タービン翼連結ピン押抜き装置及びタービン翼連結ピンの押抜き方法
【課題】タービンロータからタービン翼連結ピンを押し抜く際の作業効率を向上させる。
【解決手段】タービン翼連結ピン押抜き装置は、複数の押出しピン、ピン収容部、位置決め機構及びピン押出し機構を備える。ピン収容部は、少なくとも一つの押出しピンの先端面を外部に露出させる状態で、複数の押出しピンを収容する。位置決め機構は、ピン収容部内に収容されたいずれかの押出しピンの先端を、タービンロータに挿入されたタービン翼連結ピンの一端と、対向させる位置に位置決めする。ピン押出し機構は、位置決め機構により位置決めされた押出しピンをピン収容部内からタービン翼連結ピン側に押出す。
【解決手段】タービン翼連結ピン押抜き装置は、複数の押出しピン、ピン収容部、位置決め機構及びピン押出し機構を備える。ピン収容部は、少なくとも一つの押出しピンの先端面を外部に露出させる状態で、複数の押出しピンを収容する。位置決め機構は、ピン収容部内に収容されたいずれかの押出しピンの先端を、タービンロータに挿入されたタービン翼連結ピンの一端と、対向させる位置に位置決めする。ピン押出し機構は、位置決め機構により位置決めされた押出しピンをピン収容部内からタービン翼連結ピン側に押出す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、タービン翼連結ピン押抜き装置及びタービン翼連結ピンの押抜き方法に関する。
【背景技術】
【0002】
原子力発電プラントにおける主タービンは、運転効率の向上及び長寿命化を目的とし、経年変化に伴う構成部品の劣化に応じて、例えばタービンロータやノズルダイヤフラムなどが新品部品に交換される。
【0003】
部品交換時には、保管スペースを確保するために、タービンロータなどは、分解されて除染、分別が行われる。なお、タービンロータの分解の際には、タービン翼とロータホイールとを互いに連結しているタービン翼連結ピンを、抜き取る作業が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−112303号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、上述したタービン翼連結ピンは、タービン翼及びロータホイールの各フォーク部にそれぞれ穿孔された連結ピン挿入穴に挿入されており、そのピン端部が、かしめ構造などによって固定されている。
【0006】
したがって、従来では、タービンロータにおける狭隘部において、例えばエアハンマなどにより、タービン翼連結ピンの端部に振動を与え、少しずつこのタービン翼連結ピンを押し抜く作業などが適用されている。
【0007】
しかしながら、このような作業方法では、エアハンマの衝撃でタービン翼連結ピンの端部がつぶれて抜き難くなることがある。この場合、つぶれた部位を加工する必要などが生じ作業性の低下を招く結果となる。また一方で、振動発生源となるエアハンマを比較的長い時間保持することになる作業者への負担なども懸念される。
【0008】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、タービンロータからタービン翼連結ピンを押し抜く際の作業効率を向上させることができるタービン翼連結ピン押抜き装置及びタービン翼連結ピンの押抜き方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
実施の形態のタービン翼連結ピン押抜き装置は、複数の押出しピン、ピン収容部、位置決め機構及びピン押出し機構を備える。ピン収容部は、少なくとも一つの押出しピンの先端面を外部に露出させる状態で、複数の押出しピンを収容する。位置決め機構は、ピン収容部内に収容されたいずれかの押出しピンの先端を、タービンロータに挿入されたタービン翼連結ピンの一端と、対向させる位置に位置決めする。ピン押出し機構は、位置決め機構により位置決めされた押出しピンをピン収容部内からタービン翼連結ピン側に押出す。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態に係るタービン翼連結ピン押抜き装置を示す正面図。
【図2】図1のタービン翼連結ピン押抜き装置を先端部側からみた側面図。
【図3】図1のタービン翼連結ピン押抜き装置を基端部側からみた側面図。
【図4】図1のタービン翼連結ピン押抜き装置を先端部側からみた斜視図。
【図5】図1のタービン翼連結ピン押抜き装置をほぼ正面からみた斜視図。
【図6】タービンロータの構造を示す断面図。
【図7】タービンロータの構造を示す分解斜視図。
【図8A】タービン翼連結ピンと対向する位置に押出しピンを位置決めした状態を示す断面図。
【図8B】押出しピンによるタービン翼連結ピンの押抜きが開始された状態を示す断面図。
【図8C】ピンカートリッジを回転させて別の押出しピンを位置決めした状態を示す断面図。
【図8D】タービンロータからタービン翼連結ピンが押し抜かれた状態を示す断面図。
