專利名稱：密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封裝置，尤其是涉及對因外力或熱膨脹等引起的組裝零件面間發(fā)生位移的間隙進行密封的密封裝置。比如，涉及對渦輪機部件等受到熱應(yīng)力的組裝零件面間進行密封的密封裝置。
背景技術(shù)：
作為渦輪發(fā)動機的部件，可以列舉蒸汽渦輪機的渦輪機部件、燃氣渦輪機用的壓縮器的組裝部及渦輪機部件等。比如，如圖12所示，燃氣渦輪機的渦輪機部件100，設(shè)有與轉(zhuǎn)子一起進行旋轉(zhuǎn)的動翼體110、未圖示的固定在輪室上的靜翼體。動翼體110由與轉(zhuǎn)子結(jié)合的平臺110A和動翼110B構(gòu)成。又，靜翼體由靜翼、固定于該靜翼兩端的內(nèi)側(cè)蓋板和外側(cè)蓋板構(gòu)成。
靜翼的翼面與內(nèi)側(cè)蓋板和外側(cè)蓋板形成流過渦輪機部的高溫氣體的流道壁。又，動翼110B的翼面與平臺110A也形成高溫氣體的流道。而且，在輪室中設(shè)有分割環(huán)，其與動翼110B的前端隔開規(guī)定的間隔，與動翼110B的翼面和平臺110A一起形成高溫氣體的流道壁。該被固定的分割環(huán)在動翼的排列方向上等間隔地連接有數(shù)個。該連接形狀為整體構(gòu)成截面圓環(huán)狀的壁面。
另一方面，動翼體110與靜翼體必須做成能吸收因受到通過翼間的熱量引起的熱變形的結(jié)構(gòu)。而且，因蓋板上設(shè)有大量翼片的結(jié)構(gòu)，必須使制作容易。如果不使部件分割而容易組裝，則存在組裝成本上升的問題。由于這些原因，動翼體110及靜翼體在轉(zhuǎn)子的圓周方向分割成多個而被單元化。即，蓋板和平臺110A與分割環(huán)相同，分割構(gòu)件在翼的排列方向多個地進行連接。
將這些蓋板、平臺110A及分割環(huán)分別在轉(zhuǎn)子的圓周方向連接的場合，在連接的分割蓋板之間、分割平臺之間或分割環(huán)之間需要確保用于吸收熱變形的間隙。并且，將該間隙在熱膨脹時關(guān)閉作為目的。即，高溫氣體在由翼面、蓋板、平臺110A或分割環(huán)形成的流道內(nèi)流動的狀態(tài)下，必須防止高溫氣體從連接的平臺等之間形成的間隙泄漏。一旦產(chǎn)生該高溫氣體等的泄漏，則存在渦輪機的效率可能下降、及因高溫的燃燒氣體引起流道以外部分的損傷的擔憂。
作為本發(fā)明之前的技術(shù)1，已知在U.S.Pat.2002/0090296中揭示了設(shè)置在燃氣渦輪機或蒸汽渦輪機等的渦輪機部內(nèi)的密封構(gòu)件、花鍵密封、密封組件。該密封構(gòu)件、花鍵密封、密封組件在渦輪機部上、安裝在因高溫燃燒氣體或壓縮氣體或振動力引起蓋板和平臺的組裝間隙發(fā)生位移的部位。
如圖12所示，在該U.S.Pat.2002/0090296中，各平臺110A、110A的側(cè)端面113、113之間的間隙112內(nèi)配設(shè)有截面為T形的密封構(gòu)件102。通過該密封構(gòu)件102，可防止高溫氣體V從間隙112向外部流出。該密封構(gòu)件102也同樣設(shè)置在蓋板之間的間隙、分割環(huán)的間隙內(nèi)。但是，若僅截面為T形的密封構(gòu)件102，當平臺間110A、110A發(fā)生熱膨脹，只要兩側(cè)端面113、113與密封構(gòu)件102不密接的話，則存在間隙，高溫氣體V就向外部泄漏。另外，高溫氣體V被卷入間隙112內(nèi)，使側(cè)面端113、113損傷。
作為未圖示的U.S.Pat.6.162.014的技術(shù)2，揭示了在平臺的側(cè)端面間設(shè)置相對槽，并在該相對槽間設(shè)置花鍵密封的結(jié)構(gòu)。該花鍵密封是利用交叉層覆蓋金屬板的墊片層的周圍的結(jié)構(gòu)。但是，該花鍵密封也與專利文獻1相同，是在平臺的相對的槽間朝槽底面方向配置成平板狀來對間隙進行密封的。該花鍵密封的結(jié)構(gòu)是考慮到平臺的熱膨脹而將相對槽與花鍵密封配置成非接觸狀態(tài)。因此，與U.S.Pat.2002/0090296的技術(shù)1相同，存在被密封流體從組裝部件間泄漏的問題。
