JPS6014889B2 - タ−ビンロ−タのタ−ニング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタービンロータの夕−ニング装置（以下単にタ
ーニング装置という）に関し、特にタービンロー外こ取
付けた歯車にターニング装置の減速機最終歯車を連結す
るときに、歯車を傷めることなく歯車同志を噛み合わす
ための起動回路および空気または油圧調整装置を有する
ターニング装置に関する。

一般に、夕−ビンが停止した後完全に冷却するまでは、
タービン内部の自然対流により下部より上部の方が温度
が若干高くなる。

このため、タービンロータの曲り変形が生じ、完全冷却
以前にタービンを起動させようとすると、振動が発生し
て回転上昇ができなかったり、その他種々の不都合を生
ずる。ターニング装置は、タービン冷却時にタービンロ
ータの変形を防止するため、先ずタービンロータを低い
回転数で回転させるもので、またタービン始動時の軸受
を良好な潤滑状態にして回転上昇を容易にするためにも
用いられるものである。

ターニング装置は、停止状態にあるタービンロータに取
付けられた歯車（以下単に大歯車という）に減速機最終
歯車を連結させるため駆動電動機を回転状態にしてから
連結用の空気または油圧シリンダ（以下単にシリンダ）
を働かせていた。しかし、近年の大形タービンでは、タ
ーニング時の軸受保護のためターニング回転数を従来の
公ｐ．ｍ．に比べ約３倍も高い＆．ｐ．ｍ．附近の値に
することが多くなってきた。このため減速機の最終歯車
の回転数もほぼこれに比例して高まり、大歯車を回転し
たまま連結する従来の方法では、最初の接触の時の衝撃
によって歯車が損傷することがあり、またタービンロー
タは静止状態から急に８ｐ．ｍに加速されるため両歯車
の同期が得られず筋脱を繰返すことがある。本発明の目
的は、このような不都合を除去することにあり、先ず電
動機を静止状態においたままシリンダに圧力を加えるこ
とにより静止状態の大歯車と、減速機最終歯車とを不完
全噛み合い状態となしこれ以上の噛み合いは行われない
ようにする。

ここで、電動機にパルス状の通電を行うと、シリンダに
よる強制的な噛み合わせ力がすでに働いているので、両
歯車は完全に噛み合うことになる。この状態を、ターニ
ング装置に設けたりミットスイッチＬＳにより検出して
から電動機に連結通電すれば歯車を損傷することなくタ
ーニング装置の連結を行いうる。夕−ニング装置が大形
化してくると、静止状態においた両歯車をシリンダによ
って強制的に接触させたとき、これだけで歯車が傷つく
ことがある。このため、本発明では不完全噛み合い状態
を得るときは、シリンダに供給する圧力源の圧力を低く
し比較的緩やかに歯車を接触させ、電動機に通電を行う
ときは圧力源の圧力をそのままシリンダにかけ、強い強
制噛み合わせ力を減速機の最終歯車に与えることにより
安全かつ確実にターニング装置の連結を行うものである
。

以下、本発明の実施例を従来技術と比較しながら図面を
参照して説明する。

第１図および第２図において、主駆動用電動機１０の軸
端には小歯車１７が取付けられ、この電動機１０の回転
力は大笠歯車１６、第１減速歯車１４および１３を経て
減速歯車１１，６，３を介してタービンロー夕１に取付
けられた大歯車２に伝えられる。ここで減速歯車３は減
速機の最終歯車となる。電動機１川こよってタービンロ
ー夕１が回転されているとき、矢印（回転方向を示す）
とは反対の駆動反力が生じる。

減速歯車３は揺動レバー５の先端に軸４、軸受８を介し
て取付けられており、揺動レバー５は減速歯車６の軸７
を介して減速機本体９に支えられており、この軸を中心
に回転しうるようになっている。第１図の矢印と反対方
向に駆動反力が生じているとき大歯車２と最終歯車３の
噛み合いが保たれるように角度８がさめられている。第
３図はターニング装置の援断機能（一般には俵脱機構と
いわれる）を説明するための図で、１はタービンロータ
、２は大歯車、３は減速機の最終歯車、２川ま軸７を中
心に回転する揺動レバーである。

このような装置において、シリンダ２７を矢印の方向に
働かせると、レバー２５は中心軸２４の周りに回動し最
終歯車３の中心を矢印方向に移動し、両歯車３と２とを
噛み合わせる。長溝板２２は揺動レバー２０‘こ設けた
ピン２１と共に、揺動レバーの位置を図示の点に保ち、
かつ両歯車２と３とが噛み合ったとき過度の噛み合いに
ならないよう規制するものである。シリンダ２７に圧力
源が通じてない状態で夕−ビンロータが回転し始めると
、タービンによって電動機が回転されるようになり、第
１図の大歯車 −２に示した矢印の方向に駆動反力が生
じ、揺動レバー２０は第３図の位置へと回動し、大歯車
２と最終歯車３との噛み合いが外れる。

第４図は従来から使用されてきたターニング装置の始動
回路図の一例を示す。

第４図において、３８は制御用電源を示す。ここで手動
スイッチにより接点３１を閉じると、リレー類４１が働
き、先ず電動機１０が回転し、次に電磁弁３６が励磁さ
れ、シリンダ２７に油圧または空気圧を送ってターニン
グ装置の揺動レバーを動かして前述の噛み合い状態を得
ている。尚第４図において、３１は手動にて閉じる俵点
、３２はターニング装置が連結された状態になると閉じ
るリミットスイッチはの接点、３３はターニング装置が
完全に脱れた状態で閉じるリミットスイッチＬＳの接点
、３４は電動機１０の電源、３５は伝磁弁３６用の電源
、３９は電磁弁３６用の接点、４川ま電動機１０を駆動
するための接点、４２はリレーが働くと直ちに閉じ、リ
レーが切れると開く接点、４３はリレーが働くと時間遅
れをもって閉じ、リレーが切れると直ちに開く接点、４
４はリレーが働くと時間遅れをもって開き、リレーが切
れると直ちに閉じる接点、４５はリレーが働くと直ちに
開き、リレーが切れると直ちに閉じる接点、４６はリレ
ーが働くと直ちに閉じ、リレーが切れると時間遅れをも
って開く接点をそれぞれ示している。また破線はリレー
と接点のつながりの関係を示している。第４図に示す回
路の動作そのものは、当業者に充分理解できる単純なも
のであるからここでは説明を省略する。第７図は上述の
回路でターニング装置を連結した時の実例を示し、Ａは
電動機が回転し始めた時の起動電流、Ｂは静止状態にあ
る大歯車に、回転している減速機の最終歯車が接触した
ときの電動機電流をそれぞれ示している。

またＣは揺動レバーの動きを示しており、両歯車がなか
なか噛み合わない状態を示している。従って第７図のＢ
およびＣの時点において従来歯車が損傷するわけである
。第５図は本発明実施例における夕−ニング装置の始動
回路図である。

ターニング装置始動用の手動スイッチにより接点５１を
閉じると、リレー５４が励磁され接点５５を閉じる。接
点８３はリレー５４によって閉じる言わゆる自己保持回
路用のものである。接点５５が閉じると、リレー５６が
働き、始動回路の接点５８を開くが、これは次に述べる
回路が作動し終るに必要な時間が経過してから開くよう
に時間遅れを持たせている。リレー５６は励磁されると
直ちに接点５７を閉じるが、この接点は、接点５８が開
き、リレー５６の励磁が切れた場合、ある時間遅れをも
って開くよう時間遅れ特性を持たせてある。接点５７が
閉じると、リレー５９が働き、綾′点６０を閉じて電磁
弁６１に電源３５より通電し、シリンダ２７に作動流体
を与える。これによってターニング装置の揺動レバーが
噛み合い方向に回動させられる。リレー５９の励磁は接
点６２を閉じ、ここで自己保持機能が働くと同時に、接
点６３を閉じ、リレー６４を励磁する。この励磁により
接点８０を閉じて電磁弁８１に通電し、電磁弁６１を通
じてシリンダ２７に送られている作動流体の一部をオリ
フィス８６を介して外部に逃す。このため、シリンダ２
７に送られる作動流体はその圧力が低くなり、シリンダ
の急激な動作が阻止される。またリレー６４はある時間
遅れをもって接点６４を閉じると、リレー６６が励磁さ
れ、接点６７を閉じる。この接点６７の閉成により、リ
レー６８が働き、ある時間遅れをもって接点６９を開く
。このためリレー６８は１回だけ励磁されることになる
。すなわち、この回路がもう一度薮断を操返えす前に接
点９０が切れてしまう。この回路は、リレー６４が働く
とある時間遅れをもって接点８７が閉じるが、この遅延
時間は電動機のパルス動作が終了する時点に合わせる。
接点８７が閉じると、リレー８８が励磁され、接点８９
を閉じて自己保持回路が作動する。リレー８８は同時に
接点７６を開き、リレー６４の励磁を切ることによって
接点８０を開き、電磁弁８１の通電を断ってシリンダ２
７に送る作動流体の逃しを止める。リレー８８は前述の
接点９０を切り、電動機のパルス動作を繰返さないよう
にし、接点７２を閉じる。

接点５２はターニング装置に取付けられたリミットスイ
ッチＬＳ（図示せず）の接点で、歯車同志が完全噛み合
い状態に達すると、閉じるようにセットされている。従
って接点５２が閉じるとＩＪレー７４が働き、接点７５
が閉じるが、この状態で接点７２を閉じると電動機１０
は連続通電される。ここで、タービンが自力で回動する
ようになると、ターニング装置が外れ、リミットスイッ
チＬＳ（図示せず）によりこの状態が検出されて接点５
３を閉じる。この閉成によりリレー７３が働き、接点７
７を開いて電動機を止め、接点９１を閉じて次の始動に
そなえる。以上の動作の始動部分だけを順にまとめると
、スイッチ入れ−シリンダ用電磁弁２個通電−歯車不完
全噛み合い状態−電動機パルス作動−歯車完全噛み合い
状態−作動流体逃し電磁弁励磁断、電動機連続運転−作
動流体供給電磁弁励磁断となる。

第６図は本発明によるターニング装置の作動流体を示す
オシログラムで、Ａは電動機のパルス通電電流、Ｂは連
続運転に入るときの電動機電流をそれぞれ示し、また電
動機にパルス状の通電をする前のシリングストロークの
Ｃ部分が不完全噛み合い状態を示すものである。

以上のように、本発明ではターニング装置の減速機最終
歯車を回転させないで、タービンロータに取付けた大歯
車に接触させ、なおその速度も適当に制御されているか
ら、歯車同志の衝突時の損傷がなくなり、更に従来技術
のものより円滑に始 ．敷できる効果を有する。

なお、以上の説明では言わゆるシーケンス回路を用いて
いるが、この種の電気制御回路には同じような動作をう
るため多くの回路が組めることは勿論であり、第５図は
ほんの一例を示しているに過ぎない。

【図面の簡単な説明】

第１図はターニング装置の側断面図、第２図は第１図の
１−１線で示した部分の断面図、第３図は、減速機の薮
断機構を示す第１図と同様な説明図、第４図は従来のタ
ーニング装置の始動回路図、第５図は本発明の一実施例
を示すターニング装置の始動回路図、第６図は、本発明
の一実施例のターニング装置の始動時オツシログラム、
第７図は従来のターニング装置の始動時オッシログラム
である。 １……タービンロータ、２・・・・・・大歯車、３・・
・・・・減速機最終歯車、６，１ １，１３，１４・・
…・減速歯車、１０・・・・・・電動機、１６・・・・
・・大笠歯車、１７・・・・・・小笠歯車、２０・・・
・・・揺動レバー、２７・・・・・・シリンダ、３６…
…電磁弁、６１，８１……電磁弁、８６……オリフィス
。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タービンロータ駆動用の電動機と、この電動機の回
   転力を増幅してタービンロータに伝達する減速機と、こ
   の減速機を空気または油圧シリンダを用いてタービンロ
   ータに断接する機構とを有するものにおいて、空気また
   は油圧を前記シリンダに送り、タービンロータに取付け
   た歯車と減速機最終歯車との不完全噛み合い状態を得た
   後、前記電動機に極微小時間の通電を行って完全噛み合
   い状態とし、この状態を確認後、前記電動機に連続的に
   通電するよう制御される起動回路を設け、前記電動機を
   静止状態においたまま、前記両歯車を連結するようにし
   たことを特徴とするタービンロータのターニング装置。 ２ タービンロータ駆動用の電動機と、この電動機の回
   転力を増幅してタービンロータに伝達する減速機と、こ
   の減速機を空気または油圧シリンダを用いてタービンロ
   ータに断接する機構とを有するものにおいて、空気また
   は油圧を前記シリンダに送り、タービンロータに取付け
   た歯車と減速機最終歯車との不完全噛み合い状態を得た
   後、前記電動機に極微小時間の通電を行って完全噛み合
   い状態とし、この状態を確認後、前記電動機に連続的に
   通電するよう制御される起動回路を設け、かつ上記ター
   ビンロータに取付けた歯車と減速機最終歯車とを不完全
   噛み合い状態にする際、前記シリンダに供給する空気ま
   たは油圧源の圧力を低くすることにより前記歯車同志の
   最初の接触時の衝撃を緩める空気または油圧調整装置を
   そなえたことを特徴とするタービンロータのターニング
   装置。