(57)【要約】【課題】蒸気タービンロータ（２００）が提供される。【解決手段】ロータは、少なくとも１つの軸受セクション（２０２）と、少なくとも１つの端部（２３０）を有する蒸気通路セクション（２１４）とを含む。少なくとも１つの端部は更に、フランジ（２３８）とボア（２３４）とを有し、該フランジ及びボアは少なくとも１つの軸受セクションに結合されるよう構成される。【選択図】      図２
2009216094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの軸受セクション（２０２）と、
少なくとも１つの端部（２３０）を含む蒸気通路セクション（２１４）と
を備える蒸気タービンロータ（２００）であって、前記少なくとも１つの端部が更にフランジ（２３８）とボア（２３４）とを有し、前記フランジ及びボアが前記少なくとも１つの軸受セクションに結合されるように構成されている、蒸気タービンロータ（２００）。
【請求項２】
前記フランジが更に、円周方向に間隔を置いた複数の固定機構開口（２５０）と円周方向に間隔を置いた複数の整列機構開口（２５４）とを含む、請求項１記載の蒸気タービンロータ（２００）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの軸受セクション（２０２）が更に、
ロータ部（２６４）と、
前記ロータ部から同軸方向に延び且つ前記蒸気通路セクションボア（２３４）内に挿入されるように構成された締まり嵌め部（２６０）と、
前記ロータ部から半径方向外向きに延び且つ前記軸受セクションを前記蒸気通路セクションに固定するためのエリアを与えるように構成されたリム部（２６２）と、
を含む、請求項１記載の蒸気タービンロータ（２００）。
【請求項４】
前記リム部（２６２）が更に、
前記少なくとも１つの軸受セクション（２０２）を前記少なくとも１つの蒸気通路セクション（２１４）に結合するよう構成された固定システムと、
前記リム部が前記ロータの中心回転軸と実質的に軸方向及び同心状に整列するのを確実にするように構成された整列システムと、
前記ロータの振動を低減するよう構成されたバランスシステムと、
を含む、請求項３記載の蒸気タービンロータ（２００）。
【請求項５】
前記バランスシステムが更に、
前記リム部（２６２）の外側表面の周りで円周方向に間隔を置いて配置された少なくとも１つのバランスプラグアパーチャ（２８４）と、
少なくとも１つのバランスプラグ（２８６）と、
を含む、請求項４記載の蒸気タービンロータ（２００）。
【請求項６】
前記整列システムが更に、
前記リム部（２６２）の外側表面（２７８）の周りに円周方向に間隔を置いた少なくとも１つの整列機構開口（２５４）と、
少なくとも１つの整列機構（２５６）と、
を含む、請求項４記載の蒸気タービンロータ（２００）。
【請求項７】
前記固定システムが更に、
前記リム部（２６２）の外側表面（２７８）の周りに円周方向に間隔を置いて配置され、一次ボア深さと座ぐり深さとを有する少なくとも１つの開口（２５０）と、
ヘッドセクション（２１４）と本体セクション（２４３）とを更に有する少なくとも１つの固定具（２５２）と、
を含む、請求項４記載の蒸気タービンロータ（２００）。
【請求項８】
前記少なくとも１つの固定具（２５２）が、ヘッド部分（２４１）と本体部分（２４３）とを有し、軸受セクション（２０２）を蒸気通路セクション２１４に結合するよう構成されたボルトである、請求項７記載の蒸気タービンロータ（２００）。
【請求項９】
前記少なくとも１つの整列機構（２５６）が、第１の端部と相対する第２の端部とを有し、前記ロータの組立を可能にするよう構成された止め具である、請求項６記載の蒸気タービンロータ（２００）。
【請求項１０】
前記締まり嵌め部（２６０）が締まり嵌めにより蒸気通路セクション（２１４）に結合される、請求項２記載の蒸気タービンロータ（２００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、一般に蒸気タービンに関し、より詳細には、蒸気タービンで使用するロータ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
少なくとも一部の公知のロータは、ロータ結合端部、軸受領域、パッキング領域、及び蒸気通路セクションを含む単一の鍛造品として製作される。一般に、このようなロータを製作するのに使用される材料は、ロータの高温及び高圧領域における作動要件及び仕様によって決定付けられる。少なくとも一部の公知のロータでは、１２Ｃｒ鋼のような高性能鋼材が高温及び高圧領域における材料として使用され、これは、このタイプの材料がこのような作動条件において適切な強度及びクリープ性能を有することに起因する。しかしながら、ロータ全体をこうした鋼材から製造することは、高価で実用的でない可能性がある。
【０００３】
少なくとも一部の他の公知のロータは、複数の鍛造物から製作され、これらは、個々に且つ別個に製造されるロータ結合端部、軸受領域、パッキング領域、及び／又は蒸気通路セクションを含むことができる。複数の鍛造物にすることにより、ロータの各セクションにおいて異なる材料、より好適な材料、及び／又はコスト効果のある材料を使用できるようになる。具体的には、ロータの個々の構成要素が互いに機械的に結合される蒸気タービンロータにおいて、ロータ材料は、一般に、高圧領域及び低圧領域で予期される蒸気条件に基づいて選択される。低温及び／又は低圧領域に配置されるタービンロータ構成要素を製作するために、ＣｒＭｏＶ鋼のようなより低グレードの鋼材を用いることができる。次いで、各構成要素は作動用に互いに結合される。一部の公知のロータでは、構成要素は溶接プロセスを介して互いに結合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７１０１１４４号明細書
【特許文献２】米国特許第６４９９９４６号明細書
【特許文献３】米国特許第６４１９４５３号明細書
【特許文献４】米国特許第６３４４０９８号明細書
【特許文献５】米国特許第６２２４３３４号明細書
【特許文献６】米国特許第４５６６８１０号明細書
【特許文献７】米国特許出願第２００７０１１０５７０号明細書
【特許文献８】米国特許出願第２００７００７７１４６号明細書
【特許文献９】米国特許出願第２００６０２１６１４５号明細書
【特許文献１０】米国特許出願第２００４０２５３１０２号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様では、蒸気タービンロータが提供される。ロータは、少なくとも１つの結合セクションと、該少なくとも１つの結合セクションに軸方向に結合された少なくとも１つの軸受セクションと、フランジ及びボアを更に有する少なくとも１つの端部を備えた蒸気通路セクションとを含み、フランジ及びボアは少なくとも軸受セクションに結合されるように構成される。
【０００６】
別の態様において、タービンエンジンが提供される。エンジンは、タービンと、該タービンを貫通して軸方向に延びるロータとを含み、ロータは、少なくとも１つの軸受セクションと、該少なくとも１つの軸受セクションに軸方向に結合された少なくとも１つのパッキングセクションと、少なくとも１つの端部を有する蒸気通路セクションとを含み、少なくとも１つの端部が更にフランジ及びボアを有し、フランジ及びボアが少なくとも軸受セクションに結合されるように構成されている。
【０００７】
更に別の態様では、タービンロータを組み立てる方法が提供される。本方法は、ボア及びフランジが各端部で形成されるように少なくとも１つの端部を有する蒸気通路セクションを製作する段階と、第１の端部及び対向する第２の端部を有する少なくとも１つの軸受セクションを製作する段階と、を含み、各軸受セクションを製作する段階が更に、実質的に円筒形のロータ部を製作する段階と、締まり嵌め部をロータ部から同軸方向に延ばし且つ該締まり嵌め部を蒸気通路セクションボア内に挿入するように構成する段階と、リム部をロータ部から半径方向外向きに延ばし且つパッキングセクションを蒸気通路セクションに固定するためのエリアを与えるようリム部を構成する段階と、軸受セクションを少なくとも１つのパッキングセクションの第１の端部に結合する段階と、蒸気通路セクションを少なくとも１つのパッキングセクションに結合す段階とを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】例示的な対向流蒸気タービンエンジンの概略断面図。
【図２】図１に示す蒸気タービンで使用される例示的なロータの概略図。
【図３】図２に示すロータの一部の拡大概略図。
【図４】図３に示すロータの拡大端面図。
【図５】代替のテーパ付き締まり嵌めの拡大概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、高圧（ＨＰ）セクション１０２及び中圧（ＩＰ）セクション１０４を含む、例示的な対向流蒸気タービンエンジン１００の概略断面図である。ＨＰシェル又はケーシング１０６は、軸方向で上側ハーフセクション１０８及び下側ハーフセクション１１０にそれぞれ分けられる。同様に、ＩＰセル１１２は、軸方向で上側ハーフセクション１１４及び下側ハーフセクション１１６にそれぞれ分けられる。例示的な実施形態において、シェル１０６及び１１２は内側ケーシングである。或いは、シェル１０６及び１１２は外側ケーシングである。ＨＰセクション１０２とＩＰセクション１０４との間に位置付けられる中央セクション１１８は、高圧蒸気入口１２０と、中圧蒸気入口１２２とを含む。ケーシング１０６及び１１２内には、ＨＰセクション１０２及びＩＰセクション１０４がそれぞれ、ジャーナル軸受１２６及び１２８により支持された単一の軸受スパンで構成されている。各ジャーナル軸受１２６及び１２８それぞれの内寄りに蒸気シール装置１３０及び１３２が配置される。
【００１０】
例示的な実施形態では、環状セクションディバイダ１３４が中央セクション１１８からロータシャフト１４０に向けて軸方向内向きに延びており、該ロータシャフト１４０は、ＨＰセクション１０２とＩＰセクション１０４との間に延びている。より具体的には、ディバイダ１３４は、第１のＨＰ段入口ノズル１３６と第１のＩＰ段入口ノズル１３８との間でロータシャフト１４０の一部分の周りに円周方向に延びる。ディバイダ１３４は、パッキングケーシング１４４内に定められたチャネル１４２内に受けられる。より具体的には、チャネル１４２は、パッキングケーシング１４４の外周部の周りでパッキングケーシング１４４内に半径方向に延びて、チャネル１４２の中央開口が半径方向外向きに面するようになったＣ字形チャネルである。
【００１１】
作動中、高圧蒸気入口１２０は、例えば焼成ボイラ（図１には図示せず）などの蒸気源から高圧／高温蒸気を受ける。蒸気は、入口ノズル１３８からＨＰセクション１０２を通って送られ、ＨＰセクション１０２において、ロータシャフト１４０に結合された複数のタービンブレードすなわちバケット（図１には図示せず）により蒸気から仕事が抽出されて、ロータシャフト１４０を回転させる。バケットの各セットは、関連するバケットに蒸気を送るのを可能にする対応するステータ組立体（図１には図示せず）を含む。蒸気は、ＨＰセクション１０２から流出してボイラに戻され、該ボイラにおいて再熱される。再熱蒸気は次に、中圧蒸気入口１２２に送られ、ＨＰセクション１０２に流入する蒸気よりも低い圧力であるがＨＰセクション１０２に流入する蒸気の温度とほぼ等しい温度で、入口ノズル１３８を介してＩＰセクション１０４に戻される。ＩＰセクション１０４内において、ＨＰセクション１０２で使用した方式と実質的に同様の方式で回転及び固定構成部品からなるシステムを用いて蒸気から仕事が抽出される。従って、ＨＰセクション１０２内の作動圧力はＩＰセクション１０４内の作動圧力よりも高く、ＨＰセクション１０２内の蒸気は、該ＨＰセクション１０２とＩＰセクション１０４との間に生じる可能性がある漏洩通路を通してＩＰセクション１０４に向って流れる傾向を持つようになる。
【００１２】