而且，根據(jù)未圖示的U.S.Pat.6.193.240，取代上述技術(shù)2的花鍵密封的是，將截面形成大的彎曲狀的2片板簧的朝彎曲突出的中央相互對稱地抱合，在兩端設(shè)置與安裝槽的側(cè)面密接的接觸面的密封部件。
該密封部件也與上述技術(shù)2相同，配置在零件間的2個相對的安裝槽間。因此，由2片重疊板構(gòu)成的密封部件的朝長度方向的相反的方向彎折形成的接觸面與相對槽的鄰接面是彈力密接的結(jié)構(gòu)。但是，考慮到平臺的熱膨脹，密封部件的板的長度方向的兩端部與相對槽的兩個底面配置成非接觸狀態(tài)。因此，當密封部件受到被密封流體的壓力，接觸面從鄰接面轉(zhuǎn)為非接觸狀態(tài)，故被密封流體容易泄漏，密封能力下降。因此，上述技術(shù)3的密封部件仍然存在被密封流體泄漏的問題。
本發(fā)明是鑒于上述問題而作成的。
本發(fā)明要解決的課題是，即使因熱應(yīng)力、流體壓力及振動力等外力使安裝密封裝置的兩個連接面間的間隔發(fā)生位移的場合，在密封裝置的寬幅的位移范圍內(nèi)將密封面密接以提高密封能力。另外，只要將密封裝置安裝在接觸面間就能可靠地對密封面密接。而且，使密封裝置的安裝容易，降低零件的組裝成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述技術(shù)課題而作成的。其技術(shù)上的解決手段由以下構(gòu)成。
本發(fā)明的密封裝置，是對一方的零件的第1端面與另一方的零件的第1對稱端面的連接面間進行密封的密封裝置。設(shè)有具有與一方的零件的第2段面密接的第1密封突部、與另一方的零件的第2對稱段面密接的第2密封突部的支承部；從該支承部朝正交方向凸狀地形成的保持部。設(shè)有由固接在該保持部的側(cè)面的第2側(cè)部、彎曲狀的彈性部、傾斜的第1側(cè)部將板狀形成截面U形的第1密封部；與第1密封部對稱地使第2側(cè)部固接配置在保持部的側(cè)面、且具有與第1密封部大致相同形狀的構(gòu)件的第2密封部。具有在該第1密封部的第1側(cè)部的端部的外側(cè)面上與一方的零件的第1段面密接的第1密封面；在第2密封部的第1側(cè)部的端部的外側(cè)面上與另一方的零件的第1對稱段面接合的第2密封面。并且，兩第2側(cè)部的端部側(cè)夾著保持部地固接在保持部上。
本發(fā)明的密封裝置，截面形成為W形，第1密封面及第2密封面設(shè)置在各第1側(cè)部的端部的外側(cè)面。并且，各第2側(cè)部利用焊接等與保持部結(jié)合。因此，當受到因熱膨脹引起的變形等的外力的兩安裝段部的第1段面和第1對稱段面使第1密封面及第2密封面被朝相互靠近的方向推壓，則第1密封部及第2密封部的各自的全長能以與保持部的結(jié)合部為支點進行彈性變形。此時，各個第2側(cè)部的彈性部側(cè)從保持部的側(cè)面相互分離地彈性變形。通過該作用，各第1密封面和第2密封面根據(jù)第1段面和第1對稱段面間的尺寸的位移，使第1密封面及第2密封面的面壓力大致相同，即使產(chǎn)生大的位移也能發(fā)揮密封能力。因此，即使各第1密封面及第2密封面的位移范圍大地、發(fā)生位移或變動，也可始終發(fā)揮密封效果。
而且，由于第1密封面及第2密封面以結(jié)合部為支點彎曲成U形，故可使從結(jié)合部至密封面為止的密封部的長度在整體中延長。而且，為了使密封裝置整體小型，即使將各密封部的第2側(cè)部的長度縮短，也可通過進行加強的保持部和支承部使各密封部的安裝穩(wěn)定，可使密封面的面壓方向的位移在大的范圍內(nèi)進行位移。因此，兩第1密封面及第2密封面具有，對于安裝零件的熱膨脹引起的變形、壓力變形、振動變形等，能發(fā)揮各第1密封面和第2密封面的密封能力的效果。
而且，密封裝置，利用夾著各彎曲的彈性部的第1側(cè)部和第2側(cè)部的長度，可使各第1密封面及第2密封面的彈性位移增大。因此，可縮短各第1側(cè)部及第2側(cè)部在長度方向上的長度，故在安裝段部小的場所也能進行安裝。這些效果，通過將各密封部安裝在穩(wěn)定安裝狀態(tài)的密封本體上就可得以實現(xiàn)。而且，密封突部安裝在支承部的底面，故即使一方的構(gòu)件與另一方的構(gòu)件的各安裝段面發(fā)生臺階狀的相對位移，第1密封部及第2密封部也可借助保持部由支承部保持，故可提高密封效果。而且，密封裝置，第1密封部及第2密封部保持成W形，并被固接在與支承部一體的保持部上，因而具有即使安裝段部的組裝結(jié)構(gòu)復(fù)雜、也可通過支承部使安裝變得容易的效果。


