旋转轴的提升工具以及旋转轴的提升方法

摘要

一种旋转轴的提升工具，其是被插入旋转机械的旋转轴(54)与将旋转轴(54)的至少下部的外周包围的轴承座(2)之间的旋转轴(54)的提升工具(1)，旋转轴(54)的提升工具(1)包括：台座(8)，其由轴承座(2)的内周面(2a)支承；起重器部(9)，其设置在台座(8)与旋转轴(54)的外周面之间，沿径向进行伸缩；台座(8)的径向上的尺寸比旋转轴(54)与轴承座(2)之间的径向上的间隙小，在起重器部(9)与旋转轴(54)之间设置具有与旋转轴(54)的外周面对应的圆筒面的转子支承件(10)，在转子支承件(10)上朝向与起重器部(9)不同的方向设置有多个支承构件(11)。

说明书

技术领域

本发明涉及例如将涡轮等旋转机械的旋转轴提升时使用的旋转轴的 提升工具以及旋转轴的提升方法。

本申请基于2013年6月12日申请的日本特愿2013-123941号要求 优先权，且在本发明中援引其内容。

背景技术

以往，在蒸气轮机、燃气轮机等大型旋转机械中，为了将转子支承为 能够旋转，而使用轴颈(倾斜垫片)轴承。在更换、释放轴颈轴承的情况 下，需要通过将由转子、多个动叶片等构成的叶轮吊起或者起重来消除施 加于轴颈轴承的下半部的载荷。

作为对转子进行起重的方法，已知如专利文献1中记载那样的使用两 个液压起重器和配置在这些液压起重器与转子之间的V型块的方法。在该 起重方法中使用的对两个液压起重器进行支承的台座上设有支承螺栓。支 承螺栓是在液压起重器产生了缺陷的情况下对V型块进行支承的安全装 置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭58-7800号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在上述以往的起重方法中需要两个液压起重器。另外，在上述 以往的起重方法中，对两个液压起重器进行操作来进行起重，因此存在操 作繁杂这样的课题。

本发明的目的在于提供一种能够通过简单的作业将旋转机械的旋转 轴提升的旋转轴的提升工具以及旋转轴的提升方法。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方案，旋转轴的提升工具被插入旋转机械的旋转轴 与将所述旋转轴的至少下部的外周包围的轴承座之间，所述旋转轴的提升 工具的特征在于，包括：台座，其在所述旋转轴的下方由所述轴承座的内 周面支承；转子支承件，其形成有与所述旋转轴的外周面对应的内周面， 而覆盖所述旋转轴的外周且下方侧；起重器部，其配置在所述台座与所述 转子支承件之间，沿所述旋转轴的径向进行伸缩，从而使所述旋转轴与所 述转子支承件一起在伸缩方向上移动；以及多个支承构件，其从与所述伸 缩方向不同的方向且互不相同的方向相对于所述轴承座对所述转子支承 件进行支承。

根据上述结构，能够通过更简单的结构构成具备用于防止起重时的翻 倒的支撑结构的旋转轴的提升工具。另外，由于使用单一的起重器部，因 此能够使起重时的作业性提高。

在上述旋转轴的提升工具中，可以采取如下的结构，即，所述起重器 部的所述伸缩方向为铅垂方向，所述多个支承构件隔着所述起重器部配 置。

根据上述结构，能够稳定地支承用于防止起重时的翻倒的转子支承 件。

在上述旋转轴的提升工具中，可以采取如下的结构，即，在所述台座 上形成有与所述轴承座的内周面对应的外周面。

根据上述结构，能够通过轴承座稳定地支承台座。

在上述旋转轴的提升工具中，可以采取如下的结构，即，在所述轴承 座的底部设有开口，在所述台座上设有与所述开口卡合的突起。

根据上述结构，能够使台座的稳定性提高。

根据本发明的第二方案，旋转轴的提升方法使用被插入旋转机械的旋 转轴与将所述旋转轴的至少下部的外周包围的轴承座之间的工具，将所述 旋转轴提升，所述旋转轴的提升方法的特征在于，包括下述工序：将径向 上的尺寸小于所述旋转轴与所述轴承座之间的径向上的间隙的台座以由 所述轴承座支承的方式固定在所述旋转轴与所述轴承座之间；在所述台座 上安装沿径向伸缩而从下方提升所述旋转轴的起重器部；在所述起重器部 与所述旋转轴之间安装具有与所述旋转轴的外周面对应的圆筒面的转子 支承件；在所述转子支承件上，朝向与所述起重器部不同的方向设置多个 支承构件；使所述起重器部动作。

