タービンロータ翼植込部のかしめ部切削用加工機および切削方法
【課題】タービンホイールの側面に円周状に形成されたかしめ部を切削するための機械および方法を提供する。
【解決手段】タービンロータ３０をその軸回り方向に回転可能に架台３２，３４に載置支持する。回転刃物１２９をタービンホイール１０の側方に配置する。タービンロータ３０の回転を止めて、回転刃物１２９を回転駆動して、回転刃物１２９をタービンホイール１０の面に平行にかしめ部１２ａの接線方向に移動させてかしめ部１２ａを切削する。一行程の切削が終了したら、タービンロータ３０を所定量回転させて、同様に切削を行う。タービンロータ３０が一回転するまでこれを繰り返す。
【解決手段】タービンロータ３０をその軸回り方向に回転可能に架台３２，３４に載置支持する。回転刃物１２９をタービンホイール１０の側方に配置する。タービンロータ３０の回転を止めて、回転刃物１２９を回転駆動して、回転刃物１２９をタービンホイール１０の面に平行にかしめ部１２ａの接線方向に移動させてかしめ部１２ａを切削する。一行程の切削が終了したら、タービンロータ３０を所定量回転させて、同様に切削を行う。タービンロータ３０が一回転するまでこれを繰り返す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はタービンロータ翼植込部のかしめ部のかしめ状態を解除するために、該かしめ部を切削するための機械および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電用タービンのタービンロータはタービンホイールの外周縁部に沿って複数枚の羽根を嵌合して装着した構造を有する。タービンホイールの外周縁部に羽根を嵌合して装着する翼植込部の構造の一つとしてタンジェンシャルエントリー型（接線方向差込式ダブテール構造）と呼ばれる図２に示すものがある。この翼植込部は次のように構成されている。タービンホイール１０の外周縁部でその両側の面に円周方向に沿って凸条と凹条からなる嵌合部１２を形成する。一方、羽根１４の基部１４ａを鞍形に形成し、該鞍形の基部１４ａの内周面にタービンホイールの嵌合部１２に嵌合する凹条と凸条とからなる嵌合部１８を形成する。羽根１４の鞍形の基部１４ａをタービンホイール１０の周方向の１箇所に形成された切欠部２０（嵌合部１２が形成されていない部分）からタービンホイール１０の外周縁部に跨がせて差し込み、そのまま周方向にスライドさせて両嵌合部１２，１８どうしを嵌合させる。個々の羽根１４の基部１４ａを同様に順次切欠部２０から差し込んで周方向にスライドさせていくことによりタービンホイール１０の全周に羽根を配置する。最後の１枚の羽根１４’は他の羽根１４の嵌合部１８に相当するものが形成されていないもので、切欠部２０にそのまま配置する。羽根１４’の基部１４ａ’とその両隣の基部１４ａ、さらにその両隣の基部１４ａの各隣接面に形成された溝２１で形成される４本の穴にそれぞれ止めキー２２を差し込んで基部１４ａ’が切欠部２０から脱落しないようにする。タービンホイール１０の嵌合部１２には羽根１４の基部１４ａの両下端部１４ａａを外側から挟み込む部分１２ａが形成されている。タービンホイール１０に全部の羽根１４を装着した後、図３に示すように、タービンホイール１０の両側の上記部分１２ａにローラ２４を押し当てて、タービンホイール１０をゆっくり回転させながらタービンホイール１０の全周にわたり該部分１２ａを内側にかしめる（ロールかしめで塑性変形させる）ことにより、両嵌合部１２，１８どうしの嵌合を強固にして羽根１４をタービンホイール１０に固定する。なおタンジェンシャルエントリー型の翼植込部構造を有するタービンロータとして、下記特許文献１〜５に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２７９７０１号公報
【特許文献２】特開昭６２−１１１１０２号公報
【特許文献３】特開平７−２２９４０４号公報
【特許文献４】特開平１１−２００８０６号公報
【特許文献５】特開２００５−２２６５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タービンには耐用年数があり、耐用年数を過ぎたタービンは解体して再資源化される。タービンロータを解体して再資源化する場合、羽根１４をタービンホイール１０から外す必要がある。ところが図３のようにかしめ部１２ａで強固にかしめた構造を有する場合には羽根１４は円周方向にスライドさせることができないので、切欠部２０を通して抜き取ることができない。またかしめ部１２ａは堅固であり、工具を使って引き起こしてかしめ状態を解除することもできない。
【０００５】
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、タービンロータ翼植込部のかしめ部のかしめ状態を解除するために、該かしめ部を切削するための機械および方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の切削用加工機は、タービンホイールの外周縁部に沿って複数枚の羽根を嵌合装着して配列し、該嵌合位置でタービンホイールの側面を円周方向に沿って外側からかしめて該嵌合を強固にした構造を有するタービンロータについて、前記タービンホイールの側方に回転刃物を配置して前記かしめ部を切削する機械であって、架台に支持された前記タービンロータのタービン軸と平行して床面に敷設された複数本のベースレールと、前記複数本のベースレール間に渡されて該ベースレールに沿って移動可能に該ベースレースに支持された支持構造物と、前記タービンホイール相互間の空間内に配置可能な寸法に構成され前記支持構造物に支持されて該タービンホイールの面と平行に配置されるビーム構造物と、回転刃物を搭載し前記ビーム構造物に沿って直線移動可能に該ビーム構造物に支持されて該ビーム構造物に沿って直線移動しながら該回転刃物を前記タービンホイールの側方から前記かしめ部に当てて該かしめ部を切削する刃物台と、前記刃物台を前記ビーム構造物に沿って直線移動させる刃物台送り装置と、前記回転刃物を回転駆動する刃物駆動装置とを具備してなるものである。これによれば、タービンロータをその軸回り方向に適宜の回転角度回転させて停止させた位置ごとに、前記刃物台を先記ビーム構造物に沿って直線移動させて前記回転刃物でかしめ部を切削することにより、該かしめ部を全周にわたり切削することができる。この切削でかしめ部を除去しまたは薄くすることによりタービンホイールと羽根の嵌合が緩まりタービンホイールから羽根を外せるようになる。そしてタービンロータの回転を停止させて掘削できるので、切削の際にタービンロータの回転速度を制御する必要はない。また回転刃物は直線移動すればよいので、刃物の送り機構を安価に構成できる。
【０００７】
この切削用加工機は、前記ビーム構造物が前記タービン軸中心との距離を変更可能に前記支持構造物に支持されるものとすることができる。これによれば、回転刃物の位置を、タービンホイールの直径に応じて直径が異なるかしめ部の位置にそれぞれ設定することができる。またこの切削用加工機は、前記刃物駆動装置が前記タービンホイール相互間の空間外の位置で前記ビーム構造物に支持され、該ビーム構造物に該刃物駆動装置の動力を前記刃物台に伝達する伝達機構が搭載されているものとすることができる。これによれば、刃物駆動装置が大きくタービンホイール相互間の空間に入らない場合でもかしめ部の切削を行うことができる。またこの切削用加工機は、前記刃物台送り装置が前記刃物台を前記刃物駆動装置ごと前記ビーム構造物に沿って移動させるものとすることができる。これによれば、刃物台をビーム構造物に沿って移動させても刃物台と刃物駆動装置の相対位置が変化しないので、刃物駆動装置の設計が容易となる。前記回転刃物は例えば前記ビーム構造物の厚さ方向両側に刃先を突出させる直径を有する１個の回転刃物で構成することができる。これによれば、タービンホイール相互間の空間にビーム構造物を配置して、両タービンホイールの相互に対面する２面について１個の回転刃物を共用して両かしめ部の切削を行うことができる。あるいは前記回転刃物は前記ビーム構造物の厚さ方向の相互に反対側に刃先を突出させる２個の回転刃物で構成することもできる。これによれば、タービンホイール相互間の空間にビーム構造物を配置して、両タービンホイールの相互に対面する２面について個別の回転刃物を用いて各かしめ部の切削を行うことができる。一般的にフライスカッタは、その刃先直径が小さくなるほど送り速度を大きくできるという特性がある。上記のように個別の回転刃物を使用すれば各回転刃物の直径を小さくできるので、刃物台の送り速度を上げることができ、作業時間を短縮することができる。
【０００８】
この発明の切削方法は、タービンホイールの外周縁部に沿って複数枚の羽根を嵌合装着して配列し、該嵌合位置でタービンホイールの側面を円周方向に沿って外側からかしめて該嵌合を強固にした構造を有するタービンロータについて、前記かしめ部を切削する方法であって、前記タービンロータの軸部をその軸回り方向に回転駆動する架台に載置して該タービンロータを該架台に支持し、回転刃物を前記タービンホイールの側方に配置し、前記タービンロータの回転を止めた状態で、前記回転刃物の刃先を前記かしめ部に当てて、該回転刃物を該かしめ部の延在方向に移動させて該かしめ部を所定長さにわたり切削し、前記タービンロータを前記架台で適宜量回転させて止めた位置ごとに前記切削を繰り返すものである。架台がタービンロータの回転速度を調整可能に支持するものであればタービンロータを切削に適した速度で回転させながら回転刃物を駆動させてかしめ部に沿って円弧状に該かしめ部を切削することができる。しかしそのような架台は現に存在しないし、現に存在する架台をタービンロータの回転速度が調整可能になるように設計変更するにはコストがかかる。この方法によれば架台がタービンロータの回転速度を調整可能でなくてよいので、既存の架台を使用して安価にかしめ部の切削を行うことができる。
【０００９】
