(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個の軸受装置によって支持される回転機械の回転軸を支持するための軸受装置であって、
前記軸受装置は、前記回転軸を支持する前記２個の軸受装置の一つであり、
前記回転軸の周りに設けられる複数の軸受パッドと、
前記複数の軸受パッドを支持するパッド支持部と、
前記回転機械の運転中における前記軸受装置による前記回転軸の支持状態に基づいて、前記回転軸の振動が抑制されるように前記パッド支持部を動かすように構成されたアクチュエータと、
前記複数の軸受パッドをそれぞれ前記パッド支持部に揺動可能に支持する複数のピボットと、を備え、
前記軸受装置は、各々の前記軸受パッドと前記回転軸の外周面との間に形成されるくさび油膜によって前記回転軸を支持するように構成されたティルティングパッド軸受であり、
前記アクチュエータは、前記ティルティングパッド軸受の安定領域内に前記回転軸の軸心が位置するように、前記パッド支持部を動かすように構成されるとともに、
前記アクチュエータによる前記パッド支持部の移動方向は、前記軸心周りの角度範囲のうち前記軸受パッドが存在せず、かつ、前記軸受パッドが存在する第１範囲に比べて前記安定領域が狭くなる第２範囲から前記軸心に向かう方向である
ことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
前記安定領域は、前記複数の軸受パッドが設けられていない周方向領域に比べて、前記複数の軸受パッドが設けられた周方向領域の方が広くなるように、前記ティルティングパッド軸受の中心軸の周囲に形成された
ことを特徴とする請求項１に記載の軸受装置。
【請求項３】
前記複数の軸受パッドは、前記回転軸を下方から支持するための一対の下部パッドを含み、
前記ティルティングパッド軸受は、前記回転軸の軸心が前記一対の下部パッド間の水平方向位置に存在するロードビットゥイーン型軸受であることを特徴とする請求項２に記載の軸受装置。
【請求項４】
前記回転軸の振動を計測するように構成された振動センサをさらに備え、
前記アクチュエータは、前記振動センサにより得られる振動データに基づいて、前記パッド支持部を動かすように構成されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の軸受装置。
【請求項５】
少なくとも一つの前記軸受パッドの温度を計測するように構成された温度センサをさらに備え、
前記アクチュエータは、前記温度センサにより得られる温度データから推定される前記回転軸の軸心位置に基づいて、前記パッド支持部を動かすように構成されたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の軸受装置。
【請求項６】
回転機械の回転軸を支持するための軸受装置であって、
前記回転軸の周りに設けられる複数の軸受パッドと、
前記複数の軸受パッドを支持するパッド支持部と、
前記回転機械の運転中における前記軸受装置による前記回転軸の支持状態に基づいて、前記回転軸の振動が抑制されるように前記パッド支持部を動かすように構成されたアクチュエータと、
を備え、
少なくとも一つの前記軸受パッドの温度を計測するように構成された温度センサをさらに備え、
前記アクチュエータは、前記温度センサにより得られる温度データから推定される前記回転軸の軸心位置に基づいて、前記パッド支持部を動かすように構成され、
前記温度センサは、少なくとも二つの前記軸受パッドの温度を計測するように構成され、
前記アクチュエータは、少なくとも二つの前記軸受パッドのうち前記温度が高い方の軸受パッド側から、少なくとも二つの前記軸受パッドのうち前記温度が低い方の軸受パッド側に向かって前記回転軸の軸心位置がずれるよう前記パッド支持部を動かすように構成されたことを特徴とする軸受装置。
【請求項７】
回転機械の回転軸を支持するための軸受装置であって、
前記回転軸の周りに設けられる複数の軸受パッドと、
前記複数の軸受パッドを支持するパッド支持部と、
前記回転機械の運転中における前記軸受装置による前記回転軸の支持状態に基づいて、前記回転軸の振動が抑制されるように前記パッド支持部を動かすように構成されたアクチュエータと、
を備え、
前記回転機械の運転モードと前記回転軸の軸心位置との相関関係を記憶した記憶装置をさらに備え、
前記アクチュエータは、前記相関関係に基づいて、前記パッド支持部を動かすように構成されたことを特徴とする軸受装置。
【請求項８】
前記パッド支持部を第１付勢方向に付勢するように構成された第１付勢部材をさらに備え、
前記パッド支持部は、前記第１付勢方向に移動可能に構成され、
前記アクチュエータは、前記支持状態に基づいて、前記パッド支持部に対して前記第１付勢方向とは逆向きの力を加えるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の軸受装置。
【請求項９】
前記第１付勢方向において前記第１付勢部材とは前記パッド支持部を挟んで反対側に設けられ、前記第１付勢方向とは逆向きの第２付勢方向に前記パッド支持部を付勢するように構成された第２付勢部材をさらに備え、
前記アクチュエータは、前記第２付勢部材を介して前記第２付勢方向に沿った力を前記パッド支持部に加えるように構成されたことを特徴とする請求項８に記載の軸受装置。
【請求項１０】
前記パッド支持部を水平方向に沿って移動自在に支持するためのスライダをさらに備え、
前記アクチュエータは、前記支持状態に基づいて、前記パッド支持部に対して水平方向に沿った力を加えるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の軸受装置。
【請求項１１】
前記パッド支持部を鉛直方向上向きに付勢するように構成された第１付勢部材をさらに備え、
前記アクチュエータは、前記支持状態に基づいて、前記第１付勢部材による付勢力に抗して、前記パッド支持部に対して鉛直方向下向きに沿った力を加えるように構成されたことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか一項に記載の軸受装置。
【請求項１２】
回転軸と、
前記回転軸を回転自在に支持するように構成された請求項１乃至１１の何れか一項に記載の軸受装置と、を備えることを特徴とする回転機械。
【請求項１３】
複数の軸受パッドと、前記複数の軸受パッドを支持するパッド支持部と、前記パッド支持部を動かすためのアクチュエータと、を含む軸受装置によって回転軸が回転自在に支持された回転機械の運転方法であって、
