説明

発電電動機械に使用される締結具を洗浄及び整理する装置

【課題】発電電動機械に使用される締結具を整理及び洗浄する装置を提供する。
【解決手段】この装置は、第1端壁と、第1端壁に対向する第2端壁を有するフレーム310と、第1端壁と第2端壁に接続され、それらの間に位置付けられた複数の棚320とを含む。棚の少なくとも1つは、締結具の少なくとも1つを保持するように構成された複数の凹状領域330を含む。締結クランプを取り付けるための取り付け領域350を設ける。発電電動機械の締結具は、複数の棚に保管して並べることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は発電電動機械に使用される締結具に関し、特に、発電電動機械の外側ケースに使用される締結具を洗浄及び整理する装置に関する。
【背景技術】
【0002】
発電電動機械(例えば、タービン又は圧縮機)の上部及び下部外側シェルケーシングは、従来、水平中心線でフランジに沿って互いにボルト締めされる。上部及び下部外側シェルケーシングの間の接合部を閉じるのに使用されるボルト又はスタッドは、従来、直径約1〜約6インチ、長さ約1〜約6フィートである。一部の既知のタービンでは、上部及び下部外側シェルケーシングの間の接合部は直接金属接触である。接合部を形成する前に、金属表面をこすり、石で研いで清浄面を得る。上部及び下部シェルケーシングを接合するのに使用される締結具は更に、取り付けの前に洗浄される(これは、特に分解及び/又は保守手順の後に重要である)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】米国特許第6050660号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
発電電動機械を修理するために、上部及び下部外側シェルケーシングは水平方向中心線に沿ってボルトを外されて、上部シェルケーシングが取り外される。下部外側シェルケーシングに対する上部外側シェルケーシングの一般的なボルト外し、ボルト替え又は一時的なボルト締めが、辛くて長い作業になることは言うまでもない。例えば、機械から取り外されたボルトは、機械工による持ち上げが困難になる。多くのボルト及びナットが一般的な機械で使用され、これらの締結具は分解の間、通常は床の上に積み上げられる。通常、2つのシェルを閉じるのに使用される締結具を取り外すためには、2回以上の8時間交代が機械工に必要である。更に、初めに取り外されたボルトを再利用する時は、再取り付けする前にボルトを洗浄しなければならない。その要件によって、使用するボルト一式を洗浄するのに必要な更なる時間の間、機械の運転を休止し続けなければならない。その後、正しい位置に戻されたことを確認するために、ボルトは一覧を作って分類しなければならない。従って、発電電動機械の締結具を取り外す既知の方法は、冗長で費用のかかるプロセスになる。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の一態様において、発電電動機械に使用される締結具の装置を提供する。この装置は、第1端壁と、第1端壁に対向する第2端壁を有するフレームと、第1端壁と第2端壁に接続され、それらの間に位置付けられた複数の棚とを含む。棚の少なくとも1つは、締結具の少なくとも1つを保持するように構成された複数の凹状領域を含む。締結クランプを取り付けるための取り付け領域を設ける。発電電動機械の締結具は、複数の棚に保管して並べることができる。
【0006】
本発明の別の態様においても、発電電動機械に使用される締結具の装置を提供する。この装置は、取り付け領域に固定するためのクランプベースを有する締結クランプを含む。締結具取り付けブロックは、複数の切り欠きを有する。締結具取り付けブロックの切り欠きの少なくとも1つとの間に締結具を固定するために、少なくとも1つのクランプブロックを設ける。締結具は、締結クランプによって固定しながら洗浄できる。
【0007】