この発明の別の切削方法は前記この発明の切削用加工機を使用するもので、前記タービンロータの軸部をその軸回り方向に回転駆動する架台に載置して該タービンロータを該架台に支持し、この発明の切削用加工機を使用して、前記タービンロータの回転を止めた状態で前記回転刃物を回転駆動しかつ前記刃物台を前記ビーム構造物に沿って直線移動させて前記タービンホイールの側方から前記かしめ部をその接線方向に直線状に切削し、前記タービンロータを前記架台で適宜量回転させて止めた位置ごとに前記直線状の切削を繰り返すものである。この切削方法において前記回転刃物による切削幅は前記かしめ部の幅よりも広く設定することができる。このようにすれば、刃物台の１回の直線移動でかしめ部の全幅を所定の長さにわたり切削できるので、切削作業を効率よく行うことができる。またこの切削方法は前記かしめ部をその厚さ方向の途中位置まで切削するものとすることができる。ロールかしめにより生じる締結力は、主としてその材料の表面の硬化層で発生していると考えられ、表層のごく一部を除去すればタービンホイールと羽根の嵌合が緩まりタービンホイールから羽根を外せる状態となる。したがってかしめ部をその厚さ方向の全てを除去する必要はなく、少ない切り込み量により刃物台の送り速度を上げることができ、作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の切削用加工機の実施の形態を示す正面図である。
【図２】タンジェンシャルエントリー型翼植込部構造を示す斜視図である。
【図３】図２の翼植込部をタービンロータ両側方からロールかしめする様子を示す断面図である。
【図４】この発明の切削用加工機を使用して切削作業を行うためにタービンロータを架台に載置した状態を示す正面図である。
【図５】図４のＸ−ＸおよびＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図６】図１の切削用加工機の側面図である。
【図７】図１の切削用加工機の平面図である。
【図８】図６のＥ部拡大図である。
【図９】図８のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【図１０】図６のＦ矢視図である。
【図１１】図１のＡ矢視図である。
【図１２】図１のＢ部拡大図である。
【図１３】図１のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１４】図１のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１５】隣接するタービンホイール相互間の空間にビーム構造物および刃物台を進入させてかしめ部を切削する状態を示す断面図である。
【図１６】かしめ部の正面方向の切削領域をハッチングで示す図である。
【図１７】かしめ部の断面方向の切削領域をハッチングで示す図である。
【図１８】刃物台の変更例を示す正面図および平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明の実施の形態を説明する。図４はこの発明による切削用加工機を使用してかしめ部（ロールかしめ部）を切削するために、タービンロータ（低圧タービン用タービンロータ）３０をタービン機関から外して架台３２，３４に載置した状態を示す。架台３２，３４はここでは豊光産業株式会社製タービンロータ用点検架台である「スーパーローム」を使用した場合を示している。架台３２，３４は床面３６に適宜の距離を置いて相互に同軸に固定設置されている。架台３２は駆動側架台であり、２個のローラ３８，４０とそれらの各駆動装置４１，４２を備えている。架台３４は従動側架台であり、２個のローラ４４，４６を備えている。タービンロータ３０はその軸方向の両側位置で軸部４８を架台３２，３４に載置して支持されている。すなわち図４のＸ−ＸおよびＹ−Ｙ矢視断面図である図５に示すように、軸部４８は駆動側架台３２側ではローラ３８，４０上に支持され、従動側架台３４側ではローラ４４，４６上に支持されている。作業者のスイッチ操作により駆動側架台３２の駆動装置４１，４２を起動してローラ３８，４０を一方向に所定の低速度で回転することにより、タービンロータ３０はその軸回り方向に一定速度（例えば１分間で半回転程度）で回転する。作業者が停止操作すると駆動装置４１，４２の駆動が停止され、ローラ３８，４０は回転を停止し、タービンロータ３０は静止する。仮にローラ３８，４０を回転させたまま固定刃物をかしめ部に当てて旋盤加工でかしめ部を切削しようとすると、タービンロータ３０の周速は遅すぎ、また仮にローラ３８，４０を回転させたまま回転刃物をかしめ部に当ててフライス加工でかしめ部を切削しようとすると、タービンロータ３０の周速は速すぎるので、いずれも採用することができない。そこでこの発明の実施の形態では、ローラ３８，４０を間欠駆動して、タービンロータ３０が停止した位置ごとに回転刃物（フライス工具）をかしめ部に当てて送り機構で該かしめ部の接線方向に送って切削を行うようにしている。これによればタービンロータ３０の回転速度制御は不要である。
【００１２】
この発明による切削用加工機の全体構造を図１（正面図）、図６（側面図）、図７（平面図）に示す。これらの図は、前述のようにタービンロータ３０を架台３２，３４に支持して、切削用加工機５０を使用してかしめ部を切削する状態を示す。図１は刃物台１１１をビーム構造物８８に沿って２箇所の位置に移動させた状態を示している。図６は切削用加工機５０をベースレール５４，５６に沿って２箇所の位置に移動させた状態を示している。床面３６（図４に示す架台３２，３４の床面３６と同じ）にはタービン軸５２に平行に２本のベースレール５４，５６がタービン軸５２を挟んでその両脇均等位置に敷設されている。ベースレール５４，５６上には支持構造物５８が両ベースレール５４，５６間にまたがるように渡されて、該ベースレール５４，５６に沿って移動可能に支持されている。
【００１３】
支持構造物５８は鉄骨を組んで構成されたもので、ベースレール５４，５６上にそれぞれ垂直に立設配置された２本の支柱５８ａ，５８ｂと、該支柱５８ａ，５８ｂの背面側で該支柱５８ａ，５８ｂを支える下部枠構成材５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆと、支柱５８ａと下部枠構成材５８ｃ間および支柱５８ｂと下部枠構成材５８ｄ間にそれぞれ傾斜して配置された筋交い材５８ｇ，５８ｈとを相互に連結して構成されている。支持構造物５８の下面の四隅には支持構造物５８をベースレール５４，５６上に移動可能に支持する脚６０がそれぞれ取り付けられている。下部枠構成材５８ｃ，５８ｄの途中位置にも脚６０’（図６）がそれぞれ取り付けられている。脚６０は図８，図９に拡大して示すようにローラ６２を有し、該ローラ６２をベースレール５４，５６上で転動させて支持構造物５８を移動させる。脚６０には図８，図１０に示すようにベースレール５４，５６を締め付けるボルト６４とナットブロック６６による締め付け具６８が設けられている。支持構造物５８をベースレール５４，５６上の任意の位置に位置決めした後、該締め付け具６８を締め付けることにより、支持構造物５８は該位置に固定される。下部枠構成材５８ｃ，５８ｄの途中位置の脚６０’（図６）はローラは無く、締め付け具６８を備えている。図６に示すように、ベースレール５４，５６上には支柱５８ａ，５８ｂの直下の脚６０，６０の前後位置に、支持台座８２がボルト８４とナットブロック８６により着脱自在にそれぞれ装着される。支持台座８２には支持構造物５８を押圧して移動させるための押しボルト８０が脚６０に向かう方向に水平にねじ込まれる。ボルト８４とナットブロック８６を相互に締め付けて支持台座８２をベースレール５４，５６に固定し、脚６０，６０’の締め付け具６８を緩め、この状態で両支柱５８ａ，５８ｂ側で同時に、前後一方の押しボルト８０を緩め、前後他方の押しボルト８０を締めてその先端で脚６０を押圧することにより、支持構造物５８をベースレール５４，５６に沿って移動してさせることができる。
【００１４】
支持構造物５８の左右支柱５８ａ，５８ｂ間には鉄骨製のビーム構造物８８が、固定する高さ位置を任意に変更可能に、水平かつタービン軸５２と直角（タービンホイールの面と平行）の姿勢で着脱可能に取付支持されている。ビーム構造物８８の厚さ（タービン軸５２方向の寸法）は、該ビーム構造物８８をかしめ部を有するタービンホイール１０−１（第９段），１０−２（第１０段），１０−３（第１１段），・・・相互間の空間１６−１，１６−２，・・・に出し入れ可能な厚さに設定されている。支柱５８ａ，５８ｂに対するビーム構造物８８の取付支持構造を説明する。支柱５８ａ，５８ｂの適宜の高さ位置には板状部材９０，９２が溶接等で固定装着されている。板状部材９０，９２にはそれぞれ、縦方向の４本の長穴９４が上下に２本ずつ左右に２列に並べて形成されている。ビーム構造物８８の左右両端部には板状部材９６，９８が溶接等で固定装着されている。板状部材９６，９８には各長穴９４に対応する位置にねじ１００が背面側に突出した状態に固定装着されている。各ねじ１００を各長穴９４に差し込んで板状部材９０，９２の背面側からナット１０１（図６）を各ねじ１００にねじ込んで締め付けることにより、ビーム構造物８８は支柱５８ａ，５８ｂに固定される。長穴９４に対するねじ１００の差し込み高さ位置を変更することにより、支柱５８ａ，５８ｂに固定するビーム構造物８８の高さ位置を変更することができる。支柱５８ａ，５８ｂの上部には手動式チェーンブロック１０２，１０４が吊り下げ配置されている。手動式チェーンブロック１０２，１０４はビーム構造物８８をその左右位置で吊り上げてビーム構造物８８の高さ位置を調整するのに利用される。
【００１５】
