特許 6971924 持ち上げ治具、蒸気タービンの分解方法、蒸気タービンの部品交換方法、及び蒸気タービンの製造方法

(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】6971924

(24)【登録日】2021年11月5日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】持ち上げ治具、蒸気タービンの分解方法、蒸気タービンの部品交換方法、及び蒸気タービンの製造方法

(51)【国際特許分類】

   F01D 25/28 20060101AFI20211111BHJP

   F01D 25/00 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   F01D25/28 E

   F01D25/00 X

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2018-129001(P2018-129001)

(22)【出願日】2018年7月6日

(65)【公開番号】特開2020-7956(P2020-7956A)

(43)【公開日】2020年1月16日

【審査請求日】2021年2月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】310010564

【氏名又は名称】三菱重工コンプレッサ株式会社

(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】佐々木 祐一

(72)【発明者】

【氏名】池野 恭一

【審査官】 所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１４９５２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２２０３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平４−９３７０２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｄ ２５／２８

Ｆ０１Ｄ ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線を中心として回転可能なロータと、鉛直方向の上方の上半車室と前記鉛直方向の下方の下半車室とに分割面で分割可能とされて前記ロータを覆う車室と、前記上半車室内に配置可能とされた上半仕切板と前記下半車室内に配置可能とされた下半仕切板とに分割面で分割可能とされて前記ロータの周方向に延びる仕切板と、を備える蒸気タービンにおける前記ロータ及び前記仕切板を持ち上げること可能な持ち上げ治具であって、
前記上半仕切板に固定可能とされた仕切板固定部と、
前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸線の延びる軸方向における前記ロータの一方の端部を支持可能な第一ロータ支持部と、
前記第一ロータ支持部に対して前記軸方向に離れた位置で前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸方向における前記ロータの他方の端部を支持可能な第二ロータ支持部と、を有する持ち上げ治具。

【請求項2】

前記第一ロータ支持部及び第二ロータ支持部は、前記鉛直方向における前記ロータの移動範囲を、前記上半仕切板と前記ロータとの間の前記鉛直方向における最小隙間の距離よりも短い範囲内となるように規制している請求項１に記載の持ち上げ治具。

【請求項3】

前記第一ロータ支持部は、前記ロータが挿通可能な第一挿通孔を有し、
前記第二ロータ支持部は、前記ロータが挿通可能な第二挿通孔を有し、
前記第一挿通孔及び第二挿通孔は、前記最小隙間の距離よりも、前記鉛直方向における前記ロータの外周面に対する前記第一挿通孔及び前記第二挿通孔の内周面までの距離が小さい請求項２に記載の持ち上げ治具。

【請求項4】

前記第一ロータ支持部及び前記第二ロータ支持部の少なくとも一方は、前記軸方向における前記ロータの位置を規制する軸方向位置規制部を有する請求項１から請求項３の何れか一項に記載の持ち上げ治具。

【請求項5】

前記蒸気タービンは、前記車室の外部で前記ロータを回転可能に支持する軸受部を備え、
前記軸受部は、
潤滑油を利用して前記ロータを支持する軸受本体と、
前記軸受本体を収容する軸受ハウジングと、
前記ロータの外周面から窪むように形成された油切溝に対して間隔を空けて設けられ、前記軸受ハウジング内から外部への潤滑油の漏れを抑制する油切部とを有し、
前記軸方向位置規制部は、前記油切溝に挿入可能な規制凸部を有する請求項４に記載の持ち上げ治具。

【請求項6】

軸線を中心として回転可能なロータと、鉛直方向の上方の上半車室と前記鉛直方向の下方の下半車室とに分割面で分割可能とされて前記ロータを覆う車室と、前記上半車室内に配置可能とされた上半仕切板と前記下半車室内に配置可能とされた下半仕切板とに分割面で分割可能とされて前記ロータの周方向に延びる仕切板と、を備える蒸気タービンの分解方法であって、
前記上半仕切板に固定可能とされた仕切板固定部と、前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸線の延びる軸方向における前記ロータの一方の端部を支持可能な第一ロータ支持部と、前記第一ロータ支持部に対して前記軸方向に離れた位置で前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸方向における前記ロータの他方の端部を支持可能な第二ロータ支持部と、を有する持ち上げ治具を準備する持ち上げ治具準備工程と、
前記下半車室上に載置されている前記上半車室を前記鉛直方向の上方に持ち上げて取り外し、前記上半仕切板の上方を開放する上方開放工程と、
前記上方開放工程後に、前記下半車室の内周側に配置された状態の前記下半仕切板に固定された前記上半仕切板を前記仕切板固定部に固定するとともに、前記第一ロータ支持部及び第二ロータ支持部で前記ロータを支持するように、前記持ち上げ治具準備工程で準備された前記持ち上げ治具を取り付ける持ち上げ治具取り付け工程と、
前記持ち上げ治具取り付け工程後に、前記持ち上げ治具を前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方に持ち上げて、前記下半車室から前記ロータ及び前記仕切板を取り外す内部品取り外し工程と、を含む蒸気タービンの分解方法。

【請求項7】

請求項６に記載の蒸気タービンの分解方法と、
前記仕切板固定部に前記上半仕切板を固定するとともに、前記第一ロータ支持部及び第二ロータ支持部で前記ロータを支持させた後に、前記下半仕切板を前記上半仕切板に固定し、前記持ち上げ治具に対する前記ロータ及び前記仕切板の相対位置が保持された保持体を準備する保持体準備工程と、
前記保持体準備工程で準備された前記保持体を前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から降下させ、前記下半車室の内周側に前記下半仕切板を配置する保持体配置工程と、
前記保持体配置工程後に、前記ロータ及び前記上半仕切板から前記持ち上げ治具を取り外す持ち上げ治具取り外し工程と、
前記持ち上げ治具取り外し工程後に、前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から前記上半車室を降下させて前記上半車室の内周側に前記上半仕切板が配置させ、前記上半車室の分割面と前記下半車室の分割面とを互いに接触させる上半車室配置工程と、含み、
前記保持体配置工程は、前記蒸気タービンの分解方法における前記内部品取り外し工程後に実施される蒸気タービンの部品交換方法。

【請求項8】

前記保持体準備工程前に、前記上半仕切板、前記下半仕切板、及び前記ロータを新たに準備する新部品準備工程を含み、
前記保持体準備工程では、前記保持体は、前記新部品準備工程で新たに準備された前記上半仕切板、前記下半仕切板、及び前記ロータを用いて形成される請求項７に記載の蒸気タービンの部品交換方法。

【請求項9】

軸線を中心として回転可能なロータと、鉛直方向の上方の上半車室と前記鉛直方向の下方の下半車室とに分割面で分割可能とされて前記ロータを覆う車室と、前記上半車室内に配置可能とされた上半仕切板と前記下半車室内に配置可能とされた下半仕切板とに分割面で分割可能とされて前記ロータの周方向に延びる仕切板と、を備える蒸気タービンの製造方法であって、
前記ロータ、前記上半車室、前記下半車室、前記上半仕切板、及び前記下半仕切板、を準備する部品準備工程と、
前記部品準備工程で準備された前記上半仕切板に固定可能とされた仕切板固定部と、前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸線の延びる軸方向における前記ロータの一方の端部を支持可能な第一ロータ支持部と、前記第一ロータ支持部に対して前記軸方向に離れた位置で前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸方向における前記ロータの他方の端部を支持可能な第二ロータ支持部と、を有する持ち上げ治具を準備する持ち上げ治具準備工程と、
前記持ち上げ治具準備工程で準備された前記持ち上げ治具における前記仕切板固定部に前記上半仕切板を固定するとともに、前記第一ロータ支持部及び第二ロータ支持部で前記ロータを支持させた後に、前記下半仕切板を前記上半仕切板に固定し、前記持ち上げ治具に対する前記ロータ及び前記仕切板の相対位置が保持された保持体を準備する保持体準備工程と、
前記保持体準備工程で準備された前記保持体を、前記部品準備工程で準備された前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から降下させ、前記下半車室の内周側に前記下半仕切板を配置する保持体配置工程と、
前記保持体配置工程後に、前記ロータ及び前記上半仕切板から前記持ち上げ治具を取り外す持ち上げ治具取り外し工程と、
前記持ち上げ治具取り外し工程後に、前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から前記上半車室を降下させて前記上半車室の内周側に前記上半仕切板が配置させ、前記上半車室の分割面と前記下半車室の分割面とを互いに接触させる上半車室配置工程と、含む蒸気タービンの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、持ち上げ治具、蒸気タービンの分解方法、蒸気タービンの部品交換方法、及び蒸気タービンの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