【図9】図1のタービン翼連結ピン押抜き装置が備えた押出しピンの供給機構とは構造が異なる他の供給機構を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、実施の形態を図面に基づき説明する。
図1〜図5に示すように、この実施形態に係るタービン翼連結ピン押抜き装置1は、複数の押出しピン2と、ピン収容部として機能するピンカートリッジ3と、位置決め機構5と、ピン押出し機構7と、フレーム部6と、を主に備える。
【0012】
このタービン翼連結ピン押抜き装置1は、図6、図7に示す構造のタービンロータ8からタービン翼連結ピン9を押し抜く(抜き取る)際に利用される。例えば原子力発電用タービンの構成部品であるタービンロータ8は、図6、図7に示すように、ロータホイール11及び複数のタービン翼12(及び複数のタービン翼14)を備えている。
【0013】
ロータホイール11の径方向の先端側には、フォーク部15が形成されている。一方、タービン翼12の径方向の基端側には、フォーク部15の形状に対応するフォーク部16が形成されている。フォーク部15、16には、フォーク部15、16どうしを互いに嵌め込んだ状態で、タービン翼連結ピン9をそれぞれ挿入する(挿通させる)ための複数の連結ピン挿入穴17、18が穿孔されている。
【0014】
つまり、図6、図7に示すように、ロータホイール11とタービン翼12とは、各フォーク部15、16の複数の連結ピン挿入穴17、18内を挿通させたタービン翼連結ピン9によって互いに連結されている。連結ピン挿入穴17、18内を挿通させたこのタービン翼連結ピン9は、その端部が、例えばロータホイール11の表面S上にかしめられている。
【0015】
ここで、1100MWhクラスの原子力発電プラントでは、低圧タービンなどが例えば3基設けられていることもあり、この場合、数千本ものタービン翼連結ピン9が使用される。したがって、このような原子力発電プラントにおいて、経年劣化を考慮した部品交換のためにタービンロータ8を分解する場合には、上記した多数のタービン翼連結ピン9を全て押し抜く必要がある。
【0016】
そこで、タービン翼連結ピン9の押し抜き作業の効率化を図るために、本実施形態のタービン翼連結ピン押抜き装置1が利用される。また、図6に示すように、タービンロータ8を駆動する駆動軸の軸方向において、互いに対向するタービン翼12とタービン翼14との間の例えば245mm程度の隙間P(狭隘部)に配置できるサイズで、タービン翼連結ピン押抜き装置1は構成されている。
【0017】
図1〜図5に示すように、タービン翼連結ピン押抜き装置1のフレーム部6は、ピンカートリッジ3、位置決め機構5及びピン押出し機構7を保持する。ピンカートリッジ3は、円柱状に形成されており、軸芯部分に一つの回転軸19が固定されている。ピンカートリッジ3は、少なくとも一つの押出しピン2の先端面(2a)を外部に露出させる状態で、複数の押出しピン2を収容する。本実施形態のピンカートリッジ3は、図2に示すように、内部に収容している全ての押出しピン2の先端面を外部に露出させる構造である。
【0018】
具体的には、ピンカートリッジ3は、複数(4つ)の貫通穴10を有する。これらの貫通穴10は、回転軸19を中心としてその軸周りにそれぞれ配置されており、複数の押出しピン2を各々収容する。つまり、ピンカートリッジ3は、いわゆるリボルバ構造を有し、図3、図5に示すように、当該押抜き装置本体の基端部側のピン装填部20から貫通穴10内へ、一本ずつ押出しピン2を装填することが可能となる。なお、図2、図4に示すように、タービン翼連結ピン押抜き装置1では、その先端部側からも、ピンカートリッジ3の各貫通穴10内に押出しピン2をそれぞれ装填することが可能である。
【0019】
位置決め機構5は、ピンカートリッジ3内に収容されたいずれか一つの押出しピン2の先端2aを、図6に示すタービンロータ8に挿入されたタービン翼連結ピン9の一端(基端)9aと、対向させる位置に位置決めする。詳述すると、位置決め機構5は、図1〜図5に示すように、フレーム装着機構21、回転支持機構22、位置決めピン挿入機構23を備えている。
【0020】
フレーム装着機構21は、図5、図6に示すように、タービン翼連結ピン9の一端面側(基端面側)のロータホイール11の表面S上に、フレーム部6を着脱自在に装着する。詳細には、フレーム装着機構21は、一組のマグネット25及び装着レバー26を有する。図4に示すように、装着レバー26を倒すことで、フレーム部6の先端面6a側からマグネット25が僅かに突出し、これにより、フレーム部6を金属製のロータホイール11の表面S上に磁気的に固定することが可能となる。一方、図1、図5に示すように、装着レバー26を起立させることで、フレーム部6の先端面6a側からマグネット25が僅かに埋没し、これにより、ロータホイール11の表面Sに対するフレーム部6の磁気的な固定を開放することができる。
【0021】
