涡轮用密封装置、涡轮及用于密封装置的薄板制造方法及图纸

以隔开高压空间与低压空间的方式设于转子的周围的涡轮的密封装置具备：多个薄板，沿所述转子的外周面排列，并分别具有与所述转子的外周面相向的薄板前端面；第一侧板，以面向所述高压空间的方式设置，并覆盖所述多个薄板的高压空间侧的第一侧面中的外周侧区域；及第二侧板，以面向所述低压空间的方式设置，并覆盖所述多个薄板的低压空间侧的第二侧面中的外周侧区域。各个所述薄板的所述第一侧面被所述第一侧板覆盖至比所述第二侧面被所述第二侧板所覆盖的区域靠所述转子的半径方向上的内侧。各个所述薄板的所述薄板前端面的半径方向位置在所述转子的轴向上的所述薄板前端面的至少一部分的范围内，具有所述高压空间侧比所述低压空间侧远离所述转子的外周面的分布，且离所述高压空间最近的轴向位置中的所述薄板前端面的半径方向位置位于比所述第一侧板的内周缘靠所述半径方向的内侧。

Sealing device for turbine, turbine and thin plate for sealing device

Sealing device to separate high and low pressure space inside the space around the turbine rotor has a plurality of thin plates, along the outer peripheral surface of the rotor are arranged, and respectively with a front end plate of the rotor and the peripheral surface opposite to the first side plate;, facing the pressure of space set the peripheral side area of the first side pressure space and covers a plurality of thin plate in the side; and the two side for the low pressure space is set, the peripheral side area second side side and low voltage space covers a plurality of thin plates in. The first side plate of each sheet is covered by the first side plate to the interior of the second side plate covered by the second side plate, depending on the radius direction of the rotor. The range of at least a portion of the radius direction of the sheet position of each of the plates on the front end face of the plate in the axial direction of the rotor on the front end, with the high pressure side space than the low pressure side of the rotor space away from the outer peripheral surface of the distribution, and from the high pressure radius the direction of the sheet position in the axial position of the space nearest front end is located in the inner periphery than the first side plate on the inner side of the radius direction.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮用密封装置、涡轮及用于密封装置的薄板
本专利技术涉及一种用于涡轮的涡轮用密封装置、涡轮及用于密封装置的薄板。
技术介绍