圖1是表示將本發(fā)明的實施形態(tài)1的密封裝置安裝在渦輪機的平臺的兩個安裝段部之間的狀態(tài)的主視圖。
圖2是表示將圖1的密封裝置安裝在渦輪機的平臺的兩個安裝段部之間的狀態(tài)的立體圖。
圖3是表示將圖1的密封裝置以最大打開間隔狀態(tài)安裝在兩個安裝段部間的主視圖。
圖4是表示將圖1的密封裝置以最小打開間隔狀態(tài)安裝在兩個安裝段部間的主視圖。
圖5是表示將圖1的密封裝置以產(chǎn)生臺階的狀態(tài)安裝在兩個安裝段部間的主視圖。
圖6是表示將本發(fā)明的實施形態(tài)2的密封裝置安裝在渦輪機的平臺的兩個安裝段部之間的狀態(tài)的主視圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施形態(tài)3的密封裝置的立體圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施形態(tài)4的密封裝置的立體圖。
圖9是表示將本發(fā)明的實施形態(tài)5的密封裝置安裝在渦輪機的平臺的兩個安裝段部之間的狀態(tài)的主視圖。
圖10是表示本發(fā)明的實施形態(tài)6的密封裝置的主視圖。
圖11是表示將本發(fā)明的密封裝置安裝在燃氣或蒸汽渦輪機部件的安裝段部之間的狀態(tài)的立體圖。
圖12是表示將本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)的密封裝置安裝在燃氣渦輪機的平臺的安裝段部之間的狀態(tài)的立體圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施形態(tài)的密封裝置進行詳細說明。另外，以下說明的各圖是按照設(shè)計圖的正確的圖紙。
圖1和圖2是表示本發(fā)明的較佳的實施形態(tài)1的密封裝置1。圖1是將密封裝置1安裝在槽狀的第1段部52A和第2段部52B之間的空間部51內(nèi)的狀態(tài)。圖2是將密封裝置1插入于空間部51內(nèi)的狀態(tài)。圖1和圖2中，密封裝置1，截面為T形的密封本體10的保持部10B的兩側(cè)面對稱地配置截面為U形的第1密封部2和第2密封部3，將保持部10B的端部與第1密封部2的端部及第2密封部3的端部焊接形成結(jié)合部4。
該第1密封部2在彎曲狀的第1彈性部2B的兩側(cè)形成傾斜的第1側(cè)部2A和第2側(cè)部2D。第2密封部3也在彎曲狀的第2彈性部3B的兩側(cè)形成傾斜的第1側(cè)部3A和第2側(cè)部3D。該第1密封部2和第2密封部3的板厚最好為0.1mm至0.2mm。因此，密封本體10比第1密封部2和第2密封部3的板厚較厚，能以穩(wěn)定的狀態(tài)保持第1密封部2和第2密封部3。其結(jié)果，由于第1密封部2和第2密封部3的板厚可是任意的薄壁，故可使因設(shè)有第1密封面2A1的第1密封部2和設(shè)有第2密封面3A1的第2密封部3的彈性變形引起的位移范圍增大。另外，可使支承部10A的板厚比保持部10B的板厚大。
而且，保持該第1密封部2和第2密封部3的密封本體10，形成板狀的支承部10A和保持部10B。支承部10A在底面10A4的兩端部側(cè)形成第1密封突部10A1和第2密封突部10A2。該第1密封突部10A1和第2密封突部10A2形成半徑R的截面圓弧面。比如，即使第2段面52A2與第2對稱段面52B2因熱膨脹的變形等使第2段面52A2和第2對稱段面52B2產(chǎn)生段差，使支承部10A傾斜，圓弧面也可與各第2段面52A2和第2對稱段面52B2以2點密接。
該支承部10A的端部，因各第1密封突部10A1及第2密封突部10A2的厚壁使其第1密封突部10A1及第2密封突部10A2之間變?yōu)楸”?，在從支承?0A的兩端相互受到壓力的場合，可微小地使中間彎曲狀地彈性變形。另外，保持部10B在支承部10A上朝正上形成。作為其他實施形態(tài)，第1密封突部10A1和第2密封突部10A2在圖1的截面中，也可形成為朝支承部10A的長度方向側(cè)的兩端面長度方向突出的形狀。第1密封突部10A1與第1段面52A1接合，同時第2密封突部10A2與第1對稱段面52B1接合，則通過第1密封突部10A1和第2密封突部10A2對被密封流體朝小間隔H2側(cè)的泄漏進行密封。
