渦輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種渦輪。本發(fā)明所涉及的渦輪具備葉片及相對于該葉片相對旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)體，且有流體流通，該渦輪還具備：臺階部，設(shè)置于所述葉片的徑向前端部及所述結(jié)構(gòu)體中與所述徑向前端部對置的部位中的任意一方；密封翅片，從另一方向所述臺階部延伸，且在與該臺階部之間形成微小間隙；流體沖撞面，設(shè)置于所述流體的流通方向的比所述密封翅片更靠上游側(cè)，并供所述流體沖撞；凸部，從該流體沖撞面朝上游側(cè)突出；及對置面，與所述流體沖撞面對置。
【專利說明】;咼輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種例如用于發(fā)電設(shè)備、化工設(shè)備、燃?xì)庋b置、鋼鐵廠及船舶等中的渦輪。
[0002]本申請對2011年12月13日申請于日本的專利申請2011-272355號主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，作為蒸汽渦輪的一種公知的有具備在內(nèi)部流通有蒸汽的外殼及旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置于該外殼的內(nèi)部的軸體的蒸汽渦輪。該蒸汽渦輪中，在外殼的內(nèi)周面固定有固定葉片，且在軸體的外周面固定有轉(zhuǎn)動葉片，軸向上交替設(shè)置有多級固定葉片和轉(zhuǎn)動葉片。
[0004]該蒸汽渦輪根據(jù)工作方式的不同大致分為沖動式渦輪和反動式渦輪。沖動式渦輪是指轉(zhuǎn)動葉片僅受到蒸汽的沖撞力而旋轉(zhuǎn)的蒸汽渦輪。該沖動式渦輪中固定葉片具有噴嘴形狀，通過該固定葉片的蒸汽噴射到轉(zhuǎn)動葉片上，轉(zhuǎn)動葉片僅受到蒸汽的沖撞力而旋轉(zhuǎn)。另一方面，反動式渦輪中，固定葉片與轉(zhuǎn)動葉片的形狀相同，轉(zhuǎn)動葉片受到通過該固定葉片的蒸汽的沖撞力和相對于通過轉(zhuǎn)動葉片時所產(chǎn)生的蒸汽的膨脹的反作用力而旋轉(zhuǎn)的蒸汽渦輪。
[0005]然而，這種蒸汽渦輪中，在轉(zhuǎn)動葉片的前端部與外殼之間形成有規(guī)定寬度的徑向間隙，并且在固定葉片的前端部與軸體之間也形成有規(guī)定寬度的徑向間隙。而且，向軸體的軸線方向流動的蒸汽的一部分通過這些轉(zhuǎn)動葉片和固定葉片的前端部的間隙向下游側(cè)泄漏。因此，從轉(zhuǎn)動葉片與外殼之間的間隙向下游側(cè)泄漏的蒸汽對轉(zhuǎn)動葉片既不賦予沖撞力也不賦予反作用力，因此不論是沖動式渦輪還是反動式渦輪，幾乎不提供使轉(zhuǎn)動葉片旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力。并且，從固定葉片和軸體之間的間隙向下游側(cè)泄漏的蒸汽也同樣，固定葉片即使越過固定葉片，其速度也不發(fā)生變化并且也不產(chǎn)生膨脹，因此不論是沖動式渦輪還是反動式渦輪，幾乎不提供使下游側(cè)的轉(zhuǎn)動葉片旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動力。因此，在提高蒸汽渦輪的性能時，減少轉(zhuǎn)動葉片或固定葉片的前端的間隙中的蒸汽的泄漏量至關(guān)重要。
[0006]因此，以往作為防止蒸汽從轉(zhuǎn)動葉片或固定葉片的前端部的間隙泄漏的構(gòu)件使用密封翅片。該密封翅片例如用于轉(zhuǎn)動葉片的前端部時，被設(shè)置成從轉(zhuǎn)動葉片或外殼中的任意一方突出，并在與另一方之間形成微小的間隙。
[0007]然而作為轉(zhuǎn)動葉片，眾所周知有在構(gòu)成其前端部的套筒的上游側(cè)面即供蒸汽流沖撞的面上設(shè)置了向上游側(cè)突出的凸部的轉(zhuǎn)動葉片(例如參考專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2)。
[0008]而在這些專利文獻(xiàn)I及專利文獻(xiàn)2中未記載有關(guān)在套筒上設(shè)置該凸部的意義。
[0009]以往技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開2006-291967號公報
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開平02-030903號公報
[0013]發(fā)明的概要[0014]發(fā)明要解決的技術(shù)課題
[0015]然而,在轉(zhuǎn)動葉片和固定葉片的前端部設(shè)置有密封翅片的現(xiàn)有蒸汽渦輪中存在，當(dāng)密封翅片從轉(zhuǎn)動葉片或固定葉片側(cè)突出時，無法獲得防止蒸汽向下游側(cè)泄漏的良好密封性能的問題。
[0016]圖8是表示有關(guān)現(xiàn)有蒸汽渦輪的轉(zhuǎn)動葉片80的前端部周圍的概要剖視圖。
[0017]當(dāng)密封翅片82從構(gòu)成轉(zhuǎn)動葉片80的套筒81突出時，撞到轉(zhuǎn)動葉片80的蒸汽S在形成于轉(zhuǎn)動葉片80的上游側(cè)的腔室C內(nèi)部形成主渦流SU。而且該主渦流SU的一部分由于碰到套筒81的角部83而剝離，由此形成剝離渦流HU。然而，該剝離渦流HU在密封翅片82的前端部從外殼84向密封翅片82側(cè)流動。
[0018]因此，該剝離渦流HU的縮流效果，即向徑向壓縮通過密封翅片82的前端與外殼84之間的微小間隙85而向下游側(cè)泄漏的蒸汽S從而減少泄漏量的效果較小。由此，以密封翅片82從轉(zhuǎn)動葉片80突出的結(jié)構(gòu)無法獲得良好的密封性能。
[0019]本發(fā)明是鑒于這種問題而完成的，其目的在于提供一種在密封翅片從葉片主體及結(jié)構(gòu)體中的任一方向另一方延伸的渦輪中，減少渦輪的密封翅片前端與葉片主體或結(jié)構(gòu)體之間的間隙中的蒸汽的泄漏量的構(gòu)件。
[0020]用于解決技術(shù)課題的手段