ビーム構造物８８の下面の長手方向の２箇所の位置には、その長手方向に沿ってリニアガイド１０６，１０８がそれぞれ２本ずつ平行（図１３、図１４）に取付配置されている。２本のリニアガイド１０６には刃物台１１１が移動自在に吊下支持されている（図１、図１４）。２本のリニアガイド１０８には刃物駆動装置１１３の取付台１１４が移動自在に吊下支持されている（図１、図１１）。刃物台１１１と刃物駆動装置取付台１１４とは互いに平行に配置された連結棒１１５，１１７で相互に連結され（図１、図１２）、相互に一体にリニアガイド１０６，１０８に沿って移動する。このとき刃物台１１１はタービンホイール１０−１，１０−２，１０−３，・・・相互間の空間１６−１，１６−２，・・・内を移動することができる。刃物駆動装置１１３は該空間１６−１，１６−２，・・・内に入らない大きさを有するので、該空間１６−１，１６−２，・・・の外を移動する。刃物駆動装置１１３はギヤドモータで構成されている。刃物駆動装置１１３の動力は連結棒１１５，１１７間に配置されたドライブシャフト１１９（図１、図１２、図１３）を介して刃物台１１１に伝達される。
【００１６】
刃物台１１１の構成を説明する。刃物台１１１には図１２に示すように、ドライブシャフト１１９の回転をかさ歯車１２１、スプロケット１２３、チェーン１２５、スプロケット１２７を介してスプロケット１２７と共に回転する軸部１２８上に連結された回転刃物１２９に伝達する機構が構成されている。回転刃物１２９は回転切削する工具（フライス工具）であり、サイドカッター、千鳥刃サイドカッター等で構成される。回転刃物１２９に切削油を供給するためにクーラントポンプ１３０（図１）が適宜の位置に配置されている。クーラントポンプ１３０から吐出される切削油はホース１３２を通して回転刃物１２９に供給される。回転刃物１２９は切削幅がかしめ部の幅よりも広いものを使用する。例えば、かしめ部の幅が２０ｍｍであれば、回転刃物１２９は切削幅が３０ｍｍのものを使用する。図１４に示すように、刃物台１１１は回転刃物１２９を除きビーム構造物８８とほぼ同一幅内（タービン軸５２方向のほぼ同一寸法内）に配置されており、タービンホイール１０−１，１０−２，１０−３，・・・相互間の空間１６−１，１６−２，・・・内にビーム構造物８８とともに出し入れ可能とされている。回転刃物１２９は図１４に示すようにビーム構造物８８および刃物台１１１の厚さ（タービン軸５２方向の寸法）よりも直径が大きく形成されており（例えば直径１５０ｍｍ）、ビーム構造物８８および刃物台１１１の厚さ方向両側に刃先を突出させている。これにより例えば図１５に示すようにタービンホイール１０−１，１０−２相互間の空間１６−１にビーム構造物８８および刃物台１１１を配置した状態で、タービンホイール１０−１，１０−２の相互に対面する２面１０−１ｂ，１０−２ａについて、まず一方の面１０−１ｂ側のかしめ部１２ａを一方側に突出している刃先で切削し、次いで切削用加工機５０をベースレール５４，５６に沿って少し移動して他方の面１０−２ａのかしめ部１２ａを他方側に突出している刃先で切削することができる。
【００１７】
次に刃物駆動装置１１３をビーム構造物８８に沿って移動させる刃物台送り装置について説明する。図１において刃物台送り装置１３１はビーム構造物８８の刃物駆動装置１１３が配置された側の端部に固定配置されている。刃物台送り装置１３１はサーボモータ１３３と該サーボモータ１３３で駆動されるボールねじ１３５を具えている。ボールねじ１３５のねじ軸１３５ａはビーム構造物８８の側面に該ビーム構造物８８に沿って配置されている。ボールねじ１３のナット１３５ｂは連結部材１３７（図１１）を介して刃物駆動装置取付台１１４に連結されている。これによりサーボモータ１３３を駆動すると、ボールねじ１３５のねじ軸１３５ａの回転によりナット１３５ｂが移動し、連結部材１３７を介して刃物駆動装置取付台１１４に伝達され、刃物駆動装置１１３が刃物台１１１を伴ってビーム構造物８８に沿って移動する。ビーム構造物８８には刃物駆動装置１１３の移動終端位置を検出するためのリミットスイッチ１３６が配置されている。
【００１８】
ビーム構造物８８の上面に２本の調整用ボルト１３９，１４１の組がビーム構造物８８に沿って互いに離れた位置に２組配置されている。これら２組の調整用ボルト１３９，１４１は切削深さ（切り込み量）を設定する回転刃物１２９の刃先と切削対象のかしめ部と間の距離の調整に用いられる。調整用ボルト１３９，１４１の配置を図１５に拡大して示す。ビーム構造物８８の上面にはナット１４３，１４５が固定配置され、そこに調整用ボルト１３９，１４１がそれぞれねじ込まれている。図１５は回転刃物１２９でタービンホイール１０−２の面１０−２ａのかしめ部１２ａを切削する状態を示す。このとき調整用ボルト１３９，１４１はナット１４３，１４５にそれぞれねじ込まれて、調整用ボルト１３９，１４１の先端面１３９ａ，１４１ａはタービンホイール１０−１，１０−２の対向面１０−１ｂ，１０−２ａにそれぞれ強く押し当てられて、調整用ボルト１３９，１４１はタービンホイール１０−１，１０−２の対向面１０−１ｂ，１０−２ａ間に突っ張った状態に配置されている。調整用ボルト１４１のねじ込み量を調整することにより、面１０−２ａと回転刃物１２９の刃先１２９ａとの距離を所定の切削深さが得られる値に調節することができる。調整用ボルト１３９，１４１を２組ともこのような状態に調整して切削を開始することにより、刃物台１１１をビーム構造物８８に沿って移動させて切削を行う一行程全長にわたり、所定の切削深さを得ることができる。回転刃物１２９による一行程の切削が終了したら、調整用ボルト１３９，１４１を２組とも緩めて、タービンロータ３０を次の回転位置に回転できるようにし、あるいは切削用加工機５０を次のタービンロータ間空間に移動できるようにする。
【００１９】
切削用加工機５０には図示しない操作盤が設けられている。この操作盤では作業者により刃物駆動装置１１３の起動／停止操作、サーボモータ１３３による刃物台１１１の送り速度の設定操作、サーボモータ１３３起動／停止操作等が行われる。
【００２０】
以上説明した切削用加工機５０を使用したかしめ部の切削作業を説明する。一行程の切削はタービンロータ３０の回転を停止させて、かしめ部全周のうち下端部に位置する領域について、回転刃物１２９をかしめ部から外れた手前側（図１の左側）の位置から予め設定した送り速度で水平方向に直線移動させて、該移動の途中でかしめ部を接線方向に切削し、該かしめ部から外れる奥側（図１の右側）の位置まで移動させることにより行う。図１６はこの切削による今回の一行程の切削領域、前回の一行程の切削領域、前々回の一行程の切削領域をそれぞれハッチングで示す。かしめ部１２ａは円周状に延在するのに対し、回転刃物１２９は直線移動して（つまりかしめ部１２ａの側方を接線方向に移動して）一行程の切削を行うので、該一行程の切削中に回転刃物１２９とかしめ部１２ａの高さ位置が相対的に変化する。そこでこの高さ位置の変化があってもかしめ部１２ａの全幅を所定の長さにわたり切削できるようにするために、回転刃物１２９の切削幅（つまり回転刃物１２９の厚さ）をかしめ部１２ａの幅よりも広く設定する。すなわち前述のように、例えばかしめ部１２ａの幅が２０ｍｍであれば、回転刃物１２９は切削幅が３０ｍｍのものを使用する。この場合、図１６の「今回の切削」に示すように、一行程の切削の丁度中間位置（つまりかしめ部１２ａの最下端部）で切削幅の下辺位置がかしめ部１２ａの下辺位置に一致するように回転刃物１２９の高さ位置を設定すれば、かしめ部１２ａの全幅を切削できる長さを最大にすることができる。一行程の切削が終了したら、タービンロータ３０を所定角度回転させる。この回転角度は前回の切削によりかしめ部１２ａの全幅を切削した区間と今回の切削によりかしめ部１２ａの全幅を切削する区間とが相互に繋がるように設定する。これにより、該回転角度ごとに一行程ずつ切削を繰り返してタービンロータ３０を一回転させることにより、かしめ部１２ａの全幅を全周にわたり切削することができる。
【００２１】
図１７は上記切削による断面方向の切削領域をハッチングで示す。かしめ部１２ａの厚さは例えば８ｍｍ程度であり、このとき切削深さは例えば３ｍｍ程度に設定することができる。かしめ部１２ａをその厚さ方向の途中位置まで切削すればかしめ部１２ａは弱くなるので、羽根１４をタービン軸５２の前後方向に揺り動かすことにより、かしめ部１２ａが開いてタービンホイール１０と羽根１４の嵌合が緩まり、タービンホイール１０に対して羽根１４を円周方向にスライドさせて切欠２０（図２）から外せる状態となる。したがってかしめ部１２ａをその厚さ方向の全てを除去する必要はなく、少ない切り込み量により刃物台１１１の送り速度を上げることができ、作業時間を短縮することができる。
【００２２】
切削用加工機５０を使用した切削作業の全体の手順を説明する。
（１）タービン機関から外したタービンロータ３０を図４に示すように架台３２，３４に載置する。
（２）切削用加工機５０の支持構造物５８を、図１に示すようにタービンロータ３０の下をくぐらした状態に組み立てる。
（３）チェーンブロック１０２，１０４にビーム構造物８８を吊り下げる。
（４）支持構造物５８をベースレール５４，５６に沿って移動して、図６の左側に示すように最初のタービンホイール１０−１（第９段）の外側の面１０−１ａのかしめ部１２ａを切削する位置に停止させる。
（５）チェーンブロック１０２，１０４によりビーム構造物８８を水平に保ちながらその高さを調整して、回転刃物１２９の刃先をかしめ部１２ａの高さ（図１６の「今回の切削」に相当する高さ）に位置決めする。この高さ位置の調整が終了したら、ビーム構造物８８の両端位置でねじ１００（図１）にナット１０１（図６）を締め付けてビーム構造物８８を支持構造物５８の支柱５８ａ，５８ｂに固定する。
（６）調整用ボルト１４１（図１５）を使って回転刃物１２９の刃先と面１０−１ａのかしめ部１２ａとの距離（切削深さに相当）を調整する。
（７）押しボルト８０（図６）を回して、調整用ボルト１４１の先端がタービンホイール１０−１の外側の面１０−１ａに当接する位置まで支持構造物５８を移動する。
（８）脚６０，６０’の締め付け具６８を締め付けて支持構造物５８をベースレール５４，５６に固定する。なおタービンホイール１０−１の外側の面１０−１ａのかしめ部１２ａを切削するときは該面１０−１ａに対向するタービンホイールの面は離れているので（図７）、調整用ボルト１３９の先端面１３９ａが該対向するタービンホイールの面に届かない場合は、それらの間に適宜スペーサ材（鉄骨等）を挿入して咬ませることにより上記同様に調整用ボルト１３９による突っ張りを行うことができる。
