JP3420656B2 - 狭隘部自動間隙計測器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、狭隘部の間隙を計測す
る狭隘部自動間隙計測器に係り、特に、蒸気タービンの
ロータとノズル隔板の内径部の間の芯計測等に好適な狭
隘部自動間隙計測器に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から、手も届かず、見ることもでき
ないような狭隘部の間隙を計測する必要が生じた場合、
その計測に各種の工夫がなされている。 【０００３】例えば、蒸気タービンにおいては、図９に
示すように、ロータ１とノズル隔板２の内径部の間の芯
計測において、ロータ１の真下の間隙を計測する場合、
計測位置の間隙に相当する直径の計測用平行丸ピン３
に、フレキシビリティーに富んだ細長い丸棒４を取付け
た道具を用いて間隙の計測を行っている。 【０００４】すなわち、まず、丸棒４の柄を計測員５が
持ち、平行丸ピン３を、ロータ１と平行に保ちながら、
ノズル隔板２側の内径に添わせて、真下に位置させ、反
対側に立つもう一人の計測補助員６が、平行丸ピン３で
不足する分の厚さのライナーシム７を何枚か組合せ挿入
する。そして、計測員５は平行丸ピン３をライナーシム
７の上に乗せ、長年の経験と勘で、その堅さから、ライ
ナーシム７の厚さを調整させ、平行丸ピン３の直径とラ
イナーシム７の厚さの合計を計測寸法としている。 【０００５】しかしながら、このような方法では、次の
ような問題点が有った。 【０００６】（１）平行丸ピン３を常に，ロータ１に平
行に保持できないため、精度が落ちるのみならず、平行
丸ピン３が斜になり動かなくなる場合もある。 【０００７】（２）適切な堅さか、計測員５の勘が頼り
のため、計測精度に問題が有った。 （３）計測に時間がかかる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、蒸気
タービンのロータとノズル隔板の内径部の間の間隙等、
狭隘部の間隙を計測する場合、従来においては、計測精
度が悪く信頼性に欠ける、計測に人手と熟練を要する、
計測に時間がかかる等の問題があった。 【０００９】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、狭隘部の間隙を、熟練を要することなく
容易に、短時間で、精度良く計測することができ、狭隘
部間隙計測の省力化と信頼性の向上を図ることのできる
狭隘部自動間隙計測器を提供しようとするものである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の狭隘
部自動間隙計測器は、狭隘部の下側面に沿って移動可能
とするガイド部材と、前記狭隘部の上側面に当接される
伸縮自在のセンサとを備え、このセンサの伸縮状態から
前記狭隘部の間隙を計測する検出部と、前記検出部に接
続され、当該検出部を前記狭隘部内の所望位置に挿入可
能とする屈曲自在のフレキシブルアームと、前記検出部
による間隙計測を遠隔操作により実行するための操作部
と、前記検出部が水平な状態になることを検知する真下
検出機構と、前記検出部による間隙計測の結果および前
記真下検出機構で検出された出力とを遠隔位置において
表示するための表示部とを具備したことを特徴とする。 【００１１】 【作用】上記構成の本発明の狭隘部自動間隙計測器で
は、間隙の測定を行う狭隘部に、フレキシブルアームに
よって検出部を挿入し、操作部によって遠隔操作により
検出部の伸縮自在のセンサによる間隙計測を行って、表
示部にこの結果を表示させることができる。 【００１２】したがって、熟練を要することなく容易
に、短時間で、精度良く狭隘部の間隙を計測することが
でき、狭隘部間隙計測の省力化と信頼性の向上を図るこ
とができる。 【００１３】 【実施例】以下、図面を参照して、本発明の狭隘部自動
間隙計測器の詳細を、一実施例について説明する。 【００１４】図１は、本発明の一実施例の狭隘部自動間
隙計測器の全体構成を示すもので、同図において１０
は、狭隘部に挿入される検出器である。この検出器１０
には、フレキシブルアーム１１の一端が接続されてお
り、フレキシブルアーム１１の他端には、検出器１０を
遠隔操作するための手元スイッチ１２が設けられてい
る。また、検出器１０の計測信号は、表示器１３に入力
されるようになっており、この表示器１３において計測
信号がデジタル化され、表示される。この表示器１３に
は、計測値表示窓が３つ設けられており、３点の計測結
果を表示可能とされ、さらに、プリンターを内蔵し、計
測結果をプリントアウトできるようになっている。 【００１５】図２は、本実施例の狭隘部自動間隙計測器
で計測するのに好適な、蒸気タービンのロータ１とノズ
