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JP5036155B2 - Mounting method of seat liner in hydraulic machine - Google Patents
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JP5036155B2 - Mounting method of seat liner in hydraulic machine - Google Patents

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Description

本発明は、水車,ポンプ水車などの水力機械におけるシートライナの取付方法に係り、特に、シートライナの取付において、性能向上のために有効な構成を有する水力機械におけるシートライナの取付方法に関する。 The present invention relates to a seat liner mounting method in a hydraulic machine such as a water turbine or a pump turbine, and more particularly, to a seat liner mounting method in a hydraulic machine having a configuration effective for improving performance in mounting a seat liner .

昨今、既設水力発電所の寿命延長および保守費用の低減が重要な課題となっている。なかでも、水流中に含まれる土砂による流路の土砂摩耗は、性能低下および信頼度を低下させるため、大きな課題のひとつである。   In recent years, extending the life of existing hydropower plants and reducing maintenance costs are important issues. Among them, sediment wear in the flow path due to sediment contained in the water flow is one of the major problems because it degrades performance and reliability.

従来の水力機械の一例であるフランシス型ポンプ水車は、例えば、特開平10−103213号公報に記載のように、複数個のガイドベーンを相対向する上カバーと下カバーの間に挟持された構成となっている。ここで、上カバーと下カバーとには、シートライナがボルト等によって取付けられている。そして、廻り止めのため、また、シートライナ交換の際にボルトをはずしやすいように、ボルトは、任意の1箇所において点溶接されている。   A Francis-type pump turbine as an example of a conventional hydraulic machine has a configuration in which a plurality of guide vanes are sandwiched between upper and lower covers facing each other as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-103213. It has become. Here, a seat liner is attached to the upper cover and the lower cover with bolts or the like. The bolts are spot welded at an arbitrary position so that the bolts can be easily removed for rotation prevention and when replacing the seat liner.

特開平10−103213号公報JP-A-10-103213

ところで、水流中に物体の形状が急激に変化する部分があれば、そこから流れは乱れ、渦等が発生する。水力機械に用いられる水の中には土砂などの固形物体が混入しているため、乱れた水流中の土砂は流路を形成するライナなどにぶつかり、その衝突部には摩耗が生ずる。ここで、土砂を含む流れが速いほど、土砂による摩耗量も多いと言われている。ガイドベーン周辺では流れが速いため、土砂摩耗が特に起き易くなる。   By the way, if there is a part where the shape of the object changes suddenly in the water flow, the flow is disturbed and a vortex is generated. Since solid materials such as earth and sand are mixed in the water used in the hydraulic machine, the earth and sand in the turbulent water flow collides with a liner or the like that forms a flow path, and wear occurs at the collision portion. Here, it is said that the faster the flow containing earth and sand, the greater the amount of wear due to earth and sand. Since the flow is fast around the guide vane, sediment wear is particularly likely to occur.

シートライナをボルトにより取り付ける部分において、流路中に露出されたボルトの頭部は、わずかながらボルト穴との間にギャップがあり、このギャップは流れの乱れを生み出す。特にここでは流速が大きいため、このギャップの部分において、土砂摩耗が発生し、シートライナが摩耗するという問題があった。   In the part where the seat liner is bolted, the head of the bolt exposed in the flow path has a slight gap between the bolt hole and this gap creates a flow turbulence. In particular, since the flow velocity is high here, there is a problem that earth and sand wear occurs in the gap portion and the seat liner wears.

本発明の目的は、シートライナの取付部における土砂摩耗を低減できる水力機械におけるシートライナの取付方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the attachment method of the seat liner in the hydraulic machine which can reduce earth and sand abrasion in the attachment part of a seat liner .