蒸気タービンは、軸線を中心として回転するロータと、このロータを覆う車室とを備えている。ロータは、軸線を中心として軸方向に延びるロータ軸と、ロータ軸の周りに複数配置された動翼とを有する。車室には、ロータ周りに複数配置された静翼（ノズル）を有する仕切板が各動翼の上流側に固定されている。このような蒸気タービンでは、その組立等の観点から、円筒状の車室及び環状の仕切板が上下に分割された構造を有するものがある。

【0003】

特許文献１には、上下に分割されたケーシング（車室）及び内部ケーシング（仕切板）を備える蒸気タービンの組立方法が記載されている。この蒸気タービンの組立方法では、内部ケーシングの内径を上半部品を組み立てる前後で測定して変化量を求めている。これにより、組み立て時のケーシングの芯出し調整が簡略化されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平６−５５３８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、車室及び仕切板が上下に分割された構造を有する蒸気タービンを組み立てる場合には、下半車室に対して下半仕切板を配置した後に、ロータ、上半仕切板、及び上半車室の順に部品が配置される。また、蒸気タービンをメンテナンスしたり、解体する場合には、逆に、上半車室、上半仕切板、ロータ、及び下半仕切板の順で部品が取り外されていく。そのため、蒸気タービンの分解又は組み立てを完了させるまでに多くの時間を要する。さらに、蒸気タービンが大型になれば、一つ一つの作業が大掛かりとなり、数週間の時間を要する場合もある。そのため、分解及び組み立てを短時間で行うことが望まれている。

【0006】

本発明は、上記要望に応えるためになされたものであって、分解及び組み立てを短時間で行うことが可能な持ち上げ治具、蒸気タービンの分解方法、蒸気タービンの部品交換方法、及び蒸気タービンの製造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】

【0007】

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係る持ち上げ治具は、軸線を中心として回転可能なロータと、鉛直方向の上方の上半車室と前記鉛直方向の下方の下半車室とに分割面で分割可能とされて前記ロータを覆う車室と、前記上半車室内に配置可能とされた上半仕切板と前記下半車室内に配置可能とされた下半仕切板とに分割面で分割可能とされて前記ロータの周方向に延びる仕切板と、を備える蒸気タービンにおける前記ロータ及び前記仕切板を持ち上げること可能な持ち上げ治具であって、前記上半仕切板に固定可能とされた仕切板固定部と、前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸線の延びる軸方向における前記ロータの一方の端部を支持可能な第一ロータ支持部と、前記第一ロータ支持部に対して前記軸方向に離れた位置で前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸方向における前記ロータの他方の端部を支持可能な第二ロータ支持部と、を有する。

【0008】

このような構成によれば、仕切板とロータとを一つの治具で同時に持ち上げることができる。さらに、上半仕切板が固定されている仕切板固定部に対して、ロータを支持している第一ロータ支持部及び第二ロータ支持部が一体に形成されている。そのため、ロータ及び仕切板を移動させても、上半仕切板に対するロータの相対位置を大きくずらすことなく維持することができる。したがって、ロータ及び仕切板を移動させる際の位置調整等の作業が短縮できる。

【0009】

また、本発明の第二態様に係る持ち上げ治具では、第一態様において、前記第一ロータ支持部及び第二ロータ支持部は、前記鉛直方向における前記ロータの移動範囲を、前記上半仕切板と前記ロータとの間の前記鉛直方向における最小隙間の距離よりも短い範囲内となるように規制していてもよい。

【0010】

このような構成によれば、持ち上げ治具によってロータ及び仕切板を移動させても、移動中に上半仕切板に対してロータが相対的に大きく移動してしまうことを抑えることができる。したがって、仕切板とロータとが接触してしまうことを防ぐことができる。

【0011】

また、本発明の第三態様に係る持ち上げ治具では、第一または第二態様において、前記第一ロータ支持部は、前記ロータが挿通可能な第一挿通孔を有し、前記第二ロータ支持部は、前記ロータが挿通可能な第二挿通孔を有し、前記第一挿通孔及び第二挿通孔は、前記最小隙間の距離よりも、前記鉛直方向における前記ロータの外周面に対する前記第一挿通孔及び前記第二挿通孔の内周面までの距離が小さくてもよい。

【0012】

このような構成によれば、持ち上げ治具によってロータ及び仕切板を移動中に、仕切板に対するロータの相対位置がずれても、ロータと仕切板とが接触してしまう前に、ロータの外周面が第一挿通孔及び第二挿通孔の内周面に接触する。したがって、移動中にロータと仕切板とが接触してしまうことを防ぐことができる。

【0013】

また、本発明の第四態様に係る持ち上げ治具では、第一から第三態様の何れか一つにおいて、前記第一ロータ支持部及び前記第二ロータ支持部の少なくとも一方は、前記軸方向における前記ロータの位置を規制する軸方向位置規制部を有していてもよい。

【0014】

このような構成によれば、第一ロータ支持部及び第二ロータ支持部によって、持ち上げ治具によってロータ及び仕切板を移動させても、移動中のロータの軸方向への移動を抑えることができる。したがって、移動中にロータと仕切板とが接触してしまうことを防ぐことができる。

【0015】

また、本発明の第五態様に係る持ち上げ治具では、第一から第四態様の何れか一つにおいて、前記蒸気タービンは、前記車室の外部で前記ロータを回転可能に支持する軸受部を備え、前記軸受部は、潤滑油を利用して前記ロータを支持する軸受本体と、前記軸受本体を収容する軸受ハウジングと、前記ロータの外周面から窪むように形成された油切溝に対して間隔を空けて設けられ、前記軸受ハウジング内から外部への潤滑油の漏れを抑制する油切部とを有し、前記軸方向位置規制部は、前記油切溝に挿入可能な規制凸部を有していてもよい。

【0016】

このような構成によれば、規制凸部によって、移動中のロータの軸方向への移動を油切溝を利用して規制することができる。

【0017】

また、本発明の第六態様に係る蒸気タービンの分解方法は、軸線を中心として回転可能なロータと、鉛直方向の上方の上半車室と前記鉛直方向の下方の下半車室とに分割面で分割可能とされて前記ロータを覆う車室と、前記上半車室内に配置可能とされた上半仕切板と前記下半車室内に配置可能とされた下半仕切板とに分割面で分割可能とされて前記ロータの周方向に延びる仕切板と、を備える蒸気タービンの分解方法であって、前記上半仕切板に固定可能とされた仕切板固定部と、前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸線の延びる軸方向における前記ロータの一方の端部を支持可能な第一ロータ支持部と、前記第一ロータ支持部に対して前記軸方向に離れた位置で前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸方向における前記ロータの他方の端部を支持可能な第二ロータ支持部と、を有する持ち上げ治具を準備する持ち上げ治具準備工程と、前記下半車室上に載置されている前記上半車室を前記鉛直方向の上方に持ち上げて取り外し、前記上半仕切板の上方を開放する上方開放工程と、前記上方開放工程後に、前記下半車室の内周側に配置された状態の前記下半仕切板に固定された前記上半仕切板を前記仕切板固定部に固定するとともに、前記第一ロータ支持部及び第二ロータ支持部で前記ロータを支持するように、前記持ち上げ治具準備工程で準備された前記持ち上げ治具を取り付ける持ち上げ治具取り付け工程と、前記持ち上げ治具取り付け工程後に、前記持ち上げ治具を前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方に持ち上げて、前記下半車室から前記ロータ及び前記仕切板を取り外す内部品取り外し工程と、を含む。

【0018】

このような構成によれば、持ち上げ治具によって、下半車室からロータ及び仕切板を同時に取り外すことができる。蒸気タービンを分解時の作業時間を短縮することができる。

【0019】

また、本発明の第七態様に係る蒸気タービンの部品交換方法は、第六態様の蒸気タービンの分解方法と、前記仕切板固定部に前記上半仕切板を固定するとともに、前記第一ロータ支持部及び第二ロータ支持部で前記ロータを支持させた後に、前記下半仕切板を前記上半仕切板に固定し、前記持ち上げ治具に対する前記ロータ及び前記仕切板の相対位置が保持された保持体を準備する保持体準備工程と、前記保持体準備工程で準備された前記保持体を前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から降下させ、前記下半車室の内周側に前記下半仕切板を配置する保持体配置工程と、前記保持体配置工程後に、前記ロータ及び前記上半仕切板から前記持ち上げ治具を取り外す持ち上げ治具取り外し工程と、前記持ち上げ治具取り外し工程後に、前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から前記上半車室を降下させて前記上半車室の内周側に前記上半仕切板が配置させ、前記上半車室の分割面と前記下半車室の分割面とを互いに接触させる上半車室配置工程と、含み、前記保持体配置工程は、前記蒸気タービンの分解方法における前記内部品取り外し工程後に実施される。

【0020】

このような構成によれば、保持体を事前に準備しておいて下半車室に取り付けることで、下半車室に対してロータ及び仕切板を配置する際の部品間の位置調整を省くことができる。したがって、メンテナンス時のように蒸気タービンの内部品を交換する際の作業時間を大きく短縮することができる。

【0021】

また、本発明の第八態様に係る蒸気タービンの部品交換方法では、第七態様において、前記上半仕切板、前記下半仕切板、及び前記ロータを新たに準備する新部品準備工程と、前記保持体準備工程では、前記保持体は、前記新部品準備工程で新たに準備された前記上半仕切板、前記下半仕切板、及び前記ロータを用いて形成されてもよい。

【0022】

このような構成によれば、新たな部品で保持体を形成することで、下半車室からロータ及び仕切板を取り外した後、直ちに下半車室にロータ及び仕切板を取り付けることができる。したがって、取り外したロータ及び仕切板に対して補修等を行った後に戻す場合に比べて、蒸気タービンを運転可能な状態にするまでの時間を大きく短縮することができる。

【0023】

また、本発明の第九態様に係る蒸気タービンの製造方法は、軸線を中心として回転可能なロータと、鉛直方向の上方の上半車室と前記鉛直方向の下方の下半車室とに分割面で分割可能とされて前記ロータを覆う車室と、前記上半車室内に配置可能とされた上半仕切板と前記下半車室内に配置可能とされた下半仕切板とに分割面で分割可能とされて前記ロータの周方向に延びる仕切板と、を備える蒸気タービンの製造方法であって、前記ロータ、前記上半車室、前記下半車室、前記上半仕切板、及び前記下半仕切板、を準備する部品準備工程と、前記部品準備工程で準備された前記上半仕切板に固定可能とされた仕切板固定部と、前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸線の延びる軸方向における前記ロータの一方の端部を支持可能な第一ロータ支持部と、前記第一ロータ支持部に対して前記軸方向に離れた位置で前記仕切板固定部と一体に形成され、前記軸方向における前記ロータの他方の端部を支持可能な第二ロータ支持部と、を有する持ち上げ治具を準備する持ち上げ治具準備工程と、前記持ち上げ治具準備工程で準備された前記持ち上げ治具における前記仕切板固定部に前記上半仕切板を固定するとともに、前記第一ロータ支持部及び第二ロータ支持部で前記ロータを支持させた後に、前記下半仕切板を前記上半仕切板に固定し、前記持ち上げ治具に対する前記ロータ及び前記仕切板の相対位置が保持された保持体を準備する保持体準備工程と、前記保持体準備工程で準備された前記保持体を、前記部品準備工程で準備された前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から降下させ、前記下半車室の内周側に前記下半仕切板を配置する保持体配置工程と、前記保持体配置工程後に、前記ロータ及び前記上半仕切板から前記持ち上げ治具を取り外す持ち上げ治具取り外し工程と、前記持ち上げ治具取り外し工程後に、前記下半車室に対して前記鉛直方向の上方から前記上半車室を降下させて前記上半車室の内周側に前記上半仕切板が配置させ、前記上半車室の分割面と前記下半車室の分割面とを互いに接触させる上半車室配置工程と、含む。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、短時間で蒸気タービンを分解及び組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態の蒸気タービンの断面図である。

【図2】本発明の持ち上げ治具で持ち上げられたロータ及び仕切板を説明する断面図である。

【図3】本発明の持ち上げ治具が取り付けられた油切部付近を説明する要部断面図である。

【図4】本発明の第一実施形態の蒸気タービンの部品交換方法のフロー図である。

【図5】本発明の外部ハウジング取り外し工程を説明する断面図である。

【図6】本発明の上半車室取り外し工程を説明する断面図である。

【図7】本発明の内部ハウジング取り外し工程を説明する断面図である。

【図8】本発明の油切部取り外し工程を説明する断面図である。

【図9】本発明の持ち上げ治具取り付け工程を説明する断面図である。

【図10】本発明の第二実施形態の蒸気タービンの製造方法のフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態の蒸気タービン１について、図面を参照して詳細に説明する。
蒸気タービン１は、図１に示すように、ロータ２と、仕切板３と、車室４と、軸受部５と、を備えている。

【0027】

ロータ２は、軸線Ａｒを中心として回転可能とされている。ロータ２は、軸線Ａｒを中心として軸方向Ｄａに延びているロータ軸２１と、このロータ軸２１に対する周方向Ｄｃに並んでロータ軸２１に固定されている複数の動翼２２とを有している。

【0028】

なお、以下では、軸線Ａｒが延びている方向が軸方向Ｄａとされる。軸線Ａｒを基準にした径方向が単に径方向Ｄｒとされる。径方向Ｄｒのうち、図１の紙面上方方向が鉛直方向Ｄｖとされる。また、図１の左右方向が、鉛直方向Ｄｖと直交する水平方向Ｄｈとされる。また、軸線Ａｒを中心とするロータ２周りの方向が周方向Ｄｃとされる。

【0029】

仕切板３は、ロータ２の外周側に配置されている。仕切板３は、軸線Ａｒを中心として環状をなしている。環状の仕切板３には、径方向Ｄｒにおける仕切板３の中間付近であって、ロータ２の動翼２２よりも軸方向Ｄａにおける上流側の位置に、周方向Ｄｃに並ぶ複数の静翼（ノズル）３０が設けられている。蒸気タービン１では、ロータ軸２１の外周側及び環状の仕切板３の中間付近の筒状の空間、言い換えると、動翼２２及び静翼３０が配置されている空間が作動流体である蒸気が流れる蒸気流路となる。環状の仕切板３は、ロータ２の軸線Ａｒを基準に鉛直方向Ｄｖの上方の上半仕切板３１と、下方の下半仕切板３２とを有している。上半仕切板３１及び下半仕切板３２の説明は後述する。

【0030】

車室４は、仕切板３の外周側に配置されている。車室４は、軸線Ａｒを中心として筒状をなしている。軸方向Ｄａにおける車室４の両端に形成された開口からロータ軸２１が突出している。筒状の車室４の両端の開口には、ロータ軸２１との間をシールするラビリンスシール等を備えたシール装置４５が設けられている。また、車室４には、蒸気流路に蒸気を導く吸込口４７と、蒸気流路を流通した蒸気を外部に排出する排出口４８とが形成されている。車室４は、ロータ２の軸線Ａｒを基準に上方の上半車室４１と、下方の下半車室４２とを有している。

【0031】

上半車室４１は、周方向Ｄｃに延びている。上半車室４１は、軸線Ａｒと直交する断面が、軸線Ａｒを中心とする半円環状をなしている。上半車室４１は、ロータ２及び仕切板３が収容可能なように、鉛直方向Ｄｖの下方を向いて開口している。上半車室４１は、周方向Ｄｃの両端に分割面（上半車室分割面）を有する。上半車室４１の分割面は、鉛直方向Ｄｖの下方を向く水平面である。

【0032】

下半車室４２は、周方向Ｄｃに延びている。下半車室４２は、軸線Ａｒと直交する断面が、軸線Ａｒを中心とする半円環状をなしている。下半車室４２の内径は、上半車室４１の内径と同じ大きさで形成されている。下半車室４２は、ロータ２及び仕切板３が収容可能なように、鉛直方向Ｄｖの上方を向いて開口している。下半車室４２は、周方向Ｄｃの両端に分割面（下半車室分割面）を有する。下半車室４２の分割面は、鉛直方向Ｄｖの上方を向く水平面である。下半車室４２に対して上半車室４１が鉛直方向Ｄｖの上方に載置され、分割面が互いに接触した状態で不図示のボルト等の締結部材で固定される。これにより、車室４が形成されている。

【0033】

上半仕切板３１は、周方向Ｄｃに延びている。上半仕切板３１は、上半車室４１の内側に収容された状態で、上半車室４１に固定されている。上半仕切板３１は、軸線Ａｒと直交する断面が、軸線Ａｒを中心とする半円環状をなしている。上半仕切板３１は、ロータ２が嵌まり込むように、鉛直方向Ｄｖの下方を向いて開口している。上半仕切板３１は、周方向Ｄｃの両端に分割面（上半仕切板分割面）を有する。上半仕切板３１の分割面は、鉛直方向Ｄｖの下方を向く水平面である。

【0034】

下半仕切板３２は、周方向Ｄｃに延びている。下半仕切板３２は、下半車室４２の内側に収容された状態で、下半車室４２に固定されている。下半仕切板３２は、軸線Ａｒと直交する断面が、軸線Ａｒを中心とする半円環状をなしている。下半仕切板３２は、ロータ２が嵌まり込むように、鉛直方向Ｄｖの上方を向いて開口している。下半仕切板３２は、周方向Ｄｃの両端に分割面（下半仕切板分割面）を有する。下半仕切板３２の分割面は、鉛直方向Ｄｖの上方を向く水平面である。下半仕切板３２に対して上半仕切板３１が鉛直方向Ｄｖの上方に載置され、分割面が互いに接触した状態で不図示のボルト等の締結部材で固定される。これにより、仕切板３が形成されている。

【0035】

軸受部５は、軸線Ａｒを中心としてロータ軸２１を回転可能に支持している。軸受部５は、車室４の外部に配置されている。軸受部５は、第一軸受部５１と、第二軸受部５２とを有している。

【0036】

第一軸受部５１は、車室４に対して軸方向Ｄａの一方側（蒸気タービン１における上流側）に設けられている。第一軸受部５１は、第一軸受本体６１と、第一軸受ハウジング７１とを、第一油切部８１とを有している。

【0037】

第一軸受本体６１は、潤滑油を利用してロータ２を支持している。本実施形態の第一軸受本体６１は、潤価油を利用するタイプのジャーナル軸受６６及びスラスト軸受６７である。ジャーナル軸受６６は、ロータ軸２１に作用する径方向Ｄｒへの荷重を受けている。スラスト軸受６７は、ロータ軸２１に作用する軸方向Ｄａへの荷重を受けている。スラスト軸受６７は、ジャーナル軸受６６に対して軸方向Ｄａの一方側（車室４から離れた位置）に配置されている。

【0038】

第一軸受ハウジング７１は、第一軸受本体６１を収容している。第一軸受ハウジング７１は、第一ハウジング７１１と、第一軸受台冠７１２とを有している。第一ハウジング７１１は、ジャーナル軸受６６及びスラスト軸受６７を覆う箱状の部材である。第一ハウジング７１１には、ジャーナル軸受６６及びスラスト軸受６７が固定されている。第一ハウジング７１１は、ロータ軸２１が貫通するように、ロータ軸２１が挿通可能な貫通孔が二つ形成されている。第一軸受台冠７１２は、床面上に設置されて第一ハウジング７１１を支持している。第一軸受台冠７１２は、車室４に対して軸方向Ｄａの一方側に設けられている。第一軸受台冠７１２は、第一ハウジング７１１を覆っている。第一軸受台冠７１２は、軸方向Ｄａにおける一方側のロータ軸２１の端部を覆うように、ロータ軸２１が挿通可能な貫通孔が一つのみ形成されている。

【0039】

第一油切部８１は、第一軸受台冠７１２内から外部への潤滑油の漏れを抑制している。第一油切部８１は、第一軸受台冠７１２における貫通孔の内周面とロータ軸２１の外周面との間に設けられている。第一油切部８１は、ロータ２の外周面から窪むように形成された油切溝５５（図１０参照）に対して間隔を空けるように第一軸受台冠７１２に固定されている。第一油切部８１は、ロータ軸２１と第一軸受台冠７１２との隙間に油切溝５５やフィン（不図示）によって凹凸を設けたもので、遠心力を利用して潤滑剤の漏れを防止している。

【0040】

第一軸受部５１は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。したがって、第一軸受部５１において、第一軸受本体６１、第一ハウジング７１１、第一軸受台冠７１２、及び第一油切部８１は、軸線Ａｒを通る水平面を分割面として、鉛直方向Ｄｖの上下に分割可能とされている。具体的には、第一軸受本体６１は、上半第一軸受本体６１ａと、下半第一軸受本体６１ｂとに分割可能とされている。第一ハウジング７１１は、上半第一ハウジング７１１ａと、下半第一ハウジング７１１ｂとに分割可能とされている。上半第一ハウジング７１１ａには、上半第一軸受本体６１ａが固定されている。下半第一ハウジング７１１ｂには、下半第一軸受本体６１ｂが固定されている。第一軸受台冠７１２は、第一冠７１２ａと、第一軸受台７１２ｂとに分割可能とされている。第一油切部８１は、上半第一油切部８１ａと、下半第一油切部８１ｂとに分割可能とされている。

【0041】

第二軸受部５２は、車室４に対して軸方向Ｄａの他方側（蒸気タービン１における下流側）に設けられている。第二軸受部５２は、第二軸受本体６２と、第二軸受ハウジング７２とを、第二油切部８２とを有している。

【0042】

第二軸受本体６２は、潤滑油を利用してロータ２を支持している。本実施形態の第二軸受本体６２は、潤価油を利用するタイプのジャーナル軸受６６である。第二軸受本体６２であるジャーナル軸受６６は、第一軸受本体６１のジャーナル軸受６６と同一のものである。

【0043】

第二軸受ハウジング７２は、第二軸受本体６２を収容している。第二軸受ハウジング７２は、第二ハウジング７２１と、第二軸受台冠７２２とを有している。第二ハウジング７２１は、ジャーナル軸受６６を覆い、第一ハウジング７１１よりも小さな箱状の部材である。第二ハウジング７２１には、ジャーナル軸受６６が固定されている。第二ハウジング７２１は、ロータ軸２１が貫通するように、ロータ軸２１が挿通可能な貫通孔が二つ形成されている。第二軸受台冠７２２は、床面上に設置されて第二ハウジング７２１を支持している。第二軸受台冠７２２は、車室４に対して軸方向Ｄａの他方側に設けられている。つまり、第二軸受台冠７２２は、第一軸受台冠７１２に対して車室４を挟んで軸方向Ｄａの反対側に設けられている。第二軸受台冠７２２は、第二ハウジング７２１を覆っている。第二軸受台冠７２２は、軸方向Ｄａにおける他方側のロータ軸２１の端部を覆うように、ロータ軸２１が挿通可能な貫通孔が一つのみ形成されている。

【0044】

第二油切部８２は、第二軸受台冠７２２内から外部への潤滑油の漏れを抑制している。第二油切部８２は、第一油切部８１と同様の構造を有している。つまり、第二油切部８２は、車室４に対して軸方向Ｄａの他方側に形成された油切溝５５に対応する位置に設けられている。第二油切部８２は、第二軸受台冠７２２における貫通孔の内周面とロータ軸２１の外周面との間に設けられている。

【0045】

第二軸受部５２は、軸線Ａｒを通る水平面を基準に上下に分割可能とされている。したがって、第二軸受部５２において、第二軸受本体６２、第二ハウジング７２１、第二軸受台冠７２２、及び第二油切部８２は、軸線Ａｒを通る水平面を分割面として、鉛直方向Ｄｖの上下に分割可能とされている。具体的には、第二軸受本体６２は、上半第二軸受本体６２ａと、下半第二軸受本体６２ｂとに分割可能とされている。第二ハウジング７２１は、上半第二ハウジング７２１ａと、下半第二ハウジング７２１ｂとに分割可能とされている。上半第二ハウジング７２１ａには、上半第二軸受本体６２ａが固定されている。下半第二ハウジング７２１ｂには、下半第二軸受本体６２ｂが固定されている。第二軸受台冠７２２は、第二冠７２２ａと、第二軸受台７２２ｂとに分割可能とされている。第二油切部８２は、上半第二油切部８２ａと、下半第二油切部８２ｂとに分割可能とされている。

【0046】

次に、本実施形態におけるロータ２及び仕切板３を持ち上げること可能な持ち上げ治具１０について説明する。
図２に示すように、持ち上げ治具１０は、蒸気タービン１の部品の中で、ロータ２及び仕切板３を同時に持ち上げること可能とされている。本実施形態の持ち上げ治具１０は、仕切板固定部１００と、第一ロータ支持部１１０と、第二ロータ支持部１２０とを有している。

【0047】

仕切板固定部１００は、複数の上半仕切板３１が固定可能とされている。仕切板固定部１００は、不図示のボルト等の締結部材で、外部から各上半仕切板３１に固定可能とされている。仕切板固定部１００は、ロータ軸２１における第一油切部８１に対応する油切溝５５が形成された位置から第二油切部８２に対応する油切溝５５が形成された位置まで軸方向Ｄａに延びている。つまり、仕切板固定部１００は、軸方向Ｄａにおける車室４の長さよりも長く形成されている。また、仕切板固定部１００の外周面には、アイボルト等のワイヤを固定可能な部材が軸方向Ｄａに離れて固定されている。

【0048】

第一ロータ支持部１１０は、仕切板固定部１００と一体に形成されている。第一ロータ支持部１１０は、仕切板固定部１００の軸方向Ｄａの一方側の端部から仕切板固定部１００の延びる方向（軸方向Ｄａ）と直交する方向（径方向Ｄｒ）に延びている。第一ロータ支持部１１０は、軸方向Ｄａにおけるロータ軸２１の一方の端部を支持可能とされている。第一ロータ支持部１１０には、ロータ軸２１が挿通可能な第一挿通孔１１１が形成されている。第一挿通孔１１１は、ロータ軸２１を支持した際に、第一挿通孔１１１の中心軸の径方向Ｄｒの位置が軸線Ａｒと一致するように形成されている。第一挿通孔１１１は、円形状をなして第一ロータ支持部１１０を軸方向Ｄａに貫通する孔である。

【0049】

第一ロータ支持部１１０は、第一挿通孔１１１の中心線を通る水平面を分割面として、鉛直方向Ｄｖの上下に分割可能とされている。具体的には、第一ロータ支持部１１０は、仕切板固定部１００と一体とされた第一ロータ支持部本体１１５と、第一ロータ支持部本体１１５に対して不図示のボルト等の締結部材で固定可能な第一ロータ支持部分割体１１６とを有している。第一ロータ支持部本体１１５は、第一挿通孔１１１の上半部分を形成するように、鉛直方向Ｄｖの下方を向く端面から鉛直方向Ｄｖの上方に向かって窪む凹部を有している。第一ロータ支持部分割体１１６は、第一挿通孔１１１の下半部分を形成するように、鉛直方向Ｄｖの上方を向く端面から鉛直方向Ｄｖの下方に向かって窪む凹部を有している。

【0050】

第一ロータ支持部１１０は、鉛直方向Ｄｖにおけるロータ２の移動範囲を、上半仕切板３１とロータ２との間の鉛直方向Ｄｖにおける最小隙間の距離よりも短い範囲内となるように規制している。具体的には、上半仕切板３１とロータ２との間の鉛直方向Ｄｖにおける隙間は、上半仕切板３１の径方向Ｄｒ内側の端部と、ロータ軸２１の外周面との間で最も小さくなっている。本実施形態の第一ロータ支持部１１０では、上半仕切板３１の径方向Ｄｒ内側の端部とロータ軸２１の外周面との間の隙間の距離よりも、鉛直方向Ｄｖにおけるロータ軸２１の外周面に対する第一挿通孔１１１の内周面までの距離が小さくされている。

【0051】

また、第一ロータ支持部１１０は、軸方向Ｄａにおけるロータ軸２１の位置を規制する軸方向位置規制部１５０を有する。本実施形態の軸方向位置規制部１５０は、ロータ軸２１に対して軸方向Ｄａから接触することで、仕切板固定部１００に対するロータ軸２１の軸方向Ｄａへの相対的な移動を規制している。具体的には、軸方向位置規制部１５０として、油切溝５５に挿入可能な規制凸部１５１が設けられている。規制凸部１５１は、第一挿通孔１１１の内周面から突出するように、第一ロータ支持部本体１１５及び第一ロータ支持部分割体１１６に形成されている。規制凸部１５１は、油切溝５５に嵌り込んだ状態で、油切溝５５おける軸方向Ｄａを向く内面に接触している。

【0052】

第二ロータ支持部１２０は、第一ロータ支持部１１０に対して軸方向Ｄａに離れた位置で仕切板固定部１００と一体に形成されている。第二ロータ支持部１２０は、仕切板固定部１００の軸方向Ｄａの他方側の端部から径方向Ｄｒに延びている。つまり、第二ロータ支持部１２０は、第一ロータ支持部１１０に対して平行に延びている。第二ロータ支持部１２０は、軸方向Ｄａにおけるロータ軸２１の他方の端部を支持可能とされている。第一ロータ支持部１１０には、ロータ軸２１が挿通可能な第二挿通孔１２１が形成されている。第二挿通孔１２１は、軸方向Ｄａから見た際に、第一挿通孔１１１と同じ位置に形成されている。第二挿通孔１２１は、第一挿通孔１１１と同じ大きさの円形状をなして第二ロータ支持部１２０を軸方向Ｄａに貫通する孔である。

【0053】

第二ロータ支持部１２０は、第二挿通孔１２１の中心線を通る水平面を分割面として、鉛直方向Ｄｖの上下に分割可能とされている。具体的には、第二ロータ支持部１２０は、仕切板固定部１００と一体とされた第二ロータ支持部本体１２５と、第二ロータ支持部本体１２５に対して不図示のボルト等の締結部材で固定可能な第二ロータ支持部分割体１２６とを有している。第二ロータ支持部本体１２５は、第二挿通孔１２１の上半部分を形成するように、鉛直方向Ｄｖの下方を向く端面から鉛直方向Ｄｖの上方に向かって窪む凹部を有している。第二ロータ支持部分割体１２６は、第二挿通孔１２１の下半部分を形成するように、鉛直方向Ｄｖの上方を向く端面から鉛直方向Ｄｖの下方に向かって窪む凹部を有している。

【0054】

第二ロータ支持部１２０は、第一ロータ支持部１１０と同様に、第二挿通孔１２１によって、鉛直方向Ｄｖにおけるロータ軸２１の移動範囲を、上半仕切板３１とロータ２との間の鉛直方向Ｄｖにおける最小隙間の距離よりも短い範囲内となるように規制している。本実施形態では、ロータ軸２１の外周面に対する第一挿通孔１１１の内周面までの距離と、ロータ軸２１の外周面に対する第二挿通孔１２１の内周面までの距離とは、同じである。つまり、鉛直方向Ｄｖにおけるロータ軸２１の外周面に対する第二挿通孔１２１の内周面までの距離は、上半仕切板３１の径方向Ｄｒ内側の端部とロータ軸２１の外周面との間の隙間の距離よりも小さくされている。また、第二ロータ支持部１２０も、第一ロータ支持部１１０と同じ軸方向位置規制部１５０を有する。

【0055】

次に、本実施形態の蒸気タービンの部品交換方法Ｓ１について説明する。本実施形態の蒸気タービンの部品交換方法Ｓ１は、持ち上げ治具準備工程Ｓ２１と、上方開放工程Ｓ２２と、持ち上げ治具取り付け工程Ｓ２４と、内部品取り外し工程Ｓ２５と、新部品準備工程Ｓ３と、保持体準備工程Ｓ４と、保持体配置工程Ｓ５と、持ち上げ治具取り外し工程Ｓ６と、油切部配置工程Ｓ７と、内部ハウジング配置工程Ｓ８と、上半車室配置工程Ｓ９と、外部ハウジング配置工程Ｓ１０と、を含んでいる。

【0056】

持ち上げ治具準備工程Ｓ２１では、持ち上げ治具１０が製造されて準備される。持ち上げ治具準備工程Ｓ２１で準備される持ち上げ治具１０は、仕切板固定部１００に対して第一ロータ支持部１１０及び第二ロータ支持部１２０が一体をなした状態で製造される。また、第一ロータ支持部１１０及び第二ロータ支持部１２０は、第一挿通孔１１１及び第二挿通孔１２１の中心線を通る水平面を分割面として、鉛直方向Ｄｖの上下に分割可能とされている。

【0057】

上方開放工程Ｓ２２では、ロータ２及び仕切板３に対する上方が開放されるように部品が取り外される。本実施形態の上方開放工程Ｓ２２は、外部ハウジング取り外し工程Ｓ２２１と、上半車室取り外し工程Ｓ２２２と、内部ハウジング取り外し工程Ｓ２２３と、油切部取り外し工程Ｓ２２４とを含んでいる。

【0058】

外部ハウジング取り外し工程Ｓ２２１は、持ち上げ治具準備工程Ｓ２１後に実施される。外部ハウジング取り外し工程Ｓ２２１では、第一軸受台冠７１２及び第二軸受台冠７２２の上半部分が取り外される。具体的には、外部ハウジング取り外し工程Ｓ２２１では、分割面で分割可能とされている第一軸受台冠７１２における第一冠７１２ａと第一軸受台７１２ｂとの固定が外される。その後、クレーンを使用して、第一冠７１２ａは鉛直方向Ｄｖの上方に一旦吊り上げられる。これにより、図５に示すように、第一軸受台７１２ｂに対して、第一冠７１２ａが取り外される。同様に、第二軸受台冠７２２においても、第二軸受台７２２ｂに対して、第二冠７２２ａが取り外される。

【0059】

上半車室取り外し工程Ｓ２２２は、外部ハウジング取り外し工程Ｓ２２１後に実施される。上半車室取り外し工程Ｓ２２２では、上半車室４１が取り外される。具体的には、上半車室取り外し工程Ｓ２２２では、上半車室４１と下半車室４２との固定が外される。その後、クレーンを使用して、上半車室４１は鉛直方向Ｄｖの上方に一旦吊り上げられる。これにより、図６に示すように、下半車室４２に対して、上半車室４１が取り外される。

【0060】

内部ハウジング取り外し工程Ｓ２２３は、上半車室取り外し工程Ｓ２２２後に実施される。内部ハウジング取り外し工程Ｓ２２３では、第一ハウジング７１１及び第二ハウジング７２１の上半部分が取り外される。具体的には、内部ハウジング取り外し工程Ｓ２２３では、分割面で分割可能とされている第一ハウジング７１１における上半第一ハウジング７１１ａと下半第一ハウジング７１１ｂとの固定が外される。その後、クレーンを使用して、上半第一ハウジング７１１ａは鉛直方向Ｄｖの上方に一旦吊り上げられる。これにより、図７に示すように、第一軸受台７１２ｂに固定された下半第一ハウジング７１１ｂに対して、上半第一ハウジング７１１ａ及び上半第一軸受本体６１ａが取り外される。同様に、第二軸受部５２においても、下半第二ハウジング７２１ｂに対して、上半第二ハウジング７２１ａ及び上半第二軸受本体６２ａが取り外される。

【0061】

油切部取り外し工程Ｓ２２４は、内部ハウジング取り外し工程Ｓ２２３後に実施される。油切部取り外し工程Ｓ２２４では、第一油切部８１及び第二油切部８２が取り外される。具体的には、油切部取り外し工程Ｓ２２４では、分割面で分割可能とされている第一油切部８１において、上半第一油切部８１ａと下半第一油切部８１ｂとの固定が外される。その後、図８に示すように、第一軸受台７１２ｂから、上半第一油切部８１ａ及び下半第一油切部８１ｂが取り外される。同様に、第二軸受台７２２ｂから、上半第二油切部８２ａ及び下半第二油切部８２ｂが取り外される。

【0062】

持ち上げ治具取り付け工程Ｓ２４は、油切部取り外し工程Ｓ２２４後に実施される。持ち上げ治具取り付け工程Ｓ２４では、第一ロータ支持部本体１１５に対する第一ロータ支持部分割体１１６の固定及び第二ロータ支持部本体１２５に対する第二ロータ支持部分割体１２６の固定が外された状態で、上半仕切板３１の上方に仕切板固定部１００が配置される。その際、仕切板固定部１００は、軸方向Ｄａにおける規制凸部１５１の位置が軸方向Ｄａにおける油切溝５５の位置と重なるように調整される。

【0063】

また、持ち上げ治具取り付け工程Ｓ２４では、第一ロータ支持部分割体１１６及び第二ロータ支持部分割体１２６がロータ軸２１の下方に配置される。その際、第一ロータ支持部分割体１１６及び第二ロータ支持部分割体１２６は、軸方向Ｄａにおける規制凸部１５１の位置が軸方向Ｄａにおける油切溝５５の位置と重なるようにそれぞれ調整される。その後、複数の上半仕切板３１は、径方向Ｄｒにおける仕切板固定部１００の内側に配置された状態で、径方向Ｄｒにおける仕切板固定部１００の外側から締結部材によって仕切板固定部１００に固定される。上半仕切板３１が仕切板固定部１００に固定されることで、第一ロータ支持部本体１１５及び第二ロータ支持部本体１２５における規制凸部１５１は、油切溝５５に嵌り込んだ状態となる。その後、第一ロータ支持部分割体１１６における規制凸部１５１が油切溝５５に嵌り込んだ状態で、第一ロータ支持部本体１１５と第一ロータ支持部分割体１１６とが固定される。同様に、第二ロータ支持部本体１２５における規制凸部１５１が油切溝５５に嵌り込んだ状態で、第二ロータ支持部本体１２５と第二ロータ支持部分割体１２６とが固定される。これにより、持ち上げ治具１０がロータ２及び仕切板３に取り付けられる。

【0064】

内部品取り外し工程Ｓ２５は、持ち上げ治具取り付け工程Ｓ２４後に実施される。内部品取り外し工程Ｓ２５では、クレーンを利用して持ち上げ治具１０が下半車室４２に対して鉛直方向Ｄｖの上方に持ち上げられる。これにより、持ち上げ治具１０とともに、下半車室４２からロータ２及び仕切板３が取り外される。

【0065】

上述した持ち上げ治具準備工程Ｓ２１、上方開放工程Ｓ２２、持ち上げ治具取り付け工程Ｓ２４、及び内部品取り外し工程Ｓ２５によって蒸気タービン１は分解される。つまり、蒸気タービンの分解方法Ｓ２は、持ち上げ治具準備工程Ｓ２１、上方開放工程Ｓ２２、持ち上げ治具取り付け工程Ｓ２４、及び内部品取り外し工程Ｓ２５を含んでいる。下半車室４２から取り外されたロータ２及び仕切板３にはメンテナンス等が行われる。

【0066】

新部品準備工程Ｓ３は、蒸気タービンの分解方法Ｓ２のいずれかの工程が実施されている際に、同時に実施される。新部品準備工程Ｓ３では、分解される蒸気タービン１に設けられている部品とは別に、上半仕切板３１、下半仕切板３２、ロータ２、及び持ち上げ治具１０が新たに製造されて準備される。つまり、新部品準備工程Ｓ３で準備される上半仕切板３１、下半仕切板３２、ロータ２、及び持ち上げ治具１０は、内部品取り外し工程Ｓ２５で取り外れた上半仕切板３１、下半仕切板３２、及びロータ２や使用されている持ち上げ治具１０とは別の部品である。

【0067】

保持体準備工程Ｓ４は、新部品準備工程Ｓ３後に実施される。保持体準備工程Ｓ４では、新部品準備工程Ｓ３で新たに準備された上半仕切板３１、下半仕切板３２、ロータ２、及び持ち上げ治具１０によって保持体が準備される。具体的には、保持体準備工程Ｓ４では、新部品準備工程Ｓ３で新たに準備された複数の上半仕切板３１が仕切板固定部１００に固定される。さらに、規制凸部１５１の軸方向Ｄａの位置が油切溝５５の軸方向Ｄａの位置が重なるように、仕切板固定部１００に対して、新たに準備されたロータ２の位置が調整される。位置の調整後のロータ２に対して、規制凸部１５１の軸方向Ｄａの位置が油切溝５５の軸方向Ｄａの位置が重なるように、第一ロータ支持部分割体１１６及び第二ロータ支持部分割体１２６の位置が調整され、ロータ軸２１の下方に配置される。その後、規制凸部１５１が油切溝５５に嵌り込んだ状態で、第一ロータ支持部分割体１１６が第一ロータ支持部本体１１５に固定される。同様に、規制凸部１５１が油切溝５５に嵌り込んだ状態で、第二ロータ支持部分割体１２６が第二ロータ支持部本体１２５に固定される。これにより、上半仕切板３１及びロータ２が持ち上げ治具１０に支持された状態となる。その後、上半仕切板３１に対して、新たに準備された下半仕切板３２が固定される。このようにして、保持体準備工程Ｓ４では、持ち上げ治具１０に対してロータ２及び仕切板３の相対位置が保持された保持体が準備される。つまり、保持体は、持ち上げ治具１０、ロータ２、及び仕切板３を有している。

【0068】

保持体配置工程Ｓ５は、保持体準備工程Ｓ４後及び内部品取り外し工程Ｓ２５後に実施される。保持体配置工程Ｓ５では、保持体準備工程Ｓ４で準備された保持体を下半車室４２に対して、鉛直方向Ｄｖの上方から降下させる。これにより、下半車室４２の内周側に下半仕切板３２が配置された状態で、保持体が配置される。

【0069】

持ち上げ治具取り外し工程Ｓ６は、保持体配置工程Ｓ５後に実施される。持ち上げ治具取り外し工程Ｓ６では、下半車室４２上に配置された保持体から持ち上げ治具１０が取り外される。具体的には、第一ロータ支持部本体１１５に対する第一ロータ支持部分割体１１６の固定が外されて、第一ロータ支持部分割体１１６が取り外される。さらに、第二ロータ支持部本体１２５に対する第二ロータ支持部分割体１２６の固定が外されて第二ロータ支持部分割体１２６が取り外される。また、複数の上半仕切板３１と仕切板固定部１００との固定が外される。その後、仕切板固定部１００が鉛直方向Ｄｖの上方に持ち上げられることで、第一ロータ支持部本体１１５及び第二ロータ支持部本体１２５がロータ軸２１から離れる。このように持ち上げ治具１０が、ロータ２及び仕切板３から取り外される。

【0070】

油切部配置工程Ｓ７は、持ち上げ治具取り外し工程Ｓ６後に実施される。油切部配置工程Ｓ７ではロータ軸２１における油切溝５５が形成された位置に対応させて、第一油切部８１及び第二油切部８２が取り付けられる。

【0071】

内部ハウジング配置工程Ｓ８は、油切部配置工程Ｓ７後に実施される。内部ハウジング配置工程Ｓ８では、下半第一ハウジング７１１ｂ内に収容されている下半第一軸受本体６１ｂに対して、鉛直方向Ｄｖの上方から上半第一軸受本体６１ａが降下される。その後、下半第一軸受本体６１ｂと上半第一軸受本体６１ａとが固定され、第一軸受本体６１が形成される。第一軸受本体６１が形成された後に、下半第一ハウジング７１１ｂに対して、鉛直方向Ｄｖの上方から上半第一ハウジング７１１ａが降下される。その後、下半第一ハウジング７１１ｂと上半第一ハウジング７１１ａとが固定され、第一ハウジング７１１が形成される。同様に、上半第二軸受本体６２ａ及び上半第二ハウジング７２１ａが、下半第二軸受本体６２ｂ及び下半第二ハウジング７２１ｂに対して取り付けられ、第二軸受本体６２及び第二ハウジング７２１が形成される。

【0072】

上半車室配置工程Ｓ９は、内部ハウジング配置工程Ｓ８後に実施される。上半車室配置工程Ｓ９では、下半車室４２にロータ２及び仕切板３が嵌め込まれた状態で、クレーンを使用して上半車室４１が上半仕切板３１の鉛直方向Ｄｖの上方に一旦吊り上げられる。その後、上半車室４１の内周側に上半仕切板３１がはまり込むように、上半仕切板３１に対して鉛直方向Ｄｖの上方から上半車室４１が降下される。その際、上半車室４１の分割面と下半車室４２の分割面とを互いに接触する位置まで上半車室４１は降下される。分割面が互いに接触した状態で、上半車室４１と下半車室４２とが固定されて車室４が形成される。

【0073】

外部ハウジング配置工程Ｓ１０は、上半車室配置工程Ｓ９後に実施される。外部ハウジング配置工程Ｓ１０では、第一冠７１２ａが、軸方向Ｄａにおける第一油切部８１に対応する位置が調整されながら、第一軸受台７１２ｂに対して、鉛直方向Ｄｖの上方から降下される。その後、第一軸受台７１２ｂと第一冠７１２ａとが固定され、第一軸受台冠７１２が形成される。同様に、第二冠７２２ａが、第二軸受台７２２ｂに対して取り付けられ、第二軸受台冠７２２が形成される。その結果、内部品が交換された蒸気タービン１が完成する。

【0074】

上述したような持ち上げ治具１０及び蒸気タービンの部品交換方法Ｓ１によれば、仕切板３とロータ２とを一つの治具のみで同時に持ち上げることができる。さらに、上半仕切板３１が固定されている仕切板固定部１００に対して、ロータ軸２１を支持している第一ロータ支持部１１０及び第二ロータ支持部１２０が一体に形成されている。そのため、持ち上げ治具１０によってロータ２及び仕切板３を移動させても、上半仕切板３１に対するロータ２の相対位置が大きくずれてしまうことを抑えることができる。したがって、ロータ２及び仕切板３を移動させる際の位置調整等の作業が短縮できる。つまり、持ち上げ治具１０により、蒸気タービン１におけるロータ２及び仕切板３の分解及び組み立てを短時間で行うことができる。

【0075】

また、第一挿通孔１１１及び第二挿通孔１２１によって、ロータ２の移動範囲が上半仕切板３１とロータ軸２１との間の最小隙間の長さ以内となるように規制されている。そのため、持ち上げ治具１０によってロータ２及び仕切板３を移動させても、移動中に上半仕切板３１に対してロータ２が相対的に大きく移動してしまうことを抑えることができる。したがって、仕切板３とロータ２とが接触してしまうことを防ぐことができる。

【0076】

また、鉛直方向Ｄｖにおける第一挿通孔１１１及び第二挿通孔１２１の内周面に対するロータ軸２１の外周面までの距離が、上半仕切板３１の径方向Ｄｒ内側の端部とロータ軸２１の外周面との間の隙間の距離よりも小さくされている。そのため、持ち上げ治具１０によってロータ２及び仕切板３を移動中に、仕切板３に対するロータ２の相対位置がずれても、ロータ２と仕切板３とが接触してしまう前に、ロータ軸２１の外周面が第一挿通孔１１１及び第二挿通孔１２１の内周面に接触する。したがって、移動中にロータ２と仕切板３とが接触してしまうことを防ぐことができる。

【0077】

また、第一ロータ支持部１１０及び第二ロータ支持部１２０では、規制凸部１５１によって、軸方向Ｄａにおけるロータ軸２１の位置も規制している。そのため、持ち上げ治具１０によってロータ２及び仕切板３を移動させた際に、移動中のロータ２の軸方向Ｄａへの移動を抑えることができる。そのため、持ち上げ治具１０によってロータ２及び仕切板３を移動させても、軸方向Ｄａにおける上半仕切板３１に対するロータ２の相対位置が大きくずれてしまうことを抑えることができる。したがって、移動中にロータ２と仕切板３とが接触してしまうことを高い精度で防ぐことができる。

【0078】

また、規制凸部１５１が油切溝５５にはめ込まれた状態で、持ち上げ治具１０によってロータ２及び仕切板３が移動される。そのため、移動中のロータ軸２１の軸方向Ｄａへの移動を規制する構造をロータ軸２１に新たに形成する必要がない。つまり、移動中のロータ２の軸方向Ｄａへの移動を油切溝５５を利用して規制することができる。

【0079】

また、持ち上げ治具１０によって、下半車室４２からロータ２及び仕切板３を同時に取り外すことができる。したがって、蒸気タービン１を分解時の作業時間を大きく短縮することができる。

【0080】

また、保持体を下半車室４２に取り付けることで、下半車室４２に対してロータ２及び仕切板３を配置する際の部品間の位置調整を省くことができる。したがって、メンテナンス時の蒸気タービン１の内部品を交換する際の作業時間を大きく短縮することができる。

【0081】

また、新たな部品で保持体を形成することで、下半車室４２からロータ２及び仕切板３を取り外した後、直ちに下半車室４２にロータ２及び仕切板３を取り付けることができる。したがって、取り外したロータ２及び仕切板３に対して補修等の整備を行った後に戻す場合に比べて、蒸気タービン１を運転可能な状態にするまでの時間を大きく短縮することができる。

【0082】

（実施形態の他の変形例）
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。

【0083】

例えば、第一ロータ支持部１１０及び第二ロータ支持部１２０は、第一挿通孔１１１及び第二挿通孔１２１を利用してロータ軸２１を支持する構造であることに限定されるものではない。具体的には、第一ロータ支持部１１０及び第二ロータ支持部１２０は、ボルト等の締結部材によって、ロータ軸２１に直接固定されて支持する構造であってもよい。

【0084】

また、第一ロータ支持部１１０及び第二ロータ支持部１２０における軸方向位置規制部１５０は、本実施形態のように油切溝５５に挿入可能な規制凸部１５１であることに限定されるものではない。軸方向位置規制部１５０は、軸方向Ｄａにおけるロータ軸２１の移動を規制できればよい。軸方向位置規制部１５０は、例えば、ロータ軸２１に形成された段差に軸方向Ｄａから接触するような構造であってもよく、ロータ軸２１に第一ロータ支持部１１０及び第二ロータ支持部１２０を直接固定させる構造であってもよい。

【0085】

また、持ち上げ治具準備工程Ｓ２１は、上方開放工程Ｓ２２前に実施されることに限定されるものではない。持ち上げ治具準備工程Ｓ２１は、持ち上げ治具取り付け工程Ｓ２４よりも前に実施されていればよい。例えば、持ち上げ治具準備工程Ｓ２１は、上方開放工程Ｓ２２と同時に実施されてもよい。

【0086】

また、上方開放工程Ｓ２２における外部ハウジング取り外し工程Ｓ２２１、上半車室取り外し工程Ｓ２２２、内部ハウジング取り外し工程Ｓ２２３、油切部取り外し工程Ｓ２２４の実施順序は実施形態のような順序に限定されるものではない。例えば、外部ハウジング取り外し工程Ｓ２２１、内部ハウジング取り外し工程Ｓ２２３、及び油切部取り外し工程Ｓ２２４の後に、上半車室取り外し工程Ｓ２２２が実施されてもよい。

【0087】

また、持ち上げ治具取り付け工程Ｓ２４は、油切部取り外し工程Ｓ２２４後に実施されることに限定されるものではない。例えば、第一ロータ支持部１１０及び第二ロータ支持部１２０によって、軸方向Ｄａにおける油切部が配置された位置から外れた位置を支持する場合、油切部取り外し工程Ｓ２２４をせずに、油切部を外さずにロータ軸２１とともに油切部を支持してもよい。

【0088】

また、保持体準備工程Ｓ４で使用される部品は、本実施形態のように新部品準備工程Ｓ３で新たに製造された部品であることに限定されるものではない。内部品取り外し工程Ｓ２５で取り外した部品に対して補修等の整備を行い、再利用して保持体を形成してもよい。また、保持体準備工程Ｓ４において、内部品取り外し工程Ｓ２５で取り外した部品を利用して保持体を形成する場合には、保持体準備工程Ｓ４は内部品取り外し工程Ｓ２５後に実施される。

【0089】

また、新部品準備工程Ｓ３は、蒸気タービンの分解方法Ｓ２と同時に実施されることに限定されるものではない。新部品準備工程Ｓ３は、蒸気タービンの分解方法Ｓ２の前や後に実施されてもよい。

【0090】

さらに、持ち上げ治具１０は本実施形態のように蒸気タービン１の分解時や部品交換時のみに使用されることに限定されるものではない。持ち上げ治具１０は、新たに蒸気タービン１を組み立てる際にしようされてもよい。例えば、第二実施形態として、持ち上げ治具１０を用いた蒸気タービンの製造方法Ｓ１００について説明する。第二実施形態において、第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

【0091】

図１０に示すように、第二実施形態である蒸気タービンの製造方法Ｓ１００では、持ち上げ治具１０を用いて新たに蒸気タービン１を組み立てる。蒸気タービンの製造方法Ｓ１００は、部品準備工程Ｓ３１と、持ち上げ治具準備工程Ｓ２１と、保持体準備工程Ｓ４１と、保持体配置工程Ｓ５１と、持ち上げ治具取り外し工程Ｓ６１と、上半車室配置工程Ｓ９１とを含んでいる。

【0092】

部品準備工程Ｓ３１では、蒸気タービン１を製造する上で必要な部品が準備される。具体的には、車室４、仕切板３、及びロータ２が製造されて準備される。

【0093】

持ち上げ治具準備工程Ｓ２１は、部品準備工程Ｓ３１後に実施される。第二実施形態の持ち上げ治具準備工程Ｓ２１では、第一実施形態と同様に、持ち上げ治具１０が製造されて準備される。

【0094】

保持体準備工程Ｓ４１は、持ち上げ治具準備工程Ｓ２１後に実施される。第二実施形態の保持体準備工程Ｓ４１は、部品準備工程Ｓ３１で準備された複数の上半仕切板３１が仕切板固定部１００に固定される。その後、第一挿通孔１１１にロータ軸２１が挿通された状態で、第一ロータ支持部分割体１１６が第一ロータ支持部本体１１５に固定される。同様に、第二挿通孔１２１にロータ軸２１が挿通された状態で、第二ロータ支持部分割体１２６が第二ロータ支持部本体１２５に固定される。これにより、上半仕切板３１及びロータ２が持ち上げ治具１０に支持された状態となる。その後、上半仕切板３１に対して、部品準備工程Ｓ３１で準備された下半仕切板３２が固定される。このようにして、保持体準備工程Ｓ４１では、持ち上げ治具１０に対するロータ２及び仕切板３の相対位置が保持された保持体が準備される。

【0095】

保持体配置工程Ｓ５１は、保持体準備工程Ｓ４１後に実施される。保持体配置工程Ｓ５１では、保持体準備工程Ｓ４１で準備された保持体を、部品準備工程Ｓ３１で準備された下半車室４２に対して、鉛直方向Ｄｖの上方から降下させる。これにより、下半車室４２の内周側に下半仕切板３２が配置された状態で、保持体が配置される。

【0096】

持ち上げ治具取り外し工程Ｓ６１は、保持体配置工程Ｓ５１後に実施される。持ち上げ治具取り外し工程Ｓ６１では、第一実施形態と同様に、下半車室４２上に配置されたロータ２及び上半車室４１から持ち上げ治具１０が取り外される。

【0097】

上半車室配置工程Ｓ９１は、持ち上げ治具取り外し工程Ｓ６１後に実施される。上半車室配置工程Ｓ９１では、第一実施形態と同様に、ロータ２及び仕切板３が嵌め込まれた下半車室４２に対して上半車室４１が取り付けられ、車室４が形成される。その結果、蒸気タービン１が完成する。

【0098】

上述したような蒸気タービンの製造方法Ｓ１００によれば、蒸気タービン１の組み立てを完了するまでの作業時間を大きく短縮することができる。

【0099】

なお、上述した蒸気タービンの製造方法Ｓ１００において、軸受部５も同時に設置する場合には、保持体配置工程Ｓ５１前に軸受部５の下半部分が配置されてもよい。その際、持ち上げ治具取り外し工程Ｓ６１後に軸受部５の上半部分が配置される。

【符号の説明】

【0100】

１…蒸気タービン Ａｒ…軸線 Ｄａ…軸方向 Ｄｒ…径方向 Ｄｃ…周方向 Ｄｖ…鉛直方向 Ｄｈ…水平方向 ２…ロータ ２１…ロータ軸 ２２…動翼 ３…仕切板 ３０…静翼 ３１…上半仕切板 ３２…下半仕切板 ４…車室 ４１…上半車室 ４２…下半車室 ４５…シール装置 ４７…吸込口 ４８…排出口 ５…軸受部 ５１…第一軸受部 ６１…第一軸受本体 ６１ａ…上半第一軸受本体 ６１ｂ…下半第一軸受本体 ６６…ジャーナル軸受 ６７…スラスト軸受 ７１…第一軸受ハウジング ７１１…第一ハウジング ７１１ａ…上半第一ハウジング７１１ｂ…下半第一ハウジング ７１２…第一軸受台冠 ７１２ａ…第一冠 ７１２ｂ…第一軸受台 ８１…第一油切部 ８１ａ…上半第一油切部 ８１ｂ…下半第一油切部 ５２…第二軸受部 ６２…第二軸受本体 ６２ａ…上半第二軸受本体 ６２ｂ…下半第二軸受本体 ７２…第二軸受ハウジング ７２１…第二ハウジング ７２１ａ…上半第二ハウジング７２１ｂ…下半第二ハウジング ７２２…第二軸受台冠 ７２２ａ…第二冠 ７２２ｂ…第二軸受台 ８２…第二油切部 ８２ａ…上半第二油切部 ８２ｂ…下半第二油切部 ５５…油切溝 １０…持ち上げ治具 １００…仕切板固定部 １１０…第一ロータ支持部 １１１…第一挿通孔 １５０…軸方向位置規制部 １５１…規制凸部 １１５…第一ロータ支持部本体 １１６…第一ロータ支持部分割体 １２０…第二ロータ支持部 １２１…第二挿通孔 １２５…第二ロータ支持部本体 １２６…第二ロータ支持部分割体 Ｓ１…蒸気タービンの部品交換方法 Ｓ２…蒸気タービンの分解方法 Ｓ２１…持ち上げ治具準備工程 Ｓ２２…上方開放工程 Ｓ２２１…外部ハウジング取り外し工程 Ｓ２２２…上半車室取り外し工程 Ｓ２２３…内部ハウジング取り外し工程 Ｓ２２４…油切部取り外し工程 Ｓ２４…持ち上げ治具取り付け工程 Ｓ２５…内部品取り外し工程 Ｓ３…新部品準備工程 Ｓ４，Ｓ４１…保持体準備工程 Ｓ５，Ｓ５１…保持体配置工程 Ｓ６，Ｓ６１…持ち上げ治具取り外し工程 Ｓ７…油切部配置工程 Ｓ８…内部ハウジング配置工程 Ｓ９，Ｓ９１…上半車室配置工程 Ｓ１０…外部ハウジング配置工程 Ｓ１００…蒸気タービンの製造方法 Ｓ３１…部品準備工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】