WO2007043143A1

WO2007043143A1 - 液体圧装置

Info

Publication number: WO2007043143A1
Application number: PCT/JP2005/018425
Authority: WO
Inventors: Atsushi Imai
Original assignee: Imai, Akira; Imai, Tooru; Imai, Yutaka; Imai, Satoshi
Priority date: 2005-10-05
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2007-04-19
Also published as: JPWO2007043143A1; JP4839317B2

Abstract

　油圧ナット２１はタービンケース１２の挿通孔１３ｂに挿通されるボルト１５に予め引っ張り力を加えた状態でねじ結合してタービンケース１２を組み立てるものであり、タービンケース１２に配置されるシリンダ２２とピストン２３とを備えている。シリンダ２２とピストン２３とにより区画形成される圧力室２６には中間ピストン２７が軸方向に移動自在に装着され、この中間ピストン２７により圧力室２６は第１の圧力室２６ａと第２の圧力室２６ｂとに２分割されている。シリンダ２２には第１の圧力室２６ａに油圧を供給するための第１給油口３１が形成され、ピストン２３には第２の圧力室２６ｂに油圧を供給するための第２給油口３２が形成されており、第１給油口３１と第２給油口３２のいずれから油圧を供給してもピストン２３を作動させることができるようになっている。

Description

明細書

液体圧装置

技術分野

[0001] 本発明は、被締結部材の揷通孔に揷通されたボルトを予め引っ張り力をカ卩えた状態でねじ結合させる液体圧装置に関する。

背景技術

[0002] 従来から、発電所等の動力プラントで使用される蒸気タービンやガスタービンのタ一ビンケースを組み立てる場合にはボルトとナットによる締結方法が多く用いられている。し力しながら、このような締結方法ではナットにカ卩える締め付けトルクの殆どがその座面における回転摩擦に対抗するものとなるため、ボルトの軸力を高めて高い締結力を得るのは困難である。そのため、このように高い締結力が必要とされる場合には、油圧によりボルトに予め引っ張り力を加えた状態でねじ結合する油圧ナットが用いられる。

[0003] 油圧ナットは、タービンケース上に配置される環状のシリンダとシリンダに対して軸方向に移動自在に装着されるピストンとを備えており、シリンダとピストンとの間には圧力室が区画形成され、圧力室に油圧を供給するための給油口がシリンダまたはピストンに形成されている。また、ピストンの軸心にはねじ孔が形成され、このねじ孔にはタ一ビンケースの揷通孔に揷通されたボルトがねじ結合されるようになっており、ピストンをボルトにねじ結合した状態で圧力室に油圧を供給すると、ボルトに引っ張り力が加えられるようになつている。また、ピストンの外周部にはロックリングがねじ結合により装着されており、ボルトに引っ張り力を加えた状態でロックリングをシリンダの軸方向端面に接する位置まで回転させ、圧力室内の油圧を抜くと、ボルトの軸力がロックリングを介してシリンダにより支持されるようになっている。これにより、油圧ナットはボルトに引っ張り力を加えた状態でねじ結合されることになり、ボルトの軸力を高めて高い締結力を得ることができる。締結された油圧ナットをボルトから取り外すときには、圧力室に再度規定の油圧を供給してロックリングがシリンダの軸方向端面力離れるまでピストンを作動させ、次いでロックリングをシリンダの軸方向端部から十分に離れるまで回転させる。そして、ロックリングが十分に緩められた状態で油圧を抜くことにより、ボルトの軸力が開放され、油圧ナットをボルトから取り外すことができる。

