置されたシールフィン２０３ｂが、凸部２０２ａに接触することを防止している。
The axial gap X indicating the positional relationship between the
しかしながら、蒸気タービンの各部の経年的な変形やガタが発生すると、軸方向間隙Ｘが許容値から外れる場合がある。この場合、運転時の熱伸び差によって、凹部２０２ｂに対向するシールフィン２０３ｂが凸部２０２ａに接触し、異常振動が発生して、蒸気タービンの運転停止を招く恐れがある。
However, when aged deformation or backlash occurs in each part of the steam turbine, the axial gap X may deviate from the allowable value. In this case, due to the difference in thermal expansion during operation, the
そこで、軸方向間隙Ｘを調整可能とするために、図１６に示すシール装置２０１においては、シールリング２０４のダブテール部２０５が、タービンロータ２００の軸方向に２分割された第１ダブテール部２０５ａと第２ダブテール部２０５ｂと、を有しており、第１ダブテール部２０５ａと第２ダブテール部２０５ｂとの間にシム２０６が介在されている。このシム２０６の枚数や厚さを調整することにより、軸方向間隙Ｘが調整可能になっている。第１ダブテール部２０５ａと第２ダブテール部２０５ｂとは、締結ボルト２０７で締結されて固定されている。
Therefore, in order to make the axial gap X adjustable, in the
しかしながら、上述したシール装置では、軸方向間隙Ｘの調整は、シール装置をダイアフラム内輪から取り外し、第１ダブテール部と第２ダブテール部を分解する必要がある。この場合、シール装置をダイアフラム内輪から取り外すために多くの時間が費やされるという問題がある。このため、シール装置の軸方向位置の調整に時間を要し、調整作業時間の短縮化が困難になっていた。 However, in the above-described sealing device, the adjustment of the axial gap X requires removing the sealing device from the diaphragm inner ring and disassembling the first dovetail portion and the second dovetail portion. In this case, there is a problem that much time is spent to remove the sealing device from the inner ring of the diaphragm. For this reason, it takes time to adjust the position of the sealing device in the axial direction, making it difficult to shorten the adjustment work time.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、シール装置の軸方向位置の調整作業時間を短縮することができるノズルダイアフラムおよび蒸気タービンを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and an object of the present invention is to provide a nozzle diaphragm and a steam turbine that can shorten the adjustment work time of the axial position of the sealing device.
実施の形態によるノズルダイアフラムは、タービンロータに対向するシール装置が取り付けられるノズルダイアフラムである。このノズルダイアフラムは、ダイアフラム外輪と、ダイアフラム内輪と、ダイアフラム外輪とダイアフラム内輪との間に設けられたノズルと、を備えている。ダイアフラム内輪は、ノズルの側に設けられた第１内輪部と、タービンロータの側に設けられた第２内輪部と、を有している。この第２内輪部は、第１内輪部に取り外し可能に取り付けられるとともにシール装置が取り付けられる。第１内輪部は、半径方向に延びる第１半径方向面を含んでいる。第２内輪部は、半径方向に延びるとともに第１半径方向面に対向する第２半径方向面を含んでいる。第１半径方向面と第２半径方向面との間に第１シムが介在されている。 The nozzle diaphragm according to the embodiment is a nozzle diaphragm to which a seal device facing the turbine rotor is attached. The nozzle diaphragm includes a diaphragm outer ring, a diaphragm inner ring, and a nozzle provided between the diaphragm outer ring and the diaphragm inner ring. The diaphragm inner ring has a first inner ring part provided on the nozzle side and a second inner ring part provided on the turbine rotor side. The second inner ring portion is detachably attached to the first inner ring portion and a seal device is attached thereto. The first inner ring portion includes a first radial surface extending in the radial direction. The second inner ring portion includes a second radial surface that extends in the radial direction and faces the first radial surface. A first shim is interposed between the first radial surface and the second radial surface.
また、実施の形態によるノズルダイアフラムは、タービンロータに対向するシール装置が取り付けられるノズルダイアフラムである。このノズルダイアフラムは、ダイアフラム外輪と、ダイアフラム内輪と、ダイアフラム外輪とダイアフラム内輪との間に設けられたノズルと、を備えている。ダイアフラム内輪は、ノズルの側に設けられた第１内輪部と、タービンロータの側に設けられた第２内輪部と、調整ボルトと、を有している。この第２内輪部は、第１内輪部に取り付けられるとともにシール装置が取り付けられる。第１内輪部に対する第２内輪部の軸方向位置が調整ボルトによって調整される。 Further, the nozzle diaphragm according to the embodiment is a nozzle diaphragm to which a seal device facing the turbine rotor is attached. The nozzle diaphragm includes a diaphragm outer ring, a diaphragm inner ring, and a nozzle provided between the diaphragm outer ring and the diaphragm inner ring. The diaphragm inner ring has a first inner ring part provided on the nozzle side, a second inner ring part provided on the turbine rotor side, and an adjustment bolt. The second inner ring portion is attached to the first inner ring portion and a seal device is attached. The axial position of the second inner ring portion with respect to the first inner ring portion is adjusted by the adjusting bolt.
実施の形態による蒸気タービンは、タービンロータと、タービンロータに対向するシール装置と、シール装置が取り付けられた上述のノズルダイアフラムと、を備えている。 The steam turbine according to the embodiment includes a turbine rotor, a seal device facing the turbine rotor, and the above-described nozzle diaphragm to which the seal device is attached.
本発明によれば、シール装置の軸方向位置の調整作業時間を短縮することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the adjustment operation time of the axial direction position of a sealing device can be shortened.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態におけるノズルダイアフラムおよび蒸気タービンについて説明する。 Hereinafter, a nozzle diaphragm and a steam turbine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施の形態）
図１乃至図８を用いて、第１の実施の形態におけるノズルダイアフラムおよび蒸気タービンについて説明する。ここではまず、本実施の形態によるノズルダイアフラムが適用可能な蒸気タービンの一例について説明する。
(First embodiment)
The nozzle diaphragm and the steam turbine according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. Here, first, an example of a steam turbine to which the nozzle diaphragm according to the present embodiment can be applied will be described.
