(57)【要約】【課題】ロータ回転時に動翼の固有振動値が変動するのを抑え、共振の発生を抑える。【解決手段】蒸気タービン１０Ａは、ロータ本体、及びディスク２２を有するロータ２０と、ロータ２０の外周部に設けられ、ディスク２２の外周部２２ａに固定された翼根３３Ａ、及び翼根３３Ａから径方向外側に延びるよう設けられた翼本体３４を有する動翼部材３１と、を備える。さらに、蒸気タービン１０Ａは、ディスク２２の外周部２２ａに形成された溝２３と、翼根３３Ａに形成され、溝２３に挿入されるプレート部３７Ａと、プレート部３７Ａとディスク２２の外周部２２ａとにそれぞれ形成された貫通孔３７ｈ，２２ｈに挿入されたピン４０Ａを備えている。ピン４０Ａは、プレート部３７Ａ及びディスク２２よりも熱膨張率が高い熱膨張材料から形成された熱膨張部５０である。【選択図】図３
2018096339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転するロータ本体、及び前記ロータ本体から径方向外側に張り出すように形成されたディスクを有するロータと、
前記ロータの外周部に設けられ、前記ディスクの外周部に固定された翼根、及び前記翼根から径方向外側に延びるよう設けられた翼本体を有する動翼と、
を備え、
前記ディスクの外周部に前記軸線回りの周方向に連続して、前記ディスクの径方向内側に窪むように溝が形成され、
前記翼根には前記溝に挿入されるプレート部が形成され、
前記軸線方向に延び、前記プレート部と前記ディスクの外周部とにそれぞれ形成された貫通孔に挿入されているとともに、前記プレート部及び前記ディスクよりも熱膨張率が高い熱膨張材料から形成されたピンをさらに備える回転機械。
【請求項２】
軸線回りに回転するロータ本体、及び前記ロータ本体から径方向外側に張り出すように形成されたディスクを有するロータと、
前記ロータの外周部に設けられ、前記ディスクの外周部に固定された翼根、及び前記翼根から径方向外側に延びるよう設けられた翼本体を有する動翼と、
を備え、
前記ディスクの外周部に前記軸線回りの周方向に連続して、前記ディスクの径方向内側に窪むように溝が形成され、
前記翼根には前記溝に挿入されるプレート部が形成され、
前記軸線方向に延び、前記プレート部と前記ディスクの外周部とにそれぞれ形成された貫通孔に挿入されたピンと、
前記貫通孔と前記ピンとの間に介在されているとともに、前記プレート部及び前記ディスクよりも熱膨張率が高い熱膨張材料から形成されたスリーブと、
をさらに備える回転機械。
【請求項３】
前記溝において前記軸線に直交する溝側壁面、又は前記プレート部において前記溝側壁面に対向する対向面に、前記軸線方向に突出する凸部が形成されている、請求項１または２に記載の回転機械。
【請求項４】
前記溝は、前記ディスクの外周部において前記軸線方向に間隔をあけて複数が設けられるとともに、前記プレート部は、複数の前記溝のそれぞれに挿入されるよう複数枚が設けられ、
前記凸部は、複数のうちの少なくとも一つの前記溝の前記溝側壁面、又は前記溝に挿入された前記プレート部の前記対向面に形成されている、請求項３に記載の回転機械。
【請求項５】
前記ピンは、複数本が設けられ、
前記凸部は、複数本の前記ピンに囲まれた領域内に設けられている、請求項３または４に記載の回転機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービン等の回転機械は、車室内に、動翼と静翼とが交互に配列されている。動翼は、軸線回りに回転するロータの径方向外側に、ロータの周方向に間隔をあけて複数設けられている。静翼は、車室に固定されている。
【０００３】
蒸気タービンの場合、車室内に供給される蒸気は、車室内で減圧膨張しながら静翼によって旋回流を生成する。この旋回流が動翼に当たることによって、動翼がロータと一体に回転し、蒸気タービンは、ロータの回転力を出力する。
【０００４】
各動翼は、径方向内側に設けられて、ロータの外周部に固定される翼根と、翼根から径方向外側に延びる羽根と、を一体に備えている。
【０００５】
例えば、特許文献１、２には、ロータに対する動翼の固定構造として、ロータの外周部に形成された溝に、動翼の翼根に形成したプレートを挿入し、ロータの中心軸方向に延びる複数本のピンを、ロータとプレートとに形成された孔に嵌合させた構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平７−７２４８４号公報
【特許文献２】特開平１１−９３６０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、回転機械の設計の際には、ロータが回転したときの動翼の振動数を推定し、この推定に基づいて共振を抑えるようにしている。
しかしながら、ロータと動翼の翼根とを、複数本のピンで連結する構成においては実機の運転状態によってロータに対する動翼の拘束条件が変動し、その結果、動翼の固有振動値が変動して共振が生じてしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ロータ回転時に動翼の固有振動値が変動するのを抑え、共振の発生を抑えることが可能な回転機械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】
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の第一態様に係る回転機械は、軸線回りに回転するロータ本体、及び前記ロータ本体から径方向外側に張り出すように形成されたディスクを有するロータと、前記ロータの外周部に設けられ、前記ディスクの外周部に固定された翼根、及び前記翼根から径方向外側に延びるよう設けられた翼本体を有する動翼と、を備え、前記ディスクの外周部に前記軸線回りの周方向に連続して、前記ディスクの径方向内側に窪むように溝が形成され、前記翼根には前記溝に挿入されるプレート部が形成され、前記軸線方向に延び、前記プレート部と前記ディスクの外周部とにそれぞれ形成された貫通孔に挿入されているとともに、前記プレート部及び前記ディスクよりも熱膨張率が高い熱膨張材料から形成されたピンをさらに備える。
【００１０】
このような構成とすることで、回転機械の作動中、作動流体等によって温度上昇が生じると、熱膨張材料から形成されたピンが、プレート部及びディスクよりも大きく熱膨張するので、プレート部及びディスクの貫通孔とピンとの嵌め合いがきつくなる。したがって、ディスクの外周部に対して翼根が強固に固定され、動翼のロータに対する拘束条件が変動することを抑制できる。
【００１１】
また、本発明の第二態様に係る回転機械は、軸線回りに回転するロータ本体、及び前記ロータ本体から径方向外側に張り出すように形成されたディスクを有するロータと、前記ロータの外周部に設けられ、前記ディスクの外周部に固定された翼根、及び前記翼根から径方向外側に延びるよう設けられた翼本体を有する動翼と、を備え、前記ディスクの外周部に前記軸線回りの周方向に連続して、前記ディスクの径方向内側に窪むように溝が形成され、前記翼根には前記溝に挿入されるプレート部が形成され、前記軸線方向に延び、前記プレート部と前記ディスクの外周部とにそれぞれ形成された貫通孔に挿入されたピンと、前記貫通孔と前記ピンとの間に介在されているとともに、前記プレート部及び前記ディスクよりも熱膨張率が高い熱膨張材料から形成されたスリーブと、をさらに備える。
【００１２】
このような構成とすることで、回転機械の作動中、作動流体等によって温度上昇が生じると、熱膨張材料から形成されたスリーブが、プレート部及びディスクよりも大きく熱膨張する。これによって、プレート部及びディスクの貫通孔とピンとの嵌め合いがきつくなる。
【００１３】
また、本発明の第三態様に係る回転機械では、第一または第二の態様において、前記溝において前記軸線に直交する溝側壁面、又は前記プレート部において前記溝側壁面に対向する対向面に、前記軸線方向に突出する凸部が形成されていてもよい。
【００１４】
このような構成とすることで、翼根のプレート部と、ディスクの溝側壁面とが、凸部において点接触した状態で、翼根がディスクの外周部に固定される。これにより、翼根のプレート部とディスクとの接触部位が凸部に固定されるため、プレート部や溝の製造誤差等によって、翼根のプレート部と、ディスクの溝側壁面との接触部位が変わるのを抑えることができる。したがって、翼根とディスクの接触状態を安定化することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の第四態様に係る回転機械では、第三態様において、前記溝は、前記ディスクの外周部において前記軸線方向に間隔をあけて複数が設けられるとともに、前記プレート部は、複数の前記溝のそれぞれに挿入されるよう複数枚が設けられ、前記凸部は、複数のうちの少なくとも一つの前記溝の前記溝側壁面、又は前記溝に挿入された前記プレート部の前記対向面に形成されていてもよい。
【００１６】
ディスクの外周部に形成された複数の溝に対して、複数のプレート部が挿入される場合、製造誤差等によって、各プレート部と各溝との当たり具合が変わる場合がある。しかし、上記したような構成とすることで、複数のうちの一つの溝と、この溝に挿入されたプレート部との一方に凸部を設けることで、プレート部と溝との当たり具合を一定させることができる。
【００１７】
また、本発明の第五態様に係る回転機械では、第三または第四態様において、前記ピンは、複数本が設けられ、前記凸部は、複数本の前記ピンに囲まれた領域内に設けられていてもよい。
【００１８】
このような構成とすることで、翼根のプレート部は、複数本のピンによって強固に固定される。複数本のピンに囲まれた領域に凸部を設けることで、凸部が翼根のうちの変形量が少ない領域に設けられることになる。よって凸部の位置のずれ量が小さくなり、動翼の振動特性に与える影響を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ロータ回転時に動翼の固有振動値が変動するのを抑え、共振の発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る蒸気タービンの全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に直交する断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に沿った方向の断面図である。
【図４】本発明の第二実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に直交する断面図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に沿った方向の断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態に係る蒸気タービンの変形例において、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に沿った方向の断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に直交する断面図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に沿った方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、添付図面を参照して、本発明による回転機械を実施するための形態を説明する。しかし、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。
【００２２】
図１は、この発明の実施形態に係るタービンの全体構成を示す模式図である。図２は、本発明の第一実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に対して直交する断面図である。図３は、本発明の第一実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に沿った方向の断面図である。
図１に示すように、蒸気タービン（回転機械）１０は、蒸気Ｓのエネルギーを回転動力として取り出す外燃機関であって、発電所における発電機等に用いられるものである。
【００２３】
蒸気タービン１０Ａは、車室１１と、静翼環１２と、ロータ２０と、動翼環３０とを備えている。
【００２４】
静翼環１２は、車室１１に保持され、ロータ２０の中心軸線Ｏ方向に沿って間隔をあけて複数設けられている。各静翼環１２は、車室１１の内周面から径方向内側に張り出すように形成されている。各静翼環１２は、複数の静翼１２ｗが周方向に間隔をあけて配置されている。