[0004] 一方、ボルトに予め引っ張り力をカ卩えた状態でナットをねじ結合させるために、ボルトテンショナ一を用いる締結方向が知られている。ボルトテンショナ一はシリンダを有しており、このシリンダの下方側にはナット収容室が設けられ、シリンダは予めナットが緩く締結されたボルトの先端部をナット収容室で覆うようにタービンケース上に配置される。シリンダ内には軸方向に移動自在にピストンが組み付けられており、このピストンとシリンダとにより圧力室が区画形成されている。ピストンの軸心にはねじ孔が形成されており、このねじ孔はナット収容室に収容されたボルトの先端部に着脱自在にねじ結合されるようになっている。そして、ピストンをボルトにねじ結合させた状態で圧力室に油圧を供給し、ボルトに引っ張り力を加えた状態でナットを締め込み、圧力室内の油圧を抜くことで、ボルトに軸力が生じた状態でナットをボルトに締結することができるようになつている。締結作業の完了後にはピストンとボルトとのねじ結合が解除され、ボルトテンショナ一はタービンケース上から取り除かれる。締結されたナットをボルトから取り外すときには、再度ボルトテンショナ一をタービンケース上に配置し、ビストンをボルトにねじ結合して、圧力室に油圧を供給する。そして、ナットがタービンケース力離れるまでピストンを作動させた状態でナットを十分に緩めて油圧を抜くことにより、ボルトの軸力を開放して、ナットをボルトから取り外すことができる。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] タービンケースを組み立てるためには高い締結力が必要であるため、タービンケースには多数のボルトが小さなピッチで並んで配置されることになる。そのため、油圧ナットゃボルトテンショナ一の外径寸法は制限されることになり、これらのピストンの受圧面積を十分に大きく設定することができない場合がある。したがって、ボルトに所定の引っ張り力を加えるためには、圧力室内に供給する油圧を高くする必要があり、場合によっては 250Mpa以上の超高圧とされる場合がある。このような超高圧ではシリンダとピストンとの摺動部に装着されるシール部材が油圧に耐えることができず、圧力室から油圧の漏れを生じるおそれがある。 [0006] 油圧ナットをボルトに締結する際に圧力室のシール不全が生じた場合には、ボルトに軸力が発生していないので、この油圧ナットをボルトから取り外してシール部材を交換後に再使用することが可能である。し力しながら、ボルトに軸力を発生させた状態で締結された油圧ナットを取り外すために圧力室に油圧を供給したときにシール不全が生じた場合には、本来の加圧によりピストンを作動させることができず、ロックリングを緩めて油圧ナットを取り外すことができなくなる。この場合、油圧ナットをボルト力取り外すためには、ロックナットをカッター等を用いて切断する必要があり、油圧ナットの取り外し作業が困難となる。

[0007] また、ボルトテンショナ一においても、ナットの締結作業時に圧力室の油圧漏れが生じると、作業途中にボルトテンショナ一自体を交換する必要があり、その作業性が低下すること〖こなる。

[0008] 本発明の目的は、圧力室のシール不全が生じても容易に作業を継続し得る液体圧装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明の液体圧装置は、被締結部材の揷通孔に揷通されたボルトに引っ張り力を加えた状態でねじ結合する液体圧装置であって、前記被締結部材に配置される第 1 の荷重受け部材と、前記ボルトにねじ結合するねじ孔を備え、前記第 1の荷重受け部材に軸方向に移動自在に組み付けられて前記第 1の荷重受け部材とにより圧力室を区画形成する第 2の荷重受け部材と、前記圧力室内に軸方向に移動自在に組み付けられ、前記圧力室を第 1の圧力室と第 2の圧力室に分割する中間ピストンと、前記第 1の荷重受け部材に形成され、前記第 1の圧力室に液体圧を供給する第 1の液体圧供給口と、前記第 2の荷重受け部材に形成され、前記第 2の圧力室に液体圧を供給する第 2の液体圧供給口と、前記第 1と第 2の荷重受け部材のいずれか一方の外周部にねじ結合し、前記第 1と第 2の荷重受け部材のいずれか他方の軸方向端面に接して前記ボルトの軸力を支持するロックリングとを有し、前記第 1と第 2の液体圧供給口の、ずれから液体圧を供給しても前記第 2の荷重受け部材を作動し得ることを特徴とする。

