WO2009119306A1 - シール部材、蒸気タービン及び共振回避方法 - Google Patents

シール部材、蒸気タービン及び共振回避方法 Download PDF

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WO2009119306A1
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bellows
seal member
rotor
casing
natural frequency
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PCT/JP2009/054570
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倫平 川下
民暁 中澤
烈 宮部
亮吉 本坊
中野　隆
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三菱重工業株式会社
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    • F16F2230/10—Enclosure elements, e.g. for protection
    • F16F2230/105—Flexible, e.g. bellows or bladder

Definitions

  • the present invention relates to a nuclear steam turbine that generates electric power by rotationally driving a rotor using steam, a seal member including a double structure bellows provided between a casing and a bearing in the nuclear steam turbine, a steam turbine, and The present invention relates to a resonance avoidance method.
  • an internal casing is provided in the outer casing, a steam inlet is provided in the upper part, a rotor is rotatably supported at the center, and the rotor blades are fixed to the rotor in a plurality of stages.
  • the stationary blades are fixed to the blade ring supported by the internal casing over a plurality of stages, and are arranged alternately with the moving blades fixed to the rotor.
  • a rotor that is a rotating body is supported by a bearing that rotatably supports the bearing, the bearing is supported by a foundation made of concrete or the like of the steam turbine, and a bearing stand that is supported by the foundation. It supports using the connection part.
  • bellows-like piping called bellows which is a movable sealing means is used. This bellows absorbs the displacement difference generated between the passenger compartment and the ground due to the heat extension of the passenger compartment, and prevents the vibration of the combustion engine from being transmitted (see Patent Literature 1 and Patent Literature 2).
  • the bellows is of a multilayer structure, for example.
  • the natural frequency varies greatly depending on the degree of contact between the bellows, and there is a risk of resonance between the natural frequency of the double structure bellows and the rotational frequency of the rotor. There is a problem.
  • an object of the present invention is to provide a sealing member that enables adjustment of the natural frequency of a bellows having a double structure and prevents resonance between the natural frequency of the bellows and the rotational frequency of the rotor. To do.
  • a first invention of the present invention for solving the above-described problem is a multilayer bellows formed by overlapping at least two at a predetermined interval, and covering all or part of the bellows outside the bellows. And a vibration adjusting means provided in this manner.
  • a flat portion that is not formed in a bellows shape is provided in a part of the bellows, and the vibration adjusting means is provided in the circumferential direction of the outer surface of the flat portion,
  • a seal member comprising a ring-shaped rib having a plurality of holes in the circumferential direction and a weight inserted into the hole provided on the outer wall of the rib.
  • the bellows is formed in a bellows shape
  • the vibration adjusting means is a ring-shaped rib provided in a circumferential direction of a part of the groove on the outer periphery of the bellows. It exists in the sealing member characterized by being.
  • a fourth invention is the seal member according to the third invention, wherein the rib is provided on a surface side in contact with the bellows via a coating member.
  • the vibration adjusting means is disposed on an outer peripheral side of the bellows, and is provided with at least one vibration isolating member provided along the same direction as the axial direction of the bellows. It is in the sealing member characterized by being.
  • a sixth invention is the seal member according to the first invention, wherein at least two of the bellows are coupled in series, and the vibration adjusting means has a spacer between the plurality of bellows. It is in.
  • an internal casing is disposed inside an external casing, a turbine rotor is disposed within the internal casing, and a plurality of moving blades are fixed to the turbine rotor at predetermined intervals.
  • a low-pressure turbine in which a plurality of stationary blades are fixed inside a chamber so as to be positioned between the rotor blades, and each end portion of the turbine rotor is rotatably supported by a bearing portion of the outer casing.
  • a seal member according to any one of the first to sixth inventions, which is provided between a casing and a bearing in the steam turbine.
  • An eighth invention is a resonance avoidance method characterized by using the seal member of any one of the first to sixth inventions, reinforcing the circumferential rigidity of the bellows, and adjusting the frequency of the bellows. is there.
  • a ninth invention is a resonance avoidance method characterized in that the seal member according to any one of the first to sixth inventions is used for a bellows provided between a casing and a bearing in a steam turbine.
  • the seal member of the first aspect of the present invention at least two or more stacked bellows are stacked with a predetermined interval, and the bellows is provided on the outside of the bellows so as to cover all or part of the bellows. Therefore, the natural frequency of the bellows can be adjusted, and resonance between the natural frequency of the bellows and the rotational frequency of the rotor can be avoided.
  • a flat portion that is not formed in a bellows shape is provided in a part of the bellows, and the vibration adjusting means is provided in the circumferential direction of the outer surface of the flat portion, Since it comprises a ring-shaped rib having a plurality of holes in the circumferential direction and a weight inserted into the hole provided on the outer wall of the rib, the natural frequency of the bellows is adjusted by the number of weights attached to the rib. Thus, resonance between the natural frequency of the bellows and the rotational frequency of the rotor can be avoided. In addition, even after the bellows are manufactured, the natural frequency of the bellows can be adjusted, and remanufacturing can be eliminated.
  • the bellows is formed in a bellows shape
  • the vibration adjusting means is a ring-shaped rib provided in the circumferential direction of a part of the groove on the outer periphery of the bellows. Therefore, the movement of the bellows can be restricted by fixing the groove with the rib, and the natural frequency of the bellows can be increased. Thereby, resonance between the natural frequency of the bellows and the rotational frequency of the rotor can be avoided. Further, the natural frequency of the bellows can be adjusted by simply retrofitting the produced bellows without using a special method when producing the bellows.
  • the seal member of the invention of claim 4 since the rib is provided on the surface side in contact with the bellows via the coating member, it is possible to prevent the bellows from being worn by the flooding.
  • the vibration adjusting means is disposed on the outer peripheral side of the bellows and is provided with at least one vibration isolating member provided along the same direction as the axial direction of the bellows. Therefore, the natural frequency of the bellows can be adjusted by increasing the natural frequency by increasing the spring constant of the vibration isolation member. Thereby, resonance between the natural frequency of the bellows and the rotational frequency of the rotor can be avoided. Moreover, since the said vibration-proof member does not contact with the said bellows, the intensity
  • a bellows-like bellows or a compression coil spring is used as the vibration-proof member, a bellows-like bellows, a weight is attached to the axial center position of the compression coil spring, etc., so that the natural frequency of the bellows can be reduced. Fine adjustments can also be made. Further, when a vibration isolating rubber is used as the vibration isolating member, attenuation can also be obtained by the vibration isolating rubber, so that the response can be reduced even if it resonates.
  • the vibration adjusting means has a spacer between the plurality of bellows, so that the thickness of the spacer By changing the mass, the natural frequency of the bellows can be adjusted. Thereby, resonance between the natural frequency of the bellows and the rotational frequency of the rotor can be avoided. Moreover, since the bellows already manufactured can be used as they are and can be manufactured by the same method, it can be performed without difficulty.
  • an internal casing is disposed inside an external casing
  • a turbine rotor is disposed inside the internal casing
  • a plurality of moving blades are fixed to the turbine rotor at predetermined intervals.
  • a plurality of stationary blades are fixed inside the inner casing so as to be positioned between the rotor blades, and end portions of the turbine rotor are rotatably supported by bearing portions of the outer casing.
  • the low-pressure turbine is provided between the casing and the bearing in the steam turbine and has the seal member according to any one of claims 1 to 6, so that an accident can be prevented and safety and reliability can be improved. Can do.
  • the seal member according to any one of claims 1 to 6 is used to reinforce the circumferential rigidity of the bellows and adjust the vibration frequency of the bellows. Since the rigidity of the bellows in the circumferential direction can be reinforced and the frequency of the bellows can be adjusted, resonance with the rotational frequency of the rotor can be avoided.
  • the seal member according to any one of the first to sixth aspects is used for the bellows provided between the casing and the bearing in the steam turbine, the vibration frequency of the bellows is reduced. Since the adjustment and the resonance with the rotation frequency are avoided, an accident can be prevented and safety and reliability can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steam turbine to which a seal member according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the seal member in the steam turbine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram simply showing the configuration of the ring-shaped rib of the seal member according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the seal member according to the first embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the second seal member according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steam turbine to which a seal member according to Embodiment 1 of the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the seal member in the steam turbine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a conceptual
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the seal member according to the second embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the third seal member according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram schematically showing another configuration of the third seal member according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the third sealing member according to the third embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the fourth seal member according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the fifth seal member according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a steam turbine to which a seal member according to Embodiment 1 of the present invention is applied
  • FIG. 2 is a conceptual diagram simply showing the configuration of the seal member in the steam turbine of Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the ring-shaped rib of the seal member according to the first embodiment of the present invention, and FIG. It is sectional drawing when it sees from.
  • the steam turbine 10 to which the seal member of the first embodiment is applied is provided with a steam inlet portion 12 at an upper portion of an external casing 11, and is a turbine rotor (hereinafter referred to as “rotor”) that is a rotating body. ) 13 is supported by a bearing 14 that rotatably supports the bearing 14, and the bearing 14 is supported by a bearing base 16 provided on a foundation base 15 made of concrete or the like of the steam turbine 10.
  • the ground portion 17 is supported by the bearing base 16 and its connecting portion 18.
  • a first seal member 21 ⁇ / b> A that prevents steam leakage is used between the gland portion 17 and the external casing 11.
  • reference numeral 19 denotes a through hole
  • reference numeral 20 denotes an end plate cone portion.
  • the first seal member 21A covers the bellows 22 having a double structure and a part of the bellows 22 outside the bellows 22.
  • a flat portion 23 that is not formed in a bellows shape is provided on a part of the bellows 22, and the vibration adjusting portion is arranged in the circumferential direction of the outer surface of the flat portion 23.
  • It is provided with a ring-shaped rib 25 having a plurality of holes 24 in the circumferential direction, and a weight 26 inserted into the hole 24 provided on the outer wall of the rib 25.
  • it connects with the compartment side by the end plate 11a, and connects with the ground side by the end plate 17a.
  • Reference numeral 29 denotes a bellows groove.
  • the bellows 22 is formed by stacking two cylinders and applying pressure from the inside so that the portion other than the flat portion 23 at the central portion in the axial direction has a bellows shape.
  • the bellows 22 welds the rib 25 at the flat surface portion 23 to form a welded portion 27.
  • the bellows 22 has a double-layered bellows structure of an inner layer bellows 22a and an outer layer bellows 22b, but the present invention is not limited to this.
  • a weight 26 is fastened with a bolt 28 using a plurality of holes 24 provided in the circumferential direction on the rib 25.
  • the natural frequency of the bellows 22 can be adjusted by adjusting the number or mass of the weights 26 placed in the holes 24. Thereby, resonance between the natural frequency of the bellows 22 and the rotational frequency of the rotor 13 can be avoided.
  • the natural frequency of the bellows 22 may be changed in either direction of increase or decrease. Even if the natural frequency of the bellows 22 is slightly higher than the rotational frequency of the rotor 13, the number of the weights 26 is increased and the natural frequency of the bellows 22 is made smaller than the rotational frequency of the rotor 13. Resonance between the natural frequency of the rotor and the rotational frequency of the rotor 13 can be avoided.
  • the natural frequency of the first seal member 21A is measured and there is a possibility of resonance with the rotational frequency of the rotor 13, the natural frequency after the production of the first seal member 21A is adjusted.
  • the bellows 22 can be dispensed with again.
  • the groove 29 on the outer surface of the bellows 22 may be filled with a filler such as silicon, rubber, or adhesive.
  • a filler such as silicon, rubber, or adhesive.
  • a highly viscous substance such as oil or grease may be filled between the two bellows 22a and 22b.
  • the damping property can be enhanced. That is, the response curve of the filling bellows 22 when the high-viscosity substance is filled can be made smaller than the normal response curve of the filling bellows 22 that does not fill the high-viscosity substance between the bellows 22a and 22b.
  • the present invention can be easily applied to the bellows 22 already manufactured.
  • the flat portion 23 that is not formed in a bellows shape is provided in a part of the bellows 22 in the circumferential direction, and the vibration adjusting means is provided in the flat portion 23.
  • a ring-shaped rib 25 having a plurality of holes 24 in the circumferential direction and a weight 26 inserted into the hole 24 provided on the outer wall of the rib 25 are used as the vibration adjusting means.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the second seal member according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view of the seal member according to the second embodiment of the present invention as viewed from a direction perpendicular to the axial direction.
  • FIG. In addition, about the member similar to Example 1, the same code
  • the second seal member 21 ⁇ / b> B is provided in the circumferential direction of at least a part of the bellows-like groove 29 on the outer periphery of the bellows 22 as a vibration adjusting unit, and is convex. It has a ring-shaped rib 31 that sandwiches a shaped tip portion 32 in a groove 29.
  • the rib 31 is fastened with bolts 34 at two bolt fastening portions 33.
  • the number of places to be fastened by the bolts 34 is two, but the present invention is not particularly limited to this.
  • the groove 29 is fixed by the rib 31, thereby providing the bellows.
  • the movement of 22 can be restrained, and the natural frequency of the bellows 22 can be increased.
  • the natural frequency of the bellows 22 can be adjusted only by retrofitting the manufactured bellows 22 without using a special method when manufacturing the bellows 22, and the natural frequency of the bellows 22 and the rotational frequency of the rotor 13 can be adjusted. Can be avoided.
  • the coating member 35 is provided between the surface side where the rib 31 contacts the bellows 22, that is, between the inner wall side of the rib 31 and the outer wall side of the bellows 22. I have to.
  • the coating member 35 is not particularly limited as long as it is a soft member such as resin or plastic, or a flexible material such as rubber.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the third seal member according to the third embodiment of the present invention.
  • symbol is attached
  • the third seal member 21 ⁇ / b> C- 1 is disposed on the outer peripheral side of the bellows 22 as a vibration isolating member of the vibration adjusting means, and extends along the same direction as the axial direction of the bellows 22.
  • Various bellows-like bellows 36 that are different from the bellows 22 provided are provided.
  • This bellows 36 is connected by a support member 37 provided on each bellows 22 side of the end plate 11a of the external casing 11 and the end plate 17a of the ground portion 17.
  • the compressive force of the bellows 36 may be the same as or different from the compressive force of the bellows 22, and is adjusted in a timely manner according to the natural frequency of the bellows 22.
  • the spring constant of the bellows 22 is increased and the natural frequency of the bellows 22 is increased.
  • the natural frequency of the bellows 22 can be adjusted. Further, since the bellows 36 does not come into contact with the bellows 22, the strength of the bellows 22 can be maintained, and a weight is attached to the center position in the axial direction of the bellows 22, thereby reducing the natural frequency of the bellows 22. Adjustments can also be made.
  • FIGS. 8 and 9 show another configuration of the third seal member according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram schematically showing another configuration of the third seal member according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the third sealing member according to the third embodiment of the present invention when viewed from a direction perpendicular to the axial direction.
  • the third seal member 21 ⁇ / b> C- 2 may be provided with a compression coil spring 38 on the outer peripheral side of the bellows 22 along the same direction as the axial direction of the bellows 22.
  • the compression coil spring 38 By providing the compression coil spring 38 on the outer peripheral side of the bellows 22 along the same direction as the axial direction of the bellows 22, the spring constant of the bellows 22 is increased and the natural frequency is increased as in the third seal member 21C-1.
  • the natural frequency of the bellows 22 can be adjusted by increasing. Thereby, resonance between the natural frequency of the bellows 22 and the rotational frequency of the rotor 13 can be avoided. Further, since the compression coil spring 38 does not come into contact with the bellows 22, the strength of the bellows 22 can be maintained. Further, the natural frequency of the bellows 22 can be finely adjusted by attaching a weight to the axial center position of the compression coil spring 38.
  • the third seal member 21C-2 is configured to attach the compression coil springs 38 to the outer periphery of the bellows 22, but the present invention is not limited to this,
  • the number of compression coil springs 38 attached may be adjusted according to the natural frequency of the bellows 22. For example, since the natural frequency of the bellows 22 can be increased by increasing the number of compression coil springs 38, a large number of compression coil springs 38 are provided when the natural frequency of the bellows 22 is increased. On the other hand, when reducing the natural frequency of the bellows 22, the number of compression coil springs 38 to be installed is reduced.
  • any member provided on the outer periphery of the bellows 22 may be used as long as the strength can be maintained while preventing the outer periphery of the bellows 22 from contacting the bellows 22. Is not particularly limited to this.
  • FIG. 10 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the fourth seal member according to the fourth embodiment of the present invention.
  • symbol is attached
  • the fourth seal member 21 ⁇ / b> D is configured such that a member that increases mass is sandwiched between two bellows 22 as a vibration adjusting unit.
  • the fourth seal member 21D according to the present embodiment is formed by connecting two bellows 22-1 and 22-2 in series, and between the bellows 22-1 and 22-2.
  • a spacer 41 is provided.
  • As a material of the spacer 41 for example, stainless steel is used.
  • the spacer 41 functions as a weight.
  • the bellows 22-1 and 22-2 and the spacer 41 are fastened to the end plates 42-1 and 42-2 of the bellows 22-1 and 22-2 and the outer periphery of the spacer 41 by using, for example, a bolt 43 or the like. .
  • the fixing method of the bellows 22-1 and 22-2 and the spacer 41 is not particularly limited to this.
  • the thickness of the spacer 41 is changed according to the natural frequency required for the entire bellows 22-1 and 22-2. Since the mass can be changed by changing the thickness of the spacer 41, the natural frequency of the bellows 22-1 and 22-2 as a whole can be adjusted.
  • the natural frequency of the bellows 22-1 and 22-2 can be adjusted by changing the material and changing the mass of the spacer 41 in the same manner. Good.
  • the thickness of the spacer 41 can be changed by changing the thickness of the spacer 41. Since the mass can be changed, the natural frequency of the bellows 22-1 and 22-2 can be adjusted. Thereby, resonance between the natural frequency of the bellows 22-1 and 22-2 and the rotational frequency of the rotor 13 can be avoided. Also, the bellows 22-1 and 22-2 that have already been manufactured can be used as they are, and can be manufactured without difficulty because they can be manufactured by the same method.
  • one spacer 41 is provided between the two bellows 22-1 and 22-2 coupled in series.
  • the present invention is not limited to this, and three or more bellows 22 may be coupled in series, and a spacer 41 may be provided between each bellows 22.
  • FIG. 11 is a conceptual diagram schematically showing the configuration of the fifth seal member according to the fifth embodiment of the present invention.
  • symbol is attached
  • the fifth seal member 21E has a vibration isolating rubber 44 on the outer peripheral side of the bellows 22 along the same direction as the axial direction of the bellows 22 as a vibration isolating member of the vibration adjusting means.
  • the anti-vibration rubber 44 is supported on both sides of the bellows 22 by support rods 45-1 and 45-2.
  • the fifth seal member 21E includes an anti-vibration rubber 44 provided on the outer peripheral side of the bellows 22 along the same direction as the axial direction of the bellows 22, and the anti-vibration rubber 44.
  • the anti-vibration rubber 44 may be any material that can ensure flexibility. Further, as the material of the vibration isolating rubber 44, for example, a material having corrosion resistance such as fluoro rubber is used.