図１に示すように、蒸気タービン１は、ケーシング２と、ケーシング２に対して回転可能に設けられたタービンロータ３と、を備えている。このうち、ケーシング２は、内部ケーシング２ａと、内部ケーシング２ａの外側に設けられた外部ケーシング２ｂと、を有しており、二重構造のケーシングとなっている。
As shown in FIG. 1, the
外部ケーシング２ｂには、供給管４が連結されており、作動蒸気Ｓが、蒸気タービン１に供給されるようになっている。蒸気タービン１に供給された作動蒸気Ｓは、ケーシング２内に設けられたインレットスリーブ５ａおよびノズルボックス５ｂによって、後述する複数のタービン段落６のうちの最も上流側のタービン段落６に案内されるようになっている。タービンロータ３には、図示しない発電機が連結されている。
A supply pipe 4 is connected to the
ケーシング２（より詳細には、内部ケーシング２ａ）には、複数のノズル翼列７が支持されている。タービンロータ３には、複数の動翼翼列８が支持されている。これらのノズル翼列７と動翼翼列８は、タービンロータ３の軸方向（回転軸線Ｙに沿って延びる方向）に交互に配置されている。そして、一のノズル翼列７と、当該一のノズル翼列７の下流側に隣り合って配置された一の動翼翼列８とにより、一のタービン段落６が構成されている。蒸気タービン１は、このようなタービン段落６が、タービンロータ３の軸方向に複数設けられている。このようにして、供給管４を介して供給された作動蒸気Ｓが複数のタービン段落６を通過して、後述する動翼に対して仕事を行い、タービンロータ３が回転駆動されるようになっている。
A plurality of
最終段落の動翼を通過した作動蒸気Ｓは、排気流路９を通過して蒸気タービン１の外部へと排出される。
The working steam S that has passed through the moving blades in the final stage passes through the
図１に示す動翼翼列８は、複数の動翼を有しており、各動翼が、タービンロータ３に設けられたロータディスクに植設されて固定されている。複数の動翼は、周方向に配列されて、動翼翼列８をなしている。このような動翼が作動流体から仕事を受けることにより、回転エネルギを得て、タービンロータ３が回転するようになっている。
The moving
図２および図３に示すように、ノズル翼列７は、ケーシング２に支持されたノズルダイアフラム２０を構成している。このノズルダイアフラム２０には、図３に示すように、上述したタービンロータ３に対向するシール装置１０が取り付けられるようになっている。ノズルダイアフラム２０およびシール装置１０は、上述したタービンロータ３などとともに蒸気タービン１を構成している。以下に、ノズルダイアフラム２０についてより詳細に説明する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図２および図３に示すように、ノズルダイアフラム２０は、ダイアフラム外輪２１と、ダイアフラム外輪２１より内周側に設けられたダイアフラム内輪２２と、を備えている。ダイアフラム外輪２１とダイアフラム内輪２２との間に、複数のノズル２３（静翼）が設けられている。複数のノズル２３は、周方向に列状に配置されて、ノズル翼列７をなしている。周方向に互いに隣り合うノズル２３の間の開口を作動蒸気Ｓが通過するようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ダイアフラム内輪２２は、ノズル２３の側に設けられた第１内輪部３０と、タービンロータ３の側に設けられた第２内輪部４０と、を有している。このうち第２内輪部４０は、第１内輪部３０に取り外し可能に取り付けられている。また、第２内輪部４０には、シール装置１０が取り付けられている。
The diaphragm
図２に示すように、第２内輪部４０は、シール装置１０のシールリング１１を保持するシールホルダ４１を有している。シールホルダ４１は、シールリング１１の一部が入り込むホルダ室４２を含んでおり、図２に示す断面において、全体として概略的にＣ字状に形成されている。シールリング１１の内周面には、複数のシールフィン１２が設けられている。複数のシールフィン１２は、タービンロータ３の軸方向に離間している。シールリング１１は、ホルダ室４２内に設けられた図示しないばねによって内周側（図２における下側）に付勢されており、シールフィン１２の先端とタービンロータ３の外周面との間の間隙を小さくし、作動蒸気Ｓの漏洩抑制を図っている。
As shown in FIG. 2, the second
ところで、ノズルダイアフラム２０は、図３に示すように、ノズルダイアフラム上半２０ａとノズルダイアフラム下半２０ｂとによって構成されており、シールリング１１は、周方向に分割された複数のシールセグメントによって構成されている。シール装置１０をダイアフラム内輪２２に取り付ける際には、各シールセグメントを順次、ホルダ室４２の周方向端部から挿入される。このことにより、シールホルダ４１にシールリング１１が保持されるようになる。
Incidentally, as shown in FIG. 3, the
図４に示すように、第１内輪部３０は、半径方向に延びる第１半径方向面３１と、第１半径方向面３１の両端のうちの外周端から軸方向に延びる第１外周側軸方向面３２と、第１半径方向面３１の内周端から軸方向に延びる第１内周側軸方向面３３と、を含んでいる。本実施の形態においては、第１外周側軸方向面３２は、第１半径方向面３１から下流側（図４における右側）に延びており、第１内周側軸方向面３３は、第１半径方向面３１から上流側（図４における左側）に延びている。
As shown in FIG. 4, the first
第２内輪部４０は、半径方向に延びる第２半径方向面５１と、第２半径方向面５１の両端のうちの外周端（第１外周側軸方向面３２に対応する端）から軸方向に延びる第２外周側軸方向面５２と、第２半径方向面５１の内周端（第１内周側軸方向面３３に対応する端）から軸方向に延びる第２内周側軸方向面５３と、を含んでいる。このうち、第２半径方向面５１が、第１半径方向面３１よりも下流側に配置されて、当該第１半径方向面３１に対向している。また、第２外周側軸方向面５２は、第２半径方向面５１から下流側に延びており、第１外周側軸方向面３２よりも外周側に配置されて、当該第１外周側軸方向面３２に対向している。第２内周側軸方向面５３は、第２半径方向面５１から上流側に延びており、第１内周側軸方向面３３よりも内周側に配置されて、当該第１内周側軸方向面３３に対向している。
The second
本実施の形態においては、図４に示すように、第１内輪部３０の第１半径方向面３１と第２内輪部４０の第２半径方向面５１との間に、第１シム６１および第２シム６２が介在されている。第２シム６２は、第１シム６１の厚さとは異なる厚さを有している。図４に示す形態では、この第２シム６２は、第１シム６１よりも第２半径方向面５１の側に配置されている。すなわち、薄い第１シム６１は、第２シム６２よりも後述するシム収容部３４の奥側（上流側）に配置され、厚い第２シム６２は、第１シム６１よりも下流側に配置されている。この場合、第２シム６２の少なくとも一部はシム収容部３４に収容され、各第１シム６１は全体的にシム収容部３４に収容される。このため、薄い第１シム６１が第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間から脱落することを効果的に防止することができる。なお、図４においては、第２シム６２は、第１シム６１の厚さよりも大きな厚さを有している例が示されているが、これに限られることはなく、第２シム６２は、第１シム６１よりも薄くてもよい。また、図４においては、第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間に３つの第１シム６１および１つの第２シム６２が介在されている例が示されているが、第１シム６１および第２シム６２の個数は、任意である。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
図３に示すように、第１シム６１および第２シム６２は、ノズルダイアフラム上半２０ａとノズルダイアフラム下半２０ｂが組み合わされた状態で軸方向から見た場合には、リング状に形成されている。しかしながら、ノズルダイアフラム２０がノズルダイアフラム上半２０ａとノズルダイアフラム下半２０ｂとによって構成されていることと同様に、第１シム６１および第２シム６２も、上半と下半とによって構成されている。一例として、半リング状に形成された第１シム上半６１ａを図５に示す。図５に示すように、第１シム６１には、後述する締結ボルト７０が貫通する複数の第１シム孔６３が設けられている。複数の第１シム孔６３は、周方向に離間して配置されている。同様にして、第２シム６２には、締結ボルト７０が貫通する複数の第２シム孔６４が設けられており、複数の第２シム孔６４は、周方向に離間して配置されるとともに第１シム孔６３と同じ位置に配置されている。
As shown in FIG. 3, the
図４に示すように、本実施の形態においては、第１半径方向面３１は、第１シム６１および第２シム６２を収容するシム収容部３４を含んでいる。このシム収容部３４は、図４に示す断面で見た場合に、第１半径方向面３１において凹状に形成されている。また、シム収容部３４は、第１半径方向面３１において周方向に延びており、ノズルダイアフラム上半２０ａとノズルダイアフラム下半２０ｂとが組み合わされた状態で軸方向から見た場合には、リング状に形成されている。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the first