[0010] 本発明の液体圧装置は、被締結部材の揷通孔に揷通されたボルトに予め引っ張り力を加えた状態でナットをねじ結合させる液体圧装置であって、前記被締結部材に着脱自在に配置される第 1の荷重受け部材と、前記ボルトに着脱自在にねじ結合するねじ孔を備え、前記第 1の荷重受け部材に軸方向に移動自在に組み付けられて前記第 1の荷重受け部材とにより圧力室を区画形成する第 2の荷重受け部材と、前記圧力室内に軸方向に移動自在に組み付けられ、前記圧力室を第 1の圧力室と第 2の圧力室に分割する中間ピストンと、前記第 1の荷重受け部材に形成され、前記第 1の圧力室に液体圧を案内する第 1の液体圧供給口と、前記第 2の荷重受け部材に形成され、前記第 2の圧力室に液体圧を案内する第 2の液体圧供給口とを有し、前記第 1と第 2の液体圧供給口の、ずれから液体圧を供給しても前記第 2の荷重受け部材を作動し得ることを特徴とする。

[0011] 本発明の液体圧装置は、前記第 1の圧力室からの液体圧の漏れを防止する第 1のシール部材と前記第 2の圧力室からの液体圧の漏れを防止する第 2のシール部材とを前記中間ピストンに装着したことを特徴とする。

発明の効果

[0012] 本発明によれば、第 1と第 2の液体圧供給口のいずれから液体圧を供給しても第 2 の荷重受け部材を作動させることができるので、第 1と第 2のいずれか一方の圧力室から液体圧の漏れが生じても、他方の圧力室に液体圧を供給して第 2の荷重受け部材を作動させて、ボルトとの締結作業を継続することができ、これにより、この液体圧装置の作業性を向上させることができる。第 1と第 2のいずれか一方の圧力室にシール不全が生じても、その修理をすることなぐ他方の圧力室に液体圧を供給して第 2 の荷重受け部材を作動させることができるので、緊急時に迅速に作業を行うことができる。

[0013] また、本発明によれば、中間ピストンに第 1の圧力室からの液体圧の漏れを防止する第 1のシール部材と第 2の圧力室からの液体圧の漏れを防止する第 2のシール部材を装着するようにしたので、第 1と第 2の一方のシール部材が破損することにより、いずれか一方の圧力室力液体圧が漏れても、他方のシール部材により他方の圧力室の気密性を確実に確保して第 2の荷重受け部材を確実に作動させることができる。図面の簡単な説明 [0014] [図 1]本発明の一実施の形態である油圧ナットが用いられたガスタービンの一部を示す断面図である。

[図 2]図 1に示す油圧ナットの詳細を示す斜視図である。

[図 3]図 2に示す油圧ナットの使用状態 (油圧供給前)を示す断面図である。

[図 4]第 2給油ロカ油圧を供給した場合の油圧ナットの使用状態を示す断面図である。

[図 5]第 1給油ロカ油圧を供給した場合の油圧ナットの使用状態を示す断面図である。

[図 6]本発明の他の実施の形態であるボルトテンショナ一の詳細を示す断面図である発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

[0016] 図 1に示すガスタービン 11は発電所等の動力プラントで用いられるものであり、そのタービンケース 12内には高温、高圧とされたガスの熱エネルギを機械的エネルギに変換する図示しな、タービン軸が収容されて、る。

[0017] 被締結部材であるタービンケース 12はアッパーケース 13とアンダーケース 14とに分割可能に形成されており、各ケース 13, 14のフランジ 13a, 14aに形成された揷通孔 13b, 14bにはボルト 15が揷通されている。このボルト 15は一方のフランジ 14a側から挿通され、その先端部は他方のフランジ 13a側力突出しており、ねじ部 15aには液体圧装置としての油圧ナット 21がねじ結合されている。これにより、ボルト 15の頭部 15bと油圧ナット 21の間にフランジ 13a, 14aが挟み込まれてタービンケース 12 が組立てられる。その際、油圧ナット 21はボルト 15に引っ張り力を加えた状態でねじ結合して、締結後のボルト 15を軸力が生じた状態としてタービンケース 12を強固に締結するようになっている。

[0018] 図 2は図 1に示す油圧ナットの詳細を示す斜視図であり、図 3は図 2に示す油圧ナツトの使用状態 (油圧供給前)を示す断面図であり、図 4は第 2給油ロカ油圧を供給した場合の油圧ナットの使用状態を示す断面図である。図 2に示すように、この油圧ナット 21は第 1の荷重受け部材としてのシリンダ 22と第 2の荷重受け部材としてのピストン 23とを有しており、その外形は略円筒形状に形成されている。

