特開 2024-157993 発電機ロータのアライメント調整量算出方法及び発電機ロータのアライメント調整量演算装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157993

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】発電機ロータのアライメント調整量算出方法及び発電機ロータのアライメント調整量演算装置

(51)【国際特許分類】

   F01D 25/00 20060101AFI20241031BHJP

   F01D 15/10 20060101ALI20241031BHJP

   G01B 11/00 20060101ALI20241031BHJP

   H02K 15/16 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

F01D25/00 U

F01D15/10 A

F01D25/00 V

G01B11/00 A

H02K15/16 B

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072731

(22)【出願日】2023-04-26

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-08-20

(71)【出願人】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(71)【出願人】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120031

【弁理士】

【氏名又は名称】宮嶋 学

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100150717

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 和也

(74)【代理人】

【識別番号】100198029

【弁理士】

【氏名又は名称】綿貫 力

(72)【発明者】

【氏名】菊池 徹

【テーマコード（参考）】

2F065

5H615

【Ｆターム（参考）】

2F065AA04

2F065DD06

2F065GG04

2F065QQ42

5H615AA01

5H615AA05

5H615BB02

5H615PP02

5H615SS55

(57)【要約】

【課題】タービン発電システムの組立後の発電機ロータのアライメント調整のためのセンタリング計測を不要にする。
【解決手段】発電機ロータのアライメント調整量算出方法は、タービン発電システムの分解前に、カップリング間の芯差及び面開き量を計測するセンタリング計測を行うセンタリング計測工程と、タービン発電システムの分解前に、三次元計測装置により、静止点に対する発電機上の評価点の相対位置を計測する第１相対位置計測工程と、分解したタービン発電システムの組立後に、三次元計測装置により、静止点に対する評価点の相対位置を計測する第２相対位置計測工程と、センタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、発電機ロータのアライメント調整量を算出するアライメント調整量算出工程と、を備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機の発電機ロータとタービンのタービンロータとが各々のカップリングを介して連結されて構成されるタービン発電システムにおいて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出する発電機ロータのアライメント調整量算出方法であって、
前記タービン発電システムの分解前に、前記カップリング間の芯差及び面開き量を計測するセンタリング計測を行うセンタリング計測工程と、
前記タービン発電システムの分解前に、三次元計測装置により、静止点に対する前記発電機上の評価点の相対位置を計測する第１相対位置計測工程と、
分解した前記タービン発電システムの組立後に、前記三次元計測装置により、前記静止点に対する前記評価点の相対位置を計測する第２相対位置計測工程と、
前記センタリング計測工程での計測結果、前記第１相対位置計測工程での計測結果及び前記第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出するアライメント調整量算出工程と、を備える、発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項2】

前記アライメント調整量算出工程において、前記第１相対位置計測工程での計測結果及び前記第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、前記静止点に対する前記発電機ロータの相対移動量を算出し、前記センタリング計測工程での計測結果及び前記発電機ロータの前記相対移動量に基づいて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項3】

前記第１相対位置計測工程及び前記第２相対位置計測工程において、前記発電機ロータの軸方向における同位置に２つの前記評価点が設けられ、
前記アライメント調整量算出工程において、前記軸方向における同位置に設けられた２つの前記評価点の前記相対移動量の平均値から、前記静止点に対する前記発電機ロータの前記相対移動量を算出する、請求項２に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項4】

前記アライメント調整量算出工程において、前記センタリング計測工程での計測結果、前記第１相対位置計測工程での計測結果、前記第２相対位置計測工程での計測結果及び前記タービンロータのアライメント調整量に基づいて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項5】

前記第１相対位置計測工程及び前記第２相対位置計測工程において、前記三次元計測装置は、リフレクタにレーザー光を照射することで前記リフレクタの位置を計測するレーザートラッカであり、前記リフレクタを保持する台座と、前記台座の下部に設けられ、前記発電機に設けられたネジ穴と螺合するネジ部と、を有する計測治具を用いて、前記評価点に前記リフレクタを配置し、前記レーザートラッカにより前記リフレクタにレーザー光を照射することで、前記評価点の位置を計測する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項6】

前記第１相対位置計測工程及び前記第２相対位置計測工程において、前記三次元計測装置は、リフレクタにレーザー光を照射することで前記リフレクタの位置を計測するレーザートラッカであり、前記リフレクタを保持する台座と、前記台座の下部に設けられ、前記発電機の周囲の基礎に設けられた穴に固定される固定機構と、を有する計測治具を用いて、前記静止点に前記リフレクタを配置し、前記レーザートラッカにより前記リフレクタにレーザー光を照射することで、前記静止点の位置を計測する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項7】

前記第１相対位置計測工程及び前記第２相対位置計測工程において、前記三次元計測装置は、リフレクタにレーザー光を照射することで前記リフレクタの位置を計測するレーザートラッカであり、前記発電機の周囲の基礎に設けられたソールプレートにネジ穴を形成し、前記リフレクタを保持する台座と、前記台座の下部に設けられ、前記ソールプレートに形成された前記ネジ穴と螺合するネジ部と、を有する計測治具を用いて、前記静止点に前記リフレクタを配置し、前記レーザートラッカにより前記リフレクタにレーザー光を照射することで、前記静止点の位置を計測する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項8】

前記第１相対位置計測工程及び前記第２相対位置計測工程において、前記三次元計測装置は、リフレクタにレーザー光を照射することで前記リフレクタの位置を計測するレーザートラッカであり、前記発電機の周囲の基礎に設けられたベンチマークにネジ穴を形成し、前記リフレクタを保持する台座と、前記台座の下部に設けられ、前記ベンチマークに形成された前記ネジ穴と螺合するネジ部と、を有する計測治具を用いて、前記静止点に前記リフレクタを配置し、前記レーザートラッカにより前記リフレクタにレーザー光を照射することで、前記静止点の位置を計測する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一項に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法を用いて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出し出力する発電機ロータのアライメント調整量演算装置であって、
前記センタリング計測工程での計測結果、前記第１相対位置計測工程での計測結果及び前記第２相対位置計測工程での計測結果が入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記センタリング計測工程での計測結果、前記第１相対位置計測工程での計測結果及び前記第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出する演算部と、
前記演算部により算出された前記発電機ロータのアライメント調整量を出力する出力部と、を備える、発電機ロータのアライメント調整量演算装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施の形態は、発電機ロータのアライメント調整量算出方法及び発電機ロータのアライメント調整量演算装置に関する。

【背景技術】

【0002】

タービン発電システムは、発電機の発電機ロータとタービンのタービンロータとが各々のカップリングを介して連結されて構成されている。発電機ロータとタービンロータは、発電設備の定期点検時に切り離され（分解され）、定期点検完了前に再度連結される（組み立てられる）ことになるが、連結の際に各ロータの軸受の支持位置の調整を要し、これをアライメント調整と呼ぶ。

【0003】

一般的な定期点検時の発電機ロータのアライメント調整方法では、アライメント調整量を算出するために、アライメント調整の直前に各ロータのカップリング間の芯差及び面開き量を計測するセンタリング計測を行い、各ロータのアライメント状態を確認する。