回転支持機構22は、ピンカートリッジ3の軸芯部分の回転軸19を中心として、当該ピンカートリッジ3を間欠的に回転可能に支持する。詳細には、回転支持機構22は、回転軸19の回転角方向において、ピンカートリッジ3を、ちょうど90度ずつ回転させた位置で負荷が急激に増える構造を有する。つまり、回転支持機構22には、ピンカートリッジ3内の個々の貫通穴10(貫通穴10内に収容された押出しピン2)と、後述するラムシャフト31とが直列的に配置される位置関係で(図8A、図8C参照)、クリック感を生じさせるメカニカルな機構が設けられている。
【0022】
位置決めピン挿入機構23は、図2〜図5に示すように、一組の位置決めピン28及びピン進退レバー29を有する。位置決めピン挿入機構23は、タービン翼連結ピン9が押抜かれた後の連結ピン挿入穴17、18内へ位置決めピン28を挿抜可能に挿入させる。具体的には、図1、図4に示すように、ピン進退レバー29を一方にひねることで、フレーム部6の先端面6a側から位置決めピン28の先端部が突出(前進)し、これにより、フレーム部6自体をロータホイール11の表面S上に位置決めすることが可能となる。
【0023】
この場合、図6に示すように、フレーム部6上に保持されたピンカートリッジ3内の押出しピン2と、タービン翼連結ピン9が押抜かれた後の連結ピン挿入穴17、18に対し所定ピッチ分離間するタービン翼連結ピン9の一端9aと、が相対的に位置決めされる。一方、図4に示すように、ピン進退レバー29を他方にひねることで、フレーム部6の先端面6a側から位置決めピン28の先端部が埋没(退避)し、これにより、ロータホイール11の表面Sに対するフレーム部6自体の位置決めが開放される。
【0024】
ピン押出し機構7は、位置決め機構5により位置決めされた押出しピン2をピンカートリッジ3内からタービン翼連結ピン9側に押出す。詳細には、ピン押出し機構7は、図1〜図5に示すように、油圧シリンダ30、ラムシャフト31(図8A〜図8D参照)、油圧移送パイプ32、33、複動型の手押しポンプ(図示せず)などを備える。油圧シリンダ30を含むピン押出し機構7は、上述したピンカートリッジ3と共に複数のスプリング24などを介してフレーム部6に対して弾性的に支持されている。
【0025】
ラムシャフト31は、図8A〜図8Dに示すように、油圧シリンダ30側から付与される油圧によって、所定の回転角で位置決めされたピンカートリッジ3内の一つの貫通穴10内を通ってストロークする。具体的には、ラムシャフト31は、図8Dに示すように、当該ラムシャフト31の先端が一つの貫通穴10内の先端側から突出する前進位置と、図8A、図8Cに示すように、当該ラムシャフト31の先端が一つの貫通穴10内に未挿入状態の後退位置と、の間を進退自在に移動する。
【0026】
したがって、ピンカートリッジ3を90度ずつ間欠的に回転させて位置決めしながら、ピンカートリッジ3内の互いに異なる貫通穴10内の個々の押出しピン2(の基端2b)を、ラムシャフト31(の先端31a)で順次押し出すことで、図8Dに示すように、複数の押出しピン2が直列的に配置され、これにより、タービン翼連結ピン9を押し抜くことが可能となる。
【0027】
次に、このような構造のタービン翼連結ピン押抜き装置1を用いたタービン翼連結ピンの押抜き方法を、図1〜図7及び図8A〜図8Dに基づき説明する。図2、図5に示すように、まず、ピン装填部20などを介してピンカートリッジ3内の各貫通穴10に押出しピン2をそれぞれ挿入(収容)する。
【0028】
次に、図8Aに示すように、ピンカートリッジ3内に収容されたいずれかの押出しピン2の先端2aを、タービンロータ8に挿入されたタービン翼連結ピン9の一端9aと、対向させる位置(ロータホイール11の表面S上)に位置決め機構5(マグネット25を有するフレーム装着機構21など)を用いて位置決めする工程を行う。
【0029】
続いて、図8Bに示すように、位置決め機構5により位置決めされた押出しピン2を、ピン押出し機構7のラムシャフト31を介してピンカートリッジ3内からタービン翼連結ピン9側へ押出す工程を実施する。
【0030】
さらに、図8Cに示すように、ピンカートリッジ3内に収容された別の押出しピン2を対象として、前記した位置決めする工程(ピンカートリッジ3を90度単位で回転させて別の押出しピン2を位置決めする工程)と、押出す工程(位置決めされた別の押出しピン2をラムシャフト31で押出す工程)と、を繰り返すことより、図8Dに示すように、タービンロータ8内からタービン翼連結ピン9を完全に押し抜く。この後、図8Dに示すように、タービンロータ8の連結ピン挿入穴17、18内に直列的に配置(挿入)されている複数の押出しピン2を適宜取り出すことで、ロータホイール11側からタービン翼12を取り外すことが可能となる。
【0031】
既述したように、本実施形態のタービン翼連結ピン押抜き装置1(及びタービン翼連結ピンの押抜き方法)によれば、タービンロータ8からタービン翼連結ピン9を押し抜く際の作業効率を向上させることができる。詳細には、マグネット25などを介して、押抜き装置本体を容易にセットでき、さらには、タービン翼連結ピン9を押し抜いた後の連結ピン挿入穴17、18をも押抜き装置本体の位置決めに利用することができる。