(1)上記目的を達成するために、本発明は、上下カバーの間に回動可能に保持された複数のガイドベーンと、前記上下カバーと前記ガイドベーンとの間であって、前記上下カバー側に複数のボルトにより取り付けられたシートライナとを有する水力機械におけるシートライナの取付方法であって、前記複数のボルトの内、所定数のボルトを、前記ガイドベーンの特定の開度状態において、前記ボルトと前記シートライナに設けられたボルト穴との間のギャップが流路に露出しないように、前記ガイドベーンと重なる位置に配置し、前記ガイドベーンの特定の開度状態を、設計段階で最も利用頻度が多いと推定されるガイドベーン開度状態とし、かつ前記ガイドベーンの特定の開度状態において、前記ガイドベーンと重なる位置に配置される前記ボルトの数を、前記特定の開度状態を含みかつ前記ガイドベーンの開度制御において通常使用される50%開度から100%開度の開度範囲以外の開度で前記ガイドベーンと重なる位置に配置されるボルトの数よりも多くなるようにしたものである。
かかる方法により、シートライナの取付部における土砂摩耗を低減し得るものとなる。
(1) In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of guide vanes rotatably held between upper and lower covers, and between the upper and lower covers and the guide vanes. A seat liner attachment method in a hydraulic machine having a seat liner attached to the side by a plurality of bolts, wherein a predetermined number of bolts of the plurality of bolts are in a specific opening state of the guide vane, The gap between the bolt and the bolt hole provided in the seat liner is arranged at a position overlapping the guide vane so that the gap is not exposed to the flow path, and the specific opening state of the guide vane is determined at the design stage. The guide vane opening state is estimated to be the most frequently used, and is arranged at a position overlapping the guide vane in the specific opening state of the guide vane. The number of bolts overlaps with the guide vane at an opening other than the opening range of 50% to 100% including the specific opening state and normally used in the opening control of the guide vane. More than the number of bolts arranged at the position .
By such a method, earth and sand wear at the seat liner attachment portion can be reduced.

(2)上記(1)において、好ましくは、前記ガイドベーンと重なる位置に配置される前記ボルトは、ガイドベーン軸を挟んでステーベーン側とランナ側のガイドベーンにそれぞれ一つとなるように配置したものである。
(3)上記(1)において、好ましくは、前記複数のボルトの残りのボルトは、前記ボルトとボルト穴とが、前記ガイドベーンの特定の開度状態にあるときの、前記ボルトと最も近いガイドベーンのキャンバーラインと平行に引かれた線と接する位置において、少なくとも1カ所以上で点溶接又は線状溶接されているものである。
(2) In the above (1), preferably, the bolts arranged at positions overlapping with the guide vanes are arranged so that there is one for each of the guide vanes on the stay vane side and the runner side across the guide vane shaft. It is.
(3) In the above (1), preferably, the plurality of remaining bolts bolt, said bolt and bolt holes, said guide when a specific opening state of the vane, the bolt nearest guide It is spot-welded or line-welded in at least one place at a position in contact with a line drawn parallel to the camber line of the vane.

(4)また、上記目的を達成するために、本発明は、上下カバーの間に回動可能に保持された複数のガイドベーンと、前記上下カバーと前記ガイドベーンとの間であって、前記上下カバー側にボルトにより取り付けられたシートライナとを有する水力機械におけるシートライナの取付方法であって、前記ボルトとボルト穴と前記ガイドベーンの特定の開度状態にあるときの、前記ボルトと最も近いガイドベーンのキャンバーラインと平行に引かれた線と接する位置において、少なくとも1カ所以上で点溶接又は線状溶接し、前記ガイドベーンの特定の開度状態を、設計段階で最も利用頻度が多いと推定されるガイドベーン開度状態とするものである。
かかる方法により、シートライナの取付部における土砂摩耗を低減し得るものとなる。
(4) In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of guide vanes rotatably held between the upper and lower covers, and between the upper and lower covers and the guide vanes, of a method of attaching the seat liner in a hydraulic machine having a seat liner that is attached by bolts to the upper and lower cover side, and the bolt and the bolt hole, when a specific opening state of the guide vanes, the bolt At the position where it is in contact with a line drawn parallel to the camber line of the nearest guide vane, spot welding or linear welding is performed at at least one place, and the specific opening state of the guide vane is most frequently used in the design stage. The guide vane opening state is estimated to be large .
By such a method, earth and sand wear at the seat liner attachment portion can be reduced.

本発明によれば、シートライナの取付部における土砂摩耗を低減できるものとなる。   According to the present invention, earth and sand wear at the attachment portion of the seat liner can be reduced.

以下、図1〜図7を用いて、本発明の一実施形態による水力機械の構成について説明する。
最初に、図1及び図2を用いて、本実施形態による水力機械の構成について説明する。なお、ここでは、水力機械の一例として、フランシス型ポンプ水車を例として説明する。
図1は、本発明の一実施形態による水力機械の構成を示す要部断面図である。図2は、図1の要部拡大断面図である。
Hereinafter, the structure of the hydraulic machine by one Embodiment of this invention is demonstrated using FIGS.
Initially, the structure of the hydraulic machine by this embodiment is demonstrated using FIG.1 and FIG.2. Here, a Francis pump turbine will be described as an example of a hydraulic machine.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a principal part showing a configuration of a hydraulic machine according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.

最初に発電運転の場合について説明する。ステーべ一ン6は、図示しない上池から導水する鉄管に接続されたケーシング1の内周部に翼列状に配設されている。ガイドベーン7は、ステーべ一ン6の内周側に配設され、上カバー2と下カバー3との間の流路に挟持されている。ランナ8は、主軸の下端部に取付けられている。ランナ8からの水流は、吸出し管等により、図示しない下池に導かれる。   First, the case of power generation operation will be described. The stays 6 are arranged in a blade row on the inner periphery of the casing 1 connected to an iron pipe that conducts water from an upper pond (not shown). The guide vane 7 is disposed on the inner peripheral side of the stay 6 and is sandwiched between the upper cover 2 and the lower cover 3. The runner 8 is attached to the lower end of the main shaft. The water flow from the runner 8 is guided to a lower pond (not shown) by a suction pipe or the like.

ケーシング1に導水された高圧水はステーべ一ン6を経て、流量調節するガイドベーン7を通してランナ8に向かって流れ、エネルギ授受を行ったのち、吸出し管へ流出される。また、揚水運転の場合、水流は吸出し管からランナ8によって揚水をし、流量調節するガイドベーン7を通して、ステーべ一ン6を経てケーシング1に流れ出る。   The high-pressure water introduced into the casing 1 flows through the stay 6 and flows through the guide vane 7 for adjusting the flow rate toward the runner 8, transfers energy, and then flows out to the suction pipe. In the case of pumping operation, the water flow is pumped from the suction pipe by the runner 8 and flows out to the casing 1 through the stay vane 6 through the guide vane 7 for adjusting the flow rate.

ここで、上記のような水力機械では、ランナ8に流入する、もしくはランナ8から流れ出る流量を調節するためにガイドベーン7を可動させる必要があるので、ガイドベーン7は軸周りに回転できるようになっている。   Here, in the hydraulic machine as described above, the guide vane 7 needs to be moved in order to adjust the flow rate flowing into or out of the runner 8, so that the guide vane 7 can rotate around its axis. It has become.

また、図2に拡大して示すように、上カバー2と下カバー3には、水の進入を防ぐために流路側に複数の板状の主として金属製のシートライナ4U,4Lおよびカバーライナ5U,5Lが複数のボルト9で取付けられている。取付け用ボルト9の頭部は流路に露出しており、またボルト9と、シートライナ4U,4Lおよびカバーライナ5U,5Lに形成されたボルト穴との間にはギャップがあり、ここで水流が乱れる。特に、シートライナ4U,4Lの取付位置付近においては、ガイドベーン7によって流路断面積が狭くなっているため、流れは特に速く、乱れた水流中に含まれる土砂が高速でシートライナ4U,4Lに衝突し、土砂摩耗が発生する。   2, the upper cover 2 and the lower cover 3 have a plurality of plate-like mainly metal sheet liners 4U and 4L and a cover liner 5U, 5L is attached with a plurality of bolts 9. The head of the mounting bolt 9 is exposed to the flow path, and there is a gap between the bolt 9 and the bolt holes formed in the seat liners 4U and 4L and the cover liners 5U and 5L. Is disturbed. In particular, in the vicinity of the seat liner 4U, 4L mounting position, the flow passage is particularly narrow due to the guide vanes 7, so that the flow is particularly fast, and the earth and sand contained in the turbulent water flow is at high speed. Sediment wear occurs.

次に、図3を用いて、本実施形態による水力機械におけるシートライナの第1の取付構造について説明する。
図3は、本発明の一実施形態による水力機械におけるシートライナの第1の取付構造を示す要部平面図である。なお、図1,図2と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the first mounting structure of the seat liner in the hydraulic machine according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a main part plan view showing a first mounting structure of the seat liner in the hydraulic machine according to the embodiment of the present invention. 1 and 2 indicate the same parts.