ル隔板２の内径部の間の芯計測における間隙の計測位置
を示すもので、芯計測における間隙の計測では、同図に
示す左右両側、及び下部の３点Ａ、Ｂ、Ｃにおいて計測
が行われる。本実施例では、フレキシブルアーム１１を
用いて、検出器１０を上記測定位置に挿入する。このた
め、フレキシブルアーム１１は、蒸気タービンのロータ
１の径の大小に合わせて自由に曲る必要が有り、又検出
器１０を挿入するときは、強く押しても、曲がらないだ
けの腰の強いものとする必要がある。また、このフレキ
シブルアーム１１の内部には、データ信号用ケーブルと
光ファイバーケーブルが内蔵されている。 【００１６】次に、上記検出器１０の構成について、さ
らに詳細に説明する。 【００１７】図３、図４は、検出器１０を、蒸気タービ
ンのノズル隔板２に装着し、ロータ１との間隙を計測し
ている状態を示している。これらの図に示すように、検
出器１０は、基台２１を備えており、この基台２１の両
側部には、上部ガイドローラ２２が設けられている。ま
た、基台２１の下部には、コイル状に形成されたスプリ
ング２３を介して、下部ガイドローラ２４が設けられた
下部ガイドローラ支持部材２５が、図中上下方向に移動
自在に基台２１に係止されている。 【００１８】そして、下部ガイドローラ２４がノズル隔
板２又はパッキンケーシングのラビリンス取付溝２ａ内
に位置し、上部ガイドローラ２２がノズル隔板２の内径
部に位置するようこれらの上部及び下部ガイドローラ２
２，２４を配置することにより、スプリング２３の弾性
力によって、上部及び下部ガイドローラ２２，２４の間
にノズル隔板２の端部が挟持され、上部ガイドローラ２
２がノズル隔板２の内径に密着した状態に保持されるよ
うになっている。そして、この状態で、フレキシブルア
ーム１１による遠隔操作により、検出器１０を所望の計
測位置に移動可能に構成されている。 【００１９】また、基台２１の上部には、センサ支持台
２６が設けられており、このセンサ支持台２６の上部に
その先端部が突出するようセンサ２７が配設されてい
る。このセンサ２７は、スプリング２７ａによって弾性
的に上下動自在に係止された検出接触子２７ｂを具備し
ており、この検出接触子２７ｂの動きを、検出接触子２
７ｂの下部に設けられた検出ロッド２７ｃを介して差動
トランス２７ｄで検出することにより、間隙計測を行え
るよう構成されている。 【００２０】すなわち、スプリング２７ａによって検出
接触子２７ｂが上部に向かって付勢され、これによっ
て、検出接触子２７ｂの上端がロータ１の外径に当接さ
れた状態となり、一方、前述したように上部ガイドロー
ラ２２がノズル隔板２の内径に密着した状態に保持され
ていることから、検出接触子２７ｂの位置は、ロータ１
とノズル隔板２との間隙の大きさに応じて変化し、この
変化を検出ロッド２７ｃを介して差動トランス２７ｄで
電気信号に変換し、これらの間隙の幅を計測可能とされ
ている。 【００２１】差動トランス２７ｄからの電気信号は、フ
レキシブルアーム１１内のリード線によって導出され、
図５に示す手元スイッチ１２の測定スイッチ１２ａを押
すことにより、測定データとして図６に示す表示器１３
の表示窓１３ａに測定値がデジタル表示されるよう構成
されている。 【００２２】なお、図５において、１２ｂはプリンター
スイッチ、１２ｃはリセットスイッチ、１２ｄは差スイ
ッチ、１２ｅは真下表示ランプである。また、図６にお
いて、１３ｂはプリンタースイッチ、１３ｃはリセット
スイッチ、１３ｄは電源スイッチ、１３ｅはプリンタで
ある。上記差スイッチ１２ｄは、測定した３点の間隙の
相対差を表示させるためのものであり、これによって、
ロータ１に対するノズル隔板２の芯の位置を簡単に得る
ことができる。 【００２３】また、上述したセンサ支持台２６には、真
下検出機構２８が設けられている。この真下検出機構２
８は、図７に示すように、支軸２８ａの回りに回動自在
とされ、検出穴２８ｂを穿設された真下検出重り２８
ｃ、この真下検出重り２８ｃの両側に検出穴２８ｂを挟
んで対向するよう設けられた光ファイバーケーブル２８
ｄ、２８ｅから構成されている。 【００２４】そして、検出器１０が、ロータ１の真下に
位置し、検出器１０が水平になると、真下検出重り２８
ｃの検出穴２８ｂを介して、光ファイバーケーブル２８
ｄ、２８ｅの一方から他方へ光が到達し、これによっ
て、検出器１０が、ロータ１の真下に位置したことを検
知できるように構成されている。この検出結果は、上記
した手元スイッチ１２の真下表示ランプ１２ｅに表示さ
れる。 【００２５】また、上述したセンサ支持台２６は、基台
２１に対し、ジャッキングボルト２９、固定ボルト３０
を介して支持されており、基台２１からの高さをジャッ
キングボルト２９で調整し、固定ボルト３０で固定する