【0032】
また、タービン翼連結ピン押抜き装置1は、マグネット25を介して、タービンロータ8上に磁気的に固定されるため、ゴムハンマなどで装置本体を打撃することで、セット位置を微調整できる。さらに、ピンカートリッジ3内の押出しピン2の先端2aを目視できる構造にしたため、タービン翼連結ピン9と押出しピン2との位置合わせを容易に行うことができる。
【0033】
また、リボルバ構造を有するピンカートリッジ3により、複数の押出しピン2を順次継ぎ込むことができ、結果的に押抜き装置本体の小型化を図ることができる。これにより、タービンロータ8の軸方向におけるタービン翼間の狭隘部に押抜き装置本体をセットすることが可能となる。
【0034】
また、このような構成のタービン翼連結ピン押抜き装置1を適用することで、例えば、タービン部品の溶融切断や溶融金属の切削除去を行う工程などを省略でき、設備の簡略化、並びに作業工数及びエネルギ消費量の削減を図ることできる。
【0035】
以上、実施の形態を具体的に説明したが、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素の変更が可能である。例えば、図9に示すように、傾斜面に沿って複数の押出しピン2を転がしながら、ラムシャフト31の先端側に、各押出しピン2を順次供給する供給機構35を、ピンカートリッジ3に代えて、タービン翼連結ピン押抜き装置1に設けてもよい。
【0036】
また、上述した実施形態では、原子力発電用のタービンロータ8からタービン翼を分解する際にタービン翼連結ピン押抜き装置1を適用する例を説明したが、もちろん、一般の例えば火力発電用の蒸気タービンのタービンロータについても、タービン翼連結ピン押抜き装置1を用いることができる。
【符号の説明】
【0037】
1…タービン翼連結ピン押抜き装置、2…押出しピン、3…ピンカートリッジ(ピン収容部)、5…位置決め機構、6…フレーム部、7…ピン押出し機構、8…タービンロータ、9…タービン翼連結ピン、10…貫通穴、11…ロータホイール、12、14…タービン翼、17,18…連結ピン挿入穴、19…回転軸、20…ピン装填部、21…フレーム装着機構、22…回転支持機構、23…位置決めピン挿入機構、25…マグネット、28…位置決めピン、30…油圧シリンダ、31…ラムシャフト。
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、タービン翼連結ピン押抜き装置及びタービン翼連結ピンの押抜き方法に関する。
【背景技術】
【0002】
原子力発電プラントにおける主タービンは、運転効率の向上及び長寿命化を目的とし、経年変化に伴う構成部品の劣化に応じて、例えばタービンロータやノズルダイヤフラムなどが新品部品に交換される。
【0003】
部品交換時には、保管スペースを確保するために、タービンロータなどは、分解されて除染、分別が行われる。なお、タービンロータの分解の際には、タービン翼とロータホイールとを互いに連結しているタービン翼連結ピンを、抜き取る作業が必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2006−112303号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、上述したタービン翼連結ピンは、タービン翼及びロータホイールの各フォーク部にそれぞれ穿孔された連結ピン挿入穴に挿入されており、そのピン端部が、かしめ構造などによって固定されている。
【0006】
したがって、従来では、タービンロータにおける狭隘部において、例えばエアハンマなどにより、タービン翼連結ピンの端部に振動を与え、少しずつこのタービン翼連結ピンを押し抜く作業などが適用されている。
【0007】
しかしながら、このような作業方法では、エアハンマの衝撃でタービン翼連結ピンの端部がつぶれて抜き難くなることがある。この場合、つぶれた部位を加工する必要などが生じ作業性の低下を招く結果となる。また一方で、振動発生源となるエアハンマを比較的長い時間保持することになる作業者への負担なども懸念される。
【0008】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、タービンロータからタービン翼連結ピンを押し抜く際の作業効率を向上させることができるタービン翼連結ピン押抜き装置及びタービン翼連結ピンの押抜き方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