前記回転軸は、前記軸受装置を少なくとも含む２個の軸受装置によって支持され、
前記軸受装置は、前記複数の軸受パッドをそれぞれ前記パッド支持部に揺動可能に支持する複数のピボットを含み、
前記軸受装置は、各々の前記軸受パッドと前記回転軸の外周面との間に形成されるくさび油膜によって前記回転軸を支持するように構成されたティルティングパッド軸受であり、
前記回転機械の運転中における前記軸受装置による前記回転軸の支持状態に基づき、前記アクチュエータを用いて、前記回転軸の振動が抑制されるように前記パッド支持部を動かす移動ステップを備え、
前記移動ステップでは、前記アクチュエータを用いて、前記ティルティングパッド軸受の安定領域内に前記回転軸の軸心が位置するように、前記パッド支持部を動かすとともに、
前記アクチュエータによる前記パッド支持部の移動方向は、前記軸心周りの角度範囲のうち前記軸受パッドが存在せず、かつ、前記軸受パッドが存在する第１範囲に比べて前記安定領域が狭くなる第２範囲から前記軸心に向かう方向である
ことを特徴とする回転機械の運転方法。
【請求項１４】
前記回転軸の振動を計測するステップと、
計測した前記振動の大きさ及び方向に基づいて、前記パッド支持部の移動方向及び移動量を決定するステップと、をさらに備え、
前記移動ステップでは、前記パッド支持部の前記移動方向及び前記移動量に基づいて、前記パッド支持部を動かすことを特徴とする請求項１３に記載の回転機械の運転方法。
【請求項１５】
複数の軸受パッドと、前記複数の軸受パッドを支持するパッド支持部と、前記パッド支持部を動かすためのアクチュエータと、を含む軸受装置によって回転軸が回転自在に支持された回転機械の運転方法であって、
前記回転機械の運転中における前記軸受装置による前記回転軸の支持状態に基づき、前記アクチュエータを用いて、前記回転軸の振動が抑制されるように前記パッド支持部を動かす移動ステップと、
少なくとも一つの前記軸受パッドの温度を計測するステップと、
計測した前記温度に基づいて、前記パッド支持部の移動方向及び移動量を決定するステップと、を備え、
前記移動ステップでは、前記パッド支持部の前記移動方向及び前記移動量に基づいて、前記パッド支持部を動かし、
前記温度を計測するステップでは、少なくとも二つの前記軸受パッドの温度を計測し、
前記移動ステップでは、前記アクチュエータを用いて、少なくとも二つの前記軸受パッドのうち前記温度が高い方の軸受パッド側から、少なくとも二つの前記軸受パッドのうち前記温度が低い方の軸受パッド側に向かって前記回転軸の軸心位置がずれるよう前記パッド支持部を動かす
ことを特徴とする回転機械の運転方法。
【請求項１６】
複数の軸受パッドと、前記複数の軸受パッドを支持するパッド支持部と、前記パッド支持部を動かすためのアクチュエータと、を含む軸受装置によって回転軸が回転自在に支持された回転機械の運転方法であって、
前記回転機械の運転中における前記軸受装置による前記回転軸の支持状態に基づき、前記アクチュエータを用いて、前記回転軸の振動が抑制されるように前記パッド支持部を動かす移動ステップと、
前記回転機械の運転モードと前記回転軸の軸心位置との既知の相関関係に基づき、現在の運転モードから前記パッド支持部の移動方向及び移動量を決定するステップと、を備え、
前記移動ステップでは、前記パッド支持部の前記移動方向及び前記移動量に基づいて、前記パッド支持部を動かすことを特徴とする回転機械の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は軸受装置、回転機械及び回転機械の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
タービン、発電機、電動機等の回転機械の回転軸を支持する軸受として、軸受パッドを用いたパッド型の軸受装置が使用されることがある。
例えば、特許文献１には、キャリアリングの内部において周方向に沿って配置される複数のパッドを備えたジャーナル軸受装置が開示されている。このようなパッド型のジャーナル軸受装置では、回転機械の回転軸と複数のパッドの各々との間において、潤滑油が巻き込まれてくさび膜効果で油膜圧力が発生して、複数のパッドによって回転軸の荷重を分担して支持するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１５４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなパッド型軸受では、回転軸の軸方向に垂直な平面内において、回転軸の振動の減衰を得られやすく軸系が安定しやすい軸心位置の安定領域と、軸振動の減衰が得られにくく軸系が不安定になりやすい軸心位置の不安定領域が存在する。
回転機械の運転中に、回転軸の軸心が安定領域内に位置していれば、回転軸において発生する振動は減衰しやすいので、軸系が安定する。一方、回転軸の軸心が不安定領域に入ると、回転軸振動の減衰が得られにくいため不安定振動が継続してしまう場合がある。
そこで、回転軸の不安定振動を抑制することが望まれる。
【０００５】
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、回転軸の不安定振動を抑制可能な軸受装置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】
（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る軸受装置は、
回転機械の回転軸を支持するための軸受装置であって、
前記回転軸の周りに設けられる複数の軸受パッドと、
前記複数の軸受パッドを支持するパッド支持部と、
前記回転機械の運転中における前記軸受装置による前記回転軸の支持状態に基づいて、前記回転軸の振動が抑制されるように前記パッド支持部を動かすように構成されたアクチュエータと、を備える。
【０００７】
上記（１）の構成では、回転機械の運転中における軸受装置による回転軸の支持状態に基づいて回転軸の振動が抑制されるようにパッド支持部を動かす。よって、回転機械の運転中に、回転軸の支持状態が軸系の安定性を損なうようなものになった場合に、パッド支持部を動かすことで、回転軸の不安定振動を抑制することができる。
【０００８】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記複数の軸受パッドをそれぞれ前記パッド支持部に揺動可能に支持する複数のピボットをさらに備え、
前記軸受装置は、各々の前記軸受パッドと前記回転軸の外周面との間に形成されるくさび油膜によって前記回転軸を支持するように構成されたティルティングパッド軸受である。
【０００９】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）の構成において、
前記複数の軸受パッドは、前記回転軸を下方から支持するための一対の下部パッドを含み、
前記ティルティングパッド軸受は、前記回転軸の軸心が前記一対の下部パッド間の水平方向位置に存在するロードビットゥイーン型軸受である。
一対の下部パッドで回転軸を下方から支持するロードビトゥイーン型のパッド軸受では、回転軸の真下にパッドが存在しないため、回転軸が下方にずれたときに、回転軸の軸心位置が不安定領域に入りやすい。
上記（３）の構成では、回転軸の軸心位置が不安定領域に入りやすいロードビトゥイーン型のパッド軸受において、上述した回転軸の支持状態に基づくパッド支持部の移動によって回転軸の軸心を安定領域に位置させることができる。これにより、パッド軸受がロードビトゥイーン型である場合でも、回転軸の不安定振動を抑制することができる。
【００１０】
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（３）の何れかの構成において、
前記回転軸の振動を計測するように構成された振動センサをさらに備え、
前記アクチュエータは、前記振動センサにより得られる振動データに基づいて、前記パッド支持部を動かすように構成される。
上記（４）の構成によれば、振動センサによって得られる回転軸の振動データ（例えば、振動の大きさや方向）に基づいて、パッド支持部を適切に移動させることができる。例えば、回転軸の振動データから決定された移動方向や移動量に基づいてパッド支持部を移動させて、回転軸の軸心を安定領域内に位置させることができる。
【００１１】
（５）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（４）の何れかの構成において、
少なくとも一つの前記軸受パッドの温度を計測するように構成された温度センサをさらに備え、
前記アクチュエータは、前記温度センサにより得られる温度データから推定される前記回転軸の軸心位置に基づいて、前記パッド支持部を動かすように構成される。
上記（５）の構成によれば、温度センサによって得られる少なくとも一つの軸受パッドの温度から推定される回転軸の軸心位置に基づいて、パッド支持部を適切に移動させることができる。例えば、軸受パッドの温度データから決定された移動方向や移動量に基づいてパッド支持部を移動させて、回転軸の軸心を安定領域内に位置させることができる。
【００１２】
（６）幾つかの実施形態では、上記（５）の構成において、
前記温度センサは、少なくとも二つの前記軸受パッドの温度を計測するように構成され、
前記アクチュエータは、少なくとも二つの前記軸受パッドのうち前記温度が高い方の軸受パッド側から、少なくとも二つの前記軸受パッドのうち前記温度が低い方の軸受パッド側に向かって前記回転軸の軸心位置がずれるよう前記パッド支持部を動かすように構成される。
少なくとも二つの軸受パッドにおいて温度差がある場合、温度がより高いほうの軸受パッドの方に回転軸の軸心が偏心していることを意味する。
上記（６）の構成によれば、少なくとも二つの前記軸受パッドのうち温度が高い方の軸受パッド側から、温度が低い方の軸受パッド側に向かって回転軸の軸心位置がずれるようパッド支持部を動かすので、回転軸の軸心をより安定な領域に位置させることができる。
【００１３】
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（６）の何れかの構成において、
前記回転機械の運転モードと前記回転軸の軸心位置との相関関係を記憶した記憶装置をさらに備え、
前記アクチュエータは、前記相関関係に基づいて、前記パッド支持部を動かすように構成される。
回転軸の不安定振動が生じる回転機械の運転モードと、その運転モードにおける回転軸の軸心位置との相関関係は、過去の運転実績等から把握することができる場合がある。
上記（７）の構成によれば、予め記憶装置に記憶された上述の相関関係に基づいて、パッド支持部を適切に移動させることができる。例えば、回転機械の運転モードから予想される回転軸の軸心位置に基づいて決定された移動方向や移動量に基づいてパッド支持部を移動させて、回転軸の軸心を安定領域内に位置させることができる。
【００１４】
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（７）の構成において、
前記パッド支持部を第１付勢方向に付勢するように構成された第１付勢部材をさらに備え、
前記パッド支持部は、前記第１付勢方向に移動可能に構成され、
前記アクチュエータは、前記支持状態に基づいて、前記パッド支持部に対して前記第１付勢方向とは逆向きの力を加えるように構成される。
上記（８）の構成では、パッド支持部は、第１付勢部材によって第１付勢方向に付勢力が加えられるとともに、アクチュエータによって第１付勢方向とは逆向きの力を加えられる。よって、アクチュエータの制御により、パッド支持部を第１付勢方向において任意の位置まで動かすことができる。
【００１５】
（９）幾つかの実施形態では、上記（８）の構成において、
前記第１付勢方向において前記第１付勢部材とは前記パッド支持部を挟んで反対側に設けられ、前記第１付勢方向とは逆向きの第２付勢方向に前記パッド支持部を付勢するように構成された第２付勢部材をさらに備え、
前記アクチュエータは、前記第２付勢部材を介して前記第２付勢方向に沿った力を前記パッド支持部に加えるように構成される。
回転機械の運転モードが変わること等により回転軸が偏心しようとすると、回転軸と軸受パッドとの間の距離が変化し、回転軸と軸受パッドとの間の油膜圧力が変化する。上記（９）の構成では、パッド支持部を挟んで両側に第１付勢部材及び第２付勢部材が配置されており、パッド支持部は、これらの付勢部材を介して両側から緩やかに支持される。このため、回転軸が偏心する際に生じる油膜圧力の変化に伴って、パッド支持部は該油膜圧力の変化に応じて第１付勢方向又は第２付勢方向において軸心の移動に対応して動く。回転軸の偏心に伴うパッド支持部の移動の結果、パッド支持部が不動である場合に比べて、回転軸の軸心のパッド支持部に対する相対移動量は減少する。よって、上記（９）の構成によれば、パッド支持部に対する回転軸の軸心位置の急激な変動を抑制し、回転軸の振動の増大を防ぐことができる。
【００１６】
