(57)【要約】【課題】締結ボルトの全長を短縮することができるタービンロータを提供する。【解決手段】嵌合凹部１１及び嵌合凹部に隣接する内周ネジ部１２からなる固定部１３を有する固定部付きロータ部材５と、固定部付きロータ部材５の嵌合凹部１１に嵌合する拡径部４を一端に、雄ネジ部１７を他端に有する締結ボルト２と、外周部に設けた外周ネジ部１８及び中心部に設けた中心孔１９を有しており、締結ボルト２を中心孔１９に通して外周ネジ部１８を固定部付きロータ部材５の内周ネジ部１２に螺合し、締結ボルト２の拡径部４を嵌合凹部１１内に拘束する拘束ナット１と、締結ボルト２を挿通する貫通孔９を有し、貫通孔９に締結ボルト２を通して固定部付きロータ部材５に積み重ねた貫通孔付きロータ部材６〜８と、締結ボルト２の雄ネジ部１７に螺合して貫通孔付きロータ部材６〜８を固定部付きロータ部材５に締結する締結ナット３とを備える。【選択図】  図１
2006226251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のロータ部材からなるタービンロータにおいて、
嵌合凹部及びこの嵌合凹部に隣接する内周ネジ部からなる固定部を有する固定部付きロータ部材と、
この固定部付きロータ部材の前記嵌合凹部に嵌合する拡径部を一端に、雄ネジ部を他端に有する締結ボルトと、
外周部に設けた外周ネジ部及び中心部に設けた中心孔を有しており、前記締結ボルトを前記中心孔に通して前記外周ネジ部を前記固定部付きロータ部材の内周ネジ部に螺合し、前記締結ボルトの拡径部を前記嵌合凹部内に拘束する拘束ナットと、
前記締結ボルトを挿通する貫通孔を有し、前記貫通孔に前記締結ボルトを通して前記固定部付きロータ部材に積み重ねた少なくとも１つの貫通孔付きロータ部材と、
前記締結ボルトの雄ネジ部に螺合して前記貫通孔付きロータ部材を前記固定部付きロータ部材に締結する締結ナットと
を備えたことを特徴とするタービンロータ。
【請求項２】
複数のロータ部材からなるタービンロータにおいて、
軸心部に嵌合凹部及びこの嵌合凹部に隣接する内周ネジ部からなる固定部を有する固定部付きロータ部材と、
この固定部付きロータ部材の前記嵌合凹部に嵌合する拡径部を一端に、雄ネジ部を他端に有する締結ボルトと、
外周部に設けた外周ネジ部及び中心部に設けた中心孔を有しており、前記締結ボルトを前記中心孔に通して前記外周ネジ部を前記固定部付きロータ部材の内周ネジ部に螺合し、前記締結ボルトの拡径部を前記嵌合凹部内に拘束する拘束ナットと、
前記締結ボルトを挿通する貫通孔を有し、前記貫通孔に前記締結ボルトを通して前記固定部付きロータ部材に積み重ねた少なくとも１つの貫通孔付きロータ部材と、
前記締結ボルトの雄ネジ部に螺合して前記貫通孔付きロータ部材を前記固定部付きロータ部材に締結する締結ナットと
を備えたことを特徴とするタービンロータ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のタービンロータにおいて、前記拡径部は、その外径寸法が前記固定部付きロータ部材の嵌合凹部の内径寸法とほぼ同じであり、前記嵌合凹部の内周面とともに前記固定部付きロータ部材の軸心線にほぼ平行に形成されていることを特徴とするタービンロータ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のタービンロータにおいて、前記固定部付きロータ部材及び貫通孔付きロータ部材は、隣接するロータ部材との対向端面にトルク伝達部を有しており、このトルク伝達部を介して隣接するロータ部材が接続していることを特徴とするタービンロータ。
【請求項５】
請求項４に記載のタービンロータにおいて、前記トルク伝達部は、ギヤカップリングであることを特徴とするタービンロータ。
【請求項６】
請求項４に記載のタービンロータにおいて、前記トルク伝達部は、摩擦面であることを特徴とするタービンロータ。
【請求項７】
請求項６に記載のタービンロータにおいて、前記摩擦面は、インロー結合部を備えていることを特徴とするタービンロータ。
【請求項８】
請求項１又は２に記載のタービンロータにおいて、前記貫通孔付きロータ部材の貫通孔には、その内径寸法が前記締結ボルトの外径にほぼ等しく、前記貫通孔付きロータ部材の径方向への動きを拘束する拘束部が設けられていることを特徴とするタービンロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のロータ部材からなるガスタービンや蒸気タービン等のタービンロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンロータには、複数のロータ部材を接続して締結ボルトによって固定保持し構成したものがある（特許文献１等参照）。