管状部材固定用治具及びこれを用いた管状部材の組み立て方法
【課題】ボルト孔が形成されていない管側フランジが外周面に突出して設けられた管状部材を、管側フランジに当接するフランジ当接板を有する作業台に対して確実に固定する手段を提供する。
【解決手段】本発明に係る管状部材固定用治具１００は、外周面に管側フランジ１３が突出して設けられた出口側ユニット１５を、管側フランジ１３に当接するフランジ当接板３４ａを有する作業台３０に固定するために用いるものであって、管側フランジ１３及びフランジ当接板３４ａを一体として厚み方向に挟持する第１治具４０と、作業台３０に固定され、第１治具４０の挟持方向に対して略直交する方向に向かって出口側ユニット１５を両側から挟持する第２治具５０と、を備えるものである。
【解決手段】本発明に係る管状部材固定用治具１００は、外周面に管側フランジ１３が突出して設けられた出口側ユニット１５を、管側フランジ１３に当接するフランジ当接板３４ａを有する作業台３０に固定するために用いるものであって、管側フランジ１３及びフランジ当接板３４ａを一体として厚み方向に挟持する第１治具４０と、作業台３０に固定され、第１治具４０の挟持方向に対して略直交する方向に向かって出口側ユニット１５を両側から挟持する第２治具５０と、を備えるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周面に管側フランジが突出して設けられた管状部材を、フランジ当接板を有する作業台に固定するために用いる管状部材固定用治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンにおいて、燃焼器は、ノズルから供給された燃料と空気とを反応させて燃焼させる部位であり、燃料と空気とを燃焼させる内筒と、燃焼ガスの流速を速めて後段のタービンに導入する尾筒とを有している。そして、この尾筒の周囲には、尾筒を冷却するための冷却用蒸気を供給するとともに、冷却後の温度が上昇した蒸気を回収するための蒸気配管が配設されている。
【０００３】
そして、尾筒の外周面には管側フランジが突出して設けられ、管側フランジの一方の面には蒸気配管の一端部が接続されるとともに、管側フランジの他方の面には蒸気供給口及び蒸気回収口がそれぞれ開口して設けられている。そして、この管側フランジが、タービン側に突出して設けられて蒸気供給管及び蒸気回収管がそれぞれ接続されるタービン側フランジに対して当接され、ボルトにより固定される。従って、管側フランジにおける蒸気供給口及び蒸気回収口の周囲には、タービン側フランジとボルト固定するためのボルト孔が複数形成されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
ここで、燃焼器の尾筒は、燃焼ガスの流れ方向に向かって上流側の入口側ユニットと下流側の出口側ユニットとが組み立てられてなるものである。そして、尾筒を新設すべく入口側ユニットと出口側ユニットとを組み立てる場合、所定の軸回りに回転可能な回転支持部を有する作業台を用いる。すなわち、まず尾筒の出口側ユニットを、作業台の回転支持部に固定する。そして、作業台を操作して回転支持部に固定された出口側ユニットの向きを調整しつつ、入口側ユニットに対して固定する。
【０００５】
ここで、尾筒の出口側ユニットを作業台の回転支持部に固定する際には、出口側ユニットに突出して設けられた管側フランジを利用する。すなわち、出口側ユニットの管側フランジに形成されたボルト孔に対応するようにして、作業台の回転支持部に設けられたフランジ当接板にもボルト孔を予め複数形成しておく。そして、管側フランジのボルト孔及びフランジ当接板のボルト孔に対してボルトをそれぞれ挿通させ、このボルトにナットを締め付けることにより、尾筒の出口側ユニットを作業台の回転支持部に対して回転不能に固定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０４１００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ガスタービンの仕様変更に伴って尾筒を改造する場合、具体的には尾筒の入口側ユニットについては既存のものを残したまま、出口側ユニットだけを既存のものから口径の異なるものに交換する場合、尾筒の新設時に使用する作業台を出口側ユニットの交換作業に使用することができないという問題がある。
【０００８】
すなわち、新たな出口側ユニットを作業台に固定する場合、新たな出口側ユニットの管側フランジに複数のボルト孔を予め形成すれば、この管側フランジを作業台のフランジ当接板にボルト固定することが可能である。しかし、新たな出口側ユニットの管側フランジに予めボルト孔を形成すると、既存の入口側ユニットに対して新たな出口側ユニットを固定し、更には尾筒の周囲に蒸気配管を配設した後、管側フランジとタービン側フランジとを固定すると、尾筒側の蒸気配管とタービン側の蒸気供給管及び蒸気回収管との相対位置関係にずれが生じ、両者が同軸で連通せず蒸気漏れ等が発生する。従って、尾筒の出口側ユニットを交換する場合、管側フランジのボルト孔は、既存の入口側ユニットに対して新たな出口側ユニットを固定し、尾筒の周囲に蒸気配管を配設した後に、全体の組み付け関係に応じて位置を調整して穿設する必要がある。このため、既存の入口側ユニットと新たな出口側ユニットとを固定するに先立って、新たな出口側ユニットの管側フランジを作業台のフランジ当接面に固定しようとしても、出口側ユニットの管側フランジにはボルト孔が未だ存在しないため、管側フランジとフランジ当接面とをボルト固定することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ボルト孔が形成されていない管側フランジが外周面に突出して設けられた管状部材を、管側フランジに当接するフランジ当接板を有する作業台に対して位置ズレすることなく確実に固定する手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、本発明に係る管状部材固定用治具は、外周面に管側フランジが突出して設けられた管状部材を、前記管側フランジに当接するフランジ当接板を有する作業台に固定するために用いる管状部材固定用治具であって、前記管側フランジ及び前記フランジ当接板を一体として厚み方向に挟持する第１挟持部と、前記作業台に固定され、前記第１挟持部の挟持方向に対して略直交する方向に向かって前記管状部材を両側から挟持する第２挟持部と、を備えるものである。
【００１１】
このような構成によれば、第１挟持部が管側フランジ及びフランジ当接板を一体として厚み方向に挟持するので、管状部材が作業台に対して管側フランジの厚み方向、すなわち軸方向へ位置ズレするのを防止することができる。
また、作業台に固定された第２挟持部が、第１挟持部の挟持方向に対して略直交する方向に向かって管状部材を挟持するので、管状部材が作業台に対して軸回りに回転するように位置ズレするのを防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る管状部材固定用治具は、前記第１挟持部と前記第２挟持部とが別部材としてそれぞれ設けられたことを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、管状部材や作業台の各部寸法によらず、第１挟持部による管側フランジ及びフランジ当接板の挟持と、第２挟持部による管状部材の挟持とを容易且つ確実に行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係る管状部材固定用治具は、前記第２挟持部が、前記管状部材の径方向に進退可能に設けられた相対向する一対のボルトであることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、一対のボルトをそれぞれ進退させることにより、径の大きさによらず管状部材を容易且つ確実に挟持することができる。