（１０）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（９）の構成において、
前記パッド支持部を水平方向に沿って移動自在に支持するためのスライダをさらに備え、
前記アクチュエータは、前記支持状態に基づいて、前記パッド支持部に対して水平方向に沿った力を加えるように構成される。
上記（１０）の構成では、パッド支持部は、スライダによって水平方向に沿って移動自在であるので、パッド支持部に対してアクチュエータにより水平方向に沿った力を加えることで、パッド支持部は水平方向において移動可能である。よって、軸受装置の回転軸の支持状態に基づいて、回転軸の軸心が安定領域に位置するようにアクチュエータによって水平方向に沿った力をパッド支持部に加えることで、回転軸の軸心を安定領域に位置させることができ、回転軸の不安定振動を抑制することができる。
【００１７】
（１１）幾つかの実施形態では、上記（１）〜（１０）の構成において、
前記パッド支持部を鉛直方向上向きに付勢するように構成された第１付勢部材をさらに備え、
前記アクチュエータは、前記支持状態に基づいて、前記第１付勢部材による付勢力に抗して、前記パッド支持部に対して鉛直方向下向きに沿った力を加えるように構成される。
上記（１１）の構成では、パッド支持部には、第１付勢部材によって鉛直方向上向きの付勢力が加えられるとともに、アクチュエータによって第１付勢部材による付勢力に抗して、鉛直方向下向きの力が加えられる。このため、アクチュエータの制御により、パッド支持部を鉛直方向において任意の位置まで動かすことができる。よって、軸受装置の回転軸の支持状態に基づいて、回転軸の軸心が安定領域に位置するようにアクチュエータによって鉛直方向下向きの力をパッド支持部に加えることで、回転軸の軸心を安定領域に位置させることができ、回転軸の不安定振動を抑制することができる。
【００１８】
（１２）本発明の少なくとも一実施形態に係る回転機械は、
回転軸と、
前記回転軸を回転自在に支持するように構成された請求項１乃至１１の何れか一項に記載の軸受装置と、を備える。
【００１９】
上記（１２）の構成では、回転機械の運転中における軸受装置による回転軸の支持状態に基づいて回転軸の振動が抑制されるようにパッド支持部を動かす。よって、回転機械の運転中に、回転軸の支持状態が軸系の安定性を損なうようなものになった場合に、パッド支持部を動かすことで、回転軸の不安定振動を抑制することができる。
【００２０】
（１３）本発明の少なくとも一実施形態に係る回転機械の運転方法は、
複数の軸受パッドと、前記複数の軸受パッドを支持するパッド支持部と、前記パッド支持部を動かすためのアクチュエータと、を含む軸受装置によって回転軸が回転自在に支持された回転機械の運転方法であって、
前記回転機械の運転中における前記軸受装置による前記回転軸の支持状態に基づき、前記アクチュエータを用いて、前記回転軸の振動が抑制されるように前記パッド支持部を動かす移動ステップを備える。
【００２１】
上記（１３）の構成では、回転機械の運転中における軸受装置による回転軸の支持状態に基づいて回転軸の振動が抑制されるようにパッド支持部を動かす。よって、回転機械の運転中に、回転軸の支持状態が軸系の安定性を損なうようなものになった場合に、パッド支持部を動かすことで、回転軸の不安定振動を抑制することができる。
【００２２】
（１４）幾つかの実施形態では、上記（１３）の構成において、
前記回転軸の振動を計測するステップと、
計測した前記振動の大きさ及び方向に基づいて、前記パッド支持部の移動方向及び移動量を決定するステップと、をさらに備え、
前記移動ステップでは、前記パッド支持部の前記移動方向及び前記移動量に基づいて、前記パッド支持部を動かす。
上記（１４）の構成によれば、回転軸の振動データ（例えば、振動の大きさや方向）から決定された移動方向や移動量に基づいて、パッド支持部を適切に移動させることができる。これにより、回転軸の軸心を安定領域内に位置させることができる。
【００２３】
（１５）幾つかの実施形態では、上記（１３）又は（１４）の構成において、
少なくとも一つの前記軸受パッドの温度を計測するステップと、
計測した前記温度に基づいて、前記パッド支持部の移動方向及び移動量を決定するステップと、をさらに備え、
前記移動ステップでは、前記パッド支持部の前記移動方向及び前記移動量に基づいて、前記パッド支持部を動かす。
上記（１５）の構成によれば、少なくとも一つの軸受パッドの温度から推定される回転軸の軸心位置から決定された移動方向や移動量に基づいてパッド支持部を適切に移動させることができる。これにより、回転軸の軸心を安定領域内に位置させることができる。
【００２４】
（１６）幾つかの実施形態では、上記（１３）〜（１５）の何れかの構成において、
前記回転機械の運転モードと前記回転軸の軸心位置との既知の相関関係に基づき、現在の運転モードから前記パッド支持部の移動方向及び移動量を決定するステップをさらに備え、
前記移動ステップでは、前記パッド支持部の前記移動方向及び前記移動量に基づいて、前記パッド支持部を動かす。
上記（１６）の構成によれば、回転機械の運転モードと回転軸の軸心位置との既知の相関関係から決定された移動方向や移動量に基づいて、パッド支持部を適切に移動させることができる。これにより、回転軸の軸心を安定領域内に位置させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の少なくとも一実施形態によれば、回転軸の不安定振動を抑制可能な軸受装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】一実施形態に係る軸受装置が適用される蒸気タービン（回転機械）の模式図である。
【図２】一実施形態に係る軸受装置の構成を示す概略図である。
【図３】一実施形態に係る軸受装置の構成を示す概略図である。
【図４】一実施形態に係る軸受装置の構成を示す概略図である。
【図５】一実施形態に係る軸受装置の構成を示す概略図である。
【図６】一実施形態に係る軸受装置の構成を示す概略図である。
【図７】一実施形態に係る軸受装置の構成を示す概略図である。
【図８】一実施形態に係る軸受装置の構成を示す概略図である。
【図９】一実施形態に係る回転機械の運転方法を示すフローチャートである。
【図１０】一実施形態に係る回転機械の運転方法を示すフローチャートである。
【図１１】一実施形態に係る回転機械の運転方法を示すフローチャートである。
【図１２】回転軸の軸心の安定領域及び不安定領域を説明するための図である。