図２乃至図４に示すように、第２内輪部４０は、締結ボルト７０によって第１内輪部３０に取り外し可能に取り付けられている。本実施の形態においては、締結ボルト７０は第２内輪部４０の側から挿入されて、第１内輪部３０に対して螺合するようになっており、第１半径方向面３１、第２半径方向面５１、第１シム６１および第２シム６２を貫通している。この締結ボルト７０は、締結螺合部７１を含む締結ボルト胴体部７２と、締結ボルト胴体部７２の一端に設けられたボルト頭７３と、を有している。このうちボルト頭７３の端面７４（図４における右側端面）は、第２内輪部４０から露出しており、当該端面７４に六角孔７５が設けられている。このことにより、六角孔７５に工具が挿入されて、締結ボルト７０が締め付けられるようになっている。このような締結ボルト７０は、図３に示すように周方向に離間して複数配置されており、第１内輪部３０と第２内輪部４０とに与える締め付け力を周方向に均等化させている。なお、図示していないが、締結ボルト７０は、座金やばね座金を用いて締め付けられていてもよい。
As shown in FIGS. 2 to 4, the second
第１内輪部３０は、対応する締結ボルト７０の締結螺合部７１が螺合する締結被螺合部３５を含んでいる。この締結被螺合部３５は、第１半径方向面３１から上流側に延びるように形成されている。また、締結被螺合部３５は、いわゆる止まり孔となっており、第１内輪部３０の上流側の面（図４における左側の面）に達しないようになっている。
The first
第２内輪部４０は、締結ボルト７０が貫通する締結ボルト貫通孔５４を含んでいる。この締結ボルト貫通孔５４は、締結ボルト７０の締結ボルト胴体部７２が貫通する胴体貫通孔５５と、ボルト頭７３が収容されるボルト頭収容孔５６と、を含んでいる。このうち胴体貫通孔５５は、第２半径方向面５１の側に配置されている。ボルト頭収容孔５６は、第２内輪部４０の下流側の面（図４における右側の面）に開口している。また、ボルト頭収容孔５６は、いわゆる座ぐり孔となっており、ボルト頭７３が第２内輪部４０の下流側の面から突出しないような深さ（図４における横方向寸法）を有している。図４に示すように、ボルト頭収容孔５６の深さは、ボルト頭７３の端面７４が、第２内輪部４０の下流側の面と略面一になっていることが好適である。
The second
本実施の形態においては、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の半径方向間隙は、締結ボルト７０と締結ボルト貫通孔５４との間の半径方向間隙よりも小さくなっている。ここで、締結ボルト７０と締結ボルト貫通孔５４との間の半径方向間隙は、締結ボルト７０の締結ボルト胴体部７２と胴体貫通孔５５との間の半径方向間隙Ｇ１と、ボルト頭７３とボルト頭収容孔５６との間の半径方向間隙Ｇ２とによって構成されている。一方、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の半径方向間隙は、第１外周側軸方向面３２と第２外周側軸方向面５２との間の半径方向間隙Ｇ３と、第１内周側軸方向面３３と第２内周側軸方向面５３との間の半径方向間隙Ｇ４とによって構成されている。このため、半径方向間隙Ｇ３およびＧ４のうちの少なくとも一方が、半径方向間隙Ｇ１およびＧ２よりも小さくなっていることが好適である。
In the present embodiment, the radial gap between the first
なお、第１内輪部３０と第２内輪部４０は、図示しない位置決めノックピンによって、互いに位置決めされていることが好適である。この位置決めノックピンは、締結ボルト７０と略同一の半径方向位置に配置されて、周方向に互いに隣り合う締結ボルト７０の間に配置される。位置決めノックピンは、シール装置１０の軸方向位置の調整が終了した後に取り付けられる。位置決めノックピンの個数は、第１内輪部３０と第２内輪部４０とが互いに位置決めできれば任意である。
The first
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。ここでは、ノズルダイアフラム２０が組み立てられた後にシール装置１０の軸方向位置を調整する方法について説明する。
Next, the operation of the present embodiment having such a configuration will be described. Here, a method of adjusting the axial position of the sealing
まず、第２内輪部４０が第１内輪部３０から取り外される。この場合、まず、締結ボルト７０が緩められる。この際、締結ボルト７０のボルト頭７３に設けられた六角孔７５に工具が挿入されて、締結ボルト７０が緩められる。続いて、緩められた締結ボルト７０が、各シム６１、６２のシム孔６３、６４、第２内輪部４０の締結ボルト貫通孔５４から引き出される。その後、第２内輪部４０が第１内輪部３０から取り外される。なお、締結ボルト７０は、締結ボルト胴体部７２の締結螺合部７１と第１内輪部３０の締結被螺合部３５との螺合が解除されていれば、第２内輪部４０の締結ボルト貫通孔５４から引き出されなくてもよい。
First, the second
第２内輪部４０が取り外された後、第１シム６１と第２シム６２の個数、厚さが調整される。この調整は、ノズルダイアフラム２０が組み立てられた状態で予め測定された軸方向間隙Ｘ（図１６参照）から得られるシール装置１０の調整量に基づいて行われる。
After the second
シール装置１０を下流側（図４における右側）に変位させる場合には、例えば、第１シム６１よりも厚い第２シム６２を追加することにより、ケーシング２の側の第１内輪部３０から第２内輪部４０を遠ざけるように下流側に変位させることができる。第２シム６２の厚さが大きいと、シール装置１０を比較的大きく下流側に変位させることができる。一方、第２シム６２よりも薄い第１シム６１を追加することにより、シール装置１０を下流側に比較的小さく変位させることができる。また、この際、第１シム６１よりも厚くかつ第２シム６２よりも薄いシムを追加してもよい。
When the sealing
シール装置１０を上流側（図４における左側）に変位させる場合には、シール装置１０の調整量に基づいて、第１シム６１の個数を減らすことが好適である。この場合、ケーシング２の側の第１内輪部３０に第２内輪部４０を近づけるように上流側に変位させることができる。このため、シール装置１０を上流側に変位させることができる。なお、図４に示す状態よりも予め多くの第１シム６１および第２シム６２が用いられている場合には、第１シム６１を取り除く代りに、第２シム６２が取り除かれてもよい。この場合、第１シム６１よりも厚くかつ第２シム６２よりも薄いシムを追加してもよい。
When the sealing
第１シム６１と第２シム６２の個数、厚さが調整された後、第２内輪部４０が第１内輪部３０に取り付けられる。この場合、まず、第２内輪部４０の第２半径方向面５１を、第１シム６１および第２シム６２を介して、第１内輪部３０の第１半径方向面３１に対向させる。この場合、第２内輪部４０の第２外周側軸方向面５２が第１内輪部３０の第１外周側軸方向面３２に対向するとともに、第２内周側軸方向面５３が第１内周側軸方向面３３に対向する。次に、締結ボルト７０が、第２内輪部４０の締結ボルト貫通孔５４に挿入されて、シム孔６３、６４を貫通し、第１内輪部３０の締結螺合部７１に螺合される。その後、ボルト頭７３に設けられた六角孔７５に工具を挿入して締結ボルト７０が締め付けられ、第２内輪部４０が第１内輪部３０に取り付けられる。
After the number and thickness of the
このようにして第１内輪部３０に取り付けられた第２内輪部４０の軸方向位置は、所望の位置に調整することができ、これによって、第２内輪部４０に取り付けられたシール装置１０の軸方向位置を所望の位置に調整することができる。このため、タービンロータ３とシール装置１０との位置関係を示す軸方向間隙Ｘ（図１６参照）を許容値内に収めることができる。
In this way, the axial position of the second
このように本実施の形態によれば、ダイアフラム内輪２２を構成する第１内輪部３０の第１半径方向面３１と第２内輪部４０の第２半径方向面５１との間に第１シム６１が介在されている。このことにより、第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間に介在される第１シム６１の個数を調整することで、第２内輪部４０の軸方向位置を調整することができる。このため、第２内輪部４０に取り付けられるシール装置１０の軸方向位置を調整することができる。この際、シール装置１０を第２内輪部４０から取り外すために、シール装置１０を構成する複数のシールセグメントを１つずつ第２内輪部４０から取り外す作業を不要にすることができる。例えば、図１６に示すシール装置が６つのシールセグメントによって構成されて当該シール装置の軸方向位置を調整する場合には、６つのシールセグメントの調整を行うことになる。これに対して、本実施の形態によれば、シール装置１０の軸方向位置を調整する場合には、上半の第２内輪部４０と下半の第２内輪部４０とを調整すればよい。このことにより、調整対象部品の個数を低減することができ、調整作業時間を短縮することができる。また、管理を簡素化させて、誤組立を防止することができ、品質向上を図ることができる。なお、上述した半径方向間隙Ｇ３、Ｇ４が設けられている場合には、図３における上下方向または左右方向において、第１内輪部３０に対する第２内輪部４０の半径方向位置を調整することもできる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、第２内輪部４０が、第１シム６１を貫通する締結ボルト７０によって、第１内輪部３０に取り外し可能に取り付けられている。このことにより、第２内輪部４０の第１内輪部３０への取り付けおよび取り外しを容易に行うことができる。このため、シール装置１０の軸方向位置の調整作業時間をより一層短縮することができる。