第1密封部2的第2側(cè)部2D與第2密封部3的第2側(cè)部3D對稱地配置在保持部10B的兩側(cè)面，端部作為結(jié)合部4被焊接，但第1彈性部2B和第2彈性部3B相對于支承部10A的上面留有不接觸的間隔地配置。結(jié)合部4除了焊接以外，也可將未圖示的螺栓從端部側(cè)的側(cè)面做成貫通狀態(tài)，做成螺栓緊固的結(jié)合。而且，也可將第2側(cè)部2D和第2側(cè)部3D之間夾著保持部10B的狀態(tài)下插裝在未圖示的截面U形的鉚接零件的槽內(nèi)，從兩側(cè)壓接鉚接零件，從而也可對第2側(cè)部2D和第2側(cè)部3D進行固定。而且，也可將第2側(cè)部3D的端部做成比第2側(cè)部2D的端部長，將第2側(cè)部3D的端部朝第2側(cè)部2D的端部U形狀地彎折，進行鉚接結(jié)合。也可利用這樣的各種方法對第1側(cè)部2D和第2側(cè)部3D的端部側(cè)進行結(jié)合。
在第1密封部2上的第1側(cè)部2A的外側(cè)面設(shè)置第1密封面2A1。在第2密封部3的第1側(cè)部3A的外側(cè)面設(shè)有第2密封面3A1。該第1側(cè)部2A和第1側(cè)部3A的長度也可做成與第2側(cè)部2D及第2側(cè)部3D大致相同的長度。另外，第1側(cè)部2A和第1側(cè)部3A的長度也可根據(jù)需要比各第2側(cè)部2D及第2側(cè)部3D更向圖示上方延長。如此結(jié)構(gòu)，第2側(cè)部2D的第1彈性部2B側(cè)的側(cè)面與第2側(cè)部3D的第2彈性部3B側(cè)的側(cè)面只是接觸的狀態(tài)，故一旦將密封裝置1安裝在空間部51內(nèi)，第1側(cè)部2A的第1密封面2A1與第1側(cè)部3A的第2密封面3A1以結(jié)合部4為支點彈性變形，與兩第1段面52A1和第1對稱段面52B1可始終密接。此時，由結(jié)合部4結(jié)合的第2側(cè)部2D的保持部10B側(cè)的側(cè)面與第2側(cè)部3D的保持部10B側(cè)的側(cè)面，可從保持部10B的側(cè)面相互朝分離的方向彈性變形。該密封裝置1的密封本體10、各第1密封部2和第2密封部3為鎳基合金材料制。作為其具體例，可以是76％Ni-16％Cr-8％Fe合金的鎳鉻鐵耐熱耐腐蝕合金。該鎳鉻鐵耐熱耐腐蝕合金加工性好，可熱軋、冷軋加工，而且耐腐蝕性好。
如圖2所示，該密封裝置1安裝在各第1段部52A與第2段部52B之間的空間部51內(nèi)。該第1段部52A和第2段部52B設(shè)置在燃氣渦輪機、原子能設(shè)備等的受到高壓及高溫流體的作用的分割端面上。在被組裝的一方的零件50A的分割的端面上設(shè)有第1端面50A1和第2端面50A2。另外，在與一方的零件50A的端面相對組裝的另一方的零件50B的分割的端面上也設(shè)有第1對稱端面50B1和第2對稱端面50B2。第1端面50A1與第1對稱端面50B1之間考慮到熱膨脹的變形，形成小間隔H2的尺寸。另外，該第2端面50A2與第1對稱端面50B2之間的大間隔H1，由于直接接觸高溫氣體，故考慮到熱膨脹的變形，形成比小間隔H2大的尺寸的大間隔H1。不過，也有該大間隔H1與小間隔H2形成相同尺寸的情況。
各第1段部52A及第2段部52B也有形成截面L狀的段部的情況。該大間隔H1與小間隔H2并不局限于上述的限定，可根據(jù)需要設(shè)計成各種尺寸。在該第1端面50A1與第2端面50A2之間形成槽狀的第1段部52A。在該第1段部52A上設(shè)有第1段面52A1和第2段面52A2。另外，在第1對稱端面50B1與第2對稱端面50B2之間形成第2段部52B。在該第2段部52B上設(shè)有第1對稱段面52B1和第2對稱段面52B2。密封裝置1如圖2所示安裝在圖1所示的空間部51內(nèi)。此時，支承部10A的第1密封突部10A1與第2段面52A2接合。另外，第2密封突部10A2與第2對稱段面52B2接合。另外，第1密封面2A1與第1段面52A1密接。第2密封面3A1與第1對稱段面52B1密接。