この例示的な実施形態では、蒸気タービン１００は、対向流型高圧及び中圧蒸気タービン複合装置である。或いは、蒸気タービン１００は、限定ではないが、低圧タービンを含むあらゆる個々のタービンで使用することができる。加えて、本発明は、対向流蒸気タービンでの使用に限定されるものではなく、限定ではないが、単流及び複流蒸気タービンを含む蒸気タービン構成でも使用することができる。更に、本発明は、蒸気タービンに限定されるものではなく、ガスタービンでも使用することができる。
【００１３】
図２は、蒸気タービン１００（図１に示す）で使用することができる例示的なロータ２００の概略図である。図３は、ロータ２００の一部の拡大概略図、図４は図３に示すロータ２００の拡大端面図である。具体的には、この例示的な実施形態では、ロータ２００は、ＩＰセクション１０４を貫通して延びるロータシャフト１４０（図１に示す）の一部分を形成する。例示的な実施形態では、同様のロータ部（図示せず）がロータ２００からＨＰセクション１０２を貫通して延びる。代替の実施形態では、ロータ２００は単流蒸気タービンで独立して使用される。別の実施形態では、ロータ２００は複流蒸気タービンで使用される。ロータ２００は、第１の軸受セクション２０２と第２の軸受セクション２１２とを含む。蒸気通路セクション２１４が軸受セクション２０２と２１２との間に延びる。
【００１４】
例示的な実施形態では、蒸気通路セクション２１４は、締まり嵌めにより第１の軸受セクション２０２及び第２の軸受セクション２１２に結合される。具体的には、例示的な実施形態において、蒸気通路セクション２１４は、以下でより詳細に説明するように、該セクションをボルト結合して焼嵌めすることにより軸受セクション２０２及び２１２に結合される。蒸気通路セクション２１４は、単一の一体部片から機械加工された複数のホイール２２０を含む。例示的な実施形態では、ホイール２２０は、蒸気タービンでの使用に好適な合金鋼又は他のあらゆる材料から鍛造される。例示的な実施形態では、９つのホイール２２０が図示されている。代替の実施形態では、蒸気通路セクション２１４は、ロータ２００が本明細書に記載するような役割を果たすことを可能にするあらゆる好適な数のロータ２２０を含むことができる。具体的には、例示的な実施形態において、各ホイール２２０は、蒸気通路セクション２１４の段を形成している。代替の実施形態では、蒸気通路セクション２１４の各段は、ロータ２００が本明細書に記載するような役割を果たすことを可能にするホイール２２０の群を含む。このような実施形態では、ホイール２２０の各群は、ロータ２００が本明細書に記載するような役割を果たすことを可能にするあらゆる好適な数のホイール２２０を含む。更に、このような実施形態では、各ホイール２２０は、上流側部材２２２と下流側部材２２４とを含む。具体的には、上流側部材２２２は、複数の翼形部（図示せず）を含み、下流側部材２２４は、ステータ組立体が位置付けられる空間を翼形部間に形成するような向きにされる。例示的な実施形態では、各ホイール２２０の下流側部材２２４は、隣接するホイール２２０の上流側部材２２２に対して結合される。
【００１５】
蒸気通路セクション２１４は、第１の端部２３０と相対する第２の端部２３２とで形成される。端部２３０は、少なくとも部分的に形成され、且つ軸受セクション２０２を受けるような大きさにされたボア２３４と共に形成される。同様に、端部２３２は、少なくとも部分的に形成され、且つ軸受セクション２１２を受けるような大きさにされたボア２３６と共に形成される。各ボア２３４及び２３６は、端部２３０から内側表面２３１に延びて、更に半径方向表面２４２により定められる長さＬ1を有する。例示的な実施形態において、端部２３０は半径Ｒ1を有し、ボア２３４は半径Ｒ1よりも小さい半径Ｒ2を有し、フランジ２３８がボア２３４の周りを円周方向に延びるようになる。同様に、端部２３２は半径Ｒ3を有し、ボア２３６は、Ｒ3よりも小さい半径Ｒ2を有し、フランジ２４０がボア２３６の周りを円周方向に延びるようになる。
【００１６】
例示的な実施形態において、各フランジ２３８及び２４０には、円周方向に間隔を置いた複数の開口２５０が形成されている。各開口２５０は、端部２３０及び２３２それぞれに形成されており、固定機構２５２を受けるような大きさにされた直径Ｄ1を有する。各開口２５０は、タービン１００の回転軸に対して測定された半径Ｒ4に定められる中心２５３を有する。例示的な実施形態において、各固定機構２５２は、ヘッド部分２４１と本体部分２４３とを有し、
軸受セクション２０２及び２１２を蒸気通路セクション２１４に結合するように構成されたボルトである。
【００１７】
各フランジ２３８及び２４０にはまた、円周方向に間隔を置いた複数の開口２５４が形成されている。各開口２５４は、端部２３０及び２３２それぞれ内に形成されており、固定機構２５６を受けるような大きさにされた直径Ｄ2を有する。例示的な実施形態において、各整列機構２５６は、第１の端部（図示せず）と相対する第２の端部（図示せず）とを含み、ロータ２００の組立を容易にする止め具である。更に、各開口２５４は、タービン１００の回転軸に対して測定された半径Ｒ4に定められる中心２５５を有する。例示的な実施形態において、円周方向に隣接する開口２５０の各ペアの間に少なくとも１つの開口２５４が定められる。
【００１８】
軸受セクション２０２は、蒸気通路セクション２１４に結合される。例示的な実施形態において、第１の軸受セクション２０２は、蒸気タービンでの使用に好適な合金鋼又は他のあらゆる材料の単一片から鍛造される。代替の実施形態では、第１の軸受セクション２０２は、個々の構成要素から鍛造され、限定ではないが、ボルト結合、ねじ結合、溶接、ろう付け、摩擦嵌め及び／又は焼嵌めのようなあらゆる好適な結合方法を使用して互いに結合される。
【００１９】
例示的な実施形態において、軸受セクション２０２は、蒸気通路セクション２１４のボア２３４に挿入されるような大きさ及び形状にされる。同様に、軸受セクション２０２は、蒸気通路セクション２１６のボア２３４に挿入されるような大きさ及び形状にされる。具体的に、例示的な実施形態において、各軸受セクション２０２及び２１２は、締まり嵌め部２６０、リム部２６２、及びロータ部２６４を含む。各締まり嵌め部２６０及びボア２３４は締まり嵌め（すなわち摩擦嵌め）により互いに結合され、締まり嵌め部２６０が及びタービン１００の回転軸に対して軸方向且つほぼ同心状に整列されるようになる。具体的には、各締まり嵌め部２６０は、ボア半径方向表面２４２と組み合わされる外側表面を含む。
【００２０】
各リム部２６２は、締まり嵌め部２６０とロータ部２６４との間に延びて、締まり嵌め部半径Ｒ6よりも大きい半径Ｒ5を有する。例示的な実施形態において、半径Ｒ5は蒸気通路セクション端部２３０の半径Ｒ1にほぼ等しい。具体的には、各リム部２６２は、タービン１００の回転軸に対して軸方向且つほぼ同心状に整列される。各リム部２６２は、上流側表面２７０及び下流側表面２７２を含む。長さＬ2が表面２７０及び２７２との間に定められる。例示的な実施形態において、長さＬ2は、締まり嵌め部長さＬ1よりも短い。各表面２７０は蒸気セクション端部２３０に対して接触する。更に、例示的な実施形態において、各リム部２６２はテーパ付き表面２７８を含む。
【００２１】
例示的な実施形態において、各リム部２６２には、複数の円周方向に間隔を置いた開口２８０が形成される。各開口２８０は、上流側表面２７０と下流側表面２７２との間に延び、各開口２８０は、タービン１００の中心回転軸に対して半径Ｒ4に定められる中心２８３を有する。例示的な実施形態において、各開口２８０は、開口２８０が直径Ｄ３と該直径Ｄ３よりも小さい貫通直径Ｄ１とを有するように座ぐり加工される。各開口２８０は、少なくとも１つの固定機構２５２を受けるような大きさにされ、各固定機構２５２のヘッド部２４１が蒸気通路セクション２１４の端部２３０とほぼ同一平面になるまで、各固定機構２５２が上流側表面２７０を通って各開口２８０に挿入されるようにする。ロータ２００の組立中、各開口２８０は、各開口２５０とほぼ同心状に整列され、少なくとも１つの固定機構２５２を少なくとも１つの開口２５０及び少なくとも１つの開口２８０を貫通して挿入し、セクション２０２と２１４とを互いに結合することができる。