Further, according to the present embodiment, the second
また、本実施の形態によれば、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の半径方向間隙Ｇ３、Ｇ４は、締結ボルト７０と締結ボルト貫通孔５４との間の半径方向間隙Ｇ１、Ｇ２よりも小さくなっている。このことにより、第１内輪部３０に対する第２内輪部４０の半径方向の位置を、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の半径方向間隙Ｇ３、Ｇ４によって規定することができる。このため、第２内輪部４０に取り付けられるシール装置１０とタービンロータ３との間の間隙の精度の低下を抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the radial gaps G3 and G4 between the first
また、本実施の形態によれば、第１半径方向面３１が、第１シム６１および第２シム６２を収容するシム収容部３４を含んでいる。このことにより、第１シム６１および第２シム６２が、第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間から脱落することを防止することができる。また、第１シム６１および第２シム６２がシム収容部３４に収容されるため、第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間の距離を低減することができ、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の間隙を通って作動蒸気Ｓが漏洩することを抑制できる。
Further, according to the present embodiment, the first
また、本実施の形態によれば、第１シム６１の厚さよりも第２シム６２の厚さが厚くなっている。このことにより、薄い第１シム６１の個数を調整することで、シール装置１０の軸方向変位量を小さくすることができ、細かな調整をすることができる。一方、厚い第２シム６２の個数を調整することで、シール装置１０の軸方向変位量を大きくすることができ、薄い第１シム６１の個数を調整する場合よりも、調整作業を容易化させることができる。
Further, according to the present embodiment, the thickness of the
なお、上述した本実施の形態においては、第１半径方向面３１が、第１シム６１および第２シム６２を収容するシム収容部３４を含んでいる例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第２半径方向面５１がシム収容部３４を含んでいてもよい。この場合においても、第１シム６１および第２シム６２の脱落を防止することができるとともに、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の間隙を通って作動蒸気Ｓが漏洩することを抑制できる。
In the above-described embodiment, the example in which the first
また、上述した本実施の形態においては、第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間に、第１シム６１および第２シム６２が介在されている例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、シール装置１０の軸方向変位量を調整することができれば、第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間には、第２シム６２が介在されていなくてもよい。
Moreover, in this Embodiment mentioned above, the example in which the
また、上述した本実施の形態においては、締結ボルト７０が第２内輪部４０の側から挿入されて、第１内輪部３０に螺合する例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第２内輪部４０の第１内輪部３０への取り付けおよび取り外しを行うことができれば、締結ボルト７０は、第１内輪部３０の側から挿入されて、第２内輪部４０に螺合するようにしてもよい。
Moreover, in this Embodiment mentioned above, the
また、上述した本実施の形態における第１半径方向面３１および第２半径方向面５１は、図６に示すような構成であってもよい。図６においては、第２半径方向面５１が、第１半径方向面３１に向かって（上流側に、図６における左側に）延びる半径方向面凸部５７を含み、第１半径方向面３１が、半径方向面凸部５７を収容する半径方向面凹部３６を含んでいる。この場合、第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間の間隙を流れる作動蒸気Ｓの流路をラビリンス状にすることができる。このため、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の間隙を通って作動蒸気Ｓが漏洩することをより一層抑制できる。また、半径方向面凸部５７と半径方向面凹部３６が、第１半径方向面３１および第２半径方向面５１にそれぞれ設けられているため、第２内輪部４０の第１内輪部３０への取り付けおよび取り外し時には、第２内輪部４０を軸方向に移動させればよく、作業性の低下を防止できる。
Further, the first
なお、図６に示す例では、半径方向面凸部５７および半径方向面凹部３６の対が、締結ボルト７０に対して半径方向の両側に設けられているが、このことに限られることはなく、いずれか一方の側に設けられていてもよい。とりわけ、半径方向面凸部５７および半径方向面凹部３６の対が締結ボルト７０よりも内周側に設けられている場合には、半径方向面凸部５７および半径方向面凹部３６を、締結ボルト７０よりも上流側に配置することができる。このため、締結ボルト７０と締結ボルト貫通孔５４との間の半径方向間隙Ｇ１、Ｇ２から、作動蒸気Ｓが漏洩することを抑制できる。また、図６に示す例では、第２半径方向面５１が半径方向面凸部５７を含み、第１半径方向面３１が半径方向面凹部３６を含んでいる。しかしながら、このことに限られることはなく、第１半径方向面３１が半径方向面凸部を含み、第２半径方向面５１が半径方向面凹部を含んでいてもよい。
In the example shown in FIG. 6, the pair of the radial surface
また、上述した本実施の形態における第１内周側軸方向面３３および第２内周側軸方向面５３は、図７に示すような構成であってもよい。図７においては、第２内周側軸方向面５３（第２軸方向面）が、第１内周側軸方向面３３（第１軸方向面）に向かって（外周側に、図７における上側に）延びる軸方向面凸部５８を含み、第１内周側軸方向面３３が、軸方向面凸部５８を収容する軸方向面凹部３７を含んでいる。この場合、第１内周側軸方向面３３と第２内周側軸方向面５３との間の半径方向間隙Ｇ４を流れる作動蒸気Ｓの流路をラビリンス状にすることができる。このため、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の間隙を通って作動蒸気Ｓが漏洩することをより一層抑制できる。また、軸方向面凸部５８および軸方向面凹部３７が、締結ボルト７０よりも上流側（内周側）に設けられているため、締結ボルト７０と締結ボルト貫通孔５４との間の半径方向間隙Ｇ１、Ｇ２から、作動蒸気Ｓが漏洩することを抑制できる。
Moreover, the structure as shown in FIG. 7 may be sufficient as the 1st inner peripheral side
図７に示す例では、軸方向面凹部３７の幅（軸方向寸法、図７における左右方向の寸法）が、シール装置１０の軸方向位置を調整する際の調整代を確保可能な程度に、軸方向面凸部５８の幅よりも大きくなっている。
In the example shown in FIG. 7, the width of the axial surface recess 37 (axial dimension, horizontal dimension in FIG. 7) is such that an adjustment allowance when adjusting the axial position of the sealing
なお、図７に示す例では、第２内周側軸方向面５３が軸方向面凸部５８を含み、第１内周側軸方向面３３が軸方向面凹部３７を含んでいる。しかしながら、このことに限られることはなく、第１内周側軸方向面３３が軸方向面凸部を含み、第２内周側軸方向面５３が軸方向面凹部を含んでいてもよい。更に言えば、第１外周側軸方向面３２（第１軸方向面）が、軸方向面凸部および軸方向面凹部のうちの一方を含み、その他方が第２外周側軸方向面５２（第２軸方向面）に含まれていてもよい。
In the example shown in FIG. 7, the second inner peripheral side
また、図６に示す半径方向面凸部５７および半径方向面凹部３６と、図７に示す軸方向面凸部５８および軸方向面凹部３７とは、図８に示すように、組み合わされていてもよい。この場合、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の間隙を通って作動蒸気Ｓが漏洩することをより一層抑制できる。
Further, as shown in FIG. 8, the radial surface
（第２の実施の形態）
次に、図９乃至図１５を用いて、本発明の第２の実施の形態におけるノズルダイアフラムおよび蒸気タービンについて説明する。
(Second Embodiment)
Next, a nozzle diaphragm and a steam turbine according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図９乃至図１５に示す第２の実施の形態においては、第１内輪部に対する第２内輪部の軸方向位置が調整ボルトによって調整される点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図８に示す第１の実施の形態と略同一である。なお、図９乃至図１５において、図１乃至図８に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。 The second embodiment shown in FIGS. 9 to 15 is mainly different in that the axial position of the second inner ring portion with respect to the first inner ring portion is adjusted by an adjustment bolt. This is substantially the same as the first embodiment shown in FIG. 9 to 15, the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図９乃至図１１に示すように、本実施の形態においては、ダイアフラム内輪２２は、第１内輪部３０に対する第２内輪部４０の軸方向位置を調整する調整ボルト８０を更に有している。この調整ボルト８０は、第２内輪部４０に対して回転可能であるとともに軸方向に係止され、第１内輪部３０に対して螺合している。そして、調整ボルト８０は、第１内輪部３０の側から挿入されて、第１半径方向面３１および第２半径方向面５１を貫通している。調整ボルト８０の端面８１（図１１における右側端面）は、第１内輪部３０から露出しており、当該端面８１に六角孔８２が設けられている。このことにより、六角孔８２に工具が挿入されて、調整ボルト８０が回転するようになっている。
As shown in FIGS. 9 to 11, in the present embodiment, the diaphragm
図１１に示すように、調整ボルト８０は、円筒状の外周面８３を含む調整ボルト胴体部８４と、調整ボルト胴体部８４の外周面８３に設けられた円周溝８５と、調整ボルト胴体部８４のうち円周溝８５の側とは反対側に設けられた調整螺合部８６と、を有している。このうち円周溝８５は、調整ボルト８０の周方向に全周にわたって延びている。
As shown in FIG. 11, the
第１内輪部３０は、調整ボルト８０の調整螺合部８６が螺合する調整被螺合部９０を含んでいる。この調整被螺合部９０は、第１内輪部３０を貫通している。また、第２内輪部４０は、調整ボルト８０が挿入される係止孔９１を含んでいる。この係止孔９１は、いわゆる止まり孔となっており、第２内輪部４０の上流側の面（図１１における左側の面）に達しないようになっている。係止孔９１には、ビス挿入孔９２が連通している。ビス挿入孔９２は、係止孔９１から内周側（図１１における下側）に延びて、ホルダ室４２に連通している。このビス挿入孔９２は、後述する止めビス９５が螺合するビス被螺合部９３を含んでいる。このビス被螺合部９３は、係止孔９１の側に設けられており、ビス被螺合部９３よりもホルダ室４２の側には、ネジが形成されていないビス貫通孔９４が設けられている。
The first
ビス挿入孔９２には、止めビス９５（係止部材）が挿入されている。より詳細には、止めビス９５は、ホルダ室４２からビス貫通孔９４を取ってビス被螺合部９３に挿入され、ビス挿入孔９２のビス被螺合部９３に螺合している。ビス被螺合部９３に螺合した止めビス９５の先端部（図１１における上端部）は、係止孔９１内に突出し、調整ボルト８０の円周溝８５に挿入または嵌合されている。このことにより、調整ボルト８０の軸方向変位が止めビス９５によって規制される。また、円周溝８５が、調整ボルト８０の周方向に全周にわたって延びているため、調整ボルト８０は、止めビス９５に対して回転が規制されることを防止している。このようにして、調整ボルト８０が、第２内輪部４０に対して回転可能であるとともに軸方向に係止されるように構成されている。なお、調整ボルト８０は、コーキング（かしめ、またはポンチとも言う）によって、シール装置１０の軸方向位置の移動を規制した後に第１内輪部３０に対する回転を防止するために、第１内輪部３０に固定されていてもよい。しかしながら、この調整ボルト８０の固定は、コーキングを除去すれば調整ボルト８０が再び回転可能となる程度の固定となっていることが好ましい。また、止めビス９５は、ビス挿入孔９２に、溶接などによって固定されていることが好適である。この止めビス９５は、調整ボルト８０のコーキングよりもしっかりと固定されていてもよい。
A set screw 95 (locking member) is inserted into the
図１１に示すように、本実施の形態においては、第１内輪部３０の第１半径方向面３１は、第２内輪部４０の第２半径方向面５１より下流側（図１１における右側）に形成されている。そして、第１外周側軸方向面３２は、第１半径方向面３１から上流側（図１１における左側）に延びており、第１内周側軸方向面３３は、第１半径方向面３１から下流側に延びている。同様に、第２外周側軸方向面５２は、第２半径方向面５１から上流側に延びており、第２内周側軸方向面５３は、第２半径方向面５１から下流側に延びている。
As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the first
また、図１０および図１２に示すように、第２内輪部４０は、締結ボルト７０によって第１内輪部３０に取り外し可能に取り付けられている。本実施の形態においては、締結ボルト７０は、第１内輪部３０の側から挿入されて、第２内輪部４０に対して螺合するようになっており、第１半径方向面３１および第２半径方向面５１を貫通している。
Further, as shown in FIGS. 10 and 12, the second
本実施の形態では、第１内輪部３０が、締結ボルト７０が貫通する締結ボルト貫通孔９６を含んでいる。この締結ボルト貫通孔９６は、締結ボルト７０の締結ボルト胴体部７２が貫通する胴体貫通孔９７と、ボルト頭７３が収容されるボルト頭収容孔９８と、を含んでいる。このうち胴体貫通孔９７は、第１半径方向面３１の側に配置されている。ボルト頭収容孔９８は、第１内輪部３０の下流側の面（図１２における右側の面）に開口している。また、ボルト頭収容孔９８は、いわゆる座ぐり孔となっており、ボルト頭７３が第１内輪部３０の下流側の面から突出しないような深さ（図１２における横方向寸法）を有している。図１２に示すように、ボルト頭収容孔９８の深さは、ボルト頭７３の端面７４が、第１内輪部３０の下流側の面と略面一になっていることが好適である。
In the present embodiment, the first
第２内輪部４０は、対応する締結ボルト７０の締結螺合部７１が螺合する締結被螺合部９９を含んでいる。この締結被螺合部９９は、第２半径方向面５１から上流側に延びるように形成されている。また、締結被螺合部９９は、いわゆる止まり孔となっており、第２内輪部４０の上流側の面（図１２における左側の面）に達しないようになっている。
The second
本実施の形態においては、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の半径方向間隙は、締結ボルト７０と締結ボルト貫通孔９６との間の半径方向間隙よりも小さくなっている。ここで、締結ボルト７０と締結ボルト貫通孔９６との間の半径方向間隙は、締結ボルト７０の締結ボルト胴体部７２と胴体貫通孔９７との間の半径方向間隙Ｇ５と、ボルト頭７３とボルト頭収容孔９８との間の半径方向間隙Ｇ６とによって構成されている。一方、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の半径方向間隙は、第１外周側軸方向面３２と第２外周側軸方向面５２との間の半径方向間隙Ｇ３と、第１内周側軸方向面３３と第２内周側軸方向面５３との間の半径方向間隙Ｇ４とによって構成されている。このため、半径方向間隙Ｇ３およびＧ４のうちの少なくとも一方が、半径方向間隙Ｇ５およびＧ６よりも小さくなっていることが好適である。
In the present embodiment, the radial gap between the first