[0019] 図 3に示すように、シリンダ 22は鋼材を切削加工することにより円盤状の底壁部 22a と円筒状の側壁部 22bとが一体となった底付き円筒状に形成されており、底壁部 22a の下面に形成された締結面 22cにおいてタービンケース 12のフランジ 13a上に配置されるようになつている。また、側壁部 22bの内側にはシリンダ室 24が形成されており、フランジ 13aから突出するボルト 15のねじ部 15aは底壁部 22aの軸心に設けられた貫通孔 22dから挿通されてシリンダ室 24の内部に突出している。

[0020] 一方、ピストン 23は鋼材を切削加工することにより大径円筒部 23aと小径円筒部 23 bとが一体となった略円環状に形成されており、大径円筒部 23aの外周面がシリンダ室 24の内周面に摺接し、小径円筒部 23bの外周面が貫通孔 22dの内周面に摺接することにより、ピストン 23はシリンダ 22に軸方向に移動自在に組み付けられている。ピストン 23の軸心にはねじ孔 25が形成されており、ピストン 23はこのねじ孔 25においてボルト 15のねじ部 15aにねじ結合されるようになっている。したがって、ピストン 2 3のねじ孔 25にボルト 15をねじ結合させた状態でピストン 23がシリンダ 22から離れる方向（図 2中上方向）に移動すると、ボルト 15はピストン 23により引っ張り力を加えられること〖こなる。

[0021] シリンダ 22とピストン 23との間にはこれらの部材により円環状の圧力室 26が区画形成されており、ピストン 23がシリンダ 22から離れる方向つまりフランジ 13aから離れる軸方向に移動すると圧力室 26の容積が増加するようになっている。また、この圧力室 26の内部には、シリンダ 22とピストン 23とに対して軸方向に移動自在に中間ピストン 27が組み付けられている。この中間ピストン 27は外周部においてシリンダ室 24の内周面に摺接するとともに内周部においてピストン 23の外周面に摺接する円環状に形成されており、圧力室 26を第 1の圧力室 26aと第 2の圧力室 26bとに軸方向に 2分割している。

[0022] シリンダ 22には、第 1の圧力室 26aの内部に液体圧つまり作動油を作動媒体とした油圧を供給するために、第 1の液体圧供給口としての第 1給油口 31が形成されてヽる。この第 1給油口 31はシリンダ 22の側面に開口する接続部 31aと接続部 31aから第 1の圧力室 26aにまで貫通する案内孔 31bとを有しており、接続部 31aにおいて図示しない油圧ポンプに接続され、油圧ポンプ力案内孔 31bを介して第 1の圧力室 2 6aの内部に油圧を供給することができるようになって!/、る。

[0023] また、ピストン 23には、第 2の圧力室 26bの内部に液体圧つまり油圧を供給するために、第 2の液体圧供給口としての第 2給油口 32が 3つ形成されている。これらの第 2給油口 32は、それぞれピストン 23の軸方向端面に開口する接続部 32aと接続部 3 2aから第 2の圧力室 26bにまで貫通する案内孔 32bとを有しており、接続部 32aにおいて図示しない油圧ポンプと接続され、油圧ポンプ力も案内孔 32bを介して第 2の圧力室 26bの内部に油圧を供給することができるようになつている。このとき、油圧供給の初期段階において、いずれかの第 2給油口 32を空気抜き用として開放し、第 2の圧力室 26bの内部が作動油で満たされた後に当該接続部 32aを図示しないプラグ等で閉塞するようにしてもょヽ。

[0024] なお、本実施の形態においては、第 2の圧力室 26bに油圧を供給するための第 2 給油口 32をピストン 23に 3つ設けるようにしている力これに限らず、その個数は任意に設定することができる。また、空気抜き用のポートを第 2給油口 32とは別に形成するようにしてちょい。

[0025] 第 1の圧力室 26aに供給される油圧の漏れを防止するために、シリンダ 22の底壁部 22aには小径円筒部 23bの外周面に摺接するシール部材 33aが装着され、中間ピストン 27の外周部の第 1の圧力室 26a側の軸方向端部にはシリンダ室 24の内周面に摺接する第 1のシール部材 34が装着され、中間ピストン 27の内周部の第 1の圧力室 26a側の軸方向端部には小径円筒部 23bの外周面に摺接する第 1のシール部材 35が装着されている。また、第 2の圧力室 26bに供給される油圧の漏れを防止するために、ピストンの大径円筒部 23aの外周部にはシリンダ室 24の内周面に摺接するシール部材 33bが装着され、中間ピストン 27の外周部の第 2の圧力室 26b側の軸方向端部にはシリンダ室 24の内周面に摺接する第 2のシール部材 36が装着され、中間ピストン 27の内周部の第 2の圧力室 26b側の軸方向端部には小径円筒部 23bの外周面に摺接する第 2のシール部材 37が装着されている。

[0026] このように、この油圧ナット 21では、中間ピストン 27には第 1の圧力室 26a側と第 2 の圧力室 26b側とで別々のシール部材が装着されている。つまり、第 1の圧力室 26a と第 2の圧力室 26bはそれぞれ別々のシール部材により気密性が保たれるようになつており、一方の圧力室が油圧の漏れを生じても、他方の圧力室には油圧の漏れを生じさせな!/ヽようになって!/、る。

[0027] 図 2に示すように、ピストン 23の外周部には、ピストン 23に加えられるボルト 15の軸力を支持するために、ロックリング 41が装着されている。このロックリング 41はは鋼材により円環状に形成されており、図 3に示すように、その内周面には雌ねじ部 41aが形成され、ロックリング 41はこの雌ねじ部 41aにおいてピストン 23の大径円筒部 23a の外周部に形成された雄ねじ部 23cにねじ結合されている。したがって、ロックリング 41を回転させることにより、ロックリング 41をピストン 23に対して軸方向に移動させることができる。また、このロックリング 41の軸方向に垂直な軸方向端面（図 3中下側の端面）は荷重支持面 41bとなっており、この荷重支持面 41bはシリンダ 22の側壁部 2 2bの開口側の軸方向端面 22eに対向するようになっている。そして、ロックリング 41 を周方向に回すことにより、ロックリング 41の荷重支持面 41bとシリンダ 22の軸方向端面 22eとを接触させることができるようになって、る。

[0028] 次に、このような油圧ナットの作動について説明する。

[0029] まず、図 3に示すように、シリンダ 22がアッパーケース 13に配置されるように油圧ナット 21を配置し、貫通孔 22dから揷通されたボルト 15のねじ部 15aをピストン 23のねじ孔 25にねじ結合させる。このとき、第 1の圧力室 26aと第 2の圧力室 26bには油圧は供給されておらず、ピストン 23はシリンダ 22に近接している。

[0030] 次に、第 2給油口 32に図示しない油圧ポンプを接続し、油圧ポンプにより第 2給油口 32から第 2の圧力室 26bの内部に所定の圧力で作動油を供給する。この場合、第 2の圧力室 26bに供給される油圧は、例えば約 250Mpaの超高圧とされている。油圧が供給されると第 2の圧力室 26bの容積を増加させる方向つまりシリンダ 22から離れる方向にピストン 23が移動し、図 4に示すように、ピストン 23にねじ結合しているボルト 15はねじ部 15aがピストン 23とともに軸方向に移動して引っ張り力が加えられた状態となり、この引っ張り力によりボルト 15は軸方向に伸びることになる。このとき、口ックリング 41はピストン 23とともに移動して、図 4中に一点鎖線で示すように、その荷重支持面 41bとシリンダ 22の軸方向端面 22eとの間に隙間 Lを生じる位置まで移動する。

[0031] 次に、ロックリング 41を回転させて、その荷重支持面 21bがシリンダ 22の軸方向端面 22eに当接する位置（図 4中に実線で示す位置)まで移動させ、油圧ポンプによる第 2の圧力室 26bへの油圧の供給を停止する。油圧の供給が停止されると、第 2の圧力室 26b内の油圧が低下し、ピストン 23にはボルト 15の弾性力による軸力つまりシリンダ 22に近づく方向の荷重が加えられる力このとき、ロックリング 41の荷重支持面 4 lbがシリンダの軸方向端面 22eに接触しているので、ボルト 15の軸力はピストン 23を介してロックリング 41つまりシリンダ 22に支持され、ピストン 23のシリンダ 22側への移動が制限される。これにより、油圧を抜いた後でも、ボルト 15は軸力を生じた状態に維持され、このボルト 15の軸力により油圧ナット 21の締結面 22cは強くフランジ 13a に接触し、タービンケース 12は強固に締結される。

[0032] 一方、例えばガスタービン 11の保守、点検等を行うために、油圧ナット 21をボルト 1 5から取り外してタービンケース 12の締結を解除する場合には、ロックリング 41を緩めるために、第 2給油口 32から第 2の圧力室 26bに再度規定の油圧が供給される。つまり、第 2給油口 32から第 2の圧力室 26bに再度規定の油圧を供給してロックリング 4 1がシリンダ 22の軸方向端面 22eから離れるまでピストン 23を軸方向に作動させ、その状態でロックリング 41を十分に緩め、ロックリングが 41十分に緩められた状態で油圧を抜くことにより、ボルト 15の軸力を開放して、油圧ナット 21をボルト 15から取り外すことになる。

[0033] 図 5は第 1給油ロカ油圧を供給した場合の油圧ナットの使用状態を示す断面図であり、この油圧ナット 21では、第 2給油口 32に代えて第 1給油口 31から油圧を供給することによつても、ピストン 23を軸方向に作動させることができるようになって、る。図 5に示すように、第 1給油口 31から第 1の圧力室 26aの内部に油圧が供給されると、その油圧により中間ピストン 27は第 2の圧力室 26bの容積を減少させるとともに第 1の圧力室 26aの容積を増加させる方向に作動し、中間ピストン 27がピストン 23の軸方向端面に接した後は、中間ピストン 27により押されてピストン 23が軸方向に作動することになる。したがって、油圧ナット 21をボルト 15から取り外すために第 2給油口 32 力も第 2の圧力室 26bに油圧を供給したときに、第 2の圧力室 26bの気密性を保持するためのシール部材 33b, 36, 37が高圧に耐えきれずに破損等して第 2の圧力室 2 6bを規定の油圧にまで高めることができない場合でも、第 1給油口 31から第 1の圧力室 26aに油圧を供給することにより、ピストン 23を作動させてボルト 15に引っ張り力をカロえることができる。つまり、この油圧ナット 21では、圧力室 26は中間ピストン 27により 2分割されているので、一方の第 2の圧力室 26bが油圧の漏れを発生したときには、第 2給油口 32に代えて第 1給油口 31から第 1の圧力室 26aに油圧を供給して、ピストン 23を軸方向に作動させることができる。

[0034] このように、この油圧ナット 21では、第 1給油口 31と第 2給油口 32のいずれから油圧を供給してもピストン 23を作動させることができるので、第 2の圧力室 26bから油圧の漏れが生じても、第 1の圧力室 26aに油圧を供給してピストン 23を作動させることができる。したがって、万一、圧力室 26からの油圧の漏れが生じても、油圧ナット 21 のボルト 15との締結作業や取り外し作業を継続することができ、これによりこの油圧ナット 21の作業効率を向上させることができる。また、メンテナンスにより各シール部材を交換できな、まま油圧ナット 21を緊急で使用しなければならな、場合等であつても、万一、第 2の圧力室 26bに油圧漏れが生じた場合には、他方の圧力室 26aに油圧を供給してピストン 23を作動させることができるので、緊急時に迅速に作業を行うことができる。さらに、圧力室 26から油圧漏れが生じても、ロックリング 41を切断等する必要がないので、トラブル回避時の作業が容易になるとともに、その作業の安全性も向上する。

[0035] また、この油圧ナット 21では、中間ピストン 27に第 1の圧力室 26aからの油圧の漏れを防止する第 1のシール部材 34, 35と、第 2の圧力室 26bからの油圧の漏れを防止する第 2のシール部材 36, 37とを装着するようにしたので、第 1と第 2のシール部材のいずれか一方が破損していずれか一方の圧力室が油圧漏れを生じても、他方のシール部材により他方の圧力室の気密性を確実に確保することができる。したがつて、給油口を代えて油圧を供給したときにピストン 23を確実に作動させることができる

