專利名稱：渦輪機用底板及發(fā)電廠設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將蒸汽渦輪機等固定在基座上時使用的渦輪機用底板，以及應用該底板的發(fā)電廠設備(発電プラント機器)。
背景技術：
被使用在大容量發(fā)電設備中的蒸汽渦輪機，為了應對蒸汽的膨脹、溫度變化及體積變化等，一般具有分為高壓部、中壓部、低壓部的各部分的分割結構。這樣的渦輪機中，因為從壓力、溫度的較高一側起，排列著高壓渦輪機、中壓渦輪機、低壓渦輪機，最后排列發(fā)電機。
另外，從節(jié)省資源和地球環(huán)境協(xié)調(diào)的觀點出發(fā)，也組合燃氣渦輪機(ガスタ一ビ ン)與所述蒸汽渦輪機，進行減少排出的二氧化碳量的復合循環(huán)發(fā)電。
單軸型復合循環(huán)設備是一種性能及運轉性優(yōu)秀的發(fā)電設備，最近，隨著燃氣渦輪機的大容量化，以進一步提高效率為目標，蒸汽渦輪機也開始高溫化、再熱化、大容量化。


圖1是表示容量比較小，蒸汽渦輪機為非再熱并且主蒸汽溫度低的現(xiàn)有的單軸型復合循環(huán)設備的軸結構例子的示意圖。直接連結到壓縮機1上的燃氣渦輪機2通過剛性聯(lián)軸節(jié)3被結合到發(fā)電機4上，在該發(fā)電機4上介由隔膜聯(lián)軸節(jié)5被連結著蒸汽渦輪機6。此外，在壓縮機1及蒸汽渦輪機6的外側設置推力軸承7。
但是，這樣的設備中，通過隔膜聯(lián)軸節(jié)5吸收軸向的延伸，因此，可以在每個燃氣渦輪機及蒸汽渦輪機上設有推力軸承7，作為軸系，燃氣渦輪機及蒸汽渦輪機不會相互影響，可以作為獨立的軸進行設計、制造。而且，蒸汽渦輪機由于容量比較小而小型化，低壓蒸汽渦輪機的轉子葉片的離心力小，并且，主蒸汽溫度也不高，由此，作為蒸汽渦輪機的轉子可以以相同規(guī)格的一個轉子進行制造。
另一方面，為了提高復合循環(huán)設備的熱效率，正在謀求燃氣渦輪機及蒸汽渦輪機的大容量化及蒸汽渦輪機的再熱化、高溫化。作為大容量單軸型復合循環(huán)設備提出了如圖2所示的軸結構。
即，隨著蒸汽渦輪機的大容量化，圖1中使用的隔膜聯(lián)軸節(jié)5由于傳達容量而變得十分長大，在實際應用中具有噪音、風損(windloss)等諸多問題，大容量單軸型復合循環(huán)設備中，燃氣渦輪機、蒸汽渦輪機及發(fā)電機如圖2所示，通過剛性聯(lián)軸節(jié)3被連結。
從而，這樣的設備中，因為不能吸收軸的熱延伸，推力軸承7只能位于燃氣渦輪機的壓縮機1的軸部一個地方。此外，為了使蒸汽渦輪機的靜止部和旋轉部上產(chǎn)生的延伸差最小，形成了蒸汽渦輪機6設置在接近推力軸承7的燃氣渦輪機的壓縮機1和發(fā)電機4之間的軸結構。
此外，蒸汽渦輪機6被分離為高壓渦輪機6a、中壓渦輪機6b及低壓渦輪機6c，從中壓渦輪機6b排出的排氣介由氣筒連接管8被連接。
圖3是表示所述大容量單軸型復合循環(huán)設備用蒸汽渦輪機的一個例子的剖視圖。在該圖中，雖被連接到燃氣渦輪機一側，但圖中的左側成為所謂的高壓渦輪機側。
這樣的燃氣渦輪機和蒸汽渦輪機介由接地墊片和底板被固定在基礎混凝土上。例如，圖3中所示的蒸汽渦輪機6中，將接地墊片10固定在由混凝土等制成的基座9上，在該接地墊片10上設置蒸汽渦輪機的軸承座11和被固定的底板12。
接地墊片10和底板12被設置成可以在某種程度上相互滑動，通過熱膨脹引起的反作用力或者燃氣渦輪機的推力，抑制了旋轉軸的同軸性變化，以及振動和噪音的產(chǎn)生。
