密封机构及旋转机械制造技术

密封机构(20A)配置于沿着轴线(O)延伸的转子(2)的外周侧且进行与所述转子(2)的外周面(2a)之间的密封。密封机构(20A)具备：主体部(21A)，所述主体部(21A)形成为筒状，所述转子(2)穿过所述主体部(21A)的内部；以及多个孔部(22)，所述多个孔部(22)以与所述转子(2)的外周面对置的方式形成于所述主体部(21A)的内周面，所述孔部(22)的孔深度(h)处于孔径(d)以下的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及轮机等旋转机械所具备的密封机构及旋转机械。
技术介绍
作为旋转机械之一，广泛知晓对气体进行压缩的离心式压缩机。在该离心式压缩机中，在壳体内部设置有叶轮，从抽吸口抽吸的气体因该叶轮的旋转而被压缩，并从喷出口被喷出。在此，在叶轮接头部设置有接头密封件，在叶轮级间设置有中间级密封件，在最终级设置有平衡活塞部密封件，从而实现降低由叶轮压缩后的气体的泄漏量。这样的各种密封件，有时使用例如阻尼密封件、迷宫式密封件等。迷宫式密封件大多数情况例如构成为沿着旋转轴交替地设置有多级设置于旋转的旋转轴上的环状的突出部和从与旋转轴具有间隙地对置的静止侧构件朝向旋转轴呈环状突出的突出部。通过利用该迷宫式密封件来使在突出部的顶端附近流动的流体产生压力损失，由此能够减少流体的泄漏。已知阻尼密封件有蜂巢状密封件、孔型密封件等。例如就孔型密封件而言，在与旋转轴具有间隙地配设的环状的静止侧构件中，在与旋转轴对置的对置面上形成有多个孔部，能够通过在该孔部产生的压力损失来减少流体的泄漏(例如参照专利文献1)。孔型密封件与迷宫式密封件相比优越点在于衰减效果较大且旋转轴的振动稳定化，另一方面，迷宫式密封件与阻尼密封件相比能够进一步降低流体的泄漏量。其中，上述密封构造有时会因流入的流体的回旋流(以下简称作涡旋，swirl)而发生自激振动。密封构造必须设定间隙以使静止侧与旋转侧不会因该自激振动而接触。因此，就非接触型的密封机构而言，无法缩小间隙，难以进一步降低流体的泄漏量。在此，在使用孔型密封件的密封构造中，能够通过使产生于孔部内的涡流与涡旋干涉来抑制涡旋。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-38114号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题如上所述，可以通过由孔型密封件产生的涡流来降低涡旋。但是，不会达到完全消除涡旋的效果，因此期望更进一步降低涡旋。本专利技术的目的在于，提供能够更进一步降低在旋转侧与静止侧之间产生的涡旋而防止涡旋所引起的自激振动，并同时降低从高压侧向低压侧的处理气体G的泄漏量的密封机构、旋转机械。用于解决课题的方案根据本专利技术的第一方案，密封机构是配置于沿着轴线延伸的转子的外周侧且进行与所述转子的外周面之间的密封的机构。该密封机构具备：主体部，所述主体部形成为筒状，所述转子穿过所述主体部的内部；以及多个孔部，所述多个孔部以与所述转子的外周面对置的方式形成于所述主体部的内周面，所述孔部的孔深度h处于孔径d以下的范围。根据本专利技术的第二方案，在第一方案的基础上，密封机构可以构成为，所述孔部的所述孔深度h相对于所述孔径d满足：0.5d≤h≤d。根据本专利技术的第三方案，在第一方案的基础上，密封机构可以构成为，所述孔部形成为截面圆形或截面六边形状。根据本专利技术的第四方案，在第一至第三方案中的任一密封机构的基础上，密封机构可以构成为，多个所述孔部以孔径d及孔深度h分别被统一成同一尺寸的方式设置。根据本专利技术的第五方案，在第一至第四方案中的任一方案的基础上，密封机构可以构成为，所述孔部的底面为圆锥状或平底状。根据本专利技术的第六方案，在第一至第五方案中的任一方案的基础上，密封机构可以构成为，具有翅片部，所述翅片部在所述主体部的内周面朝向所述转子侧突出且沿着周向延伸。根据本专利技术的第七方案，旋转机械具备：转子，其沿着轴线延伸；定子，其配置于所述转子的外周侧，且相对于所述转子绕所述轴线相对旋转。该旋转机械还具备孔型密封件，其固定于所述定子并将所述转子与所述定子之间的空间划分为高压侧和低压侧，并且具有孔列，所述孔列通过沿着周向隔开间隔地形成与所述转子的外周面对置的多个孔部而成。该旋转机械的所述孔部的孔深度处于孔径以下的范围。根据本专利技术的第八方案，在第七方案的基础上，旋转机械也可以构成为，具备：翅片部，其形成于所述孔型密封件的内周面，且朝向所述转子侧突出并沿着周向延伸。该旋转机械还具备凸部，其从所述转子的外周面朝向所述孔部突出并沿着周向延伸，且在所述翅片部的低压侧与所述孔部对置。专利技术效果根据上述的密封机构、旋转机械，能够更进一步降低在旋转侧与静止侧之间产生的涡旋而防止涡旋所引起的自激振动，并同时降低从高压侧向低压侧的处理气体G的泄漏量。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式、第二实施方式的离心式压缩机的简要结构的剖视图。