実施の形態のタービン翼連結ピン押抜き装置は、複数の押出しピン、ピン収容部、位置決め機構及びピン押出し機構を備える。ピン収容部は、少なくとも一つの押出しピンの先端面を外部に露出させる状態で、複数の押出しピンを収容する。位置決め機構は、ピン収容部内に収容されたいずれかの押出しピンの先端を、タービンロータに挿入されたタービン翼連結ピンの一端と、対向させる位置に位置決めする。ピン押出し機構は、位置決め機構により位置決めされた押出しピンをピン収容部内からタービン翼連結ピン側に押出す。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態に係るタービン翼連結ピン押抜き装置を示す正面図。
【図2】図1のタービン翼連結ピン押抜き装置を先端部側からみた側面図。
【図3】図1のタービン翼連結ピン押抜き装置を基端部側からみた側面図。
【図4】図1のタービン翼連結ピン押抜き装置を先端部側からみた斜視図。
【図5】図1のタービン翼連結ピン押抜き装置をほぼ正面からみた斜視図。
【図6】タービンロータの構造を示す断面図。
【図7】タービンロータの構造を示す分解斜視図。
【図8A】タービン翼連結ピンと対向する位置に押出しピンを位置決めした状態を示す断面図。
【図8B】押出しピンによるタービン翼連結ピンの押抜きが開始された状態を示す断面図。
【図8C】ピンカートリッジを回転させて別の押出しピンを位置決めした状態を示す断面図。
【図8D】タービンロータからタービン翼連結ピンが押し抜かれた状態を示す断面図。
【図9】図1のタービン翼連結ピン押抜き装置が備えた押出しピンの供給機構とは構造が異なる他の供給機構を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、実施の形態を図面に基づき説明する。
図1〜図5に示すように、この実施形態に係るタービン翼連結ピン押抜き装置1は、複数の押出しピン2と、ピン収容部として機能するピンカートリッジ3と、位置決め機構5と、ピン押出し機構7と、フレーム部6と、を主に備える。
【0012】
このタービン翼連結ピン押抜き装置1は、図6、図7に示す構造のタービンロータ8からタービン翼連結ピン9を押し抜く(抜き取る)際に利用される。例えば原子力発電用タービンの構成部品であるタービンロータ8は、図6、図7に示すように、ロータホイール11及び複数のタービン翼12(及び複数のタービン翼14)を備えている。
【0013】
ロータホイール11の径方向の先端側には、フォーク部15が形成されている。一方、タービン翼12の径方向の基端側には、フォーク部15の形状に対応するフォーク部16が形成されている。フォーク部15、16には、フォーク部15、16どうしを互いに嵌め込んだ状態で、タービン翼連結ピン9をそれぞれ挿入する(挿通させる)ための複数の連結ピン挿入穴17、18が穿孔されている。
【0014】
つまり、図6、図7に示すように、ロータホイール11とタービン翼12とは、各フォーク部15、16の複数の連結ピン挿入穴17、18内を挿通させたタービン翼連結ピン9によって互いに連結されている。連結ピン挿入穴17、18内を挿通させたこのタービン翼連結ピン9は、その端部が、例えばロータホイール11の表面S上にかしめられている。
【0015】
ここで、1100MWhクラスの原子力発電プラントでは、低圧タービンなどが例えば3基設けられていることもあり、この場合、数千本ものタービン翼連結ピン9が使用される。したがって、このような原子力発電プラントにおいて、経年劣化を考慮した部品交換のためにタービンロータ8を分解する場合には、上記した多数のタービン翼連結ピン9を全て押し抜く必要がある。
【0016】
そこで、タービン翼連結ピン9の押し抜き作業の効率化を図るために、本実施形態のタービン翼連結ピン押抜き装置1が利用される。また、図6に示すように、タービンロータ8を駆動する駆動軸の軸方向において、互いに対向するタービン翼12とタービン翼14との間の例えば245mm程度の隙間P(狭隘部)に配置できるサイズで、タービン翼連結ピン押抜き装置1は構成されている。
【0017】
図1〜図5に示すように、タービン翼連結ピン押抜き装置1のフレーム部6は、ピンカートリッジ3、位置決め機構5及びピン押出し機構7を保持する。ピンカートリッジ3は、円柱状に形成されており、軸芯部分に一つの回転軸19が固定されている。ピンカートリッジ3は、少なくとも一つの押出しピン2の先端面(2a)を外部に露出させる状態で、複数の押出しピン2を収容する。本実施形態のピンカートリッジ3は、図2に示すように、内部に収容している全ての押出しピン2の先端面を外部に露出させる構造である。
【0018】
具体的には、ピンカートリッジ3は、複数(4つ)の貫通穴10を有する。これらの貫通穴10は、回転軸19を中心としてその軸周りにそれぞれ配置されており、複数の押出しピン2を各々収容する。つまり、ピンカートリッジ3は、いわゆるリボルバ構造を有し、図3、図5に示すように、当該押抜き装置本体の基端部側のピン装填部20から貫通穴10内へ、一本ずつ押出しピン2を装填することが可能となる。なお、図2、図4に示すように、タービン翼連結ピン押抜き装置1では、その先端部側からも、ピンカートリッジ3の各貫通穴10内に押出しピン2をそれぞれ装填することが可能である。