圖3、圖4及圖5是圖1所示的密封裝置1的各安裝狀態(tài)。圖3中，是第1端面50A1與第1對稱端面50B1的小間隔H2的尺寸為最大的場合。即，空間部51的打開間隔H為最大時的密封裝置1的第1密封面2A1與第1段面52A1密接，同時第2密封面3A1處于與第1對稱段面52B1密接的狀態(tài)。同時，第1密封突部10A1與第2段面52A2接合，且第2密封突部10A2與第2對稱段面52B2密接。而且，第1密封突部10A1以圓弧面與第2段面52A2接合，且第2密封突部10A2以圓弧面與第2對稱段面52B2密接，故即使支承部10A傾斜也是2點接觸，第1密封面2A1和第2密封面3A1能可靠地與第1段面52A1和第1對稱段面52B1密接。
圖4是第1端面50A1與第1對稱端面50B1的小間隔H2的尺寸為最小的場合。即，各第1密封面2A1和第2密封面3A1與各第1段面52A1和第1對稱段面52B1密接，是壓縮成最小的狀態(tài)。此時，支承部10A的兩端部與第1段面52A1和第1對稱段面52B1接合，不超過第1密封部2和第2密封部3所設(shè)計的壓縮范圍地進行支承。
圖5是一方的零件50A與另一方的零件50B因熱膨脹引起的變形使相互的第1段部52A與第2段部52B在上下錯開而產(chǎn)生臺階X的場合。即使該場合，因在支承部10A上設(shè)有形成圓弧面的第1密封突部10A1和第2密封突部10A2，故即使第1密封突部10A1的圓弧面與第2密封突部10A2的圓弧面朝第2段面52A2和第2對稱段面52B2傾斜也能進行接合。同時，第1密封面2A1與第1段面52A1接合，同時第2密封面3A1可與第2對稱段面52B1密接。
圖6是本發(fā)明的密封裝置1的實施形態(tài)2。圖6所示的密封裝置1，與圖1整體形狀類似。與圖1的密封裝置1不同之處是保持部10B形成得比圖1所示的保持部10B長。而且在圖示的上部的端部設(shè)有密封蓋15。該密封蓋15將耐熱板相對于大間隔H1圓弧狀地彎曲，同時焊接固定在保持部10B的端部上。該密封蓋15的寬度尺寸是與第2端面50A2與第2對稱端面50B2的最大寬度的大間隔H1大致近似的尺寸。密封蓋15的第1密封端部15A與第2端面50A2相對，且第2密封端部15B與第2對稱端面50B2相對接近。
當一方的零件50A與另一方的零件50B發(fā)生熱膨脹，第1端面50A2與第2端面50B2的大間隔H1減小，則寬度形成為半徑R2的圓弧狀的密封蓋15發(fā)生彈性變形，一邊減小半徑R2一邊覆蓋大間隔H1。因此，通過密封蓋15可防止高溫氣體流入各第1密封部2及第2密封部3側(cè)。另外，第1密封部2和第2密封部3由耐熱材質(zhì)的板形成雙層。嵌合在該雙層內(nèi)的第1密封部2和第2密封部3的結(jié)構(gòu)，如圖6所示，在截面狀態(tài)下將第3密封部12的在第1密封面2A1上的端部做成比第1密封部2的第1側(cè)部2A的長度短。另外，如圖6所示，第4密封部13也可做成與第3密封部12對稱且相同形狀。而且，在支承部10A的底面上形成半徑R1的凹底面10A4。該凹底面10A4是用于當支承部10A被從兩端部相互按壓時吸收加工誤差而彎曲成圓弧狀的。即，被一方的零件10A和另一方的零件10B按壓時，支承部10A的寬度L1比打開間隙H稍長時，凹底面10A4被彎曲，可與打開間隙H對應(yīng)。其他結(jié)構(gòu)省略，但與圖1的符號相同的符號表示與圖1相同的結(jié)構(gòu)。另外，密封裝置1的材質(zhì)也是耐熱材質(zhì)。作為其具體例，是76％Ni-16％Cr-8％Fe合金的鎳鉻鐵耐熱耐腐蝕合金。
圖7是本發(fā)明的密封裝置1的實施形態(tài)3。圖7的密封裝置1與圖1的密封裝置1相同，但第1密封部2與第2密封部3由耐熱板做成雙層結(jié)構(gòu)。即，將第3密封部12和第4密封部13與第1密封部2和第2密封部3的內(nèi)周嵌合。該第3密封部12和第4密封部13的各第1側(cè)部的長度做成與第1密封部2和第2密封部3的各第1側(cè)部2A、3A的長度大致相同。但是，也可根據(jù)需要，將第3密封部12的第1側(cè)部和第4密封部13的第1側(cè)部的長度設(shè)計成適宜的短的長度。其他結(jié)構(gòu)省略，但與圖1的符號相同的符號表示與圖1相同的結(jié)構(gòu)。