发明效果

根据本发明，能够通过更简单的结构构成具备用于防止起重时的翻倒 的支撑结构的旋转轴的提升工具。

附图说明

图1是本发明的实施方式的燃气轮机的剖视图。

图2是表示本发明的实施方式的燃气轮机的轴颈轴承附近的剖视图。

图3是图2的A向视图。

图4是表示本发明的实施方式的台座的立体图。

图5是对使用了本实施方式的工具的转子的提升方法进行说明的图。

图6是对使用了本实施方式的工具的转子的提升方法进行说明的图。

图7是对使用了本实施方式的工具的转子的提升方法进行说明的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

本实施方式的旋转轴的提升工具1(以下，简称为工具1)是插入于 作为旋转机械的燃气轮机50的转子54与轴承座2的下半部(以下，简称 为轴承座2)之间的工具1。

如图1所示，燃气轮机50在外侧具备壳体51，在其内部配置有多级 固定于定子52的静叶片53和固定于转子54的动叶片55的组合。在燃气 轮机50中，燃烧气体等工作流体在使涡轮61工作后通过相对于流体的流 动而言设置在下游侧的扩散器56而接着向设备等送出。

转子54的后端由收纳在轴承座2中的轴颈轴承3支承。轴承座2由 以横切工作流体的流动的方式相对于转子54以放射状配置的多个支柱57 支承。

轴承座2以包围转子54的方式设置。具体而言，轴承座2以覆盖转 子54的涡轮下游侧的端部的方式设置。轴承座2的内部在燃气轮机50的 运转时成为油的流通路。

如图2以及图3所示，轴承座2具有：构成为与转子54同心的圆筒 状的轴承座主体部4；以将轴承座主体部4的端部密封的方式设置的圆盘 状的轴承座密封部5。本实施方式的工具1在将轴承座密封部5、扩散器 56的上半部、上半侧的支柱57以及轴承座2的上半部拆下后使用。由此， 在图2中，用双点划线来表示这些构成要素。

轴承座2的至少下半部的内周面2a形成为与转子54同心的圆筒面。 在转子54与轴承座2之间，形成有相当于轴颈轴承3的径向上的厚度的 间隙S。

另外，轴承座主体部4的端部侧上半部的一部分作为轴承盖部6而能 够拆卸。本实施方式的工具1在将该轴承盖部6拆下后使用，因此在图2 中用双点划线来表示轴承盖部6。

在轴承座主体部4的端部侧下部形成有在俯视观察时呈矩形形状的开 口的排油口7。排油口7形成在轴颈轴承3的安装位置与端部之间。

接下来，对工具1进行详细说明。工具1被插入涡轮61的转子54与 包围转子54的至少下部的外周的轴承座2的下半部之间的间隙S而使用。

工具1具有：由轴承座2的内周面2a支承的台座8；设置在该台座8 与转子54的外周面之间且沿径向伸缩的起重器部9；配置在起重器部9 与转子54之间的转子支承件10；以及对转子支承件10进行支承的多个支 承构件11。本实施方式的起重器部9的伸缩方向为铅垂方向。

支承构件11是作为用于防止起重时的翻倒的支撑结构而发挥功能的 构件。即，转子54与转子支承件10一起在起重器部9的作用下沿起重器 部9的伸缩方向移动。

工具1以如下的结构使用，即，将台座8配置于轴承座2，将转子支 承件10配置为与转子54密接，并在台座8与转子支承件10之间配置起 重器部9。

如图4所示，台座8具有：载置在轴承座2的内周面2a上的台座主体 部13；以及向台座主体部13的下方突出的突起14。台座主体部13形成 为具有平面状的起重器载置面15和由具有与轴承座2的内周面2a对应的 圆筒面的一部分的曲面构成的曲座面16的块形状。