然而，從能源的有效利用、經(jīng)濟性等觀點出發(fā)，燃氣渦輪機及蒸汽渦輪機的大容量化及蒸汽渦輪機的再熱化、高溫化進一步在提高。由于這樣的燃氣渦輪機及蒸汽渦輪機的大容量化及蒸汽渦輪機的再熱化、高溫化等，旋轉軸的長度和重量增大，施加在支撐各種渦輪機的底板上的重量也在增加。另外，因為使旋轉軸高速旋轉，旋轉軸的同軸性發(fā)生改變，則產(chǎn)生劇烈的振動和噪音。
尤其，在單軸型復合循環(huán)設備中，壓縮機、燃氣渦輪機、發(fā)電機、蒸汽渦輪機的旋轉軸通過剛性聯(lián)軸節(jié)被結合，因為旋轉軸的長度較長，輕微的同軸性變化就會導致劇烈的振動和噪音的產(chǎn)生。大容量的單軸型復合循環(huán)設備中，會產(chǎn)生更劇烈的振動和噪音。
在現(xiàn)有的這種底板的表面上設置油槽注入潤滑油，使接地墊片和底板可以順利滑動，減輕了底板上的負擔。
但是，在同軸性變化導致的影響較大的單軸型復合循環(huán)設備，尤其是大容量單軸型復合循環(huán)設備中，謀求進一步順利滑動，并減輕負擔。
另外，潤滑脂等的潤滑油在高溫中使用時會固化并失去潤滑功能，因此不能長期維持底板的順利滑動，必須每一定時期除去固化的潤滑油并注入新的潤滑油。因此，需要極多的勞力和維護管理費用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可以實現(xiàn)與接地墊片之間的順利滑動，可以有效抑制熱膨脹等引起的反作用力及燃氣渦輪機的推力導致的旋轉軸的同軸性(alignment)變化，并抑制振動和噪音的產(chǎn)生，并且可以省去潤滑油注入等的定期維護，可以減少維護、管理費用的渦輪機用底板。
即，本發(fā)明的渦輪機用底板，被設置在基座上設置的接地墊片和渦輪機支撐部之間，其特征在于，具備被設置在所述渦輪機的支撐部一側的由金屬材料制成的底板主體，和，在所述底板主體的接地墊片一側的表面上形成的由自潤滑性材料制成滑動構件。
另外，本發(fā)明的目的是提供一種使用渦輪機用底板的發(fā)電廠設備。該渦輪機用底板作為用于將渦輪機支撐在基座上的底板，具有上述良好的滑動性。
即，本發(fā)明的發(fā)電廠設備，其是具有被設置在基座上的接地墊片，和介由底板被設置在該接地墊片上的渦輪機的發(fā)電廠設備，其特征在于，作為底板使用的是本發(fā)明的渦輪機用底板。
附圖的簡單說明圖1是表示用于說明現(xiàn)有單軸型復合循環(huán)設備的軸結構的示意圖；圖2是表示用于說明現(xiàn)有大容量單軸型復合循環(huán)設備的軸結構的示意圖；圖3是表示用于說明現(xiàn)有蒸汽渦輪機的結構的剖視圖；圖4是表示用于說明本發(fā)明的渦輪機用底板的剖視圖；圖5是表示用于說明設有槽的底板主體的外觀圖；圖6是表示用于說明在設有槽的底板主體上形成滑動構件的渦輪機用底板的剖視圖；圖7是表示用于說明在金屬板上形成孔的多孔質層的俯視圖；圖8是表示用于說明結合圖7的多孔質層的底板主體的剖視圖；圖9是表示用于說明在金屬板上形成孔的多孔質層的其他實施例的俯視圖；圖10是表示用于說明結合圖9的多孔質層的底板主體的剖視圖；圖11是表示形成由鋼絲繩制成的多孔質層的底板主體的剖視圖；
圖12是表示形成由球形構件制成的多孔質層的底板主體的剖視圖；圖13是表示發(fā)電廠設備的安裝部分的剖視圖。
發(fā)明的
具體實施例方式
渦輪機用底板圖4表示了本發(fā)明的渦輪機用底板20。底板20主要具有底板主體20a和滑動構件20b。
底板主體20a由金屬材料制成，只要是具有預定的強度等的材料的話，其材質并沒有特別的限制，可以使用與現(xiàn)有的金屬制底板相同的材料，例如可以使用由AISI(美國鋼鐵協(xié)會American Iron andSteel Institute)1045、AISI4130等制成的材料。