圖8是本發(fā)明的密封裝置1的實施形態(tài)4。圖8的密封裝置1與圖7的密封裝置1為大致相同的形狀。不同之處是，如圖8所示，將切槽20設(shè)置在各彈性部2B、3B和各第1側(cè)部2A、3A及第2側(cè)部2D、3D的彈性部2B、3B側(cè)，并在第1密封部2、第2密封部3、第3密封部12、第4密封部13上沿長度方向等間隔地設(shè)置多個。第1密封部2與第3密封部12及第2密封部3與第4密封部13的各切槽20在長度方向改變位置地形成，以使被密封流體不通過。該密封裝置1，各第1密封部2與第3密封部12及第2密封部3與第4密封部13做成雙層結(jié)構(gòu)，故為了減弱剛性，通過各切槽20可增大各第1密封面2A1和第2密封面3A1的位移。其他結(jié)構(gòu)省略，但與圖1的符號相同的符號表示與圖1相同的結(jié)構(gòu)。
圖9是本發(fā)明的密封裝置1的實施形態(tài)5。圖9所示的密封裝置1，是將保持部10B做成比圖1的保持部10B長的結(jié)構(gòu)。而且是將第1密封部2和第2密封部3沿著保持部10B的側(cè)面并列地配置成3列。該實施形態(tài)中，是3列，但考慮到密封能力，可設(shè)計成2列、4列。另外，圖9中，如假想線所示，在一方的零件50A和另一方的零件50B的槽方向的兩端部各設(shè)有凹部21。并且，在該兩側(cè)的凹部21設(shè)有進行覆蓋的蓋22。通過該蓋22，可使被密封流體被各密封部2、3、12、13引導(dǎo)而不從兩端側(cè)泄漏。另外，各零件50A、50B的端部被其他零件覆蓋的場合，該蓋22就不需要。而且，第1段部52A及第2段部52B也可做成長度的兩端密封的凹部。這樣的第1段部52A及第2段部52B中就不用蓋22。其他結(jié)構(gòu)省略，但與圖1的符號相同的符號表示與圖1相同的結(jié)構(gòu)。
圖10是本發(fā)明的密封裝置1的實施形態(tài)6。圖10中，與圖1的密封裝置1不同之處是，將第1薄片30A粘結(jié)在第1密封面2A1和第1密封突部10A1上。而且，將第2薄片30B粘結(jié)在第2密封面3A1和第2密封突部10A2的周面上。該薄片30A、30B由氟樹脂等低摩擦材料制成。是用于減小第1密封面2A1、第2密封面3A1、第1密封突部10A1、第2密封突部10A2的摩擦阻力的。其他結(jié)構(gòu)省略，但與圖1的符號相同的符號表示與圖1相同的結(jié)構(gòu)。
圖11是表示安裝密封裝置1的其他用途的例子。圖11中，是燃氣渦輪機的燃燒室下游的轉(zhuǎn)換段。該高溫氣體用的各方形流道管50C、50D，為了對連接面間進行密封而形成在方形通道55、55上。該高溫氣體用的方形流道管50C、50D，將各個方形流道管50C、50D的側(cè)面連接，整體排列成環(huán)狀體。被密封流體在各方形流道管50C、50D內(nèi)的通道內(nèi)朝V方向流動，故各方形流道管50C、50D因高溫空氣的溫度而熱膨脹。為了防止該方形通道管50C、50D的熱膨脹，將冷卻空氣在各方形通道管50C、50D的連接面間從未圖示的通道向V方向流動。該冷卻空氣出于與超過1000℃的高溫氣體的關(guān)系，而為200℃～500℃，但若該冷卻空氣從圖示的各方形通道管50C、50D的端部與高溫氣體混合，則燃氣渦輪機的熱效率下降。因此，為了防止冷卻空氣從各方形通道管50C、50D的連接面間的間隙混入于向V方向流動的高溫氣體中，將密封裝置1安裝在空間部51內(nèi)。
圖11是表示將該密封裝置1插入連接面間的空間部51內(nèi)的狀態(tài)。在圖11的各方形通道管50C、50D的圖示上下接合有其他零件，因而可防止被密封流體朝上下方向的泄漏。與圖1相同，密封裝置1的各第1密封面2A1及第2密封面3A1及各第1密封突部10A1及第2密封突部10A2與各方形通道管50C、50D的兩第1段部52A和第2段部52B密接進行密封。其他結(jié)構(gòu)省略，圖11的其他符號與圖1的符號所示的結(jié)構(gòu)是相同的結(jié)構(gòu)。
當各第1段部52A和第2段部52B的兩第1段面52A1與第1對稱段面52B1之間的打開間隔H變窄地進行位移時，一方的第1側(cè)部2A與另一方的第1側(cè)部3A以結(jié)合部4為支點進行彈性變形。此時，第2側(cè)部2D的側(cè)面與第2側(cè)部3D的側(cè)面相互從保持部10B的側(cè)面朝分離的方向進行彈性變形。因此，第1密封面2A1和第2密封面3A1可相對于第1段部52A的第1段面52A1和第2段部52B的第1對稱段部52B1以大致相同的面壓力狀態(tài)一邊密接一邊進行很大的位移。其結(jié)果，密封裝置1能對于第1段部52A的第1段面52A1及第2段部52B的第1對稱段面52B1的位移一邊密接一邊發(fā)揮密封效果。由于密封裝置1可構(gòu)成小型，故即使是流體通道管的連接面間的狹小的安裝段部之間也能容易地進行安裝。