【００１６】
また、本発明に係る管状部材固定用治具は、前記作業台に固定され、前記第１挟持部の挟持方向及び前記第２挟持部の挟持方向の両方に対して略直交する方向に向かって、前記作業台と共に前記管状部材を挟持する第３挟持部を更に備えることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、第３挟持部及び作業台が、第１挟持部の挟持方向及び第２挟持部の挟持方向の両方に略直交する方向に向かって管状部材を挟持するので、管状部材が作業台に対して軸回りに回転するように位置ズレするのを一層確実に防止することができる。
【００１８】
また、本発明に係る管状部材固定用治具は、前記第２挟持部と前記第３挟持部とが一体部材として設けられたことを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、第２挟持部及び第３挟持部の作業台への固定作業を簡略化することができる。
【００２０】
また、本発明に係る管状部材固定用治具は、前記管状部材の一端開口部が断面略矩形に形成され、前記第２挟持部が前記一端開口部の相対向する２辺を挟持し、前記第３挟持部が前記一端開口部の相対向する他の２辺を挟持することを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、管状部材の一端開口部が断面略矩形に形成され、その相対向する２辺を第２挟持部で挟持するので、一端開口部が断面略円形に形成される場合と比較すると、第２挟持部と管状部材との間に滑りが生じにくく、確実なる管状部材の挟持が可能となる。同様に、第３挟持部と管状部材との間にも滑りが生じにくく、確実なる管状部材の挟持が可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る管状部材の組み立て方法は、内部を流通する流体の流れ方向に向かって上流側の入口側ユニットと下流側の出口側ユニットとが組み立てられてなる管状部材の組み立て方法であって、請求項１から５のいずれか１項に記載の管状部材固定用治具を用いて前記出口側ユニットを前記作業台に固定する工程と、前記出口側ユニットが前記作業台に固定された状態で、前記入口側ユニットと前記出口側ユニットとの相対位置を調整する工程と、前記入口側ユニットと前記出口側ユニットとを接続する工程と、を含むものである。
【００２３】
このような方法によれば、管状部材固定用治具を用いることにより、管状部材の出口側ユニットを作業台に対して軸方向及び径方向の両方向への位置ズレを防止しながら確実に固定することができる。これにより、出口側ユニットと入口側ユニットとの相対位置を正確に決定することができ、正確なる管状部材の組み立てが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る管状部材固定用治具によれば、ボルト孔が形成されていない管側フランジが外周面に突出して設けられた管状部材を、管側フランジに当接するフランジ当接板を有する作業台に対して位置ズレすることなく確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る管状部材固定用治具を用いて作製した尾筒を有するガスタービンを示す概略側面図である。
【図２】燃焼器の周辺を拡大した部分拡大断面図である。
【図３】尾筒の外観を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図である。
【図４】作業台に尾筒を固定した状態を示す概略平面図である。
【図５】作業台に尾筒を固定した状態を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。まず、本実施形態に係る管状部材固定用治具を用いて作製する尾筒について説明する。図１は、本実施形態に係る尾筒を有するガスタービン１を示す概略側面図である。
【００２７】
ガスタービン１は、図１に示すように、圧縮空気を生成する圧縮機２と、この圧縮機２で生成された圧縮空気に燃料を混合して燃焼させることにより燃焼ガスを生成する複数の燃焼器３と、この燃焼器３で生成された燃焼ガスにより駆動するタービン４と、を備えるものである。また、燃焼器３の周囲を取り囲むようにして、燃焼器３に燃料を供給するための燃料供給管、燃焼器３を冷却するための冷却空気供給管等の多数の各種配管５が設置されている。
【００２８】
図２は、燃焼器３の周辺を拡大した部分拡大断面図である。燃焼器３は、圧縮空気と燃料が供給され燃焼される内筒６と、この内筒６で生成された燃焼ガスをタービン４の燃焼ガス流路７に導入する尾筒８（管状部材）と、を備えるものである。そして、このように構成される燃焼器３は、図１に示すように、図示しないタービンロータを囲むようにして車室１９に対して周方向に所定間隔で複数配列されている。
【００２９】
図３は、尾筒８の外観を示す図であり、図３（ａ）は概略平面図、図３（ｂ）は概略側面図である。尾筒８は、中空の管本体１０と、この管本体１０の外周面に配管サポート１１を介して配設された蒸気配管１２と、管本体１０の外周面に突出して設けられて蒸気配管１２の一端が接続された管側フランジ１３と、を具備している。
【００３０】
管本体１０は、図３に示すように、燃焼ガスの流れ方向に向かって上流側の入口側ユニット１４と下流側の出口側ユニット１５とが組み立てられてなるものである。ここで、入口側ユニット１４は、直線状に延びる管状の部材であって、略円形の断面形状を有し、その径は長手方向に渡って一定に形成されている。一方、出口側ユニット１５は、長手方向中間部で湾曲した管状の部材であって、その径は上流側から下流側に向かって徐々に小さくなっている。そして図３（ａ）に示すように、出口側ユニット１５の下流側端部には、断面略矩形の開口部１５ａが設けられている。
【００３１】
蒸気配管１２は、尾筒８に対して冷却用蒸気を供給するとともに、冷却後の温度が上昇した蒸気を回収するためのものである。この蒸気配管１２は、図３（ａ）に示すように、その一端部が管側フランジ１３の一方の面に接続されている。
【００３２】
管側フランジ１３は、図３（ａ）に示すように、略矩形の平板部材であって、その一方の面には前述のように蒸気配管１２が接続されるとともに、その他方の面には蒸気配管１２に連通する蒸気供給口１６及び蒸気回収口１７がそれぞれ開口している。また、蒸気供給口１６及び蒸気回収口１７の周囲には、タービン４側への固定用に用いる複数のボルト孔１８が、管側フランジ１３を貫通してそれぞれ形成されている。
【００３３】
このように構成される尾筒８は、図２に示すように、燃焼器３の車室１９の内部に収容され、入口側ユニット１４の上流側端部が内筒６の下流側端部に接続されるとともに、出口側ユニット１５の下流側端部がタービン４側に設けられた燃焼ガス流路７に接続されている。
【００３４】
そしてこの状態において、尾筒８の管側フランジ１３は、タービン４側に突出して設けられたタービン側フランジ２０に当接している。このタービン側フランジ２０は、図に詳細は示さないが管側フランジ１３と略同形状であって、タービン４側の面には蒸気供給管や蒸気回収管がそれぞれ接続されるとともに、尾筒８側の面には蒸気供給管や蒸気回収管に連通する蒸気供給口及び蒸気回収口がそれぞれ開口して設けられている。そして、管側フランジ１３及びタービン側フランジ２０が、蒸気供給口１６及び蒸気回収口１７が開口された側の面を互いに当接させることにより、尾筒８側に設けられた蒸気配管１２とタービン４側に設けられた蒸気供給管及び蒸気回収管とが互いに連通した状態となる。
【００３５】
次に、本実施形態に係る尾筒８の組み立てに用いる作業台について説明する。ここで、図４及び図５は、管状部材固定用治具１００を用いて作業台３０に尾筒８を固定した状態を示す図であり、図４は概略平面図、図５は概略側面図である。作業台３０は、移動可能な本体部３１と、この本体部３１によって回転可能に支持されて不図示のモータで回転駆動される円盤部材３２と、この円盤部材３２に固定された回転軸３３と、この回転軸３３に固定されて尾筒８の出口側ユニット１５を支持する回転支持部３４と、を備えるものである。
【００３６】
ここで、回転支持部３４は、図５に示すように側面視で略Ｕ字型に形成され、その上端部には、尾筒８の管側フランジ１３に当接させるためのフランジ当接板３４ａが、斜め上方へ突出して設けられている。
【００３７】
このように構成される作業台３０によれば、尾筒８の出口側ユニット１５を回転支持部３４に固定した状態で円盤部材３２を回転駆動することにより、出口側ユニット１５をその軸回りに回転させて、その姿勢を任意に調整することができる。
【００３８】
次に、本実施形態に係る管状部材固定用治具１００を構成する第１治具について説明する。図４及び図５に示すように、第１治具４０（第１挟持部）は、断面略Ｕ字型の基部４１と、この基部４１に螺合されて進退可能に設けられた締め付けボルト４２と、を具備している。このように構成される第１治具４０によれば、挟持すべき対象物を基部４１の開口４１ａに配置し、締め付けボルト４２を回して対象物の側へ進出させることにより、基部４１と締め付けボルト４２の先端とによって対象物を挟持することができる。
【００３９】
次に、本実施形態に係る管状部材固定用治具１００を構成する第２治具について説明する。図４及び図５に示すように、第２治具５０は、作業台３０の回転支持部３４に固定するための固定部５１と、この固定部５１の両側面５１ａにそれぞれ螺合されて進退可能に設けられた側面ボルト対５２（第２挟持部）と、固定部５１の上面５１ｂにそれぞれ螺合されて進退可能に設けられた上面ボルト対５３（第３挟持部）と、を具備している。ここで、側面ボルト対５２の進退方向と上面ボルト対５３の進退方向とは、互いに略直交している。
【００４０】
ここで、図４及び図５に示すように、固定部５１の上面５１ｂには、作業台３０の回転支持部３４への固定用に用いる４個のボルト孔５４が、固定部５１を貫通してそれぞれ形成されている。また、固定部５１の上面５１ｂには、固定部５１の曲げ剛性を高めるための補強リブ５５が突出して設けられている。
【００４１】
このように構成される第２治具５０によれば、作業台３０の回転支持部３４に固定した状態において、挟持すべき対象物を固定部５１の開口５１ｃに配置し、側面ボルト対５２を回して対象物の側へそれぞれ進出させることにより、側面ボルト対５２によって対象物を両側方から挟持することができる。また、上面ボルト対５３を回して対象物の側へそれぞれ進出させることにより、上面ボルト対５３と作業台３０の回転支持部３４とによって対象物を上下方向に挟持することができる。
【００４２】
次に、本実施形態に係る尾筒８の組み立て手順、より詳細には尾筒８を構成する既存の入口側ユニット１４を残したまま、出口側ユニット１５だけを口径の異なる新たなものに交換する作業手順について説明する。まず作業者は、図１に示すガスタービン１から、燃焼器３を構成する内筒６を車室１９から取り出す。すなわち作業者は、尾筒８の上流側端部に挿入された内筒６の下流側端部を引き抜くことにより、燃焼器３を内筒６と尾筒８とに分解する。そして作業者は、タービン側フランジ２０と管側フランジ１３との固定を解除することにより、車室１９から尾筒８を抜き出す。
【００４３】
次に作業者は、尾筒８の外周面から蒸気配管１２を除去する。この際、作業者は、図３（ａ）に示す状態から、配管サポート１１による固定を解除するとともに、管側フランジ１３への接続を解除することにより、蒸気配管１２を除去可能な状態とすることができる。
【００４４】
次に作業者は、尾筒８を入口側ユニット１４と出口側ユニット１５とに分解する。すなわち作業者は、入口側ユニット１４と出口側ユニット１５とを固定する不図示の固定具等を解除した後、出口側ユニット１５を入口側ユニット１４から切り離す。
【００４５】
次に作業者は、作業台３０に対して第２治具５０を固定する。すなわち作業者は、図４及び図５に示すように、第２治具５０の固定部５１を作業台３０の回転支持部３４に装着し、固定部５１に形成した４個のボルト孔５４に挿通させた４本のボルト５６によって、固定部５１を回転支持部３４に固定する。
【００４６】
次に作業者は、交換すべき新たな出口側ユニット１５を作業台３０に配置する。すなわち作業者は、図４及び図５に示すように、新たな出口側ユニット１５に突出して設けられた管側フランジ１３を、作業台３０の回転支持部３４に突出して設けられたフランジ当接板３４ａに対して当接させるとともに、新たな出口側ユニット１５の開口部１５ａを、作業台３０に装着した第２治具５０の内部に配置する。
【００４７】
そして作業者は、第１治具４０を用いて出口側ユニット１５を作業台３０に固定する。すなわち作業者は、図４及び図５に示すように、当接した状態の管側フランジ１３及びフランジ当接板３４ａが基部４１の開口４１ａに位置するようにして、第１治具４０を配置する。そして、基部４１に螺合された締め付けボルト４２を回してフランジ当接板３４ａの側へ進出させることにより、一体化した管側フランジ１３及びフランジ当接板３４ａを、基部４１と締め付けボルト４２の先端とによって挟持する。これにより、出口側ユニット１５がその軸方向に移動することによって、作業台３０に対して位置ズレするのを防止することができる。
【００４８】
尚、本実施形態では、締め付けボルト４２でフランジ当接板３４ａを押圧し、基部４１で管側フランジ１３を押圧するように第１治具４０を配置したが、これとは逆に、締め付けボルト４２で管側フランジ１３を押圧し、基部４１でフランジ当接板３４ａを押圧するように第１治具４０を配置してもよい。
【００４９】
更に作業者は、第２治具５０を用いて出口側ユニット１５を作業台３０に固定する。すなわち作業者は、図４及び図５に示すように、第２治具５０の側面ボルト対５２を回して出口側ユニット１５の側へそれぞれ進出させることにより、出口側ユニット１５が有する略矩形の開口部１５ａの相対向する２辺を、側面ボルト対５２によって水平方向に挟持する。これにより、出口側ユニット１５がその軸回りに回転することによって、作業台３０に対して位置ズレするのを防止することができる。ここで、図３（ａ）に示すように、出口側ユニット１５の開口部１５ａが略矩形に形成されているので、開口部１５ａが略円形である場合と比較すると、側面ボルト対５２と出口側ユニット１５との間に滑りが生じにくく、確実なる出口側ユニット１５の挟持が可能となる。
【００５０】
続いて作業者は、第２治具５０の上面ボルト対５３を回して出口側ユニット１５の側へそれぞれ進出させることにより、出口側ユニット１５が有する略矩形の開口部１５ａの相対向する他の２辺を、作業台３０の回転支持部３４と上面ボルト対５３とによって上下方向に挟持する。これにより、出口側ユニット１５がその軸回りに回転することによって、作業台３０に対して位置ズレするのを一層確実に防止することができる。ここでも、図３（ａ）に示すように、出口側ユニット１５の開口部１５ａが略矩形に形成されているので、上面ボルト対５３と出口側ユニット１５との間に滑りが生じにくく、確実なる出口側ユニット１５の挟持が可能となる。
【００５１】
尚、本実施形態では、第２治具５０の側面ボルト対５２で出口側ユニット１５を挟持した後、上面ボルト対５３で出口側ユニット１５を挟持したが、これとは逆に、上面ボルト対５３で出口側ユニット１５を挟持した後、側面ボルト対５２で出口側ユニット１５を挟持してもよい。また、本実施形態では、第１治具４０で出口側ユニット１５を挟持した後、第２治具５０で出口側ユニット１５を挟持したが、これとは逆に、第２治具５０で出口側ユニット１５を挟持した後、第１治具４０で出口側ユニット１５を挟持してもよい。更には、側面ボルト対５２による挟持と、上面ボルト対５３による挟持との間に、第１治具４０による挟持を行ってもよい。
【００５２】
ここで、新たな出口側ユニット１５の管側フランジ１３には、固定用のボルト孔が形成されていない。これは前述のように、新たな出口側ユニット１５の管側フランジ１３に固定用のボルト孔を予め形成すると、管側フランジ１３とタービン側フランジ２０とを固定する際に尾筒８側の蒸気配管１２とタービン４側の蒸気供給管及び蒸気回収管との相対位置関係にずれが生じ、両者が同軸で連通せず蒸気漏れ等が発生するからである。しかし、このように管側フランジ１３にボルト孔が形成されていない出口側ユニット１５であっても、第１治具４０と第２治具５０とを用いることにより、作業台３０の回転支持部３４に対して確実に固定することができる。
【００５３】
次に作業者は、新たな出口側ユニット１５と既存の入口側ユニット１４との相対位置を調整する。すなわち作業者は、まず既存の入口側ユニット１４を任意の手段を用いて移動不能に固定する。そして作業者は、この入口側ユニット１４に対して作業台３０の本体部３１を近接し又は離間するように移動させることにより、作業台３０に固定された出口側ユニット１５と移動不能に固定された入口側ユニット１４との相対距離を調整する。更に作業者は、作業台３０の円盤部材３２を回転駆動し、回転支持部３４に固定された出口側ユニット１５を軸回りに回転させることにより、出口側ユニット１５と入口側ユニット１４との相対角度を調整する。
【００５４】
尚、新たな出口側ユニット１５と既存の入口側ユニット１４との相対位置を調整する手段としては、本実施形態とは逆に、出口側ユニット１５を固定した作業台を移動不能とした状態において、任意の手段を用いて入口側ユニット１４を移動させてもよい。
【００５５】
次に作業者は、相対位置の調整が完了した出口側ユニット１５と入口側ユニット１４とを接続し、完成した管本体１０の外周面に前述のように事前に取り外した蒸気配管１２を再度取り付ける。これにより、既存の入口側ユニット１４を残したまま出口側ユニット１５だけを交換した新たな尾筒８が完成する。これにより、尾筒８の組み立て作業が完了する。最後に作業者は、完成した尾筒８を作業台３０から取り外し、図１に示す車室１９の内部へと戻す。そして、内筒６を尾筒８に取り付けて一体化することにより、燃焼器３を再構築する。これにより、燃焼器３の改造が完了する。
【００５６】
尚、本実施形態では、第１治具４０と第２治具５０とを別部材として構成したが、これらを一体部材として構成することも可能である。但し、本実施形態のように別部材として構成した方が、出口側ユニット１５や作業台３０の各部寸法に応じて、第１治具４０及び第２治具５０の装着位置を適宜変更することができるという利点がある。
【００５７】
また、本実施形態では、本発明に係る第２挟持部及び第３挟持部の両方の機能を第２治具５０に持たせたが、これに限られず、第２治具５０に第２挟持部の機能だけを持たせ、第３挟持部の機能だけを持つ第３治具（不図示）を第２治具５０とは別に設けてもよい。しかし、本実施形態のように第２治具５０に第３挟持部の機能も持たせた方が、第３治具を別に設ける場合と比較して部品点数が削減される分、コストダウン及び管理の容易化を図ることができるという利点がある。
【００５８】
また、第３挟持部は本発明に必須の構成ではなく、管状部材固定用治具１００を第１挟持部及び第２挟持部だけで構成してもよい。しかし、管状部材固定用治具１００に第３挟持部の機能も持たせた方が、出口側ユニット１５がその軸回りに回転することによって作業台３０に対して位置ズレするのを一層確実に防止することができる。これにより、出口側ユニット１５と入口側ユニット１４の相対位置の調整作業を、より高い精度で行うことができるという利点がある。
【００５９】
尚、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ、或いは動作手順等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１ ガスタービン
２ 圧縮機
３ 燃焼器
４ タービン
５ 各種配管
６ 内筒
７ 燃焼ガス流路
８ 尾筒（管状部材）
１０ 管本体
１１ 配管サポート
１２ 蒸気配管
１３ 管側フランジ
１４ 入口側ユニット
１５ 出口側ユニット
１５ａ 開口部
１６ 蒸気供給口
１７ 蒸気回収口
１８ ボルト孔
１９ 車室
２０ タービン側フランジ
３０ 作業台
３１ 本体部
３２ 円盤部材
３３ 回転軸
３４ 回転支持部
３４ａ フランジ当接板
４０ 第１治具（第１挟持部）
４１ 基部
４１ａ 開口
４２ 締め付けボルト
５０ 第２治具
５１ 固定部
５１ａ 側面
５１ｂ 上面
５１ｃ 開口
５２ 側面ボルト対（第２挟持部）
５３ 上面ボルト対（第３挟持部）
５４ ボルト孔
５５ 補強リブ
５６ ボルト
１００ 管状部材固定用治具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外周面に管側フランジが突出して設けられた管状部材を、フランジ当接板を有する作業台に固定するために用いる管状部材固定用治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンにおいて、燃焼器は、ノズルから供給された燃料と空気とを反応させて燃焼させる部位であり、燃料と空気とを燃焼させる内筒と、燃焼ガスの流速を速めて後段のタービンに導入する尾筒とを有している。そして、この尾筒の周囲には、尾筒を冷却するための冷却用蒸気を供給するとともに、冷却後の温度が上昇した蒸気を回収するための蒸気配管が配設されている。
【０００３】
そして、尾筒の外周面には管側フランジが突出して設けられ、管側フランジの一方の面には蒸気配管の一端部が接続されるとともに、管側フランジの他方の面には蒸気供給口及び蒸気回収口がそれぞれ開口して設けられている。そして、この管側フランジが、タービン側に突出して設けられて蒸気供給管及び蒸気回収管がそれぞれ接続されるタービン側フランジに対して当接され、ボルトにより固定される。従って、管側フランジにおける蒸気供給口及び蒸気回収口の周囲には、タービン側フランジとボルト固定するためのボルト孔が複数形成されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
ここで、燃焼器の尾筒は、燃焼ガスの流れ方向に向かって上流側の入口側ユニットと下流側の出口側ユニットとが組み立てられてなるものである。そして、尾筒を新設すべく入口側ユニットと出口側ユニットとを組み立てる場合、所定の軸回りに回転可能な回転支持部を有する作業台を用いる。すなわち、まず尾筒の出口側ユニットを、作業台の回転支持部に固定する。そして、作業台を操作して回転支持部に固定された出口側ユニットの向きを調整しつつ、入口側ユニットに対して固定する。