滑動構件20b由具有自潤滑性的材料制成。構成滑動構件20b的材料是具有自潤滑性的有機材料或者無機材料或者由該等材料復合成的復合材料。
這里，自潤滑性材料是表示了低摩擦性與耐磨損性的材料。作為滑動構件20b的材料使用具有自潤滑性的材料是為了，使底板設置在被固定在基座上的接地墊片上，并能相對該接地墊片滑動地被使用。
即，通過在底板的與接地墊片相接的一側上設置由具有自潤滑性的材料制成的滑動構件，可以使底板與接地墊片平滑地滑動。
另外，通過使用自潤滑性材料，目前為止，底板與接地墊片之間不需要注入潤滑油，可以大幅度減少維護等的工作。
被用在滑動構件上的具有自潤滑性的材料最好是和與滑動構件相接觸的接地墊片之間的摩擦系數(shù)在0.30以下的材料。通過具有這樣的摩擦系數(shù)的材料，底板與接地墊片的滑動可以變得順滑，可以有效抑制由旋轉軸的熱膨脹導致的反作用力和燃氣渦輪機的推力，旋轉軸的同軸性的變化以及振動和噪音的產(chǎn)生。摩擦系數(shù)在0.20以下則更好。
作為被使用在滑動構件中的具有自潤滑性的無機材料，可以列舉金屬材料或者陶瓷材料。作為被使用在滑動構件中的具有自潤滑性金屬材料可以列舉例如銅或者銅合金，作為具有自潤滑性的陶瓷材料可以列舉例如碳、石墨、MoS2、BN、SiC、TiC、AlN及TiN等陶瓷材料。這些材料可以單獨使用，也可以混合使用。
另外，作為被使用在滑動構件中的具有自潤滑性的有機材料可以列舉例如具有自潤滑性的樹脂材料。作為這樣的具有自潤滑性的樹脂材料，可以列舉例如四氟乙烯(ethylene tetrafluoride)、四氟乙烯·全氟烷氧基乙烯(ethylene tetrafluoride perfluoro alkoxy ethylene)、聚醚醚酮(polyether ether ketone)、聚酰亞胺(polyimide)等低摩擦樹脂材料，這些材料可以單獨使用，也可以混合使用。
被用于本發(fā)明的具有自潤滑性材料的壓縮彈性模量(E)最好在500MPa以上。通過使用壓縮彈性模量(E)在500MPa以上的具有自潤滑性的材料，可以抑制由燃氣渦輪機或者蒸汽渦輪機等的重量導致的變形，并且可以有效抑制旋轉軸的同軸性變化和由其導致的振動和噪音的產(chǎn)生。
構成滑動構件的具有自潤滑性的材料可以由具有自潤滑性的材料單獨制成，也可以是使具有自潤滑性的材料中含有強化用充填材料的材料(復合材料)。作為強化用充填材料，可以列舉玻璃纖維、碳纖維、石墨纖維或者陶瓷纖維或者由該等材料制成的粒子等。
在使用纖維狀的強化用填充材料的情況下，其平均直徑最好在0.05μm～100μm的范圍內(nèi)。平均直徑不到0.05μm的情況下，則制造過程中的成品率很低，材料成本變高。平均直徑超過100μm的情況下，不能得到良好的分散狀態(tài)，不能充分利用樹脂材料(復合材料)的特性。平均直徑的較好范圍是0.1μm～50μm，更好的范圍是1μm～10μm，另外，長寬比(aspect ratio)是1以上，尤其長寬比是10～100的情況下，纖維長度最好是10μm～100μm。
強化用充填材料的含有率在5～50重量％的范圍內(nèi)可以根據(jù)要求特性進行合理的設定。含有率不足5重量％，則不能充分體現(xiàn)強化用充填材料的效果，另外超過50重量％時，即使含有強化用充填材料，也不能達到預期的在此以上的效果，同時，材料(復合材料)本身的制造也會變得困難。強化用充填材料的含有率較好的范圍是5～30重量％，更好的范圍是10～20重量％。