図１０に示すように、締結ボルト７０と調整ボルト８０は、互いに略同一の半径方向位置に配置されている。このうち調整ボルト８０は、ノズルダイアフラム２０の上半のうち周方向両端側に配置されていることが好適である。ノズルダイアフラム２０の下半においても、調整ボルト８０は周方向両端側に配置されていることが好適である。なお、図示しないが、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、第１内輪部３０と第２内輪部４０は、位置決めノックピンによって互いに位置決めされていることが好ましい。
As shown in FIG. 10, the
本実施の形態において、シール装置１０の軸方向位置を調整する場合、まず、締結ボルト７０が緩められる。その後、調整ボルト８０を回転させて第２内輪部４０の軸方向位置を調整する。この場合、まず、調整ボルト８０のコーキングが除去される。
In the present embodiment, when adjusting the axial position of the sealing
続いて、調整ボルト８０に設けられた六角孔８２に工具が挿入されて、調整ボルト８０を回転させる。調整ボルト８０の回転方向は、シール装置１０の変位方向に応じて決められる。ここでは、一例として、調整ボルト８０の調整螺合部８６が右ネジで形成されている場合について説明する。この場合、調整ボルト８０を右回り（時計回り）に回転させることで、ケーシング２の側の第１内輪部３０から第２内輪部４０を遠ざけるように上流側に変位させることができる。このため、シール装置１０を上流側に変位させることができる。一方、調整ボルト８０を左回り（反時計回り）に回転させることで、ケーシング２の側の第１内輪部３０に第２内輪部４０を近づけるように下流側に変位させることができる。このため、シール装置１０を下流側に変位させることができる。
Subsequently, a tool is inserted into the
第２内輪部４０の軸方向位置を調整した後、締結ボルト７０が締め付けられる。なお、第２内輪部４０の軸方向位置を調整した結果、第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間の間隙が大きくなった場合には、締結ボルト７０の少なくとも近傍において、第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間に、図示しないシムを介在させてもよい。
After adjusting the axial position of the second
その後、調整ボルト８０が、コーキングによって第１内輪部３０に固定される。
Thereafter, the
このようにして第１内輪部３０に取り付けられた第２内輪部４０の軸方向位置は、所望の位置に調整することができ、これによって、第２内輪部４０に取り付けられたシール装置１０の軸方向位置を所望の位置に調整することができる。このため、タービンロータ３とシール装置１０との位置関係を示す軸方向間隙Ｘ（図１６参照）を許容値内に収めることができる。
In this way, the axial position of the second
このように本実施の形態によれば、ダイアフラム内輪２２を構成する第１内輪部３０に対する第２内輪部４０の軸方向位置が、調整ボルト８０によって調整される。このことにより、調整ボルト８０を回転させることで、第２内輪部４０の軸方向位置を調整することができる。このため、第２内輪部４０に取り付けられるシール装置１０の軸方向位置を調整することができる。この際、シール装置１０を第２内輪部４０から取り外すことを不要にすることができるとともに、第２内輪部４０を第１内輪部３０から取り外すことも不要にすることができる。この結果、シール装置１０の軸方向位置の調整作業を簡素化することができ、調整作業時間をより一層短縮することができる。
As described above, according to the present embodiment, the axial position of the second
また、本実施の形態によれば、調整ボルト８０は、第２内輪部４０に対して回転可能であるとともに軸方向に係止され、第１内輪部３０に対して螺合している。このことにより、調整ボルト８０を回転させることで、第１内輪部３０に対する第２内輪部４０の軸方向位置を容易に調整することができる。このため、シール装置１０の軸方向位置の調整作業時間をより一層短縮することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、調整ボルト８０は、外周面８３に設けられた、調整ボルト８０の周方向に全周にわたって延びる円周溝８５を含み、円周溝８５に止めビス９５が挿入されている。このことにより、調整ボルト８０を、第２内輪部４０に対して回転可能であるとともに軸方向に係止することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、第２内輪部４０が締結ボルト７０によって第１内輪部３０に取り付けられ、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の半径方向間隙Ｇ３、Ｇ４は、締結ボルト７０と締結ボルト貫通孔９６との間の半径方向間隙Ｇ５、Ｇ６よりも小さくなっている。このことにより、第１内輪部３０に対する第２内輪部４０の半径方向の位置を、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の半径方向間隙Ｇ３、Ｇ４によって規定することができる。このため、第２内輪部４０に取り付けられるシール装置１０とタービンロータ３との間の間隙の精度の低下を抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, the second
なお、上述した本実施の形態においては、調整ボルト８０が、第２内輪部４０に対して回転可能であるとともに軸方向に係止され、第１内輪部３０に対して螺合している例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、調整ボルト８０は、第１内輪部３０に対して回転可能であるとともに軸方向に係止され、第２内輪部４０に対して螺合するようにしてもよい。この場合においても、第１内輪部３０に対する第２内輪部４０の軸方向位置を容易に調整することができ、シール装置１０の軸方向位置の調整作業時間をより一層短縮することができる。更に言えば、調整ボルト８０は、第１内輪部３０に対する第２内輪部４０の軸方向位置を調整することができれば、上述した構成に限られることはなく、任意である。
In the above-described embodiment, the
また、上述した本実施の形態においては、調整ボルト８０が第１内輪部３０の側から挿入される例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第１内輪部３０に対する第２内輪部４０の軸方向位置を容易に調整することができれば、調整ボルト８０は、第２内輪部４０の側から挿入されるようにしてもよい。
Moreover, in this Embodiment mentioned above, the example in which the
また、上述した本実施の形態においては、締結ボルト７０が第１内輪部３０の側から挿入されて、第２内輪部４０に螺合する例について説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、第２内輪部４０の第１内輪部３０への取り付けおよび取り外しを行うことができれば、締結ボルト７０は、第２内輪部４０の側から挿入されて、第１内輪部３０に螺合するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the example in which the
また、上述した本実施の形態における第１半径方向面３１および第２半径方向面５１は、図１３に示すような構成であってもよい。図１３においては、第２半径方向面５１が、第１半径方向面３１に向かって（下流側に、図１３における右側に）延びる半径方向面凸部５７を含み、第１半径方向面３１が、半径方向面凸部５７を収容する半径方向面凹部３６を含んでいる。この場合、図６に示す半径方向面凸部５７および半径方向面凹部３６と同様に、第１半径方向面３１と第２半径方向面５１との間の間隙を流れる作動蒸気Ｓの流路をラビリンス状にすることができる。このため、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の間隙を通って作動蒸気Ｓが漏洩することをより一層抑制できる。また、半径方向面凸部５７と半径方向面凹部３６が、第１半径方向面３１および第２半径方向面５１にそれぞれ設けられているため、第２内輪部４０の第１内輪部３０への取り付けおよび取り外し時には、第２内輪部４０を軸方向に移動させればよく、作業性の低下を防止できる。
Further, the first
なお、図１３に示す例では、半径方向面凸部５７および半径方向面凹部３６の対が、調整ボルト８０（および締結ボルト７０）に対して半径方向の両側に設けられているが、このことに限られることはなく、いずれか一方の側に設けられていてもよい。とりわけ、半径方向面凸部５７および半径方向面凹部３６の対が調整ボルト８０よりも外周側に設けられている場合には、半径方向面凸部５７および半径方向面凹部３６を、調整ボルト８０よりも上流側に配置することができる。このため、調整ボルト８０の調整螺合部８６と第１内輪部３０の調整被螺合部９０との間の間隙（および締結ボルト７０の締結ボルト貫通孔９６の間の間隙Ｇ５、Ｇ６）から、作動蒸気Ｓが漏洩することを抑制できる。また、図１３に示す例では、第２半径方向面５１が半径方向面凸部５７を含み、第１半径方向面３１が半径方向面凹部３６を含んでいる。しかしながら、このことに限られることはなく、第１半径方向面３１が半径方向面凸部を含み、第２半径方向面５１が半径方向面凹部を含んでいてもよい。