在以上的實施形態(tài)3至實施形態(tài)6中，密封裝置1如上所述，為鎳基合金材料那樣的耐熱材料。作為其具體例，有76％Ni-16％Cr-8％Fe合金的鎳鉻鐵耐熱耐腐蝕合金。該鎳鉻鐵耐熱耐腐蝕合金尤其是加工性好，可熱軋、冷軋加工，而且耐腐蝕性好，故非常適合。
本發(fā)明的密封裝置1，安裝在高溫、高壓流體作用的安裝段部間的空間部51內(nèi)，發(fā)揮密封能力，同時發(fā)揮耐久能力。而且，密封裝置1的形狀可做成簡單的結(jié)構(gòu)，故即使是復(fù)雜的各安裝段部的結(jié)構(gòu)，也能容易地安裝密封裝置1，降低安裝作業(yè)的成本。而且，即使各第1段部52A與第2段部52B組合而成的空間部51為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，也可通過保持在加強用的密封本體10上的可彈性變形的各密封部2、3所構(gòu)成的密封裝置1可靠地進行密封。另外，密封裝置1是將第1密封部2和第2密封部3分體加工而固接的簡單的結(jié)構(gòu)，故可降低密封裝置1的加工成本。
下面，對本發(fā)明的其他實施例的發(fā)明進行說明。
本發(fā)明的實施例2的發(fā)明的密封裝置1，第1密封部2的第2側(cè)部2D的端部與第2密封部3的第2側(cè)部3D的端部焊接在保持部10B的端部上。
該實施例2的發(fā)明的密封裝置1中，由于第1密封部2的第2側(cè)部2D的端部和第2密封部3的第2側(cè)部3D的端部與保持部10B結(jié)合，故第1密封部2的第1側(cè)部2A與第1彈性部2B及第2密封部3的第1側(cè)部3A與第2彈性部3B可延長從結(jié)合部4至各第1密封面2A1及第2密封面3A1的長度地進行彈性變形。因此，即使所接觸的各第1段面52A1及第1對稱段面52B1的位移大，第1密封部2的第1密封面2A1與第2密封部3的第2密封面3A1也能緊跟著密接地進行密封。并且，密封裝置1的第1密封面2A1及第2密封面3A1即使很大地位移也能始終發(fā)揮密封效果。
本發(fā)明的實施例3的發(fā)明的密封裝置1，第1密封突部10A1和第2密封突部10A2形成截面圓弧狀的面。
該實施例3的發(fā)明的密封裝置1中，由于將朝與支承部10A的各第2段面52A2和第2對稱段面52B2接合的底面10A4圓弧狀面地突出的第1密封突部10A1及第2密封突部10A2設(shè)置在兩端部，故即使兩第2段面52A2與第2對稱段面52B2產(chǎn)生臺階，也可通過圓弧狀的各第1密封突部10A1和第2密封突部10A2將各第1密封面2A1和第2密封面3A1保持與第1段面52A1和第1對稱段面52B1密接的狀態(tài)。而且，即使第2段面52A2與第2對稱段面52B2上產(chǎn)生臺階，設(shè)置在支承部10A的底面10A4上的圓弧狀的第1密封突部10A1和第2密封突部10A2也能始終以圓弧面的局部面接合，通過借助保持部10B設(shè)置在可彈性變形的第1側(cè)部2A上的第1密封面2A1及設(shè)置在第1側(cè)部3A上的第2密封面3A1對被密封流體進行密封。
本發(fā)明的實施例4的發(fā)明的密封裝置，是將第1密封部2與第2密封部3沿著保持部10B的側(cè)面并列地配置多個的結(jié)構(gòu)。
該實施例4的發(fā)明的密封裝置1中，由于將第1密封部2與第2密封部3沿著保持部10B的側(cè)面并列地配置多個，故即使一方的零件50A與另一方的零件50B由于熱膨脹引起的變形等在兩安裝段部間產(chǎn)生位移，也可由并列的多個密封部2、3使整體得到保持，使各第1密封面2A1及第2密封面3A1可成為穩(wěn)定的密接。另外，相對于被密封流體的流動方向通過各密封面2A1、2A1可期待雙重、三重的密封效果。
本發(fā)明的實施例5的發(fā)明的密封裝置1，一方的零件50A的第1端面50A1與另一方的零件50B的第1對稱端面50B1接合時，支承部10A的各端部形成為一方的零件50A的第1段面52A1與另一方的零件50B的第1對稱段面52B1大致接合的寬度尺寸。