【図１３】図１に示すタービンの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００２８】
図１は、一実施形態に係る軸受装置が適用される蒸気タービン（回転機械）の模式図である。図１に示すように、蒸気タービン１（回転機械）は、蒸気が流入されるタービン２と、タービン２に貫通するように設けられた回転軸３と、回転軸３を回転自在に支持するように構成された軸受装置１０とを備える。
【００２９】
タービン２の内部には、軸方向に間隔をあけて複数のタービン静翼（不図示）が配設されており、これらのタービン静翼は、回転軸３の外周面に径方向の外側に向けて突設されたタービン動翼（不図示）と軸方向において交互に配列されている。
軸受装置１０は、回転軸３においてタービン２を挟んで両側に設けられており、回転軸３を支持するようになっている。
以上のように構成された蒸気タービン１によれば、タービン２の内部に流入された蒸気がタービン動翼とタービン静翼とを軸方向に交互に流れることによって回転軸３が回転駆動され、これにより回転動力を出力することができる。
【００３０】
次に、蒸気タービン１（回転機械）が備える軸受装置１０について説明する。図２〜図８は、それぞれ、一実施形態に係る軸受装置の構成を示す概略図である。
図２〜図８に示すように、回転軸３を支持するための軸受装置１０は、回転軸３の周りに設けられる複数の軸受パッド１２と、軸受パッドを支持するパッド支持部２０と、パッド支持部２０を動かすためのアクチュエータ１４と、を備える。また、軸受装置１０には、アクチュエータ１４を駆動するための駆動ポンプ１６が設けられている。
【００３１】
図２〜８に示す軸受装置１０は、軸受パッド１２がピボット２２に揺動可能に支持されたティルティングパッド軸受装置である。軸受装置１０において、複数の軸受パッド１２は、それぞれ、ピボット２２によりパッド支持部２０に揺動可能に支持されている。そして、回転軸３は、各々の軸受パッド１２と回転軸３の外周面との間に形成されるくさび油膜によって支持されるようになっている。軸受パッド１２を支持するピボット２２は、軸受台２８に取り付けられた支持環２４の内側面に設けられている。
図２〜図８に示す軸受装置１０において、パッド支持部２０は、ピボット２２を介して軸受パッド１２を支持する支持環２４と、支持環２４が取り付けられた軸受台２８とを含む。
軸受パッド１２及び軸受パッド１２を支持売るパッド支持部２０は、図２〜図８に示すように、軸受箱３１に収容されていてもよい。
【００３２】
ところで、パッド型軸受には、回転軸の軸方向に垂直な平面内において、回転軸の振動の減衰を得られやすく軸系が安定しやすい軸心位置の安定領域と、軸振動の減衰が得られにくく軸系が不安定になりやすい軸心位置の不安定領域が存在する。
図１２は、回転軸の軸心の安定領域及び不安定領域を説明するための図である。図１２に示すように、軸受装置１０の中心軸Ｑに垂直な平面内において、中心軸Ｑの周囲には安定領域８２が広がっており、その周りには、遷移領域８４を挟んで、不安定領域８６が広がっている。図１２に見られるように、安定領域８２は、中心軸Ｑと軸受パッド１２との間において、同一半径における他の位置に比べて比較的大きく広がっている。
回転機械の運転中に、回転軸３の軸心Ｏが安定領域８２に位置していれば、回転軸３において発生する振動は減衰しやすいので、軸系が安定する。一方、回転軸３の軸心Ｏが不安定領域８６に入ると、回転軸振動の減衰が得られにくいため不安定振動が継続してしまう場合がある。
【００３３】
回転軸３の軸心Ｏが不安定領域８６に入る要因は種々考えられるが、例えば蒸気タービンにおいては、部分噴射と呼ばれる蒸気の供給手法が、軸心Ｏが不安定領域８６に位置する要因の一つとして考えられる。
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、図１に示すタービン２の概略断面図であり、蒸気タービンにおける部分噴射による回転軸の偏心を説明するための図である。図１３に示すタービン２は、回転軸３と、回転軸３に径方向に沿って取り付けられた複数のタービン動翼５を含むロータ４と、ロータ４を収容するケーシング６を備える。ケーシング６には、蒸気入口８（８Ａ〜８Ｄ）が回転軸３の周方向に９０°ずつ離れて４か所に設けられており、蒸気発生器（不図示）からの蒸気が蒸気入口８（８Ａ〜８Ｄ）を介してタービン２に供給されるようになっている。また、タービン動翼５の周端部とケーシング６の内壁面との間には蒸気通路７が形成されており、蒸気入口８（８Ａ〜８Ｄ）からタービン２の内部に供給された蒸気が蒸気通路７を流れるようになっている。
蒸気タービンの部分噴射では、各蒸気入口８（８Ａ〜８Ｄ）に取り付けられたノズル（不図示）においてバルブの開閉度を調整することによって、各蒸気入口８（８Ａ〜８Ｄ）からのタービン２への蒸気流入量を調節する。
【００３４】
各蒸気入口８（８Ａ〜８Ｄ）から同量の蒸気を流入させる場合には、図１３（Ａ）に示すように、各蒸気入口８（８Ａ〜８Ｄ）から流入する蒸気によりロータ４の軸心に加わる力は、ほぼ釣り合う。すなわち、蒸気入口８Ａから流入する蒸気によりロータ４に加わる力ｆ１と、蒸気入口８Ａとは軸心を挟んで反対側に位置する（即ち軸心を中心に１８０°回転した場所に位置する）蒸気入口８Ｃから流入する蒸気によりロータ４に加わる力ｆ３とは、大きさが略同一であり、向きは互いに逆向きである。同様に、蒸気入口８Ｂから流入する蒸気によりロータ４に加わる力ｆ２と、蒸気入口８Ｂとは軸心を挟んで反対側に位置する（即ち軸心を中心に１８０°回転した場所に位置する）蒸気入口８Ｄから流入する蒸気によりロータ４に加わる力ｆ４とは、大きさが略同一であり、向きは互いに逆向きである。したがって、ロータ４の軸心の移動は、軸の自重によるたわみのみと考えることができる。
一方、図１３（Ｂ）には、蒸気入口８Ｄに取り付けられたノズルのバルブが閉じられており、蒸気入口８Ｄからはタービン２に蒸気は供給されず、それ以外の３か所の蒸気入口８Ａ〜８Ｃからのみタービン２に蒸気が供給される様子が示されている。
この場合、各方向からの蒸気流入量の違いにより軸に作用する流体力に偏りが生じるため、それに伴い軸をある半径方向へ変化さえる力が生じる場合がある。すなわち、蒸気入口８Ｄから蒸気が供給されないため、蒸気入口８Ｄとは軸心を挟んで反対側に位置する蒸気入口８Ｂから流入する蒸気によりロータ４に加わる力ｆ２とは反対向きの力がロータ４に加わらないため、ｆ２と略同一の向きの力Ｆがロータ４の軸心に加わり、このため、ロータ４は、力Ｆの方向に沿って移動する。そして、この力Ｆによるロータ４の移動方向及び移動量によっては、軸心Ｏが減衰を得にくい不安定領域（図１２を参照）に位置する場合がある。
