特許 6893858 軸流流体機械、及びそのチップクリアランス測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6893858

(24)【登録日】2021年6月4日

(45)【発行日】2021年6月23日

(54)【発明の名称】軸流流体機械、及びそのチップクリアランス測定方法

(51)【国際特許分類】

   F01D 25/00 20060101AFI20210614BHJP

   F04D 29/64 20060101ALI20210614BHJP

【ＦＩ】

   F01D25/00 V

   F04D29/64 C

【請求項の数】17

【全頁数】29

(21)【出願番号】特願2017-204670(P2017-204670)

(22)【出願日】2017年10月23日

(65)【公開番号】特開2019-78203(P2019-78203A)

(43)【公開日】2019年5月23日

【審査請求日】2020年7月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】514030104

【氏名又は名称】三菱パワー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100210572

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 太一

(72)【発明者】

【氏名】坪倉 一孝

(72)【発明者】

【氏名】森本 仁志

(72)【発明者】

【氏名】高橋 孝一

(72)【発明者】

【氏名】生島 一弘

(72)【発明者】

【氏名】小向 琢也

(72)【発明者】

【氏名】岩▲崎▼ 幹弘

【審査官】 高吉 統久

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０１３０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８２７３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−０１８５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１７２５０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０１８２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２４８４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第５４３８７５６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ １１／００−１１／２４

Ｆ０１Ｄ ２５／００

Ｆ０２Ｃ ７／００

Ｆ０４Ｄ １９／０２

Ｆ０４Ｄ ２９／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ロータ軸線に対する周方向に間隔をあけて配置されている複数の動翼を有し、前記ロータ軸線を中心として回転するロータと、
前記ロータ軸線が延びる軸線方向で前記複数の動翼からズレた位置で、前記周方向に間隔をあけて配置されている複数の静翼を有する静翼列と、
前記静翼列を前記ロータ軸線に対する径方向外側から保持する筒状の保持環と、
前記保持環を前記径方向外側から支持する筒状の車室と、
を備え、
前記保持環と前記車室とのそれぞれは、互いに係合する係合部を有し、
前記保持環と前記車室とのうちの一方の部材の係合部は、前記ロータ軸線に対する径方向で他方の部材側に突出し且つ前記周方向に延びる凸部を有し、
前記他方の部材の係合部は、前記径方向で前記一方の部材側に突出し且つ前記周方向に延び、前記軸線方向で互いに対向して両者間に前記凸部が入る溝を形成する一対の壁板部を有し、
前記車室には、前記軸線方向で前記車室中の前記係合部が形成されている領域内において、前記軸線方向の一方側に片寄った貫通中心位置を中心として、前記径方向に貫通する貫通孔が形成され、
前記車室の前記係合部中で、前記貫通孔を基準にして前記軸線方向の他方側の部分は、前記周方向の全域に存在し、
前記貫通中心位置を基準にして前記軸線方向の前記一方側で且つ前記周方向の前記貫通中心位置の部分は、前記貫通孔により前記車室の前記係合部が欠けている、
軸流流体機械。

【請求項2】

請求項１に記載の軸流流体機械において、
前記車室の前記係合部は、前記凸部を有し、
前記保持環の前記係合部は、前記一対の壁板部を有し、
前記軸線方向で相対する側のうち、前記ロータの回転で前記軸線方向に流れる流体の圧力が高まる側である高圧側が前記他方側であり、前記高圧側に対する反対側の低圧側が前記一方側であり、
前記貫通中心位置は、前記軸線方向で前記車室中の前記係合部が形成されている領域内において、前記軸線方向の前記低圧側に片寄った位置であり、
前記車室の前記凸部中で、前記貫通孔を基準にして前記軸線方向の前記高圧側の部分は、前記周方向の全域に存在する、
軸流流体機械。

【請求項3】

請求項１に記載の軸流流体機械において、
前記車室の前記係合部は、前記一対の壁板部を有し、
前記保持環の前記係合部は、前記凸部を有し、
前記軸線方向で相対する側のうち、前記ロータの回転で前記軸線方向に流れる流体の圧力が高まる側である高圧側が前記一方側であり、前記高圧側に対する反対側の低圧側が前記他方側であり、
前記貫通中心位置は、前記軸線方向で前記車室中の前記係合部が形成されている領域内において、前記軸線方向の前記高圧側に片寄った位置であり、
前記車室の前記一対の壁板部のうち、前記貫通孔を基準にして前記軸線方向の前記低圧側の壁板部は、前記周方向の全域に存在する、
軸流流体機械。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の軸流流体機械において、
前記車室には、前記貫通孔が前記周方向に間隔をあけて複数形成されている、
軸流流体機械。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の軸流流体機械において、
前記貫通孔に挿通されるピンを備え、
前記貫通孔は、前記貫通中心位置を中心として円柱状の孔であり、
前記ピンは、前記貫通孔に挿通可能で且つ前記貫通孔の内周面に接する外周面を有する円柱状のピン本体と、前記ピン本体のピン中心軸線が延びるピン延在方向における前記ピン本体の端に形成されている偏芯部と、を有し、
前記偏芯部は、前記ピン中心軸線と平行で且つ前記ピン中心軸線から離れた偏芯軸を中心として円柱状を成し、且つ外径が前記ピン本体の外径よりも小さい、
軸流流体機械。

【請求項6】

請求項１から４のいずれか一項に記載の軸流流体機械において、
前記貫通孔に挿通されるピンを備え、
前記ピンは、前記ピンが延びるピン延在方向における前記ピンの端部に、前記ピン延在方向に対して傾斜したテーパ面が形成されている、
軸流流体機械。

【請求項7】

請求項６に記載の軸流流体機械において、
前記貫通孔を前記径方向外側から塞ぐ蓋を備える、
軸流流体機械。

【請求項8】

請求項7に記載の軸流流体機械において、
前記ピンの前記ピン延在方向の長さは、前記ピンを前記貫通孔に押し込んだ際に、前記貫通孔を前記蓋で塞ぐときに、前記ピンが前記蓋に干渉する長さである、
軸流流体機械。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一項に記載の軸流流体機械において、
前記車室は、前記軸線方向の第一の側である軸線上流側から気体が流入し、前記軸線上流側とは反対側の軸線下流側から前記気体を吐出する圧縮機車室であり、
前記ロータは、前記ロータ軸線を中心に回転することで、前記気体が前記軸線下流側に向うに連れて前記気体を圧縮する圧縮機ロータである、
軸流流体機械。

【請求項10】

請求項１から８のいずれか一項に記載の軸流流体機械において、
前記車室は、前記軸線方向の第一の側である軸線上流側から気体が流入し、前記軸線上流側とは反対側の軸線下流側から前記気体を排気するタービン車室であり、
前記ロータは、前記タービン車室内を前記軸線上流側から前記軸線下流側に流れる前記気体により、回転力が付与されるタービンロータである、
軸流流体機械。

【請求項11】

ロータ軸線に対する周方向に間隔をあけて配置されている複数の動翼を有し、前記ロータ軸線を中心として回転するロータと、
前記ロータ軸線が延びる軸線方向で前記複数の動翼からズレた位置で、前記周方向に間隔をあけて配置されている複数の静翼を有する静翼列と、
前記静翼列を前記ロータ軸線に対する径方向外側から保持する筒状の保持環と、
前記保持環を前記径方向外側から支持する筒状の車室と、
を備え、
前記保持環と前記車室とのそれぞれは、互いに係合する係合部を有し、
前記保持環と前記車室とのうちの一方の部材の係合部は、前記ロータ軸線に対する径方向で他方の部材側に突出し且つ前記周方向に延びる凸部を有し、
前記他方の部材の係合部は、前記径方向で前記一方の部材側に突出し且つ前記周方向に延び、前記軸線方向で互いに対向して両者間に前記凸部が入る溝を形成する一対の壁板部を有している、
軸流流体機械の前記動翼と前記動翼の前記径方向外側に存在する静止部材との間のチップクリアランスを測定するチップクリアランス測定方法において、
前記軸線方向で相対する側のうち、前記ロータの回転で前記軸線方向に流れる流体が高圧になる高圧側とは反対側の低圧側に、前記周方向で互いに異なる複数の押し位置から前記保持環を押す運転状態再現工程と、
前記運転状態再現工程の実行中に、前記動翼と前記静止部材との間のチップクリアランスを測定する測定工程と、
を実行するチップクリアランス測定方法。

【請求項12】

請求項１１に記載のチップクリアランス測定方法において、
前記車室には、前記径方向に貫通する貫通孔が形成されており、
前記軸流流体機械は、前記貫通孔に挿通されるピンを備えており、
前記運転状態再現工程は、前記ピンを前記車室の前記貫通孔に入れて、前記貫通孔の内周面に対して前記ピンを相対変位させることで、前記ピンにより、複数の前記押し位置のうちの一の押し位置で前記保持環を前記低圧側に押すピン操作工程を含む、
チップクリアランス測定方法。

【請求項13】

請求項１から４のいずれか一項に記載の軸流流体機械のチップクリアランス測定方法において、
前記軸流流体機械は、前記貫通孔に挿通されるピンを備えており、
前記軸線方向で相対する側のうち、前記ロータの回転で前記軸線方向に流れる流体の圧力が高まる高圧側とは反対側の低圧側に、前記周方向で互いに異なる複数の押し位置から前記保持環を押す運転状態再現工程と、
前記運転状態再現工程の実行中に、前記動翼と前記動翼の径方向外側に存在する静止部材との間のチップクリアランスを測定する測定工程と、
を実行し、
前記運転状態再現工程は、前記ピンを前記車室の前記貫通孔に入れて、前記貫通孔の内周面に対して前記ピンを相対変位させることで、前記ピンにより、複数の前記押し位置のうちの一の押し位置で前記保持環を前記低圧側に押すピン操作工程を含む、
チップクリアランス測定方法。

【請求項14】

請求項１２又は１３に記載のチップクリアランス測定方法において、
前記車室には、複数の前記押し位置の数と同じ数の前記貫通孔が前記周方向に間隔をあけて形成されており、
前記軸流流体機械は、複数の前記押し位置の数と同じ数の前記ピンを備えており、
前記運転状態再現工程では、全ての前記押し位置毎に、前記ピンを用いて前記ピン操作工程を実行する、
チップクリアランス測定方法。

【請求項15】

請求項１２から１４のいずれか一項に記載のチップクリアランス測定方法において、
前記ピンは、前記貫通孔に挿通可能で且つ貫通孔の内周面に接する外周面を有する円柱状のピン本体と、前記ピン本体のピン中心軸線が延びるピン延在方向における前記ピン本体の端に形成されている偏芯部と、を有し、
前記偏芯部は、前記ピン中心軸線と平行で且つ前記ピン中心軸線から離れた偏芯軸を中心として円柱状を成し、且つ外径が前記ピン本体の外径よりも小さく、
前記ピン操作工程では、前記ピンの前記偏芯部を前記ロータ軸線に対する径方向内側に向けて、前記ピンを前記貫通孔に入れ、前記ピン中心軸線を中心として前記貫通孔内で前記ピンを回転させる、
チップクリアランス測定方法。

【請求項16】

請求項１２から１４のいずれか一項に記載のチップクリアランス測定方法において、
前記ピンは、前記ピンが延びるピン延在方向における前記ピンの端部に、前記ピン延在方向に対して傾斜したテーパ面が形成されており、
前記ピン操作工程では、前記ピンの前記テーパ面が形成されている側の端部を前記ロータ軸線に対する径方向内側に向け且つ前記テーパ面を前記低圧側に向けて、前記ピンを前記貫通孔内に押し込む、
チップクリアランス測定方法。

【請求項17】

請求項１２から１６のいずれか一項に記載のチップクリアランス測定方法において、
前記保持環は、前記高圧側を向く高圧側端面と前記低圧側を向く低圧側端面とを有し、
前記運転状態再現工程は、前記高圧側端面中で、前記周方向における複数の前記押し位置のうちの前記ピン操作工程で押す押し位置を除く押し位置に、ジャッキの動作端を接触させ、前記ジャッキを操作して、前記ジャッキにより前記保持環を前記低圧側に押すジャッキ操作工程を含む、
チップクリアランス測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸流流体機械、及びそのチップクリアランス測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

軸流流体機械は、軸線を中心として回転するロータと、軸線を中心として筒状を成しロータの外周側に配置されている保持環と、保持環の内周側に配置され保持環により保持されている複数の静翼列と、軸線を中心として筒状を成し保持環の外周側に配置されている車室と、を備えている。複数の静翼列は、軸線方向に間隔をあけて配置されている。静翼列は、軸線に対する周方向に並ぶ複数の静翼で構成される。ロータは、ロータ軸と、このロータ軸に取り付けられている複数の動翼列とを有する。各動翼列は、複数の静翼列のうちのいずれか一の静翼列の軸線上流側又は軸線下流側に配置される。動翼列は、周方向に並ぶ複数の動翼で構成される。

【0003】

このような軸流流体機械では、動翼の径方向外側端と、この動翼の径方向外側に配置されている静止部材との間の間隔、つまりチップクリアランスの大きさにより、性能が左右される。このため、軸流流体機械の製造過程等では、このチップクリアランスが測定される。

【0004】

軸流流体機械のチップクリアランス測定方法としては、例えば、以下の特許文献１に記載されている方法がある。この方法では、径方向に車室及び保持環を径方向に貫通する筒状のガイドフレームを設け、この筒状のガイドフレーム内に測定用ロッドを挿入する。そして、この方法では、この測定用ロッドの先端を動翼の径方向外側端に接触させ、そのときの測定用ロッドの移動量等からチップクリアランスを得ている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−０７７８６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

組立過程等で行われるチップクリアランス測定は、軸流流体機械の運転時における性能が目的の性能を満たすか否かを確認する等の為に行われる。このため、組立過程であっても、運転状態に近い状態でチップクリアランスを測定することが好ましい。

【0007】

そこで、本発明は、組立過程でも、運転状態に近い状態でのチップクリアランスを測定できる軸流流体機械、及びそのチッククリアランス測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的を達成するための発明に係る第一態様の軸流流体機械は、
ロータ軸線に対する周方向に間隔をあけて配置されている複数の動翼を有し、前記ロータ軸線を中心として回転するロータと、前記ロータ軸線が延びる軸線方向で前記複数の動翼からズレた位置で、前記周方向に間隔をあけて配置されている複数の静翼を有する静翼列と、前記静翼列を前記ロータ軸線に対する径方向外側から保持する筒状の保持環と、前記保持環を前記径方向外側から支持する筒状の車室と、を備える。前記保持環と前記車室とのそれぞれは、互いに係合する係合部を有する。前記保持環と前記車室とのうちの一方の部材の係合部は、前記ロータ軸線に対する径方向で他方の部材側に突出し且つ前記周方向に延びる凸部を有する。前記他方の部材の係合部は、前記径方向で前記一方の部材側に突出し且つ前記周方向に延び、前記軸線方向で互いに対向して両者間に前記凸部が入る溝を形成する一対の壁板部を有する。前記車室には、前記軸線方向で前記車室中の前記係合部が形成されている領域内において、前記軸線方向の一方側に片寄った貫通中心位置を中心として、前記径方向に貫通する貫通孔が形成されている。前記車室の前記係合部中で、前記貫通孔を基準にして前記軸線方向の他方側の部分は、前記周方向の全域に存在する。前記貫通中心位置を基準にして前記軸線方向の前記一方側で且つ前記周方向の前記貫通中心位置の部分は、前記貫通孔により前記車室の前記係合部が欠けている。

【0009】

軸流流体機械では、その起動過程等において、車室の熱伸びと保持環の熱伸びとに差が生じる。この熱伸び差を吸収するため、保持環と車室とのうちの一方の部材の凸部が他方の部材の溝に入り込んだ状態でも、凸部と溝を形成する面との間には、隙間が存在する。このため、凸部が溝に入り込んだ状態でも、一方の部材の凸部に対して他方の部材の溝が僅かに相対移動可能である。すなわち、車室と保持環とが係合している状態でも、車室に対して保持環が僅かに相対移動可能である。

【0010】

軸流流体機械では、軸線上流側と軸線下流側とのうち、一方の側が、軸線流体機械内を流れる流体の圧力が高まる高圧側になり、他方の側がこの流体の圧力が相対的に低い低圧側になる。よって、運転状態の軸流流体機械では、静翼に低圧側向きの力が作用する。ところで、前述したように、車室と保持環とが係合している状態でも、車室に対して保持環が僅かに相対移動可能である。このため、静翼を保持している保持環は、静翼に作用する低圧側向きの力により、車室に対して低圧側にわずかに相対移動する。

【0011】

動翼の径方向外側に存在する静止部材の内周面は、ガスパス面を形成する。動翼の径方向外側端とガスパス面との間の径方向の間隔がチップクリアランスである。チップクリアランス測定での測定基点の一つである静止部材の内周面の内径は、軸線方向の位置により異なる。静止部材は、保持環又は保持環に支持された部材である。このため、車室に対する静止部材の軸線方向の相対位置が、チップクリアランスの測定時と軸流流体機械の運転時とで異なっていると、運転状態の軸流流体機械におけるチップクリアランスを測定することできない。

【0012】

本態様の軸流流体機械では、チップクリアランスを測定する前に、後述の第五態様又は第六態様のピンを車室の貫通孔に入れて、貫通孔の内周面に対してピンを相対変位させて、このピンにより、保持環を低圧側に押す。この結果、軸線方向における車室と保持環との相対位置関係は、ピンで保持環を低圧側Ｄａｌに押すことで、運転状態の軸流流体機械と同じになる。

【0013】

本態様では、ピンで保持環を低圧側に押している状態を維持しつつ、前述のチップクリアランスを測定する。よって、本態様では、運転状態に近い状態でのチップクリアランスを測定できる。

【0014】

径方向で保持環と車室との間の空間のうち、保持環及び車室の係合部を基準にして高圧側の空間には、流体が流入する。本態様では、貫通中心位置を基準にして軸線方向の一方側で且つ周方向の貫通中心位置の部分は、貫通孔により車室の係合部が欠けている。しかしながら、本態様では、車室の係合部中で、貫通孔を基準にして軸線方向の他方側の部分は、周方向の全域に存在する。このため、係合部を基準にした高圧側の空間に流入した流体が、係合部を基準にして低圧側の空間に流出するのを抑制することができる。

【0015】

前記目的を達成するための発明に係る第二態様の軸流流体機械は、
前記第一態様の軸流流体機械において、前記車室の前記係合部は、前記凸部を有し、前記保持環の前記係合部は、前記一対の壁板部を有する。前記軸線方向で相対する側のうち、前記ロータの回転で前記軸線方向に流れる流体の圧力が高まる側である高圧側が前記他方側であり、前記高圧側に対する反対側の低圧側が前記一方側である。前記貫通中心位置は、前記軸線方向で前記車室中の前記係合部が形成されている領域内において、前記軸線方向の前記低圧側に片寄った位置である。前記車室の前記凸部中で、前記貫通孔を基準にして前記軸線方向の前記高圧側の部分は、前記周方向の全域に存在する。

【0016】

前記目的を達成するための発明に係る第三態様の軸流流体機械は、
前記第一態様の軸流流体機械において、前記車室の前記係合部は、前記一対の壁板部を有し、前記保持環の前記係合部は、前記凸部を有する。前記軸線方向で相対する側のうち、前記ロータの回転で前記軸線方向に流れる流体の圧力が高まる側である高圧側が前記一方側であり、前記高圧側に対する反対側の低圧側が前記他方側である。前記貫通中心位置は、前記軸線方向で前記車室中の前記係合部が形成されている領域内において、前記軸線方向の前記高圧側に片寄った位置であり、前記車室の前記一対の壁板部のうち、前記貫通孔を基準にして前記軸線方向の前記低圧側の壁板部は、前記周方向の全域に存在する。

【0017】

前記目的を達成するための発明に係る第四態様の軸流流体機械は、
以上の前記第一態様から前記第三態様のいずれかの軸流流体機械において、前記車室には、前記貫通孔が前記周方向に間隔をあけて複数形成されている。

【0018】

前記目的を達成するための発明に係る第五態様の軸流流体機械は、
以上の前記第一態様から前記第四態様のいずれかの軸流流体機械において、
前記貫通孔に挿通されるピンを備える。前記貫通孔は、前記貫通中心位置を中心として円柱状の孔である。前記ピンは、前記貫通孔に挿通可能で且つ貫通孔の内周面に接する外周面を有する円柱状のピン本体と、前記ピン本体のピン中心軸線が延びるピン延在方向における前記ピン本体の端に形成されている偏芯部と、を有する。前記偏芯部は、前記ピン中心軸線と平行で且つ前記ピン中心軸線から離れた偏芯軸を中心として円柱状を成し、且つ外径が前記ピン本体の外径よりも小さい。

【0019】

本態様では、ピンを貫通孔に挿通し、ピン中心軸線を中心にしてピンを回転させることで、ピンの偏芯部により保持環を低圧側に押すことができる。

【0020】

前記目的を達成するための発明に係る第六態様の軸流流体機械は、
以上の前記第一態様から前記第四態様のいずれかの軸流流体機械において、前記貫通孔に挿通されるピンを備える。前記ピンは、前記ピンが延びるピン延在方向における前記ピンの端部に、前記ピン延在方向に対して傾斜したテーパ面が形成されている。

【0021】

本態様では、ピンのテーパ面を低圧側に向けて、このピンを貫通孔内に押し込むことで、ピンのテーパ面により保持環を低圧側に押すことができる。

【0022】

前記目的を達成するための発明に係る第七態様の軸流流体機械は、
前記第六態様の軸流流体機械において、前記貫通孔を前記径方向外側から塞ぐ蓋を備える。

【0023】

前記目的を達成するための発明に係る第八態様の軸流流体機械は、
前記第七態様の軸流流体機械において、前記ピンの前記ピン延在方向の長さは、前記ピンを前記貫通孔に押し込んだ際に、前記貫通孔を前記蓋で塞ぐときに、前記ピンが前記蓋に干渉する長さである。

【0024】

本態様では、ピンが貫通孔内に残っている場合、貫通孔を蓋で塞ぐことができない。このため、貫通孔を蓋で塞ぐ際に、ピンが貫通孔内に残っている場合、作業者がピンの存在に気付く。よって、本態様では、ピンの抜き忘れを防止することができる。

【0025】

前記目的を達成するための発明に係る第九態様の軸流流体機械は、
前記第一態様から前記第八態様のいずれかの軸流流体機械において、前記車室は、前記軸線方向の第一の側である軸線上流側から気体が流入し、前記軸線上流側とは反対側の軸線下流側から前記気体を吐出する圧縮機車室である。前記ロータは、前記ロータ軸線を中心に回転することで、前記気体が前記軸線下流側に向うに連れて前記気体を圧縮する圧縮機ロータである。

【0026】

前記目的を達成するための発明に係る第十態様の軸流流体機械は、
前記第一態様から前記第八態様のいずれかの軸流流体機械において、前記車室は、前記軸線方向の第一の側である軸線上流側から気体が流入し、前記軸線上流側とは反対側の軸線下流側から前記気体を排気するタービン車室である。前記ロータは、前記タービン車室内を前記軸線上流側から前記軸線下流側に流れる前記気体により、回転力が付与されるタービンロータである。

【0027】

前記目的を達成するための発明に係る第十一態様のチップクリアランス測定方法は、以下の軸流流体機械に適用される。
ロータ軸線に対する周方向に間隔をあけて配置されている複数の動翼を有し、前記ロータ軸線を中心として回転するロータと、前記ロータ軸線が延びる軸線方向で前記複数の動翼からズレた位置で、前記周方向に間隔をあけて配置されている複数の静翼を有する静翼列と、前記静翼列を前記ロータ軸線に対する径方向外側から保持する筒状の保持環と、前記保持環を前記径方向外側から支持する筒状の車室と、を備える。前記保持環と前記車室とのそれぞれは、互いに係合する係合部を有する。前記保持環と前記車室とのうちの一方の部材の係合部は、前記ロータ軸線に対する径方向で他方の部材側に突出し且つ前記周方向に延びる凸部を有する。前記他方の部材の係合部は、前記径方向で前記一方の部材側に突出し且つ前記周方向に延び、前記軸線方向で互いに対向して両者間に前記凸部が入る溝を形成する一対の壁板部を有している。
当該チッククリアランス測定方法では、前記軸線方向で相対する側のうち、前記ロータの回転で前記軸線方向に流れる流体が高圧になる高圧側とは反対側の低圧側に、前記周方向で互いに異なる複数の押し位置から前記保持環を押す運転状態再現工程と、前記運転状態再現工程の実行中に、前記動翼と前記動翼の前記径方向外側に存在する静止部材との間のチップクリアランスを測定する測定工程と、を実行する。

【0028】

前記目的を達成するための発明に係る第十二態様のチップクリアランス測定方法は、
前記第十一態様のチップクリアランス測定方法において、前記車室には、前記径方向に貫通する貫通孔が形成されており、前記軸流流体機械は、前記貫通孔に挿通されるピンを備えており、前記運転状態再現工程は、前記ピンを前記車室の前記貫通孔に入れて、前記貫通孔の内周面に対して前記ピンを相対変位させることで、前記ピンにより、複数の前記押し位置のうちの一の押し位置で前記保持環を前記低圧側に押すピン操作工程を含む。

【0029】

前記目的を達成するための発明に係る第十三態様のチップクリアランス測定方法は、
前記第一態様から前記第四態様のいずれかの軸流流体機械のチップクリアランス測定方法において、前記軸流流体機械は、前記貫通孔に挿通されるピンを備えており、前記軸線方向で相対する側のうち、前記ロータの回転で前記軸線方向に流れる流体の圧力が高まる高圧側とは反対側の低圧側に、前記周方向で互いに異なる複数の押し位置から前記保持環を押す運転状態再現工程と、前記運転状態再現工程の実行中に、前記動翼と前記動翼の径方向外側に存在する静止部材との間のチップクリアランスを測定する測定工程と、を実行する。前記運転状態再現工程は、前記ピンを前記車室の前記貫通孔に入れて、前記貫通孔の内周面に対して前記ピンを相対変位させることで、前記ピンにより、複数の前記押し位置のうちの一の押し位置で前記保持環を前記低圧側に押すピン操作工程を含む。

【0030】

前記目的を達成するための発明に係る第十四態様のチップクリアランス測定方法は、
前記第十二態様又は前記第十三態様のチップクリアランス測定方法において、前記車室には、複数の前記押し位置の数と同じ数の前記貫通孔が形成されており、前記軸流流体機械は、複数の前記押し位置の数と同じ数の前記ピンを備えており、前記運転状態再現工程では、全ての前記押し位置毎に、前記ピンを用いて前記ピン操作工程を実行する。

【0031】

前記目的を達成するための発明に係る第十五態様のチップクリアランス測定方法は、
前記第十二態様から前記第十四態様のいずれかのチップクリアランス測定方法において、前記ピンは、前記貫通孔に挿通可能で且つ貫通孔の内周面に接する外周面を有する円柱状のピン本体と、前記ピン本体のピン中心軸線が延びるピン延在方向における前記ピン本体の端に形成されている偏芯部と、を有し、前記偏芯部は、前記ピン中心軸線と平行で且つ前記ピン中心軸線から離れた偏芯軸を中心として円柱状を成し、且つ外径が前記ピン本体の外径よりも小さく、前記ピン操作工程では、前記ピンの前記偏芯部を前記ロータ軸線に対する径方向内側に向けて、前記ピンを前記貫通孔に入れ、前記ピン中心軸線を中心として前記貫通孔内で前記ピンを回転させる。

【0032】

前記目的を達成するための発明に係る第十六態様のチップクリアランス測定方法は、
前記第十二態様から前記第十四態様のいずれかのチップクリアランス測定方法において、前記ピンは、前記ピンが延びるピン延在方向における前記ピンの端部に、前記ピン延在方向に対して傾斜したテーパ面が形成されており、前記ピン操作工程では、前記ピンの前記テーパ面が形成されている側の端部を前記ロータ軸線に対する径方向内側に向け且つ前記テーパ面を前記低圧側に向けて、前記ピンを前記貫通孔内に押し込む。

【0033】

前記目的を達成するための発明に係る第十七態様のチップクリアランス測定方法は、
前記第十二態様から前記第十六態様のいずれかのチップクリアランス測定方法において、前記保持環は、前記高圧側を向く高圧側端面と前記低圧側を向く低圧側端面とを有し、前記運転状態再現工程は、前記高圧側端面中で、前記周方向における複数の前記押し位置のうちの前記ピン操作工程で押す押し位置を除く押し位置に、ジャッキの動作端を接触させ、前記ジャッキを操作して、前記ジャッキにより前記保持環を前記低圧側に押すジャッキ操作工程を含む。

【発明の効果】

【0034】

本発明の一態様によれば、運転状態に近い状態でのチップクリアランスを測定できる。

【図面の簡単な説明】

【0035】

【図1】本発明に係る第一実施形態におけるガスタービンの模式的な断面図である。

【図2】本発明に係る第一実施形態におけるガスタービンの要部断面図である。

【図3】本発明に係る第一実施形態における圧縮機車室及び保持環の腰部断面図である。

【図4】図２におけるＩＶ−ＩＶ線断面図である。

【図5】本発明に係る第一実施形態における運転状態再現前の運転状態再現構造を示す。同図（Ａ）は、運転状態再現構造の要部断面図である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図6】本発明に係る第一実施形態における運転状態再現時の運転状態再現構造を示す。同図（Ａ）は、運転状態再現構造の要部断面図である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図7】本発明に係る第一実施形態における運転状態再現構造の要部斜視図である。

【図8】本発明に係る第一実施形態におけるチップクリアランス測定方法の手順を示すフローチャートである。

【図9】本発明に係る第一実施形態における運転状態再現行程の実行中の圧縮機の模式的断面図である。

【図10】ジャッキのみでの運転状態再現行程の実行中の圧縮機の模式的断面図である。

【図11】本発明に係る第二実施形態における運転状態再現前の運転状態再現構造を示す。同図（Ａ）は、運転状態再現構造の要部断面図である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図12】本発明に係る第二実施形態における運転状態再現時の運転状態再現構造を示す。同図（Ａ）は、運転状態再現構造の要部断面図である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図13】本発明に係る第二実施形態の変形例における運転状態再現前の運転状態再現構造を示す。同図（Ａ）は、運転状態再現構造の要部断面図である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図14】本発明に係る第二実施形態の変形例における運転状態再現時の運転状態再現構造を示す。同図（Ａ）は、運転状態再現構造の要部断面図である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図15】本発明に係る第三実施形態における運転状態再現時の運転状態再現構造を示す。同図（Ａ）は、運転状態再現構造の要部断面図である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図16】本発明に係る第四実施形態における運転状態再現時の運転状態再現構造を示す。同図（Ａ）は、運転状態再現構造の要部断面図である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図17】本発明に係る第一実施形態における変形例の運転状態再現構造を示す。同図（Ａ）は、運転状態再現構造の要部断面図である。同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。

【図18】本発明に係る第一実施形態における第一変形例の押し位置を示す説明図である。

【図19】本発明に係る第一実施形態における第二変形例の押し位置を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0036】

以下、本発明の一実施形態及びその変形例について、図面を参照して詳細に説明する。

【0037】

「第一実施形態」
軸流流体機械の第一実施形態について、図１〜図１０を参照して説明する。

【0038】

本実施形態の軸流流体機械は、ガスタービン１の圧縮機１０である。図１に示すように、ガスタービン１は、空気Ａを圧縮する圧縮機１０と、圧縮機１０で圧縮された空気中で燃料Ｆを燃焼させて燃焼ガスＧを生成する燃焼器４０と、燃焼ガスＧにより駆動するタービン５０と、を備えている。

【0039】

圧縮機１０は、ロータ軸線Ａｒを中心として回転する圧縮機ロータ１１と、圧縮機ロータ１１を覆う圧縮機車室２０と、複数の静翼列１８と、を備える。タービン５０は、ロータ軸線Ａｒを中心として回転するタービンロータ５１と、タービンロータ５１を覆うタービン車室６０と、複数の静翼列５８と、を備える。

【0040】

圧縮機ロータ１１とタービンロータ５１とは、同一ロータ軸線Ａｒ上に位置し、互いに接続されてガスタービンロータ２を成す。このガスタービンロータ２には、例えば、発電機ＧＥＮのロータが接続される。また、圧縮機車室２０とタービン車室６０とは、互いに接続されてガスタービン車室５を成す。なお、以下では、ロータ軸線Ａｒが延びる方向を軸線方向Ｄａ、このロータ軸線Ａｒを中心とした周方向を単に周方向Ｄｃとし、ロータ軸線Ａｒに対して垂直な方向を径方向Ｄｒとする。また、軸線方向Ｄａでタービン５０を基準にして圧縮機１０側を軸線上流側Ｄａｕ、その反対側を軸線下流側Ｄａｄとする。また、径方向Ｄｒでロータ軸線Ａｒに近づく側を径方向内側Ｄｒｉ、その反対側を径方向外側Ｄｒｏとする。

【0041】

圧縮機ロータ１１は、ロータ軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びるロータ軸１２と、このロータ軸１２に取り付けられている複数の動翼列１３と、を有する。複数の動翼列１３は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列１３は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼１４で構成される。複数の動翼列１３の各軸線下流側Ｄａｄには、静翼列１８が配置されている。各静翼列１８は、圧縮機車室２０の内側に設けられている。各静翼列１８は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼１９で構成され。よって、この圧縮機１０は、軸流流体機械である。

【0042】

タービンロータ５１は、ロータ軸線Ａｒを中心として軸線方向Ｄａに延びるロータ軸５２と、このロータ軸５２に取り付けられている複数の動翼列５３と、を有する。複数の動翼列５３は、軸線方向Ｄａに並んでいる。各動翼列５３は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の動翼５４で構成される。複数の動翼列５３の各軸線上流側Ｄａｕには、静翼列５８が配置されている。各静翼列５８は、タービン車室６０の内側に設けられている。各静翼列５８は、いずれも、周方向Ｄｃに並んでいる複数の静翼５９で構成されている。よって、このタービン５０は、軸流流体機械である。

【0043】

以上のように、ガスタービン１を構成する圧縮機１０及びタービン５０が軸流流体機械であるため、このガスタービン１も軸流流体機械である。

【0044】

図２に示すように、圧縮機１０は、さらに、静翼１９を保持する複数の保持環３０を備える。複数の保持環３０は、軸線方向Ｄａに並んでいる。保持環３０は、ロータ軸線Ａｒを中心として筒状の環本体３１と、環本体３１から径方向外側Ｄｒｏに突出する環脚部３２と、を有する。環脚部３２は、周方向Ｄｃに延びている。圧縮機車室２０は、ロータ軸線Ａｒを中心として筒状の車室本体２１と、車室本体２１から径方向内側Ｄｒｉに突出する複数の車室脚部２２と、を有する。保持環３０は、その環脚部３２が車室脚部２２に係合することで、圧縮機車室２０に支持される。保持環３０の径方向内側Ｄｒｉの部分には、１以上の静翼列１８が固定されている。この保持環３０の径方向内側Ｄｒｉとロータ軸１２の径方向外側Ｄｒｏとの間の筒状の空間は、空気圧縮流路３９を形成する。この空気圧縮流路３９中に、複数の動翼１４及び複数の静翼１９が配置されている。

【0045】

圧縮機車室２０に流入した空気は、この空気圧縮流路３９を軸線下流側Ｄａｄに流れるに連れて次第に圧縮され、高圧になる。よって、軸流流体機械の一つである圧縮機１０は、軸線下流側Ｄａｄが高圧側Ｄａｈで、軸線上流側Ｄａｕが低圧側Ｄａｌである。

【0046】

図３に示すように、保持環３０と圧縮機車室２０とのそれぞれは、互いに係合する係合部２３，３３を有する。圧縮機車室２０の係合部２３は、車室脚部２２から径方向内側Ｄｒｉに突出する凸部２４を有する。この凸部２４は、周方向Ｄｃに延びている。また、保持環３０の係合部３３は、環脚部３２から径方向外側Ｄｒｏに突出し、軸線方向Ｄａで互いに対向している一対の壁板部３４を有する。一対の壁板部３４は、周方向Ｄｃに延びている。一対の壁板部３４の間には、圧縮機車室２０の凸部２４が入る溝３５が形成される。この溝３５は、径方向内側Ｄｒｉに向って凹み周方向Ｄｃに延びている。保持環３０の溝３５に、圧縮機車室２０の凸部２４が入り込むことで、保持環３０が圧縮機車室２０に係合することになる。但し、凸部２４が溝３５に入り込んだ状態でも、軸線方向Ｄａ及び径方向Ｄｒにおいて、凸部２４と溝３５を形成する面との間には、僅かな隙間がある。保持環３０と圧縮機車室２０とは、圧縮機１０の起動過程等において、軸線方向Ｄａ及び径方向Ｄｒにおいて熱伸び差が生じる。凸部２４と溝３５を形成する面との間の隙間は、この熱伸び差を吸収するために存在する。このように、凸部２４が溝３５に入り込んだ状態でも、凸部２４と溝３５を形成する面との間に隙間があるため、圧縮機車室２０の凸部２４に対して保持環３０の凹部が僅かに相対移動可能である。すなわち、圧縮機車室２０と保持環３０とが係合している状態でも、圧縮機車室２０に対して保持環３０が軸線方向Ｄａ及び径方向Ｄｒに僅かに相対移動可能である。

【0047】

筒状の環本体３１の内周面は、ガスパス面３１ｐを形成する。このガスパス面３１ｐが空気圧縮流路３９の径方向外側Ｄｒｏの縁を画定する。ガスパス面３１ｐの一部は、動翼１４と径方向で対向する。この動翼１４の径方向外側Ｄｒｏの端とガスパス面３１ｐとの間の径方向の間隔がチップクリアランスＣである。チップクリアランスＣが小さいと、圧縮機１０の起動過程等で、圧縮機ロータ１１と保持環３０との径方向Ｄｒの熱伸び差等により、動翼１４が保持環３０に接触することがある。一方、チップクリアランスＣが大きいと、チップクリアランスＣからの空気の漏れ量が多くなる。このため、チップクリアランスＣが大きいと、圧縮機１０の性能が低下する。よって、圧縮機１０の性能は、このチップクリアランスＣの大きさに左右される。このため、圧縮機１０の製造過程等では、このチップクリアランスＣが測定される。

【0048】

図２に示すように、タービン５０は、複数の保持環（翼環という場合もある）７０と複数の遮熱環７８と複数の分割環７６とを備える。複数の保持環７０は、軸線方向Ｄａに並んでいる。保持環７０は、ロータ軸線Ａｒを中心として筒状の環本体７１と、環本体７１から径方向外側Ｄｒｏに突出する環脚部７２と、を有する。環脚部７２は、周方向Ｄｃに延びている。タービン車室６０は、ロータ軸線Ａｒを中心として筒状の車室本体６１と、車室本体６１から径方向内側Ｄｒｉに突出する複数の車室脚部６２と、を有する。保持環７０は、その環脚部７２が車室脚部６２に係合することで、タービン車室６０に支持される。

【0049】

静翼５９は、翼形を成し径方向Ｄｒに延びる翼体５９ｂと、翼体５９ｂの径方向外側Ｄｒｏに設けられている外側シュラウド５９ｏと、翼体５９ｂの径方向内側Ｄｒｉに設けられている内側シュラウド５９ｉとを有する。動翼５４は、翼形を成し径方向Ｄｒに延びる翼体５４ｂと、翼体５４ｂの径方向内側Ｄｒｉが設けられているプラットフォーム５４ｐと、を有する。動翼５４は、このプラットフォーム５４ｐの径方向内側Ｄｒｉの部分がロータ軸５２に固定されている。このプラットフォーム５４ｐは、静翼５９の内側シュラウド５９ｉと軸線方向Ｄａで隣り合っている。分割環７６は、軸線方向Ｄａで隣り合う静翼５９の外側シュラウド５９ｏ間に配置されている。このため、分割環７６は、径方向Ｄｒで動翼５４と対向している。

【0050】

遮熱環７８は、分割環７６と保持環７０とを接続する。遮熱環７８は、さらに、静翼５９の外側シュラウド５９ｏと保持環７０とを接続する。よって、静翼５９は、遮熱環７８を介して保持環７０に保持される。

【0051】

静翼５９の内側シュラウド５９ｉと外側シュラウド５９ｏとの間、及び動翼５４のプラットフォーム５４ｐと分割環７６との間の筒状の空間は、燃焼ガス流路７９を形成する。この燃焼ガス流路７９には、燃焼器４０からの燃焼ガスＧが流入する。燃焼ガスＧは、この燃焼ガス流路７９を軸線下流側Ｄａｄに流れる。燃焼ガスＧは、この燃焼ガス流路７９を流れる過程で、タービンロータ５１に回転力を付与する。このため、燃焼ガスＧは、この燃焼ガス流路７９を軸線下流側Ｄａｄに流れるに連れて、次第に圧力が低下する。よって、軸流流体機械の一つであるタービン５０は、前述の圧縮機１０とは異なり、軸線下流側Ｄａｄが低圧側Ｄａｌで、軸線上流側Ｄａｕが高圧側Ｄａｈである。

【0052】

分割環７６で、径方向内側Ｄｒｉを向く面は、ガスパス面７６ｐを形成する。このガスパス面７６ｐが燃焼ガス流路７９の径方向外側Ｄｒｏの縁を画定する。ガスパス面７６ｐの一部は、動翼５４と径方向Ｄｒで対向する。この動翼５４の径方向外側Ｄｒｏ端とガスパス面７６ｐとの間の径方向Ｄｒの間隔がチップクリアランスである。チップクリアランスが小さいと、タービン５０の起動過程等で、タービンロータ５１と保持環７０との径方向Ｄｒの熱伸び差等により、動翼５４が分割環７６に接触することがある。一方、チップクリアランスが大きいと、チップクリアランスからの燃焼ガスＧの漏れ量が多くなる。このため、チップクリアランスが大きいと、タービン５０の性能が低下する。よって、タービン５０の性能は、このチップクリアランスの大きさに左右される。このため、タービン５０の製造過程等では、このチップクリアランスが測定される。

【0053】

次に、圧縮機１０の状態をチップクリアランスの測定に適した状態にするための運転状態再現構造について、説明する。

【0054】

この運転状態再現構造は、図３に示すように、圧縮機車室２０を径方向Ｄｒに貫通する円柱状の貫通孔２８と、この貫通孔２８に挿通される偏芯ピン８０と、この貫通孔２８の径方向外側Ｄｒｏの部分を塞ぐ蓋８９と、を有する。

【0055】

図４に示すように、圧縮機車室２０は、上半車室２０ｕと下半車室２０ｌとを有する。上半車室２０ｕは、ロータ軸線Ａｒを基準にして、圧縮機車室２０の上半を構成する。また、下半車室２０ｌは、ロータ軸線Ａｒを基準にして、圧縮機車室２０の下半を構成する。上半車室２０ｕの周方向Ｄｃの両端には、径方向外側Ｄｒｏに突出するフランジ２０ｆｕが形成されている。また、下半車室２０ｌの周方向Ｄｃの両端にも、径方向外側Ｄｒｏに突出するフランジ２０ｆｌが形成されている。上半車室２０ｕと下半車室２０ｌとは、互いのフランジ２０ｆｕ，２０ｆｌがボルトにより連結されることで結合する。先述の圧縮機車室２０の貫通孔２８は、本実施形態では、下半車室２０ｌ中で、周方向Ｄｃで互いに異なる２つの位置に形成されている。なお、複数の保持環３０も、それぞれ、複数の部分保持環を周方向Ｄｃに並べて構成される。言い換えると、一の部分保持環は、保持環３０における周方向の一部分を構成する。

【0056】

図３、図５、図７に示すように、貫通孔２８の中心軸の位置である貫通中心位置Ｐｈｃは、軸線方向Ｄａで圧縮機車室２０中の係合部２３が形成されている領域内において、軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に片寄った位置である。ここで、軸線上流側Ｄａｕに片寄った位置とは、圧縮機車室２０の係合部２３の軸線方向Ｄａにおける中心位置Ｐｐｃから軸線上流側Ｄａｕに僅かに離れた位置である。また、圧縮機車室２０の係合部２３の軸線方向Ｄａにおける中心位置Ｐｐｃとは、この係合部２３が有する凸部２４の軸線方向Ｄａにおける中心位置、つまり凸幅中心位置である。よって、貫通中心位置Ｐｈｃは、圧縮機車室２０中の係合部２３が形成されている領域内において、凸幅中心位置Ｐｐｃから軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に僅かに離れた位置である。

【0057】

周方向Ｄｃに延びる凸部２４は、図５及び図７に示すように、軸線方向Ｄａで相対する側を向く一対の面２４ｕ，２４ｄを有する。一対の面２４ｕ，２４ｄのうち、一方の面は、他方の面よりも軸線上流側Ｄａｕに位置し、且つ軸線上流側Ｄａｕを向く上流端面２４ｕである。また、他方の面は、上流端面２４ｕよりも軸線下流側Ｄａｄに位置し且つ軸線下流側Ｄａｄを向く下流端面２４ｄである。この凸部２４が入り込む溝３５は、軸線方向Ｄａで向かい合う一対の面３５ｕ，３５ｄを有する。一対の面３５ｕ，３５ｄのうち、一方の面は、他方の面よりも軸線上流側Ｄａｕに位置し、且つ軸線下流側Ｄａｄを向く上流溝側面３５ｕである。また、他方の面は、上流溝側面３５ｕよりも軸線下流側Ｄａｄに位置に且つ軸線上流側Ｄａｕを向く下流溝側面３５ｄである。凸部２４が溝３５に入り込んだ状態では、凸部２４の上流端面２４ｕと溝３５の上流溝側面３５ｕとが軸線方向Ｄａで対向し、凸部２４の下流端面２４ｄと溝３５の下流溝側面３５ｄとが軸線方向Ｄａで対向する。

【0058】

凸部２４は、貫通孔２８により一部が欠けている。具体的に、凸部２４の上流端面２４ｕは、周方向Ｄｃにおける貫通中心位置Ｐｈｃを含む部分が欠けている。この凸部２４の上流端面２４ｕは、軸線方向Ｄａで貫通中心位置Ｐｈｃよりも軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄｌ）の位置である。一方、凸部２４の下流端面２４ｄは、周方向Ｄｃの全域にわたって存在し、上流端面２４ｕのように欠けた部分がない。この凸部２４の下流端面２４ｄは、軸線方向Ｄａで貫通中心位置Ｐｈｃよりも軸線下流側Ｄａｄ（高圧側Ｄｈ）の位置である。

【0059】

偏芯ピン８０は、貫通孔２８に挿通可能な円柱状のピン本体８１と、ピン本体８１のピン中心軸線Ａｐが延びるピン延在方向Ｄｐにおけるピン本体８１の端に形成されている偏芯部８２と、を有する。円柱状のピン本体８１の外径は、貫通孔２８の内径と実質的に同じである。このため、ピン本体８１を貫通孔２８に挿通させると、ピン中心軸線Ａｐと貫通孔２８の貫通中心位置Ｐｈｃとが実質的に一致する。また、ピン本体８１を貫通孔２８に挿通させると、ピン本体８１の外周面と貫通孔２８の内周面とが接する。偏芯部８２は、ピン中心軸線Ａｐと平行で且つピン中心軸線Ａｐから離れた偏芯軸Ａｄを中心として円柱状を成している。この偏芯部８２の外径は、ピン本体８１の外径よりも小さい。図３に示すように、ピン延在方向Ｄｐにおけるピン本体８１の端であって、偏芯部８２が設けられている側とは反対側の端には、偏芯部８２側に凹むレンチ穴８３が形成されている。

【0060】

偏芯ピン８０のピン延在方向Ｄｐの全長は、偏芯ピン８０を貫通孔２８に挿通させ、この偏芯ピン８０を径方向内側Ｄｒｉに最も押し込んだ際、貫通孔２８を蓋８９で塞ぐときに、偏芯ピン８０が蓋８９に干渉する長さである。

【0061】

次に、図８に示すフローチャートに従って、圧縮機１０の製造過程でのチップクリアランスの測定手順について説明する。

【0062】

まず、チップクリアランスを測定可能な状態に圧縮機１０を組み立てる（Ｓ１：準備工程）。この準備工程（Ｓ１）では、図９に示すように、まず、下半車室２０ｌを設置場所に設置する。次に、複数の保持環３０のそれぞれの下部分保持環３０ｌを下半車室２０ｌ内に取り付ける。次に、圧縮機ロータ１１を設置する。そして、複数の保持環３０のうち、一の保持環３０の上部分保持環３０ｕを下部分保持環３０ｌに接続する。すなわち、複数の保持環３０のうち、一の保持環３０のみを組み立てる。なお、ここでは、圧縮機１０が三つの保持環３０を備え、三つの保持環３０のうち、軸線方向Ｄａにおける真ん中の保持環３０ａのみを組み立て、この保持環３０ａをチップクリアランスの測定対象とする。

【0063】

以上で、準備工程（Ｓ１）は完了する。準備工程（Ｓ１）が完了すると、この状態の圧縮機をチップクリアランスの測定に適した状態にする（Ｓ２：運転状態再現工程）。

【0064】

圧縮機ロータ１１が回転すると、前述したように、空気Ａが空気圧縮流路３９中を軸線上流側Ｄａｕから軸線下流側Ｄａｄへ流れる。空気Ａの圧力は、空気Ａが軸線下流側Ｄａｄに流れるに連れて次第に高まる。よって、運転状態の圧縮機１０では、一つの静翼１９を基準として、軸線下流側Ｄａｄが高圧側Ｄａｈになり、軸線上流側Ｄａｕが低圧側Ｄａｌになる。すなわち、運転状態の圧縮機１０では、一つの静翼１９を基準として、軸線下流側Ｄａｄの空間と軸線上流側Ｄａｕの空間との間で圧力差が生じる。このため、運転状態の圧縮機１０では、静翼１９に軸線上流側Ｄａｕ向きの力が作用する。ところで、前述したように、圧縮機車室２０と保持環３０とが係合している状態でも、圧縮機車室２０に対して保持環３０が僅かに相対移動可能である。圧縮機車室２０はタービン車室６０に固定されているが、保持環３０は、圧縮機車室２０に対して軸線方向Ｄａに移動可能に保持されている。従って、保持環３０は、軸線上流側Ｄａｕの方向へ前述の圧力差分の力を受けて、保持環３０の溝３５の下流溝側面３５ｄが圧縮機車室２０の凸部２４の下流端面２４ｄに接触するまで、軸線上流側Ｄａｕの方向に移動する。つまり、静翼１９を保持している保持環３０は、静翼１９に作用する軸線上流側Ｄａｕ向きの力により、圧縮機車室２０に対して軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に僅かに相対移動する。この結果、運転状態の圧縮機１０では、図６に示すように、保持環３０における溝３５の下流溝側面３５ｄと圧縮機車室２０における凸部２４の下流端面２４ｄとが接することになる。溝３５の下流溝側面３５ｄと凸部２４の下流端面２４ｄとが接している状態では、両面２４ｄ，３５ｄの位置を基準にして、軸線下流側Ｄａｄの空間と軸線上流側Ｄａｕの空間との間で上記と同じ圧力差が生じる。

【0065】

図３及び図６に示すように、径方向Ｄｒで保持環３０と圧縮機車室２０との間の空間のうち、保持環３０及び圧縮機車室２０の係合部２３，３３を基準にして軸線下流側Ｄａｄの下流側空間Ｓｄには、空気圧縮流路３９からの空気Ａが流入する。運転状態の圧縮機１０では、前述したように、溝３５の下流溝側面３５ｄと凸部２４の下流端面２４ｄとが接し、且つ溝３５の下流溝側面３５ｄと凸部２４の下流端面２４ｄとがそれぞれ周方向Ｄｃの全域に渡って存在しているので、下流側空間Ｓｄに流入した空気が保持環３０及び圧縮機車室２０の係合部２３，３３を介して、上流側空間Ｓｕに流出することを抑制することができる。すなわち、運転状態の圧縮機１０では、溝３５の下流溝側面３５ｄと凸部２４の下流端面２４ｄとが、下流側空間Ｓｄ内の空気が上流側空間Ｓｕに流出するのを抑制するシール面になる。また、前述したように、溝３５の下流溝側面３５ｄと凸部２４の下流端面２４ｄとが接している状態では、両面２４ｄ，３５ｄの位置を基準にして、軸線下流側Ｄａｄの空間と軸線上流側Ｄａｕの空間との間で圧力差が生じる。具体的に、溝３５の径方向外側Ｄｒｏを向く底面３５ｔと凸部２４の径方向内側Ｄｒｉを向く内側端面２４ｔとの間に形成され、上流側空間Ｓｕに連通する上流側隙間空間Ｓｄｕと、軸線下流側Ｄａｄにおける壁板部３４の径方向外側Ｄｒｏを向く外側端面３４ｄと車室脚部２２の径方向内側Ｄｒｉを向く内側端面２２ｄとの間に形成され、下流側空間Ｓｄに連通する下流側隙間空間Ｓｄｄとの間に、上記と同じ圧力差が生じる。この圧力差で生じる力により互いに接触する溝３５の下流溝側面３５ｄと凸部２４の下流端面２４ｄとが、前述したように、シール面となる。

【0066】

チップクリアランス測定での測定基点の一つである保持環３０の内周面の内径は、軸線方向Ｄａの位置により異なる。このため、圧縮機車室２０に対する保持環３０の軸線方向Ｄａの相対位置が、チップクリアランスの測定時と圧縮機１０の運転時とで異なっていると、運転状態の圧縮機１０におけるチップクリアランスを測定することできない。

【0067】

そこで、本実施形態では、運転状態再現工程（Ｓ２）の実行により、圧縮機車室２０に対する保持環３０の軸線方向Ｄａの相対位置を圧縮機１０の運転時の位置にする。具体的に、この運転状態再現工程（Ｓ２）では、図４に示すように、周方向Ｄｃで互いに異なる四つの押し位置ＰＰｊ，ＰＰｐから保持環３０を軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄｌ）に押す。保持環３０を軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄｌ）に押すにあたり、運転状態再現工程（Ｓ２）では、ジャッキＪを用いて保持環３０を軸線上流側Ｄａｕに押すジャッキ操作工程（Ｓ２ａ）と、偏芯ピン８０を用いて保持環３０を軸線上流側Ｄａｕに押すピン操作工程（Ｓ２ｂ）とを併行して実行する。四つの押し位置ＰＰｊ，ＰＰｐのうち、二つの押し位置ＰＰｊがジャッキＪによる押し位置であり、残りの二つの押し位置ＰＰｊが偏芯ピン８０による押し位置である。

【0068】

ジャッキ操作工程（Ｓ２ａ）では、まず、図４及び図９に示すように、二つの押し位置ＰＰｊのそれぞれにジャッキJを配置する。ここでは、測定対象である軸線方向Ｄａの真ん中の保持環３０ａと、この保持環３０ａの軸線下流側Ｄａｄに隣接する下流側保持環３０ｂの下部分保持環３０ｌとの間に、ジャッキJを配置する。準備工程（Ｓ１）が完了した段階で、測定対象の保持環３０ａと、下流側保持環３０ｂの下部分保持環３０ｌとの間であって下側の部分は、下半車室２０ｌで覆われているため、ジャッキJを配置することができない。このため、ジャッキ操作工程（Ｓ２ａ）では、測定対象の保持環３０ａの下流側端面（高圧側端面）３１ｄと、下流側保持環３０ｂの下部分保持環３０ｌの上流側端面（低圧側端面）３１ｕとの間であって、下部分保持環３０ｌの上側の部分、つまり、下部分保持環３０ｌの周方向Ｄｃの両端の部分に、ジャッキJを配置する。このようにジャッキJを配置した位置が、図４及び図９に示すように、ジャッキJによる押し位置ＰＰｊである。

【0069】

二つのジャッキJの配置が完了すると、二つのジャッキJを操作して、測定対象の保持環３０ａの高圧側端面３１ｄ中で、押し位置ＰＰｊにジャッキＪの動作端を接触させて、この押し位置ＰＰｊを軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に押す。

【0070】

ところで、二つのジャッキJのみで測定対象の保持環３０ａを軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に押すと、図１０に示すように、筒状の保持環３０ａの中心軸線がロータ軸線Ａｒに対して傾いてしまい、正確なチップクリアランスＣを測定することができない。

【0071】

そこで、本実施形態では、測定対象の保持環３０ａのうち、図４及び図９に示すように、ジャッキJによる押し位置ＰＰｊよりも下の位置を偏芯ピン８０よる押し位置ＰＰｐとし、この押し位置ＰＰｐを偏芯ピン８０で押す。ピン操作工程（Ｓ２ｂ）では、図３及び図４に示すように、圧縮機車室２０の二つの貫通孔２８に偏芯ピン８０を挿通する。この際、偏芯ピン８０の偏芯部８２を、径方向内側Ｄｒｉに向けて、この偏芯ピン８０を貫通孔２８に挿通する。そして、この偏芯ピン８０を貫通孔２８内で回転させる。すなわち、偏芯ピン８０を貫通孔２８の内周面に対して相対変位させる。この際、偏芯ピン８０のレンチ穴８３にレンチの先端を差し込み、レンチを操作して、偏芯ピン８０を貫通孔２８内で回転させる。

【0072】

準備工程（Ｓ１）が完了した段階で、圧縮機車室２０の凸部２４は、保持環３０の溝３５内で、軸線方向Ｄａのいずれかの位置に位置している。仮に、準備工程（Ｓ１）が完了した段階で、図５に示すように、凸部２４の上流端面２４ｕが溝３５の上流溝側面３５ｕと接し、凸部２４の下流端面２４ｄが溝３５の下流溝側面３５ｄから軸線上流側Ｄａｕに離れているとする。すなわち、保持環３０が圧縮機車室２０に対して最も軸線下流側Ｄａｄ（高圧側Ｄｈ）に位置しているとする。ピン中心軸線Ａｐ（≒貫通中心位置Ｐｈｃ）を中心として偏芯ピン８０を回転させると、図６に示すように、偏芯ピン８０の偏芯部８２が軸線上流側Ｄａｕに移動して、偏芯部８２の一部が凸部２４の上流端面２４ｕよりも軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に位置するようになる。このため、偏芯部８２の一部が溝３５の上流溝側面３５ｕに接して、溝３５が形成されている保持環３０を軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に押す。この結果、測定対象の保持環３０は、圧縮機車室２０に対して相対的に軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に移動し、凸部２４の下流端面２４ｄが溝３５の下流溝側面３５ｄと接するようになる。すなわち、測定対象の保持環３０と圧縮機車室２０との軸線方向Ｄａの位置関係は、この段階で運転状態の圧縮機１０と同じになる。

【0073】

運転状態再現工程（Ｓ２）での作業が完了すると、この作業で実現した状態を維持しつつ、図３に示すように、測定対象の保持環３０のガスパス面３１ｐとこのガスパス面３１ｐに対向する動翼１４の先端との間のチップクリアランスＣを測定する（Ｓ３：測定工程）。この測定工程（Ｓ３）では、例えば、市販の隙間ゲージ等のクリアランス計を用いて、チップクリアランスＣを測定する。なお、クリアランス計としては、如何なるものを用いてもよい。例えば、チップクリアランスＣの変化に応じて、保持環３０のガスパス面３１ｐと動翼１４の先端との間の静電容量が変化することを利用して、チップクリアランスＣを測定する静電容量式のクリアランス計であってもよい。

【0074】

以上で、圧縮機１０の製造過程でのチップクリアランスの測定が完了する。

【0075】

測定工程（Ｓ３）により得られたチップクリアランスが許容範囲内でなければ、測定対象の保持環３０ａの下部分保持環３０ｌと上部分保持環３０ｕの組み付けを再度行う等の作業を行う。一方、測定工程（Ｓ３）により得られたチップクリアランスが許容範囲内であれば、上半車室２０ｕを下半車室２０ｌに組み付ける等の作業を行い、圧縮機１０を完成させる。測定工程（Ｓ３）の後、圧縮機１０を完成させる作業の前に、圧縮機車室２０の貫通孔２８から偏芯ピン８０を抜取り、貫通孔２８を蓋８９で塞ぐ。偏芯ピン８０のピン延在方向Ｄｐの全長は、前述したように、この偏芯ピン８０を貫通孔２８に押し込んだ際、貫通孔２８を蓋８９で塞ぐときに、偏芯ピン８０が蓋８９に干渉する長さである。このため、貫通孔２８に偏芯ピン８０を置き忘れた場合には、貫通孔２８を蓋８９で塞ぐことができない。よって、本実施形態では、貫通孔２８からの偏芯ピン８０の抜き忘れを防止することができる。

【0076】

以上のように、本実施形態では、製造過程においても、運転状態再現工程（Ｓ２）の実行により、圧縮機１０の運転状態に近い状態でのチップクリアランスＣを測定することができる。

【0077】

「第二実施形態」
軸流流体機械の第二実施形態について、図１１及び図１２を参照して説明する。なお、本実施形態を含め以下の実施形態の軸流流体機械は、運転状態再現構造が第一実施形態と異なるものの、他の構造は第一実施形態の軸流流体機械の構造と基本的に同じである。よって、以下では、運転状態再現構造を中心として説明する。

【0078】

第一実施形態の圧縮機車室２０の係合部２３は、凸部２４を有する。また、第一実施形態の保持環３０の係合部３３は、溝３５を形成する一対の壁板部３４を有する。しかしながら、凸部と溝との配置関係が逆の場合もある。すなわち、図１１及び図１２に示すように、圧縮機車室２０の係合部２３ａが溝２６を形成する一対の壁板部２５を有し、保持環３０の係合部３３ａが凸部３６を有する場合もある。前述したように、運転状態の圧縮機１０では、静翼１９を保持している保持環３０には軸線上流側Ｄａｕ向きの力が作用する。このため、運転状態の圧縮機１０では、図１２に示すように、保持環３０に作用する軸線上流側Ｄａｕ向きの力により、保持環３０における凸部３６の上流端面３６ｕと圧縮機車室２０における溝２６の上流溝側面２６uとが接することになる。

【0079】

本実施形態の圧縮機１０は、圧縮機車室２０の係合部２３ａが一対の壁板部２５を有し、保持環３０の係合部３３ａが凸部３６を有する場合の運転状態再現構造を有する。本実施形態の運転状態再現構造は、第一実施形態の運転状態再現構造と同様、圧縮機車室２０を径方向Ｄｒに貫通する円柱状の貫通孔２８と、この貫通孔２８に挿通される偏芯ピン８０と、この貫通孔２８の径方向外側Ｄｒｏの部分を塞ぐ蓋８９（図３参照）と、を有する。

【0080】

本実施形態において、貫通孔２８の中心軸の位置である貫通中心位置Ｐｈｃは、軸線方向Ｄａで圧縮機車室２０中の係合部２３ａが形成されている領域内において、軸線下流側Ｄａｄ（高圧側Ｄａｈ）に片寄った位置である。ここで、軸線下流側Ｄａｄに片寄った位置とは、圧縮機車室２０の係合部２３ａの軸線方向Ｄａにおける中心位置Ｐｃｃよりも軸線下流側Ｄａｄの位置である。また、圧縮機車室２０の係合部２３ａの軸線方向Ｄａにおける中心位置Ｐｃｃとは、この係合部２３ａが形成する溝２６の軸線方向Ｄａにおける中心位置、つまり溝幅中心位置である。よって、貫通中心位置Ｐｈｃは、圧縮機車室２０中の係合部２３ａが形成されている領域内において、溝幅中心位置Ｐｃｃよりも軸線下流側Ｄａｄ（高圧側Ｄａｈ）の位置である。

【0081】

圧縮機車室２０の一対の壁板部２５のうち、軸線下流側Ｄａｄ（高圧側Ｄａｈ）の壁板部２５は、貫通孔２８により一部が欠けている。一方、一対の壁板部２５のうち、軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）の壁板部２５は、周方向Ｄｃの全域にわたって存在する。このため、運転状態の圧縮機１０では、前述したように、保持環３０に作用する軸線上流側Ｄａｕ向きの力により、保持環３０における凸部３６の上流端面３６ｕと圧縮機車室２０における溝２６の上流溝側面２６uとが接し、両面２６ｕ，３６ｕがシール面となる。

【0082】

本実施形態の偏芯ピン８０は、第一実施形態の偏芯ピン８０と同一である。

【0083】

本実施形態でも、第一実施形態と同様、準備工程後に、運転状態再現工程を実行する。準備工程が完了した段階で、圧縮機車室２０の溝２６内で、保持環３０の凸部３６は、軸線方向Ｄａのいずれかの位置に位置している。仮に、準備工程が完了した段階で、図１１に示すように、凸部３６の下流端面３６ｄが溝２６の下流溝側面２６ｄと接し、凸部３６の上流端面３６ｕが溝２６の上流溝側面２６uから軸線下流側Ｄａｄに離れているとする。すなわち、保持環３０が圧縮機車室２０に対して最も軸線下流側Ｄａｄ（高圧側Ｄｈ）に位置しているとする。本実施形態において、ピン操作工程で、ピン中心軸線Ａｐ（≒貫通中心位置Ｐｈｃ）を中心として偏芯ピン８０を回転させると、図１２に示すように、偏芯部８２が軸線上流側Ｄａｕに移動し、偏芯部８２の一部が溝２６の下流溝側面２６ｄよりも軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に位置するようになる。このため、偏芯部８２の一部が凸部３６の下流端面３６ｄに接して、凸部３６が形成されている保持環３０を軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に押す。この結果、保持環３０は、圧縮機車室２０に対して相対的に軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に移動し、凸部３６の上流端面３６ｕが溝２６の上流溝側面２６uと接するようになる。すなわち、保持環３０と圧縮機車室２０との軸線方向Ｄａの位置関係は、ピン操作工程を含む運転状態再現工程の実行で運転状態の圧縮機１０と同じになる。

【0084】

よって、本実施形態でも、運転状態再現工程の実行により、圧縮機１０の運転状態に近い状態でのチップクリアランスを測定することができる。

【0085】

なお、本実施形態では、図１１に示すように、車室脚部２２における軸線下流側Ｄａｄの面である下流端面２２ｄが周方向Ｄｃの全域に渡って存在している。しかしながら、この下流端面２２ｄは、一部切り欠かれていてもよい。

【0086】

偏芯ピン８０の強度を高めるために、偏芯ピン８０の外径を大きくしたい場合がある。この場合、偏芯ピン８０が挿入される車室脚部２２の貫通孔２８の径を大きくする必要がある。この貫通孔２８の径を大きくすると、前述の下流端面２２ｄが、一部切り欠かれる場合がある。そこで、この例を第二実施形態の変形例として、図１３及び図１４を参照して説明する。

【0087】

本変形例の偏芯ピン８０ａにおけるピン本体８１ａの外径は、第二実施形態の偏芯ピン８０におけるピン本体８１の外径よりも大きい。また、本変形例の偏芯ピン８０ａにおける偏芯部８２ａの外径は、第二実施形態の偏芯ピン８０における偏芯部８２の外径よりも大きい。このため、本変形例で、偏芯ピン８０ａが挿入される車室脚部２２の貫通孔２８ａの内径も、第二実施形態の車室脚部２２における貫通孔２８の内径よりも大きい。

【0088】

本変形例では、車室脚部２２の貫通孔２８ａにより、車室脚部２２の下流端面２２ｄが一部切り欠かれている。この切り欠き部２２ｃからは、偏芯ピン８０ａの一部が軸線下流側Ｄａｄに突出している。このように、車室脚部２２の下流端面２２ｄが一部切り欠かれていても、ピン中心軸線Ａｐを中心として、偏芯ピン８０ａを回転させることができる。このため、本変形例でも、偏芯ピン８０ａを回転させることで、第二実施形態と同様に、凸部３６の上流端面３６ｕと溝２６の上流溝側面２６uとを接触させることができ、両面３６ｕ，２６uがシール面となる。すなわち、本変形例でも、第二実施形態と同様、保持環３０と圧縮機車室２０との軸線方向Ｄａの位置関係は、ピン操作工程を含む運転状態再現工程の実行で運転状態の圧縮機１０と同じになる。

【0089】

よって、本変形例でも、運転状態再現工程の実行により、圧縮機１０の運転状態に近い状態でのチップクリアランスを測定することができる。

【0090】

「第三実施形態」
軸流流体機械の第三実施形態について、図１５を参照して説明する。

【0091】

本実施形態は、第一実施形態の変形例である。第一実施形態の運転状態再現構造は、貫通孔２８に挿通されるピンが偏芯ピン８０である。一方、本実施形態の運転状態再現構造は、貫通孔２８に挿通されるピンがテーパピン８５である。本実施形態の運転状態再現構造は、第一実施形態の運転状態再現構造の偏芯ピン８０がテーパピン８５に替わったことを除いて、第一実施形態の運転状態再現構造と同じ構造である。

【0092】

テーパピン８５は、貫通孔２８に挿通可能な円柱状のピン本体８６を有する。このピン本体８６で、ピン中心軸線Ａｐが延びるピン延在方向Ｄｐの第一の側Ｄｐ１の第一端部には、ピン延在方向Ｄｐに対して傾斜したテーパ面８７が形成されている。このテーパ面８７は、ピン延在方向Ｄｐの第二の側Ｄｐ２から第一の側Ｄｐ２に向かうに連れて次第に、ピン本体８６の外周面でピン中心軸線Ａｐを中心として互いに点対称な第一点ｐ１から第二点ｐ２の側に向かう側に傾斜している。

【0093】

本実施形態のピン操作工程では、テーパピン８５の第一端部を径方向内側Ｄｒｉに向け且つテーパ面８７を軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に向けて、このテーパピン８５を貫通孔２８内に押し込む。すなわち、貫通孔２８の内周面に対してテーパピン８５を相対移動させる。テーパピン８５を貫通孔２８内に押し込む過程で、テーパピン８５のテーパ面８７が、保持環３０の一対の壁板部３４のうち、軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）の壁板部３４に接する。具体的には、軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）の壁板部３４のうち、径方向外側Ｄｒｏを向く径方向外側面３５ｏと上流溝側面３５ｕとの角にテーパ面８７が接する。テーパ面８７が角に接した後も、テーパピン８５を押し込むと、テーパ面８７中で角に接する位置が軸線上流側Ｄａｕに移動する。このため、このテーパピン８５の押込みにより、壁板部３４を有する保持環３０は、このテーパピン８５より軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に押されて、圧縮機車室２０に対して相対的に軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に移動し、凸部２４の下流端面２４ｄが溝３５の下流溝側面３５ｄと接するようになる。すなわち、保持環３０と圧縮機車室２０との軸線方向Ｄａの位置関係は、このピン操作工程を含む運転状態再現工程の実行で運転状態の圧縮機１０と同じになる。

【0094】

よって、本実施形態でも、運転状態再現工程の実行により、圧縮機１０の運転状態に近い状態でのチップクリアランスを測定することができる。

【0095】

「第四実施形態」
軸流流体機械の第四実施形態について、図１６を参照して説明する。

【0096】

本実施形態は、第二実施形態の変形例である。第二実施形態の運転状態再現構造は、貫通孔２８に挿通されるピンが偏芯ピン８０である。一方、本実施形態の運転状態再現構造は、貫通孔２８に挿通されるピンがテーパピン８５である。本実施形態の運転状態再現構造は、第二実施形態の運転状態再現構造の偏芯ピン８０がテーパピン８５に替わったことを除いて、第二実施形態の運転状態再現構造と同じ構造である。

【0097】

テーパピン８５は、第三実施形態のテーパピン８５と同じである。

【0098】

本実施形態のピン操作工程でも、第三実施形態と同様、テーパピン８５の第一端部を径方向内側Ｄｒｉに向け且つテーパ面８７を軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に向けて、このテーパピン８５を貫通孔２８内に押し込む。すなわち、貫通孔２８の内周面に対してテーパピン８５を相対移動させる。テーパピン８５を貫通孔２８内に押し込む過程で、テーパピン８５のテーパ面８７が、保持環３０の凸部３６に接する。具体的には、凸部３６の部分で、径方向外側Ｄｒｏを向く径方向外側面３６ｏと下流端面３６ｄとの角にテーパ面８７が接する。テーパ面８７が角に接した後も、テーパピン８５を押し込むと、テーパ面８７中で角に接する位置が軸線上流側Ｄａｕに移動する。このため、このテーパピン８５の押込みにより、凸部３６を有する保持環３０は、このテーパピン８５より軸線上流側Ｄａｕ（低圧側Ｄａｌ）に押されて、凸部３６の上流端面３６ｕが溝２６の上流溝側面２６uと接するようになる。すなわち、保持環３０と圧縮機車室２０との軸線方向Ｄａの位置関係は、このピン操作工程を含む運転状態再現工程の実行で運転状態の圧縮機１０と同じになる。

【0099】

よって、本実施形態でも、運転状態再現工程の実行により、圧縮機１０の運転状態に近い状態でのチップクリアランスを測定することができる。

【0100】

なお、本実施形態及び第三実施形態において、テーパピン８５が挿通される貫通孔２８の形状は、円柱状である。しかしながら、この貫通孔２８の形状は、角柱状であってもよい。つまり、貫通孔２８の断面形状は、丸に限定されない。この場合、テーパピン８５の断面形状は、貫通孔２８の断面形状に合っていることが好ましい。

【0101】

「変形例」
以上の実施形態は、ガスタービン１の圧縮機１０のチップクリアランスを測定する例である。しかしながら、以上で説明したガスタービン１の圧縮機１０と同様、ロータと、静翼列と、保持環と、車室と、を有し、且つ保持環と車室とのそれぞれが互いに係合する係合部を有している軸流流体機械であれば、本発明に係る運転状態再現構造を適用することができ、以上で説明したチップクリアランス測定方法を実行することができる。

【0102】

例えば、以上で説明したガスタービン１のタービン５０も軸流流体機械で有る。しかも、このタービン５０も、図２を用いて説明したように、圧縮機１０と同様に、ロータ５１と、静翼列５８と、車室６０と、保持環７０と、を有し、且つ車室６０と保持環７０とのそれぞれが互いに係合する係合部６３，７３を有している。よって、このタービン５０に関しても、以上の各実施形態で説明したいずれかの運転状態再現構造を採用し、この運転状態再現構造を利用して、タービン５０の運転状態を再現した状態で、このタービン５０のチップクリアランスを測定してもよい。但し、圧縮機１０は、軸線下流側Ｄａｄが高圧側Ｄａｈで軸線上流側Ｄａｕが低圧側Ｄａｌであるのに対して、タービン５０は軸線下流側Ｄａｄが低圧側Ｄａｌで軸線上流側Ｄａｕが高圧側Ｄａｈである。このため、タービン５０に以上で説明したいずれかの運転状態再現構造を採用する場合、圧縮機１０の運転状態再現構造の貫通中心位置Ｐｈｃを基準にして、この運転状態再現構造を軸線方向Ｄａで対称な構造にすればよい。

【0103】

具体的には、例えば、タービン５０に第一実施形態の圧縮機１０における運転状態再現構造を採用する場合、図１７に示すように、貫通孔２８の中心軸の位置である貫通中心位置Ｐｈｃは、軸線方向Ｄａでタービン車室６０中の係合部６３が形成されている領域内において、軸線下流側Ｄａｄ（低圧側Ｄａｌ）に片寄った位置である。ここで、軸線下流側Ｄａｄに片寄った位置とは、タービン車室６０の係合部６３の軸線方向Ｄａにおける中心位置Ｐｐｃよりも軸線下流側Ｄａｄの位置である。また、タービン車室６０の係合部６３の軸線方向Ｄａにおける中心位置Ｐｐｃとは、この係合部６３が有する凸部２４の軸線方向Ｄａにおける中心位置、つまり凸幅中心位置である。よって、貫通中心位置Ｐｈｃは、タービン車室６０中の係合部６３が形成されている領域内において、凸幅中心位置Ｐｐｃよりも軸線下流側Ｄａｄ（低圧側Ｄａｌ）の位置である。

【0104】

周方向Ｄｃに延びる凸部２４は、貫通孔２８により一部が欠けている。具体的に、凸部２４の下流端面２４ｄは、周方向Ｄｃにおける貫通中心位置Ｐｈｃを含む部分が欠けている。この凸部２４の下流端面２４ｄは、軸線方向Ｄａで貫通中心位置Ｐｈｃよりも軸線下流Ｄａｄ（低圧側Ｄｌ）の位置である。一方、凸部２４の上流端面２４ｕは、周方向Ｄｃの全域にわたって存在する。この凸部２４の上流端面２４ｕは、軸線方向Ｄａで貫通中心位置Ｐｈｃよりも軸線上流側Ｄａｕ（高圧側Ｄｈ）の位置である。

【0105】

以上のように、タービン５０に第一実施形態の圧縮機１０における運転状態再現構造を採用する場合、タービン５０の運転状態再現構造は、第一実施形態の運転状態再現構造の貫通中心位置Ｐｈｃを基準にして、この運転状態再現構造を軸線方向Ｄａで対称にした構造になる。言い換えると、第一実施形態の運転状態再現構造を示す図６中の貫通中心位置Ｐｈｃを基準にして、同図が示す構造を軸線方向Ｄａで対称にした図が、タービン５０の運転状態再現構造を示す図１７と一致する。

【0106】

運転状態のタービン５０では、静翼５９を保持している保持環７０には軸線下流側Ｄａｄ向きの力が作用する。このため、運転状態のタービン５０では、保持環７０における溝３５の上流溝側面３５ｕとタービン車室６０における凸部２４の上流端面２４ｕとが接することになる。

【0107】

図１７に示す例で、ピン操作工程の実行で偏芯ピン８０を回転させると、偏芯ピン８０の偏芯部８２が軸線下流側Ｄａｄに移動して、偏芯部８２の一部が凸部２４の下流端面２４ｄよりも軸線下流側Ｄａｄ（低圧側Ｄａｌ）に位置するようになる。このため、偏芯部８２の一部が溝３５の下流溝側面３５ｄに接して、溝３５が形成されている保持環７０を軸線下流側Ｄａｄ（低圧側Ｄａｌ）に押す。この結果、保持環７０は、タービン車室６０に対して相対的に軸線下流側Ｄａｄ（低圧側Ｄａｌ）に移動し、凸部２４の上流端面２４ｕが溝３５の上流溝側面３５ｕと接するようになる。すなわち、保持環７０とタービン車室６０との軸線方向Ｄａの位置関係は、ピン操作工程（Ｓ２ｂ）を含む運転状態再現工程の実行で、運転状態のタービン５０と同じになる。

【0108】

また、タービン５０のように、軸線下流側が低圧側Ｄａｌである軸流流体機械に、第二実施形態の圧縮機１０における運転状態再現構造を採用する場合、このような流流体機械の運転状態再現構造は、第二実施形態の運転状態再現構造の貫通中心位置Ｐｈｃを基準にして、この運転状態再現構造を軸線方向Ｄａで対称にした構造になる。また、軸線下流側が低圧側Ｄａｌである軸流流体機械に、第三実施形態の圧縮機１０における運転状態再現構造を採用する場合、このような流流体機械の運転状態再現構造は、第三実施形態の運転状態再現構造の貫通中心位置Ｐｈｃを基準にして、この運転状態再現構造を軸線方向Ｄａで対称にした構造になる。軸線下流側が低圧側Ｄａｌである軸流流体機械に、第四実施形態の圧縮機１０における運転状態再現構造を採用する場合、このような軸流流体機械の運転状態再現構造は、第四実施形態の運転状態再現構造の貫通中心位置Ｐｈｃを基準にして、この運転状態再現構造を軸線方向Ｄａで対称にした構造になる。

【0109】

以上の実施形態では、図４を用いて説明したように、押し位置ＰＰｊ，ＰＰｐが四つであり、そのうち、上側の二つの押し位置ＰＰｊを除く、下側の二つの押し位置ＰＰｐが偏芯ピン８０による押し位置である。しかしながら、図１８に示すように、押し位置ＰＰｊ，ＰＰｐを三つにして、上側の二つの押し位置ＰＰｊを除く、下側の一つの押し位置を偏芯ピン８０による押し位置ＰＰｐにしてもよい。また、押し位置ＰＰｊ，ＰＰｐを五つにして、そのうち、上側の二つの押し位置ＰＰｊを除く、下側の三つの押し位置を偏芯ピン８０による押し位置ＰＰｐにしてもよい。

【0110】

以上の実施形態では、運転状態再現工程でジャッキJを用いることから、圧縮機車室２０の下半車室２０ｌに上半車室２０ｕが取り付けられていない状態で、運転状態再現工程及び測定工程を実行する。しかしながら、ジャッキJを用いず、ピンのみを用いて運転状態再現工程を実行する場合には、圧縮機車室２０の下半車室２０ｌに上半車室２０ｕが取り付けられている状態で、運転状態再現工程及び測定工程を実行することができる。この場合、図１９に示すように、例えば、ロータ軸線Ａｒよりも上側にピン８０による二つの押し位置ＰＰｐを設定し、ロータ軸線Ａｒよりも下側にもピン８０による二つの押し位置ＰＰｐを設定する。なお、ロータ軸線Ａｒよりも上側の押し位置ＰＰｐは一つであってもよい。また、ロータ軸線Ａｒよりも下側の押し位置ＰＰｐは三つ以上であってもよい。

【符号の説明】

【0111】

１：ガスタービン
２：ガスタービンロータ
５：ガスタービン車室
１０：圧縮機
１１：圧縮機ロータ
１２：ロータ軸
１３：動翼列
１４：動翼
１８：静翼列
１９：静翼
２０：圧縮機車室
２０ｕ：上半車室
２０ｌ：下半車室
２０ｆｕ，２０ｆｌ：フランジ
２１：車室本体
２２：車室脚部
２２ｃ：切り欠き部
２２ｄ：下流端面
２３，２３ａ：係合部
２４：凸部
２４ｕ：上流端面
２４ｄ：下流端面
２５：壁板部
２６：溝
２６ｕ：上流溝側面
２６ｄ：下流溝側面
２８，２８ａ：貫通孔
３０：保持環
３０ｌ：下部分保持環
３０ｕ：上部分保持環
３１：環本体
３１ｕ：上流側端面（低圧側端面）
３１ｄ：下流側端面（高圧側端面）
３１ｐ：ガスパス面
３２：環脚部
３３，３３ａ：係合部
３４：壁板部
３５：溝
３５ｕ：上流溝側面
３５ｄ：下流溝側面
３６：凸部
３６ｕ：上流端面
３６ｄ：下流端面
３９：空気圧縮流路
４０：燃焼器
５０：タービン
５１：タービンロータ
５２：ロータ軸
５３：動翼列
５４：動翼
５４ｂ：翼体
５４ｐ：プラットフォーム
５８：静翼列
５９：静翼
５９ｂ：翼体
５９ｏ：外側シュラウド
５９ｉ：内側シュラウド
６０：タービン車室
６１：車室本体
６２：車室脚部
６３：係合部
７０：保持環
７１：環本体
７２：環脚部
７３：係合部
７６：分割環
７６ｐ：ガスパス面
７８：遮熱環
７９：燃焼ガス流路
８０，８０ａ：偏芯ピン
８１，８１ａ：ピン本体
８２，８２ａ：偏芯部
８３：レンチ穴
８５：テーパピン
８６：ピン本体
８７：テーパ面
８９：蓋
Ｃ：チップクリアランス
Ｊ：ジャッキ
Ｓｕ：上流側空間
Ｓｄ：下流側空間
ｐ１：第一点
ｐ２：第二点
Ａｒ：ロータ軸線
Ｐｈｃ：貫通中心位置
Ｐｐｃ：係合部の中心位置（凸幅中心位置）
Ｐｃｃ：係合部の中心位置（溝幅中心位置）
Ａｐ：ピン中心軸線
Ａｄ：偏芯軸
ＰＰｊ：ジャッキによる押し位置
ＰＰｐ：ピンによる押し位置
Ｄａ：軸線方向
Ｄａｕ：軸線上流側
Ｄａｄ：軸線下流側
Ｄｃ：周方向
Ｄｒ：径方向
Ｄｒｉ：径方向内側
Ｄｒｏ：径方向外側
Ｄｈ：高圧側
Ｄｌ：低圧側
Ｄｐ：ピン延在方向
Ｄｐ１：第一の側
Ｄｐ２：第二の側

【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19】