【0019】
位置決め機構5は、ピンカートリッジ3内に収容されたいずれか一つの押出しピン2の先端2aを、図6に示すタービンロータ8に挿入されたタービン翼連結ピン9の一端(基端)9aと、対向させる位置に位置決めする。詳述すると、位置決め機構5は、図1〜図5に示すように、フレーム装着機構21、回転支持機構22、位置決めピン挿入機構23を備えている。
【0020】
フレーム装着機構21は、図5、図6に示すように、タービン翼連結ピン9の一端面側(基端面側)のロータホイール11の表面S上に、フレーム部6を着脱自在に装着する。詳細には、フレーム装着機構21は、一組のマグネット25及び装着レバー26を有する。図4に示すように、装着レバー26を倒すことで、フレーム部6の先端面6a側からマグネット25が僅かに突出し、これにより、フレーム部6を金属製のロータホイール11の表面S上に磁気的に固定することが可能となる。一方、図1、図5に示すように、装着レバー26を起立させることで、フレーム部6の先端面6a側からマグネット25が僅かに埋没し、これにより、ロータホイール11の表面Sに対するフレーム部6の磁気的な固定を開放することができる。
【0021】
回転支持機構22は、ピンカートリッジ3の軸芯部分の回転軸19を中心として、当該ピンカートリッジ3を間欠的に回転可能に支持する。詳細には、回転支持機構22は、回転軸19の回転角方向において、ピンカートリッジ3を、ちょうど90度ずつ回転させた位置で負荷が急激に増える構造を有する。つまり、回転支持機構22には、ピンカートリッジ3内の個々の貫通穴10(貫通穴10内に収容された押出しピン2)と、後述するラムシャフト31とが直列的に配置される位置関係で(図8A、図8C参照)、クリック感を生じさせるメカニカルな機構が設けられている。
【0022】
位置決めピン挿入機構23は、図2〜図5に示すように、一組の位置決めピン28及びピン進退レバー29を有する。位置決めピン挿入機構23は、タービン翼連結ピン9が押抜かれた後の連結ピン挿入穴17、18内へ位置決めピン28を挿抜可能に挿入させる。具体的には、図1、図4に示すように、ピン進退レバー29を一方にひねることで、フレーム部6の先端面6a側から位置決めピン28の先端部が突出(前進)し、これにより、フレーム部6自体をロータホイール11の表面S上に位置決めすることが可能となる。
【0023】
この場合、図6に示すように、フレーム部6上に保持されたピンカートリッジ3内の押出しピン2と、タービン翼連結ピン9が押抜かれた後の連結ピン挿入穴17、18に対し所定ピッチ分離間するタービン翼連結ピン9の一端9aと、が相対的に位置決めされる。一方、図4に示すように、ピン進退レバー29を他方にひねることで、フレーム部6の先端面6a側から位置決めピン28の先端部が埋没(退避)し、これにより、ロータホイール11の表面Sに対するフレーム部6自体の位置決めが開放される。
【0024】
ピン押出し機構7は、位置決め機構5により位置決めされた押出しピン2をピンカートリッジ3内からタービン翼連結ピン9側に押出す。詳細には、ピン押出し機構7は、図1〜図5に示すように、油圧シリンダ30、ラムシャフト31(図8A〜図8D参照)、油圧移送パイプ32、33、複動型の手押しポンプ(図示せず)などを備える。油圧シリンダ30を含むピン押出し機構7は、上述したピンカートリッジ3と共に複数のスプリング24などを介してフレーム部6に対して弾性的に支持されている。
【0025】
ラムシャフト31は、図8A〜図8Dに示すように、油圧シリンダ30側から付与される油圧によって、所定の回転角で位置決めされたピンカートリッジ3内の一つの貫通穴10内を通ってストロークする。具体的には、ラムシャフト31は、図8Dに示すように、当該ラムシャフト31の先端が一つの貫通穴10内の先端側から突出する前進位置と、図8A、図8Cに示すように、当該ラムシャフト31の先端が一つの貫通穴10内に未挿入状態の後退位置と、の間を進退自在に移動する。
【0026】
したがって、ピンカートリッジ3を90度ずつ間欠的に回転させて位置決めしながら、ピンカートリッジ3内の互いに異なる貫通穴10内の個々の押出しピン2(の基端2b)を、ラムシャフト31(の先端31a)で順次押し出すことで、図8Dに示すように、複数の押出しピン2が直列的に配置され、これにより、タービン翼連結ピン9を押し抜くことが可能となる。
【0027】
次に、このような構造のタービン翼連結ピン押抜き装置1を用いたタービン翼連結ピンの押抜き方法を、図1〜図7及び図8A〜図8Dに基づき説明する。図2、図5に示すように、まず、ピン装填部20などを介してピンカートリッジ3内の各貫通穴10に押出しピン2をそれぞれ挿入(収容)する。
【0028】
次に、図8Aに示すように、ピンカートリッジ3内に収容されたいずれかの押出しピン2の先端2aを、タービンロータ8に挿入されたタービン翼連結ピン9の一端9aと、対向させる位置(ロータホイール11の表面S上)に位置決め機構5(マグネット25を有するフレーム装着機構21など)を用いて位置決めする工程を行う。