【0004】

しかしながら、この方法では、定期点検での点検及び組立後にセンタリング計測を行い、アライメント調整を実施することになる。このため、タービン発電システムの組立後に実施する工程が多くなり、組立後の工程調整が難しくなる。また、定期点検中に発電機をジャッキアップしたり、分解のために発電機を移動させたりした場合、定期点検中に発電機ロータの位置が移動したことにより、発電機ロータのアライメント調整量が大きくなり、アライメント調整により多くの時間を要する。このことも、タービン発電システムの組立後の工程調整を難しくする一因となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０－１５９６７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、タービン発電システムの組立後の発電機ロータのアライメント調整のためのセンタリング計測を不要にすることができる発電機ロータのアライメント調整量算出方法及び発電機ロータのアライメント調整量演算装置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】

実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法は、発電機の発電機ロータとタービンのタービンロータとが各々のカップリングを介して連結されて構成されるタービン発電システムにおいて、発電機ロータのアライメント調整量を算出する方法である。発電機ロータのアライメント調整量算出方法は、タービン発電システムの分解前に、カップリング間の芯差及び面開き量を計測するセンタリング計測を行うセンタリング計測工程と、タービン発電システムの分解前に、三次元計測装置により、静止点に対する発電機上の評価点の相対位置を計測する第１相対位置計測工程と、分解したタービン発電システムの組立後に、三次元計測装置により、静止点に対する評価点の相対位置を計測する第２相対位置計測工程と、センタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、発電機ロータのアライメント調整量を算出するアライメント調整量算出工程と、を備える。

【0008】

また、実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量演算装置は、上述した発電機ロータのアライメント調整量算出方法を用いて、発電機ロータのアライメント調整量を算出し出力する装置である。発電機ロータのアライメント調整量演算装置は、センタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果が入力される入力部と、入力部に入力されたセンタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、発電機ロータのアライメント調整量を算出する演算部と、演算部により算出された発電機ロータのアライメント調整量を出力する出力部と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、タービン発電システムの組立後の発電機ロータのアライメント調整のためのセンタリング計測を不要にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１の実施の形態によるタービン発電システムの概略構成を示す模式図であって、各ロータの上下方向における位置関係を示す模式図である。

【図2】図２は、第１の実施の形態によるタービン発電システムの概略構成を示す模式図であって、各ロータの左右方向における位置関係を示す模式図である。

【図3】図３は、図１のカップリングを拡大して示す模式図であって、カップリング間の上下方向における芯差及び面開き量を示す模式図である。

【図4】図４は、第１の実施の形態によるタービン発電システムの発電機ロータの上下方向におけるアライメント調整方法を説明するための模式図である。

【図5】図５は、第１の実施の形態によるタービン発電システムの発電機ロータの左右方向におけるアライメント調整方法を説明するための模式図である。

【図6】図６は、第１の実施の形態によるタービン発電システムの発電機を示す側面図である。

【図7】図７は、図６の上面図である。

【図8】図８は、図７の評価点を拡大して示す上面図である。

【図9】図９は、図８の側面図である。

【図10】図１０は、図７の静止点を拡大して示す上面図である。

【図11】図１１は、図１０の側面図である。

【図12】図１２は、第２の実施の形態によるタービン発電システムの発電機ロータの上下方向におけるアライメント調整方法を説明するための模式図である。

【図13】図１３は、第２の実施の形態によるタービン発電システムの発電機ロータの左右方向におけるアライメント調整方法を説明するための模式図である。

【図14】図１４は、第３の実施の形態によるタービン発電システムの一部を拡大して示す上面図である。

【図15】図１５は、図１４の静止点を拡大して示す側面図である。

【図16】図１６は、第４の実施の形態によるタービン発電システムの発電機を示す上面図である。

【図17】図１７は、図１６の静止点を拡大して示す側面図である。

【図18】図１８は、第５の実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量演算装置の機能構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法及び発電機ロータのアライメント調整量演算装置について説明する。

【0012】

（第１の実施の形態）
まず、図１～図１１を参照して、第１の実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法について説明する。

【0013】

ここではまず、図１～図３を用いて、本実施の形態によるタービン発電システム１について説明する。

【0014】

図１及び図２に示すように、タービン発電システム１は、発電機２と、タービン３と、を備えている。

【0015】

発電機２は、発電機ロータ２ａと、２つのカップリング２ｂと、２つの軸受２ｃ、２ｄと、を有している。カップリング２ｂは、発電機ロータ２ａの両端部にそれぞれ設けられている。軸受２ｃ、２ｄは、発電機ロータ２ａを回転可能に支持している。軸受２ｃは、発電機ロータ２ａの軸方向における一側（図における左側）に設けられている。軸受２ｄは、発電機ロータ２ａの軸方向における他側（図における右側）に設けられている。

【0016】

タービン３は、タービンロータ３ａと、２つのカップリング３ｂと、２つの軸受３ｃ、３ｄと、を有している。カップリング３ｂは、タービンロータ３ａの両端部にそれぞれ設けられている。軸受３ｃ、３ｄは、タービンロータ３ａを回転可能に支持している。軸受３ｃは、タービンロータ３ａの軸方向における一側（図における左側）に設けられている。軸受３ｄは、タービンロータ３ａの軸方向における他側（図における右側）に設けられている。

【0017】

タービン発電システム１は、発電機２の発電機ロータ２ａとタービン３のタービンロータ３ａとが各々のカップリング２ｂ、３ｂを介して連結されて構成されている。なお、図示しないが、タービン発電システム１は、複数のタービンを備えていてもよく、各タービンのタービンロータ同士も各々のカップリングを介して連結されていてもよい。

【0018】

図１は、各ロータ２ａ、３ａの上下方向（鉛直方向）における位置関係を示している。図２は、各ロータ２ａ、３ａの左右方向（水平方向）における位置関係を示している。図１及び図２に示すように、タービン発電システム１の組立時、発電機ロータ２ａとタービンロータ３ａとを連結した際、発電機ロータ２ａが基準となるタービンロータ３ａに対してずれて配置される場合がある。この各ロータ２ａ、３ａ間の位置ずれを解消するために各ロータ２ａ、３ａを支持する軸受２ｃ、２ｄ、３ｃ、３ｄの支持位置を調整することをアライメント調整と呼ぶ。

【0019】

図３は、カップリング２ｂ、３ｂ間の上下方向における芯差５及び面開き量６を示している。カップリング２ｂ、３ｂ間の左右方向における芯差５及び面開き量６の図示は省略する。図３に示すように、芯差５とは、互いに隣接するカップリング２ｂ、３ｂの芯（最外面における中心点）間のずれ量である。面開き量６とは、互いに隣接するカップリング２ｂ、３ｂの外面間の最大開き量である。これらの芯差５及び面開き量６は、センタリング計測により計測可能である。

【0020】

一般的な定期点検時の発電機ロータのアライメント調整方法では、タービン発電システム１の組立後にセンタリング計測を行い、カップリング２ｂ、３ｂ間の上下方向及び左右方向の芯差５及び面開き量６をそれぞれ計測する。そして、その計測結果に基づいて、各ロータ２ａ、３ａの位置関係を評価し、カップリング２ｂ、３ｂ間の芯差５及び面開き量６が管理値内となるような、各軸受２ｃ、２ｄにおける発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を算出する。ここで、図１に示すように、アライメント調整量ａ１は、軸受２ｃにおける発電機ロータ２ａの上下方向の調整量であり、アライメント調整量ａ２は、軸受２ｄにおける発電機ロータ２ａの上下方向の調整量である。また、図２に示すように、アライメント調整量ｂ１は、軸受２ｃにおける発電機ロータ２ａの左右方向の調整量であり、アライメント調整量ｂ２は、軸受２ｄにおける発電機ロータ２ａの左右方向の調整量である。

【0021】

これに対して本実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法では、タービン発電システム１の組立後のセンタリング計測を行わずに、発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を算出する。

【0022】

定期点検中、タービン発電システム１の分解後、発電機２をジャッキアップしたり、分解のために発電機を移動させたりする場合がある。この場合、図４及び図５に示すように、発電機ロータ２ａの位置は、タービン発電システム１の分解前の位置Ａから上下方向及び左右方向に移動してしまう。

【0023】

ここで、定期点検中の発電機ロータ２ａの移動量ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２を計測することができれば、タービン発電システム１の分解前の発電機ロータ２ａの位置Ａからタービン発電システム１の組立後の発電機ロータ２ａの目標位置Ｂまでの発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を算出することができる。ここで、図４に示すように、移動量ｃ１は、軸受２ｃにおける発電機ロータ２ａの上下方向の移動量であり、移動量ｃ２は、軸受２ｄにおける発電機ロータ２ａの上下方向の移動量である。また、図５に示すように、移動量ｄ１は、軸受２ｃにおける発電機ロータ２ａの左右方向の移動量であり、移動量ｄ２は、軸受２ｄにおける発電機ロータ２ａの左右方向の移動量である。

【0024】

本実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法では、定期点検中の発電機ロータ２ａの移動量ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２を計測することで、タービン発電システム１の組立後のセンタリング計測を行わずに、発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を算出することを可能にする。

【0025】

以下、図６～図１１を用いて、本実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法について詳細に説明する。

【0026】

本実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法は、タービン発電システム１の定期点検時に実施される。本実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法は、センタリング計測工程と、第１相対位置計測工程と、第２相対位置計測工程と、アライメント調整量算出工程と、を備えている。

【0027】

まず、センタリング計測工程が実施される。センタリング計測工程では、タービン発電システム１の分解前に、カップリング２ｂ、３ｂ間の芯差５及び面開き量６を計測するセンタリング計測を行う。センタリング計測では、発電機ロータ２ａとタービンロータ３ａとが連結された状態で、各ロータ２ａ、３ａを回転させながら、カップリング２ｂ、３ｂ間の芯差５及び面開き量６を直接計測する。

【0028】

続いて、第１相対位置計測工程が実施される。第１相対位置計測工程では、タービン発電システム１の分解前に、三次元計測装置により、静止点に対する発電機２上の評価点の相対位置を計測する。

【0029】

評価点は、発電機２上の任意の位置に設けられる。評価点は、発電機２の発電機本体７に設けられてもよい。発電機ロータ２ａは、発電機本体７に設けられた軸受２ｃ、２ｄによって支持されており、発電機ロータ２ａの移動量は、発電機本体７の移動量と等しいと見ることができる。このため、発電機本体７上の評価点の移動量を計測することで、発電機ロータ２ａの移動量を計測することができる。図６及び図７に示す例においては、発電機本体７に設けられた脚板８上に、評価点Ｐ１～Ｐ８が設けられている。

【0030】

評価点の数は任意である。例えば、評価点は、発電機ロータ２ａの軸方向に沿って２つ以上設けられてもよい。また、評価点は、発電機ロータ２ａの軸方向における同位置に２つ設けられてもよい。２つの評価点は、発電機ロータ２ａに対して、軸方向に直交する方向における一側（図７における下側）及び他側（図７における上側）にそれぞれ設けられていてもよい。２つの評価点は、発電機ロータ２ａから同距離になるように設けられていてもよい。

【0031】

図７に示す例においては、発電機本体７の軸方向における一側及び他側並びに軸方向に直交する方向における一側及び他側にそれぞれ脚板８が設けられており、各脚板８に２つずつ、計８つの評価点Ｐ１～Ｐ８が設けられている。軸方向に直交する方向における一側（図７における下側）では、４つの評価点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ５、Ｐ６が、軸方向に沿って並んでいる。軸方向に直交する方向における他側（図７における上側）では、４つの評価点Ｐ３、Ｐ４、Ｐ７、Ｐ８が、軸方向に沿って並んでいる。また、２つの評価点Ｐ１、Ｐ３が、軸方向における同位置に設けられている。また、２つの評価点Ｐ２、Ｐ４が、軸方向における同位置に設けられている。また、２つの評価点Ｐ５、Ｐ７が、軸方向における同位置に設けられている。また、２つの評価点Ｐ６、Ｐ８が、軸方向における同位置に設けられている。

【0032】

静止点は、発電機２以外の場所の任意の位置に設けられる。静止点は、発電機２の近くの位置に設けられてもよい。静止点は、発電機２の周囲の基礎１０上に設けられもよい。図７に示す例においては、発電機２の周囲の基礎１０に設けられた穴１１の中央位置に、静止点Ｑ１～Ｑ４が設けられている。穴１１は、脚板８の近くに設けられていてもよい。穴１１は、四角形の開口を有する四角柱状の穴であってもよい。この穴１１は、発電機２を持ち上げる（ジャッキアップ）際に使用されるジャッキングポストを挿入するために基礎１０に予め設けられた穴であってもよい。

【0033】

静止点の数は任意である。静止点は、１つのみ設けられてもよいし、各評価点に対応するように評価点の数と同じ数設けられてもよい。図７に示す例においては、各脚板８の近くに１つずつ、計４つの静止点Ｑ１～Ｑ４が設けられている。静止点Ｑ１は、評価点Ｐ１、Ｐ２に対応する静止点である。静止点Ｑ２は、評価点Ｐ３、Ｐ４に対応する静止点である。静止点Ｑ３は、評価点Ｐ５、Ｐ６に対応する静止点である。静止点Ｑ４は、評価点Ｐ７、Ｐ８に対応する静止点である。

【0034】

本実施の形態においては、８つの評価点Ｐ１～Ｐ８と４つの静止点Ｑ１～Ｑ４の各位置をそれぞれ三次元計測装置により計測して、静止点Ｑ１～Ｑ４に対する評価点Ｐ１～Ｐ８の相対位置を算出する。三次元計測装置としては、例えばレーザートラッカを用いる。レーザートラッカは、リフレクタ９にレーザー光を照射することでリフレクタ９の位置を計測する。本実施の形態においては、リフレクタ９を各評価点Ｐ１～Ｐ８及び各静止点Ｑ１～Ｑ４にそれぞれ配置する。

【0035】

本実施の形態においては、計測治具２０を用いて、リフレクタ９を各評価点Ｐ１～Ｐ８に配置する。図８及び図９に示すように、計測治具２０は、台座２１と、ネジ部２３と、を有している。台座２１は、リフレクタ９を保持する部分である。図８及び図９に示すように、リフレクタ９は球状であってもよい。台座２１は、窪み２２を有していてもよく、この窪み２２に球状のリフレクタ９の一部が入り込むことで、リフレクタ９を保持してもよい。ネジ部２３は、台座２１の下部に設けられている。脚板８の評価点Ｐ１～Ｐ８に対応する位置には、ネジ穴１３が設けられており、ネジ部２３は、この脚板８に設けられたネジ穴１３と螺合するようになっている。ネジ穴１３は、発電機２をジャッキアップするために脚板８に予め設けられている。換言すると、評価点Ｐ１～Ｐ８は、脚板８のこのようなネジ穴１３が設けられた位置に設定される。このような計測治具２０を用いることで、リフレクタ９を発電機２上の各評価点Ｐ１～Ｐ８に固定することができる。

【0036】

また、本実施の形態においては、計測治具３０を用いて、リフレクタ９を各静止点Ｑ１～Ｑ４に配置する。図１０及び図１１に示すように、計測治具３０は、台座３１と、固定機構３３と、を有している。台座３１は、リフレクタ９を保持する部分である。台座３１は、窪み３２を有していてもよく、この窪み３２に球状のリフレクタ９の一部が入り込むことで、リフレクタ９を保持してもよい。固定機構３３は、台座３１の下部に設けられている。固定機構３３は、発電機２の周囲の基礎１０に設けられた穴１１に固定されるようになっている。固定機構３３は、梁部３４と、爪部３５と、を有している。梁部３４は、十字状であり、穴１１を跨ぐように縦方向に延びる部分と、穴１１を跨ぐように横方向に延びる部分とを有している。爪部３５は、梁部３４の下部に設けられている。爪部３５は、四角柱状の穴１１の各内面に当接するように複数設けられている。各爪部３５はそれぞれ縦方向又は横方向に移動可能であり、各爪部３５が穴１１の内面に当接することで、固定機構３３が穴１１に固定されるようになっている。このような計測治具３０を用いることで、リフレクタ９を各静止点Ｑ１～Ｑ４に固定することができる。

【0037】

このようにして、第１相対位置計測工程において、タービン発電システム１の分解前に、レーザートラッカにより、８つの評価点Ｐ１～Ｐ８と４つの静止点Ｑ１～Ｑ４の各位置（座標位置）をそれぞれ計測する。各評価点Ｐ１～Ｐ８及び各静止点Ｑ１～Ｑ４の計測は、同時に行ってもよいし、１つずつあるいは複数ずつ行ってもよい。そして、計測により得られた評価点Ｐ１～Ｐ８の座標位置から、計測により得られた静止点Ｑ１～Ｑ４の座標位置を減算することで、静止点Ｑ１～Ｑ４に対する評価点Ｐ１～Ｐ８の相対位置を算出することができる。

【0038】

第１相対位置計測工程の後、定期点検において、タービン発電システム１が分解される。すなわち、カップリング２ｂ、３ｂを介して連結されていた発電機ロータ２ａとタービンロータ３ａとが切り離される。タービン発電システム１の分解後、発電機２をジャッキアップしたり、分解のために発電機を移動させたりする場合もある。その後、分解したタービン発電システム１が組み立てられる。すなわち、発電機ロータ２ａとタービンロータ３ａとが各々のカップリング２ｂ、３ｂを介して再度連結される。

【0039】

次に、第２相対位置計測工程が実施される。第２相対位置計測工程では、三次元計測装置により、静止点に対する評価点の相対位置を計測する。

【0040】

第２相対位置計測工程における評価点及び静止点は、第１相対位置計測工程における評価点Ｐ１～Ｐ８及び静止点Ｑ１～Ｑ４と同じ位置に設定する。また、第１相対位置計測工程と同様、三次元計測装置として、レーザートラッカを用いる。この場合、第１相対位置計測工程と同様、計測治具２０を用いて、リフレクタ９を各評価点Ｐ１～Ｐ８に配置する。また、計測治具３０を用いて、リフレクタ９を各静止点Ｑ１～Ｑ４に配置する。

【0041】

このようにして、第２相対位置計測工程において、タービン発電システム１の組立後に、レーザートラッカにより、８つの評価点Ｐ１～Ｐ８と４つの静止点Ｑ１～Ｑ４の各位置（座標位置）をそれぞれ計測する。そして、計測により得られた評価点Ｐ１～Ｐ８の座標位置から、計測により得られた静止点Ｑ１～Ｑ４の座標位置を減算することで、静止点Ｑ１～Ｑ４に対する評価点Ｐ１～Ｐ８の相対位置を算出することができる。

【0042】

その後、アライメント調整量算出工程が実施される。アライメント調整量算出工程では、センタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出する。

【0043】

アライメント調整量算出工程では、まず、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、静止点Ｑ１～Ｑ４に対する発電機ロータ２ａの相対移動量を算出する。

【0044】

より具体的には、まず、第２相対位置計測工程で計測された静止点Ｑ１～Ｑ４に対する評価点Ｐ１～Ｐ８の相対位置から、第１相対位置計測工程で計測された静止点Ｑ１～Ｑ４に対する評価点Ｐ１～Ｐ８の相対位置を減算することで、静止点Ｑ１～Ｑ４に対する評価点Ｐ１～Ｐ８の相対移動量を算出する。ここで、静止点Ｑ１に対する評価点Ｐ１の上下方向の相対移動量をｕ１１、左右方向の相対移動量をｖ１１とする。静止点Ｑ１に対する評価点Ｐ２の上下方向の相対移動量をｕ２１、左右方向の相対移動量をｖ２１とする。静止点Ｑ２に対する評価点Ｐ３の上下方向の相対移動量をｕ１２、左右方向の相対移動量をｖ１２とする。静止点Ｑ２に対する評価点Ｐ４の上下方向の相対移動量をｕ２２、左右方向の相対移動量をｖ２２とする。静止点Ｑ３に対する評価点Ｐ５の上下方向の相対移動量をｕ３１、左右方向の相対移動量をｖ３１とする。静止点Ｑ３に対する評価点Ｐ６の上下方向の相対移動量をｕ４１、左右方向の相対移動量をｖ４１とする。静止点Ｑ４に対する評価点Ｐ７の上下方向の相対移動量をｕ３２、左右方向の相対移動量をｖ３２とする。静止点Ｑ４に対する評価点Ｐ８の上下方向の相対移動量をｕ４２、左右方向の相対移動量をｖ４２とする。

【0045】

次に、軸方向における同位置に設けられた２つの評価点Ｐ１～Ｐ８の相対移動量の平均値から、静止点Ｑ１～Ｑ４に対する発電機ロータ２ａの相対移動量を算出する。すなわち、軸方向における同位置に設けられた２つの評価点Ｐ１、Ｐ３の上下方向の相対移動量ｕ１１、ｕ１２の平均値から、評価点Ｐ１、Ｐ２の軸方向位置における発電機ロータ２ａの上下方向の相対移動量ｕ１を算出する。また、軸方向における同位置に設けられた２つの評価点Ｐ１、Ｐ３の左右方向の相対移動量ｖ１１、ｖ１２の平均値から、評価点Ｐ１、Ｐ２の軸方向位置における発電機ロータ２ａの左右方向の相対移動量ｖ１を算出する。同様に、評価点Ｐ２、Ｐ４の上下方向の相対移動量ｕ２１、ｕ２２の平均値から、評価点Ｐ２、Ｐ４の軸方向位置における発電機ロータ２ａの上下方向の相対移動量ｕ２を算出する。また、評価点Ｐ２、Ｐ４の左右方向の相対移動量ｖ２１、ｖ２２の平均値から、評価点Ｐ２、Ｐ４の軸方向位置における発電機ロータ２ａの左右方向の相対移動量ｖ２を算出する。同様に、評価点Ｐ５、Ｐ７の上下方向の相対移動量ｕ３１、ｕ３２の平均値から、評価点Ｐ５、Ｐ７の軸方向位置における発電機ロータ２ａの上下方向の相対移動量ｕ３を算出する。また、評価点Ｐ５、Ｐ７の左右方向の相対移動量ｖ３１、ｖ３２の平均値から、評価点Ｐ５、Ｐ７の軸方向位置における発電機ロータ２ａの左右方向の相対移動量ｖ３を算出する。同様に、評価点Ｐ６、Ｐ８の上下方向の相対移動量ｕ４１、ｕ４２の平均値から、評価点Ｐ６、Ｐ８の軸方向位置における発電機ロータ２ａの上下方向の相対移動量ｕ４を算出する。また、評価点Ｐ６、Ｐ８の左右方向の相対移動量ｖ４１、ｖ４２の平均値から、評価点Ｐ６、Ｐ８の軸方向位置における発電機ロータ２ａの左右方向の相対移動量ｖ４を算出する。

【0046】

このようにして、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、軸方向の各位置における発電機ロータ２ａの上下方向の相対移動量ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４及び左右方向の相対移動量ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４をそれぞれ算出することができる。

【0047】

次に、センタリング計測工程での計測結果及び発電機ロータ２ａの相対移動量ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４に基づいて、発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を算出する。

【0048】

より具体的には、まず、センタリング計測工程におけるセンタリング計測により、タービン発電システム１の分解前のカップリング２ｂ、３ｂ間の芯差５及び面開き量６が計測されている。これらの計測結果と、カップリング２ｂと軸受２ｃ間の寸法、軸受２ｃ、２ｄ間の寸法、カップリング２ｂの外径寸法等の寸法情報とに基づいて、各軸受２ｃ、２ｄにおける発電機ロータ２ａの上下方向及び左右方向のアライメント調整量を算出する。次に、発電機ロータ２ａの相対移動量ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４と、各評価点Ｐ１～Ｐ８の軸方向位置や各軸受２ｃ、２ｄの支持位置（アライメント調整位置）等の位置情報とに基づいて、各軸受２ｃ、２ｄにおける発電機ロータ２ａの上下方向及び左右方向の移動量ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２を算出する。そして、上述したアライメント調整量から、この移動量ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２を減算することで、最終的な発電機ロータ２ａの上下方向及び左右方向のアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を算出する。

【0049】

このようにして、アライメント調整量算出工程において、カップリング２ｂ、３ｂ間の芯差５及び面開き量６が管理値内となるような、各軸受２ｃ、２ｄにおける発電機ロータ２ａの上下方向及び左右方向のアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２をそれぞれ算出することができる。

【0050】

アライメント調整量算出工程の後、算出した発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２に基づいて、発電機ロータ２ａのアライメント調整が行われる。アライメント調整は、発電機ロータ２ａの各軸受２ｃ、２ｄの支持位置を調整することにより行われる。より具体的には、上下方向のアライメント調整は、脚板８下のシム調整を実施することにより行われ、左右方向のアライメント調整は、発電機本体７の位置調整を実施することにより行われる。

【0051】

このようにして、タービン発電システム１の組立後に、カップリング２ｂ、３ｂ間の芯差５及び面開き量６が管理値内となるように、発電機ロータ２ａのアライメント調整を行うことができる。

【0052】

このように本実施の形態によれば、発電機ロータのアライメント調整量算出方法は、センタリング計測工程と、第１相対位置計測工程と、第２相対位置計測工程と、アライメント調整量算出工程と、を備えている。センタリング計測工程では、タービン発電システム１の分解前に、カップリング２ｂ、３ｂ間の左右方向における芯差５及び面開き量６を計測するセンタリング計測を行う。第１相対位置計測工程では、タービン発電システム１の分解前に、三次元計測装置により、静止点Ｑ１～Ｑ４に対する発電機２上の評価点Ｐ１～Ｐ８の相対位置を計測する。第２相対位置計測工程では、分解したタービン発電システム１の組立後に、三次元計測装置により、静止点Ｑ１～Ｑ４に対する発電機２上の評価点Ｐ１～Ｐ８の相対位置を計測する。そして、アライメント調整量算出工程では、センタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を算出する。すなわち、タービン発電システム１の分解前のセンタリング計測の計測結果、タービン発電システム１の分解前の静止点Ｑ１～Ｑ４に対する評価点Ｐ１～Ｐ８の相対位置の計測結果及び分解したタービン発電システム１の組立後の静止点Ｑ１～Ｑ４に対する評価点Ｐ１～Ｐ８の相対位置の計測結果に基づいて、発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を算出する。このことにより、タービン発電システム１の組立後のセンタリング計測を行わずに、発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出することができる。このため、タービン発電システム１の組立後の発電機ロータ２ａのアライメント調整のためのセンタリング計測を不要にすることができる。この結果、定期点検時において、タービン発電システム１の組立後に実施する工程を削減することができ、組立後の工程調整を容易化することができる。

【0053】

また、本実施の形態によれば、第１相対位置計測工程及び第２相対位置計測工程において、三次元計測装置により、静止点Ｑ１～Ｑ４に対する発電機２上の評価点Ｐ１～Ｐ８の相対位置を計測している。一般に、タービン発電システム１の分解前とタービン発電システム１の組立後とで、レーザートラッカ等の三次元計測装置を全く同じ位置に設置することは困難である。したがって、本実施の形態のように、評価点Ｐ１～Ｐ８を静止点Ｑ１～Ｑ４を基準にした相対位置として計測することで、三次元計測装置の設置位置に寄らずに、評価点Ｐ１～Ｐ８の位置を確実に評価することができる。このため、発電機ロータ２ａのアライメント調整量の算出精度を向上させることができる。

【0054】

また、本実施の形態によれば、アライメント調整量算出工程において、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、静止点Ｑ１～Ｑ４に対する発電機ロータ２ａの相対移動量を算出し、センタリング計測工程での計測結果及び発電機ロータ２ａの相対移動量に基づいて、発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を算出する。定期点検中、タービン発電システム１の分解後に、発電機２をジャッキアップしたり、分解のために発電機を移動させたりする場合がある。この場合、発電機ロータ２ａの位置は、タービン発電システム１の分解前の位置Ａから上下方向及び左右方向に移動してしまう。本実施の形態によれば、定期点検中の発電機ロータ２ａの移動量ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２を算出することで、タービン発電システム１の組立後のセンタリング計測を行わずに、発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出することができる。

【0055】

また、本実施の形態によれば、アライメント調整量算出工程において、軸方向における同位置に設けられた２つの評価点の相対移動量の平均値から、静止点に対する発電機ロータ２ａの相対移動量を算出する。発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出するためには、本来、発電機ロータ２ａ上に評価点Ｐ１～Ｐ８を設けることが好ましい。しかしながら、タービン発電システム１が組み立てられた状態で、発電機ロータ２ａ上に評価点Ｐ１～Ｐ８を設けることは困難である。これに対して本実施の形態によれば、軸方向における同位置に設けられた２つの評価点の相対移動量の平均値を取ることにより、本来の発電機ロータ２ａの相対移動量に近づけることができる。このため、発電機ロータ２ａの相対移動量の算出精度を向上させることができ、発電機ロータ２ａのアライメント調整量の算出精度を向上させることができる。

【0056】

また、本実施の形態によれば、第１相対位置計測工程及び第２相対位置計測工程において、リフレクタ９を保持する台座２１と、台座２１の下部に設けられ、発電機２に設けられたネジ穴１３と螺合するネジ部２３と、を有する計測治具２０を用いて、評価点Ｐ１～Ｐ８にリフレクタ９を配置する。このことにより、リフレクタ９を発電機２上の各評価点Ｐ１～Ｐ８にしっかりと固定することができる。このため、第１相対位置計測工程（タービン発電システム１の分解前）及び第２相対位置計測工程（タービン発電システム１の組立後）において、評価点Ｐ１～Ｐ８の位置が変化することを抑制することができる。この結果、評価点Ｐ１～Ｐ８の位置の計測精度を向上させることができ、発電機ロータ２ａのアライメント調整量の算出精度を向上させることができる。また、発電機２に設けられた既存のネジ穴１３を用いてリフレクタ９を発電機２上に固定するため、新たにネジ穴等を形成することを要さず、工数の増大を抑制することができる。

【0057】

また、本実施の形態によれば、第１相対位置計測工程及び第２相対位置計測工程において、リフレクタ９を保持する台座３１と、台座３１の下部に設けられ、発電機２の周囲の基礎１０に設けられた穴１１に固定される固定機構３３と、を有する計測治具３０を用いて、静止点Ｑ１～Ｑ４にリフレクタ９を配置する。このことにより、リフレクタ９を各静止点Ｑ１～Ｑ４にしっかりと固定することができる。このため、第１相対位置計測工程（タービン発電システム１の分解前）及び第２相対位置計測工程（タービン発電システム１の組立後）において、静止点Ｑ１～Ｑ４の位置が変化することを抑制することができる。この結果、静止点Ｑ１～Ｑ４の位置の計測精度を向上させることができ、発電機ロータ２ａのアライメント調整量の算出精度を向上させることができる。また、発電機２の周囲の基礎１０に設けられた既存の穴１１を用いてリフレクタ９を固定するため、新たにネジ穴等を形成することを要さず、工数の増大を抑制することができる。

【0058】

（第２の実施の形態）
次に、図１２及び図１３を参照して、第２の実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法について説明する。

【0059】

図１２及び図１３に示す第２の実施の形態においては、アライメント調整量算出工程において、センタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果、第２相対位置計測工程での計測結果及びタービンロータのアライメント調整量に基づいて、発電機ロータのアライメント調整量を算出する点が主に異なる。他の構成は、図１～図１１に示す第１の実施の形態と略同一である。図１２及び図１３において、図１～図１１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0060】

上述した第１の実施の形態においては、タービン発電システム１の分解から組立完了までの間に、タービンロータ３ａのアライメント調整が行われていない例について説明した。すなわち、第１の実施の形態においては、タービンロータ３ａのアライメント調整が行われないことを前提とした発電機ロータのアライメント調整量算出方法について説明した。

【0061】

しかしながら、タービン発電システム１が２つ以上のタービンロータを備えている場合、基準となるタービンロータから軸方向へ順次アライメント調整が行われ、発電機ロータ２ａのアライメント調整前に、タービンロータ３ａのアライメント調整が行われる場合がある。本実施の形態においては、発電機ロータ２ａのアライメント調整前にタービンロータ３ａのアライメント調整が行われていた場合の発電機ロータのアライメント調整量算出方法について説明する。

【0062】

本実施の形態においては、アライメント調整量算出工程において、センタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果、第２相対位置計測工程での計測結果及びタービンロータ３ａのアライメント調整量に基づいて、発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出する。

【0063】

図１２及び図１３は、図４及び図５に示す各ロータ２ａ、３ａの位置関係からさらにタービンロータ３ａのアライメント調整が行われた場合の各ロータ２ａ、３ａの位置関係を示している。図１２及び図１３に示すように、タービン発電システム１の分解前のセンタリング計測工程での計測結果とタービンロータ３ａのアライメント調整量とから、アライメント調整後のタービンロータ３ａの位置を算出することができる。このため、タービンロータ３ａの調整による発電機ロータ２ａの追加調整量ｅ１、ｅ２、ｆ１、ｆ２を算出することができる。ここで、図１２に示すように、追加調整量ｅ１は、軸受２ｃにおける発電機ロータ２ａの上下方向の追加調整量であり、追加調整量ｅ２は、軸受２ｄにおける発電機ロータ２ａの上下方向の追加調整量である。また、図１３に示すように、追加調整量ｆ１は、軸受２ｃにおける発電機ロータ２ａの左右方向の追加調整量であり、追加調整量ｆ２は、軸受２ｄにおける発電機ロータ２ａの左右方向の追加調整量である。そして、第１の実施の形態で算出した発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２に、この追加調整量ｅ１、ｅ２、ｆ１、ｆ２を加算することで、発電機ロータ２ａのアライメント調整前にタービンロータ３ａのアライメント調整が行われていた場合の発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出することができる。

【0064】

このように本実施の形態によれば、アライメント調整量算出工程において、センタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果、第２相対位置計測工程での計測結果及びタービンロータのアライメント調整量に基づいて、発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出する。このことにより、タービンロータ３ａのアライメント調整が行われていた場合の発電機ロータ２ａのアライメント調整量の算出精度を向上させることができる。

【0065】

（第３の実施の形態）
次に、図１４及び図１５を参照して、第３の実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法について説明する。

【0066】

図１４及び図１５に示す第３の実施の形態においては、第１相対位置計測工程及び第２相対位置計測工程において、発電機の周囲の基礎に設けられたソールプレートにネジ穴を形成し、リフレクタを保持する台座と、台座の下部に設けられ、ソールプレートに形成されたネジ穴と螺合するネジ部と、を有する計測治具を用いて、静止点にリフレクタを配置し、レーザートラッカによりリフレクタにレーザー光を照射することで、静止点の位置を計測する点が主に異なる。他の構成は、図１～図１１に示す第１の実施の形態と略同一である。図１４及び図１５において、図１～図１１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0067】

本実施の形態においては、図１４に示すように、静止点Ｑ１～Ｑ４は、発電機２の周囲の基礎１０上のソールプレート１４に設けられる。より具体的には、発電機２の周囲の基礎１０に設けられたソールプレート１４に形成されたネジ穴１５上に設けられる。ソールプレート１４は、脚板８の下方に設けられていてもよい。ネジ穴１５は、例えばソールプレート１４の隅部に形成されていてもよい。ネジ穴１５は、ソールプレート１４に形成されていてもよい。ネジ穴１５は、ソールプレート１４にネジ穴加工を施すことにより形成することができる。

【0068】

また、本実施の形態においては、第１相対位置計測工程及び第２相対位置計測工程において、計測治具４０を用いて、リフレクタ９を各静止点Ｑ１～Ｑ４に配置する。図１５に示すように、計測治具４０は、台座４１と、ネジ部４３と、を有している。台座４１は、リフレクタ９を保持する部分である。台座４１は、窪み４２を有していてもよく、この窪み４２に球状のリフレクタ９の一部が入り込むことで、リフレクタ９を保持してもよい。ネジ部４３は、台座４１の下部に設けられている。ネジ部４３は、ソールプレート１４に形成されたネジ穴１５と螺合するようになっている。このような計測治具４０を用いることで、リフレクタ９を各静止点Ｑ１～Ｑ４に固定することができる。

【0069】

このように本実施の形態によれば、第１相対位置計測工程及び第２相対位置計測工程において、発電機２の周囲の基礎１０に設けられたソールプレート１４にネジ穴１５を形成し、リフレクタ９を保持する台座４１と、台座４１の下部に設けられ、ソールプレート１４に形成されたネジ穴１５と螺合するネジ部４３と、を有する計測治具４０を用いて、静止点Ｑ１～Ｑ４にリフレクタ９を配置する。このことにより、リフレクタ９を各静止点Ｑ１～Ｑ４にしっかりと固定することができる。このため、第１相対位置計測工程（タービン発電システム１の分解前）及び第２相対位置計測工程（タービン発電システム１の組立後）において、静止点Ｑ１～Ｑ４の位置が変化することを抑制することができる。この結果、静止点Ｑ１～Ｑ４の位置の計測精度を向上させることができ、発電機ロータ２ａのアライメント調整量の算出精度を向上させることができる。

【0070】

（第４の実施の形態）
次に、図１６及び図１７を参照して、第４の実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量算出方法について説明する。

【0071】

図１６及び図１７に示す第４の実施の形態においては、第１相対位置計測工程及び第２相対位置計測工程において、発電機の周囲の基礎に設けられたベンチマークにネジ穴を形成し、リフレクタを保持する台座と、台座の下部に設けられ、ベンチマークに形成されたネジ穴と螺合するネジ部と、を有する計測治具を用いて、静止点にリフレクタを配置し、レーザートラッカによりリフレクタにレーザー光を照射することで、静止点の位置を計測する点が主に異なる。他の構成は、図１～図１１に示す第１の実施の形態と略同一である。図１６及び図１７において、図１～図１１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0072】

本実施の形態においては、図１６に示すように、静止点Ｑ１～Ｑ４は、発電機２の周囲の基礎１０上のベンチマーク１６に設けられる。より具体的には、発電機２の周囲の基礎１０に設けられたベンチマーク１６に形成されたネジ穴１７上に設けられる。ベンチマーク１６は、基礎１０の経年的な垂直方向の変化量を計測するために基礎１０上に予め設けられた固定点である。ベンチマーク１６は、発電機２の２つの軸受２ｃ、２ｄの左右方向にそれぞれ設けられている。ネジ穴１７は、ベンチマーク１６の中央部に形成されていてもよい。ネジ穴１７は、ベンチマーク１６にネジ穴加工を施すことにより形成することができる。

【0073】

また、本実施の形態においては、第１相対位置計測工程及び第２相対位置計測工程において、計測治具５０を用いて、リフレクタ９を各静止点Ｑ１～Ｑ４に配置する。図１７に示すように、計測治具５０は、台座５１と、ネジ部５３と、を有している。台座５１は、リフレクタ９を保持する部分である。台座５１は、窪み５２を有していてもよく、この窪み５２に球状のリフレクタ９の一部が入り込むことで、リフレクタ９を保持してもよい。ネジ部５３は、台座５１の下部に設けられている。ネジ部５３は、ベンチマーク１６に形成されたネジ穴１７と螺合するようになっている。このような計測治具５０を用いることで、リフレクタ９を各静止点Ｑ１～Ｑ４に固定することができる。

【0074】

このように本実施の形態によれば、第１相対位置計測工程及び第２相対位置計測工程において、発電機２の周囲の基礎１０に設けられたベンチマーク１６にネジ穴１７を形成し、リフレクタ９を保持する台座５１と、台座５１の下部に設けられ、ベンチマーク１６に形成されたネジ穴１７と螺合するネジ部５３と、を有する計測治具５０を用いて、静止点Ｑ１～Ｑ４にリフレクタ９を配置する。このことにより、リフレクタ９を各静止点Ｑ１～Ｑ４にしっかりと固定することができる。このため、第１相対位置計測工程（タービン発電システム１の分解前）及び第２相対位置計測工程（タービン発電システム１の組立後）において、静止点Ｑ１～Ｑ４の位置が変化することを抑制することができる。この結果、静止点Ｑ１～Ｑ４の位置の計測精度を向上させることができ、発電機ロータ２ａのアライメント調整量の算出精度を向上させることができる。

【0075】

（第５の実施の形態）
次に、図１８を参照して、第５の実施の形態による発電機ロータのアライメント調整量演算装置について説明する。

【0076】

図１８に示す第５の実施の形態においては、発電機ロータのアライメント調整量演算装置が、上述した発電機ロータのアライメント調整量算出方法を用いて、発電機ロータのアライメント調整量を算出し出力する点が主に異なる。他の構成は、図１～図１１に示す第１の実施の形態と略同一である。図１８において、図１～図１１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【0077】

本実施の形態においては、発電機ロータのアライメント調整量演算装置６０が、上述した実施の形態で説明した発電機ロータのアライメント調整量算出方法を用いて、発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出し出力する。図１８に示すように、アライメント調整量演算装置６０は、入力部６１と、演算部６２と、出力部６３と、を備えている。

【0078】

入力部６１は、センタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果が入力される。また、入力部６１には、カップリング２ｂと軸受２ｃ間の寸法、軸受２ｃ、２ｄ間の寸法、カップリング２ｂの外径寸法等の寸法情報が入力される。また、入力部６１には、各軸受２ｃ、２ｄの支持位置（アライメント調整位置）等の位置情報が入力される。また、上述した第２の実施の形態で説明したように、発電機ロータ２ａのアライメント調整前にタービンロータ３ａのアライメント調整が行われていた場合、入力部６１には、タービンロータ３ａのアライメント調整量が入力される。

【0079】

演算部６２は、入力部６１に入力されたセンタリング計測工程での計測結果、第１相対位置計測工程での計測結果及び第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出する。より具体的には、演算部６２は、タービン発電システム１の分解前のカップリング２ｂ、３ｂ間の芯差５及び面開き量６の計測結果と、上述した寸法情報とに基づいて、各軸受２ｃ、２ｄにおける発電機ロータ２ａの上下方向及び左右方向のアライメント調整量を算出する。次に、演算部６２は、発電機ロータ２ａの相対移動量ｕ１、ｕ２、ｕ３、ｕ４、ｖ１、ｖ２、ｖ３、ｖ４と、上述した位置情報とに基づいて、各軸受２ｃ、２ｄにおける発電機ロータ２ａの上下方向及び左右方向の移動量ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２を算出する。そして、上述したアライメント調整量から、この移動量ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２を減算することで、最終的な発電機ロータ２ａの上下方向及び左右方向のアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２を算出する。

【0080】

また、発電機ロータ２ａのアライメント調整前にタービンロータ３ａのアライメント調整が行われていた場合、演算部６２は、入力部６１に入力されたセンタリング計測工程での計測結果及びタービンロータ３ａのアライメント調整量に基づいて、タービンロータ３ａの調整による発電機ロータ２ａの追加調整量ｅ１、ｅ２、ｆ１、ｆ２を算出する。そして、上述した発電機ロータ２ａのアライメント調整量ａ１、ａ２、ｂ１、ｂ２に、この追加調整量ｅ１、ｅ２、ｆ１、ｆ２を加算することで、発電機ロータ２ａのアライメント調整前にタービンロータ３ａのアライメント調整が行われていた場合の発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出する。

【0081】

出力部６３は、演算部６２により算出された発電機ロータ２ａのアライメント調整量を出力する。出力部６３は、不図示の表示装置に、発電機ロータ２ａのアライメント調整量を出力し、表示するようにしてもよい。また、出力部６３は、表示装置に、図４、図５、図１２及び図１３に示すような各ロータ２ａ、３ａの位置関係を示す模式図を出力し、表示するようにしてもよい。

【0082】

このように本実施の形態によれば、発電機ロータのアライメント調整量演算装置６０が、上述した実施の形態で説明した発電機ロータのアライメント調整量算出方法を用いて、発電機ロータ２ａのアライメント調整量を算出し出力する。このようにアライメント調整量演算装置６０を用いることにより、発電機ロータ２ａのアライメント調整量の算出及び出力を自動的に行うことができる。このため、発電機ロータ２ａのアライメント調整量を簡便に算出することができる。

【0083】

以上述べた実施の形態によれば、タービン発電システムの組立後の発電機ロータのアライメント調整のためのセンタリング計測を不要にすることができる。

【0084】

以上、本発明のいくつかの実施の形態を説明したが、これらの実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0085】

１：タービン発電システム、２：発電機、２ａ：発電機ロータ、２ｂ：カップリング、３：タービン、３ａ：タービンロータ、３ｂ：カップリング、５：芯差、６：面開き量、９：リフレクタ、１０：基礎、１１：穴、１３：ネジ穴、２０：計測治具、２１：台座、２３：ネジ部、３０：計測治具、３１：台座、３３：固定機構、４０：計測治具、４１：台座、４３：ネジ部、５０：計測治具、５１：台座、５３：ネジ部、６０：アライメント調整量演算装置、６１：入力部、６２：演算部、６３：出力部、Ｐ１～Ｐ８：評価点、Ｑ１～Ｑ４：静止点

【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】

【手続補正書】

【提出日】2024-04-03

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機の発電機ロータとタービンのタービンロータとが各々のカップリングを介して連結されて構成されるタービン発電システムにおいて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出する発電機ロータのアライメント調整量算出方法であって、
前記タービン発電システムの分解前に、前記カップリング間の芯差及び面開き量を計測するセンタリング計測を行うセンタリング計測工程と、
前記タービン発電システムの分解前に、三次元計測装置により、前記発電機の周囲の基礎に対して静止した静止点に対する前記発電機上の評価点の相対位置を計測する第１相対位置計測工程と、
分解した前記タービン発電システムの組立後に、前記三次元計測装置により、前記静止点に対する前記評価点の相対位置を計測する第２相対位置計測工程と、
前記センタリング計測工程での計測結果、前記第１相対位置計測工程での計測結果及び前記第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出するアライメント調整量算出工程と、を備える、発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項2】

前記アライメント調整量算出工程において、前記第１相対位置計測工程での計測結果及び前記第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、前記静止点に対する前記発電機ロータの相対移動量を算出し、前記センタリング計測工程での計測結果及び前記発電機ロータの前記相対移動量に基づいて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項3】

前記第１相対位置計測工程及び前記第２相対位置計測工程において、前記発電機ロータの軸方向における同位置に２つの前記評価点が設けられ、
前記アライメント調整量算出工程において、前記軸方向における同位置に設けられた２つの前記評価点の前記相対移動量の平均値から、前記静止点に対する前記発電機ロータの前記相対移動量を算出する、請求項２に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項4】

前記タービンロータのアライメント調整が行われた際の前記タービンロータのアライメント調整量を取得する工程を更に備え、
前記アライメント調整量算出工程において、前記センタリング計測工程での計測結果、前記第１相対位置計測工程での計測結果、前記第２相対位置計測工程での計測結果及び前記タービンロータのアライメント調整量に基づいて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項5】

前記第１相対位置計測工程及び前記第２相対位置計測工程において、前記三次元計測装置は、リフレクタにレーザー光を照射することで前記リフレクタの位置を計測するレーザートラッカであり、前記リフレクタを保持する台座と、前記台座の下部に設けられ、前記発電機に設けられたネジ穴と螺合するネジ部と、を有する計測治具を用いて、前記評価点に前記リフレクタを配置し、前記レーザートラッカにより前記リフレクタにレーザー光を照射することで、前記評価点の位置を計測する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項6】

前記第１相対位置計測工程及び前記第２相対位置計測工程において、前記三次元計測装置は、リフレクタにレーザー光を照射することで前記リフレクタの位置を計測するレーザートラッカであり、前記リフレクタを保持する台座と、前記台座の下部に設けられ、前記発電機の周囲の基礎に設けられた穴に固定される固定機構と、を有する計測治具を用いて、前記静止点に前記リフレクタを配置し、前記レーザートラッカにより前記リフレクタにレーザー光を照射することで、前記静止点の位置を計測する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項7】

前記第１相対位置計測工程及び前記第２相対位置計測工程において、前記三次元計測装置は、リフレクタにレーザー光を照射することで前記リフレクタの位置を計測するレーザートラッカであり、前記発電機の周囲の基礎に設けられたソールプレートにネジ穴を形成し、前記リフレクタを保持する台座と、前記台座の下部に設けられ、前記ソールプレートに形成された前記ネジ穴と螺合するネジ部と、を有する計測治具を用いて、前記静止点に前記リフレクタを配置し、前記レーザートラッカにより前記リフレクタにレーザー光を照射することで、前記静止点の位置を計測する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項8】

前記第１相対位置計測工程及び前記第２相対位置計測工程において、前記三次元計測装置は、リフレクタにレーザー光を照射することで前記リフレクタの位置を計測するレーザートラッカであり、前記発電機の周囲の基礎に設けられたベンチマークにネジ穴を形成し、前記リフレクタを保持する台座と、前記台座の下部に設けられ、前記ベンチマークに形成された前記ネジ穴と螺合するネジ部と、を有する計測治具を用いて、前記静止点に前記リフレクタを配置し、前記レーザートラッカにより前記リフレクタにレーザー光を照射することで、前記静止点の位置を計測する、請求項１に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか一項に記載の発電機ロータのアライメント調整量算出方法を用いて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出し出力する発電機ロータのアライメント調整量演算装置であって、
前記センタリング計測工程での計測結果、前記第１相対位置計測工程での計測結果及び前記第２相対位置計測工程での計測結果が入力される入力部と、
前記入力部に入力された前記センタリング計測工程での計測結果、前記第１相対位置計測工程での計測結果及び前記第２相対位置計測工程での計測結果に基づいて、前記発電機ロータのアライメント調整量を算出する演算部と、
前記演算部により算出された前記発電機ロータのアライメント調整量を出力する出力部と、を備える、発電機ロータのアライメント調整量演算装置。