[0021](I)本發(fā)明所涉及的渦輪，具備葉片及隔著間隙設(shè)置于該葉片的徑向前端側(cè)并相對于所述葉片相對旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)體，在所述間隙有流體流通，該渦輪具備:臺階部，設(shè)置于所述葉片的徑向前端部及所述結(jié)構(gòu)體中與所述徑向前端對置的部位中的任意一方，并具有徑向上的階梯；密封翅片，從所述葉片的徑向前端部及所述結(jié)構(gòu)體中與所述徑向前端部對置的部位中的另一方向所述臺階部延伸，且在與該臺階部之間形成微小間隙；流體沖撞面，設(shè)置于所述流體的流通方向的比所述密封翅片更靠上游側(cè)，并供所述流體沖撞；凸部，從該流體沖撞面朝上游側(cè)突出；及對置面，與所述流體沖撞面對置。
[0022]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)沖撞到流體沖撞面的流體在流體沖撞面與對置面之間的比凸部更靠葉片基端側(cè)的空間形成主渦流。而且在凸部中有一部分主渦流剝離，由此在流體沖撞面與對置面之間的比凸部更靠葉片前端側(cè)的空間形成剝離渦流。進(jìn)而，在臺階部的角部有一部分剝離渦流進(jìn)一步剝離，由此在形成于密封翅片的上游側(cè)的擴(kuò)幅部的內(nèi)部產(chǎn)生剝離渦流。而且，產(chǎn)生在該擴(kuò)幅部的剝離渦流在形成于密封翅片的前端與結(jié)構(gòu)體之間的微小間隙的位置上，從密封翅片向結(jié)構(gòu)體側(cè)流動。
[0023]由此，該剝離渦流發(fā)揮減少微小間隙中的流體的泄漏量的所謂縮流效果。
[0024](2)優(yōu)選在所述臺階部的表面設(shè)置有切削性優(yōu)于所述密封翅片的易切削材料。
[0025]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)渦輪啟動時，由于產(chǎn)生于葉片的熱拉伸變得大于產(chǎn)生于結(jié)構(gòu)體的熱拉伸，進(jìn)而在葉片為轉(zhuǎn)動葉片時產(chǎn)生離心拉伸，由此密封翅片切削易切削材料。之后，渦輪過渡到額定運行，由于葉片的熱拉伸大小變得等于或小于結(jié)構(gòu)體的熱拉伸，因此密封翅片變成遠(yuǎn)離易切削材料的狀態(tài)。而且，與沒有易切削材料時的密封翅片與臺階部之間的徑向?qū)挾认啾?，密封翅片與易切削材料之間的徑向?qū)挾容^狹窄。
[0026]由此，能夠減少密封翅片的前端部中的流體的泄漏量。
[0027](3)優(yōu)選所述臺階部設(shè)置于所述結(jié)構(gòu)體上，且所述密封翅片設(shè)置于所述葉片上。
[0028]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，密封翅片的前端部位置變得遠(yuǎn)離葉片，因此由密封翅片的前端部與結(jié)構(gòu)體的滑動引起的熱量難以傳遞至葉片。
[0029](4)優(yōu)選所述結(jié)構(gòu)體為容納被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的軸體的外殼，且所述葉片為固定于所述軸體并向所述外殼側(cè)延伸的轉(zhuǎn)動葉片。
[0030]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)動葉片的前端部中，來自形成于密封翅片與外殼之間的微小間隙的流體的泄漏量抑制在最小限度內(nèi)。
[0031](5)優(yōu)選所述結(jié)構(gòu)體為被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的軸體，且所述葉片為固定于容納所述軸體的外殼并向所述軸體側(cè)延伸的固定葉片。
[0032]根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒐潭ㄈ~片的前端中，來自形成于密封翅片與軸體之間的微小間隙的流體的泄漏量抑制在最小限度內(nèi)。
[0033]發(fā)明效果
[0034]根據(jù)本發(fā)明所涉及的渦輪，密封翅片從葉片及結(jié)構(gòu)體中的任意一方向另一方延伸的渦輪中，能夠減少密封翅片的前端與葉片或結(jié)構(gòu)體之間的間隙中的蒸汽的泄漏量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]圖1是表示本發(fā)明的第I實施方式所涉及的蒸汽渦輪的概要剖視圖。
[0036]圖2是放大圖1中的轉(zhuǎn)動葉片的前端部周圍的局部放大剖視圖。
[0037]圖3是說明剝離渦流的縮流效果的圖，且為放大圖2中第I密封翅片的前端部周圍的局部放大剖視圖。
[0038]圖4是表示第2實施方式所涉及的轉(zhuǎn)動葉片的前端部周圍的概要剖視圖。
[0039]圖5A是說明第2實施方式所涉及的蒸汽渦輪的作用效果的圖。
[0040]圖5B是說明第2實施方式所涉及的上述渦輪的作用效果的圖。
[0041]圖6是表示第3實施方式所涉及的轉(zhuǎn)動葉片的前端部周圍的概要剖視圖。
[0042]圖7是表示第4實施方式所涉及的固定葉片的前端部周圍的概要剖視圖。
[0043]圖8是表示有關(guān)以往的蒸汽渦輪的轉(zhuǎn)動葉片的前端部周圍的概要剖視圖。
【具體實施方式】
[0044][第I實施方式]
[0045]以下，參考附圖對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行說明。首先，對本發(fā)明的第I實施方式所涉及的蒸汽渦輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖1是表示第I實施方式所涉及的蒸汽渦輪I的概要剖視圖。
[0046]蒸汽渦輪I具備:中空的外殼10 ;調(diào)整閥20，調(diào)整流入到該外殼10內(nèi)部的蒸汽S(流體)的量和壓力；軸體30，旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)置于外殼10的內(nèi)部，并向未圖示的發(fā)電機(jī)等機(jī)械傳遞動力；環(huán)狀固定葉片組40，保持在外殼10上；環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50(葉片)，設(shè)置于軸體30上；及軸承部60，以能夠繞軸CL旋轉(zhuǎn)的方式支承軸體30。
[0047]外殼10的內(nèi)部空間被密封得氣密，并成為蒸汽S的流路。該外殼10具有固定于其內(nèi)壁面的環(huán)狀隔板外圈11(結(jié)構(gòu)體)。而且，在該隔板外圈11上插通有軸體30。