【００３５】
また、図１２に示すパッド型の軸受装置１０は、ロードビトゥイーン型の軸受である。すなわち、図１２に示す軸受装置１０において、複数の軸受パッド１２は、回転軸３を下方から支持するための一対の下部パッド１２ａを含み、回転軸３の軸心Ｏが一対の下部パッド１２ａ間の水平方向位置に存在するようになっている。なお、実施形態に係る図２〜図８に示す軸受装置１０も、回転軸３を下方から支持するための一対の下部パッド１２ａを含み、回転軸３の軸心Ｏが一対の下部パッド１２ａ間の水平方向位置に存在するロードビトィーン型の軸受である。
このようなロードビトィーン型の軸受においては、一対の下部パッド１２ａで回転軸３を下方から支持するようになっており、回転軸３の真下に軸受パッド１２が存在しない。言いかえると、回転軸３の真下の領域では、回転軸３と軸受パッド１２の間の領域に比べて、安定領域８２が狭く、不安定領域８６が広い。このため、回転軸３が下方にずれたときに、回転軸３の軸心Ｏが不安定領域８６に入りやすい。このように回転軸３の軸心が不安定領域８６に入ると、回転軸振動の減衰が得られにくいため不安定振動が継続してしまう場合がある。
【００３６】
そこで、図２〜図８に示す軸受装置１０では、回転軸３の軸心Ｏが不安定領域に入らないようにするため、アクチュエータ１４により、蒸気タービン１（回転機械）の運転中における軸受装置１０による回転軸３の支持状態に基づいて、回転軸３の振動が抑制されるようにパッド支持部２０を動かす。例えば、以下に説明するように、軸受装置１０による回転軸３の支持状態を示すデータとして、回転軸３の軸心Ｏの変位又は軸振動の増大等を把握して、把握したデータに基づいて、アクチュエータ１４によりパッド支持部２０を動かす。このようにして、蒸気タービン１（回転機械）の運転中に、回転軸３の支持状態が軸系の安定性を損なうようなものになった場合に、パッド支持部２０を動かすことで、回転軸３の不安定振動を抑制することができる。
【００３７】
ここで、図２〜図８及び図９〜１１を参照して、アクチュエータ１４によりパッド支持部２０を動かすための構成及び方法について説明する。図９〜図１１は、それぞれ、一実施形態に係る回転機械の運転方法を示すフローチャートである。
一実施形態では、図２に示すように、軸受装置１０は、回転軸３の振動を計測するように構成された振動センサ９２をさらに備え、アクチュエータ１４は、振動センサ９２により得られる振動データに基づいて、パッド支持部２０を動かすように構成される。なお、図３〜図８に示す例では、振動センサ９２の図示は省略しているが、図２に示す場合と同様に、振動センサ９２を設けてもよい。
この場合、振動センサ９２によって得られる回転軸３の振動データ（例えば、振動の大きさや方向）に基づいて、パッド支持部２０を適切に移動させることができる。
【００３８】
振動センサ９２を備える軸受装置１０によれば、例えば図９に示す方法により、パッド支持部２０を移動させることができる。
図９に示す方法では、まず、運転中の蒸気タービン１（回転機械）において、振動センサ９２により、回転軸３の振動を計測し、回転軸３の振動の大きさ及び方向を取得する（Ｓ２）。
次に、計測された振動の大きさ（振動レベル）が予め設定された閾値よりも大きい場合には（Ｓ４のＹｅｓ）、計測した振動の大きさ及び方向に基づいて、パッド支持部２０の移動方向及び移動量を決定する（Ｓ６）。ここでは、例えば、回転軸３の軸心Ｏが図１２に示す安定領域８２に位置するようにパッド支持部２０の移動方向及び移動量を決定する。
そして、Ｓ６で決定されたパッド支持部２０の移動方向及び移動量に基づいて、アクチュエータ１４を用いて、回転軸３の振動が抑制されるように（ここでは回転軸３の軸心Ｏが安定領域８２に位置するように）パッド支持部２０を動かす。
このようにして、回転軸３の振動が増大しつつある場合に、回転軸３の軸心位置を安定領域側に移動させることで、回転軸３の不安定振動を抑制する。
【００３９】
なお、図２に示す軸受装置１０は、制御部１００を備える。制御部１００は、振動センサ９２で取得された振動に関するデータを振動センサ９２から受け取り、受け取った振動データに基づいて、パッド支持部２０の移動方向及び移動量を決定するように構成されていてもよい。また、アクチュエータ１４は、制御部１００によって決定されたパッド支持部２０の移動方向及び移動量に基づいて、パッド支持部２０を動かすように構成されてもよい。
図３〜図８に示す軸受装置１０も、上記と同様に構成された制御部１００を備えていてもよい。
【００４０】
一実施形態では、図２に示すように、軸受装置１０は、少なくとも一つの軸受パッド１２の温度を計測するように構成された温度センサ９４さらに備え、アクチュエータ１４は、温度センサ９４により得られる温度データから推定される回転軸３の軸心Ｏの位置に基づいて、パッド支持部２０を動かすように構成される。温度センサ９４は、二つ以上の軸受パッド１２の温度を計測するように構成されてもよい。図２に示す例では、温度センサ９４は、一対の下部パッド１２ａのそれぞれの温度を計測するように構成されている。なお、図３〜図８に示す例では、温度センサ９４の図示は省略しているが、図２に示す場合と同様に、温度センサ９４を設けてもよい。
この場合、温度センサ９４によって得られる少なくとも一つの軸受パッド１２の温度から推定される回転軸３の軸心Ｏの位置に基づいて、パッド支持部２０を適切に移動させることができる。
【００４１】
温度センサ９４を備える軸受装置１０によれば、例えば図１０に示す方法により、パッド支持部２０を移動させることができる。
図１０に示す方法では、まず、運転中の蒸気タービン１（回転機械）において、温度センサ９４により、少なくとも一つの軸受パッド１２の温度を計測する（Ｓ２）。図２に示す軸受装置１０の場合には、Ｓ２において、一対の下部パッド１２ａの各々の温度を計測する。
次に、Ｓ２で計測された軸受パッド１２の温度に基づいて、回転軸３の軸心Ｏの位置を推定する（Ｓ１２）。例えば、図２に示す例のように、少なくとも二つの軸受パッド１２の温度を計測する場合、２つの軸受パッド１２においてにおいて温度差があれば、温度がより高いほうの軸受パッド１２の方に回転軸３の軸心Ｏが偏心していることを意味する。このため、２つの軸受パッド１２の温度差に基づいて、回転軸３の軸心Ｏの位置を推定することができる。