  • the support rod 45-1 is fixed to the end plate 11a of the external compartment 11 by, for example, a bolt 46
  • the support rod 45-2 is also fixed to the end plate 17a of the ground portion 17 by, for example, the bolt 46. May be.
  • the support rods 45-1 and 45-2 are provided on both sides of the anti-vibration rubber 44 and used to support the outer periphery of the bellows 22, and the support rods 45-1 and 45-2 can be changed by changing the cross-sectional area. The rigidity is changed.
  • the anti-vibration rubber 44 is provided on the outer peripheral side of the bellows 22 along the same direction as the axial direction of the bellows 22, and both sides of the anti-vibration rubber 44 are supported on the outer periphery of the bellows 22 by the support rods 45-1 and 45-2. Therefore, the anti-vibration rubber 44 is pressed from both sides by the support rods 45-1 and 45-2 to ensure flexibility and the cross-sectional area of the support rods 45-1 and 45-2.
  • the rigidity By changing the rigidity, the natural frequency of the bellows 22 can be adjusted. Thereby, resonance between the natural frequency of the bellows 22 and the rotational frequency of the rotor 13 can be avoided. Further, since damping can be obtained by the anti-vibration rubber 44, the response can be reduced even if it resonates.
  • the fifth seal member 21E according to the present embodiment, two anti-vibration rubbers 44 are provided on the outer periphery of the bellows 22, but the present invention is not limited to this, and the bellows 22
  • three or more anti-vibration rubbers 44 may be provided in the circumferential direction of the outer periphery of the bellows 22 like the compression coil spring 38 of the third seal member 21C-2 shown in FIG.
  • the anti-vibration rubber 44 is pressed by the two support rods 45-1 and 45-2.
  • the present invention is not limited to this.
  • two or more anti-vibration rubbers 44 may be provided on both sides of the anti-vibration rubber 44 via the support rods 45 in the axial direction of the outer periphery of the bellows 22 and supported in series.
  • the seal member according to the present invention adjusts the natural frequency of the bellows to avoid resonance between the natural frequency of the bellows and the rotational frequency of the rotor of the shaft, and a steam turbine to which any kind of bellows is applied. It can also be applied to.

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Abstract

　本発明の実施例１に係る第一のシール部材２１Ａは、二重構造の蛇腹状のベローズ２２と、ベローズ２２の外側にベローズ２２の一部を覆うようにして設けられた振動調整手段とを有するものであり、ベローズ２２の一部に蛇腹状に成形しない平面部２３を設け、且つ、前記振動調整手段が、平面部２３の外側表面の周方向に設けられると共に、複数の孔を周方向に有するリング形状のリブ２５と、リブ２５の外壁に設けられた孔に挿入するおもり２６とからなる。おもり２６の数を調整することで、固有振動数を調整し、第一のシール部材２１Ａの固有振動数とロータの回転周波数との共振を防止する。

Description

シール部材、蒸気タービン及び共振回避方法
　本発明は、蒸気を用いてロータを回転駆動することで発電を行う原子力蒸気タービンにおいて、原子力蒸気タービンにおける車室と軸受けとの間に設けられる二重構造のベローズからなるシール部材、蒸気タービン及び共振回避方法に関する。
　一般的な蒸気タービンにおいては、外部車室内に内部車室が設けられると共に、上部に蒸気入口部が設けられ、中心部にロータが回転自在に支持され、このロータに動翼が複数段にわたって固定される一方、内部車室に支持された翼環リングに静翼が複数段にわたって固定され、ロータに固定された動翼と交互に配設されている。
　従って、蒸気タービンの運転時に、蒸気が前記蒸気入口部から前記内部車室に入ると、この蒸気は隔壁を介して翼環リングに支持された静翼を経て動翼に噴出することでロータが回転し、このロータに連結された発電機を駆動する。
　また、蒸気タービンでは、回転体であるロータを回転自在に支持する軸受によって支持し、軸受を蒸気タービンのコンクリート等からなる基礎台によって支持し、グランド部を前記基礎台に支持される軸受台とその連結部とを用いて支持している。また、グランド部と車室とをシールするため、可動自在なシール手段であるベローズと呼ばれる蛇腹状の配管が使用されている。このベローズにより、車室の熱延びにより車室とグランドの間に生じる変位差を吸収すると共に、燃焼機関の振動の伝達を防止するようにしている（特許文献１、特許文献２、参照）。
特開平１０－１４１５６５号公報 特許第３８３１６１７号公報
　ここで、原子力発電プラントにおける蒸気タービンでは、事故を防止し、安全性、信頼性を高めるため、上記ベローズは、例えば多層構造のものが採用されている。
　しかしながら、前記ベローズを二重構造とすると各々のベローズ同士の密着具合により固有振動数が大きくばらつくため、二重構造のベローズの固有振動数とロータの回転周波数との共振が発生する虞がある、という問題がある。
　本発明は、前記問題に鑑み、二重構造からなるベローズの固有振動数の調整を可能とし、ベローズの固有振動数とロータの回転周波数との共振を防止するシール部材を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、少なくとも二つ以上所定間隔を有して重ねてなる複層のベローズと、前記ベローズの外側に前記ベローズの全部又は一部を覆うようにして設けられた振動調整手段とを有することを特徴とするシール部材にある。
　第２の発明は、第１の発明において、前記ベローズの一部に蛇腹状に成形しない平面部を設け、且つ、前記振動調整手段が、前記平面部の外側表面の周方向に設けられると共に、複数の孔を周方向に有するリング形状のリブと、前記リブの外壁に設けられた前記孔に挿入するおもりとからなることを特徴とするシール部材にある。
　第３の発明は、第１の発明において、前記ベローズが蛇腹状に成形されると共に、前記振動調整手段が、前記ベローズの外周の一部の溝の周方向に設けられたリング形状のリブであることを特徴とするシール部材にある。
　第４の発明は、第３の発明において、前記リブが前記ベローズと接触する面側にコーティング部材を介して設けられることを特徴とするシール部材にある。
　第５の発明は、第１の発明において、前記振動調整手段が、前記ベローズの外周側に配設され、前記ベローズの軸方向と同方向に沿って設けられた少なくとも一つ以上の防振部材であることを特徴とするシール部材にある。
　第６の発明は、第１の発明において、前記ベローズを少なくとも二つ以上直列に結合してなり、前記振動調整手段が、前記複数のベローズ同士の間にスペーサを有することを特徴とするシール部材にある。
　第７の発明は、外部車室の内部に内部車室が配置され、前記内部車室の内部にタービンロータが配置され、前記タービンロータに複数の動翼が所定間隔で固定され、前記内部車室の内部に複数の静翼が各動翼の間に位置するように固定され、前記タービンロータの各端部が前記外部車室の軸受部に回転自在に支持されて構成されている低圧タービンと、蒸気タービンにおける車室と軸受けとの間に設けられ、第１乃至６の何れか一つの発明のシール部材とを有することを特徴とする蒸気タービンにある。
　第８の発明は、第１乃至６の何れか一つの発明のシール部材を用い、前記ベローズの周方向の剛性を補強し、前記ベローズの振動数を調整することを特徴とする共振回避方法にある。
　第９の発明は、蒸気タービンにおける車室と軸受けとの間に設けられるベローズに第１乃至６の何れか一つの発明のシール部材を用いることを特徴とする共振回避方法にある。
　請求項１の発明のシール部材によれば、少なくとも二つ以上所定間隔を有して重ねてなる複層のベローズと、前記ベローズの外側に前記ベローズの全部又は一部を覆うようにして設けられた振動調整手段とを有するので、前記ベローズの固有振動数を調整することができ、前記ベローズの固有振動数とロータの回転周波数との共振を回避することができる。
　請求項２の発明のシール部材によれば、前記ベローズの一部に蛇腹状に成形しない平面部を設け、且つ、前記振動調整手段が、前記平面部の外側表面の周方向に設けられると共に、複数の孔を周方向に有するリング形状のリブと、前記リブの外壁に設けられた前記孔に挿入するおもりとからなるので、前記リブに取り付ける前記おもりの数でベローズの固有振動数を調整することができ、これにより、前記ベローズの固有振動数とロータの回転周波数との共振を回避することができる。また、前記ベローズを製作した後でも前記ベローズの固有振動数の調整が可能となり、再製作を不要とすることができる。
　請求項３の発明のシール部材によれば、前記ベローズが蛇腹状に成形されると共に、前記振動調整手段が、前記ベローズの外周の一部の溝の周方向に設けられたリング形状のリブであるので、前記溝を前記リブで固定することで前記ベローズの動きを拘束することができ、前記ベローズの固有振動数を上昇させることができる。これにより、前記ベローズの固有振動数とロータの回転周波数との共振を回避することができる。また、前記ベローズの製作時に特殊な方法を用いることなく、製作した前記ベローズに後付けするだけで前記ベローズの固有振動数を調整することができる。
　請求項４の発明のシール部材によれば、前記リブを前記ベローズと接触する面側にコーティング部材を介して設けるので、フレッディングによる前記ベローズの磨耗を防止することができる。
　請求項５の発明のシール部材によれば、前記振動調整手段が、前記ベローズの外周側に配設され、前記ベローズの軸方向と同方向に沿って設けられた少なくとも一つ以上の防振部材であるので、前記防振部材のばね定数を大きくして固有振動数を上げることにより前記ベローズの固有振動数を調整することができる。これにより、前記ベローズの固有振動数とロータの回転周波数との共振を回避することができる。また、前記防振部材は前記ベローズとは接触することがないため、前記ベローズの強度を維持することができる。
　また、前記防振部材として、蛇腹状のベローズ、圧縮コイルばねを用いた場合、蛇腹状のベローズ、圧縮コイルばねの軸方向中央位置にウェイトをつけるなどすることで、前記ベローズの固有振動数の微調整も行うことができる。また、前記防振部材として防振ゴムを用いた場合、前記防振ゴムにより減衰も得ることができるため、仮に共振した場合でも応答を低減することができる。
　請求項６の発明のシール部材によれば、前記ベローズを少なくとも二つ以上直列に結合してなり、前記振動調整手段が、前記複数のベローズ同士の間にスペーサを有するので、前記スペーサの厚さを変えることにより質量を変化させ、前記ベローズの固有振動数の調整を行うことができる。これにより、前記ベローズの固有振動数とロータの回転周波数との共振を回避することができる。また、既に製作されているベローズをそのまま用いることができ、同様の手法で製作可能であるため、無理なく行うことができる。
　請求項７の発明の蒸気タービンは、外部車室の内部に内部車室が配置され、前記内部車室の内部にタービンロータが配置され、前記タービンロータに複数の動翼が所定間隔で固定され、前記内部車室の内部に複数の静翼が各動翼の間に位置するように固定され、前記タービンロータの各端部が前記外部車室の軸受部に回転自在に支持されて構成されている低圧タービンと、蒸気タービンにおける車室と軸受けとの間に設けられ、請求項１乃至６の何れか一つのシール部材とを有するので、事故を防止し、安全性、信頼性を高めることができる。