【００２２】
各リム部２６２にはまた、円周方向に間隔を置いた複数の開口２８２が形成される。各開口２８２は、上流側表面２７０と下流側表面２７２との間に延びて、タービン１００の回転中心に対して半径Ｒ4で形成された中心２８５を有する。例示的な実施形態において、少なくとも１つの開口２８２が、円周方向に隣接する開口２８０の各ペア間に形成される。例示的な実施形態において、開口２８２は、少なくとも１つの整列機構２５６を受けるような大きさにされた直径Ｄ2を有する。組立中、開口２８２は、開口２５４とほぼ同心状に整列され、少なくとも１つの整列機構２５６が、少なくとも１つの開口２８２及び少なくとも１つの開口２５４を貫通して挿入され、セクション２０２及び２１４の整列を可能にすることができるようになる。各整列機構２５６は、整列機構の第２の端部（図示せず）が蒸気通路セクション２１４の端部２３０とほぼ同一平面になるまで、上流側表面２７０を貫通して各開口２８２に挿入される。
【００２３】
各リム部２６２にはまた、円周方向に間隔を置いた複数のアパーチャが形成される。各アパーチャ２８４は、少なくとも１つのバランスプラグ２８６を受けるような大きさ及び向きにされる。各アパーチャ２８４は、表面２７８から長さＬ3を延び、タービン１００の中心回転軸に対して角度θで配向される。更に、例示的な実施形態において、各アパーチャ２８４は、少なくとも１つの開口２８０及び２８２の間に位置付けられる。
【００２４】
例示的な実施形態において、締まり嵌め部２６０は、ロータ部２６４から実質的に同軸で延びており、蒸気通路セクションボア２３４及び２３６に挿入されるような大きさ及び向きにされる。加えて、例示的な実施形態において、リム部２６２は、ロータ部２６４から半径方向外向きに延びて、軸受セクション２０２を蒸気通路セクション２１４に固定するためのエリアを与える。各ロータ部２６４は、軸受セクション２０２及び２１２から延びて、これにそれぞれ結合される。具体的には、例示的な実施形態において、ロータ部２６４は、半径Ｒ1よりも小さく半径Ｒ2よりも大きな半径Ｒ7を有する。
【００２５】
ロータ２００の組立中、軸受セクション２０２及び２１２は、図３に示すように締まり嵌めにより蒸気通路セクション２１４のそれぞれの端部（２３０及び２３２）に結合される。少なくとも１つの整列機構２５６は、組立を容易にするため及びセクション２０２及び２１２とセクション２１４との整列を可能にするために、少なくとも１つの開口２５４内に少なくとも部分的に挿入される。例示的な実施形態において、表面２３１及び２６３が接触していない間、締まり嵌め部２６０は、リム部上流側表面２７０が蒸気通路セクション端部２３０に実質的に隣接するまでボア２３４内に挿入される。
【００２６】
同様に、表面２３１及び２６３が互いに接触していない間、締まり嵌め部２６０は、リム部上流側表面２７０が蒸気通路セクション端部２３０に実質的に隣接するまでボア２３６内に挿入される。締まり嵌め部２６０がボア２３４内に挿入されると、開口２５０は開口２８０とほぼ同心状に整列され、開口２５４は開口２８２と軸方向に整列される。その後、整列機構２５６が開口２８２を通って開口２５４内に挿入される。
【００２７】
少なくとも１つの固定機構２５２が各開口２５０及び２８０に挿入される。具体的には、本体部分２４３は、ヘッド部分２４１が下流側表面２７０と実質的に同一平面になるまで開口２５０及び２８０を通って挿入される。更に、例示的な実施形態において、バランスプラグ２８６は、ロータ２００のバランス調整を可能にするために各アパーチャ２８４内に挿入される。或いは、ロータ２００が本明細書に記載するような役割を果たすことを可能にするようなあらゆる数のバランスプラグ２８６をアパーチャ２８４内に挿入することができる。
【００２８】
或いは図５に示すように、テーパ付き締まり嵌めを用いて、軸受セクション２０２の蒸気通路セクション２１４への結合を可能にすることができる。蒸気通路セクション２１４は、第１の端部２３０と相対する第２の端部２３２とを有する。端部２３０には、軸受セクション２０２を受けるような大きさにされたボア２３４が形成されている。同様に、端部２３２には、軸受セクション２１２を受けるような大きさにされたボア２３６が形成されている。更に、各ボア２３４及び２３６は、タービン１００の回転軸と実質的に同心状に整列される。各ボア２３４及び２３６は、端部２３０から表面２３１に延びる長さＬ1を有し、更に半径方向表面２４２により定められる。例示的な実施形態において、端部２３０は半径Ｒ1を有し、ボア２３４は、半径Ｒ1よりも小さい外側半径Ｒ8を有し、フランジ２３８がボア２３４の周りを円周方向に延びるようになる。同様に、端部２３２は半径Ｒ3を有し、ボア２３６は、半径Ｒ3よりも小さい半径Ｒ8を有し、フランジ２４０がボア２３６の周りを円周方向に延びるようになる。更に代替の実施形態において、各ボア２３４及び２３６は、Ｌ1に沿って減少する半径を有し、ボア表面２６３がＲ8よりも小さい半径Ｒ9を有するようになる。ロータ２００の組立中、軸受セクション２０２及び２１２は、テーパ付き締まり嵌めにより蒸気通路セクション２１４のそれぞれの端部２３０及び２３２に結合され、例えば本明細書で記載した方法を用いて締結される。
【００２９】
蒸気タービンロータの例示的な実施形態を上記で詳細に説明した。上述の蒸気タービンロータ及びこのようなロータを製作する方法により、複数の鍛造物と、個々に且つ別個に製造されたロータ端部、軸受領域、及び蒸気通路セクション含むことができる複数の構成要素とからロータを製作できるようにすると共に、こうした複数の鍛造ロータにはめ込み溶接する必要性が排除される。加えて、本明細書に記載の方法により、高温高圧領域外にあるロータ構成要素の製作をより低コストにすることが可能になり、こうした領域において低グレードの材料を用いることができるようにする。
【００３０】
本明細書で使用する場合、単数形で記載された及び不定冠詞が付加された段階又はステップは、このような排除が明確に示していない限り、複数のこのような段階又はステップを排除するものではないことを理解されたい。更に、本発明の「１つの実施形態」という表現は、記載した特徴を更に組み込んだ付加的な実施形態の存在を排除するものとして解釈されることを意図するものでない。
【００３１】
本明細書に記載した装置及び方法は、蒸気タービン用のロータの製作に関して説明しているが、本装置及び方法は、ロータ又は蒸気タービンに限定されるものではないことを理解されたい。同様に、例示したロータ構成要素は、本明細書に記載した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、ロータの構成要素は、本明細書に記載した他の構成要素から独立して別個に利用することができる。
【００３２】
様々な特定の実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明が請求項の技術思想及び範囲内の改良で実施することができることは当業者には理解されるであろう。
【符号の説明】
【００３３】
２００  ロータ
２０２  第１の軸受セクション
２１２  第２の軸受セクション
２１４  蒸気通路セクション
２２０  ホイール
２２２  上流側部材
２２４  下流側部材
２３０  第１の端部
２３１  内側表面
２３２  第２の端部
２３４  ボア
２３６  ボア
２３８  フランジ
２４０  フランジ
２５０  開口
【図１】
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【図２】
2009216094.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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