（９）刃物台１１１を回転刃物１２９が面１０−１ａの翼植込部に当たる手前の位置（図１の左側の位置）に配置し、刃物駆動装置１１３を起動し、次いでサーボモータ１３３を所定速度で起動して刃物台１１１を図１の右方向に移動させてタービンホイール１０−１の面内に進入させる。これにより図１６の「今回の切削」に示す部分が直線状に切削されていく。刃先が翼植込部から外れる位置（あるいはそれよりも手前のかしめ部１２ａから外れる位置）まで達したら一行程の切削を終了し、刃物台１１１を元の位置（図１の左側の位置）に戻す。
（１０）タービンロータ３０を所定角度回転させて同様に次の一行程の切削を行う。以後該回転角度ごとに一行程ずつ切削を繰り返してタービンロータ３０を一回転させることにより、かしめ部１２ａの全幅を全周にわたり切削することができる。
（１１）以上によりタービンホイール１０−１の外側の面１０−１ａについて切削が終了したら、ビーム構造物８８を支柱５８ａ，５８ｂから外してタービンホイール１０−１に当たらない位置まで一旦下げて、支持構造物５８を、ビーム構造物８８がタービンホイール１０−１，１０−２の間の空間１６−１（図６）に進入できる位置までベースレール５４，５６上を前進させる。
（１２）次いでビーム構造物８８をタービンホイール１０−１，１０−２の間の空間１６−１（図６）に進入させて、前記同様に高さ位置の調整、支柱５８ａ，５８ｂに対するビーム構造物８８の固定、切削深さの調整、ベースレール５４，５６に対する支持構造物５８の固定を行った後、タービンホイール１０−１のもう一方の面１０−１ｂについてかしめ部１２ａを切削する。このとき切削深さの調整は面１０−１ｂに突き当てられる調整用ボルト１３９のナット１４３からの突出量で行う。調整用ボルト１４１は、支持構造物５８をベースレール５４，５６に固定した後にタービンホイール１０−２の面１０−２ａに突き当てられ、これにより調整用ボルト１３９，１４１はタービンホイール１０−１，１０−２の対向面１０−１ｂ，１０−２ａ間に突っ張った状態に配置される。
（１３）タービンホイール１０−１の面１０−１ｂについて切削が終了したら、支持構造物５８をベースレール５４，５６上を少し前進させて同様にタービンホイール１０−２の面１０−２ａについて切削を行う（図１５の状態）。このとき切削深さの調整は面１０−２ａに突き当てられる調整用ボルト１４１のナット１４５からの突出量で行う。調整用ボルト１３９は、支持構造物５８をベースレール５４，５６に固定した後にタービンホイール１０−１の面１０−１ｂに突き当てられ、これにより調整用ボルト１３９，１４１はタービンホイール１０−１，１０−２の対向面１０−１ｂ，１０−２ａ間に突っ張った状態に配置される。以後同様にしてかしめ部１２ａを有する各段のタービンホイールについて切削を行う。
（１４）かしめ部１２ａを有する各段のタービンホイールについて切削が終了したら、かしめ部１２ａは薄くなって弱くなるので、羽根１４を揺り動かすことによりタービンホイール１０と羽根１４の嵌合が緩まった状態となる。これにより羽根１４をタービンホイール１０に対して円周方向にスライドさせて切欠２０から外すことができる。
【００２３】
刃物台の変更例を説明する。前記実施の形態では１枚の回転刃物１２９を使用して、該回転刃物１２９の刃先を２枚のタービンホイールの対向面にそれぞれ突出させて、該１枚の回転刃物１２９を共用して該両対向面のかしめ部１２ａを切削するようにしたが、該２枚のタービンホイールの対向面のかしめ部１２ａを別々の回転刃物で切削することもできる。そのように構成した刃物台の変更例を図１８に示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。図１２と共通する部分には同一の符号を用いる。刃物台１１１’において、ドライブシャフト１１９の回転はかさ歯車１２１、スプロケット１２３、チェーン１２５を介してスプロケット１２７に伝達される。スプロケット１２７の回転はギヤ１４７を介してギヤ１４９，１５１にそれぞれ伝達される。ギヤ１４９，１５１の軸部１５３，１５５には回転刃物１５７，１５９がそれぞれ取り付けられている。したがってドライブシャフト１１９が回転すると回転刃物１５７，１５９が回転駆動される。回転刃物１５７，１５９は直径が例えば１００ｍｍのサイドカッター、千鳥刃サイドカッター等で構成される。回転刃物１５７，１５９の刃先は、ビーム構造物８８および刃物台１１１’（回転刃物１５７，１５９を除く）の幅（タービン軸５２方向の寸法）よりも外側に突出している。したがって、該２枚のタービンホイールの対向面のかしめ部１２ａをこれら２枚の回転刃物１５７，１５９の突出した刃先で個別に切削することができる。この刃物台１１１’によれば、図１２の刃物台１１１に比べて回転刃物の直径を小さくできるので、刃物台１１１の送り速度を上げることができ、作業時間を短縮することができる。
【００２４】
なお前記実施の形態では刃物駆動装置１１３を電動モータで構成したが、油圧モータで構成することもできる。また前記実施の形態ではタービンロータを停止させて行う一箇所の切削を一行程の切削で完了させたが、該一箇所の切削を複数行程の切削で完了させることもできる。また前記実施の形態では一行程の切削で回転刃物１２９を直線方向（水平方向）にのみ移動させたが、刃物台１１１をビーム構造物８８に上下動可能に搭載することにより（あるいは回転刃物１２９を刃物台１１１に上下動可能に搭載することにより）回転刃物１２９の移動方向に垂直方向成分を加えて、かしめ部１２ａに沿って円弧状に切削することもできる。このようにすれば一行程で切削できるかしめ部１２ａの長さを長くすることができる。また前記実施の形態では、切削深さを規定する回転刃物１２９（１５７，１５９）の刃先と切削対象かしめ部１２ａとの距離をベースレール５４，５６上での支持構造物５８の位置で調整したが、これに限らず、別途軸方向送り機構を設けて調整することもできる。例えば刃物台１１１上に刃物１２９（１５７，１５９）をタービン軸５２方向に移動させる軸方向送り機構を設け、ベースレール５４，５６上で支持構造物５８の位置を大まかに位置決めした後に、ボルト１３９，１４１をタービンホイールの対向面間に突っ張らせ、軸方向送り機構で回転刃物１２９（１５７，１５９）の刃先と切削対象かしめ部１２ａとの距離を微調整することができる。この微調整は例えば、切削開始位置で回転刃物１２９（１５７，１５９）を回転して、軸方向送り機構により回転刃物１２９（１５７，１５９）をタービン軸５２方向に移動しながら切削を開始し、所定の切削深さになったら軸方向送り機構を止めることにより行うことができる。軸方向送り機構を止めたら、そのまま刃物台送り装置１３１を起動して刃物台１１１をビーム構造物８８に沿って移動させることにより、該調整した切削深さを維持して一行程の切削を行うことができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０（１０−１，１０−２，・・・）…タービンホイール、１２…タービンロータと羽根との嵌合部（翼植込部）、１２ａ…かしめ部、１４…羽根、１６（１６−１，１６−２，・・・）…隣接するタービンホイール相互間の空間、３０…タービンロータ、３２，３４…架台、５０…切削用加工機、５２…タービン軸、５４，５６…ベースレール、５８…支持構造物、８８…ビーム構造物、１１１，１１１’…刃物台、１１３…刃物駆動装置、１１９…ドライブシャフト（伝達機構）、１２９…回転刃物、１３１…刃物台送り装置
【技術分野】
【０００１】
この発明はタービンロータ翼植込部のかしめ部のかしめ状態を解除するために、該かしめ部を切削するための機械および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電用タービンのタービンロータはタービンホイールの外周縁部に沿って複数枚の羽根を嵌合して装着した構造を有する。タービンホイールの外周縁部に羽根を嵌合して装着する翼植込部の構造の一つとしてタンジェンシャルエントリー型（接線方向差込式ダブテール構造）と呼ばれる図２に示すものがある。この翼植込部は次のように構成されている。タービンホイール１０の外周縁部でその両側の面に円周方向に沿って凸条と凹条からなる嵌合部１２を形成する。一方、羽根１４の基部１４ａを鞍形に形成し、該鞍形の基部１４ａの内周面にタービンホイールの嵌合部１２に嵌合する凹条と凸条とからなる嵌合部１８を形成する。羽根１４の鞍形の基部１４ａをタービンホイール１０の周方向の１箇所に形成された切欠部２０（嵌合部１２が形成されていない部分）からタービンホイール１０の外周縁部に跨がせて差し込み、そのまま周方向にスライドさせて両嵌合部１２，１８どうしを嵌合させる。個々の羽根１４の基部１４ａを同様に順次切欠部２０から差し込んで周方向にスライドさせていくことによりタービンホイール１０の全周に羽根を配置する。最後の１枚の羽根１４’は他の羽根１４の嵌合部１８に相当するものが形成されていないもので、切欠部２０にそのまま配置する。羽根１４’の基部１４ａ’とその両隣の基部１４ａ、さらにその両隣の基部１４ａの各隣接面に形成された溝２１で形成される４本の穴にそれぞれ止めキー２２を差し込んで基部１４ａ’が切欠部２０から脱落しないようにする。タービンホイール１０の嵌合部１２には羽根１４の基部１４ａの両下端部１４ａａを外側から挟み込む部分１２ａが形成されている。タービンホイール１０に全部の羽根１４を装着した後、図３に示すように、タービンホイール１０の両側の上記部分１２ａにローラ２４を押し当てて、タービンホイール１０をゆっくり回転させながらタービンホイール１０の全周にわたり該部分１２ａを内側にかしめる（ロールかしめで塑性変形させる）ことにより、両嵌合部１２，１８どうしの嵌合を強固にして羽根１４をタービンホイール１０に固定する。なおタンジェンシャルエントリー型の翼植込部構造を有するタービンロータとして、下記特許文献１〜５に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６１−２７９７０１号公報
【特許文献２】特開昭６２−１１１１０２号公報
【特許文献３】特開平７−２２９４０４号公報
【特許文献４】特開平１１−２００８０６号公報
【特許文献５】特開２００５−２２６５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
タービンには耐用年数があり、耐用年数を過ぎたタービンは解体して再資源化される。タービンロータを解体して再資源化する場合、羽根１４をタービンホイール１０から外す必要がある。ところが図３のようにかしめ部１２ａで強固にかしめた構造を有する場合には羽根１４は円周方向にスライドさせることができないので、切欠部２０を通して抜き取ることができない。またかしめ部１２ａは堅固であり、工具を使って引き起こしてかしめ状態を解除することもできない。
【０００５】
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、タービンロータ翼植込部のかしめ部のかしめ状態を解除するために、該かしめ部を切削するための機械および方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の切削用加工機は、タービンホイールの外周縁部に沿って複数枚の羽根を嵌合装着して配列し、該嵌合位置でタービンホイールの側面を円周方向に沿って外側からかしめて該嵌合を強固にした構造を有するタービンロータについて、前記タービンホイールの側方に回転刃物を配置して前記かしめ部を切削する機械であって、架台に支持された前記タービンロータのタービン軸と平行して床面に敷設された複数本のベースレールと、前記複数本のベースレール間に渡されて該ベースレールに沿って移動可能に該ベースレースに支持された支持構造物と、前記タービンホイール相互間の空間内に配置可能な寸法に構成され前記支持構造物に支持されて該タービンホイールの面と平行に配置されるビーム構造物と、回転刃物を搭載し前記ビーム構造物に沿って直線移動可能に該ビーム構造物に支持されて該ビーム構造物に沿って直線移動しながら該回転刃物を前記タービンホイールの側方から前記かしめ部に当てて該かしめ部を切削する刃物台と、前記刃物台を前記ビーム構造物に沿って直線移動させる刃物台送り装置と、前記回転刃物を回転駆動する刃物駆動装置とを具備してなるものである。これによれば、タービンロータをその軸回り方向に適宜の回転角度回転させて停止させた位置ごとに、前記刃物台を先記ビーム構造物に沿って直線移動させて前記回転刃物でかしめ部を切削することにより、該かしめ部を全周にわたり切削することができる。この切削でかしめ部を除去しまたは薄くすることによりタービンホイールと羽根の嵌合が緩まりタービンホイールから羽根を外せるようになる。そしてタービンロータの回転を停止させて掘削できるので、切削の際にタービンロータの回転速度を制御する必要はない。また回転刃物は直線移動すればよいので、刃物の送り機構を安価に構成できる。
【０００７】
この切削用加工機は、前記ビーム構造物が前記タービン軸中心との距離を変更可能に前記支持構造物に支持されるものとすることができる。これによれば、回転刃物の位置を、タービンホイールの直径に応じて直径が異なるかしめ部の位置にそれぞれ設定することができる。またこの切削用加工機は、前記刃物駆動装置が前記タービンホイール相互間の空間外の位置で前記ビーム構造物に支持され、該ビーム構造物に該刃物駆動装置の動力を前記刃物台に伝達する伝達機構が搭載されているものとすることができる。これによれば、刃物駆動装置が大きくタービンホイール相互間の空間に入らない場合でもかしめ部の切削を行うことができる。またこの切削用加工機は、前記刃物台送り装置が前記刃物台を前記刃物駆動装置ごと前記ビーム構造物に沿って移動させるものとすることができる。これによれば、刃物台をビーム構造物に沿って移動させても刃物台と刃物駆動装置の相対位置が変化しないので、刃物駆動装置の設計が容易となる。前記回転刃物は例えば前記ビーム構造物の厚さ方向両側に刃先を突出させる直径を有する１個の回転刃物で構成することができる。これによれば、タービンホイール相互間の空間にビーム構造物を配置して、両タービンホイールの相互に対面する２面について１個の回転刃物を共用して両かしめ部の切削を行うことができる。あるいは前記回転刃物は前記ビーム構造物の厚さ方向の相互に反対側に刃先を突出させる２個の回転刃物で構成することもできる。これによれば、タービンホイール相互間の空間にビーム構造物を配置して、両タービンホイールの相互に対面する２面について個別の回転刃物を用いて各かしめ部の切削を行うことができる。一般的にフライスカッタは、その刃先直径が小さくなるほど送り速度を大きくできるという特性がある。上記のように個別の回転刃物を使用すれば各回転刃物の直径を小さくできるので、刃物台の送り速度を上げることができ、作業時間を短縮することができる。
【０００８】
この発明の切削方法は、タービンホイールの外周縁部に沿って複数枚の羽根を嵌合装着して配列し、該嵌合位置でタービンホイールの側面を円周方向に沿って外側からかしめて該嵌合を強固にした構造を有するタービンロータについて、前記かしめ部を切削する方法であって、前記タービンロータの軸部をその軸回り方向に回転駆動する架台に載置して該タービンロータを該架台に支持し、回転刃物を前記タービンホイールの側方に配置し、前記タービンロータの回転を止めた状態で、前記回転刃物の刃先を前記かしめ部に当てて、該回転刃物を該かしめ部の延在方向に移動させて該かしめ部を所定長さにわたり切削し、前記タービンロータを前記架台で適宜量回転させて止めた位置ごとに前記切削を繰り返すものである。架台がタービンロータの回転速度を調整可能に支持するものであればタービンロータを切削に適した速度で回転させながら回転刃物を駆動させてかしめ部に沿って円弧状に該かしめ部を切削することができる。しかしそのような架台は現に存在しないし、現に存在する架台をタービンロータの回転速度が調整可能になるように設計変更するにはコストがかかる。この方法によれば架台がタービンロータの回転速度を調整可能でなくてよいので、既存の架台を使用して安価にかしめ部の切削を行うことができる。
【０００９】
この発明の別の切削方法は前記この発明の切削用加工機を使用するもので、前記タービンロータの軸部をその軸回り方向に回転駆動する架台に載置して該タービンロータを該架台に支持し、この発明の切削用加工機を使用して、前記タービンロータの回転を止めた状態で前記回転刃物を回転駆動しかつ前記刃物台を前記ビーム構造物に沿って直線移動させて前記タービンホイールの側方から前記かしめ部をその接線方向に直線状に切削し、前記タービンロータを前記架台で適宜量回転させて止めた位置ごとに前記直線状の切削を繰り返すものである。この切削方法において前記回転刃物による切削幅は前記かしめ部の幅よりも広く設定することができる。このようにすれば、刃物台の１回の直線移動でかしめ部の全幅を所定の長さにわたり切削できるので、切削作業を効率よく行うことができる。またこの切削方法は前記かしめ部をその厚さ方向の途中位置まで切削するものとすることができる。ロールかしめにより生じる締結力は、主としてその材料の表面の硬化層で発生していると考えられ、表層のごく一部を除去すればタービンホイールと羽根の嵌合が緩まりタービンホイールから羽根を外せる状態となる。したがってかしめ部をその厚さ方向の全てを除去する必要はなく、少ない切り込み量により刃物台の送り速度を上げることができ、作業時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の切削用加工機の実施の形態を示す正面図である。
【図２】タンジェンシャルエントリー型翼植込部構造を示す斜視図である。
【図３】図２の翼植込部をタービンロータ両側方からロールかしめする様子を示す断面図である。
【図４】この発明の切削用加工機を使用して切削作業を行うためにタービンロータを架台に載置した状態を示す正面図である。
【図５】図４のＸ−ＸおよびＹ−Ｙ矢視断面図である。
【図６】図１の切削用加工機の側面図である。
【図７】図１の切削用加工機の平面図である。
【図８】図６のＥ部拡大図である。
【図９】図８のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【図１０】図６のＦ矢視図である。
【図１１】図１のＡ矢視図である。
【図１２】図１のＢ部拡大図である。
【図１３】図１のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１４】図１のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【図１５】隣接するタービンホイール相互間の空間にビーム構造物および刃物台を進入させてかしめ部を切削する状態を示す断面図である。
【図１６】かしめ部の正面方向の切削領域をハッチングで示す図である。
【図１７】かしめ部の断面方向の切削領域をハッチングで示す図である。
【図１８】刃物台の変更例を示す正面図および平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明の実施の形態を説明する。図４はこの発明による切削用加工機を使用してかしめ部（ロールかしめ部）を切削するために、タービンロータ（低圧タービン用タービンロータ）３０をタービン機関から外して架台３２，３４に載置した状態を示す。架台３２，３４はここでは豊光産業株式会社製タービンロータ用点検架台である「スーパーローム」を使用した場合を示している。架台３２，３４は床面３６に適宜の距離を置いて相互に同軸に固定設置されている。架台３２は駆動側架台であり、２個のローラ３８，４０とそれらの各駆動装置４１，４２を備えている。架台３４は従動側架台であり、２個のローラ４４，４６を備えている。タービンロータ３０はその軸方向の両側位置で軸部４８を架台３２，３４に載置して支持されている。すなわち図４のＸ−ＸおよびＹ−Ｙ矢視断面図である図５に示すように、軸部４８は駆動側架台３２側ではローラ３８，４０上に支持され、従動側架台３４側ではローラ４４，４６上に支持されている。作業者のスイッチ操作により駆動側架台３２の駆動装置４１，４２を起動してローラ３８，４０を一方向に所定の低速度で回転することにより、タービンロータ３０はその軸回り方向に一定速度（例えば１分間で半回転程度）で回転する。作業者が停止操作すると駆動装置４１，４２の駆動が停止され、ローラ３８，４０は回転を停止し、タービンロータ３０は静止する。仮にローラ３８，４０を回転させたまま固定刃物をかしめ部に当てて旋盤加工でかしめ部を切削しようとすると、タービンロータ３０の周速は遅すぎ、また仮にローラ３８，４０を回転させたまま回転刃物をかしめ部に当ててフライス加工でかしめ部を切削しようとすると、タービンロータ３０の周速は速すぎるので、いずれも採用することができない。そこでこの発明の実施の形態では、ローラ３８，４０を間欠駆動して、タービンロータ３０が停止した位置ごとに回転刃物（フライス工具）をかしめ部に当てて送り機構で該かしめ部の接線方向に送って切削を行うようにしている。これによればタービンロータ３０の回転速度制御は不要である。