　請求項８の発明の共振回避方法によれば、請求項１乃至６の何れか一つのシール部材を用い、前記ベローズの周方向の剛性を補強し、前記ベローズの振動数を調整するので、前記ベローズの周方向の剛性を補強し、前記ベローズの振動数を調整することができるため、ロータの回転周波数との共振を回避することができる。
　請求項９の発明の共振回避方法によれば、蒸気タービンにおける車室と軸受けとの間に設けられるベローズに請求項１乃至６の何れか一つのシール部材を用いるので、前記ベローズの振動数を調整し、回転周波数との共振を回避するので、事故を防止し、安全性、信頼性を高めることができる。
図１は、本発明の実施例１に係るシール部材が適用された蒸気タービンの概略構成図である。 図２は、本発明の実施例１の蒸気タービンにおけるシール部材の構成を簡略に示す概念図である。 図３は、本発明の実施例１に係るシール部材のリング形状のリブの構成を簡略に示す概念図である。 図４は、本発明の実施例１に係るシール部材を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。 図５は、本発明の実施例２に係る第二のシール部材の構成を簡略に示す概念図である。 図６は、本発明の実施例２に係るシール部材を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。 図７は、本発明の実施例３に係る第三のシール部材の構成を簡略に示す概念図である。 図８は、本発明の実施例３に係る第三のシール部材の他の構成を簡略に示す概念図である。 図９は、本発明の実施例３に係る第三のシール部材を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。 図１０は、本発明の実施例４に係る第四のシール部材の構成を簡略に示す概念図である。 図１１は、本発明の実施例５に係る第五のシール部材の構成を簡略に示す概念図である。
符号の説明
　１０　蒸気タービン
　１１　外部車室
　１２　蒸気入口部
　１３　ロータ
　１４　軸受
　１５　基礎台
　１６　軸受台
　１７　グランド部
　１８　連結部
　１９　貫通孔
　２０　端板コーン部
　２１Ａ～２１Ｅ　第一～第五のシール部材
　２２、２２－１、２２－２、３６　ベローズ
　２２ａ　内層ベローズ
　２２ｂ　外層ベローズ
　２３　平面部
　２４　孔
　２５　リブ
　２６　おもり
　２７　溶接部
　２８、３４、４３、４６　ボルト
　２９　溝
　３１　リブ
　３２　先端部
　３３　ボルト締付け部
　３５　コーティング部材
　３７　支持部材
　３８　圧縮コイルばね
　４１　スペーサ
　４２－１、４２－２　端版
　４４　防振ゴム
　４５－１、４５－２　支持棒
　図１は、本発明の実施例１に係るシール部材が適用された蒸気タービンの概略構成図、図２は、本発明の実施例１の蒸気タービンにおけるシール部材の構成を簡略に示す概念図、図３は、本発明の実施例１に係るシール部材のリング形状のリブの構成を簡略に示す概念図、図４は、本発明の実施例１に係るシール部材を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。
　実施例１のシール部材が適用された蒸気タービン１０は、図１に示すように、外部車室１１の上部に蒸気入口部１２が設けられ、回転体であるタービンロータ（以下、「ロータ」という）１３を回転自在に支持する軸受１４によって支持し、軸受１４を蒸気タービン１０のコンクリート等からなる基礎台１５の上に設けられる軸受台１６で支持している。また、グランド部１７は軸受台１６とその連結部１８とにより支持している。また、グランド部１７と外部車室１１との間には蒸気のリークを防止する第一のシール部材２１Ａが用いられている。
　尚、図１中、符号１９は貫通孔であり、符号２０は端板コーン部である。
　本発明の実施例１に係る第一のシール部材２１Ａは、図２～図４に示すように、二重構造の蛇腹状のベローズ２２と、ベローズ２２の外側にベローズ２２の一部を覆うようにして設けられた振動調整手段とを有するものであり、ベローズ２２の一部に蛇腹状に成形しない平面部２３を設け、且つ、前記振動調整手段が、平面部２３の外側表面の周方向に設けられると共に、複数の孔２４を周方向に有するリング形状のリブ２５と、リブ２５の外壁に設けられた孔２４に挿入するおもり２６とからなるものである。
　また、図２中、端板１１ａにより車室側と連結し、端板１７ａによりグランド側と連結する。符号２９はベローズの溝である。
　ベローズ２２は、二つの円筒を重ねて内側から圧力をかけて成形し、軸方向中心部分の平面部２３以外が蛇腹状となるようにしている。ベローズ２２は、平面部２３でリブ２５を溶接し溶接部２７を形成している。
　また、本実施例では、ベローズ２２を内層ベローズ２２ａ、外層ベローズ２２ｂの二層の複層ベローズ構造としているが、本発明はこれに限定されるものではない。
　また、リブ２５には円周方向に設けられている複数個の孔２４を用いて、おもり２６をボルト２８で締結している。この孔２４に入れるおもり２６の数あるいは質量を調整することで、ベローズ２２の固有振動数を調整することができる。これにより、ベローズ２２の固有振動数とロータ１３の回転周波数との共振を回避することができる。
　このとき、ベローズ２２の固有振動数とロータ１３の回転周波数との共振を回避するため、ベローズ２２の固有振動数を増大、減少の何れの方向に変化させてもよい。また、ベローズ２２の固有振動数がロータ１３の回転周波数より少し高い値であった場合でもおもり２６の数を増やしベローズ２２の固有振動数をロータ１３の回転周波数よりも小さくすることで、ベローズ２２の固有振動数とロータ１３の回転周波数との共振を回避することができる。
　この第一のシール部材２１Ａの固有振動数を計測し、ロータ１３の回転周波数との共振の可能性がある場合には、第一のシール部材２１Ａの製作後の固有振動数を調整することで、ベローズ２２を再度製作せずに済ませることができる。
　また、本実施例に係る第一のシール部材２１Ａにおいては、ベローズ２２の外面の溝２９には、シリコン、ゴム、接着剤など充填剤を充填するようにしてもよい。外部車室１１の端板１１ａ、グランド部１７の端板１７ａなどのフランジ付近に充填することにより、ベローズ２２の剛性を増加させ、固有振動数を高くすることができる。また、ベローズ２２の軸方向中心部分の溝２９に上記充填剤を充填することにより、ベローズ２２の質量を増加させ、ベローズ２２の固有振動数を減少させることができる。これにより、ベローズ２２に特別な部品を製作する必要がなく、簡易に実施することができる。また、応急処置的な対策としても実施することができる。
　また、本実施例に係る第一のシール部材２１Ａにおいては、２枚のベローズ２２ａ、２２ｂの間に、例えば油、グリースなど粘性の高い高粘性物質を充填するようにしてもよい。これらベローズ２２ａ、２２ｂ間に上記高粘性物質を充填することにより、減衰性を高めることができる。即ち、高粘性物質を充填したときの充填ベローズ２２の応答曲線は、高粘性物質をベローズ２２ａ、２２ｂ間に充填しない充填ベローズ２２の通常の応答曲線よりも小さくすることができる。このため、充填ベローズ２２間に前記高粘性物質を充填することで、ベローズ２２の固有振動数とロータ１３の回転周波数とが共振した際の応答を小さく抑えることができる。また、既に製作されているベローズ２２にも簡単に適用することができる。
　よって、本実施例に係る第一のシール部材２１Ａによれば、ベローズ２２の一部に蛇腹状に成形しない平面部２３を周方向に亙って設け、且つ、前記振動調整手段を平面部２３の外側表面の周方向に設けると共に、前記振動調整手段として複数の孔２４を周方向に有するリング形状のリブ２５と、このリブ２５の外壁に設けられた孔２４に挿入するおもり２６とを用いることで、リブ２５に取り付けるおもり２６の数でベローズ２２の固有振動数を調整することができる。これにより、ベローズ２２の固有振動数とロータ１３の回転周波数との共振を回避することができる。また、ベローズ２２を製作した後でもベローズ２２の固有振動数の調整が可能となり、再製作を不要とすることができる。
　本発明による実施例２に係る第二のシール部材について、図面を参照して説明する。
　図５は、本発明の実施例２に係る第二のシール部材の構成を簡略に示す概念図、図６は、本発明の実施例２に係るシール部材を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。
　なお、実施例１と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。また、蒸気タービンの全体の説明については省略し、シール部材の構成についてのみ説明する。
　図５、６に示すように、本実施例に係る第二のシール部材２１Ｂは、振動調整手段として、ベローズ２２の外周の少なくとも一部の蛇腹状の溝２９の周方向に設けられ、凸型形状の先端部３２を溝２９に挟み込むリング形状のリブ３１を有するものである。
　このリブ３１は、２箇所のボルト締付け部３３でボルト３４により締結するようにしている。また、本実施例では、ボルト３４で締結する箇所を２つとしているが、特にこれに限定されるものではない。
　よって、ベローズ２２の外周の少なくとも一部の溝２９の周方向に凸型形状の先端部３２を溝２９に挟み込むリング形状のリブ３１を設けることで、溝２９をリブ３１で固定することでベローズ２２の動きを拘束することができ、ベローズ２２の固有振動数を上昇させることができる。これにより、ベローズ２２の製作時に特殊な方法を用いることなく、製作したベローズ２２に後付けするだけでベローズ２２の固有振動数を調整することができ、ベローズ２２の固有振動数とロータ１３の回転周波数との共振を回避することができる。
　また、本実施例に係る第二のシール部材２１Ｂにおいては、リブ３１がベローズ２２と接触する面側、即ち、リブ３１の内壁側とベローズ２２の外壁側との間にコーティング部材３５を設けるようにしている。コーティング部材３５としては、例えば樹脂、プラスチックなどの柔らかい部材、ゴムなどの柔軟材料であれば特に限定されるものではない。リブ３１の内壁側とベローズ２２の外壁側との間にコーティング部材３５を設けることで、フレッディングによるベローズ２２の磨耗を防止することができる。
　本発明による実施例３に係る第三のシール部材について、図面を参照して説明する。
　図７は、本発明の実施例３に係る第三のシール部材の構成を簡略に示す概念図である。
　なお、実施例１と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。また、蒸気タービンの全体の説明については省略し、シール部材の構成についてのみ説明する。
　図７に示すように、本実施例に係る第三のシール部材２１Ｃ－１は、振動調整手段の防振部材としてベローズ２２の外周側に配設され、ベローズ２２の軸方向と同方向に沿って設けられたベローズ２２とは異なる種々の蛇腹状のベローズ３６を設けたものである。
　このベローズ３６は、外部車室１１の端板１１ａとグランド部１７の端板１７ａとの各々のベローズ２２側に設けた支持部材３７で連結されている。
　また、ベローズ３６の圧縮力は、ベローズ２２の圧縮力と同一または異なるもの何れでもよく、ベローズ２２の固有振動数に応じて適時調整するようにする。
　よって、ベローズ２２の外周側に配設され、ベローズ２２の軸方向と同方向に沿ってベローズ３６を設けることで、ベローズ２２のばね定数を大きくし、ベローズ２２の固有振動数を上げることで、ベローズ２２の固有振動数を調整することができる。また、ベローズ３６はベローズ２２とは接触することはないため、ベローズ２２の強度を維持することができると共に、ベローズ２２の軸方向中央位置にウェイトをつけることで、ベローズ２２の固有振動数の微調整も行うことができる。
　本発明の実施例３に係る第三のシール部材の他の構成を図８、９に示す。図８は、本発明の実施例３に係る第三のシール部材の他の構成を簡略に示す概念図である。図９は、本発明の実施例３に係る第三のシール部材を軸方向に対して垂直方向から見たときの断面図である。
　図８に示すように、第三のシール部材２１Ｃ－２はベローズ２２の外周側にベローズ２２の軸方向と同方向に沿って圧縮コイルばね３８を設けるようにしてもよい。ベローズ２２の外周側にベローズ２２の軸方向と同方向に沿って圧縮コイルばね３８を設けることで、第三のシール部材２１Ｃ－１と同様に、ベローズ２２のばね定数を大きくして固有振動数を上げることによりベローズ２２の固有振動数を調整することができる。これにより、ベローズ２２の固有振動数とロータ１３の回転周波数との共振を回避することができる。また、圧縮コイルばね３８はベローズ２２とは接触することがないため、ベローズ２２の強度を維持することができる。更に、圧縮コイルばね３８の軸方向中央位置にウェイトをつけるなどすることで、ベローズ２２の固有振動数の微調整も行うことができる。
　また、図９に示すように、第三のシール部材２１Ｃ－２は、圧縮コイルばね３８をベローズ２２の外周に４箇所取り付けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ベローズ２２の固有振動数に応じて圧縮コイルばね３８の取り付ける数を調整するようにしてもよい。例えば、圧縮コイルばね３８を多くすることでベローズ２２の固有振動数を大きくすることができるため、ベローズ２２の固有振動数を大きくする際には圧縮コイルばね３８を多く設ける。一方、ベローズ２２の固有振動数を小さくする際には設置する圧縮コイルばね３８の数を少なくする。
　また、本実施例に係る第三のシール部材２１Ｃ－１においては、ベローズ２２の外周にベローズ２２とは接触しないようにしつつ強度維持可能なものであればよいため、ベローズ２２の外周に設ける部材は特にこれに限定されるものではない。
　本発明による実施例４に係る第四のシール部材について、図面を参照して説明する。
　図１０は、本発明の実施例４に係る第四のシール部材の構成を簡略に示す概念図である。
　なお、実施例１と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。また、蒸気タービンの全体の説明については省略し、シール部材の構成についてのみ説明する。
　図１０に示すように、本実施例に係る第四のシール部材２１Ｄは、振動調整手段として、２つのベローズ２２の間に質量を増大させる部材を挟むようにしたものである。
　即ち、本実施例に係る第四のシール部材２１Ｄは、図１０に示すように、２つのベローズ２２－１、２２－２を直列に結合してなり、ベローズ２２－１、２２－２の間にスペーサ４１を設けたものである。スペーサ４１の材料としては、例えばステンレス鋼などが用いられる。尚、スペーサ４１は重りとして機能するものである。