【０００５】
ここで、尾筒の出口側ユニットを作業台の回転支持部に固定する際には、出口側ユニットに突出して設けられた管側フランジを利用する。すなわち、出口側ユニットの管側フランジに形成されたボルト孔に対応するようにして、作業台の回転支持部に設けられたフランジ当接板にもボルト孔を予め複数形成しておく。そして、管側フランジのボルト孔及びフランジ当接板のボルト孔に対してボルトをそれぞれ挿通させ、このボルトにナットを締め付けることにより、尾筒の出口側ユニットを作業台の回転支持部に対して回転不能に固定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０４１００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、ガスタービンの仕様変更に伴って尾筒を改造する場合、具体的には尾筒の入口側ユニットについては既存のものを残したまま、出口側ユニットだけを既存のものから口径の異なるものに交換する場合、尾筒の新設時に使用する作業台を出口側ユニットの交換作業に使用することができないという問題がある。
【０００８】
すなわち、新たな出口側ユニットを作業台に固定する場合、新たな出口側ユニットの管側フランジに複数のボルト孔を予め形成すれば、この管側フランジを作業台のフランジ当接板にボルト固定することが可能である。しかし、新たな出口側ユニットの管側フランジに予めボルト孔を形成すると、既存の入口側ユニットに対して新たな出口側ユニットを固定し、更には尾筒の周囲に蒸気配管を配設した後、管側フランジとタービン側フランジとを固定すると、尾筒側の蒸気配管とタービン側の蒸気供給管及び蒸気回収管との相対位置関係にずれが生じ、両者が同軸で連通せず蒸気漏れ等が発生する。従って、尾筒の出口側ユニットを交換する場合、管側フランジのボルト孔は、既存の入口側ユニットに対して新たな出口側ユニットを固定し、尾筒の周囲に蒸気配管を配設した後に、全体の組み付け関係に応じて位置を調整して穿設する必要がある。このため、既存の入口側ユニットと新たな出口側ユニットとを固定するに先立って、新たな出口側ユニットの管側フランジを作業台のフランジ当接面に固定しようとしても、出口側ユニットの管側フランジにはボルト孔が未だ存在しないため、管側フランジとフランジ当接面とをボルト固定することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、ボルト孔が形成されていない管側フランジが外周面に突出して設けられた管状部材を、管側フランジに当接するフランジ当接板を有する作業台に対して位置ズレすることなく確実に固定する手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。すなわち、本発明に係る管状部材固定用治具は、外周面に管側フランジが突出して設けられた管状部材を、前記管側フランジに当接するフランジ当接板を有する作業台に固定するために用いる管状部材固定用治具であって、前記管側フランジ及び前記フランジ当接板を一体として厚み方向に挟持する第１挟持部と、前記作業台に固定され、前記第１挟持部の挟持方向に対して略直交する方向に向かって前記管状部材を両側から挟持する第２挟持部と、を備えるものである。
【００１１】
このような構成によれば、第１挟持部が管側フランジ及びフランジ当接板を一体として厚み方向に挟持するので、管状部材が作業台に対して管側フランジの厚み方向、すなわち軸方向へ位置ズレするのを防止することができる。
また、作業台に固定された第２挟持部が、第１挟持部の挟持方向に対して略直交する方向に向かって管状部材を挟持するので、管状部材が作業台に対して軸回りに回転するように位置ズレするのを防止することができる。
【００１２】
また、本発明に係る管状部材固定用治具は、前記第１挟持部と前記第２挟持部とが別部材としてそれぞれ設けられたことを特徴とする。
【００１３】
このような構成によれば、管状部材や作業台の各部寸法によらず、第１挟持部による管側フランジ及びフランジ当接板の挟持と、第２挟持部による管状部材の挟持とを容易且つ確実に行うことができる。
【００１４】
また、本発明に係る管状部材固定用治具は、前記第２挟持部が、前記管状部材の径方向に進退可能に設けられた相対向する一対のボルトであることを特徴とする。
【００１５】
このような構成によれば、一対のボルトをそれぞれ進退させることにより、径の大きさによらず管状部材を容易且つ確実に挟持することができる。
【００１６】
また、本発明に係る管状部材固定用治具は、前記作業台に固定され、前記第１挟持部の挟持方向及び前記第２挟持部の挟持方向の両方に対して略直交する方向に向かって、前記作業台と共に前記管状部材を挟持する第３挟持部を更に備えることを特徴とする。
【００１７】
このような構成によれば、第３挟持部及び作業台が、第１挟持部の挟持方向及び第２挟持部の挟持方向の両方に略直交する方向に向かって管状部材を挟持するので、管状部材が作業台に対して軸回りに回転するように位置ズレするのを一層確実に防止することができる。
【００１８】
また、本発明に係る管状部材固定用治具は、前記第２挟持部と前記第３挟持部とが一体部材として設けられたことを特徴とする。
【００１９】
このような構成によれば、第２挟持部及び第３挟持部の作業台への固定作業を簡略化することができる。
【００２０】
また、本発明に係る管状部材固定用治具は、前記管状部材の一端開口部が断面略矩形に形成され、前記第２挟持部が前記一端開口部の相対向する２辺を挟持し、前記第３挟持部が前記一端開口部の相対向する他の２辺を挟持することを特徴とする。
【００２１】
このような構成によれば、管状部材の一端開口部が断面略矩形に形成され、その相対向する２辺を第２挟持部で挟持するので、一端開口部が断面略円形に形成される場合と比較すると、第２挟持部と管状部材との間に滑りが生じにくく、確実なる管状部材の挟持が可能となる。同様に、第３挟持部と管状部材との間にも滑りが生じにくく、確実なる管状部材の挟持が可能となる。
【００２２】
また、本発明に係る管状部材の組み立て方法は、内部を流通する流体の流れ方向に向かって上流側の入口側ユニットと下流側の出口側ユニットとが組み立てられてなる管状部材の組み立て方法であって、請求項１から５のいずれか１項に記載の管状部材固定用治具を用いて前記出口側ユニットを前記作業台に固定する工程と、前記出口側ユニットが前記作業台に固定された状態で、前記入口側ユニットと前記出口側ユニットとの相対位置を調整する工程と、前記入口側ユニットと前記出口側ユニットとを接続する工程と、を含むものである。
【００２３】
このような方法によれば、管状部材固定用治具を用いることにより、管状部材の出口側ユニットを作業台に対して軸方向及び径方向の両方向への位置ズレを防止しながら確実に固定することができる。これにより、出口側ユニットと入口側ユニットとの相対位置を正確に決定することができ、正確なる管状部材の組み立てが可能となる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る管状部材固定用治具によれば、ボルト孔が形成されていない管側フランジが外周面に突出して設けられた管状部材を、管側フランジに当接するフランジ当接板を有する作業台に対して位置ズレすることなく確実に固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態に係る管状部材固定用治具を用いて作製した尾筒を有するガスタービンを示す概略側面図である。
【図２】燃焼器の周辺を拡大した部分拡大断面図である。
【図３】尾筒の外観を示す図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略側面図である。
【図４】作業台に尾筒を固定した状態を示す概略平面図である。
【図５】作業台に尾筒を固定した状態を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。まず、本実施形態に係る管状部材固定用治具を用いて作製する尾筒について説明する。図１は、本実施形態に係る尾筒を有するガスタービン１を示す概略側面図である。
【００２７】
ガスタービン１は、図１に示すように、圧縮空気を生成する圧縮機２と、この圧縮機２で生成された圧縮空気に燃料を混合して燃焼させることにより燃焼ガスを生成する複数の燃焼器３と、この燃焼器３で生成された燃焼ガスにより駆動するタービン４と、を備えるものである。また、燃焼器３の周囲を取り囲むようにして、燃焼器３に燃料を供給するための燃料供給管、燃焼器３を冷却するための冷却空気供給管等の多数の各種配管５が設置されている。
【００２８】
図２は、燃焼器３の周辺を拡大した部分拡大断面図である。燃焼器３は、圧縮空気と燃料が供給され燃焼される内筒６と、この内筒６で生成された燃焼ガスをタービン４の燃焼ガス流路７に導入する尾筒８（管状部材）と、を備えるものである。そして、このように構成される燃焼器３は、図１に示すように、図示しないタービンロータを囲むようにして車室１９に対して周方向に所定間隔で複数配列されている。
【００２９】
図３は、尾筒８の外観を示す図であり、図３（ａ）は概略平面図、図３（ｂ）は概略側面図である。尾筒８は、中空の管本体１０と、この管本体１０の外周面に配管サポート１１を介して配設された蒸気配管１２と、管本体１０の外周面に突出して設けられて蒸気配管１２の一端が接続された管側フランジ１３と、を具備している。
【００３０】
管本体１０は、図３に示すように、燃焼ガスの流れ方向に向かって上流側の入口側ユニット１４と下流側の出口側ユニット１５とが組み立てられてなるものである。ここで、入口側ユニット１４は、直線状に延びる管状の部材であって、略円形の断面形状を有し、その径は長手方向に渡って一定に形成されている。一方、出口側ユニット１５は、長手方向中間部で湾曲した管状の部材であって、その径は上流側から下流側に向かって徐々に小さくなっている。そして図３（ａ）に示すように、出口側ユニット１５の下流側端部には、断面略矩形の開口部１５ａが設けられている。
【００３１】
蒸気配管１２は、尾筒８に対して冷却用蒸気を供給するとともに、冷却後の温度が上昇した蒸気を回収するためのものである。この蒸気配管１２は、図３（ａ）に示すように、その一端部が管側フランジ１３の一方の面に接続されている。
【００３２】
管側フランジ１３は、図３（ａ）に示すように、略矩形の平板部材であって、その一方の面には前述のように蒸気配管１２が接続されるとともに、その他方の面には蒸気配管１２に連通する蒸気供給口１６及び蒸気回収口１７がそれぞれ開口している。また、蒸気供給口１６及び蒸気回収口１７の周囲には、タービン４側への固定用に用いる複数のボルト孔１８が、管側フランジ１３を貫通してそれぞれ形成されている。
【００３３】
このように構成される尾筒８は、図２に示すように、燃焼器３の車室１９の内部に収容され、入口側ユニット１４の上流側端部が内筒６の下流側端部に接続されるとともに、出口側ユニット１５の下流側端部がタービン４側に設けられた燃焼ガス流路７に接続されている。
【００３４】
そしてこの状態において、尾筒８の管側フランジ１３は、タービン４側に突出して設けられたタービン側フランジ２０に当接している。このタービン側フランジ２０は、図に詳細は示さないが管側フランジ１３と略同形状であって、タービン４側の面には蒸気供給管や蒸気回収管がそれぞれ接続されるとともに、尾筒８側の面には蒸気供給管や蒸気回収管に連通する蒸気供給口及び蒸気回収口がそれぞれ開口して設けられている。そして、管側フランジ１３及びタービン側フランジ２０が、蒸気供給口１６及び蒸気回収口１７が開口された側の面を互いに当接させることにより、尾筒８側に設けられた蒸気配管１２とタービン４側に設けられた蒸気供給管及び蒸気回収管とが互いに連通した状態となる。
【００３５】
次に、本実施形態に係る尾筒８の組み立てに用いる作業台について説明する。ここで、図４及び図５は、管状部材固定用治具１００を用いて作業台３０に尾筒８を固定した状態を示す図であり、図４は概略平面図、図５は概略側面図である。作業台３０は、移動可能な本体部３１と、この本体部３１によって回転可能に支持されて不図示のモータで回転駆動される円盤部材３２と、この円盤部材３２に固定された回転軸３３と、この回転軸３３に固定されて尾筒８の出口側ユニット１５を支持する回転支持部３４と、を備えるものである。
【００３６】
ここで、回転支持部３４は、図５に示すように側面視で略Ｕ字型に形成され、その上端部には、尾筒８の管側フランジ１３に当接させるためのフランジ当接板３４ａが、斜め上方へ突出して設けられている。
【００３７】
このように構成される作業台３０によれば、尾筒８の出口側ユニット１５を回転支持部３４に固定した状態で円盤部材３２を回転駆動することにより、出口側ユニット１５をその軸回りに回転させて、その姿勢を任意に調整することができる。
【００３８】
次に、本実施形態に係る管状部材固定用治具１００を構成する第１治具について説明する。図４及び図５に示すように、第１治具４０（第１挟持部）は、断面略Ｕ字型の基部４１と、この基部４１に螺合されて進退可能に設けられた締め付けボルト４２と、を具備している。このように構成される第１治具４０によれば、挟持すべき対象物を基部４１の開口４１ａに配置し、締め付けボルト４２を回して対象物の側へ進出させることにより、基部４１と締め付けボルト４２の先端とによって対象物を挟持することができる。
【００３９】
次に、本実施形態に係る管状部材固定用治具１００を構成する第２治具について説明する。図４及び図５に示すように、第２治具５０は、作業台３０の回転支持部３４に固定するための固定部５１と、この固定部５１の両側面５１ａにそれぞれ螺合されて進退可能に設けられた側面ボルト対５２（第２挟持部）と、固定部５１の上面５１ｂにそれぞれ螺合されて進退可能に設けられた上面ボルト対５３（第３挟持部）と、を具備している。ここで、側面ボルト対５２の進退方向と上面ボルト対５３の進退方向とは、互いに略直交している。
【００４０】
ここで、図４及び図５に示すように、固定部５１の上面５１ｂには、作業台３０の回転支持部３４への固定用に用いる４個のボルト孔５４が、固定部５１を貫通してそれぞれ形成されている。また、固定部５１の上面５１ｂには、固定部５１の曲げ剛性を高めるための補強リブ５５が突出して設けられている。
【００４１】
このように構成される第２治具５０によれば、作業台３０の回転支持部３４に固定した状態において、挟持すべき対象物を固定部５１の開口５１ｃに配置し、側面ボルト対５２を回して対象物の側へそれぞれ進出させることにより、側面ボルト対５２によって対象物を両側方から挟持することができる。また、上面ボルト対５３を回して対象物の側へそれぞれ進出させることにより、上面ボルト対５３と作業台３０の回転支持部３４とによって対象物を上下方向に挟持することができる。
【００４２】