图2是表示本专利技术的第一实施方式的上述离心式压缩机的密封机构的孔型密封件的立体图。图3是本专利技术的第一实施方式的上述离心式压缩机的密封机构的局部剖视图。图4是本专利技术的第一实施方式的上述孔型密封件的内周面的展开图。图5是在本专利技术的第一实施方式的实施例中示出关于孔深度与等效衰减的关系的解析结果的图。图6是表示本专利技术的第二实施方式的离心式压缩机的密封机构中的孔型密封件的立体图。图7是本专利技术的第二实施方式的上述孔型密封件的内周面的展开图。图8是本专利技术的第二实施方式的上述离心式压缩机中的密封机构的局部剖视图。图9是本专利技术的第二实施方式的上述密封机构的作用的说明图。具体实施方式(第一实施方式)以下，基于附图来说明本专利技术的第一实施方式的旋转机械即离心式压缩机。图1是示出表示本专利技术的第一实施方式的离心式压缩机1的简要结构的剖视图。如图1所示，本实施方式的离心式压缩机1是多级式离心式压缩机。该离心式压缩机1例如具备两组三级式叶轮组。离心式压缩机1具备旋转轴(转子)2、叶轮3、壳体(定子)5以及密封机构20A。旋转轴2绕轴线O旋转。叶轮3安装于旋转轴2，并利用离心力来压缩处理气体(流体)G。壳体5将旋转轴2支承为能够旋转。在该壳体5形成有使处理气体G从高压侧向低压侧流动的返回流路4。密封机构20A沿着旋转轴2的外周面设置。壳体5的截面轮廓形成为圆形的柱状。以贯穿该壳体5的中心的方式配设有旋转轴2。在壳体5的两端部分别设置有径向轴承5a以及推力轴承5b。通过该径向轴承5a以及推力轴承5b将旋转轴2的两端部支承为能够旋转。即，旋转轴2经由该径向轴承5a以及推力轴承5b支承于壳体5。在壳体5的两端部附近侧面，设置有用于从径向外侧吸入处理气体G的吸入口5c、5e。在壳体5的轴线O方向中央部设置有排出口5d、5f，以将处理气体G向径向外侧排出。在壳体5分别形成有将吸入口5c与排出口5d连通的内部空间6a(6)、以及将吸入口5e与排出口5f连通的内部空间6b(6)。收容于壳体5的内部的多个叶轮3构成在旋转轴2的轴线O方向上叶片3b的朝向彼此朝向相反侧的三级式叶轮组3A和三级式叶轮组3B这两组三级式叶轮组。三级式叶轮组3A和三级式叶轮组3B以使彼此的背面朝向轴线O方向中央的状态安装于旋转轴2。叶轮3具备盘构件3a、叶片3b以及罩部3c。盘构件3a形成为在轴线O方向上朝向排出口5d、5f侧逐渐扩径的大致圆盘状。叶片3b呈辐射状形成于盘构件3a。即，叶片3b沿着周向排列有多个。罩部3c以覆盖多个叶片3b的顶端侧的方式形成为圆盘状。构成三级式叶轮组3A的叶轮3与构成三级式叶轮组3B的叶轮3在轴线O方向上彼此朝向相反方向。在使旋转轴2旋转的情况下，三级式叶轮组3A使处理气体G从吸入口5c朝向排出口5d流通并压缩该处理气体G。另一方面，三级式叶轮组3B使处理气体G从吸入口5e朝向排出口5f流通并压缩该处理气体G。内部空间6具备返回流路4。返回流路4使处理气体G从叶轮3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封机构，所述密封机构配置于沿着轴线延伸的转子的外周侧且进行与所述转子的外周面之间的密封，所述密封机构的特征在于，具备：主体部，所述主体部形成为筒状，所述转子穿过所述主体部的内部；以及多个孔部，所述多个孔部以与所述转子的外周面对置的方式形成于所述主体部的内周面，所述孔部的孔深度h处于孔径d以下的范围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种密封机构，所述密封机构配置于沿着轴线延伸的转子的外周侧且进行与所述转子的外周面之间的密封，所述密封机构的特征在于，具备：主体部，所述主体部形成为筒状，所述转子穿过所述主体部的内部；以及多个孔部，所述多个孔部以与所述转子的外周面对置的方式形成于所述主体部的内周面，所述孔部的孔深度h处于孔径d以下的范围。2.根据权利要求1所述的密封机构，其中，所述孔部的所述孔深度h相对于所述孔径d满足：0.5d≤h≤d。3.根据权利要求1或2所述的密封机构，其中，所述孔部形成为截面圆形或截面六边形状。4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封机构，其中，多个所述孔部以孔径d及孔深度h分别被统一成同一尺寸的方式设置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的密封机构，其中，所述孔部的底面为圆锥状或平底状。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：中庭彰宏，得山伸一郎，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，三菱重工压缩机有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP