JP2015175356A - シール構造、動翼、及び回転機械 - Google Patents

Abstract

【課題】励振力が変動しても、高いロバスト性で振動を減衰できるシール構造を提供する。
【解決手段】シール構造は、回転軸を中心に回転可能な軸部材にそれぞれ接続され、回転軸の周方向に関して隣り合う第１動翼と第２動翼との間に配置される。シール構造は、第１動翼と前記第２動翼との間の第１空間に移動可能に配置され、軸部材の回転において、第１接触力で第１空間に面する第１接触面と接触する第１接触部材と、第１動翼と第２動翼との間の第２空間に移動可能に配置され、軸部材の回転において、第１接触力とは異なる第２接触力で前記第２空間に面する第２接触面と接触する第２接触部材と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、シール構造、動翼、及び回転機械に関する。

蒸気タービンは、動翼を有するロータと、ロータの周囲に配置され、静翼を有するステータとを備えている。動翼の振動は疲労破壊をもたらす可能性がある。そのため、動翼が振動した場合、その振動を減衰することが望まれる。動翼の振動を減衰する技術として摩擦ダンパが知られている。摩擦ダンパは、部材の摩擦を利用して動翼の振動を減衰する。摩擦ダンパとして、シール構造の摩擦を利用したもの、又はシュラウドの摩擦を利用したものなどが知られている。動翼の先端に設けられたシュラウドの摩擦を利用して動翼の振動を減衰する技術が特許文献１に開示されている。

特開平１１−０１３４０１号公報

動翼は励振力の作用により振動する。励振力は、例えば、蒸気の流れ、及びロータの回転速度のような不確定要素に起因する。そのため、摩擦ダンパの構造によっては、振動を十分に減衰できない可能性がある。

本発明の態様は、励振力が変動しても、高いロバスト性で振動を減衰できるシール構造、動翼、及び回転機械を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、回転軸を中心に回転可能な軸部材にそれぞれ接続され、前記回転軸の周方向に関して隣り合う第１動翼と第２動翼との間に配置されるシール構造であって、前記第１動翼と前記第２動翼との間の第１空間に移動可能に配置され、前記軸部材の回転において、第１接触力で前記第１空間に面する第１接触面と接触する第１接触部材と、前記第１動翼と前記第２動翼との間の第２空間に移動可能に配置され、前記軸部材の回転において、前記第１接触力とは異なる第２接触力で前記第２空間に面する第２接触面と接触する第２接触部材と、を備えるシール構造を提供する。

本発明の第２の態様は、回転軸を中心に回転可能な軸部材と、前記軸部材に接続される第１動翼と、前記回転軸の周方向に関して前記第１動翼の隣に配置され、前記軸部材に接続される第２動翼と、前記第１動翼と前記第２動翼との間に配置される第１の態様のシール構造と、を備える動翼を提供する。

本発明の第３の態様は、第２の態様の動翼を備える回転機械を提供する。

本発明の態様によれば、励振力が変動しても、高いロバスト性で振動を減衰できる。

図１は、第１実施形態に係る回転機械の一例を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る動翼の一例を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る回転機械の一部を示す図である。 図４は、第１実施形態に係るプラットフォームの一例を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図６は、第１実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図７は、第１実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図８は、第１実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図９は、摩擦係数と等価摩擦係数との関係の一例を示す図である。 図１０は、第１実施形態に係る接触部材を有する動翼の振動特性の一例を示す図である。 図１１は、第１実施形態に係る接触部材を有する動翼の振動特性の一例を示す図である。 図１２は、第１実施形態に係る動翼及び接触部材の一部を示す図である。 図１３は、第１実施形態に係る動翼及び接触部材の一部を示す図である。 図１４は、第２実施形態に係る回転機械の一部を示す図である。 図１５は、第２実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図１６は、第２実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図１７は、第３実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図１８は、第３実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図１９は、第４実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図２０は、第４実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図２１は、第５実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図２２は、第５実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図２３は、第６実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。 図２４は、第６実施形態に係る接触部材の一例を示す図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。また、以下で説明する実施形態における構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る回転機械１の一例を模式的に示す図である。本実施形態においては、回転機械１が蒸気タービンである例について説明する。なお、回転機械１はガスタービンでもよいし、圧縮機でもよい。

図１に示すように、蒸気タービン１は、回転軸ＡＸを中心に回転可能なロータ２と、ロータ２の周囲に配置されるステータ３とを備えている。ロータ２は、回転軸ＡＸを中心に回転可能な軸部材４と、軸部材４に接続される複数の動翼５とを有する。ステータ３は、ケーシング６と、ケーシング６に設けられた静翼７とを有する。

ロータ２は、軸受８を介してケーシング６に回転可能に支持される。ロータ２の少なくとも一部は、ケーシング６の内側に配置される。動翼５は、ロータディスク９を介して軸部材４と接続される。動翼５は、回転軸ＡＸの周方向に複数配置される。また、動翼５は、回転軸ＡＸと平行な方向に複数段配置される。

静翼７は、回転軸ＡＸの周方向に複数配置される。また、静翼７は、回転軸ＡＸと平行な方向に複数段配置される。動翼５は、回転軸ＡＸと平行な方向に関して所定間隔で複数段配置される。静翼７は、回転軸ＡＸと平行な方向に関して動翼５の間に配置されるように複数段配置される。

ケーシング６は、動翼５及び静翼７が配置される蒸気通路１０と、蒸気通路１０に蒸気を供給する蒸気供給口１１と、蒸気通路１０の蒸気を排出する蒸気排出口１２とを有する。蒸気供給口１１から供給された蒸気は、動翼５及び静翼７と接触しながら、蒸気通路１０を流れる。蒸気が動翼５と接触すると、ロータ２が中心軸ＡＸを中心に回転する。ロータ２が回転すると、軸部材４と接続された発電機が駆動される。蒸気通路１０を流れた蒸気は、蒸気排出口１２から排出される。

以下の説明においては、蒸気によりロータ２が回転している期間を適宜、回転期間、と称し、ロータ２が回転していない期間を適宜、非回転期間、と称する。回転期間は、蒸気タービン１が稼働している運転期間を含む。非回転期間は、蒸気タービン１が稼動していない非運転期間を含む。

図２は、本実施形態に係る動翼５の一例を示す斜視図である。図３は、ロータ２の一部を示す図である。図２及び図３に示すように、動翼５は、ロータディスク９を介して軸部材４に接続される翼根１３と、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して翼根１３の外側に配置されるプラットフォーム１４と、回転軸ＡＸに対する放射方向に関してプラットフォーム１４の外側に配置される翼部１５とを有する。翼根１３は、ロータディスク９の溝９Ｍに配置される。ロータディスク９と翼根１３とが固定される。プラットフォーム１４は、翼根１３と翼部１５とを結ぶように設けられる。プラットフォーム１４は、翼部１５を支持する。

図３に示すように、動翼５は、回転軸ＡＸの周方向に複数配置される。隣り合う動翼５の間に、動翼５に接触するように接触部材２０が設けられる。接触部材２０は、円柱状（ピン状）の部材である。接触部材２０は、ロータ２（軸部材４）の回転期間において、動翼５の振動を減衰するダンパピンとして機能する。また、接触部材２０は、翼根１３側の空間と翼部１５側の空間との気体の流通を抑制するシール構造（シールピン）として機能する。

以下の説明においては、便宜上、回転軸ＡＸの周方向に配置される複数の動翼５のうち、２つの動翼５について説明する。一方の動翼５を適宜、第１動翼５１、と称し、回転軸ＡＸの周方向に関して第１動翼５１の隣に配置される動翼５を適宜、第２動翼５２、と称する。第１動翼５１と第２動翼５２とは、回転軸ＡＸの周方向に関して隣り合う。本実施形態において、第１動翼５１と第２動翼５２とは、実質的に同一の構造である。

接触部材２０は、第１動翼５１のプラットフォーム１４と、第２動翼５２のプラットフォーム１４との間に配置される。第１動翼５１のプラットフォーム１４は、第２動翼５２のプラットフォーム１４と対向する側面１６を有する。第２動翼５２のプラットフォーム１４は、第１動翼５１のプラットフォーム１４と対向する側面１７を有する。第１動翼５１のプラットフォーム１４と第２動翼５２のプラットフォーム１４とは接触せず、間隙を介して対向する。以下の説明において、第１動翼５１のプラットフォーム１４を適宜、第１プラットフォーム１４１、と称し、第２動翼５２のプラットフォーム１４を適宜、第２プラットフォーム１４２、と称する。

図４は、本実施形態に係る第２プラットフォーム１４２の側面１７の一例を示す図である。図４に示すように、側面１７に凹部（溝部）３０が設けられる。凹部３０は、回転軸ＡＸと平行な方向に長い。接触部材２０の少なくとも一部は、凹部３０に配置される。

本実施形態においては、第１動翼５１と第２動翼５２との間において、接触部材２０は４つ設けられる。以下の説明においては、４つの接触部材２０のそれぞれを適宜、第１接触部材２１、第２接触部材２２、第３接触部材２３、及び第４接触部材２４、と称する。本実施形態において、第１接触部材２１と第２接触部材２２と第３接触部材２３と第４接触部材２４とは、実質的に同一の構造（大きさ及び外形）である。

図５は、第１プラットフォーム１４１と第２プラットフォーム１４２との間に配置された第１接触部材２１の一例を示す断面図である。図５に示すように、第１接触部材２１は、第１動翼５１（第１プラットフォーム１４１）と第２動翼５２（第２プラットフォーム１４２）との間の第１空間４１に移動可能に配置される。第１空間４１は、第１プラットフォーム１４１に設けられた側面１６と、第２プラットフォーム１４２に設けられた凹部３０の内面との間の空間を含む。以下の説明においては、第１空間４１に面する凹部３０の内面を適宜、内面３１、と称する。

第１空間４１は、側面１６及び内面３１によって規定される。側面１６及び内面３１は、第１空間４１に面する。第１接触部材２１は、側面１６及び凹部３０の内面３１の少なくとも一部と接触可能である。側面１６及び内面３１は、第１接触部材２１を接触可能な第１接触面である。

内面３１は、側面１６と実質的に平行な垂直面３１Ｖと、垂直面３１Ｖに対して傾斜する斜面３１Ｓとを含む。側面１６と垂直面３１Ｖとは間隙を介して対向する。側面１６及び垂直面３１Ｖは、回転軸ＡＸに対する放射方向に沿うように配置される。斜面（第２面）３１Ｓは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって側面（第１面）１６との距離が小さくなるように第２動翼５２に設けられている。斜面３１Ｓは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって側面１６に近づくように傾斜する。

本実施形態において、側面１６と斜面３１Ｓとがなす角度は、θ１である。回転軸ＡＸの接線と斜面３１Ｓとがなす角度は、θａである。本実施形態において、角度θ１と角度θａとの和は、ほぼ９０度である。

第１接触部材２１は、第１空間４１に移動可能に配置される。ロータ２が回転すると、第１接触部材２１に遠心力ＣＦが作用する。遠心力ＣＦにより、第１接触部材２１は、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に移動する。図５に示すように、第１接触部材２１は、側面１６及び斜面３１Ｓの両方に接触して、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側への移動を規制される。

また、遠心力ＣＦの作用により、第１接触部材２１に対して側面１６から反力Ｎａ１が作用する。また、遠心力ＣＦの作用により、第１接触部材２１に対して斜面３１Ｓから反力Ｎｂ１が作用する。

図６は、第１プラットフォーム１４１と第２プラットフォーム１４２との間に配置された第２接触部材２２の一例を示す断面図である。図６に示すように、第２接触部材２２は、第１動翼５１（第１プラットフォーム１４１）と第２動翼５２（第２プラットフォーム１４２）との間の第２空間４２に移動可能に配置される。第２空間４２は、第１プラットフォーム１４１に設けられた側面１６と、第２プラットフォーム１４２に設けられた凹部３０の内面との間の空間を含む。以下の説明においては、第２空間４２に面する凹部３０の内面を適宜、内面３２、と称する。

第２空間４２は、側面１６及び内面３２によって規定される。側面１６及び内面３２は、第２空間４２に面する。第２接触部材２２は、側面１６及び凹部３０の内面３２の少なくとも一部と接触可能である。側面１６及び内面３２は、第２接触部材２２を接触可能な第２接触面である。

内面３２は、側面１６と実質的に平行な垂直面３２Ｖと、垂直面３２Ｖに対して傾斜する斜面３２Ｓとを含む。側面１６と垂直面３２Ｖとは間隙を介して対向する。側面１６及び垂直面３２Ｖは、回転軸ＡＸに対する放射方向に沿うように配置される。斜面（第４面）３２Ｓは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって側面（第３面）１６との距離が小さくなるように第２動翼５２に設けられている。斜面３２Ｓは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって側面１６に近づくように傾斜する。

本実施形態において、側面１６と斜面３２Ｓとがなす角度は、θ２である。回転軸ＡＸの接線と斜面３２Ｓとがなす角度は、θｂである。本実施形態において、角度θ２と角度θｂとの和は、ほぼ９０度である。

第２接触部材２２は、第２空間４２に移動可能に配置される。ロータ２が回転すると、第２接触部材２２に遠心力ＣＦが作用する。遠心力ＣＦにより、第２接触部材２２は、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に移動する。図６に示すように、第２接触部材２２は、側面１６及び斜面３２Ｓの両方に接触して、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側への移動を規制される。

また、遠心力ＣＦの作用により、第２接触部材２２に対して側面１６から反力Ｎａ２が作用する。また、遠心力ＣＦの作用により、第２接触部材２２に対して斜面３２Ｓから反力Ｎｂ２が作用する。

図７は、第１プラットフォーム１４１と第２プラットフォーム１４２との間に配置された第３接触部材２３の一例を示す断面図である。図７に示すように、第３接触部材２３は、第１動翼５１（第１プラットフォーム１４１）と第２動翼５２（第２プラットフォーム１４２）との間の第３空間４３に移動可能に配置される。第３空間４３は、第１プラットフォーム１４１に設けられた側面１６と、第２プラットフォーム１４２に設けられた凹部３０の内面との間の空間を含む。以下の説明においては、第３空間４３に面する凹部３０の内面を適宜、内面３３、と称する。

第３空間４３は、側面１６及び内面３３によって規定される。側面１６及び内面３３は、第３空間４３に面する。第３接触部材２３は、側面１６及び凹部３０の内面３３の少なくとも一部と接触可能である。側面１６及び内面３３は、第３接触部材２３を接触可能な第３接触面である。

内面３３は、側面１６と実質的に平行な垂直面３３Ｖと、垂直面３３Ｖに対して傾斜する斜面３３Ｓとを含む。側面１６と垂直面３３Ｖとは間隙を介して対向する。側面１６及び垂直面３３Ｖは、回転軸ＡＸに対する放射方向に沿うように配置される。斜面３３Ｓは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって側面１６との距離が小さくなるように第２動翼５２に設けられている。斜面３３Ｓは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって側面１６に近づくように傾斜する。

本実施形態において、側面１６と斜面３３Ｓとがなす角度は、θ３である。回転軸ＡＸの接線と斜面３３Ｓとがなす角度は、θｃである。本実施形態において、角度θ３と角度θｃとの和は、ほぼ９０度である。

第３接触部材２３は、第３空間４３に移動可能に配置される。ロータ２が回転すると、第３接触部材２３に遠心力ＣＦが作用する。遠心力ＣＦにより、第３接触部材２３は、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に移動する。図７に示すように、第３接触部材２３は、側面１６及び斜面３３Ｓの両方に接触して、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側への移動を規制される。

また、遠心力ＣＦの作用により、第３接触部材２３に対して側面１６から反力Ｎａ３が作用する。また、遠心力ＣＦの作用により、第３接触部材２３に対して斜面３３Ｓから反力Ｎｂ３が作用する。

図８は、第１プラットフォーム１４１と第２プラットフォーム１４２との間に配置された第４接触部材２４の一例を示す断面図である。図８に示すように、第４接触部材２４は、第１動翼５１（第１プラットフォーム１４１）と第２動翼５２（第２プラットフォーム１４２）との間の第４空間４４に移動可能に配置される。第４空間４４は、第１プラットフォーム１４１に設けられた側面１６と、第２プラットフォーム１４２に設けられた凹部３０の内面との間の空間を含む。以下の説明においては、第４空間４４に面する凹部３０の内面を適宜、内面３４、と称する。

第４空間４４は、側面１６及び内面３４によって規定される。側面１６及び内面３４は、第４空間４４に面する。第４接触部材２４は、側面１６及び凹部３０の内面３４の少なくとも一部と接触可能である。側面１６及び内面３４は、第４接触部材２４を接触可能な第４接触面である。

内面３４は、側面１６と実質的に平行な垂直面３４Ｖと、垂直面３４Ｖに対して傾斜する斜面３４Ｓとを含む。側面１６と垂直面３４Ｖとは間隙を介して対向する。側面１６及び垂直面３４Ｖは、回転軸ＡＸに対する放射方向に沿うように配置される。斜面３４Ｓは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって側面１６との距離が小さくなるように第２動翼５２に設けられている。斜面３４Ｓは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって側面１６に近づくように傾斜する。

本実施形態において、側面１６と斜面３４Ｓとがなす角度は、θ４である。回転軸ＡＸの接線と斜面３４Ｓとがなす角度は、θｄである。本実施形態において、角度θ４と角度θｄとの和は、ほぼ９０度である。

第４接触部材２４は、第４空間４４に移動可能に配置される。ロータ２が回転すると、第４接触部材２４に遠心力ＣＦが作用する。遠心力ＣＦにより、第４接触部材２４は、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に移動する。図８に示すように、第４接触部材２４は、側面１６及び斜面３４Ｓの両方に接触して、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側への移動を規制される。

また、遠心力ＣＦの作用により、第４接触部材２４に対して側面１６から反力Ｎａ４が作用する。また、遠心力ＣＦの作用により、第４接触部材２４に対して斜面３４Ｓから反力Ｎｂ４が作用する。

本実施形態において、角度θ１と角度θ２と角度θ３と角度θ４とは異なる。同様に、角度θａと角度θｂと角度θｃと角度θｄとは異なる。一例として、角度θａは約１５度であり、θ１は約７５度である。角度θｂは約５度であり、θ２は約８５度である。角度θｃは約２０度であり、θ３は約７０度である。角度θｄは約１０度であり、θ１は約８０度である。

以下の説明においては、第１接触部材２１と第１接触面（側面１６及び内面３１の少なくとも一部）との接触部を適宜、第１接触部Ｃ１、と称し、第２接触部材２２と第２接触面（側面１６及び内面３２の少なくとも一部）との接触部を適宜、第２接触部Ｃ２、と称し、第３接触部材２３と第３接触面（側面１６及び内面３３の少なくとも一部）との接触部を適宜、第３接触部Ｃ３、と称し、第４接触部材２４と第４接触面（側面１６及び内面３４の少なくとも一部）との接触部を適宜、第４接触部Ｃ４、と称する。

ロータ２の回転期間において、例えば蒸気と動翼５との接触により、動翼５に励振力が作用し、動翼５が振動する可能性がある。接触部材２０と側面１６及び凹部３０の内面の少なくとも一部とが接触した状態で相対移動（摩擦）することにより、動翼５の振動が減衰する。

本実施形態においては、ロータ２の回転において、第１接触部Ｃ１における接触力Ｆ１と、第２接触部Ｃ２における接触力Ｆ２と、第３接触部Ｃ３における接触力Ｆ３と、第４接触部Ｃ４における接触力Ｆ４と、は異なる。第１接触部Ｃ１における接触力Ｆ１とは、ロータ２の回転期間において、第１接触部材２１の表面が第１接触面と接触したときにその第１接触部材２１の表面に作用する力を含み、第１接触部材２１の表面と第１接触面とが押し付け合う力（押付荷重）をいう。第２接触部Ｃ２における接触力Ｆ２とは、ロータ２の回転期間において、第２接触部材２２の表面が第２接触面と接触したときにその第２接触部材２２の表面に作用する力を含み、第２接触部材２２の表面と第２接触面とが押し付け合う力（押付荷重）をいう。同様に、第３接触部Ｃ３における接触力Ｆ３とは、ロータ２の回転期間において、第３接触部材２３の表面と第３接触面とが押し付け合う力をいう。第４接触部Ｃ４における接触力Ｆ４とは、第４接触部材２４の表面と第４接触面とが押し付け合う力をいう。

振動を減衰するための摩擦は、専ら、接触部材２０と側面１６との摩擦である。本実施形態において、接触力Ｆ１は、主に第１接触部材２１と側面１６との押付荷重をいい、反力Ｎａ１と等価である。接触力Ｆ２は、主に第２接触部材２２と側面１６との押付荷重をいい、反力Ｎａ２と等価である。接触力Ｆ３は、主に第３接触部材２３と側面１６との押付荷重をいい、反力Ｎａ３と等価である。接触力Ｆ４は、主に第４接触部材２４と側面１６との押付荷重をいい、反力Ｎａ４と等価である。

本実施形態において、接触力（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４）は、角度（θ１、θ２、θ３、θ４）に応じて変化する。側面１６と斜面（３１Ｓ、３２Ｓ、３３Ｓ、３４Ｓ）とがなす角度（θ１、θ２、θ３、θ４）が小さくなると、接触力が大きくなる。換言すれば、回転軸ＡＸの接線と斜面（３１Ｓ、３２Ｓ、３３Ｓ、３４Ｓ）とがなす角度（θａ、θｂ、θｃ、θｄ）が小さくなると、接触力は小さくなる。

したがって、本実施形態においては、第３接触部Ｃ３の接触力Ｆ３が最も大きく、第３接触部Ｃ３の接触力Ｆ３に次いで第１接触部Ｃ１の接触力Ｆ１が大きく、第１接触部Ｃ１の接触力Ｆ１に次いで第４接触部Ｃ４の接触力Ｆ４が大きく、第２接触部Ｃ２の接触力Ｆ２が最も小さい。

図９は、接触部材２０と動翼５との摩擦係数（静止摩擦係数）と、等価摩擦係数との関係を示す図である。等価摩擦係数とは、遠心力ＣＦを加味した接触部材２０と動翼５との摩擦係数であって、接触部材２０と側面１６との接触力の大きさの尺度を示す。ラインＬ２は、角度θｂ（５度）の斜面３２Ｓに接触部材２０が接触している状態、ラインＬ４は、角度θｄ（１０度）の斜面３４Ｓに接触部材２０が接触している状態、ラインＬ１は、角度θａ（１５度）の斜面３１Ｓに接触部材２０が接触している状態、ラインＬ３は、角度θｃ（２０度）の斜面３３Ｓに接触部材２０が接触している状態を示す。図９に示すように、回転軸ＡＸの接線と斜面（３１Ｓ、３２Ｓ、３３Ｓ、３４Ｓ）とがなす角度（θａ、θｂ、θｃ、θｄ）に応じて、等価摩擦係数が変化する。

次に、本実施形態に係る蒸気タービン１の動作の一例について説明する。蒸気タービン１の運転が開始され、ロータ２（軸部材４）が回転すると、第１接触部材２１、第２接触部材２２、第３接触部材２３、第４接触部材２４のそれぞれに遠心力が作用する。遠心力の作用により、第１接触部材２１は、第１空間４１において回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に移動し、斜面３１Ｓ及び側面１６に接触する。これにより、第１接触部Ｃ１が形成される。同様に、第２接触部材２２が斜面３２Ｓ及び側面１６に接触し、第２接触部Ｃ２が形成される。第３接触部材２３が斜面３３Ｓ及び側面１６に接触し、第３接触部Ｃ３が形成される。第４接触部材２４が斜面３４Ｓ及び側面１６に接触し、第４接触部Ｃ４が形成される。

蒸気タービン１の運転期間において、例えば蒸気の流れにより、動翼５に励振力が作用する可能性がある。また、ロータ２の回転により、動翼５に励振力が作用する可能性がある。励振力の作用により、動翼５が振動する可能性がある。本実施形態においては、第１接触部Ｃ１、第２接触部Ｃ２、第３接触部Ｃ３、及び第４接触部Ｃ４の少なくとも一つにおいて摩擦が発生することにより、励振力に起因する動翼５の振動が減衰される。

本実施形態において、第１接触部Ｃ１の摩擦とは、第１接触部材２１の表面と側面１６とが接触した状態で相対移動することをいう。第２接触部Ｃ２の摩擦とは、第２接触部材２２の表面と側面１６とが接触した状態で相対移動することをいう。第３接触部Ｃ３の摩擦とは、第３接触部材２３の表面と側面１６とが接触した状態で相対移動することをいう。第４接触部Ｃ４の摩擦とは、第４接触部材２４の表面と側面１６とが接触した状態で相対移動することをいう。

以下の説明においては、相対移動せずに接触状態の第１接触部材２１の表面と側面１６とが、接触状態を維持したまま相対移動を開始することを適宜、第１接触部Ｃ１の摩擦の開始、と称する。第２接触部Ｃ２の摩擦の開始、第３接触部Ｃ３の摩擦の開始、及び第４接触部Ｃ４の摩擦の開始についても同様である。なお、摩擦の開始を、滑りの開始、と称してもよい。

本実施形態においては、蒸気タービン１の運転期間において、接触力が異なる複数の接触部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が形成される。複数の接触部の接触力（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４）はそれぞれ異なるため、動翼５に励振力が作用したとき、第１接触部Ｃ１の摩擦開始時点と第２接触部Ｃ２の摩擦開始時点と第３接触部Ｃ３の摩擦開始時点と第４接触部Ｃ４の摩擦開始時点とは異なる。

例えば、複数の接触部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が形成されている状態で、動翼５に第１励振力Ｅ１が作用した場合、まず、最も小さい接触力Ｆ２の第２接触部Ｃ２において、摩擦（滑り）が開始される。第１励振力Ｅ１が小さい場合、第２接触部Ｃ２は摩擦を開始するものの、第１接触部Ｃ１、第３接触部Ｃ３、及び第４接触部Ｃ４において摩擦は開始されない。動翼５に第１励振力Ｅ１が作用した場合、第２接触部Ｃ２において発生する摩擦によって、動翼５の振動が減衰される。

複数の接触部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が形成されている状態で、動翼５に第１励振力Ｅ１よりも大きい第２励振力Ｅ２が作用した場合、第２接触部Ｃ２において摩擦が発生している状態で、３番目に大きい接触力Ｆ４の第４接触部Ｃ４において、摩擦（滑り）が開始される。すなわち、第２励振力Ｅ２が作用した場合、第２接触部Ｃ２における摩擦と並行して、第４接触部Ｃ４において摩擦が発生する。動翼５に第２励振力Ｅ２が作用した場合、第２接触部Ｃ２において発生する摩擦及び第４接触部Ｃ４において発生する摩擦によって、動翼５の振動が減衰される。

複数の接触部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が形成されている状態で、動翼５に第２励振力Ｅ２よりも大きい第３励振力Ｅ３が作用した場合、第２接触部Ｃ２及び第４接触部Ｃ４において摩擦が発生している状態で、２番目に大きい接触力Ｆ１の第１接触部Ｃ１において、摩擦（滑り）が開始される。すなわち、第３励振力Ｅ３が作用した場合、第２接触部Ｃ２及び第４接触部Ｃ４における摩擦と並行して、第１接触部Ｃ１において摩擦が発生する。動翼５に第３励振力Ｅ３が作用した場合、第２接触部Ｃ２において発生する摩擦、第４接触部Ｃ４において発生する摩擦、及び第１接触部Ｃ１において発生する摩擦によって、動翼５の振動が減衰される。

複数の接触部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が形成されている状態で、動翼５に第３励振力Ｅ３よりも大きい第４励振力Ｅ４が作用した場合、第２接触部Ｃ２、第４接触部Ｃ４、及び第１接触部Ｃ１において摩擦が発生している状態で、最も大きい接触力Ｆ３の第３接触部Ｃ３において、摩擦（滑り）が開始される。すなわち、第４励振力Ｅ４が作用した場合、第２接触部Ｃ２、第４接触部Ｃ４、及び第１接触部Ｃ１における摩擦と並行して、第３接触部Ｃ３において摩擦が発生する。動翼５に第４励振力Ｅ４が作用した場合、第２接触部Ｃ２において発生する摩擦、第４接触部Ｃ４において発生する摩擦、第１接触部Ｃ１において発生する摩擦、及び第３接触部Ｃ３において発生する摩擦によって、動翼５の振動が減衰される。

図１０及び図１１は、本実施形態に係る接触部材２０を有する動翼５の振動特性の一例を示す図である。図１０及び図１１において、本実施形態に係る動翼５の振動特性は、ラインＬａで示す。比較例として、従来構造の動翼５の振動特性をラインＬｊで示す。従来構造の動翼５とは、第１動翼５１と第２動翼５２との間に配置される接触部材２０が１つであり、接触部材２０との接触力が同一である動翼５をいう。

図１０及び図１１において、横軸は、接触部材２０の接触部の接触力を動翼５に作用する励振力で除した値（接触力／励振力）である。図１０及び図１１において、横軸の数値が大きいほど励振力が小さく、横軸の数値が小さいほど励振力が大きい。

図１０において、縦軸は、回転軸ＡＸの周方向に配置される複数の動翼５全体（動翼ユニット）の固有振動数である。励振力が小さい場合、接触部材２０の接触部は摩擦せず、接触部材３０は環状構造体を形成する。環状構造体を含む動翼ユニットの固有振動数は１００Ｈｚ程度である。励振力が大きくなり、接触部が摩擦を開始すると、動翼ユニットの固有振動数は低下し、１０Ｈｚ以下となる。図１１において、縦軸は、接触部材２０の摩擦による減衰率を対数で示す。

上述のように、動翼５に作用する励振力は、例えば、蒸気の流れ、及びロータ２の回転に基づいて発生する。蒸気の流れ、及びロータ２の回転（回転速度）は、機種及び運転条件に応じて変化する。蒸気の流れ、及びロータ２の回転速度のような不確定要素に基づく励振力を正確に予測することは困難である。

そのため、予測困難な励振力に基づいて摩擦ダンパ（本実施形態においては調整部材）を設計及び製造しても、振動を十分に減衰できない可能性がある。

図１１に示すように、従来構造の動翼の場合、ある励振力（接触力／励振力）に対しては高い減衰効果を得られる可能性がある。しかし、予測した励振力が不正確であったり、動翼５に作用する励振力が変動したりすると、所期の減衰効果が得られなくなる。

本実施形態によれば、接触力が異なる複数の接触部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）が設けられる。第１励振力Ｅ１が作用するとき、第２接触部Ｃ２において摩擦が発生する。第２励振力Ｅ２が作用するとき、第２接触部Ｃ２及び第４接触部Ｃ４において摩擦が発生する。第３励振力Ｅ３が作用するとき、第２接触部Ｃ２、第４接触部Ｃ４、及び第１接触部Ｃ１において摩擦が発生する。第４励振力Ｅ４が作用するとき、第２接触部Ｃ２、第４接触部Ｃ４、第１接触部Ｃ１、及び第３接触部Ｃ３において摩擦が発生する。

すなわち、本実施形態においては、複数の励振力（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４）が想定され、いずれの励振力（Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４）が作用された場合でも、複数の接触部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）のうち、少なくとも一つの接触部において摩擦が発生するように接触部材２０が形成される。したがって、仮に励振力が正確に予測できなかったり、動翼５に作用する励振力が変動したりしても、高いロバスト性で動翼５の振動を減衰することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、異なる接触力（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４）を有する複数の接触部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）を設けたので、予測した励振力が不正確であったり、動翼５に作用する励振力が変動したりしても、高いロバスト性で動翼５の振動を減衰することができる。したがって、動翼５の疲労破壊が抑制され、蒸気タービン１の性能が低下することが抑制される。

本実施形態においては、複数の接触部材（２１、２２、２３、２４）のそれぞれに接触する斜面（３１Ｓ、３２Ｓ、３３Ｓ、３４Ｓ）の角度（θ１、θ２、θ３、θ４）が異なるように、動翼５が形成されている。これにより、ロータ２の回転（遠心力ＣＦ）を利用して、異なる接触力（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４）を有する複数の接触部（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４）を簡単に設けることができる。

なお、本実施形態においては、隣り合う動翼５の間において、異なる４つの接触力の接触部が設けられることとした。隣り合う動翼５の間において、異なる２つ又は３つの接触力の接触部が設けられてもよいし、異なる５つ以上の複数の接触力の接触部が設けられてもよい。

なお、本実施形態においては、第１動翼５１の側面１６が回転軸ＡＸの接線と直交する垂直面であり、第２動翼５２の斜面の角度を調整することによって、接触力を調整することした。図１２及び図１３に示すように、第１動翼５１の側面１６Ｓ及び第２動翼５２の側面１７Ｓのそれぞれが斜面でもよい。側面１６Ｓと側面１７Ｓとは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって距離が小さくなるように傾斜している。また、調整部材２０は、図１２に示すようなピン状（円柱状）の部材に限られない。図１３に示すような、側面１６Ｓに接触する第１曲面２０１と、側面１７Ｓに接触する第２曲面２０２とを有する調整部材２００を用いて、動翼５の振動が抑制されてもよい。側面１６Ｓと側面１７Ｓとがなす角度が調整されることによって、複数の接触部それぞれにおける接触力が調整される。

＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１４は、本実施形態に係る回転機械１Ｂの一例を示す。上述の実施形態と同様、回転機械１Ｂは、回転軸ＡＸの周方向に複数の動翼５を有する。以下の説明においては、便宜状、複数の動翼５のうち、ある１つの動翼５を、動翼５Ｍ、と称し、回転軸ＡＸの周方向に関して動翼５Ｍの一側に配置された動翼５を、動翼５Ｌ、と称し、回転軸ＡＸの周方向に関して動翼５Ｍの他側に配置された動翼５を、動翼５Ｒ、と称する。

動翼５Ｍのプラットフォーム１４Ｍと、動翼５Ｌのプラットフォーム１４Ｌとの間の空間５１０に接触部材２５が配置される。動翼５Ｍのプラットフォーム１４Ｍと、動翼５Ｒのプラットフォーム１４Ｒとの間の空間５２０に接触部材２６が配置される。接触部材２５と接触部材２６とは、実質的に同一の構造（大きさ及び外形）である。

図１５は、空間５１０に配置された接触部材２５の一例を示す図である。図１６は、空間５２０に配置された接触部材２６の一例を示す図である。図１５に示すように、プラットフォーム１４Ｌの側面１６及びプラットフォーム１４Ｍの斜面３５Ｓが空間５１０に面するように配置される。斜面３５Ｓは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって側面１６との距離が小さくなるように傾斜する。図１６に示すように、プラットフォーム１４Ｍの側面１６及びプラットフォーム１４Ｒの斜面３６Ｓが空間５２０に面するように配置される。斜面３６Ｓは、回転軸ＡＸに対する放射方向に関して外側に向かって側面１６との距離が小さくなるように傾斜する。

側面１６と斜面３５Ｓとがなす角度θ５と、側面１６と斜面３６Ｓとがなす角度θ６とが異なる。本実施形態においては、角度θ５は、角度θ６よりも小さい。ロータ２の回転において、接触部材２５と側面１６との接触部Ｃ５の接触力Ｆ５は、接触部材２６と側面１６との接触部Ｃ６の接触力Ｆ６よりも小さい。ある励振力Ｅ５が動翼５に作用したとき、接触部Ｃ５における摩擦が開始される。励振力Ｅ５よりも大きい励振力Ｅ６が動翼５に作用したとき、接触部Ｃ６における摩擦が開始される。接触部Ｃ５の摩擦と並行して、接触部Ｃ６が摩擦される。

以上説明したように、動翼５Ｍと動翼５Ｌとの間において接触力Ｆ５の接触部Ｃ５が形成され、動翼５Ｍと動翼５Ｒとの間において接触力Ｆ６の接触部Ｃ６が形成されてもよい。

なお、本実施形態において、回転軸ＡＸの周方向に関して動翼５の一側に設けられる接触力Ｆ５の接触部Ｃ５と他側に設けられる接触力Ｆ６の接触部Ｃ６とは、回転軸ＡＸの周方向に関して交互に配置されてもよいし、交互に配置されなくてもよい。

なお、回転軸ＡＸの周方向に複数の接触部が設けられる場合、それら接触部の接触力は、２つの値（Ｆ５、Ｆ６）に限られず、３つ以上の任意の値だけ定められてもよい。例えば、回転軸ＡＸの周方向に、接触力Ｆ５の接触部と、接触力Ｆ５とは異なる接触力Ｆ６の接触部と、接触力Ｆ５及び接触力Ｆ６とは異なる接触力Ｆ７の接触部とが設けられてもよい。

＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１７及び図１８は、本実施形態に係る回転機械１Ｃの一例を示す図である。図１７に示すように、動翼５Ｃと動翼５Ｄとの間に、接触部材２７が配置される空間５３０が設けられる。側面１６及び斜面３７Ｓが空間５３０に面する。図１８に示すように、動翼５Ｃと動翼５Ｅとの間に、接触部材２８が配置される空間５４０が設けられる。側面１６Ｃ及び斜面３８Ｓが空間５４０に面する。斜面３７Ｓの傾斜角度と、斜面３８Ｓの傾斜角度とは同じでもよいし、異なってもよい。

ロータ２の回転において、接触部材２７の表面と側面１６とが接触する。ロータ２の回転において、接触部材２８の表面と側面１６Ｃとが接触する。

本実施形態においては、ロータ２の回転において、接触部材２７の表面と側面１６との接触面積と、接触部材２８の表面と側面１６Ｃとの接触面積とが異なる。本実施形態において、接触部材２８の表面と側面１６Ｃとの接触面積は、接触部材２７の表面と側面１６との接触面積との接触面積よりも小さい。

本実施形態において、側面１６Ｃの表面粗さは、側面１６の表面粗さよりも大きい。側面１６Ｃに凹凸部が設けられる。

接触部材２８の表面と側面１６Ｃとの接触面積は、接触部材２７の表面と側面１６との接触面積との接触面積よりも小さいので、ロータ２の回転により、接触部材２７の表面と側面１６とが接触し、接触部材２８の表面と側面１６Ｃとが接触した状態において、接触部材２８の表面と側面１６Ｃとの接触部における接触力（摩擦力）は、接触部材２７の表面と側面１６との接触部における接触力（摩擦力）よりも小さい。したがって、動翼５に励振力Ｅ５が作用したとき、接触部材２８の表面と側面１６Ｃとの接触部における摩擦（滑り）が開始される。動翼５に励振力Ｅ５よりも大きい励振力Ｅ６が作用したとき、接触部材２８の表面と側面１６Ｃとの接触部における摩擦（滑り）が発生している状態で、接触部材２７の表面と側面１６との接触部における摩擦（滑り）が開始される。

以上説明したように、本実施形態においても、異なる接触力を有する複数の接触部が設けられるため、高いロバスト性で動翼５の振動を減衰することができる。

なお、空間５３０と空間５４０とは、上述の第１実施形態で説明したように、回転軸ＡＸの周方向に関して隣り合う動翼の間に設けられてもよい、上述の第２実施形態で説明したように、空間５３０が所定の動翼と回転軸ＡＸの周方向に関して一側に配置された動翼との間に設けられ、空間５４０が所定の動翼と回転軸ＡＸの周方向に関して他側に配置された動翼との間に設けられてもよい。

なお、本実施形態において、接触部材２７の表面粗さと、接触部材２８の表面粗さとが異なってもよい。すなわち、動翼の表面の表面粗さのみならず、接触部材の表面の表面粗さが異なってもよい。

＜第４実施形態＞
第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図１９及び図２０は、本実施形態に係る回転機械１Ｆの一例を示す図である。図１９に示すように、動翼５Ｆと動翼５Ｇとの間に、接触部材２９Ａが配置される空間５５０が設けられる。側面１６Ｇ及び斜面３９Ｓａが空間５５０に面する。図２０に示すように、動翼５Ｆと動翼５Ｈとの間に、接触部材２９Ｂが配置される空間５６０が設けられる。側面１６Ｈ及び斜面３９Ｓｂが空間５６０に面する。斜面３９Ｓａの傾斜角度と、斜面３９Ｓｂの傾斜角度とは同じでもよいし、異なってもよい。

ロータ２の回転において、接触部材２９Ａの表面と側面１６Ｇとが接触する。ロータ２の回転において、接触部材２９Ｂの表面と側面１６Ｈとが接触する。

本実施形態においては、ロータ２の回転において、側面１６Ｇの摩擦係数と側面１６Ｈの摩擦係数とが異なる。本実施形態において、側面１６Ｇを形成する材料と、側面１６Ｈを形成する材料とが異なる。本実施形態において、側面１６Ｈの摩擦係数（静止摩擦係数）は、側面１６Ｇの摩擦係数（静止摩擦係数）よりも小さい。

側面１６Ｈの摩擦係数は、側面１６Ｇの摩擦係数よりも小さいので、ロータ２の回転により、接触部材２９Ａの表面と側面１６Ｇとが接触し、接触部材２９Ｂの表面と側面１６Ｈとが接触した状態において、接触部材２９Ｂの表面と側面１６Ｈとの接触部における接触力（摩擦力）は、接触部材２９Ａの表面と側面１６Ｇとの接触部における接触力（摩擦力）よりも小さい。したがって、動翼５に励振力Ｅ５が作用したとき、接触部材２９Ｂの表面と側面１６Ｈとの接触部における摩擦（滑り）が開始される。動翼５に励振力Ｅ５よりも大きい励振力Ｅ６が作用したとき、接触部材２９Ｂの表面と側面１６Ｈとの接触部における摩擦（滑り）が発生している状態で、接触部材２９Ａの表面と側面１６Ｇとの接触部における摩擦（滑り）が開始される。

以上説明したように、本実施形態においても、異なる接触力を有する複数の接触部が設けられるため、高いロバスト性で動翼５の振動を減衰することができる。

なお、本実施形態において、接触部材２９Ａの表面の摩擦係数と、接触部材２９Ｂの表面の摩擦係数とが異なってもよい。すなわち、動翼の表面の摩擦係数のみならず、接触部材の表面の摩擦係数が異なってもよい。

なお、空間５５０と空間５６０とは、上述の第１実施形態で説明したように、回転軸ＡＸの周方向に関して隣り合う動翼の間に設けられてもよい、上述の第２実施形態で説明したように、空間５５０が所定の動翼と回転軸ＡＸの周方向に関して一側に配置された動翼との間に設けられ、空間５６０が所定の動翼と回転軸ＡＸの周方向に関して他側に配置された動翼との間に設けられてもよい。

＜第５実施形態＞
第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図２１及び図２２は、本実施形態に係る回転機械１Ｈの一例を示す図である。図２１に示すように、動翼５Ｈと動翼５Ｉとの間に、接触部材２９Ｃが配置される空間５７０が設けられる。側面１６Ｉ及び斜面３９Ｓｃが空間５７０に面する。図２２に示すように、動翼５Ｈと動翼５Ｉとの間に、接触部材２９Ｄが配置される空間５８０が設けられる。側面１６Ｉ及び斜面３９Ｓｄが空間５８０に面する。斜面３９Ｓｃの傾斜角度と、斜面３９Ｓｄの傾斜角度とは同じでもよいし、異なってもよい。

接触部材２９Ｃの外形と、接触部材２９Ｄの外形とは、実質的に等しい。本実施形態においては、接触部材２９Ｃの重量（質量）と、接触部材２９Ｄの重量（質量）とが異なる。本実施形態においては、接触部材２９Ｃの重量は、接触部材２９Ｄの重量よりも大きい。接触部材２９Ｃは、中実円筒形状である。接触部材２９Ｄは、中空円筒形状である。

接触部材２９Ｃの重量は、接触部材２９Ｄの重量よりも大きいので、ロータ２の回転により、接触部材２９Ｃの表面と側面１６Ｉとが接触し、接触部材２９Ｄの表面と側面１６Ｉとが接触した状態において、接触部材２９Ｃの表面と側面１６Ｉとの接触部における接触力（摩擦力）と、接触部材２９Ｄの表面と側面１６Ｉとの接触部における接触力（摩擦力）とは異なる。したがって、動翼５に励振力が作用したとき、接触部材２９Ｃの表面と側面１６Ｉとの接触部における摩擦（滑り）の開始時点と、接触部材２９Ｄの表面と側面１６Ｉとの接触部における摩擦（滑り）の開始時点とが異なる。

以上説明したように、本実施形態においても、異なる接触力を有する複数の接触部が設けられるため、高いロバスト性で動翼５の振動を減衰することができる。

なお、空間５７０と空間５８０とは、上述の第１実施形態で説明したように、回転軸ＡＸの周方向に関して隣り合う動翼の間に設けられてもよい、上述の第２実施形態で説明したように、空間５７０が所定の動翼と回転軸ＡＸの周方向に関して一側に配置された動翼との間に設けられ、空間５８０が所定の動翼と回転軸ＡＸの周方向に関して他側に配置された動翼との間に設けられてもよい。

＜第６実施形態＞
第６実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

図２３及び図２４は、本実施形態に係る回転機械１Ｊの一例を示す図である。図２３に示すように、動翼５Ｊと動翼５Ｋとの間に、接触部材２９Ｅが配置される空間５９０が設けられる。側面１６Ｋ及び斜面３９Ｓｅが空間５９０に面する。図２４に示すように、動翼５Ｊと動翼５Ｋとの間に、接触部材２９Ｆが配置される空間６００が設けられる。側面１６Ｋ及び斜面３９Ｓｆが空間６００に面する。斜面３９Ｓｅの傾斜角度と、斜面３９Ｓｆの傾斜角度とは同じでもよいし、異なってもよい。

接触部材２９Ｅの外形と、接触部材２９Ｆの外形とは、実質的に等しい。本実施形態においては、接触部材２９Ｅの重量（質量）と、接触部材２９Ｆの重量（質量）とが異なる。本実施形態においては、接触部材２９Ｅの重量は、接触部材２９Ｆの重量よりも大きい。本実施形態において、接触部材２９Ｅの材料と、接触部材２９Ｆの材料とが異なる。接触部材２９Ｅの材料の密度と、接触部材２９Ｆの材料の密度とが異なる。

接触部材２９Ｅの重量は、接触部材２９Ｆの重量よりも大きいので、ロータ２の回転により、接触部材２９Ｅの表面と側面１６Ｋとが接触し、接触部材２９Ｆの表面と側面１６Ｋとが接触した状態において、接触部材２９Ｅの表面と側面１６Ｋとの接触部における接触力（摩擦力）と、接触部材２９Ｆの表面と側面１６Ｋとの接触部における接触力（摩擦力）とは異なる。したがって、動翼５に励振力が作用したとき、接触部材２９Ｅの表面と側面１６Ｋとの接触部における摩擦（滑り）の開始時点と、接触部材２９Ｆの表面と側面１６Ｋとの接触部における摩擦（滑り）の開始時点とが異なる。

以上説明したように、本実施形態においても、異なる接触力を有する複数の接触部が設けられるため、高いロバスト性で動翼５の振動を減衰することができる。

なお、空間５９０と空間６００とは、上述の第１実施形態で説明したように、回転軸ＡＸの周方向に関して隣り合う動翼の間に設けられてもよい、上述の第２実施形態で説明したように、空間５９０が所定の動翼と回転軸ＡＸの周方向に関して一側に配置された動翼との間に設けられ、空間６００が所定の動翼と回転軸ＡＸの周方向に関して他側に配置された動翼との間に設けられてもよい。

上述の第１実施形態から第６実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。第１実施形態の構成要素である、１つの動翼において接触面の傾斜角度を変えることと、第２実施形態の構成要素である、２つの動翼の間において接触面の傾斜角度を変えることと、第３実施形態の構成要素である、接触面（動翼の表面又は接触部材の表面）の表面形状を変えて摩擦係数を変えることと、第４実施形態の構成要素である、接触面（動翼の表面又は接触部材の表面）の材料を変えて摩擦係数を変えることと、第５実施形態の構成要素である、接触部材の形状（構造）を変えて接触部材の重量を変えることと、第６実施形態の構成要素である、接触部材の材料（密度）を変えて接触部材の重量を変えることと、を適宜組み合わせてもよい。

１ 回転機械
１Ｂ 回転機械
１Ｃ 回転機械
１Ｆ 回転機械
１Ｈ 回転機械
１Ｊ 回転機械
２ ロータ
３ ステータ
４ 軸部材
５ 動翼
５Ｌ 動翼
５Ｍ 動翼
５Ｒ 動翼
６ ケーシング
７ 静翼
８ 軸受
９ ロータディスク
９Ｍ 溝
１０ 蒸気通路
１１ 蒸気供給口
１２ 蒸気排出口
１３ 翼根
１４ プラットフォーム
１４Ｌ プラットフォーム
１４Ｍ プラットフォーム
１４Ｒ プラットフォーム
１５ 翼部
１６ 側面
１６Ｃ 側面
１６Ｇ 側面
１６Ｈ 側面
１７ 側面
２０ 接触部材
２１ 第１接触部材
２２ 第２接触部材
２３ 第３接触部材
２４ 第４接触部材
２５ 接触部材
２６ 接触部材
２７ 接触部材
２８ 接触部材
２９Ａ 接触部材
２９Ｂ 接触部材
３０ 凹部
３１ 内面
３１Ｓ 斜面
３１Ｖ 垂直面
３２ 内面
３２Ｓ 斜面
３２Ｖ 垂直面
３３ 内面
３３Ｓ 斜面
３３Ｖ 垂直面
３４ 内面
３４Ｓ 斜面
３４Ｖ 垂直面
３５Ｓ 斜面
３６Ｓ 斜面
３７Ｓ 斜面
３８Ｓ 斜面
３９Ｓａ 斜面
３９Ｓｂ 斜面
４１ 第１空間
４２ 第２空間
４３ 第３空間
４４ 第４空間
５１ 第１動翼
５２ 第２動翼
１４１ 第１プラットフォーム
１４２ 第２プラットフォーム
５１０ 空間
５２０ 空間
５３０ 空間
５４０ 空間
５５０ 空間
５６０ 空間
ＡＸ 回転軸
Ｃ１ 第１接触部
Ｃ２ 第２接触部
Ｃ３ 第３接触部
Ｃ４ 第４接触部
ＣＦ 遠心力
Ｆ１ 接触力
Ｆ２ 接触力
Ｆ３ 接触力
Ｆ４ 接触力
Ｎａ１ 反力
Ｎａ２ 反力
Ｎａ３ 反力
Ｎａ４ 反力
Ｎｂ１ 反力
Ｎｂ２ 反力
Ｎｂ３ 反力
Ｎｂ４ 反力
θ１ 角度
θ２ 角度
θ３ 角度
θ４ 角度
θ５ 角度
θ６ 角度
θａ 角度
θｂ 角度
θｃ 角度
θｄ 角度

Claims (11)

1. 回転軸を中心に回転可能な軸部材にそれぞれ接続され、前記回転軸の周方向に関して隣り合う第１動翼と第２動翼との間に配置されるシール構造であって、
   前記第１動翼と前記第２動翼との間の第１空間に移動可能に配置され、前記軸部材の回転において、第１接触力で前記第１空間に面する第１接触面と接触する第１接触部材と、
   前記第１動翼と前記第２動翼との間の第２空間に移動可能に配置され、前記軸部材の回転において、前記第１接触力とは異なる第２接触力で前記第２空間に面する第２接触面と接触する第２接触部材と、
   を備えるシール構造。
2. 前記第１接触面は、前記第１動翼に設けられた第１面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第１面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第２面と、を含み、
   前記第２接触面は、前記第１動翼に設けられた第３面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第３面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第４面と、を含み、
   前記第１接触部材は、前記第１面及び前記第２面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第２接触部材は、前記第３面及び前記第４面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第１面と前記第２面とがなす第１角度と、前記第３面と前記第４面とがなす第２角度とが異なる、請求項１に記載のシール構造。
3. 前記第１接触面は、前記第１動翼に設けられた第１面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第１面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第２面と、を含み、
   前記第２接触面は、前記第１動翼に設けられた第３面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第３面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第４面と、を含み、
   前記第１接触部材は、前記第１面及び前記第２面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第２接触部材は、前記第３面及び前記第４面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記軸部材の回転において、前記第１接触面と前記第１接触部材との接触面積と、前記第２接触面と前記第２接触部材の接触面積とが異なる、請求項１に記載のシール構造。
4. 前記第１接触面は、前記第１動翼に設けられた第１面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第１面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第２面と、を含み、
   前記第２接触面は、前記第１動翼に設けられた第３面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第３面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第４面と、を含み、
   前記第１接触部材は、前記第１面及び前記第２面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第２接触部材は、前記第３面及び前記第４面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第１接触面の表面粗さと、前記第２接触面の表面粗さとが異なる、請求項１に記載のシール構造。
5. 前記第１接触面は、前記第１動翼に設けられた第１面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第１面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第２面と、を含み、
   前記第２接触面は、前記第１動翼に設けられた第３面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第３面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第４面と、を含み、
   前記第１接触部材は、前記第１面及び前記第２面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第２接触部材は、前記第３面及び前記第４面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第１接触面の摩擦係数と前記第２接触面の摩擦係数とが異なる、請求項１に記載のシール構造。
6. 前記第１接触面は、前記第１動翼に設けられた第１面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第１面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第２面と、を含み、
   前記第２接触面は、前記第１動翼に設けられた第３面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第３面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第４面と、を含み、
   前記第１接触部材は、前記第１面及び前記第２面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第２接触部材は、前記第３面及び前記第４面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第１接触部材の重量と、前記第２接触部材の重量とが異なる、請求項１に記載のシール構造。
7. 前記第１接触面は、前記第１動翼に設けられた第１面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第１面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第２面と、を含み、
   前記第２接触面は、前記第１動翼に設けられた第３面と、前記回転軸に対する放射方向に関して外側に向かって前記第３面との距離が小さくなるように前記第２動翼に設けられた第４面と、を含み、
   前記第１接触部材は、前記第１面及び前記第２面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第２接触部材は、前記第３面及び前記第４面の両方に接触して、前記放射方向に関して外側の移動を規制され、
   前記第１接触部材の密度と、前記第２接触部材の密度とが異なる、請求項１に記載のシール構造。
8. 前記第２動翼は、前記周方向に関して前記第１動翼の一側及び他側のそれぞれに配置され、
   前記第１空間は、前記第１動翼と前記一側の第２動翼との間に配置され、
   前記第２空間は、前記第２動翼と前記他側の第２動翼との間に配置される請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のシール構造。
9. 前記第１動翼及び前記第２動翼は、前記軸部材に接続される翼根、前記回転軸に対する放射方向に関して前記翼根の外側に配置されるプラットフォーム、及び前記放射方向に関して前記プラットフォームの外側に配置される翼部をそれぞれ有し、
   前記第１接触部材及び前記第２接触部材は、前記第１動翼のプラットフォームと前記第２動翼のプラットフォームとの間に配置され、
   前記翼根側の空間と前記翼部側の空間との気体の流通を抑制する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のシール構造。
10. 回転軸を中心に回転可能な軸部材と、
    前記軸部材に接続される第１動翼と、
    前記回転軸の周方向に関して前記第１動翼の隣に配置され、前記軸部材に接続される第２動翼と、
    前記第１動翼と前記第２動翼との間に配置される請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のシール構造と、
    を備える動翼。
11. 請求項１０に記載の動翼を備える回転機械。

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