本发明涉及涡轮机组装支援程序、涡轮机组装支援系统以及涡轮机的组装方法。
背景技术:
一般,涡轮机的舱室是上下二分割、用螺栓连结上半部以及下半部的凸缘的结构。在舱室的内部收纳包括静叶片列的静止体、包括动叶片列的旋转体。在旋转体与静止体之间存在间隙,但为了涡轮机性能的提高优选该间隙极窄。
舱室的上半部以及下半部在未用螺栓连结的状态下因自重而稍微弯曲,若用螺栓连结,则多数情况下存在相互的凸缘面作为整体而上升的倾向。如果未考虑该情况就组装涡轮机,则静止体与舱室一起相对于旋转体上升,在下半部侧,静止体与旋转体之间的间隙狭窄,在显著的情况下会存在静止体与旋转体接触的情况。因此,在涡轮机的组装作业中为了严格地进行静止体与旋转体的间隙关系而存在很多的工序(参照专利文献1、2等)。
现有技术文献
专利文献1:日本特开平3-67002号公报
专利文献2:日本特开2007-32504号公报
舱室的上半部以及下半部的凸缘面的位移量通过预装测量实际确认上半部以及下半部。此时的预装与最终组装时相同进行烧结配合。所谓烧结是在加热并伸长状态的螺栓中拧入螺母、利用螺栓的收缩增加紧固力的连结方法。一般的,在烧结中需要螺栓的加热与自然冷却的工序,但连结舱室的上半部以及下半部的螺栓由于数量多、且体积大而难以冷却。因此,在舱室的上半部与下半部的预装工序中需要大量的劳力与时间,成为该预装工序在涡轮机的组装作业中需要长时间的一个原因。另外,在实际的舱室中由于形状、材料的个体差异而在螺栓连结时的位移量存在偏差,在由实际数据而进行的评价中未必能够确保精度。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种省略舱室的预装工序并在短时间内高精度地组装涡轮机的涡轮机组装支援程序、涡轮机组装支援系统以及涡轮机的组装方法。
为了实现上述目的,本发明在具备由利用螺栓连结的上半部以及下半部构成的舱室、包括多个静叶片列收纳于上述舱室内并被上述下半部支撑的上下二分割结构的静止体、含包括多个动叶片列以位于上述静止体的内侧的方式利用多个轴承支撑的旋转体的涡轮机的组装中,实测开放状态的上述舱室的上半部和下半部的三维形状,在上述涡轮机的有限元素模型中反映作为上述舱室的特定的一部分的评价部位的实测信息,生成修正了上述有限元素模型的修正模型,通过使用上述修正模型的模拟实验推断在利用上述螺栓连结已实测的上述舱室的上半部以及下半部的情况下产生的上述评价部位的移动量,在舱室的下半部设置上述静止体的下半部并基于上述移动量的推断值调整上述静止体的下半部的位置,依次组装上述旋转体、上述静止体的上半部以及上述舱室的上半部。
发明效果
根据本发明,由于通过使用反映了实际的实测信息的修正模型的解析计算评价部位的位移量,因此能够高精度地评价静止体的位置调整量,能够高精度地组装涡轮机。还能省略舱室的预装工序并在短时间内组装涡轮机。
附图说明
图1是表示作为本发明的适用对象的一例的蒸汽涡轮机的下半侧的结构的立体图。
图2是图1所示的蒸汽涡轮机的组装完成品的构成图,是用包括涡轮机中心轴的铅垂面剖开的剖视图。
图3是将图2所示的蒸汽涡轮机的舱室抽出并模式化表示外观的侧视图。
图4是图3的箭头iv-iv线的向视剖视图。
图5是本发明的一实施方式的涡轮机组装支援系统的示意图。
图6是本发明的一实施方式的涡轮机组装支援程序的概念图。
图7是示意地表示因图1所示的蒸汽涡轮机的长期运转而变形的舱室的侧视图。
图8是图7的viii-viii线的向视剖视图。
图9是将涡轮机的有限元素模型的评价部位附近扩大表示的图。
图10是将涡轮机的修正模型的评价部位附近扩大表示的图。
图11是表示构成涡轮机的有限元素模型的网格的修正概念的图。
图12是涡轮机修正模型的示意图。
图13是表示本发明的一实施方式的涡轮机的组装方法的顺序的流程图。