　このベローズ２２－１、２２－２及びスペーサ４１は、ベローズ２２－１、２２－２各々の端版４２－１、４２－２とスペーサ４１の外周で例えばボルト４３などを用いて締結している。ベローズ２２－１、２２－２及びスペーサ４１の固定方法は特にこれに限定されるものではない。
　このスペーサ４１はベローズ２２－１、２２－２の全体で必要とする固有振動数に応じて厚さを変えるようにする。スペーサ４１の厚さを変えることにより、質量を変化させることができるため、ベローズ２２－１、２２－２全体の固有振動数の調整を行うことができる。
　また、スペーサ４１の厚さを代える他に材質を変化させて、同様にスペーサ４１の質量を変化させることで、ベローズ２２－１、２２－２全体の固有振動数の調整を行うようにしてもよい。
　よって、二つのベローズ２２－１、２２－２を直列に結合し、ベローズ２２－１、２２－２の間にスペーサ４１を設けているので、スペーサ４１の厚さを変えることにより、スペーサ４１の質量を変化させることができるため、ベローズ２２－１、２２－２の固有振動数の調整を行うことができる。これにより、ベローズ２２－１、２２－２の固有振動数とロータ１３の回転周波数との共振を回避することができる。また、既に製作されているベローズ２２－１、２２－２をそのまま用いることができ、同様の手法で製作可能であるため、無理なく行うことができる。
　また、本実施例に係る第四のシール部材２１Ｄにおいては、直列に結合した二つのベローズ２２－１、２２－２の間にスペーサ４１を一つ設けるようにしているが、本発明は特にこれに限定されるものではなく、ベローズ２２を３つ以上直列に結合し、その各々のベローズ２２間にスペーサ４１を設けるようにしてもよい。
　本発明による実施例５に係る第五のシール部材について、図面を参照して説明する。
　図１１は、本発明の実施例５に係る第五のシール部材の構成を簡略に示す概念図である。
　なお、実施例１と同様の部材については、同一符号を付してその説明は省略する。また、蒸気タービンの全体の説明については省略し、シール部材の構成についてのみ説明する。
　図１１に示すように、本実施例に係る第五のシール部材２１Ｅは、振動調整手段の防振部材としてベローズ２２の外周側にベローズ２２の軸方向と同方向に沿って防振ゴム４４を設け、その防振ゴム４４の両側を支持棒４５－１、４５－２でベローズ２２の外周に支持するようにしたものである。
　即ち、本実施例に係る第五のシール部材２１Ｅは、図１１に示すように、ベローズ２２の外周側にベローズ２２の軸方向と同方向に沿って設けられた防振ゴム４４と、この防振ゴム４４の両側に設けられ、ベローズ２２の外周に防振ゴム４４を支持する支持棒４５－１、４５－２とを有するものである。防振ゴム４４は柔軟性を確保できる材料であればよい。また、防振ゴム４４の材料としては、例えばフッ素ゴムなどの耐食性のあるものが用いられる。
　また、支持棒４５－１は外部車室１１の端板１１ａで例えばボルト４６などにより固定し、支持棒４５－２についてもグランド部１７の端板１７ａで同様に例えばボルト４６で固定するようにしてもよい。
　また、支持棒４５－１、４５－２は、防振ゴム４４の両側に設けベローズ２２の外周に支持するために用いる他、支持棒４５－１、４５－２は断面積を変化させることで剛性を変化させるようにしている。
　よって、ベローズ２２の外周側にベローズ２２の軸方向と同方向に沿って防振ゴム４４を設け、その防振ゴム４４の両側を支持棒４５－１、４５－２でベローズ２２の外周に支持するようにしているので、防振ゴム４４を支持棒４５－１、４５－２で両側から押さえつけ、防振ゴム４４で柔軟性を確保すると共に、支持棒４５－１、４５－２の断面積を変化させることで剛性を変化させ、ベローズ２２の固有振動数の調整を行うことができる。これにより、ベローズ２２の固有振動数とロータ１３の回転周波数との共振を回避することができる。また、防振ゴム４４により減衰も得ることができるため、仮に共振した場合でも応答を低減することができる。
　また、本実施例に係る第五のシール部材２１Ｅにおいては、ベローズ２２の外周に防振ゴム４４を二つ設けるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ベローズ２２の外周に例えば図９に示す第三のシール部材２１Ｃ－２の圧縮コイルばね３８のように、防振ゴム４４をベローズ２２の外周の周方向に三つ以上設けるようにしてもよい。
　また、本実施例に係る第五のシール部材２１Ｅにおいては、防振ゴム４４を二つの支持棒４５－１、４５－２で押さえつけるようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ベローズ２２の外周の軸方向に二つ以上の防振ゴム４４を支持棒４５を介して防振ゴム４４の両側に各々支持棒４５を設け、直列に支持するようにしてもよい。
　本発明に係るシール部材は、ベローズの固有振動数を調整し、ベローズの固有振動数と軸のロータの回転周波数との共振を回避するものであり、いずれの種類のベローズが適用される蒸気タービンにも適用することができる。

Claims (9)

  1. 　少なくとも二つ以上所定間隔を有して重ねてなる複層のベローズと、
    　前記ベローズの外側に前記ベローズの全部又は一部を覆うようにして設けられた振動調整手段とを有することを特徴とするシール部材。
  2. 　請求項１において、
    　前記ベローズの一部に蛇腹状に成形しない平面部を設け、且つ、
    　前記振動調整手段が、前記平面部の外側表面の周方向に設けられると共に、
    　複数の孔を周方向に有するリング形状のリブと、
    　前記リブの外壁に設けられた前記孔に挿入するおもりとからなることを特徴とするシール部材。
  3. 　請求項１において、
    　前記ベローズが蛇腹状に成形されると共に、
    　前記振動調整手段が、前記ベローズの外周の一部の溝の周方向に設けられたリング形状のリブであることを特徴とするシール部材。
  4. 　請求項３において、
    　前記リブが前記ベローズと接触する面側にコーティング部材を介して設けられることを特徴とするシール部材。
  5. 　請求項１において、
    　前記振動調整手段が、前記ベローズの外周側に配設され、前記ベローズの軸方向と同方向に沿って設けられた少なくとも一つ以上の防振部材であることを特徴とするシール部材。
  6. 　請求項１において、
    　前記ベローズを少なくとも二つ以上直列に結合してなり、
    　前記振動調整手段が、前記複数のベローズ同士の間にスペーサを有することを特徴とするシール部材。
  7. 　外部車室の内部に内部車室が配置され、前記内部車室の内部にタービンロータが配置され、前記タービンロータに複数の動翼が所定間隔で固定され、前記内部車室の内部に複数の静翼が各動翼の間に位置するように固定され、前記タービンロータの各端部が前記外部車室の軸受部に回転自在に支持されて構成されている低圧タービンと、
    　蒸気タービンにおける車室と軸受けとの間に設けられ、請求項１乃至６の何れか一つのシール部材とを有することを特徴とする蒸気タービン。
  8. 　請求項１乃至６の何れか一つのシール部材を用い、前記ベローズの周方向の剛性を補強し、前記ベローズの振動数を調整することを特徴とする共振回避方法。
  9. 　蒸気タービンにおける車室と軸受けとの間に設けられるベローズに請求項１乃至６の何れか一つのシール部材を用いることを特徴とする共振回避方法。
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