次いで、Ｓ１２で推定された軸心Ｏの位置が安定領域から外れている場合には（Ｓ１４のＹｅｓ）、Ｓ２で計測された温度に基づきＳ１２で推定された軸心Ｏの位置に基づいて、パッド支持部２０の移動方向及び移動量を決定する（Ｓ１６）。ここでは、例えば、回転軸３の軸心Ｏが図１２に示す安定領域８２に位置するようにパッド支持部２０の移動方向及び移動量を決定する。
そして、Ｓ１６で決定されたパッド支持部２０の移動方向及び移動量に基づいて、アクチュエータ１４を用いて、回転軸３の振動が抑制されるように（ここでは回転軸３の軸心Ｏが安定領域８２に位置するように）パッド支持部２０を動かす。例えば、図２に示す例のように、少なくとも二つの軸受パッド１２の温度を計測する場合、少なくとも二つの軸受パッド１２のうち温度が高い方の軸受パッド１２側から、温度が低い方の軸受パッド１２側に向かって回転軸３の軸心Ｏの位置がずれるようパッド支持部２０を動かす。
このようにして、回転軸３の軸心Ｏの位置が安定領域から外れている場合に、回転軸３の軸心位置を安定領域側に移動させることで、回転軸３の不安定振動を抑制する。
【００４２】
制御部１００は、温度センサ９４で取得された温度に関するデータを温度センサ９４から受け取り、受け取った温度データに基づいて、パッド支持部２０の移動方向及び移動量を決定するように構成されていてもよい。また、アクチュエータ１４は、制御部１００によって決定されたパッド支持部２０の移動方向及び移動量に基づいて、パッド支持部２０を動かすように構成されてもよい。
【００４３】
一実施形態では、軸受装置１０は、回転軸３の軸心Ｏの位置を計測するための変位計（不図示）を備えていてもよい。この場合、アクチュエータ１４は、変位計により得られる回転軸３の軸心Ｏの位置に基づいて、パッド支持部２０を動かすように構成されていてもよい。
【００４４】
一実施形態では、図２に示すように、軸受装置１０は記憶装置９０備える。記憶装置９０には、蒸気タービン１（回転機械）の運転モードと回転軸３の軸心Ｏの位置との相関関係が記憶される。そして、アクチュエータ１４は、蒸気タービン１の運転モードと回転軸３の軸心Ｏの位置との相関関係に基づいて、パッド支持部２０を動かすように構成される。
運転モードとは、回転機械の運転状態を示すものであり、例えば、上述した蒸気タービン１の部分噴射を行っているか否か、また、部分噴射において何れの蒸気入口（図１３の８Ａ〜８Ｄ）に取り付けられたノズルが閉じられているか、等の状態を示す。
このような運転モードと回転軸３の軸心Ｏの位置との相関関係は、例えば、試験運転を含む過去の運転実績等から把握することができる。
この実施形態では、予め記憶装置９０に記憶された運転モードと軸心位置との相関関係に基づいて、パッド支持部２０を適切に移動させることができる。
【００４５】
軸受装置１０によれば、例えば図１１に示す方法により、運転モードと軸心位置との既知の相関関係に基づいて、パッド支持部２０を移動させることができる。
図１１に示す方法では、蒸気タービン１（回転機器）において運転モードが変更された場合に（Ｓ２０のＹｅｓ）、変更後の運転モードにおける軸心位置に基づいてパッド支持部２０の移動方向及び移動量を決定する（Ｓ２２）。
そして、Ｓ２２で決定されたパッド支持部２０の移動方向及び移動量に基づいて、アクチュエータ１４を用いて、回転軸３の振動が抑制されるように（例えば回転軸３の軸心Ｏが安定領域８２に位置するように）パッド支持部２０を動かす。
【００４６】
図２に示す軸受装置１０において、制御部１００は、運転モードと軸心位置との相関関係が予め記憶された記憶装置９０を有していてもよい。
制御部１００は、記憶装置９０に記憶された運転と軸心位置との相関関係に基づいて、パッド支持部２０の移動方向及び移動量を決定するように構成されていてもよい。また、
アクチュエータ１４は、制御部１００によって決定されたパッド支持部２０の移動方向及び移動量に基づいて、パッド支持部２０を動かすように構成されてもよい。
【００４７】
パッド支持部２０は、以下に説明する軸受装置１０の構成により、アクチュエータ１４により力を加えられることで移動可能になっている。
【００４８】
幾つかの実施形態では、図２、図４、図５、図６及び図８に示すように、軸受装置１０は、パッド支持部２０を水平方向に沿って移動自在に支持するためのスライダ３６をさらに備える。また、アクチュエータ１４（１４Ａ，１４Ａ’）は、上述した回転軸３の支持状態に基づいて、パッド支持部２０に対して水平方向に沿った力を加えるように構成される。
例えば、図２、図４、図５、図６及び図８に示す軸受装置１０では、パッド支持部２０は、スライダ３６を介して水平方向に沿って移動自在に軸受箱３１に支持されている。よって、パッド支持部２０に対してアクチュエータ１４（１４Ａ，１４Ａ’）により水平方向に沿った力を加えることで、パッド支持部は水平方向において移動可能である。
したがって、軸受装置１０の回転軸３の支持状態に基づいて、回転軸３の軸心Ｏが安定領域に位置するようにアクチュエータ１４によって水平方向に沿った力をパッド支持部２０に加えることで、回転軸３の軸心Ｏを安定領域に位置させることができ、回転軸３の不安定振動を抑制することができる。
【００４９】
幾つかの実施形態では、軸受装置１０は、パッド支持部２０を第１付勢方向に付勢するように構成された第１付勢部材３２をさらに備え、パッド支持部２０は、第１付勢方向に移動可能に構成される。
【００５０】
例えば、図３〜図５、図７及び図８に示す軸受装置１０では、第１付勢部材３２が取り付けられる台座３４が設けられる。図３、図４及び図７に示す例では、台座３４は、軸受箱３１に固定されている。図５及び図８に示す例では、台座３４は、スライダ３６を介して、水平方向にそって移動可能に軸受箱３１に支持されている。
図３〜図５、図７及び図８に示す軸受装置１０では、パッド支持部２０は、台座３４とパッド支持部２０との間に配置された第１付勢部材３２によって第１付勢方向に付勢される。よって、パッド支持部２０は第１付勢方向において移動可能である。なお、図３、図５、図７及び図８に示す例では、第１付勢方向は鉛直方向上向きに沿った方向であり、図４に示す例では、第１付勢方向は水平方向に沿った方向である。
【００５１】
また、アクチュエータ１４（１４Ｂ）は、第１付勢方向において第１付勢部材３２とはパッド支持部２０を挟んで反対側に設けられており、上述した回転軸３の支持状態に基づいて、パッド支持部２０に対して第１付勢方向とは逆向きの力を加えるようになっている。例えば、図３、図５、図７及び図８に示す例では、アクチュエータ１４（１４Ｂ）は、パッド支持部２０に対して鉛直方向下向きに沿った力を加えるようになっている。また、図４に示す例では、アクチュエータ１４（１４Ｂ）は、パッド支持部２０に対して水平高に沿って第１付勢方向とは逆向きの力を加えるようになっている。そして、パッド支持部２０の第１付勢方向における位置は、第１付勢部材の付勢力と、アクチュエータ１４（１４Ｂ）によりパッド支持部２０に加えられる力とによって定まる。
よって、アクチュエータ１４（１４Ｂ）の制御により、パッド支持部２０を第１付勢方向において任意の位置まで動かすことができる。
【００５２】
幾つかの実施形態では、軸受装置１０は、第１付勢方向（又は第１’付勢方向）において第１付勢部材３２（又は第１付勢部材３２’）とはパッド支持部２０を挟んで反対側に設けられ、第１付勢方向（又は第１’付勢方向）とは逆向きの第２付勢方向（又は第２’付勢方向）にパッド支持部２０を付勢するように構成された第２付勢部材３８（又は第２付勢部材３８’）をさらに備える。そして、アクチュエータ１４（１４Ｃ）は、第２付勢部材３８（又は第２付勢部材３８’）を介して第２付勢方向（又は第２’付勢方向）に沿った力をパッド支持部２０に加えるように構成される。
【００５３】
例えば、図７及び図８に示す軸受装置１０は、鉛直方向上向きに沿った第１付勢方向にパッド支持部２０を付勢する第１付勢部材３２と、鉛直方向下向きに沿った第２付勢方向にパッド支持部２０を付勢する第２付勢部材３８とを備える。そして、アクチュエータ１４（１４Ｃ）は、第２付勢部材３８を介して第２付勢方向（鉛直方向下向き）に沿った力をパッド支持部２０に加える。
また、図６及び図８に示す軸受装置１０は、水平方向に沿った第１付勢方向（図８においては第１’付勢方向）にパッド支持部２０を付勢する第１付勢部材３２（図８においては第１付勢部材３２’）と、水平方向に沿って第１付勢方向（図８においては第１’付勢方向）とは逆向きの第２付勢方向（図８においては第２’付勢方向）にパッド支持部２０を付勢する第２付勢部材３８（図８においては第２付勢部材３８’）とを備える。そして、アクチュエータ１４（１４Ｃ，図８においては１４Ｃ’）は、第２付勢部材３８（図８においては第２付勢部材３８’）を介して第２付勢方向（図８においては第２’付勢方向）に沿った力をパッド支持部２０に加える。
【００５４】
回転機械の運転モードが変わること等により回転軸が偏心しようとすると、回転軸と軸受パッドとの間の距離が変化し、回転軸と軸受パッドとの間の油膜圧力が変化する。
この点、上述の構成では、パッド支持部２０を挟んで両側に第１付勢部材（３２，３２’）及び第２付勢部材（３８，３８’）が配置されており、パッド支持部２０は、これらの付勢部材を介して両側から緩やかに支持される。このため、回転軸３が偏心する際に生じる油膜圧力の変化に伴って、パッド支持部２０は該油膜圧力の変化に応じて第１付勢方向（又は第１’付勢方向）又は第２付勢方向（又は第２’付勢方向）において軸心Ｏの移動に対応して動く。回転軸３の偏心に伴うパッド支持部２０の移動の結果、パッド支持部２０が不動である場合に比べて、回転軸３の軸心Ｏのパッド支持部２０に対する相対移動量は減少する。よって、パッド支持部２０に対する回転軸３の軸心Ｏの位置の急激な変動を抑制し、回転軸３の振動の増大を防ぐことができる。
【００５５】
なお、図５及び図８に示す軸受装置１０では、パッド支持部２０は、スライダ３６によって水平方向に沿って移動可能であるとともに、鉛直方向に沿った付勢力を作用させる第１付勢部材３２によって鉛直方向に沿って移動可能である。このため、アクチュエータ１４により、パッド支持部２０を水平方向及び鉛直方向に沿った方向に移動可能であり、所望の位置により柔軟に移動させることができる。
【００５６】
第１付勢部材及び第２付勢部材としては、例えばバネを用いることができ、コイルばね、皿ばね、板ばね等、各種のバネを用いることができる。
【００５７】
アクチュエータ１４（１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｂ’，１４Ｃ，１４Ｃ’）としては、例えば、油圧シリンダ等の油圧機構を用いた油圧アクチュエータや、ピエゾ素子を用いたピエゾアクチュエータ等を用いることができる。
【００５８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【００５９】
例えば、上記実施形態では、軸受装置１０がピボット２２を備えたティルティングパッド軸受であり、回転軸３の軸心Ｏが一対の下部パッド１２ａ間の水平方向位置に存在するロードビットゥイーン型軸受である場合について説明したが、軸受装置１０は、回転軸３の周りに複数の軸受パッド１２を備えた軸受であればよい。
例えば、軸受装置１０は、軸受パッド１２の背面と支持環２４の内周面とが直接接し、両者の半径差によって軸受パッド１２が傾く構造のローリング方式のティルティングパッド軸受であってもよい。
また、軸受装置１０は、ロードビトゥイーン型の軸受とは異なり、回転軸３の真下に配設された軸受パッド１２で回転軸３の荷重を支持するロードオン型のパッド型軸受であってもよい。
【００６０】
また、本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【符号の説明】
【００６１】
１          蒸気タービン
２          タービン
３          回転軸
４          ロータ
５          タービン動翼
６          ケーシング
７          蒸気通路
８          蒸気入口
１０        軸受装置
１２        軸受パッド
１２ａ      下部パッド
１４        アクチュエータ
１６        駆動ポンプ
２０        パッド支持部
２２        ピボット
２４        支持環
２８        軸受台
３１        軸受箱
３２，３２’  第１付勢部材
３４        台座
３６        スライダ
３８，３８’  第２付勢部材
８２        安定領域
８４        遷移領域
８６        不安定領域
９０        記憶装置
９２        振動センサ
９４        温度センサ
１００      制御部
【図１】
0006677445.tif 000002
【図２】
0006677445.tif 000003
【図３】
0006677445.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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