滑動構件最好是，根據(jù)底板的負載表面壓力(σ)和構成滑動構件的具有自潤滑性的材料的壓縮彈性模量(E)以及滑動構件的厚度(t)，由下面的公式算出的滑動構件的壓縮彈性變形量(Δt)在0.1mm以下的構件。
換言之，考慮到底板的負載表面壓力(σ)和構成滑動構件的具有自潤滑性的材料的壓縮彈性模量(E)等，最好滑動構件的厚度(t)是使滑動構件的壓縮彈性變形量(Δt)在0.1mm以下。
Δt＝ε×tε＝σ/EΔt滑動構件的壓縮彈性變形量(mm)t滑動構件的厚度(mm)ε應變σ負載表面壓力(MPa)E具有自潤滑性材料的壓縮彈性模量(MPa)而且，滑動構件的厚度(t)是，在后述的底板主體上形成槽、多孔質層等的材料中，除去填充在該等槽、多孔質層中的自潤滑性材料部分的厚度以后的厚度。
底板主體與滑動構件可以通過，例如化學粘結、機械固定或者介由中間層的結合工序進行結合。作為化學粘結，可以列舉例如使用粘結劑的結合方法。這種情況下，底板主體和滑動構件分別形成，并通過粘結劑將其結合從而一體化。
另外，作為形成滑動構件的其他方法，可以列舉將具有自潤滑性的材料在底板主體的表面上通過涂敷、噴涂、壓縮成形或者射出成形而低溫層疊、成形，進而將其加熱進行融接處理的方法、或者將自潤滑性材料在底板主體的表面上應用熔融噴射、鍍覆(涂層)(lining)、壓縮成形、射出成形從而通過熱成形工序形成的方法。該等形成方法最好根據(jù)適合構成滑動構件的自潤滑性材料進行合理選擇并應用。
然后，對本發(fā)明的其它實施例進行說明。
圖5是表示在底板主體20a的形成滑動構件的面一側形成槽21的示意圖。例如，槽21可以在與滑動構件連接的面一側平行地形成多個，并且隨著接近表面，槽21的寬度逐漸變窄。
在這樣的底板主體20a中，融化的自潤滑性樹脂材料流入槽21中，同時，形成底板主體20a的槽的面全體被自潤滑性樹脂材料覆蓋從而形成滑動構件，如圖6所示，可以制造滑動構件20b的一部分被填充到底板主體20a中的結構的渦輪機用底板20。
底板20被用于被施加了較大負載的狀態(tài)下，相對接地墊片滑動，因此，底板主體20a與滑動構件20b之間容易產(chǎn)生剝離或者錯位。另外，底板20被用于固定蒸汽渦輪機等高溫機器，因此，底板主體20a與滑動構件20b之間容易因為熱膨脹的差異而引起剝離。
在底板主體20a上形成槽21，在該槽21中填充了滑動構件20b的一部分從而形成滑動構件20b，由此，通過楔形效果可以抑制底板主體20a與滑動構件20b之間的錯位或者剝離。
另外，本發(fā)明中，代替形成上述那樣的槽，也可以在底板主體的表面上形成用于底板主體與滑動構件的穩(wěn)固固定的多孔質層，并在該多孔質層上形成滑動構件也可以。下面，關于該多孔質層列舉了幾個例子進行說明。
首先，就利用板狀金屬板的多孔質層進行說明。
圖7是表示在板狀的金屬板22上呈60°交錯狀地形成圓形的孔部22a、22b的多孔質層的俯視圖。圖的近側是形成滑動構件的面，圖的內(nèi)側是與底板主體結合的面。圖中用實線表示的孔部22a表示了形成滑動構件的面一側的孔部，用虛線表示的孔部22b表示與底板主體結合一側的面的孔部。這樣的孔部最好是形成為形成滑動構件的面一側的孔徑比底板主體一側的孔的直徑小。
圖8是表示圖7中所示的板狀的金屬板(多孔質層)22與底板主體20a相結合的情況下的剖面(圖7中，AA’剖面)。多孔質層上形成的孔部，在形成滑動構件的面一側孔徑較小，底板主體20a一側孔徑較大。在這樣的多孔質層的孔部中填充自潤滑性樹脂材料的至少一部分，同時，多孔質層的表面也由自潤滑性樹脂材料覆蓋，并形成滑動構件，由此，通過楔形效果可以防止滑動構件從底板主體20a上剝離或者產(chǎn)生錯位。