【００１２】
この発明による切削用加工機の全体構造を図１（正面図）、図６（側面図）、図７（平面図）に示す。これらの図は、前述のようにタービンロータ３０を架台３２，３４に支持して、切削用加工機５０を使用してかしめ部を切削する状態を示す。図１は刃物台１１１をビーム構造物８８に沿って２箇所の位置に移動させた状態を示している。図６は切削用加工機５０をベースレール５４，５６に沿って２箇所の位置に移動させた状態を示している。床面３６（図４に示す架台３２，３４の床面３６と同じ）にはタービン軸５２に平行に２本のベースレール５４，５６がタービン軸５２を挟んでその両脇均等位置に敷設されている。ベースレール５４，５６上には支持構造物５８が両ベースレール５４，５６間にまたがるように渡されて、該ベースレール５４，５６に沿って移動可能に支持されている。
【００１３】
支持構造物５８は鉄骨を組んで構成されたもので、ベースレール５４，５６上にそれぞれ垂直に立設配置された２本の支柱５８ａ，５８ｂと、該支柱５８ａ，５８ｂの背面側で該支柱５８ａ，５８ｂを支える下部枠構成材５８ｃ，５８ｄ，５８ｅ，５８ｆと、支柱５８ａと下部枠構成材５８ｃ間および支柱５８ｂと下部枠構成材５８ｄ間にそれぞれ傾斜して配置された筋交い材５８ｇ，５８ｈとを相互に連結して構成されている。支持構造物５８の下面の四隅には支持構造物５８をベースレール５４，５６上に移動可能に支持する脚６０がそれぞれ取り付けられている。下部枠構成材５８ｃ，５８ｄの途中位置にも脚６０’（図６）がそれぞれ取り付けられている。脚６０は図８，図９に拡大して示すようにローラ６２を有し、該ローラ６２をベースレール５４，５６上で転動させて支持構造物５８を移動させる。脚６０には図８，図１０に示すようにベースレール５４，５６を締め付けるボルト６４とナットブロック６６による締め付け具６８が設けられている。支持構造物５８をベースレール５４，５６上の任意の位置に位置決めした後、該締め付け具６８を締め付けることにより、支持構造物５８は該位置に固定される。下部枠構成材５８ｃ，５８ｄの途中位置の脚６０’（図６）はローラは無く、締め付け具６８を備えている。図６に示すように、ベースレール５４，５６上には支柱５８ａ，５８ｂの直下の脚６０，６０の前後位置に、支持台座８２がボルト８４とナットブロック８６により着脱自在にそれぞれ装着される。支持台座８２には支持構造物５８を押圧して移動させるための押しボルト８０が脚６０に向かう方向に水平にねじ込まれる。ボルト８４とナットブロック８６を相互に締め付けて支持台座８２をベースレール５４，５６に固定し、脚６０，６０’の締め付け具６８を緩め、この状態で両支柱５８ａ，５８ｂ側で同時に、前後一方の押しボルト８０を緩め、前後他方の押しボルト８０を締めてその先端で脚６０を押圧することにより、支持構造物５８をベースレール５４，５６に沿って移動してさせることができる。
【００１４】
支持構造物５８の左右支柱５８ａ，５８ｂ間には鉄骨製のビーム構造物８８が、固定する高さ位置を任意に変更可能に、水平かつタービン軸５２と直角（タービンホイールの面と平行）の姿勢で着脱可能に取付支持されている。ビーム構造物８８の厚さ（タービン軸５２方向の寸法）は、該ビーム構造物８８をかしめ部を有するタービンホイール１０−１（第９段），１０−２（第１０段），１０−３（第１１段），・・・相互間の空間１６−１，１６−２，・・・に出し入れ可能な厚さに設定されている。支柱５８ａ，５８ｂに対するビーム構造物８８の取付支持構造を説明する。支柱５８ａ，５８ｂの適宜の高さ位置には板状部材９０，９２が溶接等で固定装着されている。板状部材９０，９２にはそれぞれ、縦方向の４本の長穴９４が上下に２本ずつ左右に２列に並べて形成されている。ビーム構造物８８の左右両端部には板状部材９６，９８が溶接等で固定装着されている。板状部材９６，９８には各長穴９４に対応する位置にねじ１００が背面側に突出した状態に固定装着されている。各ねじ１００を各長穴９４に差し込んで板状部材９０，９２の背面側からナット１０１（図６）を各ねじ１００にねじ込んで締め付けることにより、ビーム構造物８８は支柱５８ａ，５８ｂに固定される。長穴９４に対するねじ１００の差し込み高さ位置を変更することにより、支柱５８ａ，５８ｂに固定するビーム構造物８８の高さ位置を変更することができる。支柱５８ａ，５８ｂの上部には手動式チェーンブロック１０２，１０４が吊り下げ配置されている。手動式チェーンブロック１０２，１０４はビーム構造物８８をその左右位置で吊り上げてビーム構造物８８の高さ位置を調整するのに利用される。
【００１５】
ビーム構造物８８の下面の長手方向の２箇所の位置には、その長手方向に沿ってリニアガイド１０６，１０８がそれぞれ２本ずつ平行（図１３、図１４）に取付配置されている。２本のリニアガイド１０６には刃物台１１１が移動自在に吊下支持されている（図１、図１４）。２本のリニアガイド１０８には刃物駆動装置１１３の取付台１１４が移動自在に吊下支持されている（図１、図１１）。刃物台１１１と刃物駆動装置取付台１１４とは互いに平行に配置された連結棒１１５，１１７で相互に連結され（図１、図１２）、相互に一体にリニアガイド１０６，１０８に沿って移動する。このとき刃物台１１１はタービンホイール１０−１，１０−２，１０−３，・・・相互間の空間１６−１，１６−２，・・・内を移動することができる。刃物駆動装置１１３は該空間１６−１，１６−２，・・・内に入らない大きさを有するので、該空間１６−１，１６−２，・・・の外を移動する。刃物駆動装置１１３はギヤドモータで構成されている。刃物駆動装置１１３の動力は連結棒１１５，１１７間に配置されたドライブシャフト１１９（図１、図１２、図１３）を介して刃物台１１１に伝達される。
【００１６】
刃物台１１１の構成を説明する。刃物台１１１には図１２に示すように、ドライブシャフト１１９の回転をかさ歯車１２１、スプロケット１２３、チェーン１２５、スプロケット１２７を介してスプロケット１２７と共に回転する軸部１２８上に連結された回転刃物１２９に伝達する機構が構成されている。回転刃物１２９は回転切削する工具（フライス工具）であり、サイドカッター、千鳥刃サイドカッター等で構成される。回転刃物１２９に切削油を供給するためにクーラントポンプ１３０（図１）が適宜の位置に配置されている。クーラントポンプ１３０から吐出される切削油はホース１３２を通して回転刃物１２９に供給される。回転刃物１２９は切削幅がかしめ部の幅よりも広いものを使用する。例えば、かしめ部の幅が２０ｍｍであれば、回転刃物１２９は切削幅が３０ｍｍのものを使用する。図１４に示すように、刃物台１１１は回転刃物１２９を除きビーム構造物８８とほぼ同一幅内（タービン軸５２方向のほぼ同一寸法内）に配置されており、タービンホイール１０−１，１０−２，１０−３，・・・相互間の空間１６−１，１６−２，・・・内にビーム構造物８８とともに出し入れ可能とされている。回転刃物１２９は図１４に示すようにビーム構造物８８および刃物台１１１の厚さ（タービン軸５２方向の寸法）よりも直径が大きく形成されており（例えば直径１５０ｍｍ）、ビーム構造物８８および刃物台１１１の厚さ方向両側に刃先を突出させている。これにより例えば図１５に示すようにタービンホイール１０−１，１０−２相互間の空間１６−１にビーム構造物８８および刃物台１１１を配置した状態で、タービンホイール１０−１，１０−２の相互に対面する２面１０−１ｂ，１０−２ａについて、まず一方の面１０−１ｂ側のかしめ部１２ａを一方側に突出している刃先で切削し、次いで切削用加工機５０をベースレール５４，５６に沿って少し移動して他方の面１０−２ａのかしめ部１２ａを他方側に突出している刃先で切削することができる。
【００１７】
次に刃物駆動装置１１３をビーム構造物８８に沿って移動させる刃物台送り装置について説明する。図１において刃物台送り装置１３１はビーム構造物８８の刃物駆動装置１１３が配置された側の端部に固定配置されている。刃物台送り装置１３１はサーボモータ１３３と該サーボモータ１３３で駆動されるボールねじ１３５を具えている。ボールねじ１３５のねじ軸１３５ａはビーム構造物８８の側面に該ビーム構造物８８に沿って配置されている。ボールねじ１３のナット１３５ｂは連結部材１３７（図１１）を介して刃物駆動装置取付台１１４に連結されている。これによりサーボモータ１３３を駆動すると、ボールねじ１３５のねじ軸１３５ａの回転によりナット１３５ｂが移動し、連結部材１３７を介して刃物駆動装置取付台１１４に伝達され、刃物駆動装置１１３が刃物台１１１を伴ってビーム構造物８８に沿って移動する。ビーム構造物８８には刃物駆動装置１１３の移動終端位置を検出するためのリミットスイッチ１３６が配置されている。
【００１８】