图14是表示现有的涡轮机的组装方法的顺序的流程图。
图中:1—蒸汽涡轮机(涡轮机),10—舱室,11a—下半外舱室(下半部),11b—上半外舱室(上半部),12a—下半内舱室(下半部),12b—上半内舱室(上半部),14—螺栓,16a、16b—凸缘面,20—静止体,21—静叶片列,30—旋转体,32—动叶片列,33—轴承,41—cpu,42—hdd(存储器),43—ram(存储器),44—rom(存储器),47—存储介质(存储器),54—实测信息读入步骤,55—有限元素模型读入步骤,56—模型修正步骤,57—变形量推断步骤,58—输出步骤,59—网格。
具体实施方式
以下,使用附图说明本发明的实施方式。
-涡轮机-
图1是表示作为本发明的适用对象的一例的蒸汽涡轮机的下半侧的结构的立体图。图2是图1所示的蒸汽涡轮机的组装完成品的结构图,是用包括涡轮机中心轴的铅垂面剖开的剖视图,图3是将图2所示的蒸汽涡轮机的舱室抽出并示意地表示外观的侧视图,图4是图3的箭头iv-iv线的向视剖视图。并且,在本实施方式中举例说明将蒸汽涡轮机作为适用对象的情况,但在燃气轮机(包括单轴式、双轴式)的组装作业中也可适用本发明。图示的蒸汽涡轮机1作为主要构成元件具备舱室10、静止体20以及旋转体30(图2)。
·舱室
舱室10是覆盖静止体20以及旋转体30的外周的壳体,呈外舱室11与内舱室12的双重结构。内舱室12是覆盖静止体20以及旋转体30周围的内廓,外舱室11是覆盖内舱室12的周围的外廓。外舱室11以及内舱室12都为上下二分割结构。以下,将外舱室11的下半部记载为下半外舱室11a、将外舱室11的上半部记载为上半外舱室11b、将内舱室12的下半部记载为下半内舱室12a、将内舱室12的上半部记载为上半内舱室12b。如此,舱室10包括由下半外舱室11a以及下半内舱室12a形成的下半部和由上半外舱室11b以及上半内舱室12b形成的上半部。
下半外舱室11a的涡轮机轴向的两侧被支撑于支架2上。垫片等的位置调整部件(未图示)介于下半外舱室11a的支撑结构部11aa与支架2之间。通过位置调整部件能够调整相对于支架2的下半外舱室11a的高度。下半外舱室11a以及上半外舱室11b在相互的对置部上具备壁厚的凸缘13a、13b。下半外舱室11a与上半外舱室11b用多个螺栓14以及螺母15牢固地将相互的凸缘13a、13b连结而结合。作为凸缘13a、13b的相互对置的接触面的凸缘面16a、16b在水平方向上延伸。在下半外舱室11a的内壁面上,在靠近凸缘面16a的位置上设置多个支撑部17(图1)。支撑部位17是支撑内舱室12的部位。
下半内舱室12a以及上半内舱室12b也在相互的对置部上具备壁厚的凸缘(在图1中仅表示下半内舱室12a的凸缘18a)。下半内舱室12a与上半内舱室12b通过用多个螺栓以及螺母(未图示)牢固地连结相互的凸缘而结合。下半内舱室12a以及上半内舱室12b的凸缘面(接触面)在水平方向上延伸。在下半内舱室12a的外壁面,在靠近凸缘18a的凸缘面的位置上设置多个凸部19(图1)。通过用支撑部17支撑凸部19,内舱室12被支撑于外舱室11。垫片等的位置调整部件(未图示)介于支撑部17与凸部19之间。是通过利用位置调整部件调整相对于支撑部17的凸部19的高度而能在高度方向上调整外舱室11内部中的内舱室12的位置的结构。
·静止体
静止体20是包括在涡轮机轴向上具隔着间隔配置的多个静叶片列21的环状(筒状)部件,被收纳于内舱室12中。另外,静止体20为由下半部20a以及上半部20b构成的上下二分割结构。下半部20a以及上半部20b的接触面在水平方向上延伸。静止体20的下半部20a与上半部20b用螺栓以及螺母(未图示)牢固地连结。静止体20的支撑结构与内舱室12的支撑结构相同,未详细地图示,是用设置于下半内舱室12a内周部的支撑部支撑设置于下半部20a外壁面的多个凸部的结构。是通过介于静止体20的下半部20a的凸部与下半内舱室12a的支撑部之间的垫片等的位置调整部件能够在高度方向上调整内舱室12内部中的静止体20位置的结构。
各静叶片列21具备隔板外环22、多个静叶片23以及隔板内环24,用隔板外环22连结环状配置的多个静叶片23的外周部、用隔板内环24连结内周部而构成。
·旋转体
旋转体30(图2)是位于静止体20内侧的涡轮机转子。旋转体30包括轴31与多个动叶片列32。轴31的两侧从舱室10突出,相对于支架2分别被轴承3支撑。动叶片列32由环状地配置于轴31的外周部的多个动叶片34构成,具有间隔地在涡轮机轴向上配置多个。动叶片列32在涡轮机轴向上与静叶片列21交替地配置。在旋转体30与静止体20之间的间隙中设置曲路密封件等的密封垫(未图示)。密封垫设置于旋转体30、静止体20或两者上。
-涡轮机组装支援系统-
图5是本发明的一实施方式的涡轮机组装支援系统的示意图。图5所示的涡轮机组装支援系统是支援涡轮机的组装作业的系统,利用计算机40。计算机40具备cpu41、hdd42、ram43、rom(如eprom)44、i/o端口45。
在i/o端口45中适当地连接输入装置46、存储介质47、输出装置48、网络49等。在输入装置46中能够使用具有代表性的键盘、鼠标、触摸屏等。在输出装置48是触摸屏的情况下,也存在输出装置48也兼具输入装置46的情况。作为存储介质47可适用磁带、磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等的各种存储介质。输出装置48除了监测器以外也可适用打印机。扬声器等的进行音频输出的装置也可作为输出装置48适用。另外,计算机40可以是与输入装置46、输出装置48一体构成的装置,台式机型、笔记本型、平板计算机型等,计算机40的形式不限定。在网络49中不仅英特网也包括lan等,通过网络49计算机40可连接于其他终端、数据库、服务器等。
在rom44中储存包括涡轮机组装支援程序的各种程序等,这些程序通过cpu4从rom44中读出,例如向ram43中输送并执行。涡轮机组装支援程序也能够通过i/o端口45从存储介质47或网络49中输入并储存于rom44中。也能够由cpu41通过i/o端口45从存储介质47或网络49中读出涡轮机组装支援程序、不储存于rom44中而直接向ram43中输送并执行。通过程序的执行而得到的数据等存储于hdd42、rom44、ram43、存储介质47的一个以上的存储器中,通过输入装置46的操作向输出装置48输出。以下,在仅记载为“存储器”的情况下,在本申请说明书中指通过ram43、rom44、hdd42、存储介质47以及网络49连接的存储装置等的至少一个。
-涡轮机组装支援程序-
图6是本发明的一实施方式的涡轮机组装支援程序的概念图。涡轮机组装支援程序是支援涡轮机的组装作业的程序,作为在计算机(例如计算机50)中执行的步骤,大致包括解析条件设定步骤50a和解析执行步骤50b。解析条件设定步骤50a是在涡轮机的现场组装中预先设定解析条件的步骤。解析执行步骤50b是解析伴随组装的涡轮机部件的变形的步骤,例如在涡轮机组装现场中是假定与涡轮机组装作业并行执行的步骤。解析条件设定步骤50a与解析执行步骤50b可以在不同的终端执行。在解析条件设定步骤50a中包括评价部位抽出步骤51、有限元素模型制作步骤52以及输出步骤53。评价部位抽出步骤51与有限元素模型制作步骤52可以在不同的终端中进行。在解析执行步骤50b中包括实测信息读入步骤54、有限元素模型读入步骤55、模型修正步骤56、变形量推断步骤57以及输出步骤58。模型修正步骤56与变形量推断步骤57可以在不同的终端中执行。以下,举例说明将上述蒸汽涡轮机1作为适用对象的情况,关于各步骤进行说明。