該多孔質層例如可以加工一片板狀的金屬板而形成，或者也可以準備兩片板狀金屬板，使一個金屬板的孔部的孔徑小，而使另一個金屬板的孔部的孔徑大，并且各孔部的中心一致地結合制造。
多孔質層的形成，除了如圖7所示的孔部的大小在深度方向上變化以外，也可以如圖9所示，使用形成孔部的兩片金屬板23、24，設置在一側的金屬板23的孔部23a的中心位于另一側的金屬板24的孔部24a以外的金屬板部分，例如相當于三角形設置的三個孔部24a的中心位置的金屬板部分上。
這種情況下的多孔質層剖面成為圖10所示的剖面，與圖8所示的多孔質層同樣，通過楔形效果可以防止滑動構件從底板主體20a上剝離或者產(chǎn)生錯位。
作為本發(fā)明的多孔質層，還可以列舉所述以外的其他，例如利用鋼絲繩或者球形構件的多孔質層。
圖11是表示在底板主體20a形成滑動構件的面一側上通過金屬等制成的鋼絲繩25形成多孔質層26的情況的一個實施例。鋼絲繩25被結合到底板主體20a上，同時，各鋼絲繩25被相互結合。各鋼絲繩25之間形成空間，因而，在該部分上填充自潤滑性樹脂材料的至少一部分，并且由該鋼絲繩25制成的多孔質層26的表面由自潤滑性樹脂材料覆蓋從而形成滑動構件，由此，通過楔形效果可以牢固地固定滑動構件，并防止滑動構件與底板主體的錯位或者剝離。
另外，圖12是表示在底板主體20a形成滑動構件的面上設置多個由金屬等制成的球形構件27并形成多孔質層28的情況下的一個實施例。球形構件27被結合到底板主體20a上的同時，各球形構件27被相互結合。
這些球形構件可以被規(guī)則地排列，也可以被無規(guī)則地設置，另外，可以是僅僅一層，也可以使用多層。這樣，可以在球形構件與球形構件之間形成空間，與上述的由鋼絲繩制成的多孔質層同樣，通過楔形效果，可以防止底板主體與滑動構件的錯位或者剝離。
而且，在所述實施例中，雖然揭示了使用作為自潤滑性材料的樹脂材料的結構，其他自潤滑性材料也可以適用于所述的結構，最好是對應自潤滑性材料的特性從所述結構中合理選擇使用。
發(fā)電廠設備本發(fā)明的發(fā)電廠設備是使用上述的渦輪機用底板作為將燃氣渦輪機及蒸汽渦輪機設置到基座上時使用的底板的機器。
關于本發(fā)明的發(fā)電廠設備的結構并沒有特別限制，可以適用于現(xiàn)有使用中的各種發(fā)電廠設備中。作為這樣的機器，可以列舉例如在蒸汽渦輪機上結合發(fā)電機所構成的、或者在燃氣渦輪機上結合著蒸汽渦輪機與發(fā)電機的單軸型復合循環(huán)設備等。
作為單軸型復合循環(huán)設備，可以列舉例如圖1所示的容量比較小，蒸汽渦輪機是非再熱并且主蒸汽溫度低的單軸型復合循環(huán)發(fā)電機。該圖中，在壓縮機1上被串聯(lián)連接的燃氣渦輪機2通過剛性聯(lián)軸節(jié)3被結合到發(fā)電機4上，在該發(fā)電機4上介由隔膜聯(lián)軸節(jié)5連結著蒸汽渦輪機6。此外，壓縮機1及蒸汽渦輪機6的外側設置有推力軸承7。此外，作為被用于將該壓縮機1和蒸汽渦輪機6固定在基座上的底板，可以使用本發(fā)明的渦輪機用底板。
另外，為了提高熱效率，大容量單軸型復合循環(huán)設備被用來實現(xiàn)燃氣渦輪機及蒸汽渦輪機的大容量化，及蒸汽渦輪機的再熱化、高溫化。作為大容量單軸型復合循環(huán)設備，列舉了例如具有圖2所示結構的設備。
圖2所示的大容量單軸型復合循環(huán)設備中，燃氣渦輪機2、蒸汽渦輪機6及發(fā)電機4通過剛性聯(lián)軸節(jié)3被結合。從而，因為該設備中不能吸收軸的熱延伸，推力軸承7只能位于燃氣渦輪機的壓縮機1的軸部一個地方。此外，為了使蒸汽渦輪機的靜止部和旋轉部上產(chǎn)生的延伸差最小，形成了蒸汽渦輪機6設置在接近推力軸承7的燃氣渦輪機的壓縮機1和發(fā)電機4之間的軸結構。此外，作為被用于將該壓縮機1和蒸汽渦輪機6固定在基座上的底板，可以使用本發(fā)明的渦輪機用底板。