通常，在燃气涡轮、蒸汽涡轮等涡轮中，在转子的外周面与定子之间设有用于降低从高压侧向低压侧流动的流体的泄漏量的密封装置。作为这种密封装置，如专利文献1～3等所述的那样，多个薄板(薄片)在转子的周向上呈多层状排列的薄板密封结构已为人们所知。通常，在涡轮停止时薄板为与转子接触的状态，而在涡轮运转时，薄板前端部从转子周面上浮，薄板与转子主要成为非接触的状态。薄板密封结构与迷宫式密封结构相比，由于空隙较小，因此，流体的泄漏量变少，且由于薄板与转子在时间序列上多为非接触的状态，因此，具有不易产生薄板的磨损、密封寿命较长的优点。另外，在薄板密封结构中，在专利文献1～3中记载有在转子的旋转轴方向上在薄板的两侧分别设有低压侧侧板及高压侧侧板的结构。在专利文献1中，低压侧侧板及高压侧侧板作为流体的压力作用方向的导向板使用。另一方面，在专利文献2及3中，主要以在薄板周围形成恰当的静压分布为目的，使用低压侧侧板及高压侧侧板。即，在涡轮运转时，通过上游侧与下游侧的压力差，高压侧侧板与薄板的侧面紧贴，薄板间的间隙在薄板基端部侧(定子侧)的大部分中被阻塞。因此，流体从高压侧侧板的转子侧端部与转子周面之间即薄板前端部侧(转子侧)流入到薄板间的间隙。而且，从薄板前端部侧流入到薄板间的间隙的流体在形成了从薄板前端部侧朝向基端部侧的向上流动后，从低压侧侧板的转子侧端部与转子周面之间流出。由于薄板相对于转子的周面倾斜配置，因此，通过由薄板间的间隙中的流体的向上流动形成的静压分布使薄板前端部上浮，薄板与转子成为非接触。另外，除静压分布的作用以外，还同时受到因转子的旋转引起的动态压力效果的作用，各薄板上浮。在先技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2000/003164号专利文献2：日本特开2002-13647号公报专利文献3：日本特开2005-2995号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在薄板密封结构中，存在以下的问题点。作为一个问题点，薄板成为基端部被定子支撑而前端部侧作为自由端的悬臂式结构，由于流体在该薄板的周围流动，因此，会产生因颤动引起的薄板的振动。关于该问题点，在专利文献1～3中，关于用于抑制因颤动引起的振动的具体对策没有任何记载。作为另一问题点，可以举出：在涡轮的运转中，在没有恰当地形成薄板与转子的非接触状态的情况下，薄板前端部与转子过度接触，会产生磨损或破损。即，如专利文献2及3所述，为了实现使薄板前端部从转子周面上浮的状态，需要在上推相对于转子周面倾斜的薄板的面中的转子侧的面的方向上作用流体的流动。但是，若在薄板间的间隙没有形成恰当的静压分布，则薄板前端部对转子周面有按压趋势，由于与转子的接触，可能会造成薄板前端部的磨损或破损。鉴于上述情况，本专利技术的至少一实施方式的目的在于提供一种能恰当地实现薄板(薄片)对转子的非接触状态并且能够有效抑制因薄板的颤动引起的振动的涡轮用密封装置、涡轮及用于密封装置的薄板。用于解决课题的方案(1)本专利技术的至少一实施方式的涡轮用密封装置以隔开高压空间与低压空间的方式设于转子的周围，所述涡轮用密封装置的特征在于，具备：多个薄板，沿所述转子的外周面排列，并分别具有与所述转子的外周面相向的薄板前端面；第一侧板，以面向所述高压空间的方式设置，并覆盖所述多个薄板的高压空间侧的第一侧面中的外周侧区域；及第二侧板，以面向所述低压空间的方式设置，并覆盖所述多个薄板的低压空间侧的第二侧面中的外周侧区域，各个所述薄板的所述第一侧面被所述第一侧板覆盖至比所述第二侧面被所述第二侧板所覆盖的区域靠所述转子的半径方向上的内侧，各个所述薄板的所述薄板前端面的半径方向位置在所述转子的轴向上的所述薄板前端面的至少一部分的范围内，具有所述高压空间侧比所述低压空间侧远离所述转子的外周面的分布，且离所述高压空间最近的轴向位置中的所述薄板前端面的半径方向位置位于比所述第一侧板的内周缘靠所述半径方向的内侧。在上述(1)的结构中，各个薄板的高压空间侧的第一侧面被第一侧板覆盖，低压空间侧的第二侧面被第二侧板覆盖。另外，第一侧面被第一侧板覆盖至比第二侧面被第二侧板所覆盖的区域靠转子的半径方向上的内侧。通过该结构，在薄板间的间隙内形成从薄板的转子侧端部朝向定子侧端部的向上流动，能够形成用于使薄板从转子周面上浮的恰当的静压分布。因此，能够稳定地维持转子与薄板的非接触状态。而且，各个薄板的薄板前端面的半径方向位置具有在转子的轴向上高压空间侧比低压空间侧远离转子的外周面的分布。另外，离高压空间最近的轴向位置中的薄板前端面的半径方向位置位于比第一侧板的内周缘靠半径方向的内侧。根据该结构，高压空间侧上的上述向上流动的流量增加，且低压空间侧上的薄板间的间隙变得比较窄。因此，因向上流动引起的薄板的扭曲变形会变大，容易引起伴随扭曲变形的低压空间侧上的薄板彼此的接触。这样，若薄板彼此接触，则薄板彼此会相互支撑，因此，能够抑制因颤动引起的薄板的振动。另外，能够恰当地形成转子外周面与薄板前端面之间的空间，能够维持轴密封效果并且抑制因颤动引起的振动。(2)在一些实施方式中，在上述(1)的结构中，所述薄板前端面与所述转子的外周面之间的距离随着在所述转子的轴向上从所述高压空间侧朝向所述低压空间侧而减小。根据上述(2)的结构，通过薄板前端面的形状设计来调节薄板前端面与转子外周面之间的距离的分布，由此能够对薄板的扭曲变形量进行微调。因此，能够使薄板彼此恰当地接触。(3)在一些实施方式中，在上述(1)或(2)的结构中，所述薄板前端面为在所述转子的轴向上所述高压空间侧比所述低压空间侧而远离所述转子的外周面的倾斜面。根据上述(3)的结构，薄板前端面的加工容易。(4)在一些实施方式中，在上述(1)的结构中，所述薄板前端面在所述转子的轴向上具有所述高压空间侧比所述低压空间侧而远离所述转子的外周面的阶梯。根据上述(4)的结构，由于薄板前端面由阶梯形成，因此，容易进行薄板的加工。另外，由于在流动方向上转子周面与薄板前端面之间的空隙从阶梯急剧地变小，因此，能够有效地形成向上流动。此外，在上述(4)的结构中，通过调节薄板前端面的阶梯的高度，能够对薄板的扭曲变形量进行微调。(5)在一实施方式中，在上述(4)的结构中，所述薄板前端面的所述阶梯位于比所述薄板的宽度方向上的中点靠所述低压空间侧。根据上述(5)的结构，由于在高压空间侧能够在转子周面与薄板前端面之间确保充分的空间，因此，能够在薄板间的间隙内更有效地形成向上流动。(6)在一些实施方式中，在上述(1)～(5)的结构中，还具备保持所述多个薄板的基端部侧的保持器，所述第一侧板及所述第二侧板分别以夹于所述保持器与所述多个薄板的两侧面之间的状态被所述保持器支撑。(7)在一些实施方式中，在上述(1)～(6)的结构中，在各个所述薄板的所述薄板前端面中，在所述薄板前端面中的所述转子的轴向上的所述高压空间侧的第一区域，所述薄板前端面的半径方向位置具有从所述低压空间侧朝向所述高压空间侧而远离所述外周面的所述分布，并且，在所述薄板前端面中的所述转子的轴向上的所述低压空间侧的第二区域，所述薄板前端面的半径方向位置具有从所述高压空间侧朝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮用密封装置，以隔开高压空间与低压空间的方式设于转子的周围，所述涡轮用密封装置的特征在于，具备：多个薄板，沿所述转子的外周面排列，并分别具有与所述转子的外周面相向的薄板前端面；第一侧板，以面向所述高压空间的方式设置，并覆盖所述多个薄板的高压空间侧的第一侧面中的外周侧区域；及第二侧板，以面向所述低压空间的方式设置，并覆盖所述多个薄板的低压空间侧的第二侧面中的外周侧区域，各个所述薄板的所述第一侧面被所述第一侧板覆盖至比所述第二侧面被所述第二侧板所覆盖的区域靠所述转子的半径方向上的内侧，各个所述薄板的所述薄板前端面的半径方向位置在所述转子的轴向上的所述薄板前端面的至少一部分的范围内，具有所述高压空间侧比所述低压空间侧远离所述转子的外周面的分布，且离所述高压空间最近的轴向位置中的所述薄板前端面的半径方向位置位于比所述第一侧板的内周缘靠所述半径方向的内侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.20 JP 2015-0319431.一种涡轮用密封装置，以隔开高压空间与低压空间的方式设于转子的周围，所述涡轮用密封装置的特征在于，具备：多个薄板，沿所述转子的外周面排列，并分别具有与所述转子的外周面相向的薄板前端面；第一侧板，以面向所述高压空间的方式设置，并覆盖所述多个薄板的高压空间侧的第一侧面中的外周侧区域；及第二侧板，以面向所述低压空间的方式设置，并覆盖所述多个薄板的低压空间侧的第二侧面中的外周侧区域，各个所述薄板的所述第一侧面被所述第一侧板覆盖至比所述第二侧面被所述第二侧板所覆盖的区域靠所述转子的半径方向上的内侧，各个所述薄板的所述薄板前端面的半径方向位置在所述转子的轴向上的所述薄板前端面的至少一部分的范围内，具有所述高压空间侧比所述低压空间侧远离所述转子的外周面的分布，且离所述高压空间最近的轴向位置中的所述薄板前端面的半径方向位置位于比所述第一侧板的内周缘靠所述半径方向的内侧。2.根据权利要求1所述的涡轮用密封装置，其特征在于，所述薄板前端面与所述转子的外周面之间的距离随着在所述转子的轴向上从所述高压空间侧朝向所述低压空间侧而减小。3.根据权利要求1或2所述的涡轮用密封装置，其特征在于，所述薄板前端面为在所述转子的轴向上所述高压空间侧比所述低压空间侧远离所述转子的外周面的倾斜面。4.根据权利要求1所述的涡轮用密封装置，其特征在于，所述薄板前端面具有在所述转子的轴向上所述高压空间侧比所述低压空间侧远离所述转子的外周面的阶梯。5.根据权利要求4所述的涡轮用密封装置，其特征在于，所述薄板前端面的所述阶梯位于比所述薄板的宽度方向上的中点靠...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田亚积，上原秀和，大山宏治，尾崎昂平，滨田雄久，椙下秀昭，西川丰治，桑村祥弘，羽田野浩平，松山敬介，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP