密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]蒸汽輪機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)等大型旋轉(zhuǎn)機(jī)械通常為了將工作流體密封而采用將配置于內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)體的周圍用殼體包圍的構(gòu)造。殼體通常以上下開合狀態(tài)制造，在將旋轉(zhuǎn)體夾在內(nèi)部之后組成。上半殼體與下半殼體的接觸面部分形成為一部分向外側(cè)突出的凸緣構(gòu)造，利用貫通該凸緣部并加以緊固的螺栓，保持內(nèi)部的氣密性。
[0003]這樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械在旋轉(zhuǎn)體與靜止體之間存在間隙，如果工作流體從該間隙泄漏則導(dǎo)致能量損失，因此采用用于使該泄漏量為最小限的密封機(jī)構(gòu)。該密封機(jī)構(gòu)在組成完畢狀態(tài)下為環(huán)狀，而組成前是如殼體那樣由分割成兩部分或分割成四部分的扇形體構(gòu)成的扇形構(gòu)造。
[0004]密封機(jī)構(gòu)除了防止泄漏功能之外有必要同時(shí)具有在萬一與轉(zhuǎn)子接觸時(shí)也能在徑向上移動(dòng)從而避免不必要損傷的功能，在這點(diǎn)上與殼體不同。因此，密封機(jī)構(gòu)的扇形件彼此之間通常不利用螺栓等連結(jié)而是僅通過將平滑的接觸面對(duì)接而組成。
[0005]該密封機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)在高溫工作流體環(huán)境下使用，因此受到不同于制造/組裝時(shí)的大的熱變形。因此，為了不在接觸面產(chǎn)生不必要的間隙，產(chǎn)生以考慮了該變形量的尺寸制造各個(gè)扇形體的必要。但是，正確預(yù)測(cè)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的熱分布，并且制造以根據(jù)預(yù)測(cè)值求出的尺寸分割的各個(gè)密封環(huán)非常困難，因此通常為允許某種程度公差的設(shè)計(jì)。因此可認(rèn)為實(shí)際上在相鄰扇形體的接合部存在間隙，由源自間隙的溝流(吹?抜汀)導(dǎo)致的泄漏導(dǎo)致產(chǎn)生能量損失。
[0006]針對(duì)該密封機(jī)構(gòu)的問題，有如下技術(shù):在保持制造時(shí)寸法公差的富余量的同時(shí)，為了避免對(duì)接面整體具有間隙造成的工作流體溝流狀態(tài)，使密封環(huán)對(duì)接面的一方形成為凸形狀，使另一方形成為凹形狀，進(jìn)行嵌合(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0007]另外，有如下技術(shù):在密封環(huán)對(duì)接面的半徑方向也適用與專利文獻(xiàn)I同樣的機(jī)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
[0008]另外，有如下技術(shù):雖然適用部位不同，但是作為殼體接合面的密封機(jī)構(gòu)，通過在設(shè)于接合面的槽中插入板狀的楔，來實(shí)現(xiàn)避免工作流體的溝流狀態(tài)(例如參照專利文獻(xiàn)3) ο
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-298286號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-92829號(hào)公報(bào)
[0013]專利文獻(xiàn)3:日本特開2003-262102號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]通過采用上述的專利文獻(xiàn)I或2的技術(shù)，能夠避免工作流體的溝流狀態(tài)。但是，由于設(shè)有嵌合部，產(chǎn)生相鄰的扇形彼此固著的可能性。該固著在形成于對(duì)接面的凹部與凸部的間隙過窄的情況、來自上游的水垢等雜質(zhì)在間隙中堆積的情況下發(fā)生。如果產(chǎn)生扇形彼此之間的固著，則在密封凸片與轉(zhuǎn)子相接觸的情況下，不能使密封凸片向半徑方向外側(cè)避讓，因此產(chǎn)生密封凸片的不必要的損傷的同時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)子振動(dòng)的可能性高。
[0015]另外，在使用上述的專利文獻(xiàn)3的技術(shù)的情況下，通過插入設(shè)在接合面的槽中的板狀楔，在接合部總是產(chǎn)生軸向的重合部，因此能夠避免工作流體的溝流狀態(tài)。但是，由于存在重合部，在它們之間產(chǎn)生強(qiáng)的接觸摩擦力，由此，產(chǎn)生扇形彼此之間固著的可能性變尚O
[0016]本發(fā)明基于上述的情況而做出，其目的在于提供一種密封裝置及其制造方法，該密封裝置防止產(chǎn)生導(dǎo)致工作流體的溝流狀態(tài)的、在對(duì)接面整體的軸向上無大阻力而貫通的間隙，并且能夠防止相鄰的密封扇形彼此之間的固著。