本発明の別の態様において、発電電動機械に使用される締結具を整理及び洗浄する装置を提供する。クランプユニットは、複数の窪み及び/又は突起を含む複数の締結具保持部を有する本体を備え、締結具保持部は、締結具の1つの頭部の少なくとも一部を収容するように寸法決めされる。それぞれが各締結具保持部の付近に位置付けられた複数のクランプは、締結具保持部に締結具の頭部を保持するように構成される。クランプユニットは、装置のフレーム及び上面の少なくとも一方に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】タービンを通る横断面の概略図であり、互いにボルト締めされた上部及び下部シェルケーシングを示す。
【図2】タービンから上部外側シェル及び内側ケーシングとロータを取り外す順序を示すために、互いに一部切り欠いた図1と同様の概略図である。
【図3】本発明の態様に従って、発電電動機械において上部及び下部シェルを接合するのに使用される締結具を整理及び洗浄するのに使用できる保管ユニットの側面図を示す。
【図4】本発明の態様に従って、締結具を洗浄するのに使用できる締結クランプの側面図を示す。
【図5】本発明の態様に従って、洗浄に備えた固定位置に4つの締結具を保持する締結クランプの側面図を示す。
【図6】本発明の態様に従って、締結具を保持及び固定するのに使用できる締結クランプの端面図を示す。
【図7】本発明の態様に従って、図4〜6の締結クランプと組み合わせた図3の保管ユニットの側面図を示す。
【図8】本発明の別の態様に従って、発電電動機械において上部及び下部シェルを接合するのに使用される締結具を固定するのに使用できるクランプユニットの正面図を示す。
【図9】本発明の態様に従って、図4〜6の締結クランプ及び図8のクランプユニットと組み合わせた図3の保管ユニットの正面図を示す。
【図10】本発明の別の態様に従って、発電電動機械において上部及び下部シェルを接合するのに使用される締結具を固定するのに使用できるクランプユニットの正面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図面、特に図1及び図2を参照すると、概して10で表される発電電動機械(例えば、タービン、発電機、モータ又は圧縮機)の横断面図が概略的に示されており、上部及び下部外側シェルケーシング12及び14のそれぞれと、任意の上部及び下部内側シェルケーシング16及び18のそれぞれと、ロータ20とからなる。機械を修理するために、上部外側シェルケーシング12をまず下部外側シェルケーシング14からボルトを外して、内側シェルケーシング(ある場合)及びロータ20を露出させなければならないことは言うまでもない。これを行なうためには、普通はタービンの水平中心線に沿って上部及び下部シェルケーシング12及び14を互いに固定するボルト22及びナット24をまず取り外さなければならない。ボルト22が取り外されたら、上部外側シェル12が、図2に概略的に示されるように、内側シェル16及びロータ20と共に取り外される。
【0010】
下部外側シェル14からロータ20及び付属的な部品が取り外されると、タービンの修理に必要な様々な測定を行なうために、上部及び下部外側シェル12及び14を互いにボルト締めすることによって、タービンを一時的に閉じることになる。前述のように、きれいなボルト及び締結具を使用して上部及び下部外側シェルケーシングの間の接合部を閉じることが望ましい。加えて、タービンの様々な部品で多くの締結具が使用されており、ガスタービンの非限定的な例としては、入口ケーシング、圧縮機ケーシング、圧縮機吐出ケーシング、タービンケーシング及び排気ケーシングの間に鉛直接合部が存在する。本出願はある特定の締結具に焦点を合わせているが、整理及び洗浄すべき多くのボルトを有する発電電動機械に使用される全ての締結具に適用できる。
【0011】
図3は、発電電動機械において上部及び下部シェルを接合するのに使用される締結具を整理及び洗浄するのに使用できる保管ユニット300の側面図を示す。保管ユニット300は、側壁310と、両側壁310と接触する上面312とを有するフレームを含む。複数の棚又はラック320は、側壁310に接続されてそれらの間に延在する。棚320の一部又は全部は、複数の凹状領域即ち切り欠き330を含む。切り欠きは様々な寸法の締結具を受け入れるように構成されており、図3に示すように、略V字型に形成される。或いは、切り欠きは半円形であっても良く、特定の用途に望ましい任意の適切な形状を有する。ボルトは、切り欠き330によって支持することができる1つの締結具の例である。図示するように、様々な寸法(例えば、長さ、直径等)のボルト340は、切り欠き330内で棚320上に支持及び保持される。クランプベースユニット350を側壁310の一方に取り付けても良く、クランプ取り付け領域を上面312に組み込むこともできる。
【0012】
本発明の1つの利点は、発電電動機械を分解している時、締結具(例えば、ボルト、ナット、ワッシャ等)を棚320の切り欠き330内又は上面312上に配置することができることである。これにより、機械工は迅速に取り外された部品を視覚的に在庫調査することが可能になり、各締結具を整理しておける。
【0013】
図4は、本発明の態様に従って、締結クランプ400の側面図を示す。締結クランプ400は、上面312、クランプベースユニット350、又は特定の用途に望ましい保管ユニット300上のどこかに取り付けることができる。締結クランプ400は、保管ユニット300に取り付けられた万力(図示せず)に接続することもできる。締結クランプ400は、クランプベース410と、締結具取り付けブロック420と、クランプブロック430と、ねじ棒部442を組み込んだハンドル440とを含む。クランプベース410は、保管ユニット300の適切なオリフィスを貫通することができ、保管ユニット300に取り付けられた万力(図示せず)にクランプしても良い。締結具取り付けブロック420は、1つ以上の凹状領域即ち切り欠き422を含む。ねじ開口424は、締結具取り付けブロック420を通って設けられ、ハンドル440のねじ棒部442を受け入れる。
【0014】
図5は、洗浄する位置にクランプされた4つのボルトを有する締結クランプ400の側面図を示す。ボルト340は、締結具取り付けブロック420とクランプブロック430の間にクランプすることができる。ハンドル440が一方向(例えば、時計回り)に回転するにつれて、ねじ棒442はねじ開口424を通って下降する。回転は、ボルト340が締結具取り付けブロック420及びクランプブロック430によって、適所にしっかりと保持されるまで継続できる。
【0015】
図6は、締結クランプ400の端面図を示す。略U字形チャネル610は、締結具取り付けブロック420の上部分を通って延在するように形成できる。U字形チャネル610によって、クランプブロック430がチャネル610に入って小さなボルト340をクランプすることができる。ナット620及びワッシャ625は、ブロック430をクランプするためにハンドル440を固定するのに使用される。しかし、任意の適切な締結構成を採用しても良い。
【0016】
図7は、締結クランプ400と組み合わせた保管ユニット300の側面図を示す。締結クランプは、保管ユニット300の任意の適切な位置に取り付けても良く、保管ユニット300に取り付けられる万力(図示せず)にクランプしても良い。ボルト340は、ラック320から取り外されて、洗浄のために締結クランプ400内に配置される。締結クランプは、多数の適切な装置を用いて洗浄できるようにしっかりと締結具(例えば、ボルト340)を保持する。例えば、ボルト340の雄ねじは、雌又は雄ワイヤブラシを用いて洗浄される。ナット24内のねじ山は、雄ワイヤブラシを用いて洗浄される。一般に、ナットねじ山等の内径ねじ山に関しては、雄ワイヤブラシが好ましく、ボルトねじ山等の外径ねじ山に関しては、雌ワイヤブラシが好ましい選択である。
【0017】
上記の内容からわかるように、発電電動機械における締結具の取り外し、洗浄及び再取り付けのプロセスは、本発明を使用することによって容易になる。ボルト、ナット及びその他の締結具は、保管ユニット300内できちんと整理され、洗浄のために締結クランプ400に移されるように順序正しく取り外すことができる。洗浄が完了したら、締結具を保管ユニット300に戻すことができる。迅速な視覚的在庫調査をいつでも行なうことができ、対の締結要素(例えば、ナット及びボルト)を機械の運転休止中に置き誤らないように整頓できる。
【0018】
図8は、本発明の態様に従って、締結具340を固定するのに使用できるクランプユニット800の正面図を示す。クランプユニット800は、締結具340(例えば、ボルト)の頭部に適合するように寸法決めされた複数の窪み820を有する本体810を含む。窪み820の深さは、締結具頭部の全部又は一部を収容するように寸法決めされる。窪みは、機械加工又は切削加工されるか、若しくは、1つ以上の層が窪み820の開口を有し、その他の層は有していない、本体810の複数の層を積み重ねることによって形成される。或いは、適切な方法を用いて、窪み820を形成しても良い。
【0019】
締結具340の頭部は、旋回クランプ830を用いて窪み820内で保持される。クランプ830は、回動点835の周りを旋回するように配置できる。回動点835は、クランプ830から本体810に延在する円筒部材を含み、クランプ830を開閉位置に付勢するためのばね手段(例えば、ばね840)も含む。ばね840は、板ばね、コイルばね、螺旋ばね等を含むがこれに限定されるものではない任意の適切なばねにすることができる。明確にするため、ばね840は締結部の右側の2列にだけ示しているが、締結部の一部又は全部に位置付けても良い。開位置は、上方傾斜又は略垂直位置にクランプ830を有し、締結具340の窪み820への挿入が可能になる。閉位置は、クランプ830の一部が締結具340の軸に載るように略水平位置にクランプ830を有する。
【0020】
運転中、機械工はクランプ830を開位置に向けてから、締結具頭部を窪み820に挿入できる。クランプ830は、締結具の頭部が窪み820内に保持されるように閉位置に回転できる。窪み820は、締結具の頭部を窪み820に挿入すると、締結具340が大きく回転するのを防げるように、締結具の頭部の直径よりも若干大きくなるように寸法決めすることができる。
【0021】
図9を参照すると、クランプユニット800及び締結クランプ400と組み合わせた保管ユニットが示されている。クランプユニット800は、保管ユニット300の後部壁、及び/又は上面312に取り付けられる。クランプユニット800を保管ユニット300の上面312に取り付ける場合、比較的水平になるように配置するか、(水平に対して)斜めに傾斜させるか、又は垂直に取り付けることができる。図9では、上面312に対して約45度傾斜して上面312に取り付けられたクランプユニットが示されている。しかし、角度配向は特定の用途に望ましいように用いることができる。また、窪み820の寸法及び配置(例えば、レイアウト)は、各々の特定用途用にカスタマイズできる。例えば、窪みは切り欠き330と整合させても良く、且つ/又は個別の寸法の締結具を収容するように異なる寸法を有しても良い。
【0022】
図10は、本発明の態様に従って、締結具340を固定するのに使用できるクランプユニット1000の正面図を示す。クランプユニット1000は、締結具340(例えば、ボルト)の頭部に適合するように寸法決めされた複数の突起1020を有する本体1010を含む。突起1020の高さは、締結具の頭部の全部又は一部に延在するように寸法決めされる。突起1020は、接着して取り付けるか、機械的に固定するか、機械加工又は切削加工するか、若しくは、1つ以上の層が突起1020を有し、その他の層は有していない、本体1010の複数の層を積み重ねることによって形成できる。突起1020は、締結具の頭部の側面の全部又は一部に配置でき、締結具の頭部の外形に少なくとも部分的に適合するばね付勢ピンの配列からなる。或いは、適切な方法を用いて、突起1020を形成しても良い。
【0023】
締結具340の頭部は、旋回クランプ1030を用いて突起1020内に保持される。クランプ1030は、回動点1035の周りを旋回するように配置できる。回動点1035は、クランプ1030から本体1010に延在する円筒部材を含み、クランプ1030を開閉位置に付勢するためのばね手段も含む。開位置により、突起1020によって規定された開口への締結具340の挿入が可能になり、閉位置は、クランプ1030の一部が締結具340の軸に載るようにクランプ1030が略水平位置にある時である。
【0024】
現時点で最も実用的且つ好適な実施形態であると考えられるものに関連して本発明を説明したが、本発明は、開示された実施形態に限定されてはならず、むしろ添付の特許請求の範囲の技術的思想及び技術的範囲内に含まれる種々の変形及び等価の構成を含むことが意図されると理解すべきである。
【符号の説明】
【0025】
10 発電電動機械
12 上部外側シェルケーシング
14 下部外側シェルケーシング
16 上部内側シェルケーシング
18 下部内側シェルケーシング
20 ロータ
22 ボルト
24 ナット
300 保管ユニット
310 側壁
312 上面
320 棚
330 凹状領域
340 ボルト
350 クランプベースユニット
400 締結クランプ
410 クランプベース
420 取り付けブロック
422 切り欠き
424 開口
430 クランプブロック
440 ハンドル
442 ねじ棒
610 U字形チャネル
620 ナット
625 ワッシャ
800 クランプユニット
810 本体
820 窪み
830 クランプ
835 回動点
840 ばね
1000 クランプユニット
1010 本体
1020 突起
1030 クランプ
1035 回動点

【特許請求の範囲】
【請求項1】
発電電動機械に使用される締結具(340)の装置(300)であって、
第1端壁と、前記第1端壁に対向する第2端壁を有するフレーム(310)と、
前記第1端壁と前記第2端壁に接続され、それらの間に位置付けられた複数の棚(320)であって、少なくとも1つは、前記締結具の少なくとも1つを保持するように構成された複数の凹状領域を含む前記複数の棚(320)と、
締結クランプ(400)を取り付けるための取り付け領域(350)とからなり、
前記発電電動機械の前記締結具は、前記複数の棚に配置される、装置。
【請求項2】
前記締結クランプ(400)は、
前記取り付け領域に前記締結具を固定するためのクランプベース(410)と、
複数の切り欠き(422)を有する締結具取り付けブロック(420)と、
前記締結具取り付けブロックの前記切り欠きの少なくとも1つとの間に締結具を固定するための少なくとも1つのクランプブロック(430)とを更に含み、
締結具は、前記締結クランプによって固定しながら洗浄される、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記締結クランプは、
前記少なくとも1つのクランプブロック内の第1開口を貫通するねじ棒(442)と、
雌ねじを有し、前記ねじ棒を受け入れるように構成された、前記締結具取り付けブロック内の第2開口(424)とを更に含み、
前記ねじ棒は、前記ねじ棒が一方向に回転すると、前記クランプブロックが前記締結具取り付けブロックに向かって移動して、前記締結具の少なくとも1つをしっかりと保持するためのクランプとして機能するように、前記クランプブロックに固定される、請求項2に記載の装置。
【請求項4】
前記凹状領域及び切り欠きは略V字型である、請求項3に記載の装置。
【請求項5】
クランプユニット(800)を更に含み、前記クランプユニットは、
各々が複数の窪み(820)及び複数の突起(1020)の少なくとも一方からなり、前記締結具の1つの頭部の少なくとも一部を収容するように寸法決めされた複数の締結具保持部を有する本体(810)からなり、
前記クランプユニットは、フレーム及び上面の少なくとも一方に取り付けられる、請求項1に記載の装置。
【請求項6】
前記締結具保持部の各々の付近に配置され、1つの締結具保持部内に締結具の頭部を保持するように構成されたクランプ(830)を更に含む、請求項5に記載の装置。
【請求項7】
前記クランプは閉位置にばね付勢される、請求項6に記載の装置。
【請求項8】
前記発電電動機械は、
圧縮機、発電機、モータ及びタービンの少なくとも1つからなる群より選択される、請求項1に記載の装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2011−184203(P2011−184203A)
【公開日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−48429(P2011−48429)
【出願日】平成23年3月7日(2011.3.7)
【出願人】(390041542)ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【Fターム(参考)】