[0036] 図 6は本発明の他の実施の形態であるボルトテンショナ一の詳細を示す断面図である。なお、図 6においては前述した部材に対応する部材には同一の符号が付されている。

[0037] 図 6に示す液体圧装置としてのボルトテンショナ一 51は、タービンケース 12を締結するためのボルト 15に予め引つ張り力をカ卩えた状態でナット 52をねじ結合させるためのものであり、ボルト 15に軸力をカ卩えた状態でナット 52をねじ結合させて大きな締結力を得るようにしたものである。

[0038] 図 2に示す油圧ナット 21では、圧力室 26に供給される油圧によりピストン 23を作動させてボルト 15に引っ張り力をカロえ、その状態でロックリング 41をシリンダ 22に当接させることにより、ボルト 15の軸力をロックリング 41により支持させて、ボルト 15を軸力を生じた状態に維持するようにしている。これに対して、このボルトテンショナ一 51では、ボルト 15に引っ張り力をカ卩える構造に関しては油圧ナット 21と同様の構造となつているが、ロックリング 41は備えられておらず、ボルト 15の軸力をナット 52により支持させる点で油圧ナット 21と相違している。

[0039] そのため、ボルトテンショナ一 51のシリンダ 22には圧力室 26よりもフランジ 13a側に円筒状のナット収容部 53が形成されており、このボルトテンショナ一 51のシリンダ 22 はボルト 15がナット収容部 53の内部に位置するように、着脱自在にアッパーケース 1 3上に配置されるようになっている。なお、ボルト 15には、予めナット 52が軽くねじ結合され、そのナット 52はボルト 15とともにナット収容部 53に配置される。

[0040] ナット収容部 53には窓部 54が形成されており、この窓部 54からナット 52の締め込み作業などが行われるようになつている。なお、ナット 52の締め込み作業を容易にするために、ナット 52にはナットアダプタ 55が嵌め込まれており、このナットアダプタ 55 は外周面に係合孔 55aを有し、窓部 54から挿入したハンドル 56を係合孔 55aに係合させ、そのハンドル 56を操作することにより、ナット 52を回すことができるようになつている。

[0041] このようなボルトテンショナ一 51による締結作業の手順を説明すると、まず、ナット 5 2力軽くねじ結合されたボルト 15上にボルトテンショナ一 51を配置し、そのピストン 23 のねじ孔 25にボルト 15をねじ結合させる。次いで、第 2給油口 32から油圧を供給し、第 2の圧力室 26bの油圧を高めてピストン 23をシリンダ 22から離れる方向に移動させ、ボルト 15に引っ張り力を加える。引っ張り力が加えられると、ボルト 15は軸方向に伸び、ナット 52はボルト 15とともにアッパーケース 13のフランジ 13aから離れる方向に移動して、ナット 52とアッパーケース 13との間に隙間が生じる。この状態ではナット 52を自由に回転させることができるので、窓部 54力もハンドル 56を挿入してナット 52 を再度アッパーケース 13に締め付け、アッパーケース 13とナット 52とを接触させた状態とする。この状態力第 2の圧力室 26bに供給している油圧を排出すると、ボルト 1 5は軸方向に収縮するので、ナット 52はボルト 15に軸力に加えた状態で締結されることになる。このボルト 15の軸力によりナット 52は強くアッパーケース 13に接触し、締結の緩みが防止される。ナット 52とボルト 15との締結作業が完了すると、このボルトテンショナー 51はアッパーケース 13上から取り外され、次のボルト 15とナット 52との締結作業のために、配置場所が移動される。

[0042] このような、ボルトテンショナ一 51においても、シリンダ 22とピストン 23とにより区画形成される圧力室 26は中間ピストン 27により軸方向に 2分割されており、第 2給油口 32から供給した油圧が第 2の圧力室 26bから漏れたときでも、シリンダ 22に形成された第 1給油口 31から油圧を供給することにより、第 1の圧力室 26aに圧力を高めてピストン 23を作動させ、ナット 52の締結あるいは取り外し作業を行うことができる。したがって、多数あるボルト 15の締結作業中に第 2の圧力室 26bが油圧漏れを生じても、第 1給油口 31から油圧を供給して作業を継続して行うことができるので、別のボルトテンショナ一を用意するために作業を中断する必要がなぐその作業性が向上することになる。この場合、作業終了後にシール部材の交換等のメンテナンスを行うこと〖こなる。