[0017]用于解決課題的方案
[0018]為了解決上述課題，采用例如以下方案記載的結(jié)構(gòu)。本申請(qǐng)包含解決上述課題的多種手段，列舉其一個(gè)例子如下。一種密封裝置，具備:將多個(gè)密封扇形體連成環(huán)狀配置而構(gòu)成的環(huán)狀的密封環(huán)；以及在上述密封環(huán)的內(nèi)周面沿軸向設(shè)有多個(gè)的密封凸片，上述密封裝置的特征在于，具備:形成于上述密封扇形體的周向端部且與相鄰的其他密封扇形體對(duì)置的接合面；朝向半徑方向延伸設(shè)在上述接合面的槽；以及將構(gòu)成上述槽的長(zhǎng)邊的面的一部分向上述接合面的外側(cè)進(jìn)行彎曲加工而形成的突起部。
[0019]本發(fā)明的效果如下。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，能夠不提高相鄰密封扇形彼此之間固著風(fēng)險(xiǎn)地避免工作流體的溝流狀態(tài)。由此，不會(huì)發(fā)生起因于密封扇形固著的故障，能夠減少密封扇形接合面中工作流體的不必要泄漏。其結(jié)果為，能實(shí)現(xiàn)渦輪機(jī)成套設(shè)備效率提高。
【附圖說明】
[0021]圖1是表示具備本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式的蒸汽輪機(jī)的級(jí)的簡(jiǎn)略結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2是本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式的密封環(huán)的從轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向觀察到的示意圖。
[0023]圖3是表示本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式的密封環(huán)的立體圖。
[0024]圖4是本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式的密封環(huán)的接合部附近的從環(huán)內(nèi)周側(cè)觀察到的立體圖。
[0025]圖5是將本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式以圖4的V-V面剖切后，從斜上方觀察到的局部剖視立體圖。
[0026]圖6是表示將本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式以圖4的V-V面剖切后，從垂直于剖切面方向觀察到的剖面形狀的一個(gè)例子與間隙流動(dòng)的關(guān)系的不意圖。
[0027]圖7是表示將本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式以圖4的V-V面剖切后，從垂直于剖切面方向觀察到的剖面形狀的其他例子的示意圖。
[0028]圖8是表示將本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式以圖4的V-V面剖切后，從垂直于剖切面方向觀察到的剖面形狀的又一其他例子與間隙流動(dòng)的關(guān)系的不意圖。
[0029]圖9A是用于說明本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式的槽的制造方法的一個(gè)例子的第一步驟的示意圖。
[0030]圖9B是用于說明本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式的槽的制造方法的一個(gè)例子的第二步驟的示意圖。
[0031]圖9C是用于說明本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式的槽的制造方法的一個(gè)例子的第三步驟的示意圖。
[0032]圖10是用于說明本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第一實(shí)施方式的槽的制造方法的其他例子的示意圖。
[0033]圖11是表示將本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法的第二實(shí)施方式以圖4的V-V面剖切后，從垂直于剖切面方向觀察到的剖面形狀的一個(gè)例子與對(duì)置的相鄰密封扇形的關(guān)系的示意圖。
[0034]圖中:
[0035]I—轉(zhuǎn)子，2—?jiǎng)尤~片，3—靜葉片，4a—隔板內(nèi)環(huán)，4b—隔板外環(huán)，5—內(nèi)部殼體，6—密封架，7a、7b、7c、7d—密封扇形體，8—扇形體的周向端部接合面，9一密封裝置，10—密封環(huán)，12—密封凸片，20—槽，21a、21b—密封環(huán)剖面(V-V剖面)，22—通過彎曲加工形成的突起部(構(gòu)成槽的壁面的一部分)，30—示意性地表示間隙流動(dòng)情形的箭頭。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下，使用【附圖說明】本發(fā)明的密封裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)械以及密封裝置的制造方法