·评价部位抽出步骤
评价部位抽出步骤51是将对于变形敏感性高的舱室10的特定一部分作为评价部位预先抽出的步骤。舱室10由于伴随运转暴露于高温的动作流体中而如图7以及图8所示承受如凸缘波动那样的非弹性变形(主要蠕变变形)。在图7以及图8中将变形夸张来进行表示。评价部位例如是对调整相对于下半内舱室12a的静止体20的位置的上述位置调整部件的位置的变形影响大的部位。评价部位的抽出通过如fe解析(有限元素解析)、实际数据的解析、或这些的组合进行。fe解析例如将蒸汽涡轮机1的设计信息(三维cad数据、材质、运转条件)、运转期限作为基础信息执行。也能代替蒸汽涡轮机1的三维cad数据使用在制造时由三维测量仪等实际测量的蒸汽涡轮机1的三维形状的实测信息。实际数据的解析例如在同型或形状相近的机种的分解组装时将测量舱室的形状而得到的实际数据的数据库作为基础信息而执行。基础信息从内置或连接于执行涡轮机组装支援程序的计算机中的存储器、输入装置46输入。在将实际数据的解析与fe解析并用进行解析的情况下,推荐使用将多种形状作为参数并参量性地分析感受性的可靠性设计等的设计规划法。在本实施方式中,举例说明外舱室11的凸缘面16a、16b作为评价部位被抽出的情况。作为评价部位的代表例,除了外舱室11的凸缘面16a、16b,能举例内舱室12的凸缘面、外舱室11或内舱室12的外周壁的厚壁部等。在评价部位从实际数据限定为特定部位的情况,评价部位抽出步骤51未必需要执行,可以将特定部位作为评价部位进行设定。
·有限元素模型制作步骤
有限元素模型制作步骤52是制作在解析执行步骤50b中用于舱室变形的fe解析的蒸汽涡轮机1的三维有限元素模型(fe模型)的步骤。但是,在过去用同型制作不同个体的涡轮机的fe模型的情况下等,在不需要重新制作时,有限元素模型制作步骤52未必需要执行,可以使用之前制作的fe模型。fe模型是由如比螺栓连结时(图13中的最终组装工序s22)中的评价部位移动量最大假定值(设定值)较大地设定一边(顶点间距离)的长度的多个网格(固体)构成的蒸汽涡轮机1的模型。例如通过将通过作为对象的蒸汽涡轮机1的设计数据(三维cad数据)或三维扫描等产生的实物三维形状的实测信息元素分割为多个网格而得到。如果评价部位的移动量的最大假定值例如是数mm左右,则网格的一片的长度例如能够设定为30mm左右。舱室10由于径向的尺寸为数百mm、轴向的尺寸为3000mm以上,因此即使这种程度的元素分割数也能得到充足的精度。
在本实施方式中,如图9所示,举例说明使网格59的形状为上下水平的立方体(或者三角柱形状)的情况。在该图中仅表示在下半外舱室11a与上半外舱室11b的凸缘面16a、16b附近的网格59。网格59不只限于仅将顶点作为节点的网格,可以是在顶点以及顶点间具备切点的网格。在设计中由于凸缘面16a、16b是水平面,因此在该附近(凸缘13a、13b)为使网格59排列于水平方向的层上下层叠的元素分割结构。fe模型例如作为包括各网格的节点的三维坐标数据、材质等的信息而制作。并且,在内舱室12的凸缘面、外舱室11或内舱室12的外周壁的厚壁部等中也能适用相同的方法。
·输出步骤
输出步骤53是分别向存储器输出(存储)、或向输出装置48输出利用评价部位抽出步骤51抽出的评价部位的信息、利用有限元素模型制作步骤52制作的fe模型的步骤。操作员能够利用如监视器确认fe模型、评价部位的信息。
·实测信息读入步骤
实测信息读入步骤54是从存储器中读入开放状态的舱室10的三维形状的实测信息的步骤。舱室10的三维形状实测信息例如在打开外舱室11时分别通过如三维扫描读取下半部和上半部的数据。读入下半部(下半外舱室11a以及下半内舱室12a)的实测信息的步骤是实测信息读入步骤54a。读入上半部(上半外舱室11b以及上半内舱室12b)的实测信息的步骤是实测信息读入步骤54b。