【００２５】
ロータ２０は、ロータ本体２１と、ディスク２２とを備えている。
ロータ本体２１は、車室１１を貫通するように中心軸線Ｏに沿って延びている。ロータ本体２１は、中心軸線Ｏ方向の中間部が車室１１内に収容され、中心軸線Ｏ方向の両端部が、車室１１の中心軸線Ｏに沿った方向における両側の端部１１ｓから車室１１の外部に突出している。ロータ２０は、車室１１から外方に突出した両端部が、軸受部１３により中心軸線Ｏ回りに回転可能に支持されている。軸受部１３は、ロータ２０の両端部にそれぞれ設けられたジャーナル軸受１４と、ロータ２０の一端側に設けられたスラスト軸受１５と、を備えている。
【００２６】
ディスク２２は、中心軸線Ｏ方向に沿って間隔をあけて複数設けられている。各ディスク２２は、ロータ本体２１から径方向外側に張り出すように形成されている。
【００２７】
図２、図３に示すように、ディスク２２には、その外周部２２ａに、中心軸線Ｏ回りの周方向に連続し、ディスク２２の径方向内側に窪むように形成された溝２３が形成されている。このような溝２３は、ディスク２２の外周部２２ａにおいて、中心軸線Ｏ方向に間隔をあけて複数、例えばこの実施形態では３本が設けられている。
【００２８】
動翼環３０は、各ディスク２２の外周部に設けられている。これにより、動翼環３０と静翼環１２とは、中心軸線Ｏに沿って交互に配列されている。
動翼環３０は、ディスク２２の周方向に沿って設けられた複数の動翼部材（動翼）３１から構成されている。すなわち、各動翼部材３１は、動翼環３０を周方向に複数に分割した分割体からなる。
【００２９】
各動翼部材３１は、翼根３３Ａと、翼本体３４と、外周シュラウド３５と、を備えている。
翼根３３Ａは、ディスク２２の外周部に沿う板状の内周シュラウド３６と、内周シュラウド３６から径方向内側に向かって延びるプレート部３７Ａと、を一体に備えている。プレート部３７Ａは、ディスク２２の外周部２２ａに形成された溝２３に挿入される。プレート部３７Ａは、溝２３の本数と同数が設けられている。すなわち、この実施形態では、翼根３３Ａは、内周シュラウド３６から径方向内側に延びるプレート部３７Ａを、中心軸線Ｏ方向に間隔をあけて３個備えている。
【００３０】
翼本体３４は、翼根３３Ａの内周シュラウド３６から径方向外側に延びるよう設けられている。この翼本体３４は、動翼部材３１において、周方向に間隔をあけて複数、この実施形態では３本が設けられている。
【００３１】
外周シュラウド３５は、円弧状をなした板状で、内周シュラウド３６に対し、径方向外側に間隔をあけて設けられている。翼本体３４は、径方向外側の先端部が外周シュラウド３５に接合されている。
【００３２】
各動翼部材３１は、ピン４０Ａを介してディスク２２の外周部２２ａに連結固定されている。各溝２３に挿入されたプレート部３７Ａと、ディスク２２の外周部２２ａとには、それぞれ、中心軸線Ｏ方向に延びる貫通孔３７ｈ、２２ｈが形成されている。ピン４０Ａは、ロータ２０の中心軸線Ｏ（図１参照）方向に延び、貫通孔３７ｈ，２２ｈに挿入されている。このようなピン４０Ａは、１本以上が設けられている。この実施形態において、ピン４０Ａは、３本設けられている。これらのピン４０Ａは、中心軸線Ｏを中心とした径方向外側に配置された２本のピン４０Ａａ，４０Ａａと、これらピン４０Ａａ，４０Ａに対して径方向内側に配置されたピン４０Ａｂと、を有している。このようにして、３本のピン４０Ａａ，４０Ａａ、４０Ａｂは、中心軸線Ｏの方向から見て、仮想の三角形の各頂点に配置されている。
【００３３】
プレート部３７Ａ及びディスク２２の貫通孔３７ｈ，２２ｈと、これら貫通孔３７ｈ，２２ｈに挿入されたピン４０Ａとの嵌合部Ｊには、熱膨張部５０が設けられている。この実施形態において、ピン４０Ａ自体が、プレート部３７Ａ及びディスク２２よりも熱膨張率が高い熱膨張材料から形成されることで熱膨張部５０となっている。
ここで、例えば、プレート部３７Ａ及びディスク２２を鉄鋼で形成した場合、ピン４０Ａを形成する熱膨張材料としては、ステンレス鋼等を用いてもよい。
【００３４】