[0043] 本発明は前記実施の形態に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記本実施の形態においては、この油圧ナット 21をタービンケース 12の組立に用いている力これに限らず、他の被締結部材を締結するために用いるようにしてもょ、。

[0044] また、本実施の形態においては、圧力室 26には油圧を供給するようにしているが、これに限らず、例えば水などのように非圧縮性で流動性を有する液体であれば、他の液体圧を供給するようにしてもよい。

[0045] さらに、本実施の形態においては、主として第 2給油口 32から第 2の圧力室 26bに油圧を供給してピストン 23を作動させ、第 2の圧力室 26bが油圧漏れを生じたときに第 1給油口 31から第 1の圧力室 26aに油圧を供給するようにしているが、これに限らず、第 1給油口 31を主に用いて、第 2給油口 32を予備として用いるようにしてもよい。

[0046] さらに、本実施の形態においては、第 1の荷重受け部材としてシリンダ 22が設けられ、第 2の荷重受け部材としてピストン 23が設けられている力これに限らず、第 1の荷重受け部材にピストン部を設け、第 2の荷重受け部材にシリンダ部を設けるようにしてもよい。

[0047] さらに、本実施の形態においては、ロックリング 41はピストン 23の外周面に装着されているが、これに限らず、ロックリング 41をシリンダ 22の外周面に装着するようにしてもよい。この場合、ピストン 23にはロックリング 41の荷重支持面 41bと接触可能な軸方向端面が形成されることになる。

産業上の利用可能性

[0048] 本発明は、発電所等の動力プラントで使用される蒸気タービンやガスタービンのタ一ビンケースの組み立て等、強固な締結構造を必要とするときに適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 被締結部材の揷通孔に挿通されたボルトに引っ張り力を加えた状態でねじ結合する液体圧装置であって、

前記被締結部材に配置される第 1の荷重受け部材と、

前記ボルトにねじ結合するねじ孔を備え、前記第 1の荷重受け部材に軸方向に移動自在に組み付けられて前記第 1の荷重受け部材とにより圧力室を区画形成する第 2の荷重受け部材と、

前記圧力室内に軸方向に移動自在に組み付けられ、前記圧力室を第 1の圧力室と第 2の圧力室に分割する中間ピストンと、

前記第 1の荷重受け部材に形成され、前記第 1の圧力室に液体圧を供給する第 1 の液体圧供給口と、

前記第 2の荷重受け部材に形成され、前記第 2の圧力室に液体圧を供給する第 2 の液体圧供給口と、

前記第 1と第 2の荷重受け部材のいずれか一方の外周部にねじ結合し、前記第 1と第 2の荷重受け部材のいずれか他方の軸方向端面に接して前記ボルトの軸力を支持するロックリングとを有し、

前記第 1と第 2の液体圧供給口の、ずれから液体圧を供給しても前記第 2の荷重受け部材を作動し得ることを特徴とする液体圧装置。

[2] 被締結部材の揷通孔に揷通されたボルトに予め引っ張り力を加えた状態でナットをねじ結合させる液体圧装置であって、

前記被締結部材に着脱自在に配置される第 1の荷重受け部材と、

前記ボルトに着脱自在にねじ結合するねじ孔を備え、前記第 1の荷重受け部材に軸方向に移動自在に組み付けられて前記第 1の荷重受け部材とにより圧力室を区画形成する第 2の荷重受け部材と、

前記第 1の荷重受け部材に形成され、前記第 1の圧力室に液体圧を案内する第 1 の液体圧供給口と、前記第 2の荷重受け部材に形成され、前記第 2の圧力室に液体圧を案内する第 2 の液体圧供給口とを有し、

請求項 1または 2記載の液体圧装置において、前記第 1の圧力室からの液体圧の漏れを防止する第 1のシール部材と前記第 2の圧力室からの液体圧の漏れを防止する第 2のシール部材とを前記中間ピストンに装着したことを特徴とする液体圧装置。