·有限元素模型读入步骤
有限元素模型读入步骤55是从存储器读入舱室10的上半部与下半部的三维形状的fe模型、如向ram43输送的步骤。fe模型是用有限元素模型制作步骤52制作的模型。读入可以是蒸汽涡轮机1整体的fe模型也可以仅是评价部位的fe模型。
·模型修正步骤
模型修正步骤56向fe模型反映评价部位的实测信息并生成修正了fe模型的修正模型的步骤。修正模型相当于模拟了实测的涡轮机(实物)的模型。如上所述,fe模型的网格59相比于评价部位的移动量的最大假定值,较大地设定顶点间距离。在本实施方式中,由于评价部位是凸缘面16a、16b,由舱室10的变形而导致的凸缘面16a、16b的移动量如图10所示被收纳于网格59的一层厚度的范围内。以此为依据,进行仅使fe模型的评价部位的网格59的的凸缘面16a、16b上的节点的数据与实测信息相应的修正。例如在下半外舱室11a的凸缘13a的fe模型中,最上层的网格59的上面构成凸缘面16a。如果着眼于这其中的一个网格59,则修正模型的网格59’如图11所示为如用实测信息的凸缘面16a(双点划线)剖切fe模型的网格59的上部的形状。实测信息的凸缘面是将下半外舱室11a的凸缘面16a的三维扫描信息面数据化的面。因此,能够通过仅改变fe模型的信息中的评价面的各网格59的8个节点(顶点)a-h中上层的节点a-d的坐标(例如z坐标)的信息,制作如图12所示的修正模型。在图11中表示将节点a(x1,y1,z1)修正为节点a’(x1,y1,z1’)的示例。坐标未图示,但在修正模型制作时,对节点b-d也执行相同的修正。
·变形量推断步骤
变形量推断步骤57是通过使用了修正模型的模拟实验(螺栓连结分析)推断在利用螺栓14连结实测的舱室10的上半部以及下半部的情况下产生的评价部位(在本例中凸缘面16a、16b)的移动量的步骤。这里所执行的模拟实验使用由模型修正步骤56制作的修正模型再现舱室打开与螺栓连结之间的工序,计算凸缘面16a、16b的移动量。另外,以该移动量为基础也能够计算相对于下半内舱室12a的静止体20的位置调整量。
·输出步骤
输出步骤58是分别向存储器输出(存储)、或向输出装置输出由模型修正步骤56制作的修正模型的信息、用变形量推断步骤57计算的评价部位的移动量的推断值、静止体20的位置的调整量的步骤。操作员例如能够用监测器确认修正模型、评价部位的移动量、静止体20的位置调整量。
-涡轮机的组装方法-
图13是表示本实施方式的组装方法的步骤的流程图。在本实施方式中,举例说明如涡轮机的定期检查那样作业员将实际工作一定时间的涡轮机拆解并再次组装的情况。但是,如果省略后述的步骤s11,在步骤s12、s23中实测制造时的舱室10的三维形状,以下工序也可适用于蒸汽涡轮机1的新制造阶段的组装作业中。在本实施方式的涡轮机的组装方法中包括在蒸汽涡轮机1的安装位置中进行的主流工序、及在与主流工序不同的位置上进行的分支工序。主流工序由步骤s11-s22构成。分支工序由步骤s23、s24构成,可与主流工序并行。以下,关于各工序进行说明。
(主流工序)
·步骤s11
首先,在蒸汽涡轮机1的工作现场从舱室10的下半部拆下上半部,打开外舱室11和内舱室12。具体地说,首先拆下螺栓14以及螺母15,从下半外舱室11a拆下上半外舱室11b。其次拆下未图示的螺栓以及螺母,从下半内舱室12a拆下上半内舱室12b。之后,依次从舱室10的下半部拆下静止体20的上半部20b、旋转体30、静止体20的下半部20a。舱室10的下半部为用支架2支撑的状态,已拆卸的各部件分别暂时放置于其他位置。
·步骤s12