この種の構成のタービンロータでは、各ロータ部材を接続した際に連通するボルト挿通用の貫通孔をロータ部材のそれぞれに設け、各ロータ部材を接続した後に貫通孔に締結ボルトを挿入し、締結ボルトの両端に取り付けたナットを締め付けることでロータ部材を締結するのが一般的である。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０６４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術のように締結ボルトが全てのロータ部材を貫通する構成とすると、締結ボルトの全長は組立後のタービンロータの全長と同等又はそれ以上になる。締結ボルトの全長が長くなると締結ボルトの固有振動数が低下するため、運転範囲に共振点が発生し易くなり軸振動に対する信頼性が低下する。また、製造面においても、長尺の締結ボルトは製作し難く、ボルトの製作精度低下による製造時のボルト曲がりや製作コスト上昇等の一因ともなる。
【０００５】
本発明は、以上に鑑みてなされたものであり、締結ボルトの全長を短縮することができるタービンロータを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、複数のロータ部材からなるタービンロータにおいて、嵌合凹部及びこの嵌合凹部に隣接する内周ネジ部からなる固定部を有する固定部付きロータ部材と、この固定部付きロータ部材の前記嵌合凹部に嵌合する拡径部を一端に、雄ネジ部を他端に有する締結ボルトと、外周部に設けた外周ネジ部及び中心部に設けた中心孔を有しており、前記締結ボルトを前記中心孔に通して前記外周ネジ部を前記固定部付きロータ部材の内周ネジ部に螺合し、前記締結ボルトの拡径部を前記嵌合凹部内に拘束する拘束ナットと、前記締結ボルトを挿通する貫通孔を有し、前記貫通孔に前記締結ボルトを通して前記固定部付きロータ部材に積み重ねた少なくとも１つの貫通孔付きロータ部材と、前記締結ボルトの雄ネジ部に螺合して前記貫通孔付きロータ部材を前記固定部付きロータ部材に締結する締結ナットとを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、締結ボルトの全長を短縮することができる。これにより、締結ボルトの製造性やタービンロータの組立性を向上させることができ、製造コストの低減にも寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。
図１に示すように、本実施の形態のタービンロータは、締結ボルト２で複数（本例では４つ）のロータ部材５〜８を締結して構成されている。本実施の形態においては、ロータ部材５がシャフト、ロータ部材６が圧縮機インペラ、ロータ部材７が中間軸、ロータ部材８がタービンホイールをそれぞれ構成する場合を図示しているが、各ロータ部材がタービンロータのどの部位を構成するかについては特に限定されるものではない。タービンロータの分割数も４つに限定されず、２つ以上のタービンロータを備えていれば良い。図示したタービンロータは、作動流体の膨張仕事によってタービンホイール８の回転動力を得るものであり、その回転動力は同軸に連結された圧縮機インペラ６や負荷機器（発電機等）に伝達され、それらの駆動源となる。なお、本実施の形態では作動流体が図１中の矢印方向に流れるので、図１中の左側を上流側又は軸方向一方側、図１中の右側を下流側又は軸方向他方側とする。
【０００９】
これらロータ部材５〜８のうち、上流側の端部に位置するロータ部材５は、内周部に嵌合凹部１１と内周ネジ部１２とからなる固定部１３を有している。以下の説明において、必要に応じてロータ部材５を固定部付きロータ部材と称する。内周ネジ部１２は、嵌合凹部１１の下流側に隣接しており、嵌合凹部１１とともに固定部付きロータ部材５の軸心部（回転中心部）に設けられている。したがって、本実施の形態において、固定部付きロータ部材５は、下流側に隣接するロータ部材６側に向けて固定部１３が開口し、上流側は閉塞した形状をしている。
【００１０】
前述した締結ボルト９は、固定部付きロータ部材５の嵌合凹部１１に嵌合するように拡径した拡径部（ボルト頭部）４を軸方向一方側端部（上流側端部）に備えている。締結ボルト９の拡径部４は、その外径寸法が固定部付きロータ部材５の嵌合凹部１１の内径寸法とほぼ同じであり、嵌合凹部１１の内周面とともにタービンロータの軸心線にほぼ平行に形成されている。締結ボルト９の軸方向他方側端部（下流側端部）には、雄ネジ部１７が設けてある。
【００１１】