圖3是表示圖2所示大容量單軸型復合循環(huán)設備用蒸汽渦輪機的一個實施例的剖視圖。蒸汽渦輪機被分離為高壓渦輪機、中壓渦輪機及低壓渦輪機，從中壓渦輪機6b排出的排氣介由氣筒連接管被連接。該蒸汽渦輪機中由于大容量化而使低壓渦輪機大型化。
此外，被設置在蒸汽渦輪機兩側的軸承座(支撐部)11和被設置在中壓渦輪機與低壓渦輪機之間的軸承座(支撐部)11與被固定在基座9上的接地墊片10之間，可以設置、使用本發(fā)明的渦輪機用底板。
本發(fā)明的渦輪機用底板沒有必要用在全部的渦輪機安裝部分上，例如，可以僅僅在高壓渦輪機一側的軸承座11與基座9之間使用本發(fā)明的渦輪機用底板，其他部分也可以使用現(xiàn)有的底板。本發(fā)明的發(fā)電廠設備中，最好基于渦輪機的設置等，適當選擇本發(fā)明的渦輪機用底板的使用場所。
本發(fā)明的渦輪機用底板用于單軸型復合循環(huán)設備，尤其是用在大容量單軸型復合循環(huán)設備中的時候非常有效。在單軸型復合循環(huán)設備中，壓縮機、燃氣渦輪機、發(fā)電機、蒸汽渦輪機的旋轉軸通過剛性聯(lián)軸節(jié)被結合，因為旋轉軸的長度較長，輕微的同軸性變化就會導致劇烈的振動和噪音的產(chǎn)生。另外，在大容量的單軸型復合循環(huán)設備中，因為旋轉軸具有重量，該振動和噪音的影響則更大。從而，通過在該設備中使用本發(fā)明的渦輪機用底板，可以有效抑制同軸性的變化，并抑制振動和噪音的產(chǎn)生。
圖13是表示本發(fā)明的發(fā)電廠設備的安裝部分的一個實施例的剖面圖。接地墊片10被固定在由混凝土等制成的基座9上。本發(fā)明的渦輪機用底板20被可滑動地設置該接地墊片10上，蒸汽渦輪機等的軸承座(支撐部)11被固定在該渦輪機用底板20上。
底板20具有底板主體20a和滑動構件20b，滑動構件20b被設置在接地墊片10一側，底板主體20a被設置在蒸汽渦輪機等的軸承座11一側。
接地墊片10和底板20通過基礎螺栓29被可滑動地固定在基座9上。另外，底板20和接地墊片10通過調(diào)整螺絲30被定位。
本發(fā)明的發(fā)電廠設備中，作為渦輪機用底板，除了上述的平板狀的滑動構件和底板主體的組合以外，還可以使用例如，如圖6所示，在具有槽的底板主體上形成滑動構件，如圖8所示，在具備由具有孔部的板狀構件制成的多孔質層的底板主體上形成滑動構件，如圖10所示，在具備由具有孔部的兩片板狀構件制成的多孔質層的底板主體上形成滑動構件，如圖11、圖12所示，在具有由鋼絲繩、球形構件等制成的多孔質層的底板主體上形成滑動構件等各種形態(tài)的渦輪機用底板。
本發(fā)明的發(fā)電廠設備中，使用本發(fā)明的渦輪機用底板作為被用于將渦輪機支撐在基座上的底板，由此，可以有效抑制熱膨脹等引起的反作用力及燃氣渦輪機的推力導致的旋轉軸的同軸性變化，并抑制振動和噪音的產(chǎn)生，同時，可以省去潤滑油注入等定期的維護，可以減少維護、管理費用。
實施例下面就本發(fā)明的實施例進行說明。
實施例1作為底板主體，使用表面上形成槽的底板主體。底板主體是由AISI1045制成，厚度為100mm，寬度為400mm，長度為800mm，另外，關于槽，是其深度為2mm，寬度為4mm，長度為400mm的V型切口。