ビーム構造物８８の上面に２本の調整用ボルト１３９，１４１の組がビーム構造物８８に沿って互いに離れた位置に２組配置されている。これら２組の調整用ボルト１３９，１４１は切削深さ（切り込み量）を設定する回転刃物１２９の刃先と切削対象のかしめ部と間の距離の調整に用いられる。調整用ボルト１３９，１４１の配置を図１５に拡大して示す。ビーム構造物８８の上面にはナット１４３，１４５が固定配置され、そこに調整用ボルト１３９，１４１がそれぞれねじ込まれている。図１５は回転刃物１２９でタービンホイール１０−２の面１０−２ａのかしめ部１２ａを切削する状態を示す。このとき調整用ボルト１３９，１４１はナット１４３，１４５にそれぞれねじ込まれて、調整用ボルト１３９，１４１の先端面１３９ａ，１４１ａはタービンホイール１０−１，１０−２の対向面１０−１ｂ，１０−２ａにそれぞれ強く押し当てられて、調整用ボルト１３９，１４１はタービンホイール１０−１，１０−２の対向面１０−１ｂ，１０−２ａ間に突っ張った状態に配置されている。調整用ボルト１４１のねじ込み量を調整することにより、面１０−２ａと回転刃物１２９の刃先１２９ａとの距離を所定の切削深さが得られる値に調節することができる。調整用ボルト１３９，１４１を２組ともこのような状態に調整して切削を開始することにより、刃物台１１１をビーム構造物８８に沿って移動させて切削を行う一行程全長にわたり、所定の切削深さを得ることができる。回転刃物１２９による一行程の切削が終了したら、調整用ボルト１３９，１４１を２組とも緩めて、タービンロータ３０を次の回転位置に回転できるようにし、あるいは切削用加工機５０を次のタービンロータ間空間に移動できるようにする。
【００１９】
切削用加工機５０には図示しない操作盤が設けられている。この操作盤では作業者により刃物駆動装置１１３の起動／停止操作、サーボモータ１３３による刃物台１１１の送り速度の設定操作、サーボモータ１３３起動／停止操作等が行われる。
【００２０】
以上説明した切削用加工機５０を使用したかしめ部の切削作業を説明する。一行程の切削はタービンロータ３０の回転を停止させて、かしめ部全周のうち下端部に位置する領域について、回転刃物１２９をかしめ部から外れた手前側（図１の左側）の位置から予め設定した送り速度で水平方向に直線移動させて、該移動の途中でかしめ部を接線方向に切削し、該かしめ部から外れる奥側（図１の右側）の位置まで移動させることにより行う。図１６はこの切削による今回の一行程の切削領域、前回の一行程の切削領域、前々回の一行程の切削領域をそれぞれハッチングで示す。かしめ部１２ａは円周状に延在するのに対し、回転刃物１２９は直線移動して（つまりかしめ部１２ａの側方を接線方向に移動して）一行程の切削を行うので、該一行程の切削中に回転刃物１２９とかしめ部１２ａの高さ位置が相対的に変化する。そこでこの高さ位置の変化があってもかしめ部１２ａの全幅を所定の長さにわたり切削できるようにするために、回転刃物１２９の切削幅（つまり回転刃物１２９の厚さ）をかしめ部１２ａの幅よりも広く設定する。すなわち前述のように、例えばかしめ部１２ａの幅が２０ｍｍであれば、回転刃物１２９は切削幅が３０ｍｍのものを使用する。この場合、図１６の「今回の切削」に示すように、一行程の切削の丁度中間位置（つまりかしめ部１２ａの最下端部）で切削幅の下辺位置がかしめ部１２ａの下辺位置に一致するように回転刃物１２９の高さ位置を設定すれば、かしめ部１２ａの全幅を切削できる長さを最大にすることができる。一行程の切削が終了したら、タービンロータ３０を所定角度回転させる。この回転角度は前回の切削によりかしめ部１２ａの全幅を切削した区間と今回の切削によりかしめ部１２ａの全幅を切削する区間とが相互に繋がるように設定する。これにより、該回転角度ごとに一行程ずつ切削を繰り返してタービンロータ３０を一回転させることにより、かしめ部１２ａの全幅を全周にわたり切削することができる。
【００２１】
図１７は上記切削による断面方向の切削領域をハッチングで示す。かしめ部１２ａの厚さは例えば８ｍｍ程度であり、このとき切削深さは例えば３ｍｍ程度に設定することができる。かしめ部１２ａをその厚さ方向の途中位置まで切削すればかしめ部１２ａは弱くなるので、羽根１４をタービン軸５２の前後方向に揺り動かすことにより、かしめ部１２ａが開いてタービンホイール１０と羽根１４の嵌合が緩まり、タービンホイール１０に対して羽根１４を円周方向にスライドさせて切欠２０（図２）から外せる状態となる。したがってかしめ部１２ａをその厚さ方向の全てを除去する必要はなく、少ない切り込み量により刃物台１１１の送り速度を上げることができ、作業時間を短縮することができる。
【００２２】
切削用加工機５０を使用した切削作業の全体の手順を説明する。
（１）タービン機関から外したタービンロータ３０を図４に示すように架台３２，３４に載置する。
（２）切削用加工機５０の支持構造物５８を、図１に示すようにタービンロータ３０の下をくぐらした状態に組み立てる。
（３）チェーンブロック１０２，１０４にビーム構造物８８を吊り下げる。
（４）支持構造物５８をベースレール５４，５６に沿って移動して、図６の左側に示すように最初のタービンホイール１０−１（第９段）の外側の面１０−１ａのかしめ部１２ａを切削する位置に停止させる。
（５）チェーンブロック１０２，１０４によりビーム構造物８８を水平に保ちながらその高さを調整して、回転刃物１２９の刃先をかしめ部１２ａの高さ（図１６の「今回の切削」に相当する高さ）に位置決めする。この高さ位置の調整が終了したら、ビーム構造物８８の両端位置でねじ１００（図１）にナット１０１（図６）を締め付けてビーム構造物８８を支持構造物５８の支柱５８ａ，５８ｂに固定する。
（６）調整用ボルト１４１（図１５）を使って回転刃物１２９の刃先と面１０−１ａのかしめ部１２ａとの距離（切削深さに相当）を調整する。
（７）押しボルト８０（図６）を回して、調整用ボルト１４１の先端がタービンホイール１０−１の外側の面１０−１ａに当接する位置まで支持構造物５８を移動する。
（８）脚６０，６０’の締め付け具６８を締め付けて支持構造物５８をベースレール５４，５６に固定する。なおタービンホイール１０−１の外側の面１０−１ａのかしめ部１２ａを切削するときは該面１０−１ａに対向するタービンホイールの面は離れているので（図７）、調整用ボルト１３９の先端面１３９ａが該対向するタービンホイールの面に届かない場合は、それらの間に適宜スペーサ材（鉄骨等）を挿入して咬ませることにより上記同様に調整用ボルト１３９による突っ張りを行うことができる。
（９）刃物台１１１を回転刃物１２９が面１０−１ａの翼植込部に当たる手前の位置（図１の左側の位置）に配置し、刃物駆動装置１１３を起動し、次いでサーボモータ１３３を所定速度で起動して刃物台１１１を図１の右方向に移動させてタービンホイール１０−１の面内に進入させる。これにより図１６の「今回の切削」に示す部分が直線状に切削されていく。刃先が翼植込部から外れる位置（あるいはそれよりも手前のかしめ部１２ａから外れる位置）まで達したら一行程の切削を終了し、刃物台１１１を元の位置（図１の左側の位置）に戻す。
（１０）タービンロータ３０を所定角度回転させて同様に次の一行程の切削を行う。以後該回転角度ごとに一行程ずつ切削を繰り返してタービンロータ３０を一回転させることにより、かしめ部１２ａの全幅を全周にわたり切削することができる。
（１１）以上によりタービンホイール１０−１の外側の面１０−１ａについて切削が終了したら、ビーム構造物８８を支柱５８ａ，５８ｂから外してタービンホイール１０−１に当たらない位置まで一旦下げて、支持構造物５８を、ビーム構造物８８がタービンホイール１０−１，１０−２の間の空間１６−１（図６）に進入できる位置までベースレール５４，５６上を前進させる。
（１２）次いでビーム構造物８８をタービンホイール１０−１，１０−２の間の空間１６−１（図６）に進入させて、前記同様に高さ位置の調整、支柱５８ａ，５８ｂに対するビーム構造物８８の固定、切削深さの調整、ベースレール５４，５６に対する支持構造物５８の固定を行った後、タービンホイール１０−１のもう一方の面１０−１ｂについてかしめ部１２ａを切削する。このとき切削深さの調整は面１０−１ｂに突き当てられる調整用ボルト１３９のナット１４３からの突出量で行う。調整用ボルト１４１は、支持構造物５８をベースレール５４，５６に固定した後にタービンホイール１０−２の面１０−２ａに突き当てられ、これにより調整用ボルト１３９，１４１はタービンホイール１０−１，１０−２の対向面１０−１ｂ，１０−２ａ間に突っ張った状態に配置される。
（１３）タービンホイール１０−１の面１０−１ｂについて切削が終了したら、支持構造物５８をベースレール５４，５６上を少し前進させて同様にタービンホイール１０−２の面１０−２ａについて切削を行う（図１５の状態）。このとき切削深さの調整は面１０−２ａに突き当てられる調整用ボルト１４１のナット１４５からの突出量で行う。調整用ボルト１３９は、支持構造物５８をベースレール５４，５６に固定した後にタービンホイール１０−１の面１０−１ｂに突き当てられ、これにより調整用ボルト１３９，１４１はタービンホイール１０−１，１０−２の対向面１０−１ｂ，１０−２ａ間に突っ張った状態に配置される。以後同様にしてかしめ部１２ａを有する各段のタービンホイールについて切削を行う。
（１４）かしめ部１２ａを有する各段のタービンホイールについて切削が終了したら、かしめ部１２ａは薄くなって弱くなるので、羽根１４を揺り動かすことによりタービンホイール１０と羽根１４の嵌合が緩まった状態となる。これにより羽根１４をタービンホイール１０に対して円周方向にスライドさせて切欠２０から外すことができる。
【００２３】
刃物台の変更例を説明する。前記実施の形態では１枚の回転刃物１２９を使用して、該回転刃物１２９の刃先を２枚のタービンホイールの対向面にそれぞれ突出させて、該１枚の回転刃物１２９を共用して該両対向面のかしめ部１２ａを切削するようにしたが、該２枚のタービンホイールの対向面のかしめ部１２ａを別々の回転刃物で切削することもできる。そのように構成した刃物台の変更例を図１８に示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。図１２と共通する部分には同一の符号を用いる。刃物台１１１’において、ドライブシャフト１１９の回転はかさ歯車１２１、スプロケット１２３、チェーン１２５を介してスプロケット１２７に伝達される。スプロケット１２７の回転はギヤ１４７を介してギヤ１４９，１５１にそれぞれ伝達される。ギヤ１４９，１５１の軸部１５３，１５５には回転刃物１５７，１５９がそれぞれ取り付けられている。したがってドライブシャフト１１９が回転すると回転刃物１５７，１５９が回転駆動される。回転刃物１５７，１５９は直径が例えば１００ｍｍのサイドカッター、千鳥刃サイドカッター等で構成される。回転刃物１５７，１５９の刃先は、ビーム構造物８８および刃物台１１１’（回転刃物１５７，１５９を除く）の幅（タービン軸５２方向の寸法）よりも外側に突出している。したがって、該２枚のタービンホイールの対向面のかしめ部１２ａをこれら２枚の回転刃物１５７，１５９の突出した刃先で個別に切削することができる。この刃物台１１１’によれば、図１２の刃物台１１１に比べて回転刃物の直径を小さくできるので、刃物台１１１の送り速度を上げることができ、作業時間を短縮することができる。