また固定部付きロータ部材５の固定部１３には、嵌合凹部１１に嵌合した締結ボルト２の拡径部４を拘束する拘束ナット１が取り付けられる。この拘束ナット１は、外周部に設けた外周ネジ部１８と中心部に設けた中心孔１９とを有しており、締結ボルト２を中心孔１９に通し、固定部付きロータ部材５の内周ネジ部１２に外周ネジ部１８を螺合することで固定部１３に取り付けられる。これにより締結ボルト２の拡径部４が嵌合凹部１１内に拘束され、締結ボルト２が固定部付きロータ部材５に固定され保持される。このとき、締結ボルト２の拡径部４の上流側端面１６は固定部付きロータ部材５の嵌合凹部１６の軸方向を向いた対向端面１４と接触しており、拡径部４の下流側端面１５は拘束ナット１と接触している。但し、軸方向を向いた嵌合凹部１１と締結ボルト２の対向端面１４，１６間に所定寸法の間隙が介在するようにしても良い。
【００１２】
上述したロータ部材５〜８のうち、固定部付きロータ部材５の軸方向他方側にあるロータ部材６〜８は、締結ボルト２を挿通する貫通孔９を有している。以下の説明において、必要に応じてロータ部材６〜８を貫通孔付きロータ部材と称する。これら貫通孔付きロータ部材６〜８は、固定部付きロータ部材５に固定された締結ボルト２をそれぞれの貫通孔９に通し、固定部付きロータ部材５に軸方向に積み重ねられる。
【００１３】
このとき、固定部付きロータ部材５及び貫通孔付きロータ部材６〜８は、隣接するロータ部材との対向端面にトルク伝達部２２を有しており、このトルク伝達部２２を介して隣接するロータ部材が接続されている。本実施の形態において、これらトルク伝達部２２にはいわゆるギヤカップリングが用いられており、隣接するロータ部材の両対向端面に形成されたギヤが互いに噛合することによって回転トルクが伝達されるようになっている。これらギヤカップリング２２は、固定部付きロータ部材５及び貫通孔付きロータ部材６〜８の回転中心を所定の位置範囲内で一致させる芯出し機能を有している。
【００１４】
貫通孔付きロータ部材６〜８を固定部付きロータ部材５に積み重ねると、下流側端部に位置するロータ部材８の下流側から締結ボルト２の雄ネジ部１７が所定量突出するが、この雄ネジ部１７に締結ナット３を螺合することで貫通孔付きロータ部材６〜８が固定部付きロータ部材５に締結されている。
【００１５】
次に、本実施の形態に係るタービンロータの組立手順について説明する。
図２及び図３は本発明のタービンロータの組立手順の説明図で、図中の図１と同様の部分には同符号を付してある。
本発明のタービンロータを組み立てる際、まず、図２のように、締結ボルト２の拡径部４を固定部付きロータ部材５の嵌合凹部１１に嵌合し、締結ボルト２の上流側端面１６を固定部付きロータ部材５の下流側端面（対向端面）１４と接触させる。
【００１６】
締結ボルト２を固定部付きロータ部材５に嵌合したら、図３に示したように、拘束ナット１を固定部付きロータ部材５に取り付ける。この場合、既に固定部付きロータ部材５に嵌め込まれた締結ボルト２を中心孔１９に通し、固定部付きロータ部材５の内周ネジ部１２に外周ネジ部１８を螺合することで固定部１３に拘束ナット１を取り付ける。これにより締結ボルト２の拡径部４を嵌合凹部１１内に拘束し、拡径部４を固定部付きロータ部材５と拘束ナット１との間に挟み込んで締め付け、締結ボルト２を固定部付きロータ部材５に固定し保持する。
【００１７】
その後、固定部付きロータ部材５に固定された締結ボルト２を貫通孔９に通して貫通孔付きロータ部材６〜８を固定部付きロータ部材５に軸方向に積み重ねていく。そして最後に、貫通孔付きロータ部材８の下流側から突出した締結ボルト２の雄ネジ部１７に締結ナット３を螺合し、締結ナット３を締め込むことでロータ部材５〜８を強固に締結してタービンロータの組み立てを終了する。
【００１８】
本実施の形態によれば、固定部付きロータ部材５の内部に固定部１５を設け拘束ナット１を締め込んで締結ボルト２の拡径部４を拘束し固定する構成としている。つまり、固定部付きロータ部材５に締結ボルト２を貫通しないので、固定部付きロータ部材５の軸方向長さに応じて締結ボルト２の全長を短縮することができる。
【００１９】
そして、このように締結ボルト２の全長を短縮することができるので、締結ボルト２の固有振動数を高め、締結ボルト２の共振点がロータ運転範囲外の値となるようにタービンロータを設計し易くなり、軸振動に対する信頼性を向上させることができる。また、締結ボルト２の全長を短縮することができるので、締結ボルト２の製作を容易化することができ、併せて製造コストを低減することもできる。
【００２０】
また、本実施の形態において、締結ボルト９の拡径部４は、その外径寸法が固定部付きロータ部材５の嵌合凹部１１の内径寸法とほぼ同じであり、嵌合凹部１１の内周面とともにタービンロータの軸心線にほぼ平行に形成されている。つまり、嵌合凹部１１に拡径部４を嵌合することで、必然的に締結ボルト９の軸心をタービンロータの回転軸に精度良く一致させることができ、タービンロータのアンバランス量を小さくすることができる。これにより、運転時の過大な振動の発生を抑制することができ、タービンロータの信頼性を向上させることができる。
【００２１】