曲座面16具有能够与轴承座2的内周面2a面接触的曲率。

突起14是从曲座面16向起重器载置面15的相反方向突出的部位， 从曲座面16的轴向观察时的宽度为与轴承座2的排油口7的宽度大致相 同或略小的宽度。具体而言，突起14形成为能够与排油口7卡合。

另外，台座8的高度、即起重器载置面15与突起14的端部之间的距 离小于转子54与轴承座2的内周面2a之间的间隙。换言之，台座8形成 为能够插入转子54与轴承座2之间的大小。

起重器部9是全高较低的平型的重量提升用液压缸，具有与未图示的 液压供给部连接的液压管18。起重器部9的输出、行程根据所应用的涡轮 的叶轮(转子)的重量等适当选定。

转子支承件10是以与转子54密接的方式覆盖转子54的外周且下方 侧的半圆环状的构件。转子支承件10是与转子54密接而对转子54进行 支承的构件，由多个支承构件11支承而使用。

支承构件11是通过夹设于转子支承件10与轴承座2之间而对转子支 承件10进行支承的构件。本实施方式的支承构件11是与形成于转子支承 件10的螺纹孔20螺合的六角头螺栓。支承构件11以使六角头螺栓的头 部与轴承座2的内周面2a抵接的方式配置。

转子支承件10具有与转子54的外周面对应的圆筒面19和能够将支 承构件11固定的多个螺纹孔20。圆筒面19形成为能够与转子的下半的一 部分大致密接而抵接的形状。螺纹孔20是从转子支承件10的外周面朝向 转子支承件10的曲率中心形成的内螺纹孔。螺纹孔20形成在半圆环状的 转子支承件10的两端附近。

具体而言，内螺纹孔形成在支承构件11的长边方向朝向沿着转子54 的径向的方向且比水平方向略靠下方的那样的位置。换言之，多个支承构 件11从与起重器部9的伸缩方向不同的方向、且互不相同的方向相对于 轴承座2对转子支承件10进行支承。本实施方式的两个支承构件11隔着 起重器部9对称地配置。

需要说明的是，在本实施例中，“与起重器部9的伸缩方向不同的方 向”是沿转子54的径向且与起重器部9的伸缩的方向不同的方向。

另外，在转子支承件10上能够安装用于防止转子54的落下的落下防 止板21。落下防止板21是能够以沿着转子54的上半部的方式弯曲的长条 的板状构件，通过将两端部在转子支承件10的水平面螺纹紧固而使用。

而且，在分别配置了转子支承件10、起重器部9和台座8的状态下， 从台座8的曲座面16到转子支承件10的圆筒面19的整体尺寸比间隙S 的径向的尺寸小。具体而言，所述整体尺寸与间隙S的径向的尺寸的差小 于起重器部9的行程。

另外，本实施方式的工具1具有用于固定台座8的松紧螺纹扣22。松 紧螺纹扣22是在两端具有一对抵接部23的棒状的构件，是能够调节一对 抵接部23之间的距离的构件。具体而言，松紧螺纹扣22具有：圆柱状的 松紧螺纹扣主体部24；以及具有与在松紧螺纹扣主体部24的两端面上形 成的一对螺纹孔螺合的螺旋轴的一对抵接部23。需要说明的是，为了固定 台座8，也可以取代松紧螺纹扣22而使用其它的液压缸，在使用液压缸的 情况下，能够更容易固定台座8。

接下来，对使用了本实施方式的工具1的转子54的提升方法进行说 明。

首先，将轴承座密封部5以及轴承盖部6拆下，成为作业人员能够接 近转子54的状态。

接下来，如图5所示，将台座8插入涡轮的转子54与轴承座2之间。

接下来，如图6所示，通过使台座8的突起14与轴承座2的排油口7 卡合而将台座8固定。此时，台座8的曲座面16与轴承座2的内周面2a 面接触。

然后，将起重器部9载置在台座8的起重器载置面15上。

接下来，如图7所示，将转子支承件10与落下防止板21安装于转子 54。

然后，将两个支承构件11安装于转子支承件10。此时，为了避免支 承构件11与轴承座2的干涉，使转子支承件10略微旋转，而进行支承构 件11的安装。图7表示安装了第一个支承构件11的状态。

最后，如图3所示，调整支承构件11，而使六角头螺栓即支承构件11 的头部与轴承座2的内周面2a之间的间隙为0。

以上，用于对转子54进行起重的准备结束。

在将轴颈轴承3释放的情况下，使起重器部9动作，而使转子54相 对于轴颈轴承3浮起。即，通过使转子54浮起，而消除对轴颈轴承3施 加的载荷。然后，在通过规定的方法使轴颈轴承3向转子54的端部的方 向移动后，从轴承盖部6的位置起，使用桥式起重机等使轴颈轴承3移动。

根据上述实施方式，能够通过更简单的结构构成具备用于防止起重时 的翻倒的支撑结构的转子54的提升工具。另外，由于使用单一的起重器 部9，因此能够使起重时的作业性提高。

而且，由于工具向转子54与轴承座2的下半部之间的间隙S的安装、 拆卸变得容易，因此能够迅速地进行工具的设置、撤除，从而在轴颈轴承 3的紧急检查时等情况下，也可以缩短将轴颈轴承3释放所需的时间。

另外，通过将支承构件11设置在起重器部9的两侧，能够稳定地支承 用于防止起重时的翻倒的转子支承件10。

另外，通过在台座8上设有具有与轴承座2的内周面2a对应的圆筒面 的一部分的曲面，从而能够通过轴承座2稳定地支承台座8。

另外，通过在台座8上设有与设于轴承座2的底部的排油口7卡合的 突起14，从而能够使台座8的稳定性提高。

另外，通过将台座8的径向上的尺寸形成为小于转子54与轴承座2 之间的径向上的间隙，能够将台座8插入间隙。

另外，能够从转子54的周向插入台座8、起重器部9、转子支承件10、 支承构件11。由此，在从周向插入时，能够目视确认安装状况、拆卸状况， 因此能够安全且准确地进行作业。

另外，设置落下防止板21而通过落下防止板21与转子支承件10将 转子54的外周固定，从而，例如在起重器部9上产生了不良情况时等， 能够防止转子54落下。

另外，由于将转子支承件10的内周面形成为沿着转子54的圆筒面， 因此能够更紧凑地插入，在狭窄的空间内也能够插入。

另外，通过设置松紧螺纹扣22，能够稳定地固定台座8。

另外，起重作业使用作为液压缸的起重器部9，因此作业性良好。

需要说明的是，本发明的技术范围不限定于上述的实施方式，在不脱 离本发明的主旨的范围内，能够追加各种变更。另外，也可以是将上述多 个实施方式中说明的特征任意组合的结构。

在上述实施方式中，作为支承构件11，形成为使用六角头螺栓的结构， 然而，例如也可以将六角头螺栓的头部加工成球面状，而使六角头螺栓的 头部与轴承座2的内周面2a顺畅地抵接。

而且，支承构件11也可以沿转子54的旋转轴的径向配置，在该情况 下，能够有效地支撑转子54的翻倒。

并且，作为支承构件11，也可以采用与轴承座2的内周面2a和转子 支承件10的外周面的尺寸对应的间隔件，形成为通过将该间隔件插入转 子支承件10与轴承座2之间来支承转子支承件10的结构。在间隔件的情 况下，容易插入，能够更简单地进行配置。

另外，支承构件11的数量不限定于两个，也可以是三个以上。

附图标记说明

1工具

2轴承座

3轴颈轴承

4轴承座主体部

5轴承座密封部

6轴承盖部

7排油口(开口)

8台座

9起重器部

10转子支承件

11支承构件

13台座主体部

14突起

15起重器载置面

16曲座面

18液压管

19圆筒面

20螺纹孔

21落下防止板

22松紧螺纹扣

23抵接部

24松紧螺纹扣主体部

50燃气轮机

54转子(旋转轴)

60燃烧器

61涡轮(旋转机械)