[0048]在外殼10的內(nèi)部安裝有多個調(diào)整閥20，分別具備從未圖示的鍋爐供蒸汽S流入的調(diào)整閥室21、閥體22及閥座23，若閥體22離開閥座23，則蒸汽流路打開，使得蒸汽S經(jīng)由蒸汽室24流入外殼10的內(nèi)部空間。[0049]軸體30具備軸主體31及從該軸主體31的外周向徑向延伸的多個圓盤32。該軸體30向未圖示的發(fā)電機(jī)等機(jī)械傳遞旋轉(zhuǎn)能。
[0050]環(huán)狀固定葉片組40由沿著軸體30的周向在外殼10的內(nèi)側(cè)面設(shè)置的多個固定葉片41而成。該固定葉片41具有基端部被所述隔板外圈11保持的葉片主體42和周向連結(jié)該葉片主體42的徑向前端部的環(huán)狀的輪轂套筒43。而且，該輪轂套筒43上以向徑向隔開規(guī)定間隙的方式插通有軸體30。
[0051]而且，如此構(gòu)成的6個環(huán)狀固定葉片組40以規(guī)定間隔設(shè)置于軸體30的軸向上，將蒸汽S的壓力能轉(zhuǎn)換為速度能，以向與下游側(cè)相鄰的轉(zhuǎn)動葉片51側(cè)引導(dǎo)。
[0052]軸承部60具有向徑向承受軸體30的軸頸軸承裝置61和向軸向承受軸體30的推力軸承裝置62，并將軸體30支承得旋轉(zhuǎn)自如。
[0053]環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50由沿著軸體30的周向設(shè)置的多個轉(zhuǎn)動葉片51而成。該轉(zhuǎn)動葉片51具有:葉片主體511，基端部固定于所述圓盤32 ;及環(huán)狀的葉端套筒512 (圖1中未圖示)，周向連結(jié)該葉片主體511的徑向前端部。而且，如此構(gòu)成的6個環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50以分別與6個環(huán)狀固定葉片組40的下游側(cè)相鄰的方式設(shè)置。
[0054]由此，呈一組一級的環(huán)狀固定葉片組40及環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50沿著軸向共構(gòu)成6級。
[0055]其中，圖2是放大圖1中的轉(zhuǎn)動葉片51的前端部周圍的局部放大剖視圖。
[0056]圖2所示的隔板外圈11的內(nèi)周面上沿著周向形成有環(huán)狀槽12。該環(huán)狀槽12由上游側(cè)壁面13(對置面)、底面14及下游側(cè)壁面15形成。而且，在底面14中與葉端套筒512對置的位置上設(shè)置有階梯形臺階部141。該臺階部141由3個越往下游側(cè)越往轉(zhuǎn)動葉片51側(cè)突出的階梯構(gòu)成，并具有沿軸向的3個軸向壁面(內(nèi)周面)141a、141b、141c及沿徑向的3 個徑向壁面 141d、141e、141f。
[0057]另外，臺階部141至少具有軸向壁面141a和徑向壁面141d即可，其階梯的個數(shù)并不限于3級，可任意變更。
[0058]另一方面，如圖2所示，轉(zhuǎn)動葉片51的前端部配設(shè)有如上所述的環(huán)狀葉端套筒512。該葉端套筒512具有截面大致呈矩形的形狀，在與隔板外圈11的上游側(cè)壁面13對置的位置設(shè)置有供蒸汽S沖撞的蒸汽沖撞面53 (流體沖撞面)。而且，在該蒸汽沖撞面53的徑向前端部上設(shè)置有向上游側(cè)突出的凸部54。該凸部54具有截面大致呈矩形的形狀，并設(shè)置于葉端套筒512的徑向前端部。
[0059]另外，凸部54的截面形狀并不限于本實施方式中的矩形，可任意設(shè)計變更，例如能夠設(shè)計成三角形或半圓形。
[0060]并且，葉端套筒512的截面形狀也不限于本實施方式，例如也可以是徑向厚度越往下游側(cè)越變薄的階梯形狀。
[0061]并且，形成凸部54的位置并不限于葉端套筒512的蒸汽沖撞面53的徑向前端部，例如也可以是徑向中央部或徑向基端部。
[0062]并且，也可以使凸部54的前端突出至靠近上游側(cè)壁面13的位置，以在凸部54與上游側(cè)壁面13之間形成微小的間隙，由此構(gòu)成所謂的軸向密封翅片即凸部54。
[0063]而且，如圖2所示，葉端套筒512的外周面512a上分別設(shè)置有以以規(guī)定的軸向間隔向徑向突出的3個密封翅片55。其中，位于最上游側(cè)的第I密封翅片55A固定于其基端部稍靠徑向壁面141d下游側(cè)的位置，且其前端部達(dá)到靠近臺階部141的軸向壁面141a的位置。
[0064]由此，在第I密封翅片55A與軸向壁面141a之間形成微小間隙56A。
[0065]并且，位于第二上游側(cè)的第2密封翅片55B固定于其基端部稍靠徑向壁面141e下游側(cè)的位置，且其前端部達(dá)到靠近臺階部141的軸向壁面141b的位置。
[0066]由此，在第2密封翅片55B與軸向壁面141b之間形成微小間隙56B。
[0067]并且，位于最下游側(cè)的第3密封翅片55C固定于其基端部稍靠徑向壁面141f下游側(cè)的位置，且其前端部達(dá)到靠近臺階部141的軸向壁面141c的位置。
[0068]由此，在第3密封翅片55C與軸向壁面141c之間形成微小間隙56C。
[0069]而且，如此構(gòu)成的密封翅片55的長度以第I密封翅片55A、第2密封翅片55B及第3密封翅片55C的順序逐漸變短。
[0070]另外，密封翅片55的長度、形狀、設(shè)置位置和個數(shù)等并不限于本實施方式，可根據(jù)葉端套筒512和/或隔板外圈11的截面形狀等適當(dāng)設(shè)計變更。
[0071]并且，優(yōu)選在考慮外殼10和轉(zhuǎn)動葉片51的熱拉伸量、轉(zhuǎn)動葉片的離心拉伸量等的基礎(chǔ)上，并在密封翅片55與隔板外圈11不接觸的安全范圍內(nèi)，將微小間隙56A、56B、56C的尺寸設(shè)定在最小限度內(nèi)。
[0072]本實施方式中，將3個微小間隙56A、56B、56C的尺寸設(shè)定得均相同，但也可以根據(jù)需要對每一個密封翅片55設(shè)定不同尺寸的微小間隙56A、56B、56C。
[0073]而且，如圖2所示，根據(jù)這種轉(zhuǎn)動葉片51的前端部周圍的結(jié)構(gòu)，通過隔板外圈11、3個密封翅片55及葉端套筒512形成3個腔室C。
[0074]其中，位于最上游側(cè)的第I腔室Cl通過隔板外圈11的上游側(cè)壁面13、該隔板外圈11的底面14、第I密封翅片55A及葉端套筒512的蒸汽沖撞面53形成。
[0075]并且，位于第二上游側(cè)的第2腔室C2通過第I密封翅片55A、隔板外圈11的底面14、第2密封翅片55B及葉端套筒512的外周面512a形成。
[0076]并且，位于最下游側(cè)的第3腔室C3通過第2密封翅片55B、隔板外圈11的底面14、第3密封翅片55C及葉端套筒512的外周面512a形成。
[0077]其中，如圖2所示，第I腔室Cl在沿軸向的截面上具有大致呈矩形的形狀。但是，如上所述，第I密封翅片55A固定于比徑向壁面141d稍靠下游側(cè)的位置。因此，第I腔室Cl的軸向下游部上形成有寬度向軸向稍微擴(kuò)大的擴(kuò)寬部57。
[0078]并且，如圖2所示，第2腔室C2也在沿軸向的截面上具有大致呈矩形的形狀。但是，如上所述，第2密封翅片55B固定于比徑向壁面141e稍靠下游側(cè)的位置。因此，第2腔室C2的軸向下游部上也形成有寬度向軸向稍微擴(kuò)大的擴(kuò)寬部58。
[0079]此外，第3腔室C3也在沿軸向的截面上具有大致呈矩形的形狀。但是，如上所述，第3密封翅片55C固定于比徑向壁面141f稍靠下游側(cè)的位置。因此，第3腔室C3的軸向下游部上也形成有寬度向軸向稍微擴(kuò)大的擴(kuò)寬部59。
[0080]接著，利用圖1及圖2對第I實施方式所涉及的蒸汽渦輪I的作用效果進(jìn)行說明。
[0081]若將圖1所示的調(diào)整閥20設(shè)為開啟狀態(tài)，則蒸汽S從未圖示的鍋爐流入外殼10的內(nèi)部。該蒸汽S通過各級的環(huán)狀固定葉片組40被引導(dǎo)到環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50，環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50開始旋轉(zhuǎn)。由此，蒸汽S的能量通過環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50而轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)能，該旋轉(zhuǎn)能從與環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50 —體旋轉(zhuǎn)的軸體30傳遞至未圖示的發(fā)電機(jī)等上。
[0082]此時，通過環(huán)狀固定葉片組40的蒸汽S的一部分不協(xié)助環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，而通過圖2所示的3個密封翅片55與隔板外圈11之間的微小間隙56A、56B、56C向下游側(cè)泄漏。
[0083]更詳細(xì)地對該蒸汽S的泄漏進(jìn)行說明。
[0084]如圖2所示，通過環(huán)狀固定葉片組40向軸向流通的蒸汽S中，其一部分沖撞到葉端套筒512的蒸汽沖撞面53。如此一來，在第I腔室Cl的內(nèi)部的比凸部54更靠葉片基端側(cè)的區(qū)域會產(chǎn)生例如圖2的逆時針旋轉(zhuǎn)的主渦流SU1。
[0085]而且，該主渦流SUl的一部分在凸部54剝離，由此在第I腔室Cl的內(nèi)部即比凸部54更靠葉片前端側(cè)的區(qū)域產(chǎn)生剝離渦流HU1。該剝離渦流HUl的旋轉(zhuǎn)方向與主渦流SUl為反方向，即在圖2中為順時針旋轉(zhuǎn)。
[0086]而且，在臺階部141的角部142中有一部分剝離渦流HUl進(jìn)一步剝離，由此，第I腔室Cl的擴(kuò)寬部57上產(chǎn)生剝離渦流HU2。該剝離渦流HU2的旋轉(zhuǎn)方向與剝離渦流HUl為反方向，即在圖2中為逆時針。而且，該剝離渦流HU2發(fā)揮減少第I密封翅片55A與隔板外圈11之間的微小間隙56A中的蒸汽S的泄漏量的所謂縮流效果。
[0087]其中，圖3是說明剝離渦流HU2的縮流效果的圖，且為放大圖2中第I密封翅片55A的前端部周圍的局部放大剖視圖。
[0088]逆時針旋轉(zhuǎn)的剝離渦流HU2在微小間隙56A的位置，從第I密封翅片55A流向隔板外圈11偵彳。因此， 該剝離渦流HU2具有朝向徑向外側(cè)的慣性。由此，通過微小間隙56A向下游側(cè)泄漏的蒸汽S因剝離渦流HU2的慣性而被壓入軸向壁面141a，由此如圖3中以單點劃線所示，寬度向徑向縮小。
[0089]如此，剝離渦流HU2具有通過向徑向壓縮蒸汽S來減少其泄漏量的效果即縮流效果。并且，剝離渦流HU2的慣性越大即剝離渦流HU2的流速越快該縮流效果就越大。
[0090]而且，如圖2所示，從微小間隙56A泄漏的蒸汽S流入到第2腔室C2。該蒸汽S通過沖撞隔板外圈11的徑向壁面141e而形成順時針旋轉(zhuǎn)的主渦流SU2。而且，在臺階部141的角部143有一部分主渦流SU2剝離，由此，在第2腔室C2的擴(kuò)寬部58中產(chǎn)生逆時針旋轉(zhuǎn)的剝離渦流HU3。該剝離渦流HU3在微小間隙56B的位置，從第2密封翅片55B流向隔板外圈11側(cè)。
[0091]因此，該剝離渦流HU3也與所述剝離渦流HU2同樣發(fā)揮減少微小間隙56B中的蒸汽S的泄漏量的縮流效果。
[0092]另外，從微小間隙56B泄漏的蒸汽S流入到第3腔室C3。該蒸汽S通過沖撞隔板外圈11的徑向壁面141f而形成順時針旋轉(zhuǎn)的主渦流SU3。而且，在臺階部141的角部144有一部分主渦流SU3剝離，由此，在第3腔室C3的擴(kuò)寬部59中產(chǎn)生逆時針旋轉(zhuǎn)的剝離渦流HU4。該剝離渦流HU4在微小間隙56C的位置，從第3密封翅片55C流向隔板外圈IU則。
[0093]因此，該剝離渦輪HU4也與所述剝離渦流HU2同樣發(fā)揮減少微小間隙56C中的蒸汽S的泄漏量的縮流效果。
[0094]如此，分別通過第I腔室Cl、第2腔室C2、第3腔室C3中的剝離渦流HU2、剝離渦流HU3、剝離渦流HU4的縮流效果來減少蒸汽S的泄漏量，由此能夠?qū)⒄羝鸖的泄漏量抑制在最小限度內(nèi)。另外，沿軸向的腔室C的個數(shù)不限于3個，能夠設(shè)置為任意個數(shù)。[0095][第2實施方式]
[0096]接著，對本發(fā)明的第2實施方式所涉及的蒸汽渦輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0097]與第I實施方式的蒸汽渦輪I相比，第2實施方式所涉及的蒸汽渦輪中，只有固定于圖1所示的外殼10的內(nèi)壁面的隔板外圈11的結(jié)構(gòu)有所不同。由于其余結(jié)構(gòu)與第I實施方式相同，因此，在此利用相同的符號，而省略說明。