【0029】
続いて、図8Bに示すように、位置決め機構5により位置決めされた押出しピン2を、ピン押出し機構7のラムシャフト31を介してピンカートリッジ3内からタービン翼連結ピン9側へ押出す工程を実施する。
【0030】
さらに、図8Cに示すように、ピンカートリッジ3内に収容された別の押出しピン2を対象として、前記した位置決めする工程(ピンカートリッジ3を90度単位で回転させて別の押出しピン2を位置決めする工程)と、押出す工程(位置決めされた別の押出しピン2をラムシャフト31で押出す工程)と、を繰り返すことより、図8Dに示すように、タービンロータ8内からタービン翼連結ピン9を完全に押し抜く。この後、図8Dに示すように、タービンロータ8の連結ピン挿入穴17、18内に直列的に配置(挿入)されている複数の押出しピン2を適宜取り出すことで、ロータホイール11側からタービン翼12を取り外すことが可能となる。
【0031】
既述したように、本実施形態のタービン翼連結ピン押抜き装置1(及びタービン翼連結ピンの押抜き方法)によれば、タービンロータ8からタービン翼連結ピン9を押し抜く際の作業効率を向上させることができる。詳細には、マグネット25などを介して、押抜き装置本体を容易にセットでき、さらには、タービン翼連結ピン9を押し抜いた後の連結ピン挿入穴17、18をも押抜き装置本体の位置決めに利用することができる。
【0032】
また、タービン翼連結ピン押抜き装置1は、マグネット25を介して、タービンロータ8上に磁気的に固定されるため、ゴムハンマなどで装置本体を打撃することで、セット位置を微調整できる。さらに、ピンカートリッジ3内の押出しピン2の先端2aを目視できる構造にしたため、タービン翼連結ピン9と押出しピン2との位置合わせを容易に行うことができる。
【0033】
また、リボルバ構造を有するピンカートリッジ3により、複数の押出しピン2を順次継ぎ込むことができ、結果的に押抜き装置本体の小型化を図ることができる。これにより、タービンロータ8の軸方向におけるタービン翼間の狭隘部に押抜き装置本体をセットすることが可能となる。
【0034】
また、このような構成のタービン翼連結ピン押抜き装置1を適用することで、例えば、タービン部品の溶融切断や溶融金属の切削除去を行う工程などを省略でき、設備の簡略化、並びに作業工数及びエネルギ消費量の削減を図ることできる。
【0035】
以上、実施の形態を具体的に説明したが、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素の変更が可能である。例えば、図9に示すように、傾斜面に沿って複数の押出しピン2を転がしながら、ラムシャフト31の先端側に、各押出しピン2を順次供給する供給機構35を、ピンカートリッジ3に代えて、タービン翼連結ピン押抜き装置1に設けてもよい。
【0036】
また、上述した実施形態では、原子力発電用のタービンロータ8からタービン翼を分解する際にタービン翼連結ピン押抜き装置1を適用する例を説明したが、もちろん、一般の例えば火力発電用の蒸気タービンのタービンロータについても、タービン翼連結ピン押抜き装置1を用いることができる。
【符号の説明】
【0037】
1…タービン翼連結ピン押抜き装置、2…押出しピン、3…ピンカートリッジ(ピン収容部)、5…位置決め機構、6…フレーム部、7…ピン押出し機構、8…タービンロータ、9…タービン翼連結ピン、10…貫通穴、11…ロータホイール、12、14…タービン翼、17,18…連結ピン挿入穴、19…回転軸、20…ピン装填部、21…フレーム装着機構、22…回転支持機構、23…位置決めピン挿入機構、25…マグネット、28…位置決めピン、30…油圧シリンダ、31…ラムシャフト。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の押出しピンと、
少なくとも一つの前記押出しピンの先端面を外部に露出させる状態で、前記複数の押出しピンを収容するピン収容部と、
前記ピン収容部内に収容されたいずれかの押出しピンの先端を、タービンロータに挿入されたタービン翼連結ピンの一端と、対向させる位置に位置決めする位置決め機構と、
前記位置決め機構により位置決めされた押出しピンを前記ピン収容部内から前記タービン翼連結ピン側に押出すピン押出し機構と、
を具備するタービン翼連結ピン押抜き装置。
【請求項2】
前記ピン収容部及び前記位置決め機構を少なくとも保持するフレーム部をさらに有し、
前記位置決め機構は、前記タービン翼連結ピンの一端面側のロータホイールの表面上に、前記フレーム部を着脱自在に装着するマグネットを含むフレーム装着機構を備える、
請求項1記載のタービン翼連結ピン押抜き装置。
【請求項3】
前記ピン収容部は、一つの回転軸を中心としてその軸周りにそれぞれ配置されていると共に前記複数の押出しピンが各々収容される複数の貫通穴を有し、
前記位置決め機構は、前記回転軸を中心として、前記ピン収容部を間欠的に回転可能に支持する回転支持機構を備える、