【００２４】
なお前記実施の形態では刃物駆動装置１１３を電動モータで構成したが、油圧モータで構成することもできる。また前記実施の形態ではタービンロータを停止させて行う一箇所の切削を一行程の切削で完了させたが、該一箇所の切削を複数行程の切削で完了させることもできる。また前記実施の形態では一行程の切削で回転刃物１２９を直線方向（水平方向）にのみ移動させたが、刃物台１１１をビーム構造物８８に上下動可能に搭載することにより（あるいは回転刃物１２９を刃物台１１１に上下動可能に搭載することにより）回転刃物１２９の移動方向に垂直方向成分を加えて、かしめ部１２ａに沿って円弧状に切削することもできる。このようにすれば一行程で切削できるかしめ部１２ａの長さを長くすることができる。また前記実施の形態では、切削深さを規定する回転刃物１２９（１５７，１５９）の刃先と切削対象かしめ部１２ａとの距離をベースレール５４，５６上での支持構造物５８の位置で調整したが、これに限らず、別途軸方向送り機構を設けて調整することもできる。例えば刃物台１１１上に刃物１２９（１５７，１５９）をタービン軸５２方向に移動させる軸方向送り機構を設け、ベースレール５４，５６上で支持構造物５８の位置を大まかに位置決めした後に、ボルト１３９，１４１をタービンホイールの対向面間に突っ張らせ、軸方向送り機構で回転刃物１２９（１５７，１５９）の刃先と切削対象かしめ部１２ａとの距離を微調整することができる。この微調整は例えば、切削開始位置で回転刃物１２９（１５７，１５９）を回転して、軸方向送り機構により回転刃物１２９（１５７，１５９）をタービン軸５２方向に移動しながら切削を開始し、所定の切削深さになったら軸方向送り機構を止めることにより行うことができる。軸方向送り機構を止めたら、そのまま刃物台送り装置１３１を起動して刃物台１１１をビーム構造物８８に沿って移動させることにより、該調整した切削深さを維持して一行程の切削を行うことができる。
【符号の説明】
【００２５】
１０（１０−１，１０−２，・・・）…タービンホイール、１２…タービンロータと羽根との嵌合部（翼植込部）、１２ａ…かしめ部、１４…羽根、１６（１６−１，１６−２，・・・）…隣接するタービンホイール相互間の空間、３０…タービンロータ、３２，３４…架台、５０…切削用加工機、５２…タービン軸、５４，５６…ベースレール、５８…支持構造物、８８…ビーム構造物、１１１，１１１’…刃物台、１１３…刃物駆動装置、１１９…ドライブシャフト（伝達機構）、１２９…回転刃物、１３１…刃物台送り装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンホイールの外周縁部に沿って複数枚の羽根を嵌合装着して配列し、該嵌合位置でタービンホイールの側面を円周方向に沿って外側からかしめて該嵌合を強固にした構造を有するタービンロータについて、前記タービンホイールの側方に回転刃物を配置して前記かしめ部を切削する機械であって、
架台に支持された前記タービンロータのタービン軸と平行して床面に敷設された複数本のベースレールと、
前記複数本のベースレール間に渡されて該ベースレールに沿って移動可能に該ベースレースに支持された支持構造物と、
前記タービンホイール相互間の空間内に配置可能な寸法に構成され前記支持構造物に支持されて該タービンホイールの面と平行に配置されるビーム構造物と、
回転刃物を搭載し前記ビーム構造物に沿って直線移動可能に該ビーム構造物に支持されて該ビーム構造物に沿って直線移動しながら該回転刃物を前記タービンホイールの側方から前記かしめ部に当てて該かしめ部を切削する刃物台と、
前記刃物台を前記ビーム構造物に沿って直線移動させる刃物台送り装置と、
前記回転刃物を回転駆動する刃物駆動装置と
を具備してなる切削用加工機。
【請求項２】
前記ビーム構造物が前記タービン軸との間の距離を変更可能に前記支持構造物に支持されている請求項１記載の切削用加工機。
【請求項３】
前記刃物駆動装置が前記タービンホイール相互間の空間外の位置で前記ビーム構造物に支持され、該ビーム構造物に該刃物駆動装置の動力を前記刃物台に伝達する伝達機構が搭載されている請求項１または２記載の切削用加工機。
【請求項４】
前記刃物台送り装置が前記刃物台を前記刃物駆動装置ごと前記ビーム構造物に沿って移動させる請求項１から３のいずれか１つに記載の切削用加工機。
【請求項５】
タービンホイールの外周縁部に沿って複数枚の羽根を嵌合装着して配列し、該嵌合位置でタービンホイールの側面を円周方向に沿って外側からかしめて該嵌合を強固にした構造を有するタービンロータについて、前記かしめ部を切削する方法であって、
前記タービンロータの軸部をその軸回り方向に回転駆動する架台に載置して該タービンロータを該架台に支持し、
回転刃物を前記タービンホイールの側方に配置し、前記タービンロータの回転を止めた状態で、前記回転刃物の刃先を前記かしめ部に当てて、該回転刃物を該かしめ部の延在方向に移動させて該かしめ部を所定長さにわたり切削し、
前記タービンロータを前記架台で適宜量回転させて止めた位置ごとに前記切削を繰り返す切削方法。
【請求項６】
前記タービンロータの軸部をその軸回り方向に回転駆動する架台に載置して該タービンロータを該架台に支持し、
請求項１から５のいずれか１つに記載の切削用加工機を使用して、
前記タービンロータの回転を止めた状態で前記回転刃物を回転駆動しかつ前記刃物台を前記ビーム構造物に沿って直線移動させて前記タービンホイールの側方から前記かしめ部をその接線方向に直線状に切削し、
前記タービンロータを前記架台で適宜量回転させて止めた位置ごとに前記直線状の切削を繰り返す切削方法。
【請求項１】
タービンホイールの外周縁部に沿って複数枚の羽根を嵌合装着して配列し、該嵌合位置でタービンホイールの側面を円周方向に沿って外側からかしめて該嵌合を強固にした構造を有するタービンロータについて、前記タービンホイールの側方に回転刃物を配置して前記かしめ部を切削する機械であって、
架台に支持された前記タービンロータのタービン軸と平行して床面に敷設された複数本のベースレールと、
前記複数本のベースレール間に渡されて該ベースレールに沿って移動可能に該ベースレースに支持された支持構造物と、
前記タービンホイール相互間の空間内に配置可能な寸法に構成され前記支持構造物に支持されて該タービンホイールの面と平行に配置されるビーム構造物と、
回転刃物を搭載し前記ビーム構造物に沿って直線移動可能に該ビーム構造物に支持されて該ビーム構造物に沿って直線移動しながら該回転刃物を前記タービンホイールの側方から前記かしめ部に当てて該かしめ部を切削する刃物台と、
前記刃物台を前記ビーム構造物に沿って直線移動させる刃物台送り装置と、
前記回転刃物を回転駆動する刃物駆動装置と
を具備してなる切削用加工機。
【請求項２】
前記ビーム構造物が前記タービン軸との間の距離を変更可能に前記支持構造物に支持されている請求項１記載の切削用加工機。
【請求項３】
前記刃物駆動装置が前記タービンホイール相互間の空間外の位置で前記ビーム構造物に支持され、該ビーム構造物に該刃物駆動装置の動力を前記刃物台に伝達する伝達機構が搭載されている請求項１または２記載の切削用加工機。
【請求項４】
前記刃物台送り装置が前記刃物台を前記刃物駆動装置ごと前記ビーム構造物に沿って移動させる請求項１から３のいずれか１つに記載の切削用加工機。
【請求項５】
タービンホイールの外周縁部に沿って複数枚の羽根を嵌合装着して配列し、該嵌合位置でタービンホイールの側面を円周方向に沿って外側からかしめて該嵌合を強固にした構造を有するタービンロータについて、前記かしめ部を切削する方法であって、
前記タービンロータの軸部をその軸回り方向に回転駆動する架台に載置して該タービンロータを該架台に支持し、
回転刃物を前記タービンホイールの側方に配置し、前記タービンロータの回転を止めた状態で、前記回転刃物の刃先を前記かしめ部に当てて、該回転刃物を該かしめ部の延在方向に移動させて該かしめ部を所定長さにわたり切削し、
前記タービンロータを前記架台で適宜量回転させて止めた位置ごとに前記切削を繰り返す切削方法。
【請求項６】
前記タービンロータの軸部をその軸回り方向に回転駆動する架台に載置して該タービンロータを該架台に支持し、
請求項１から５のいずれか１つに記載の切削用加工機を使用して、
前記タービンロータの回転を止めた状態で前記回転刃物を回転駆動しかつ前記刃物台を前記ビーム構造物に沿って直線移動させて前記タービンホイールの側方から前記かしめ部をその接線方向に直線状に切削し、
前記タービンロータを前記架台で適宜量回転させて止めた位置ごとに前記直線状の切削を繰り返す切削方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−２６９４３３（Ｐ２０１０−２６９４３３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２５１９１（Ｐ２００９−１２５１９１）
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（５９７０４１２６４）株式会社 エイブル (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２５日（２００９．５．２５）
【出願人】（５９７０４１２６４）株式会社 エイブル (2)
【Ｆターム（参考）】
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