図3において、2点鎖線で示す線L1は、図1に示したランナ8の軸心を中心とする円弧を示している。ガイドベーン7のガイドベーン軸7aは、この線L1の上に等間隔で配置されている。ここで、角度θ1は、ガイドベーン軸7aの中心を通る円弧状の線L1の接線と、ガイドベーン7の後端とガイドベーン軸7aの中心を結ぶ線とのなす角度である。ガイドベーン7の開き角度が、0%開度〜100%開度まで変化するとき、角度θ1は、例えば5°〜30°まで変化する。   In FIG. 3, a line L1 indicated by a two-dot chain line indicates an arc centered on the axis of the runner 8 shown in FIG. The guide vane shafts 7a of the guide vanes 7 are arranged on the line L1 at equal intervals. Here, the angle θ1 is an angle formed by a tangent line of the arcuate line L1 passing through the center of the guide vane shaft 7a and a line connecting the rear end of the guide vane 7 and the center of the guide vane shaft 7a. When the opening angle of the guide vane 7 changes from 0% opening to 100% opening, the angle θ1 changes from 5 ° to 30 °, for example.

ここで、ガイードベーン開度には、設計段階で最も利用頻度が多いと予測されるガイドベーン開度状態の位置がある。その開度は、例えば、70%開度である。図3に実線で示すガイドベーン7の位置は、設計段階で最も利用頻度が多いと予測されるガイドベーン開度状態の位置を示している。この開度状態のとき、本実施形態では、ボルト9A,9Bは、ガイドベーン7の軸方向に重なる位置(すなわち、ガイドベーン7の投影面内の位置)に配置するようにしている。このようなボルト9の配置とすることで、ボルト9と、シートライナに設けられたボルト穴との間のギャップは、流路に露出しないようになる。流路を形成するシートライナとガイドベーン7との間には、ガイドベーン7を回転させるために、図2に示したように、わずかながら隙間がある。したがって、ボルト9とガイドベーン7が軸方向に重なるように配置しても、この隙間に流れが進入するが、流れはごく少量で、ボルトとボルト穴のギャップから発生する流れの乱れはごく小範囲なので、土砂摩粍を低減することができる。   Here, the guide vane opening includes a position in a guide vane opening state that is predicted to be most frequently used in the design stage. The opening degree is, for example, 70% opening degree. The position of the guide vane 7 indicated by a solid line in FIG. 3 indicates the position of the guide vane opening state that is predicted to be most frequently used in the design stage. In this embodiment, the bolts 9 </ b> A and 9 </ b> B are arranged at positions that overlap the guide vane 7 in the axial direction (that is, positions within the projection plane of the guide vane 7). With such an arrangement of the bolts 9, the gap between the bolts 9 and the bolt holes provided in the seat liner is not exposed to the flow path. As shown in FIG. 2, there is a slight gap between the sheet liner forming the flow path and the guide vane 7 in order to rotate the guide vane 7. Therefore, even if the bolt 9 and the guide vane 7 are arranged so as to overlap in the axial direction, the flow enters the gap, but the flow is very small, and the flow disturbance generated from the gap between the bolt and the bolt hole is very small. Since it is within the range, earth and sand muds can be reduced.

ここで、最も利用頻度の多いガイードベーン開度状態とは、例えば発電時において、年間の合計運転時間が最も長い開度のことである。   Here, the most frequently used guide vane opening state is, for example, the opening with the longest total operation time of the year during power generation.

また、図3において、1点鎖線で示すガイドベーン7’は、角度θ1が17.5°で、ガイドベーン開度が50%開度の状態を示している。この状態でも、ボルト9A,9Bは、ガイドベーン7’の軸方向に重なる位置に位置している。さらに、破線で示すガイドベーン7”は、角度θ1が30°で、ガイドベーン開度が100%開度の状態を示している。この状態でも、ボルト9A,9Bは、ガイドベーン7”の軸方向に重なる位置に位置している。すなわち、ガイドベーン開度が50%開度から100%開度の範囲においては、ボルト9A,9Bは、ガイドベーン7の軸方向に重なる位置に位置していることになる。例えば、70%開度が最も利用頻度の多いガイードベーン開度状態とすると、ガイドベーンの開度制御においては、一般的に50%開度から100%開度の開度範囲内で制御されることが多く、実質的に通常使用される開度範囲で、土砂摩粍を低減することができる。   In FIG. 3, a guide vane 7 'indicated by a one-dot chain line indicates a state where the angle θ1 is 17.5 ° and the guide vane opening is 50%. Even in this state, the bolts 9A and 9B are located at positions overlapping the axial direction of the guide vane 7 '. Further, a guide vane 7 ″ indicated by a broken line indicates a state in which the angle θ1 is 30 ° and the guide vane opening degree is 100%. Even in this state, the bolts 9A and 9B are shafts of the guide vane 7 ″. It is located at a position that overlaps the direction. That is, when the guide vane opening is in the range of 50% to 100% opening, the bolts 9A and 9B are located at positions overlapping the axial direction of the guide vane 7. For example, if the 70% opening is the most frequently used guide vane opening state, the opening control of the guide vane is generally controlled within the opening range of 50% to 100% opening. In many cases, the sand mud can be reduced within the range of openings that are normally used.

なお、例えば、一つの水車において、20個のガイドベーンを円周上に配置する構成の時、シートライナを取り付けるボルトの数は、例えば、100個である。したがって、100個のボルトの内、40個については、図3に示したように、最も利用頻度が多いと予測されるガイドベーン開度状態の時に、ガイドベーン7の軸方向に重なる位置に配置することで、これらのボルトによるシートライナの取付部の摩耗は低減できる。残りの60個のボルトの取付部におけるシートライナの取付部の摩耗の低減方法については、図4を用いて後述する。   For example, when 20 guide vanes are arranged on the circumference of one water wheel, the number of bolts to which the seat liner is attached is, for example, 100. Therefore, 40 of the 100 bolts are arranged at positions overlapping the guide vane 7 in the axial direction when the guide vane opening state is predicted to be most frequently used as shown in FIG. By doing so, the wear of the mounting portion of the seat liner due to these bolts can be reduced. A method of reducing the wear of the seat liner mounting portion in the remaining 60 bolt mounting portions will be described later with reference to FIG.

次に、図4を用いて、本実施形態による水力機械におけるシートライナの第2の取付構造について説明する。
図4は、本発明の一実施形態による水力機械におけるシートライナの第2の取付構造を示す要部平面図である。なお、図1,図2と同一符号は、同一部分を示している。
Next, the second mounting structure of the seat liner in the hydraulic machine according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a main part plan view showing a second mounting structure of the seat liner in the hydraulic machine according to the embodiment of the present invention. 1 and 2 indicate the same parts.

図4は、シートライナの取付部の内、シートライナ4と、ボルト9とを拡大して示している。シートライナ4には、ボルト穴10が設けられている。ボルト9は、ボルト穴10の中に位置する。   FIG. 4 is an enlarged view of the seat liner 4 and the bolts 9 in the seat liner attachment portion. The seat liner 4 is provided with a bolt hole 10. The bolt 9 is located in the bolt hole 10.

ここで、実線で示す矢印L2は、最も利用頻度の多いガイドベーン開度状態にあるときの、ボルトと最も近いガイドベーンのキャンバーラインとほぼ平行に引いた線である。ガイドベーンのキャンバーラインとは、ガイドベーン7の内接円の中心を結ぶ線である。   Here, an arrow L2 indicated by a solid line is a line drawn substantially parallel to the camber line of the guide vane closest to the bolt when the guide vane opening state is the most frequently used. The guide vane camber line is a line connecting the centers of the inscribed circles of the guide vane 7.

ボルト9の廻り止めのために、また、シートライナを交換する際に外し易いよう、ボルト9とボルト穴10とは、点溶接している。従来は、点溶接の箇所は、任意の1カ所であるが、本例では、2カ所としている。しかも、本例では、前述の矢印の線L2と、ボルト10と接する2箇所の接点付近を、図示するように、点溶接する。白抜き部分SW1,SW2は、点溶接のビードを示している。   The bolt 9 and the bolt hole 10 are spot-welded to prevent the bolt 9 from rotating and to be easily removed when replacing the seat liner. Conventionally, the number of spot welding locations is arbitrary one, but in this example, there are two locations. Moreover, in this example, spot welding is performed on the vicinity of the above-described arrow line L2 and the two contact points in contact with the bolt 10 as shown in the figure. White portions SW1 and SW2 indicate spot welding beads.

このような点溶接の位置により、ボルト9とボルト穴10とのギャップが流路中に露出していても、ここから発生する流れの乱れ,渦を溶接部SW1,SW2が食い止める防波堤のような役割を担うため、水流の乱れ,渦は低減され、水流中の土砂によるシートライナおよびカバーライナなどの流路を構成する物体の土砂摩粍を緩和することができる。ガイドベーンと、ボルトとボルト穴とのギャップが軸方向に重ならない部分についてはこの方法で、ボルトとボルト穴との間のギャップから発生する流れの乱れ、渦を低減し、土砂摩耗を抑制する。   Even if the gap between the bolt 9 and the bolt hole 10 is exposed in the flow path due to the position of such spot welding, it is like a breakwater where the welds SW1 and SW2 stop the turbulence and vortex generated from here. Since it plays a role, the turbulence and vortex of the water flow are reduced, and the sediment of the objects constituting the flow path such as the sheet liner and the cover liner due to the earth and sand in the water flow can be reduced. This method is applied to the part where the gap between the guide vane and the bolt and the bolt hole does not overlap in the axial direction, reducing the turbulence and vortex generated from the gap between the bolt and the bolt hole, and suppressing sediment wear. .

また、図4において、1点鎖線で示す矢印L2’は、図3における開度θ1が17.5°で、ガイドベーン開度が50%開度の状態のキャンバーラインを示している。破線で示す矢印L2”は、角度θ1が30°で、ガイドベーン開度が100%開度の状態のキャンバーラインを示している。これらの状態でも、ギャップが流路中に露出していても、ここから発生する流れの乱れ,渦を溶接部SW1,SW2が食い止める防波堤のような役割を担うため、水流の乱れ,渦は低減される。   In FIG. 4, an arrow L2 'indicated by a one-dot chain line indicates a camber line in which the opening degree θ1 in FIG. 3 is 17.5 ° and the guide vane opening degree is 50%. An arrow L2 ″ indicated by a broken line indicates a camber line in which the angle θ1 is 30 ° and the guide vane opening is 100%. Even in these states, the gap is exposed in the flow path. The turbulence and vortices of the water flow are reduced because the turbulence and vortices generated from this place play a role like a breakwater where the welds SW1 and SW2 stop.

なお、図3に示した実施形態において、ガイドベーン7と、ライナなどの流路を形成する物体との間にはわずかながらも隙間があり、土砂を含んた水が流入する。そこで、図3に示した実施形態においても、図4に示したような位置で溶接することで、ボルトとボルト穴の間のギャップから発生する流れの乱れ・渦をさらに緩和して、土砂摩粍をより抑制することができる。   In the embodiment shown in FIG. 3, there is a slight gap between the guide vane 7 and an object forming a flow path such as a liner, and water containing earth and sand flows in. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 3 as well, the turbulence and vortex of the flow generated from the gap between the bolt and the bolt hole is further reduced by welding at the position shown in FIG. Wrinkles can be further suppressed.

次に、図5を用いて、本実施形態による水力機械におけるシートライナの第2の取付構造の第1の変形例について説明する。
図5は、本発明の一実施形態による水力機械におけるシートライナの第2の取付構造の第1の変形例を示す要部平面図である。なお、図4と同一符号は、同一部分を示している。
Next, a first modification of the second mounting structure of the seat liner in the hydraulic machine according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a main part plan view showing a first modification of the second mounting structure of the seat liner in the hydraulic machine according to the embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same parts.

図4に示した例では、キャンバーライン(矢印の線L2)と、ボルト9とが接する2箇所の接点付近を、点溶接したのに対して、例えば、それぞれ隣接する3カ所の合計6カ所のような複数箇所にて点溶接するようにしている。白抜き部分SW1A,SW1B,SW1C,SW2A,SW2B,SW2Cは、点溶接のビードを示している。   In the example shown in FIG. 4, the vicinity of two contact points where the camber line (arrow line L <b> 2) and the bolt 9 are in contact is spot-welded, for example, a total of six points of three adjacent points. Such spot welding is performed at a plurality of locations. White portions SW1A, SW1B, SW1C, SW2A, SW2B, and SW2C indicate bead of spot welding.

次に、図6を用いて、本実施形態による水力機械におけるシートライナの第2の取付構造の第2の変形例について説明する。
図6は、本発明の一実施形態による水力機械におけるシートライナの第2の取付構造の第2の変形例を示す要部平面図である。なお、図4と同一符号は、同一部分を示している。
Next, a second modification of the second mounting structure for the seat liner in the hydraulic machine according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a main part plan view showing a second modification of the second mounting structure of the seat liner in the hydraulic machine according to the embodiment of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same parts.

図4に示した例では、キャンバーライン(矢印の線L2)と、ボルト9と接する2箇所の接点付近を、点溶接したのに対して、ボルト9と最も近いガイドベーンのキャンバーラインとほぼ平行に線L2を引いたとき、この線L2がボルト9と接する2箇所の接点付近において、ボルト9とボルト穴10との間のギャップを、ビードの幅と長さの比が2倍程度以上であるような長さを持った溶接を円周方向、もしくは接線方向に施すようにする。白抜き部分SW1’,SW2’は、線状溶接のビードを示している。   In the example shown in FIG. 4, the camber line (arrow line L <b> 2) and two contact points in contact with the bolt 9 are spot-welded, whereas the guide vane closest to the bolt 9 is almost parallel to the camber line. When the line L2 is drawn, the gap between the bolt 9 and the bolt hole 10 in the vicinity of the two contact points where the line L2 is in contact with the bolt 9 has a bead width / length ratio of about twice or more. Welding with a certain length is performed in the circumferential direction or tangential direction. White portions SW1 'and SW2' indicate bead of linear welding.

以上説明したように、シートライナを上カバーまたは下カバーに固定するための、流路に頭部が露出したボルトを、最も利用頻度の多いガイドベーン開度状態にあるガイドベーンと、軸方向に重なる位置に配置することで、ボルトは流路にさらされるものの、ガイドベーンと相対向する上カバーと下カバーに取付けられた複数個のシートライナとのごく小さな隙間に流れ込むだけの少量の流れにさらされるのみなので、その少量の水流中に含まれる土砂による土砂摩耗力は小さく、ボルトとボルト穴とのギャップが主流にさらされるよりも土砂摩耗は少なくなる。   As described above, the bolt with the head exposed in the flow path for fixing the seat liner to the upper cover or the lower cover is connected to the guide vane in the most frequently used guide vane opening state in the axial direction. Although the bolt is exposed to the flow path by arranging it in the overlapping position, the flow is small enough to flow into a very small gap between the upper cover facing the guide vane and the plurality of seat liners attached to the lower cover. Since it is only exposed, the earth and sand wear force by the earth and sand contained in the small amount of water flow is small, and the earth and sand wear is less than when the gap between the bolt and the bolt hole is exposed to the mainstream.

また、ボルトと最も近いガイドベーンのキャンバーラインとほぼ平行に線を引いたとき、その線とボルトとの2箇所の接点付近を、1箇所、または複数箇所、少なくとも点で溶接すれば、ボルトとボルト穴とのギャップから流れの乱れおよび渦等が発生するのを抑制することができ、土砂摩粍が低減できる。   In addition, when a line is drawn almost parallel to the camber line of the guide vane closest to the bolt, if the vicinity of the two contact points between the line and the bolt is welded at one point or at least at a point, the bolt and It is possible to suppress the occurrence of turbulence and vortices from the gap with the bolt hole, and to reduce earth and sand sand.

以上のように土砂摩耗を低減できることにより、信頼性の高い水力機械を得ることができる。さらに、ボルトとボルト穴とのギャップによる流れの乱れが低減されるため、水力効率を向上することができる。
As described above, by reducing earth and sand wear, a highly reliable hydraulic machine can be obtained. Furthermore, since flow disturbance due to the gap between the bolt and the bolt hole is reduced, hydraulic efficiency can be improved.

本発明の一実施形態による水力機械の構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the structure of the hydraulic machine by one Embodiment of this invention. 図1の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of FIG. 本発明の一実施形態による水力機械におけるシートライナの第1の取付構造を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the 1st attachment structure of the seat liner in the hydraulic machine by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による水力機械におけるシートライナの第2の取付構造を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the 2nd attachment structure of the seat liner in the hydraulic machine by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による水力機械におけるシートライナの第2の取付構造の第1の変形例を示す要部平面図である。It is a principal part top view which shows the 1st modification of the 2nd attachment structure of the seat liner in the hydraulic machine by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による水力機械におけるシートライナの第2の取付構造の第2の変形例を示す要部平面図である。 Ru main part plan view showing a second modification of the second attachment structure of the seat liner in hydraulic machinery according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ケーシング
2…上カバー
3…下カバー
4、4U、4L…シートライナ
5U、5L…カバーライナ
6…ステーベーン
7…ガイドベーン
7a…ガイドベーン軸
8…ランナ
9…ボルト
10…ボルト穴
SW…溶接ビード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Casing 2 ... Upper cover 3 ... Lower cover 4, 4U, 4L ... Seat liner 5U, 5L ... Cover liner 6 ... Stay vane 7 ... Guide vane 7a ... Guide vane shaft 8 ... Runner 9 ... Bolt 10 ... Bolt hole SW ... Welding bead

Claims (4)

上下カバーの間に回動可能に保持された複数のガイドベーンと、前記上下カバーと前記ガイドベーンとの間であって、前記上下カバー側に複数のボルトにより取り付けられたシートライナとを有する水力機械におけるシートライナの取付方法であって、
前記複数のボルトの内、所定数のボルトを、前記ガイドベーンの特定の開度状態において、前記ボルトと前記シートライナに設けられたボルト穴との間のギャップが流路に露出しないように、前記ガイドベーンと重なる位置に配置し、
前記ガイドベーンの特定の開度状態を、設計段階で最も利用頻度が多いと推定されるガイドベーン開度状態とし、
かつ前記ガイドベーンの特定の開度状態において、前記ガイドベーンと重なる位置に配置される前記ボルトの数を、前記特定の開度状態を含みかつ前記ガイドベーンの開度制御において通常使用される50%開度から100%開度の開度範囲以外の開度で前記ガイドベーンと重なる位置に配置されるボルトの数よりも多くなるようにしたことを特徴とする水力機械におけるシートライナの取付方法
Hydraulic power having a plurality of guide vanes rotatably held between the upper and lower covers, and a seat liner between the upper and lower covers and the guide vanes and attached to the upper and lower covers by a plurality of bolts A mounting method of a seat liner in a machine,
Among the plurality of bolts, a predetermined number of bolts , in a specific opening state of the guide vane, so that a gap between the bolt and a bolt hole provided in the seat liner is not exposed to the flow path. Arranged to overlap the guide vane ,
The specific opening state of the guide vane is a guide vane opening state that is estimated to be most frequently used in the design stage,
And in the specific opening state of the guide vane, the number of the bolts arranged at the position overlapping with the guide vane includes the specific opening state and is normally used in the opening control of the guide vane. The seat liner mounting method in a hydraulic machine , wherein the number of bolts arranged at a position overlapping with the guide vane at an opening other than the opening range of 100% to 100% opening is larger .
請求項1記載の水力機械におけるシートライナの取付方法において、
前記ガイドベーンと重なる位置に配置される前記ボルトは、ガイドベーン軸を挟んでステーベーン側とランナ側のガイドベーンにそれぞれ一つとなるように配置されていることを特徴とする水力機械におけるシートライナの取付方法
In the mounting method of the seat liner in the hydraulic machine according to claim 1,
The bolt arranged at a position overlapping with the guide vane is arranged so as to be one for each of the guide vane on the stay vane side and the runner side across the guide vane shaft . Mounting method .
請求項1記載の水力機械におけるシートライナの取付方法において、
前記複数のボルトの残りのボルトは、前記ボルトとボルト穴とが、前記ガイドベーンの特定の開度状態にあるときの、前記ボルトと最も近いガイドベーンのキャンバーラインと平行に引かれた線と接する位置において、少なくとも1カ所以上で点溶接又は線状溶接したことを特徴とする水力機械におけるシートライナの取付方法
In the mounting method of the seat liner in the hydraulic machine according to claim 1,
The remaining bolts of the plurality of bolts are a line drawn in parallel with the camber line of the guide vane closest to the bolt when the bolt and the bolt hole are in a specific opening state of the guide vane. in contact position, the mounting method of the sheet liner of hydraulic machinery, characterized in that the spot welding or linear welding at least at one location or more.
上下カバーの間に回動可能に保持された複数のガイドベーンと、前記上下カバーと前記ガイドベーンとの間であって、前記上下カバー側にボルトにより取り付けられたシートライナとを有する水力機械におけるシートライナの取付方法であって、
前記ボルトとボルト穴と前記ガイドベーンの特定の開度状態にあるときの、前記ボルトと最も近いガイドベーンのキャンバーラインと平行に引かれた線と接する位置において、少なくとも1カ所以上で点溶接又は線状溶接し、
前記ガイドベーンの特定の開度状態を、設計段階で最も利用頻度が多いと推定されるガイドベーン開度状態とすることを特徴とする水力機械におけるシートライナの取付方法
A plurality of guide vanes pivotally held between the upper and lower covers, be between the upper and lower cover the guide vane, in the hydraulic machine having a seat liner that is attached by bolts to the upper and lower cover side A mounting method of the seat liner ,
And said bolt and bolt holes, wherein when a specific opening state of the guide vane at a position in contact with the parallel line drawn and camber line of the nearest guide vane and the bolt, the point at at least one position Welding or linear welding ,
A seat liner attachment method in a hydraulic machine, wherein the specific opening state of the guide vane is a guide vane opening state estimated to be most frequently used in a design stage .
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