將該底板主體插入到模具中，填充含有10重量％碳纖維的四氟乙烯樹脂材料粉末，在49MPa(500kgf/cm2)壓力下沖壓成形，使樹脂材料粉末浸滲到底板主體的V型切口槽中，并在底板主體的表面上形成厚度2mm的樹脂層。
此后，將形成樹脂層的底板主體在400℃下加熱兩小時，將四氟乙烯樹脂進行熔融處理。這樣，就制成了具有2mm厚的含有碳纖維的四氟乙烯樹脂類復合材料制成的滑動構件的渦輪機用底板。
然后，如圖13所示，在由混凝土制成的基座9上設置接地墊片10、所述渦輪機用底板20，并且設置蒸汽渦輪機的軸承座11。渦輪機用底板20的底板主體20a設置在蒸汽渦輪機的軸承座11側，滑動構件20b設置在接地墊片10一側。
渦輪機用底板20、接地墊片10通過埋設在基礎混凝土中的基礎螺栓29固定在基座9上，渦輪機用底板20的定位是通過接地墊片10和調(diào)整螺絲30進行的。
這樣的裝置中，具有由自潤滑性的低摩擦系數(shù)的四氟乙烯樹脂復合材料制成的滑動構件的渦輪機用底板不需要潤滑油，并且可以通過熱膨脹等引起的反作用力以及燃氣渦輪機等的推力順利地移動。
實施例2作為底板主體，使用矩形板狀的厚度為100mm，寬度為400mm，長度為800mm，由AISI1045制成的底板主體。
在該底板主體的表面上形成使具有厚度1mm、孔徑3mm、間距5mm的交錯貫穿孔的穿孔金屬板和厚度1mm、孔徑4mm、間距5mm的交錯貫穿孔的穿孔金屬板的各穿孔金屬板的孔的中心一致地重疊，插置在底板主體的表面并在真空中擴散結合從而在底板主體的表面上形成由兩片穿孔金屬板構成的多孔質中間層。
將所述底板主體插入模具中，填充含有10重量％玻璃纖維和5重量％石墨粉末以及10重量％四氟乙烯樹脂的聚酰亞胺樹脂粉末，在49MPa(500kgf/cm2)壓力下沖壓成形，使樹脂材料粉末浸滲到底板主體表面上形成的多孔質中間層的空間內(nèi)，并在其上部形成厚度2mm的樹脂層。
此后，將形成樹脂層的底板主體在400℃下加熱兩小時，將四氟乙烯樹脂進行熔融處理。這樣，就制成了由含有2mm厚的炭纖維的四氟乙烯樹脂類復合材料構成的滑動構件，從而制作具有該滑動構件的渦輪機用底板。
然后，如圖13所示，在混凝土制成的基座9設置接地墊片10和所述渦輪機用底板20，并且設置蒸汽渦輪機的軸承座11。渦輪機用底板20的底板主體20a設置在蒸汽渦輪機的軸承座11一側，滑動構件20b設置在接地墊片10一側。
渦輪機用底板20、接地墊片10通過埋設在基礎混凝土中的基礎螺栓29固定在基座9上，渦輪機用底板20的定位是通過接地墊片10和調(diào)整螺絲30來進行的。
在這樣的裝置中，具有由自潤滑性的低摩擦系數(shù)四氟乙烯樹脂復合材料制成的滑動構件的渦輪機用底板不需要油潤滑，并且可以使由熱膨脹等引起的反作用力以及其他來自燃氣渦輪機等的推力導致的移動變得順滑。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的渦輪機用底板可以實現(xiàn)與發(fā)電廠設備的安裝部分上的接地墊片之間的順利滑動，因而，可以有效抑制熱膨脹等引起的反作用力及燃氣渦輪機的推力導致的旋轉軸的同軸性變化，另外，由于具有自潤滑性材料，可以省去潤滑油注入等的定期維護。
本發(fā)明的發(fā)電廠設備，通過使用所述渦輪機用底板支撐發(fā)電廠設備，可以抑制發(fā)電廠設備的振動和噪音的產(chǎn)生，同時，可以減少發(fā)電廠設備的維護、管理費用。
權利要求
1.一種渦輪機用底板，其被配置在基座上設置的接地墊片和渦輪機支撐部之間，其特征在于，所述底板具備被設置在所述渦輪機的支撐部一側的由金屬材料構成的底板主體，和在所述底板主體的接地墊片一側的表面上形成的由具有自潤滑性的材料構成的滑動構件。
2.根據(jù)權利要求1所述的渦輪機用底板，其特征在于，構成所述滑動構件的具有自潤滑性的材料是使所述滑動構件和所述接地墊片的摩擦系數(shù)在0.30以下的材料。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的渦輪機用底板，其特征在于，構成所述滑動構件的具有自潤滑性的材料是有機材料或者無機材料或者是復合了這些材料的復合材料。
4.根據(jù)權利要求1～3中任意一項所述的渦輪機用底板，其特征在于，根據(jù)所述底板的負載表面壓力(σ)和構成所述滑動構件的具有自潤滑性的材料的壓縮彈性模量(E)以及所述滑動構件的厚度(t)，由下面的公式算出的滑動構件的壓縮彈性變形量(Δt)在0.1mm以下。Δt＝ε×tε＝σ/EΔt滑動構件的壓縮彈性變形量(mm)t滑動構件的厚度(mm)ε應變σ負載表面壓力(MPa)E具有自潤滑性的材料的壓縮彈性模量(MPa)
5.根據(jù)權利要求1～4中任意一項所述的渦輪機用底板，其特征在于，所述具有自潤滑性的材料的壓縮彈性模量(E)在500MPa以上。
6.根據(jù)權利要求3～5中任意一項所述的渦輪機用底板，其特征在于，所述有機材料是由四氟乙烯、四氟乙烯·全氟烷氧基乙烯、聚醚醚酮或者聚酰亞胺構成的低摩擦樹脂材料或者混合這些的合金式強化塑料構成。
7.根據(jù)權利要求3～5中任意一項所述的渦輪機用底板，其特征在于，所述無機材料是由從碳、石墨、MoS2、BN、SiC、TiC、AlN及TiN中選取至少一種的陶瓷材料構成。
8.根據(jù)權利要求3～5中任意一項所述的渦輪機用底板，其特征在于，所述無機材料是由銅或者銅合金構成的金屬材料。
9.根據(jù)權利要求1～8中任意一項所述的渦輪機用底板，其特征在于，所述具有自潤滑性的材料含有強化用填充材料。
10.根據(jù)權利要求9所述的渦輪機用底板，其特征在于，所述強化用填充材料在所述具有自潤滑性的材料中的含量為5～50重量％。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的渦輪機用底板，其特征在于，所述強化用填充材料是由從玻璃纖維、碳纖維、石墨纖維或者陶瓷纖維或者由這些材料構成的粒子中選取至少一種而構成的。
12.根據(jù)權利要求1～11中任意一項所述的渦輪機用底板，其特征在于，在所述底板主體的接地墊片一側的表面上形成多孔質層，構成所述滑動構件的具有自潤滑性的材料覆蓋所述多孔質層的表面部，并且，在其空間內(nèi)至少一部分被填充。
13.一種發(fā)電廠設備，具備被設置在基座上的接地墊片和介由底板被設置在所述接地墊片上的渦輪機，其特征在于，所述底板是權利要求1～12中任意一項所述的渦輪機用底板。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種可以實現(xiàn)與接地墊片之間的順利滑動，可以有效抑制熱膨脹等引起的反作用力及燃氣渦輪機的推力導致的旋轉軸的同軸性變化，并抑制振動和噪音的產(chǎn)生，并且可以省去潤滑油注入等的定期維護，從而可以減少維護、管理費用的渦輪機用底板。該底板被設置在基座上設置的接地墊片和渦輪機支撐部之間，具備被設置在所述渦輪機的支撐部一側的由金屬材料制成的底板主體，和在所述底板主體的接地墊片一側的表面上形成的由自潤滑性材料制成的滑動構件。
文檔編號F02C7/20GK1511220SQ02810420
公開日2004年7月7日 申請日期2002年5月21日 優(yōu)先權日2001年5月21日
發(fā)明者龍?zhí)雇? 志, 木本淳志, 吉岡洋明, 明, 洋, 藤原敏洋, 渡邊修 申請人:株式會社東芝