接下来的步骤s12中,获得拆下了上半部的下半外舱室11a以及下半内舱室12a的三维形状的实测信息。在三维形状的实测中能够使用如三维激光测量仪。在该情况下,首先用三维激光测量仪测量下半外舱室11a以及下半内舱室12a的表面形状,获得表面形状的点组数据。点组数据是多点的空间坐标(x,y,z)的集合。并且,在去掉干扰之后将点组数据面数据(stl)化,将这些作为下半外舱室11a以及下半内舱室12a的三维形状的实测信息而获得。通过使用三维激光测量仪,例如与作业员使用水平仪手动作业进行实测的情况相比较能在短时间内得到正确的测量结果。
并且,由于因诸多因素下半外舱室11a外周面的保温材料、下半内舱室12a的拆卸困难,存在下半外舱室11a以及下半内舱室12a的整体形状的测量困难的情况。在该情况下,在能包括评价部位的范围中至少测量下半外舱室11a以及下半内舱室12a的形状。另外,一台三维激光测量仪仅用一次扫描难以正确地测量舱室10的整体形状。因此,改变对测量对象的三维激光测量仪的设置位置并多次扫描在测量整体形状的基础上是有利的。可是,也存在在各位置中取得的扫描数据的合成难以顺利地进行的情况。因此,设置多台三维激光测量仪使扫描动作连动的测量方法、使用可携带的三维测量仪的灵活测量方法是实用的。在为了测量拆下下半内舱室12a的情况下,预先安装于下半外舱室11a上。
·步骤s13-s17
然后,依次实施旋转体30的轴芯测量(步骤s13)、相对于支架2的轴承33以及旋转体30的临时安装(步骤s14)、旋转体30的调心(步骤s15)。从轴承33中拆下旋转体30并将静止体20的下半部20a安装于下半内舱室12a(步骤s16)、实施静止体20的下半部20a的对准调整(步骤s17)。在步骤s17中,基于在分支工序中得到的位置调整量,通过位置调整部件调整相对于下半内舱室12a的静止体20的设置位置。具体地说,在之后的最终组装(步骤s22)中螺栓连结舱室10时在与舱室10移动的方向(通常为上方向)相反的方向上调整相对于下半内舱室12a的静止体20的下半部20a的设置位置。即,在通过螺栓连结静止体20相对于旋转体30上升的情况下,通过加上其上升量预先降低静止体20的位置,最终组装后的静止体20与旋转体30的中心一致。
·步骤s18、s19
然后,依次实施相对于轴承33的旋转体30的设置与相对于静止体20的下半部20a的上半部20b的设置(步骤s18)、测量静止体20与旋转体30之间的间隙尺寸(步骤s19)。静止体20与旋转体30的间隙尺寸能够通过例如预先在静止体20的内周部上沿垂线的状态下安装旋转体30,测量被静止体20与旋转体30夹持而压扁的垂线厚度而确认。并且,举例说明在间隙测量时将静止体20的上半部20b安装于下半部20a上的情况,但如果不需要该工序中的静止体20的上半部20b的安装也可以省略。
·步骤s20-s22
然后,依次获得静止体20的上半部20b、旋转体30、静止体20的下半部20a(步骤s20),基于步骤s19的测量结果微调静止体20与旋转体30的间隙尺寸(步骤s21)。静止体20与旋转体30的间隙尺寸的微调例如通过静止体20与旋转体30之间的密封件(例如密封翅片)的高度调整进行。最后,在步骤s22中实施蒸汽涡轮机1的最终组装。即,依次设置静止体20的下半部20a、旋转体30、静止体20的上半部20b、上半内舱室12b、上半外舱室11b且进行螺栓连结。
(分支工序)
首先,在步骤s23中,获得从下半部拆下的上半外舱室11b以及上半内舱室12b的三维模型的实测信息。三维形状的实测方法与步骤s12中说明的方法相同。在接下来的步骤s24中,使用之前说明的涡轮机组装支援系统进行分析,导出在将利用三维测量实测的舱室10的上半部以及下半部(即,实物)螺栓连结的情况下产生的评价部位的移动量推断值。以该顺序执行的处理按照之前做好的组装支援程序的说明。即,利用在步骤s12、s23中得到的舱室10的实测信息修正预先准备的fe模型,使用修正模型执行螺栓连结模拟实验。由此推断最终组装工序(步骤s22)中的评价部位的移动量,导出静止体20的设置位置调整量。如上所述,这里所求出的静止体20的设置位置调整量能在步骤s16的工序中有效地利用。