ように構成されている。これは、本装置によって測定可
能な狭隘部の間隙幅は、センサ２７のストロークによっ
て制限されるため、基台２１に対してセンサ支持台２６
を上昇可能とすることにより、さらに、測定可能な範囲
を拡大するためのものである。 【００２６】次に、上記構成のこの実施例の狭隘部自動
間隙計測器を用いた計測手順についてさらに具体的に説
明する。 【００２７】まず、計測器１０を、ロータ１とノズル隔
板２との間隙に挿入して、一方の側部の計測点に配置
し、手元スイッチ１２の測定スイッチ１２ａを押す。 【００２８】この計測点の読み値が入力されたら、次
に、フレキシブルアーム１１により、検出器１０をロー
タ１の真下まで挿入する。検出器１０が真下に位置する
と、真下検出重り２８ｃの検出穴２８ｂが光ファイバー
ケーブル２８ｄ、２８ｅの軸芯に一致し、真下表示ラン
プ１２ｅが点灯するので、ここで、再び測定スイッチ１
２ａを押す。 【００２９】そして、計測点の読み値が入力されたら、
フレキシブルアーム１１により、更に検出器１０を押し
進め、反対側の側部の計測点である水平近傍位置まで移
動させ、再度測定スイッチ１２ａを押しデータを入力す
る。 【００３０】入力された左右及び下の読み値は、表示器
１３の３つの表示窓１３ａにデジタル表示される。ま
た、差スイッチ１２ｄの操作により、測定した３点の間
隙の相対差を表示させることができ、これによって、ロ
ータ１に対するノズル隔板２の芯の位置を簡単に得るこ
とができる。 【００３１】表示された読み値及び相対差の値は、それ
ぞれ表示されている時は、いつでもプリンタースイッチ
１２ｂ，１３ｂの操作により、プリントアウトすること
ができる。 【００３２】以上のように構成されたこの実施例の狭隘
部自動間隙計測器では、以下のような効果を得ることが
できる。 【００３３】従来の計測方法では、下部の計測値が０．
１ｍｍ以内の精度を要求するのは困難であったが、本実
施例では、０．０２ｍｍの精度で計測でき、精度の向
上、計測値の信頼性を向上させることができる。 【００３４】計測は遠隔操作が可能なため、従来二人作
業であったのが一人で計測可能となり、省力化できる。 【００３５】従来方法では、計測時間が、１段落（左、
右、下の３点計測）について１０分以上かかっていた
が、本実施例では、１分間で計測でき、計測時間を１／
１０に短縮できる。 【００３６】従来方法は経験と勘で計測するため、相当
の習熟度が必要であり、所謂熟練者でないと計測できな
かったが、本実施例によれば、誰でも、その場で機器の
操作方法を聞いて、すぐに精度の高い計測ができる。 【００３７】なお、上記実施例では、本発明を、蒸気タ
ービンのロータ１とノズル隔板２との間隙の計測に適用
した例について説明したが、本発明はかかる実施例に限
定されるものではなく、あらゆる狭隘部の間隙計測に適
用できる。例えば、図８に示す如く、検出器１０のガイ
ドローラ４０を平面走行用に変えることにより、機器や
橋脚等の構造物の互に向き合った二平面（平面ａ及び平
面ｂ）間の寸法及び平行度を計測することができる。 【００３８】 【発明の効果】以上説明したように、本発明の狭隘部自
動間隙計測器によれば、狭隘部の間隙を、熟練を要する
ことなく容易に、短時間で、精度良く計測することがで
き、狭隘部間隙計測の省力化と信頼性の向上を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例の狭隘部自動間隙計測器の構
成を示す図。 【図２】計測位置の例を説明するための図。 【図３】図１の検出器の構成を示す図。 【図４】図１の検出器の構成を示す図。 【図５】図１の手元スイッチの構成を示す図。 【図６】図１の表示器の構成を示す図。 【図７】図１の真下検出器の構成を示す図。 【図８】他の実施例の構成を示す図。 【図９】従来の計測方法を説明するための図。 【符号の説明】 １０……検出器 １１……フレキシブルアーム １２……手元スイッチ １３……表示器

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 狭隘部の下側面に沿って移動可能とする
   ガイド部材と、前記狭隘部の上側面に当接される伸縮自
   在のセンサとを備え、このセンサの伸縮状態から前記狭
   隘部の間隙を計測する検出部と、 前記検出部に接続され、当該検出部を前記狭隘部内の所
   望位置に挿入可能とする屈曲自在のフレキシブルアーム
   と、 前記検出部による間隙計測を遠隔操作により実行するた
   めの操作部と、前記検出部が水平な状態になることを検知する真下検出
   機構と、 前記検出部による間隙計測の結果および前記真下検出機
   構で検出された出力とを遠隔位置において表示するため
   の表示部とを具備したことを特徴とする狭隘部自動間隙
   計測器。