また、締結ボルト２の中心軸とタービンロータの中心軸が高精度に一致するので、組立時に締結ボルト２がタービンロータの中心軸から外れてロータ中心孔（貫通孔９）と干渉・接触し難くなり、タービンロータの組立性も向上する。
【００２２】
ここで、単に締結ボルトの全長を短縮する限りでは、例えば本実施の形態においてロータ部材１５に固定部１３の代わりに単なるネジ穴を設け、さらに締結ボルト２の一端側を拡径部４ではなく雄ネジとし、貫通孔付きロータ部材６〜８の貫通孔９を通した締結ボルト２をロータ部材５のネジ穴にねじ込む構成とすることでも効果を得ることができる。しかしこの場合、ロータ部材５のネジ穴と締結ボルト２の雄ネジとの間にガタが生じるため、締結ボルトの中心軸とタービンロータの中心軸との平行度を精度良く保つことは困難である。
【００２３】
さらには、本実施の形態では、隣接するロータ部材同士を接続しているトルク伝達部２２にギヤカップリングを用いているので、その芯出し機能によって各ロータ部材の中心軸を一致させることができる。このこともタービンロータのアンバランスの抑制に寄与する。
【００２４】
なお、拡径部４の端面１６と締結ボルト２の中心軸との直角度、及び嵌合凹部１１の拡径部４の端面１６との対向端面１４と固定部付きロータ部材５の中心軸との直角度を精度良く製作することで、固定部付きロータ部材５と締結ボルト２の互いの対向端面１４，１６が接触するように組み立てた際、固定部付きロータ部材５の中心軸と締結ボルト２の中心軸との平行度を精度良く保つことも可能である。ＪＩＳ規格に基づけば、一般に前述した直角度を０．００５程度に仕上げれば、固定部付きロータ部材５と締結ボルト２の中心軸の平行度を高精度に維持することができると言える。但し、対向端面１４，１６の直径や締結ボルト２の全長によっては例示した値より直角度の精度が低くても、中心軸の平行度を十分に確保することができる場合もある。
【００２５】
図４は本発明の第２の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。この図において図１と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態が前述した第１の実施の形態と相違する点は、隣接するロータ部材同士の接続構成にある。
【００２６】
すなわち、図４において、本実施の形態におけるトルク伝達部２２’は、ギヤカップリングではなく所定の摩擦係数を有する摩擦面（接触面）により構成されている。本実施の形態における摩擦面は平滑な面であるが、その形状は特に限定されない。締結ボルト２及び締結ナット３を締付けることによって摩擦面に接触面圧を発生させ、摩擦面に作用する摩擦力によって回転トルクを伝達する構成である。
【００２７】
また、このトルク伝達部（摩擦面）２２’には、隣接するロータ部材の対向端面に位置決め手段（芯出し手段）としてインロー結合部２０が設けられている。本例では、各ロータ部材５〜８の軸心部にロータ部材と同心円状に凹部及び凸部からなるインロー結合部２０を設けてあるが、各ロータ部材を同心状に接続することができれば、ロータ部材と同心状に設ける必要はない。また、インロー結合部２０の形状も必ずしも円形にする必要はなく、例えばスリット状にすることも考えられる。
【００２８】
その他の構成については第１の実施の形態と同様であり、本実施の形態においても、締結ボルト２がタービンロータ全体を貫通しない構成であるため、締結ボルト２の全長を短縮することができ、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００２９】
本実施の形態においては、単なる摩擦面からなるトルク伝達部２２’を介して隣接するロータ部材同士を接続している。摩擦面そのものにはギヤカップリングのような芯出し機能はないが、インロー結合部２０を設けたことにより、隣接するロータ部材同士を同心状に接続することができる。また、本構成の場合、ギヤカップリングを用いた場合よりも構成を簡素化することができる。
【００３０】
図５は本発明の第３の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。この図において図１又は図４と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態が前述した第１の実施の形態と相違する点は、締結ボルト２そのものを利用して各ロータ部材５〜８の軸心を一致させる構成としたことにある。  図５に示したように、本実施の形態において、貫通孔付きロータ部材６〜８の貫通孔９には、その内径寸法が締結ボルト２の外径にほぼ等しい（同等かそれよりも僅かに小さい程度）拘束部２１が設けてある。図５ではロータ部材６〜８の貫通孔９の一部（中央部付近一箇所）に拘束部２１が形成されている例を図示しているが、拘束部２１の軸方向位置や設置数は図示した態様に限定されず、またその軸方向長さについても、図示した態様に限らず例えば貫通孔９の全長に亘って拘束部２１を設けることも考えられる。