[0098]圖4是表示第2實施方式所涉及的轉(zhuǎn)動葉片51的前端部周圍的概要剖視圖。
[0099]本實施方式中，覆蓋形成于隔板外圈11的環(huán)狀槽12的底面14，并以均勻厚度對易切削材料16進(jìn)行加工。該易切削材料16的滑動摩擦熱較少，且由切削性優(yōu)于密封翅片55的材質(zhì)構(gòu)成。
[0100]作為該易切削材料16例如使用由如下各種眾所周知的易切削性材料構(gòu)成的耐磨材料，即鈷、鎳、鉻、鋁及釔系材料(CoNiCrAH系材料)，或鎳、鉻、鋁系材料(NiCrAl系材料)，或鎳、鉻、鐵、鋁、硼及氮系材料(NiCrFeAlBN系材料)等。
[0101]另外，作為易切削材料16除上述耐磨材料之外還能夠使用由金屬或陶瓷等構(gòu)成
的蜂窩層。
[0102]另外，本實施方式中對整個環(huán)狀槽12的底面14進(jìn)行了易切削材料16的加工，但至少在與臺階部141中的3個密封翅片55對置的位置進(jìn)行易切削材料16的加工即可。
[0103]具體而言，只要在與第I密封翅片55A對置的軸向壁面141a、與第2密封翅片55B對置的軸向壁面141b及與第3密封翅片55C對置的軸向壁面141c上進(jìn)行加工即可。
[0104]并且，在整個底面14上不要求易切削材料16的厚度均勻，可以根據(jù)位置適當(dāng)變更厚度。
[0105]接著，以不同于第I實施方式的方面為中心，對第2實施方式所涉及的蒸汽渦輪I的作用效果進(jìn)行說明。圖5A及圖5B是說明第2實施方式所涉及的蒸汽渦輪的作用效果的圖。
[0106]蒸汽渦輪I中，渦輪啟動時熱量進(jìn)入到環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50,由該熱量引起的環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50的熱拉伸變得大于外殼10的熱拉伸，進(jìn)而在環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50上產(chǎn)生離心拉伸，由此密封翅片55有可能會與隔板外圈11接觸。
[0107]因此，在密封翅片55與隔板外圈11之間設(shè)定有即使在啟動時也不使兩者接觸的足夠大的徑向?qū)挾萕l (示于圖5B)。
[0108]而根據(jù)本實施方式的結(jié)構(gòu)，啟動蒸汽渦輪I時產(chǎn)生于環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50的熱拉伸大于產(chǎn)生于外殼10的熱拉伸，進(jìn)而在環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50產(chǎn)生離心拉伸，由此，如圖5A所示，密封翅片55的前端部切削易切削材料16。之后，若經(jīng)過規(guī)定時間，則蒸汽渦輪I將過渡到額定運行。
[0109]如此一來，使得環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組50的熱拉伸大小變得等于或小于外殼10的熱拉伸，由此，如圖5B所示，密封翅片55成為其前端部遠(yuǎn)離易切削材料16的狀態(tài)。而且，此時密封翅片55的前端部與易切削材料16之間的徑向?qū)挾萕2與徑向?qū)挾萕l相比變得非常窄。
[0110]由此，能夠減少密封翅片55的前端部中的蒸汽S的泄漏量。
[0111][第3實施方式]
[0112]接著，對本發(fā)明的第3實施方式所涉及的蒸汽渦輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0113]與第I實施方式的蒸汽渦輪I相比，第3實施方式所涉及的蒸汽渦輪中，圖1所示的隔板外圈11及轉(zhuǎn)動葉片51的結(jié)構(gòu)有所不同。其余結(jié)構(gòu)與第I實施方式相同，因此，在此利用相同的符號，而省略說明。
[0114]圖6是表示第3實施方式所涉及的轉(zhuǎn)動葉片51的前端部周圍的概要剖視圖。
[0115]與第I實施方式相同，本實施方式中在隔板外圈11的內(nèi)周面沿周向形成有環(huán)狀槽
12。該環(huán)狀槽12通過上游側(cè)壁面13、底面14及下游側(cè)壁面15形成。而且，在與底面14中葉端套筒512對置的位置設(shè)置有階梯形的臺階部145。
[0116]該臺階部145由4個階梯構(gòu)成，并具有沿軸向的4個軸向壁面(內(nèi)周面)145a、145b、145c、145d及沿徑向的4個徑向壁面145e、145f、145g、145h。而且，供蒸汽S沖撞的徑向壁面145f (流體沖撞面)上設(shè)置有向上游側(cè)突出的凸部70。
[0117]另一方面，如圖6所示，配設(shè)于轉(zhuǎn)動葉片51的前端部的葉端套筒512的外周面512a上形成有階梯形臺階部71，這一點與第I實施方式不同。
[0118]關(guān)于葉端套筒512，其他結(jié)構(gòu)與第I實施方式相同，因此，在此標(biāo)注相同符號以省略說明。
[0119]該臺階部71由3個階梯構(gòu)成，且具有沿軸向的3個軸向壁面(內(nèi)周面)71a、71b、71c及沿徑向的3個徑向壁面71d、71e、71f。而且，供蒸汽S沖撞的徑向壁71f (流體沖撞面)上設(shè)置有向上游側(cè)突出的凸部72。
[0120]而且，如圖6所示，本實施方式中，軸向上以規(guī)定間隔分別設(shè)置有向徑向延伸的3個密封翅片73。
[0121]其中，位于最上游側(cè)的第I密封翅片73A固定于其基端部稍靠葉端套筒512的外周面512a的徑向壁面145e下游側(cè)的位置。而且，第I密封翅片73A的前端部達(dá)到靠近隔板外圈11的軸向壁面145a的位置。
[0122]由此，在第I密封翅片73A與軸向壁面145a之間形成微小間隙74A。
[0123]并且，位于第二上游側(cè)的第2密封翅片73B固定于其基端部稍靠隔板外圈11的軸向壁面145b的徑向壁面71e下游側(cè)的位置。而且，第2密封翅片73B的前端部達(dá)到靠近葉端套筒512的軸向壁面71b的位置。
[0124]由此，在第2密封翅片73B與軸向壁面71b之間形成微小間隙74B。
[0125]并且，位于最下游側(cè)的第3密封翅片73C固定于其基端部稍靠葉端套筒512的軸向壁面71c的徑向壁面145h下游側(cè)的位置。而且，第3密封翅片73C的前端部達(dá)到靠近隔板外圈11的軸向壁面145d的位置。
[0126]由此，在第3密封翅片73C與軸向壁面145d之間形成有微小間隙74C。
[0127]另外，密封翅片73的長度、形狀、設(shè)置位置或個數(shù)等并不限于本實施方式，可根據(jù)葉端套筒512和/或隔板外圈11的截面形狀等適當(dāng)設(shè)計變更。
[0128]而且，根據(jù)這種轉(zhuǎn)動葉片51的前端部周圍的結(jié)構(gòu)，如圖6所示，通過隔板外圈11、3個密封翅片73及葉端套筒512形成3個腔室C。
[0129]其中，位于最上游側(cè)的第I腔室Cl的結(jié)構(gòu)與第I實施方式相同。
[0130]并且，位于第二上游側(cè)的第4腔室C4通過第I密封翅片73A、隔板外圈11的底面14、第2密封翅片73B及葉端套筒512的外周面512a形成。
[0131]并且，位于最下游側(cè)的第5腔室C5通過第2密封翅片73B、隔板外圈11的底面14、第3密封翅片73C及葉端套筒512的外周面512a形成。[0132]另外，本實施方式中，形成第4腔室C4的徑向壁面145f相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的流體沖撞面，同樣，形成第4腔室C4的第I密封翅片73A的下游側(cè)面相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的對置面。
[0133]并且，形成第5腔室C5的徑向壁面71f相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的流體沖撞面，同樣，形成第5腔室C5的第2密封翅片73B的下游側(cè)面相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的對置面。
[0134]接著，以不同于第I實施方式的方面為中心，對第3實施方式所涉及的蒸汽渦輪I的作用效果進(jìn)行說明。
[0135]如圖6所示，軸向流動的蒸汽S沖撞蒸汽沖撞面53時，如同第I實施方式，第I腔室Cl的內(nèi)部產(chǎn)生主渦流SUl、剝離渦流HUl及剝離渦流HU2。而且，剝離渦流HU2發(fā)揮減少微小間隙74A中的蒸汽S的泄漏量的所謂縮流效果。
[0136]而且，從微小間隙74A泄漏的蒸汽S流入到第4腔室C4。該蒸汽S通過沖撞隔板外圈11的徑向壁面145f而形成順時針旋轉(zhuǎn)的主渦流SU4。而且，在凸部70有一部分主渦流SU4剝離，由此產(chǎn)生逆時針旋轉(zhuǎn)的剝離渦流HU5。另外，在葉端套筒512的角部75有一部分剝離渦流HU5剝離，由此在第4腔室C4的擴(kuò)寬部76上產(chǎn)生順時針旋轉(zhuǎn)的剝離渦流HU6。
[0137]該剝離渦流HU6在微小間隙74B的位置，從第2密封翅片73B流向葉端套筒512偵U。因此，該剝離渦流HU6也發(fā)揮減少微小間隙74B中的蒸汽S的泄漏量的縮流效果。
[0138]另外，從微小間隙74B泄漏的蒸汽S流入到第5腔室C5。該蒸汽S通過沖撞葉端套筒512的徑向壁面71f而形成逆時針旋轉(zhuǎn)的主渦流SU5。而且，在葉端套筒512的凸部72有一部分主渦流SU5剝離，由此產(chǎn)生順時針旋轉(zhuǎn)的剝離渦流HU7。另外，在隔板外圈11的角部146有一部分剝離渦流HU7剝離，由此在第5腔室C5的擴(kuò)寬部77上產(chǎn)生逆時針旋轉(zhuǎn)的剝離渦流HU8。
[0139]該剝離渦流HU8在微小間隙74C的位置從第3密封翅片73C流向隔板外圈11側(cè)。因此，該剝離渦流HU8也發(fā)揮減少微小間隙74C中的蒸汽S的泄漏量的縮流效果。
[0140]如此，根據(jù)第3實施方式，分別通過第I腔室Cl、第4腔室C4及第5腔室C5的剝離渦流HU2、剝離渦流HU6、剝離渦流HU8的縮流效果，能夠減少蒸汽S的泄漏量。
[0141]由此，根據(jù)本實施方式，與第I實施方式相比，能夠?qū)⒄羝鸖的泄漏量抑制在更小的限度內(nèi)。另外，沿軸向的腔室C的個數(shù)并不限于3個，能夠設(shè)置任意幾個。
[0142][第4實施方式]
[0143]接著，對本發(fā)明的第4實施方式所涉及的蒸汽渦輪的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0144]圖1所示的環(huán)狀固定葉片組40相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的葉片，并且軸體30相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的結(jié)構(gòu)體，這一點上第4實施方式所涉及的蒸汽渦輪不同于第I實施方式。由于其他結(jié)構(gòu)與第I實施方式相同，在此利用相同的符號而省略說明。
[0145]圖7是表示第4實施方式所涉及的固定葉片41的前端部周圍的概要剖視圖。
[0146]軸體30的外周面上沿周向形成有環(huán)狀槽33。該環(huán)狀槽33通過上游側(cè)壁面34 (對置面)、底面35及下游側(cè)壁面36形成。而且，在底面35中與固定葉片41對置的位置設(shè)置有階梯形臺階部351。
[0147]該臺階部351由越往下游側(cè)越往固定葉片41側(cè)突出的3個階梯構(gòu)成，并具有沿軸向的3個軸向壁面(外周面)351a、351b、351c及沿徑向的3個徑向壁面351d、351e、351f。
[0148]另外，臺階部351至少具有軸向壁面351a和徑向壁面351d即可，其階梯的個數(shù)并不限于3級，可任意變更。
[0149]另一方面，如圖7所示，固定葉片41的前端部配設(shè)有如上所述的環(huán)狀輪轂套筒43。該輪轂套筒43具有截面大致呈矩形的形狀，在與軸體30的上游側(cè)壁面34對置的位置設(shè)置有供蒸汽S沖撞的蒸汽沖撞面44 (流體沖撞面)。
[0150]而且，在該蒸汽沖撞面44的徑向前端部上設(shè)置有向上游側(cè)突出的凸部45。該凸部45具有截面大致呈矩形的形狀，并設(shè)置于輪轂套筒43的徑向前端部。
[0151]另外，凸部45的截面形狀并不限于本實施方式的矩形，可任意設(shè)計變更，例如能夠設(shè)計成三角形或半圓形。并且，輪轂套筒43的截面形狀也不限于本實施方式，例如也可以是徑向厚度越往下游側(cè)越變薄的階梯形狀。
[0152]并且，形成凸部45的位置并不限于輪轂套筒43的蒸汽沖撞面44的徑向前端部，例如也可以是徑向中央部或徑向基端部。
[0153]并且，也可以使凸部45的前端突出至靠近上游側(cè)壁面34的位置，以在凸部45與上游側(cè)壁面34之間形成微小的間隙，由此構(gòu)成所謂的軸向密封翅片即凸部45。
[0154]而且，如圖7所示，輪轂套筒43的內(nèi)周面43a上分別設(shè)置有以規(guī)定的軸向間隔向徑向突出的3個密封翅片46。
[0155]其中，位于最上游側(cè)的第I密封翅片46A固定于其基端部稍靠徑向壁面351d下游側(cè)的位置，且其前端部達(dá)到靠近軸向壁面351a的位置。由此，在第I密封翅片46A與軸向壁面351a之間形成微小間隙47A。
[0156]并且，位于第二上游側(cè)的第2密封翅片46B固定于其基端部稍靠徑向壁面351e下游側(cè)的位置，且其前端部達(dá)到靠近軸向壁面351b的位置。由此，在第2密封翅片46B與軸向壁面351b之間形成微小間隙47B。
[0157]并且，位于最下游側(cè)的第3密封翅片46C固定于其基端部稍靠徑向壁面351f下游側(cè)的位置，且其前端部達(dá)到靠近軸向壁面351c的位置。由此，在第3密封翅片46C與軸向壁面351c之間形成有微小間隙47C。
[0158]而且，如此構(gòu)成的密封翅片46的長度以第I密封翅片46A、第2密封翅片46B及第3密封翅片46C的順序逐漸變短。
[0159]另外，密封翅片46的長度、形狀、設(shè)置位置和個數(shù)等并不限于本實施方式，可根據(jù)輪轂套筒43和/或軸體30的截面形狀等適當(dāng)設(shè)計變更。
[0160]而且，根據(jù)這種固定葉片41的前端部周圍的結(jié)構(gòu)，如圖7所示，通過軸體30、3個密封翅片46及輪轂套筒43形成3個腔室C。
[0161]其中，位于最上游側(cè)的第6腔室C6通過軸體30的上游側(cè)壁面34、該軸體30的底面35、第I密封翅片46A及輪轂套筒43的蒸汽沖撞面44形成。
[0162]并且，位于第二上游側(cè)的第7腔室C7通過第I密封翅片46A、軸體30的底面35、第2密封翅片46B及輪轂套筒43的內(nèi)周面43a形成。
[0163]并且，位于最下游側(cè)的第8腔室CS通過第2密封翅片46B、軸體30的底面35、第3密封翅片46C及輪轂套筒43的內(nèi)周面43a形成。
[0164]其中，如圖7所示，第6腔室C6在沿軸向的截面上具有大致呈矩形的形狀。但是，如上所述，第I密封翅片46A固定于比徑向壁面351d稍靠下游側(cè)的位置。因此，第6腔室C6的軸向下游部上形成有寬度向軸向稍微擴(kuò)大的擴(kuò)寬部48A。[0165]并且，如圖7所示，第7腔室C7也在沿軸向的截面上具有大致呈矩形的形狀。但是，如上所述，第2密封翅片46B固定于比徑向壁面351e稍靠下游側(cè)的位置。因此，第7腔室C7的軸向下游部上也形成有寬度向軸向稍微擴(kuò)大的擴(kuò)寬部48B。
[0166]此外，第8腔室CS也在沿軸向的截面上具有大致呈矩形的形狀。但是，如上所述，第3密封翅片46C固定于比徑向壁面351f稍靠下游側(cè)的位置。因此，第8腔室CS的軸向下游部上也形成有寬度向軸向稍微擴(kuò)大的擴(kuò)寬部48C。
[0167]接著，利用圖7對第4實施方式所涉及的蒸汽渦輪I的作用效果進(jìn)行說明。
[0168]軸向流動的蒸汽S的一部分沖撞輪轂套筒43的蒸汽沖撞面44。如此一來，在比第6腔室C6的內(nèi)部的凸部45更靠葉片基端側(cè)的區(qū)域產(chǎn)生例如圖7中的順時針旋轉(zhuǎn)的主渦流SU6。而且，在凸部45中有一部分該主渦流SU6剝離，由此在第6腔室C6的內(nèi)部的比凸部45更靠葉片前端側(cè)的區(qū)域產(chǎn)生剝離渦流HU9。該剝離渦流HU9的旋轉(zhuǎn)方向與主渦流SU6相反，即在圖7中為逆時針旋轉(zhuǎn)。
[0169]而且，在軸體30的角部49A中有一部分剝離渦流HU9進(jìn)一步剝離，由此，在第6腔室C6的擴(kuò)寬部48A產(chǎn)生剝離渦流HU10。該剝離渦流HUlO的旋轉(zhuǎn)方向與剝離渦流HU9相反，即在圖7中為順時針旋轉(zhuǎn)，在微小間隙47A的位置從第I密封翅片46A流向軸體30側(cè)。
[0170]因此，該剝離渦流HUlO發(fā)揮減少微小間隙47A中的蒸汽S的泄漏量的所謂縮流效
果O
[0171]而且，從微小間隙47A泄漏的蒸汽S流入到第7腔室C7。該蒸汽S通過沖撞軸體30的徑向壁面351e而形成逆時針旋轉(zhuǎn)的主渦流SU7。
[0172]而且，在軸體30的角部49B有一部分主渦流SU7剝離，由此在第7腔室C7的擴(kuò)寬部48B產(chǎn)生順時針旋轉(zhuǎn)的剝離渦流HU11。該剝離渦流HUll在微小間隙47B的位置從第2密封翅片46B流向軸體30側(cè)。
[0173]因此，該剝離渦流HUll也發(fā)揮減少微小間隙47B中的蒸汽S的泄漏量的縮流效
果O
[0174]另外，從微小間隙47B泄漏的蒸汽S流入到第8腔室CS。該蒸汽S通過沖撞軸體30的徑向壁面351f而形成逆時針旋轉(zhuǎn)的主渦流SU8。
[0175]而且，在軸體30的角部49C有一部分主渦流SU8剝離，由此在第8腔室C8的擴(kuò)寬部48C產(chǎn)生順時針旋轉(zhuǎn)的剝離渦流HU12。該剝離渦流HU12在微小間隙47C的位置從第3密封翅片46C流向軸體30側(cè)。
[0176]因此，該剝離渦流HU12也發(fā)揮減少微小間隙47C中的蒸汽S的泄漏量的縮流效
果O
[0177]如此，分別通過第6腔室C6、第7腔室C7及第8腔室CS的剝離渦流HU10、剝離渦流HU11、剝離渦流HU12的縮流效果，能夠減少蒸汽S的泄漏量，由此將蒸汽S的泄漏量抑制在最小限度內(nèi)。
[0178]另外，沿軸向的腔室C的個數(shù)并不限于3個，能夠設(shè)置任意幾個。
[0179]另外，上述實施方式中所示的各結(jié)構(gòu)部件的各個形狀和組合、或動作順序等為其中一例，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計要求等可進(jìn)行各種變更。
[0180]例如，上述實施方式中，在隔板外圈11形成了環(huán)狀槽12和臺階部141、145。然而，隔板外圈11并不是本發(fā)明的必要結(jié)構(gòu)，也可以不設(shè)置隔板外圈11而在外殼10上形成環(huán)狀槽12和臺階部141、145。