請求項1又は2記載のタービン翼連結ピン押抜き装置。
【請求項4】
前記位置決め機構は、前記タービン翼連結ピンが押抜かれた後の連結ピン挿入穴内に挿抜可能に挿入させる位置決めピンを含んだ位置決めピン挿入機構を備える、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のタービン翼連結ピン押抜き装置。
【請求項5】
少なくとも一つの押出しピンの先端面を外部に露出させる状態で、複数の前記押出しピンを収容するピン収容部と、位置決め機構と、ピン押出し機構とを備えるタービン翼連結ピン押抜き装置を用いたタービン翼連結ピンの押抜き方法であって、
前記ピン収容部内に収容されたいずれかの押出しピンの先端を、タービンロータに挿入されたタービン翼連結ピンの一端と、対向させる位置に前記位置決め機構を用いて位置決めする工程と、
前記位置決め機構により位置決めされた押出しピンを前記ピン押出し機構により前記ピン収容部内から前記タービン翼連結ピン側へ押出す工程と、
前記ピン収容部内に収容された別の押出しピンを対象として、前記位置決めする工程と前記押出す工程とを繰り返すことより、前記タービンロータ内から前記タービン翼連結ピンを押し抜く工程と、
を有するタービン翼連結ピンの押抜き方法。
【請求項1】
複数の押出しピンと、
少なくとも一つの前記押出しピンの先端面を外部に露出させる状態で、前記複数の押出しピンを収容するピン収容部と、
前記ピン収容部内に収容されたいずれかの押出しピンの先端を、タービンロータに挿入されたタービン翼連結ピンの一端と、対向させる位置に位置決めする位置決め機構と、
前記位置決め機構により位置決めされた押出しピンを前記ピン収容部内から前記タービン翼連結ピン側に押出すピン押出し機構と、
を具備するタービン翼連結ピン押抜き装置。
【請求項2】
前記ピン収容部及び前記位置決め機構を少なくとも保持するフレーム部をさらに有し、
前記位置決め機構は、前記タービン翼連結ピンの一端面側のロータホイールの表面上に、前記フレーム部を着脱自在に装着するマグネットを含むフレーム装着機構を備える、
請求項1記載のタービン翼連結ピン押抜き装置。
【請求項3】
前記ピン収容部は、一つの回転軸を中心としてその軸周りにそれぞれ配置されていると共に前記複数の押出しピンが各々収容される複数の貫通穴を有し、
前記位置決め機構は、前記回転軸を中心として、前記ピン収容部を間欠的に回転可能に支持する回転支持機構を備える、
請求項1又は2記載のタービン翼連結ピン押抜き装置。
【請求項4】
前記位置決め機構は、前記タービン翼連結ピンが押抜かれた後の連結ピン挿入穴内に挿抜可能に挿入させる位置決めピンを含んだ位置決めピン挿入機構を備える、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のタービン翼連結ピン押抜き装置。
【請求項5】
少なくとも一つの押出しピンの先端面を外部に露出させる状態で、複数の前記押出しピンを収容するピン収容部と、位置決め機構と、ピン押出し機構とを備えるタービン翼連結ピン押抜き装置を用いたタービン翼連結ピンの押抜き方法であって、
前記ピン収容部内に収容されたいずれかの押出しピンの先端を、タービンロータに挿入されたタービン翼連結ピンの一端と、対向させる位置に前記位置決め機構を用いて位置決めする工程と、
前記位置決め機構により位置決めされた押出しピンを前記ピン押出し機構により前記ピン収容部内から前記タービン翼連結ピン側へ押出す工程と、
前記ピン収容部内に収容された別の押出しピンを対象として、前記位置決めする工程と前記押出す工程とを繰り返すことより、前記タービンロータ内から前記タービン翼連結ピンを押し抜く工程と、
を有するタービン翼連結ピンの押抜き方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図8D】
【図9】
【公開番号】特開2012−184673(P2012−184673A)
【公開日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−46645(P2011−46645)
【出願日】平成23年3月3日(2011.3.3)
【出願人】(390014568)東芝プラントシステム株式会社 (273)
【出願人】(593027473)リードエンジニアリング株式会社 (5)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年9月27日(2012.9.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年3月3日(2011.3.3)
【出願人】(390014568)東芝プラントシステム株式会社 (273)
【出願人】(593027473)リードエンジニアリング株式会社 (5)
【Fターム(参考)】
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