次に、本実施形態に係る尾筒８の組み立て手順、より詳細には尾筒８を構成する既存の入口側ユニット１４を残したまま、出口側ユニット１５だけを口径の異なる新たなものに交換する作業手順について説明する。まず作業者は、図１に示すガスタービン１から、燃焼器３を構成する内筒６を車室１９から取り出す。すなわち作業者は、尾筒８の上流側端部に挿入された内筒６の下流側端部を引き抜くことにより、燃焼器３を内筒６と尾筒８とに分解する。そして作業者は、タービン側フランジ２０と管側フランジ１３との固定を解除することにより、車室１９から尾筒８を抜き出す。
【００４３】
次に作業者は、尾筒８の外周面から蒸気配管１２を除去する。この際、作業者は、図３（ａ）に示す状態から、配管サポート１１による固定を解除するとともに、管側フランジ１３への接続を解除することにより、蒸気配管１２を除去可能な状態とすることができる。
【００４４】
次に作業者は、尾筒８を入口側ユニット１４と出口側ユニット１５とに分解する。すなわち作業者は、入口側ユニット１４と出口側ユニット１５とを固定する不図示の固定具等を解除した後、出口側ユニット１５を入口側ユニット１４から切り離す。
【００４５】
次に作業者は、作業台３０に対して第２治具５０を固定する。すなわち作業者は、図４及び図５に示すように、第２治具５０の固定部５１を作業台３０の回転支持部３４に装着し、固定部５１に形成した４個のボルト孔５４に挿通させた４本のボルト５６によって、固定部５１を回転支持部３４に固定する。
【００４６】
次に作業者は、交換すべき新たな出口側ユニット１５を作業台３０に配置する。すなわち作業者は、図４及び図５に示すように、新たな出口側ユニット１５に突出して設けられた管側フランジ１３を、作業台３０の回転支持部３４に突出して設けられたフランジ当接板３４ａに対して当接させるとともに、新たな出口側ユニット１５の開口部１５ａを、作業台３０に装着した第２治具５０の内部に配置する。
【００４７】
そして作業者は、第１治具４０を用いて出口側ユニット１５を作業台３０に固定する。すなわち作業者は、図４及び図５に示すように、当接した状態の管側フランジ１３及びフランジ当接板３４ａが基部４１の開口４１ａに位置するようにして、第１治具４０を配置する。そして、基部４１に螺合された締め付けボルト４２を回してフランジ当接板３４ａの側へ進出させることにより、一体化した管側フランジ１３及びフランジ当接板３４ａを、基部４１と締め付けボルト４２の先端とによって挟持する。これにより、出口側ユニット１５がその軸方向に移動することによって、作業台３０に対して位置ズレするのを防止することができる。
【００４８】
尚、本実施形態では、締め付けボルト４２でフランジ当接板３４ａを押圧し、基部４１で管側フランジ１３を押圧するように第１治具４０を配置したが、これとは逆に、締め付けボルト４２で管側フランジ１３を押圧し、基部４１でフランジ当接板３４ａを押圧するように第１治具４０を配置してもよい。
【００４９】
更に作業者は、第２治具５０を用いて出口側ユニット１５を作業台３０に固定する。すなわち作業者は、図４及び図５に示すように、第２治具５０の側面ボルト対５２を回して出口側ユニット１５の側へそれぞれ進出させることにより、出口側ユニット１５が有する略矩形の開口部１５ａの相対向する２辺を、側面ボルト対５２によって水平方向に挟持する。これにより、出口側ユニット１５がその軸回りに回転することによって、作業台３０に対して位置ズレするのを防止することができる。ここで、図３（ａ）に示すように、出口側ユニット１５の開口部１５ａが略矩形に形成されているので、開口部１５ａが略円形である場合と比較すると、側面ボルト対５２と出口側ユニット１５との間に滑りが生じにくく、確実なる出口側ユニット１５の挟持が可能となる。
【００５０】
続いて作業者は、第２治具５０の上面ボルト対５３を回して出口側ユニット１５の側へそれぞれ進出させることにより、出口側ユニット１５が有する略矩形の開口部１５ａの相対向する他の２辺を、作業台３０の回転支持部３４と上面ボルト対５３とによって上下方向に挟持する。これにより、出口側ユニット１５がその軸回りに回転することによって、作業台３０に対して位置ズレするのを一層確実に防止することができる。ここでも、図３（ａ）に示すように、出口側ユニット１５の開口部１５ａが略矩形に形成されているので、上面ボルト対５３と出口側ユニット１５との間に滑りが生じにくく、確実なる出口側ユニット１５の挟持が可能となる。
【００５１】
尚、本実施形態では、第２治具５０の側面ボルト対５２で出口側ユニット１５を挟持した後、上面ボルト対５３で出口側ユニット１５を挟持したが、これとは逆に、上面ボルト対５３で出口側ユニット１５を挟持した後、側面ボルト対５２で出口側ユニット１５を挟持してもよい。また、本実施形態では、第１治具４０で出口側ユニット１５を挟持した後、第２治具５０で出口側ユニット１５を挟持したが、これとは逆に、第２治具５０で出口側ユニット１５を挟持した後、第１治具４０で出口側ユニット１５を挟持してもよい。更には、側面ボルト対５２による挟持と、上面ボルト対５３による挟持との間に、第１治具４０による挟持を行ってもよい。
【００５２】
ここで、新たな出口側ユニット１５の管側フランジ１３には、固定用のボルト孔が形成されていない。これは前述のように、新たな出口側ユニット１５の管側フランジ１３に固定用のボルト孔を予め形成すると、管側フランジ１３とタービン側フランジ２０とを固定する際に尾筒８側の蒸気配管１２とタービン４側の蒸気供給管及び蒸気回収管との相対位置関係にずれが生じ、両者が同軸で連通せず蒸気漏れ等が発生するからである。しかし、このように管側フランジ１３にボルト孔が形成されていない出口側ユニット１５であっても、第１治具４０と第２治具５０とを用いることにより、作業台３０の回転支持部３４に対して確実に固定することができる。
【００５３】
次に作業者は、新たな出口側ユニット１５と既存の入口側ユニット１４との相対位置を調整する。すなわち作業者は、まず既存の入口側ユニット１４を任意の手段を用いて移動不能に固定する。そして作業者は、この入口側ユニット１４に対して作業台３０の本体部３１を近接し又は離間するように移動させることにより、作業台３０に固定された出口側ユニット１５と移動不能に固定された入口側ユニット１４との相対距離を調整する。更に作業者は、作業台３０の円盤部材３２を回転駆動し、回転支持部３４に固定された出口側ユニット１５を軸回りに回転させることにより、出口側ユニット１５と入口側ユニット１４との相対角度を調整する。
【００５４】
尚、新たな出口側ユニット１５と既存の入口側ユニット１４との相対位置を調整する手段としては、本実施形態とは逆に、出口側ユニット１５を固定した作業台を移動不能とした状態において、任意の手段を用いて入口側ユニット１４を移動させてもよい。
【００５５】
次に作業者は、相対位置の調整が完了した出口側ユニット１５と入口側ユニット１４とを接続し、完成した管本体１０の外周面に前述のように事前に取り外した蒸気配管１２を再度取り付ける。これにより、既存の入口側ユニット１４を残したまま出口側ユニット１５だけを交換した新たな尾筒８が完成する。これにより、尾筒８の組み立て作業が完了する。最後に作業者は、完成した尾筒８を作業台３０から取り外し、図１に示す車室１９の内部へと戻す。そして、内筒６を尾筒８に取り付けて一体化することにより、燃焼器３を再構築する。これにより、燃焼器３の改造が完了する。
【００５６】
尚、本実施形態では、第１治具４０と第２治具５０とを別部材として構成したが、これらを一体部材として構成することも可能である。但し、本実施形態のように別部材として構成した方が、出口側ユニット１５や作業台３０の各部寸法に応じて、第１治具４０及び第２治具５０の装着位置を適宜変更することができるという利点がある。
【００５７】