【００３１】
すなわち、本実施の形態は、各貫通孔付きロータ部材６〜８の拘束部２１が締結ボルト２の外周部に接触し、締結ボルト２によって貫通孔付きロータ部材６〜８の径方向への動きが拘束される構成であり、貫通孔付きロータ部材６〜８の軸心位置は締結ボルト２との接触によって決定されている。また本実施の形態では、拘束部２１と締結ボルト２の外周側が接触するため、組立時、例えば、貫通孔付きロータ部材６〜８の温度を上昇させ、拘束部２１の内径を熱膨張によって大きくした状態で締結ボルト２を組み入れる焼き嵌め方式や、大きな外力を発生させて締結ボルト２を拘束部２１内に押し込む圧入方式を利用して組み立てる。
【００３２】
その他の構成については第１の実施の形態と同様であり、本実施の形態においても、締結ボルト２がタービンロータ全体を貫通しない構成であるため、締結ボルト２の全長を短縮することができ、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３３】
また、本実施の形態においては、単なる摩擦面からなるトルク伝達部２２’を介して隣接するロータ部材同士を接続している。摩擦面そのものにはギヤカップリングのような芯出し機能はないが、拘束部２１を締結ボルト２の外周部に接触させることにより、隣接するロータ部材同士を同心状に接続することができる。また、本実施の形態の場合、締結ボルト２に曲がりが生じている場合には、各ロータ部材の軸心がずれてしまう恐れがあるが、締結ボルト２の全長が短く締結ボルト２に曲がりが生じ難いため、ロータ部材同士の軸心位置のずれも生じ難い。
【００３４】
以上においては、いわゆる１軸式のタービンロータに本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、２軸式ガスタービンにも勿論適用可能である。２軸式ガスタービンは、互いに独立して回転する高圧タービンと低圧タービンを備えており、高圧タービンと低圧タービンを異なる回転数で駆動することが可能である。高圧タービンは圧縮機と同軸に連結され、その回転動力は圧縮機の駆動源として用いられる。対して低圧タービンは、一般に、発電機やポンプ（或いは圧縮機）等といった負荷機器に接続され、その回転動力は負荷機器の駆動源として用いられる。以下に、前述した第１〜３の実施の形態を２軸式ガスタービンの低圧タービン（パワータービン）に適用した実施の形態を説明する。なお、特に図示して説明はしないが、高圧タービン側のタービンロータに対しても前述した各実施の形態と同様にして本発明は適用可能である。
【００３５】
図６は本発明の第４の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。この図において図１と同様の部分及び同様の役割を果たす部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態は、２軸式ガスタービンの低圧タービン（パワータービン）ロータに前述した第１の実施の形態を適用した例である。
【００３６】
図６に示すように、本実施の形態のタービンロータも、複数（本例では３つ）のロータ部材１０１〜１０３を締結して構成されている。ロータ部材１０１はタービンホイール、ロータ部材１０２は中間軸、ロータ部材１０３はシャフトをそれぞれ構成し、特に図示していないが、タービンホイール１０３の下流側には負荷機器（発電機やポンプ等）が接続され、作動流体の膨張仕事によって得られたタービンホイール１０３の回転動力が伝達されて負荷機器が駆動する。図６では作動流体の流れ方向（矢印方向）に対応し、図中の左側を上流側又は軸方向一方側、図中の右側を下流側又は軸方向他方側としている。
【００３７】
本実施の形態においては、ロータ部材１０２が貫通孔付きロータ部材、ロータ部材１０３が固定部付きロータ部材を構成している。ロータ部材１０３は、ジャーナル軸受１１１，１１２及びスラスト軸受１１３で支持されている。これら軸受１１１〜１１３には、例えば、すべり軸受、ころがり軸受、磁気軸受等が用いられる。
【００３８】
本実施の形態では、締結ボルト２の拡径部４は固定部付きロータ部材１０３の嵌合凹部１１に嵌合し、固定部付きロータ部材１０３に嵌合した締結ボルト２を通して拘束ナット１が固定部付きロータ部材１０３の外周ネジ部１８に取り付けられている。これにより、固定部付きロータ部材１０３に締結ボルト２が固定され保持されている。貫通孔付きロータ部材１０２は固定部付きロータ部材１０３に固定された締結ボルト２を通して固定部付きロータ部材１０３に軸方向に積み重ねられている。そして、貫通孔付きロータ部材１０２の上流側から突出した締結ボルト２の雄ネジ部１７に締結ナット３を螺合し、締結ナット３を締め込むことでロータ部材１０２，１０３が強固に締結されている。ロータ部材（中間軸）１０２の上流側に隣接するロータ部材（タービンホイール）１０１は、スタッキングボルト１０４によってロータ部材１０２に締結されている。
【００３９】
その他の構成については第１の実施の形態と同様であり、本実施の形態においても、締結ボルト２がタービンロータ全体を貫通しない構成であるため、締結ボルト２の全長を短縮することができ、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
図７は本発明の第５の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。この図において図４、図６と同様の部分及び同様の役割を果たす部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態は、２軸式ガスタービンの低圧タービン（パワータービン）ロータに前述した第２の実施の形態を適用した例である。すなわち、第２の実施の形態と同様、ギヤカップリングの代わりにロータ部材１０２，１０３間のトルク伝達部２２’に摩擦面（接触面）を採用し、トルク伝達部（摩擦面）２２’にインロー結合部２０を設けた実施の形態である。その他の構成は第４の実施の形態と同様の構成であり、本実施の形態においては第２及び第４の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４１】
図８は本発明の第６の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。この図において図５、図６と同様の部分及び同様の役割を果たす部分には同符号を付し説明を省略する。
本実施の形態は、２軸式ガスタービンの低圧タービン（パワータービン）ロータに前述した第３の実施の形態を適用した例である。すなわち、第３の実施の形態と同様、ギヤカップリングの代わりにロータ部材１０２，１０３間のトルク伝達部２２’に摩擦面（接触面）を採用し、貫通孔付きロータ部材１０２の貫通孔９の内周部に締結ボルト２の外周部に接触する拘束部２１を設けた実施の形態である。その他の構成は第４の実施の形態と同様の構成であり、本実施の形態においては第３及び第４の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、以上の各実施の形態においては、固定部付きロータ部材の固定部と締結ボルトの中心線がタービンロータの回転中心に一致するように構成した場合を例に挙げて説明したが、タービンロータの回転中心から固定部及び締結ボルトの中心線が径方向に外れるような場合にも本発明は適用可能である。例えば、図６〜図８でロータ部材１０１，１０２をスタッキングボルト１０４で締結しているが、このような箇所に本発明を適用することもできるし、例えば圧縮機ディスクやタービンディスクを周方向複数箇所で締結してロータを構成するような場合にも本発明は適用可能である。さらには、タービン設備以外の機器であっても、例えばモータや発電機といったようなロータを有するものに対し、そのロータに本発明を適用することも可能である。これらの場合も上記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。
【図２】本発明のタービンロータの組立手順の説明図である。
【図３】本発明のタービンロータの組立手順の説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。
【図８】本発明の第６の実施の形態に係るタービンロータの全体構成を表す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１            拘束ナット
２            締結ボルト
３            締結ナット
４            拡径部
５            固定部付きロータ部材
６〜８        貫通孔付きロータ部材
９            貫通孔
１１          嵌合凹部
１２          内周ネジ部
１３          固定部
１７          雄ネジ部
１８          外周ネジ部
１９          中心孔
２０          インロー結合部
２１          拘束部
２２，２２’  トルク伝達部
１０２        貫通孔付きロータ部材
１０３        固定部付きロータ部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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