In the example shown in FIG. 13, the pair of the radial surface
また、上述した本実施の形態における第１内周側軸方向面３３および第２内周側軸方向面５３は、図１４に示すような構成であってもよい。図１４においては、第２外周側軸方向面５２（第２軸方向面）が、第１外周側軸方向面３２（第１軸方向面）に向かって（外周側に、図１４における上側に）延びる軸方向面凸部５８を含み、第１軸方向面が、軸方向面凸部５８を収容する軸方向面凹部３７を含んでいる。この場合、第１外周側軸方向面３２と第２外周側軸方向面５２との間の半径方向間隙Ｇ３を流れる作動蒸気Ｓの流路をラビリンス状にすることができる。このため、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の間隙を通って作動蒸気Ｓが漏洩することをより一層抑制できる。また、軸方向面凸部５８および軸方向面凹部３７が、調整ボルト８０（および締結ボルト７０）よりも上流側（外周側）に設けられているため、調整ボルト８０の調整螺合部８６と第１内輪部３０の調整被螺合部９０との間の間隙（および締結ボルト７０の締結ボルト貫通孔９６の間の間隙Ｇ５、Ｇ６）から、作動蒸気Ｓが漏洩することを抑制できる。
Moreover, the structure as shown in FIG. 14 may be sufficient as the 1st inner peripheral side
図１４に示す例では、軸方向面凹部３７の幅（軸方向寸法、図１４における左右方向の寸法）が、シール装置１０の軸方向位置を調整する際の調整代を確保可能な程度に、軸方向面凸部５８の幅よりも大きくなっている。
In the example shown in FIG. 14, the width of the axial surface concave portion 37 (axial dimension, horizontal dimension in FIG. 14) is such that an adjustment allowance when adjusting the axial position of the sealing
なお、図１４に示す例では、第２外周側軸方向面５２が軸方向面凸部５８を含み、第１外周側軸方向面３２が軸方向面凹部３７を含んでいる。しかしながら、このことに限られることはなく、第１外周側軸方向面３２が軸方向面凸部を含み、第２外周側軸方向面５２が軸方向面凹部を含んでいてもよい。更に言えば、第１内周側軸方向面３３（第１軸方向面）が、軸方向面凸部および軸方向面凹部のうちの一方を含み、その他方が第２内周側軸方向面５３（第２軸方向面）に含まれていてもよい。
In the example shown in FIG. 14, the second outer peripheral side
また、図１３に示す半径方向面凸部５７および半径方向面凹部３６と、図１４に示す軸方向面凸部５８および軸方向面凹部３７とは、図１５に示すように、組み合わされていてもよい。この場合、第１内輪部３０と第２内輪部４０との間の間隙を通って作動蒸気Ｓが漏洩することをより一層抑制できる。
Further, as shown in FIG. 15, the radial surface
以上述べた実施の形態によれば、過渡状態において、シール装置の軸方向位置の調整作業時間を短縮することができる。 According to the embodiment described above, the adjustment work time of the axial position of the sealing device can be shortened in the transient state.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、これらの実施の形態を、部分的に適宜組み合わせることも可能である。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof. Moreover, as a matter of course, these embodiments can be partially combined as appropriate within the scope of the present invention.
１：蒸気タービン、３：タービンロータ、１０：シール装置、２０：ノズルダイアフラム、２１：ダイアフラム外輪、２２：ダイアフラム内輪、２３：ノズル、３０：第１内輪部、３１：第１半径方向面、３２：第１外周側軸方向面、３３：第１内周側軸方向面、３４：シム収容部、３６：半径方向面凹部、３７：軸方向面凹部、４０：第２内輪部、５１：第２半径方向面、５２：第２外周側軸方向面、５３：第２内周側軸方向面、５４：締結ボルト貫通孔、５７：半径方向面凸部、５８：軸方向面凸部、６１：第１シム、６２：第２シム、７０：締結ボルト、８０：調整ボルト、８３：外周面、８５：円周溝、９０：調整被螺合部、９５：止めビス、Ｇ１〜Ｇ６：半径方向間隙 1: Steam turbine, 3: Turbine rotor, 10: Sealing device, 20: Nozzle diaphragm, 21: Diaphragm outer ring, 22: Diaphragm inner ring, 23: Nozzle, 30: First inner ring part, 31: First radial surface, 32 : First outer peripheral side axial surface, 33: first inner peripheral side axial surface, 34: shim housing portion, 36: radial surface concave portion, 37: axial surface concave portion, 40: second inner ring portion, 51: first 2 radial surface, 52: second outer peripheral axial surface, 53: second inner peripheral axial surface, 54: fastening bolt through hole, 57: radial convex surface, 58: axial convex surface, 61 : 1st shim, 62: 2nd shim, 70: Fastening bolt, 80: Adjustment bolt, 83: Outer peripheral surface, 85: Circumferential groove, 90: Adjustment screwed part, 95: Stop screw, G1 to G6: Radius Direction gap
Claims (15)
ダイアフラム外輪と、
ダイアフラム内輪と、
前記ダイアフラム外輪と前記ダイアフラム内輪との間に設けられたノズルと、を備え、
前記ダイアフラム内輪は、前記ノズルの側に設けられた第１内輪部と、前記タービンロータの側に設けられた第２内輪部であって、前記第１内輪部に取り外し可能に取り付けられるとともに前記シール装置が取り付けられる第２内輪部と、を有し、
前記第１内輪部は、半径方向に延びる第１半径方向面を含み、
前記第２内輪部は、半径方向に延びるとともに前記第１半径方向面に対向する第２半径方向面を含み、
前記第１半径方向面と前記第２半径方向面との間に第１シムが介在されていることを特徴とするノズルダイアフラム。 A nozzle diaphragm to which a sealing device facing the turbine rotor is attached,
A diaphragm outer ring,
The inner ring of the diaphragm,
A nozzle provided between the diaphragm outer ring and the diaphragm inner ring,
The diaphragm inner ring is a first inner ring part provided on the nozzle side and a second inner ring part provided on the turbine rotor side, and is detachably attached to the first inner ring part and the seal A second inner ring portion to which the device is attached,
The first inner ring portion includes a first radial surface extending in a radial direction,
The second inner ring portion includes a second radial surface extending in the radial direction and facing the first radial surface,
A nozzle diaphragm, wherein a first shim is interposed between the first radial surface and the second radial surface.
前記第１内輪部と前記第２内輪部との間の半径方向間隙は、前記締結ボルトと前記締結ボルト貫通孔との間の半径方向間隙よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載のノズルダイアフラム。 The fastening bolt includes a fastening bolt through-hole through which the fastening bolt penetrates, the other being screwed into one of the first inner ring portion and the second inner ring portion,
The radial gap between the first inner ring portion and the second inner ring portion is smaller than the radial gap between the fastening bolt and the fastening bolt through hole. Nozzle diaphragm.
前記第２内輪部は、前記第２半径方向面の半径方向の両端のうちの前記第１軸方向面に対応する一端から軸方向に延びるとともに、前記第１軸方向面に対向する第２軸方向面を更に含み、
前記第１軸方向面および対応する前記第２軸方向面のうちの一方の面は、他方の面に向かって延びる軸方向面凸部を含み、当該他方の面は前記軸方向面凸部を収容する軸方向面凹部を含んでいることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のノズルダイアフラム。 The first inner ring portion further includes a first axial surface extending in an axial direction from one end of both radial ends of the first radial surface,
The second inner ring portion extends in the axial direction from one end corresponding to the first axial direction surface of both ends in the radial direction of the second radial direction surface and is opposed to the first axial surface. Further comprising a directional surface,
One surface of the first axial surface and the corresponding second axial surface includes an axial surface convex portion extending toward the other surface, and the other surface includes the axial surface convex portion. The nozzle diaphragm according to any one of claims 1 to 6, further comprising an axial surface recess to be accommodated.
ダイアフラム外輪と、
ダイアフラム内輪と、
前記ダイアフラム外輪と前記ダイアフラム内輪との間に設けられたノズルと、を備え、
前記ダイアフラム内輪は、前記ノズルの側に設けられた第１内輪部と、前記タービンロータの側に設けられた第２内輪部であって、前記第１内輪部に取り付けられるとともに前記シール装置が取り付けられる第２内輪部と、前記第１内輪部に対する前記第２内輪部の軸方向位置を調整する調整ボルトと、を有していることを特徴とするノズルダイアフラム。 A nozzle diaphragm to which a sealing device facing the turbine rotor is attached,
A diaphragm outer ring,
The inner ring of the diaphragm,
A nozzle provided between the diaphragm outer ring and the diaphragm inner ring,
The diaphragm inner ring is a first inner ring part provided on the nozzle side and a second inner ring part provided on the turbine rotor side, and is attached to the first inner ring part and the seal device is attached. A nozzle diaphragm comprising: a second inner ring portion to be adjusted; and an adjustment bolt for adjusting an axial position of the second inner ring portion with respect to the first inner ring portion.
前記第２内輪部は、半径方向に延びるとともに前記第１半径方向面に対向する第２半径方向面を含み、
前記調整ボルトは、前記第１半径方向面および前記第２半径方向面を貫通していることを特徴とする請求項８に記載のノズルダイアフラム。 The first inner ring portion includes a first radial surface extending in a radial direction,
The second inner ring portion includes a second radial surface extending in the radial direction and facing the first radial surface,
The nozzle diaphragm according to claim 8, wherein the adjustment bolt passes through the first radial surface and the second radial surface.
前記円周溝に係止部材が挿入されていることを特徴とする請求項１０に記載のノズルダイアフラム。 The adjustment bolt includes a circumferential groove provided on the outer peripheral surface and extending over the entire circumference in the circumferential direction of the adjustment bolt,
The nozzle diaphragm according to claim 10, wherein a locking member is inserted into the circumferential groove.
前記第２内輪部は、前記第２半径方向面の半径方向の両端のうちの前記第１軸方向面に対応する一端から軸方向に延びるとともに、前記第１軸方向面に対向する第２軸方向面を更に含み、
前記第１軸方向面および対応する前記第２軸方向面のうちの一方の面は、他方の面に向かって延びる軸方向面凸部を含み、当該他方の面は前記軸方向面凸部を収容する軸方向面凹部を含んでいることを特徴とする請求項９または１２に記載のノズルダイアフラム。 The first inner ring portion further includes a first axial surface extending in an axial direction from one end of both radial ends of the first radial surface,
The second inner ring portion extends in the axial direction from one end corresponding to the first axial direction surface of both ends in the radial direction of the second radial direction surface and is opposed to the first axial surface. Further comprising a directional surface,
One surface of the first axial surface and the corresponding second axial surface includes an axial surface convex portion extending toward the other surface, and the other surface includes the axial surface convex portion. 13. A nozzle diaphragm according to claim 9 or 12, characterized in that the nozzle diaphragm includes an axial surface recess for receiving.
前記締結ボルトは、前記第１内輪部および前記第２内輪部のうちの一方に対して螺合し、他方は当該締結ボルトが貫通する締結ボルト貫通孔を含み、
前記第１内輪部と前記第２内輪部との間の半径方向間隙は、前記締結ボルトと前記締結ボルト貫通孔との間の半径方向間隙よりも小さいことを特徴とする請求項９、１２および１３のいずれか一項に記載のノズルダイアフラム。 The second inner ring portion is removably attached to the first inner ring portion by a fastening bolt that penetrates the first radial surface and the second radial surface,
The fastening bolt includes a fastening bolt through-hole through which the fastening bolt penetrates, the other being screwed into one of the first inner ring portion and the second inner ring portion,
The radial gap between the first inner ring part and the second inner ring part is smaller than the radial gap between the fastening bolt and the fastening bolt through hole, and The nozzle diaphragm according to any one of 13.
前記タービンロータに対向するシール装置と、
前記シール装置が取り付けられた請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の前記ノズルダイアフラムと、を備えたことを特徴とする蒸気タービン。 A turbine rotor,
A sealing device facing the turbine rotor;
A steam turbine comprising the nozzle diaphragm according to any one of claims 1 to 14, to which the seal device is attached.
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|---|---|---|---|---|
| JP2019049218A (en) * | 2017-09-08 | 2019-03-28 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Seal device of steam turbine and steam turbine having the seal device |
| WO2020067496A1 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | Turbine stator, steam turbine, and partition plate |
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| US11655733B2 (en) | 2018-09-28 | 2023-05-23 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Turbine stator, steam turbine, and partition plate |
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