[0181]并且，上述實施方式中，將本發(fā)明應(yīng)用在腹水式蒸汽渦輪上，但也能夠應(yīng)用在其他形式的蒸汽渦輪上，例如二級抽氣渦輪、抽氣渦輪、混氣渦輪等。
[0182]另外，上述實施方式中，將本發(fā)明應(yīng)用在蒸汽渦輪上，但也能夠應(yīng)用在燃?xì)鉁u輪上，還能夠?qū)⒈景l(fā)明應(yīng)用在具有轉(zhuǎn)動葉片的所有設(shè)備上。
[0183]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0184]本發(fā)明的渦輪，具備葉片及隔著間隔設(shè)置于該葉片的徑向前端側(cè)并相對于所述葉片相對旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)體，在所述間隙有流體流通，該渦輪具備:臺階部，設(shè)置于所述葉片的徑向前端部及所述結(jié)構(gòu)體中與所述徑向前端部對置的部位中的任意一方，并具有徑向上的階梯；密封翅片，從所述葉片的徑向前端部及所述結(jié)構(gòu)體中與所述徑向前端部對置的部位中的另一方向所述臺階部延伸，且在與該臺階部之間形成微小間隙；流體沖撞面，設(shè)置于所述流體的流通方向的比所述密封翅片更靠上游側(cè)，并供所述流體沖撞；凸部，從該流體沖撞面朝上游側(cè)突出；及對置面，與所述流體沖撞面對置。根據(jù)本發(fā)明的渦輪中，密封翅片從葉片及結(jié)構(gòu)體中的任一方向另一方延伸，因此能夠減少密封翅片的前端與葉片或結(jié)構(gòu)體之間的間隙中的蒸汽的泄漏量。
[0185]符號說明
[0186]1-蒸汽渦輪，10-外殼，11-隔板外圈，12-環(huán)狀槽，13-上游側(cè)壁面，14-底面，141-臺階部，141a、141b、141c-軸向壁面，141d、141e、141f-徑向壁面，1412 ?144、146_ 角部，145-臺階部，145a、145b、145c、145d_ 軸向壁面，145e、145f、145g、145h_ 徑向壁面，15-下游側(cè)壁面，16-易切削材料，20-調(diào)整閥，21-調(diào)整閥室，22-閥體，23-閥座，24-蒸汽室，30-軸體，31-軸主體，32-圓盤，33-環(huán)狀槽，34-上游側(cè)壁面，35-底面，351-臺階部，351a、351b、351c-軸向壁面，351d、351e、351f-徑向壁面，36-下游側(cè)壁面，40-環(huán)狀固定葉片組，41-固定葉片，42-葉片主體，43-輪轂套筒、43a-內(nèi)周面，44-蒸汽沖撞面，45-凸部，46-密封翅片，46A-第I密封翅片，46B-第2密封翅片，46C-第3密封翅片，47A?47C-微小間隙，48A?48C-擴(kuò)寬部，49A?49C-角部，50-環(huán)狀轉(zhuǎn)動葉片組，51-轉(zhuǎn)動葉片，511-葉片主體，512-葉端套筒，512a-外周面，53-蒸汽沖撞面，54-凸部，55-密封翅片，55A-第I密封翅片，55B-第2密封翅片，55C-第3密封翅片，56A?56C-微小間隙，57?59-擴(kuò)寬部，60-軸承部，61-軸頸軸承，62-推力軸承，70-凸部，71-臺階部，71a、71b、71c_軸向壁面，71d、71e、71f-徑向壁面，72-凸部，73-密封翅片，73A-第I密封翅片，73B-第2密封翅片，73C-第3密封翅片，74A?74C-微小間隙，75?77-角部，C-腔室，Cl-第I腔室，C2-第2腔室，C3-第3腔室，C4-第4腔室，C5-第5腔室，C6-第6腔室，C7-第7腔室，C8-第8腔室，HUl?HU12-剝離渦流，S-蒸汽，SUl?SU8-主渦流，Wl-徑向?qū)挾?，W2-徑向?qū)挾取?br> 【權(quán)利要求】
1.一種渦輪，具備葉片及隔著間隙設(shè)置于該葉片的徑向前端側(cè)并相對于所述葉片相對旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)體，在所述間隙有流體流通，該渦輪具備: 臺階部，設(shè)置于所述葉片的徑向前端部及所述結(jié)構(gòu)體中與所述徑向前端部對置的部位中的任意一方，并具有徑向上的階梯； 密封翅片，從所述葉片的徑向前端部及所述結(jié)構(gòu)體中與所述徑向前端部對置的部位中的另一方向所述臺階部延伸，且在與該臺階部之間形成微小間隙； 流體沖撞面，設(shè)置于所述流體的流通方向的比所述密封翅片更靠上游側(cè)，并供所述流體沖撞； 凸部，從該流體沖撞面朝上游側(cè)突出 '及 對置面，與所述流體沖撞面對置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪，其中， 在所述臺階部的表面設(shè)置有切削性優(yōu)于所述密封翅片的易切削材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦輪，其中， 所述臺階部設(shè)置于所述結(jié)構(gòu)體上， 所述密封翅片設(shè)置于所述葉片上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的渦輪，其中， 所述結(jié)構(gòu)體為容納被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的軸體的外殼， 所述葉片為固定于所述軸體并向所述外殼側(cè)延伸的轉(zhuǎn)動葉片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的渦輪，其中， 所述結(jié)構(gòu)體為被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的軸體， 所述葉片為固定于容納所述軸體的外殼并向所述軸體側(cè)延伸的固定葉片。
【文檔編號】F01D5/20GK104024581SQ201280057231
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2012年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月13日
【發(fā)明者】桑村祥弘, 松本和幸, 大山宏治, 田中良典, 上原秀和, 町田幸則 申請人:三菱日立電力系統(tǒng)株式會社