このような蒸気タービン１０Ａは、車室１１内に供給される蒸気（作動流体）Ｓを、車室１１内で減圧膨張しながら静翼環１２の静翼１２ｗによって旋回流を生成する。この旋回流が動翼環３０の各翼本体３４に当たることによって、ロータ２０及び動翼環３０が中心軸Ｏ回りに一体に回転する。これによって蒸気タービン１０Ａは、ロータ本体２１の回転力を外部に出力する。上記のようにして蒸気タービン１０Ａが作動することによって、作動流体である蒸気によって温度上昇が生じると、熱膨張材料からなるピン４０Ａが、プレート部３７Ａ及びディスク２２よりも大きく熱膨張する。
【００３５】
上述したような蒸気タービン１０Ａによれば、蒸気タービン１０Ａの作動中の温度上昇によって、熱膨張材料からなるピン４０Ａが、プレート部３７Ａ及びディスク２２よりも大きく熱膨張するので、プレート部３７Ａ及びディスク２２の貫通孔３７ｈ，２２ｈとピン４０Ａとの嵌め合いがきつくなる。したがって、ディスク２２の外周部２２ａに対して翼根３３Ａが強固に固定され、動翼部材３１のロータ２０に対する拘束部位が変動することによる拘束条件が変動することを抑制できる。その結果、ロータ２０の回転時に動翼部材３１の翼本体３４の固有振動値が変動するのを抑え、動翼部材３１の共振の発生を抑えることが可能となる。
【００３６】
（第二実施形態）
次に、本発明に係る回転機械の第二実施形態について説明する。なお、以下に説明する第二実施形態においては、上記第一実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。第二実施形態では、プレート部３７Ｂに凸部６０を設けた点のみが第一実施形態と異なっている。
【００３７】
図４は、本発明の第二実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に対して直交する断面図である。図５は、本発明の第二実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に沿った方向の断面図である。
図４、図５に示すように、この実施形態に係る蒸気タービン１０Ｂにおいて、各動翼部材３１は、翼根３３Ｂと、翼本体３４と、外周シュラウド３５と、を備えている。
【００３８】
翼根３３Ｂは、ディスク２２の外周部に沿う板状の内周シュラウド３６と、内周シュラウド３６から径方向内側に向かって延びるプレート部３７Ｂと、を一体に備えている。
プレート部３７Ｂは、ディスク２２の外周部２２ａに形成された溝２３に挿入される。プレート部３７Ｂは、溝２３の本数と同数が設けられている。すなわち、この実施形態では、翼根３３Ｂは、内周シュラウド３６から径方向内側に延びるプレート部３７Ｂを、中心軸線Ｏ方向に間隔をあけて３個備えている。
【００３９】
各動翼部材３１は、熱膨張部５０を構成するピン４０Ａを介してディスク２２の外周部２２ａに連結固定されている。ピン４０Ａは、中心軸線Ｏ方向に延び、各溝２３に挿入されたプレート部３７Ｂと、ディスク２２の外周部２２ａと、にそれぞれ形成された貫通孔３７ｈ，２２ｈに挿入されている。この実施形態において、３本のピン４０Ａａ，４０Ａ、４０Ｂは、中心軸線Ｏの方向から見て、仮想の三角形の各頂点に配置されている。
【００４０】
翼根３３Ｂに設けられたプレート部３７Ｂには、プレート部３７Ｂが挿入された溝２３の中心軸線Ｏに直交する溝側壁面２３ｓに対向する対向面３７ｓに、中心軸線Ｏ方向に突出する凸部６０が形成されている。ここで、凸部６０は、複数のプレート部３７Ｂのうち、少なくとも一つに形成されている。凸部６０は、例えば中心軸線Ｏに直交する断面が円形状をなす突起であって、溝側壁面２３ｓに向かって断面積が減少し、先端で溝側壁面２３ｓと点接触するような形状をなしている。
この実施形態において、凸部６０は、中心軸線Ｏ方向の両端部に位置するそれぞれのプレート部３７Ｂに設けられている。また、凸部６０は、中心軸線Ｏ方向において第一の側（図４において左方、すなわち蒸気Ｓの流れの上流側）を向く対向面３７ｓ１と、中心軸線Ｏ方向において第二の側（図４において右方、すなわち蒸気Ｓの流れの下流側）を向く対向面３７ｓ２とに、それぞれ設けられている。
【００４１】
また、図５に示すように、各凸部６０は、複数本（この実施形態では３本）のピン４０Ａに囲まれた領域Ａ内に設けるとよい。より詳しくは、領域Ａとは、径方向外側の二つのピン４０Ａａ，４０Ａａの外周面のうち最も径方向外側の位置同士を結んだ二つのピン４０Ａａ，４０Ａａの接線と、ピン４０Ａａとピン４０Ａｂの外周面のうちの径方向内側の位置同士を結んだピン４０Ａａ及びピン４０Ａｂの接線とで囲まれた領域である。