該實施例5的發(fā)明的密封裝置1中，由于一方的零件50A與另一方的零件50B因熱膨脹引起變形等，該兩零件50A、50B的第1端面52A1與第1對稱端面52B1接合時，支承部10A的兩端部與第1段面52A1和第1對稱段面52B1接合，故可防止第1密封面2A1及第2密封面3A1進一步的位移。另外，第1密封面2A1及第2密封面3A1成為超過了具有密封能力的位移范圍的狀態(tài)，即使密封裝置1的密封能力下降，也可通過第1密封突部10A1和第2密封突部10A2進行密封。
以上對本發(fā)明的特定的實施例進行了敘述，但這些實施形態(tài)的說明并沒有羅列發(fā)明的全部，或本發(fā)明并不限定于揭示的形態(tài)。從記載例可清楚地知道，從該實施例可進行各種變更和修正。本發(fā)明的技術(shù)范圍由權(quán)利要求項限定。
如上所述，本發(fā)明的密封裝置可適用于對高溫·高壓流體進行密封的一般設(shè)備的各零件的連接面間。尤其是可用作因燃氣渦輪機、原子能設(shè)備等的高溫·高壓流體作用而發(fā)生熱應(yīng)力變形的安裝段部間或進行振動的安裝段部間的空間部中使用的密封裝置。而且，作為不管是怎么樣的安裝段部間的空間部都能穩(wěn)定地進行安裝的密封裝置是有用的。并且作為能降低加工成本的密封裝置是有用的。
權(quán)利要求
1.一種密封裝置，對一方零件的端面與另一方零件的端面的連接面間進行密封，其特征在于，包括具有與所述一方的零件的第2段面密接的第1密封突部、與所述另一方零件的第2對稱段面密接的第2密封突部的支承部；從所述支承部凸狀地形成的保持部；由固接在所述保持部的側(cè)面的第2側(cè)部、彎曲狀的第1彈性部、傾斜的第1側(cè)部形成板狀的第1密封部；由固接在所述保持部的側(cè)面的第2側(cè)部、彎曲狀的第2彈性部、傾斜的第1側(cè)部形成板狀且與所述第1密封部對稱地配置的第2密封部；在所述第1密封部的第1側(cè)部的端部的外側(cè)面上、與所述一方零件的第1段面密接的第1密封面；在所述第2密封部的第1側(cè)部的端部的外側(cè)面上、與所述另一方零件的第1對稱段面接合的第2密封面，所述兩第2側(cè)部的端部側(cè)固接在所述保持部上。
2.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，所述第1密封部的第2側(cè)部的端部和所述第2密封部的第2側(cè)部的端部焊接在所述保持部的側(cè)面上。
3.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，所述第1密封突部與所述第2密封突部形成截面為圓弧狀面。
4.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，所述第1密封部與所述第2密封部沿著所述保持部的側(cè)面并列地配置多個。
5.如權(quán)利要求1所述的密封裝置，其特征在于，一方零件的第1端面與另一方零件的第1對稱端面接合時，支承部的端部形成為與所述第1段面和所述第1對稱段面大致接合的寬度尺寸。
全文摘要
一種密封裝置，能始終對流動高溫流體的各零件的組裝間隙或伴隨振動的各零件的組裝間隙進行密封，該密封裝置包括具有與一方零件的第2段面密接的第1密封突部、與另一方零件的第2對稱段面密接的第2密封突部的支承部；從支承部凸狀地形成的保持部；具有固接在保持部側(cè)面的第2側(cè)部、彎曲狀彈性部、傾斜的第1側(cè)部并形成板狀的第1密封部；與第1密封部對稱地使第2側(cè)部固接配置在保持部的側(cè)面、同時形成與第1密封部大致相同形狀的第2密封部；在第1密封部的第1側(cè)部端部的外側(cè)面上與一方零件的第1段面密接的第1密封面；以及在第2密封部的第1側(cè)部端部的外側(cè)面上與另一方零件的第1對稱段面接合的第2密封面，所述兩第2側(cè)部的端部側(cè)固接在保持部上。
文檔編號F02C7/28GK1590815SQ200410076940
公開日2005年3月9日 申請日期2004年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月2日
發(fā)明者井口徹哉, 弘松純, 河野徹 申請人:翔鷹宇航有限責任公司