また、本実施形態では、本発明に係る第２挟持部及び第３挟持部の両方の機能を第２治具５０に持たせたが、これに限られず、第２治具５０に第２挟持部の機能だけを持たせ、第３挟持部の機能だけを持つ第３治具（不図示）を第２治具５０とは別に設けてもよい。しかし、本実施形態のように第２治具５０に第３挟持部の機能も持たせた方が、第３治具を別に設ける場合と比較して部品点数が削減される分、コストダウン及び管理の容易化を図ることができるという利点がある。
【００５８】
また、第３挟持部は本発明に必須の構成ではなく、管状部材固定用治具１００を第１挟持部及び第２挟持部だけで構成してもよい。しかし、管状部材固定用治具１００に第３挟持部の機能も持たせた方が、出口側ユニット１５がその軸回りに回転することによって作業台３０に対して位置ズレするのを一層確実に防止することができる。これにより、出口側ユニット１５と入口側ユニット１４の相対位置の調整作業を、より高い精度で行うことができるという利点がある。
【００５９】
尚、上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ、或いは動作手順等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１ ガスタービン
２ 圧縮機
３ 燃焼器
４ タービン
５ 各種配管
６ 内筒
７ 燃焼ガス流路
８ 尾筒（管状部材）
１０ 管本体
１１ 配管サポート
１２ 蒸気配管
１３ 管側フランジ
１４ 入口側ユニット
１５ 出口側ユニット
１５ａ 開口部
１６ 蒸気供給口
１７ 蒸気回収口
１８ ボルト孔
１９ 車室
２０ タービン側フランジ
３０ 作業台
３１ 本体部
３２ 円盤部材
３３ 回転軸
３４ 回転支持部
３４ａ フランジ当接板
４０ 第１治具（第１挟持部）
４１ 基部
４１ａ 開口
４２ 締め付けボルト
５０ 第２治具
５１ 固定部
５１ａ 側面
５１ｂ 上面
５１ｃ 開口
５２ 側面ボルト対（第２挟持部）
５３ 上面ボルト対（第３挟持部）
５４ ボルト孔
５５ 補強リブ
５６ ボルト
１００ 管状部材固定用治具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に管側フランジが突出して設けられた管状部材を、前記管側フランジに当接するフランジ当接板を有する作業台に固定するために用いる管状部材固定用治具であって、
前記管側フランジ及び前記フランジ当接板を一体として厚み方向に挟持する第１挟持部と、
前記作業台に固定され、前記第１挟持部の挟持方向に対して略直交する方向に向かって前記管状部材を両側から挟持する第２挟持部と、
を備えることを特徴とする管状部材固定用治具。
【請求項２】
前記第１挟持部と前記第２挟持部とが別部材としてそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１に記載の管状部材固定用治具。
【請求項３】
前記第２挟持部が、前記管状部材の径方向に進退可能に設けられた相対向する一対のボルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の管状部材固定用治具。
【請求項４】
前記作業台に固定され、前記第１挟持部の挟持方向及び前記第２挟持部の挟持方向の両方に対して略直交する方向に向かって、前記作業台と共に前記管状部材を挟持する第３挟持部を更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の管状部材固定用治具。
【請求項５】
前記第２挟持部と前記第３挟持部とが一体部材として設けられたことを特徴とする請求項４に記載の管状部材固定用治具。
【請求項６】
前記管状部材の一端開口部が断面略矩形に形成され、前記第２挟持部が前記一端開口部の相対向する２辺を挟持し、前記第３挟持部が前記一端開口部の相対向する他の２辺を挟持することを特徴とする請求項４又は５に記載の管状部材固定用治具。
【請求項７】
内部を流通する流体の流れ方向に向かって上流側の入口側ユニットと下流側の出口側ユニットとが組み立てられてなる管状部材の組み立て方法であって、
請求項１から５のいずれか１項に記載の管状部材固定用治具を用いて前記出口側ユニットを前記作業台に固定する工程と、
前記出口側ユニットが前記作業台に固定された状態で、前記入口側ユニットと前記出口側ユニットとの相対位置を調整する工程と、
前記入口側ユニットと前記出口側ユニットとを接続する工程と、
を含むことを特徴とする管状部材の組み立て方法。
【請求項１】
外周面に管側フランジが突出して設けられた管状部材を、前記管側フランジに当接するフランジ当接板を有する作業台に固定するために用いる管状部材固定用治具であって、
前記管側フランジ及び前記フランジ当接板を一体として厚み方向に挟持する第１挟持部と、
前記作業台に固定され、前記第１挟持部の挟持方向に対して略直交する方向に向かって前記管状部材を両側から挟持する第２挟持部と、
を備えることを特徴とする管状部材固定用治具。
【請求項２】
前記第１挟持部と前記第２挟持部とが別部材としてそれぞれ設けられたことを特徴とする請求項１に記載の管状部材固定用治具。
【請求項３】
前記第２挟持部が、前記管状部材の径方向に進退可能に設けられた相対向する一対のボルトであることを特徴とする請求項１又は２に記載の管状部材固定用治具。
【請求項４】
前記作業台に固定され、前記第１挟持部の挟持方向及び前記第２挟持部の挟持方向の両方に対して略直交する方向に向かって、前記作業台と共に前記管状部材を挟持する第３挟持部を更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の管状部材固定用治具。
【請求項５】
前記第２挟持部と前記第３挟持部とが一体部材として設けられたことを特徴とする請求項４に記載の管状部材固定用治具。
【請求項６】
前記管状部材の一端開口部が断面略矩形に形成され、前記第２挟持部が前記一端開口部の相対向する２辺を挟持し、前記第３挟持部が前記一端開口部の相対向する他の２辺を挟持することを特徴とする請求項４又は５に記載の管状部材固定用治具。
【請求項７】
内部を流通する流体の流れ方向に向かって上流側の入口側ユニットと下流側の出口側ユニットとが組み立てられてなる管状部材の組み立て方法であって、
請求項１から５のいずれか１項に記載の管状部材固定用治具を用いて前記出口側ユニットを前記作業台に固定する工程と、
前記出口側ユニットが前記作業台に固定された状態で、前記入口側ユニットと前記出口側ユニットとの相対位置を調整する工程と、
前記入口側ユニットと前記出口側ユニットとを接続する工程と、
を含むことを特徴とする管状部材の組み立て方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１４１０３３（Ｐ２０１２−１４１０３３Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３９（Ｐ２０１１−５３９）
【出願日】平成２３年１月５日（２０１１．１．５）
【特許番号】特許第４８８５３１４号（Ｐ４８８５３１４）
【特許公報発行日】平成２４年２月２９日（２０１２．２．２９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月５日（２０１１．１．５）
【特許番号】特許第４８８５３１４号（Ｐ４８８５３１４）
【特許公報発行日】平成２４年２月２９日（２０１２．２．２９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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