【００４２】
上述したような蒸気タービン１０Ｂによれば、プレート部３７Ｂに凸部６０が設けられることで、翼根３３Ｂのプレート部３７Ｂと、ディスク２２の溝側壁面２３ｓとが、凸部６０において点接触した状態で、翼根３３Ｂがディスク２２の外周部２２ａに固定される。このようにして、翼根３３Ｂのプレート部３７Ｂとディスク２２との接触部位が凸部６０に固定されるため、プレート部３７Ｂや溝２３の製造誤差等によって、翼根３３Ｂのプレート部３７Ｂとディスク２２の溝側壁面２３ｓとの接触部位が変わるのを抑えることができる。したがって、動翼部材３１のロータ２０に対する拘束部位が変動することを抑制できる。
【００４３】
また、ディスク２２の外周部２２ａに形成された複数の溝２３に対して、複数のプレート部３７Ｂが挿入される場合、製造誤差等によって、各プレート部３７Ｂと各溝２３との当たり具合が変わる場合がある。これに対し、上記したように、複数のうちの一つの溝２３に挿入されたプレート部３７Ｂに凸部６０を設けることで、プレート部３７Ｂと溝２３との当たり具合を一定させることができる。すなわち翼根３３Ｂとディスク２２の接触状態を安定化することが可能となる。
【００４４】
また、翼根３３Ｂのプレート部３７Ｂは、複数本のピン４０Ａによって強固に固定されている。そして、複数本のピン４０Ａに囲まれた領域Ａに凸部６０を設けることで、凸部６０がプレート部３７Ｂのうちの変形量が少ない領域に設けられることになる。よって凸部６０の溝側壁面２３ｓに対する位置のずれ量が小さくなり、動翼部材３１の振動特性に与える影響を抑えることができる。
【００４５】
また、蒸気タービン１０Ｂによれば、上述した第一実施形態と同様、蒸気タービン１０Ｂの作動中の温度上昇によって、熱膨張材料からなるピン４０Ａが、プレート部３７Ｂ及びディスク２２よりも大きく熱膨張するので、プレート部３７Ｂ及びディスク２２の貫通孔３７ｈ，２２ｈとピン４０Ａとの嵌め合いがきつくなる。したがって、ディスク２２の外周部２２ａに対して翼根３３Ｂが強固に固定され、動翼部材３１のロータ２０に対する拘束条件が変動することを抑制できる。その結果、ロータ２０回転時に動翼部材３１の翼本体３４の固有振動値が変動するのを抑え、共振の発生を抑えることが可能となる。
【００４６】
（第二実施形態の変形例）
なお、上記第二実施形態において、凸部６０を、中心軸線Ｏ方向の両端部に位置するそれぞれのプレート部３７Ｂに設けるようにしたが、これに限らない。
図６は、本発明の第二実施形態に係る蒸気タービンの変形例において、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に沿った方向の断面図である。
この図６に示すように、凸部６０を、複数のうちの何れか一つのプレート部３７Ｂのみに設けてもよい。この変形例では、中心軸線Ｏ方向の第二の側（図６において右方、すなわち蒸気Ｓの流れの最も下流側）のプレート部３７Ｂにおいて、中心軸線Ｏ方向の両側の対向面３７ｓ２、３７ｓ３に、それぞれ凸部６０を設けている。
【００４７】
また、上記第二実施形態およびその変形例では、翼根３３Ｂのプレート部３７Ｂに凸部６０を形成するようにしたが、これに限らず、プレート部３７Ｂが挿入されるディスク２２の溝２３の溝側壁面２３ｓに、凸部６０を形成しても良い。
【００４８】
（第三実施形態）
次に、本発明に係る回転機械の第三実施形態について説明する。なお、以下に説明する第三実施形態においては、上記第一実施形態及び第二実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。第三実施形態では、さらにスリーブ７０が設けられている点で第一及び第二実施形態と異なっている。
【００４９】
図７は、本発明の第三実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に対して直交する断面図である。図８は、本発明の第三実施形態に係る蒸気タービンにおいて、ディスクの外周部に対する動翼部材の翼根の固定部分を示す図であり、ロータの中心軸線に沿った方向の断面図である。
図７、図８に示すように、蒸気タービン１０Ｃにおいて、各動翼部材３１は、翼根３３Ａと、翼本体３４と、外周シュラウド３５と、を備えている。
【００５０】
翼根３３Ａは、ディスク２２の外周部に沿う板状の内周シュラウド３６と、内周シュラウド３６から径方向内側に向かって延びるプレート部３７Ａと、を一体に備えている。
プレート部３７Ａは、ディスク２２の外周部２２ａに形成された溝２３に挿入される。プレート部３７Ａは、溝２３の本数と同数が設けられている。すなわち、この実施形態では、翼根３３Ａは、内周シュラウド３６から径方向内側に延びるプレート部３７Ａを、中心軸線Ｏ方向に間隔をあけて３個備えている。
【００５１】
各動翼部材３１は、熱膨張部５０を構成するピン４０Ｃを介してディスク２２の外周部２２ａに連結固定されている。ピン４０Ｃは、中心軸線Ｏ方向に延び、各溝２３に挿入されたプレート部３７Ａの貫通孔３７ｈと、ディスク２２の外周部２２ａに形成された貫通孔２２ｈとに挿入されている。この実施形態において、３本のピン４０Ｃは、中心軸線Ｏの方向から見て、仮想の三角形の各頂点に配置されている。
ここで、ピン４０Ｃは、プレート部３７Ａ及びディスク２２と同材料で形成することができる。
【００５２】
この実施形態において、プレート部３７Ａ及びディスク２２の貫通孔３７ｈ，２２ｈと、ピン４０Ｃとの嵌合部Ｊには、熱膨張部５０として、筒状をなしたスリーブ７０が設けられている。スリーブ７０は、貫通孔３７ｈ，２２ｈとピン４０Ｃとの間に介在されている。すなわち、スリーブ７０は、貫通孔３７ｈ，２２ｈ内に挿入され、その内側にピン４０Ｃが挿入されている。
このスリーブ７０は、上記第一実施形態のピン４０Ａと同様の、プレート部３７Ａ及びディスク２２よりも熱膨張率が高い熱膨張材料から形成されている。
【００５３】
上述したような蒸気タービン１０Ｃによれば、蒸気タービン１０Ｃの作動中、作動流体等によって温度上昇が生じると、熱膨張材料から形成されたスリーブ７０が、プレート部３７Ａ及びディスク２２よりも大きく熱膨張する。これによって、プレート部３７Ａ及びディスク２２の貫通孔３７ｈ，２２ｈとピン４０Ｃとの嵌め合いがきつくなる。したがって、ディスク２２の外周部２２ａに対して翼根３３Ｃが強固に固定され、動翼部材３１のロータ２０に対する拘束条件が変動することを抑制できる。その結果、ロータ２０回転時に動翼部材３１の翼本体３４の固有振動値が変動するのを抑え、共振の発生を抑えることが可能となる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００５５】
例えば、第三実施形態の構成に第二実施形態（変形例含む）の構成を組み合わせてもよい。
また、例えば、上記実施形態では、蒸気タービン１０Ａ〜１０Ｃの動翼部材３１を例に挙げたが、同様の構成は、他の回転機械等にも適宜適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ  蒸気タービン
１１  車室
１１ｓ  端部
１２  静翼環
１２ｗ  静翼
１３  軸受部
１４  ジャーナル軸受
１５  スラスト軸受
２０  ロータ
２１  ロータ本体
２２  ディスク
２２ａ  外周部
２２ｈ  貫通孔
２３  溝
２３ｓ  溝側壁面
３０  動翼環
３１  動翼部材（動翼）
３３Ａ、３３Ｂ、３３Ｃ  翼根
３４  翼本体
３５  外周シュラウド
３６  内周シュラウド
３７Ａ、３７Ｂ  プレート部
３７ｈ  貫通孔
３７ｓ  対向面
３７ｓ１、３７ｓ２、３７ｓ３  対向面
４０Ａ、４０Ａａ、４０Ａｂ、４０Ｂ、４０Ｃ  ピン
５０  熱膨張部
６０  凸部
７０  スリーブ
Ａ  領域
Ｊ  嵌合部
Ｏ  軸線
Ｓ  蒸気
【図１】
2018096339.tif 000003
【図２】
2018096339.tif 000004
【図３】
2018096339.tif 000005
【図４】
2018096339.tif 000006
【図５】
2018096339.tif 000007
【図６】
2018096339.tif 000008
【図７】
2018096339.tif 000009
【図８】
2018096339.tif 000010