-现有的涡轮机组装方法-
图14是表示现有的组装方法的顺序的流程图。现有的组装顺序由步骤s11、s13、p11-p14、s14-s22构成。这些全部的工序在涡轮机的安装位置上进行。步骤s11、s13-s22是与图13中相同符号的步骤对应的工序。与图13中的程序的不同点是代替无步骤s12、s23、s24的程序、步骤p11-p14的程序介于步骤s13、s14的程序之间的方面。以下,关于步骤p11-p14简单地说明。
一直以来,在测量拆下的旋转体的轴心之后,在安装旋转体之前,在没有旋转体的状态下临时安装静止体、内舱室以及外舱室,模拟涡轮机的组装状态(步骤p11)。此时,关于静止体、内舱室以及外舱室各个与最终组装相同螺栓连结下半部以及上半部。然后,实施禁止体的校准调整用的测量(步骤p12)。例如,在轴承间与旋转体的轴心一致地利用钢琴丝或激光形成假想轴心,用千分尺或激光测量仪等测量假想轴心与静止体的评价点的距离。静止体的评价点典型的是静止体的内周面的左右两侧部、下侧部分。通过该工序的测量推断现有状态下进行最终组装之后的静止体的位置。
其次,打开内舱室以及外舱室(步骤p13),在下半内舱室中组装静止体的状态下实施静止体的校准调整用测量之后,拆卸静止体(步骤p14)。测量方法与步骤p12相同。通过该测量能够了解将舱室上半部拆卸的状态下的静止体位置。步骤p12、p14中得到的静止体位置的差推断为舱室的螺栓连结前后的静止体的位移量。
-效果-
(1)如上述,现有的涡轮机的组装步骤为了了解利用螺栓连结的静止体位移量而包括舱室的预安装工序。在舱室的预安装工序中伴随与最终组装工序相同的螺栓连结、即螺栓的加热冷却所需要时间的烧结,与螺栓数量的多少相结合而需要长时间。相对于此,根据本实施方式,由于通过使用反映实际的实测信息的修正模型的解析能够精确地推断对静止体的位移影响大的评价部位的位移量,因此能省略伴随舱室的预组装的工序(图14中的步骤p11-p14)。追加一直以来没有的步骤s12、s23、s24的工序,但步骤s12的工序所需要的时间相比较于一直以来的步骤p11-p14工序所需要的时间极短,另外,步骤s23、s24的工序能够与主流工序并行实施。因此,能仅以步骤p11-p14的工序所需要的时间与步骤s12的工序所需要的时间的差别缩短涡轮机的组装工期。另外,由于能通过模拟实验高精度地推断静止体的位移量,因此能够高精度地组装涡轮机。
(2)如上述,在本实施方式中,通过根据实测信息修正预先准备的涡轮机的fe模型中仅评价部位的网格59的数据,制作模拟了实测的涡轮机的修正模型。由此能抑制修正模型的制作所需要的计算量。相比于作为各个网格59都假定的评价部位的位移量的最大值一边大的固态值也能有利于计算量的抑制。因此,能够抑制图6中的模型修正步骤56、变形量推断步骤57所需要的时间,能在短时间内实施解析执行工序(步骤s24)。在分支工序中过度需要时间中存在不能充分地得到主流工序的工期缩短效果益处的可能性,但在本实施方式中能够消除或抑制分支工序的工期有助于主流工序进展的影响。
但是,即使在与主流工序的关系中模型修正步骤56所需要时间稍微延长,也在得到基本性的效果(1)的方面没有大的影响。因此,代替模型修正步骤56中图9-图11中说明的方法,也能够适用其他方法。例如基于实测信息用变形工具将fe模型的网格变形也能够制作修正模型。由于在该情况下也能通过仅将修正限定于评价部位,抑制计算量,也能抑制所需要时间。另外,也能考虑对将评价部位的实测信息数据化的元素、或将实测信息反映为涡轮机的设定数据(三维cad数据)的要素进行元素分割而制作修正模型。