密封段及旋转机械制造技术

本发明专利技术的密封段(11)具备：保持器(21)；具有薄板密封片(20)的密封体(13)；高压侧侧板(23)及低压侧侧板；及具有从保持器(21)的周向(Dc)端部进一步沿周向(Dc)延伸的保持器模拟部(51)及从保持器模拟部(51)朝向径向(Dr)内侧延伸的密封体模拟部(53)的块体(50)，高压侧侧板(23)及低压侧侧板将块体(50)的密封体模拟部(53)的至少一部分覆盖。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】密封段及旋转机械
本专利技术涉及密封段及旋转机械。本申请基于在2016年5月9日向日本提出申请的特愿2016-093906号而主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
在燃气轮机、蒸汽涡轮等旋转机械的转子的周围，为了减少从高压侧向低压侧流动的工作流体的泄漏量而设有轴密封装置。作为该轴密封装置的一例，已知有例如以下的专利文献1记载的轴密封装置。该轴密封装置具备由设置于定子的壳体和多个薄板密封片构成的密封体、沿转子的周向被分割成多个并沿着密封体的高压侧、低压侧分别设置的高压侧侧板、低压侧侧板。该轴密封装置通过上述低压侧侧板和高压侧侧板限制工作流体向薄板密封片的微小间隙的流动，制造出薄板密封片容易上浮的流动。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-128276号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在高压侧侧板或低压侧侧板的分割部，该轴密封装置难以限制向薄板密封片的微小间隙的流动，因此存在薄板密封片的上浮性能下降或者在薄板密封片产生颤振的情况。本专利技术提供一种能够抑制薄板密封片的上浮特性的性能下降、在薄板密封片产生的颤振的密封段及旋转机械。用于解决课题的方案第一形态的密封段具备：保持器，在旋转轴的外周侧沿该旋转轴的周向延伸；密封体，具有从该保持器向径向内侧延伸出并沿周向层叠多个的薄板密封片。第一形态的密封段还具备：高压侧侧板，以由所述密封体和所述保持器夹持的方式被支承，在周向上覆盖所述密封体的轴向的高压侧；低压侧侧板，以由所述密封体和所述保持器夹持的方式被支承，在周向上覆盖所述密封体的轴向的低压侧。第一形态的密封段还具备块体，该块体具有从所述保持器的周向端部进一步沿周向延伸的保持器模拟部及从该保持器模拟部朝向径向内侧延伸的密封体模拟部。第一形态的密封段的所述高压侧侧板及所述低压侧侧板覆盖所述块体的所述密封体模拟部的至少一部分。在本形态中，密封段在颤振容易产生的部位，维持薄板密封片容易上浮的流动，并提高薄膜密封片的耐颤振性。因此，密封段能够抑制薄板密封片的上浮特性的性能下降或在薄板密封片产生的颤振。第二形态的密封段以第一形态的密封段为基础，其中，所述密封体模拟部在所述周向上具有多张所述薄板密封片的厚度。在本形态中，密封体模拟部在周向Dc上比薄板密封片厚，具有高刚性。因此，能抑制密封段间的分割部的磨损，能够抑制在薄板密封片产生的颤振。第三形态的密封段以第一或第二形态的密封段为基础，其中，所述密封体模拟部具备朝向所述径向内侧延伸的接触密封件。在本形态中，接触密封体模拟部的径向内侧端与旋转轴之间的间隙被填埋。第四形态的密封段以第三形态的密封段为基础，其中，所述接触密封件具备刷式密封件。在本形态中，密封段能够进行相对于旋转轴的轴线偏离而追随性高的密封。第五形态的密封段以第一至第四项中任一形态的密封段为基础，其中，所述密封体模拟部由朝向所述径向内侧延伸的狭缝分割成主密封体模拟部和副密封体模拟部。在本形态中，密封段能够使副密封体模拟部以追随薄板密封片的行为的方式变形。第六形态的密封段以第五形态的密封段为基础，其中，所述密封体模拟部在所述主密封体模拟部与所述副密封体模拟部之间具备弹性构件。在本形态中，密封段的副密封体模拟部能够以追随薄板密封片的行为的方式进行调整。第七形态的旋转机械具备第一至第六项中任一形态的密封段。在本形态中，密封段能够抑制旋转机械的密封段的薄板密封片的上浮特性的性能下降、在薄板密封片产生的颤振。专利技术效果上述的密封段及旋转机械能够抑制薄板密封片的上浮特性的性能下降、在薄板密封片产生的颤振。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的燃气轮机(旋转机械)的概略整体结构图。图2是本专利技术的第一实施方式的轴密封装置的概略结构图。图3是本专利技术的第一实施方式的密封段及壳体的周向的剖视图。图4是本专利技术的第一实施方式的密封段的从轴向观察到的主要部分侧视图。图5是图4的V-V线剖视图。图6是图4的VI-VI线剖视图。图7是图4的VII-VII线剖视图。图8是本专利技术的第一实施方式的块体的立体图。图9是本专利技术的第二实施方式的密封段的从轴向观察到的主要部分侧视图。图10是本专利技术的第三实施方式的密封段的从轴向观察到的主要部分侧视图。图11是本专利技术的第四实施方式的密封段的从轴向观察到的主要部分侧视图。具体实施方式以下，关于本专利技术的各种实施方式，参照附图进行说明。“第一实施方式”以下，详细说明本专利技术的第一实施方式。需要说明的是，在本实施方式中，示出将轴密封装置10适用于燃气轮机(旋转机械)1的例子。图1所示的燃气轮机1具有将大量的空气向内部取入而进行压缩的压缩机2、及将燃料与由压缩机2压缩后的空气混合而使其燃烧的燃烧器3。燃气轮机1还具有转动的涡轮4、将该涡轮4的转动的动力的一部分向压缩机2传递而使压缩机2转动的转子5(旋转轴)。涡轮4将由燃烧器3产生的燃烧气体向其内部导入并将燃烧气体的热能转换成旋转能量进行转动。需要说明的是，在以下的说明中，将转子5的轴线Ax延伸的方向设为“轴向Da”，将转子5的周向设为“周向Dc”，将转子5的径向设为“径向Dr”，将转子5的旋转方向设为“旋转方向Bc”。在上述那样的结构的燃气轮机1中，涡轮4通过向设置于转子5的动叶片7喷吹燃烧气体而将燃烧气体的热能转换成机械性的旋转能量来产生动力。在涡轮4，除了转子5侧的多个动叶片7之外，在涡轮4的壳体8侧设有多个静叶片6，并且上述动叶片7与静叶片6沿轴向Da交替排列。动叶片7承受沿轴向Da流动的燃烧气体的压力而使转子5绕轴线旋转，将向转子5施加的旋转能量从轴端取出而利用。在静叶片6与转子5之间设有轴密封装置10作为用于减少从高压侧向低压侧泄漏的燃烧气体的泄漏量的轴密封件。压缩机2利用转子5而与涡轮4同轴地连接，利用涡轮4的旋转对外部气体进行压缩而将压缩空气向燃烧器3供给。与涡轮4同样，在压缩机2中，也在转子5设有多个动叶片7，在压缩机2的壳体9侧设有多个静叶片6，动叶片7与静叶片6沿轴向Da交替排列。此外，在静叶片6与转子5之间也设有用于减少从高压侧向低压侧泄漏的压缩空气的泄漏量的轴密封装置10。此外，在压缩机2的壳体9对转子5进行支承的轴承部9a及涡轮4的壳体8对转子5进行支承的轴承部8a也设有防止压缩空气或燃烧气体从高压侧向低压侧的泄漏的轴密封装置10。本实施方式的轴密封装置10没有限定为向燃气轮机1的适用。例如，轴密封装置10能够在蒸汽涡轮、压缩机、水车、制冷机、泵等大型流体机械那样通过轴的旋转和流体的流动而将能量转换成作功的全部旋转机械中广泛地采用。这种情况下，轴密封装置10也可以为了抑制轴向Da的流体的流动而广泛地使用。接下来，关于在如上所述构成的燃气轮机1设置的轴密封装置10的结构，参照附图进行说明。图2是从轴向Da观察到的图。如图2所示，该轴密封装置10具备呈圆弧状地延伸的多个(在本实施方式中为8个)密封段11。多个密封段11沿周向Dc呈环状地配置。在这样配置的相邻的密封段11的周向端部12、12之间形成有间隙t。关于各密封段11的结构，参照图3进行说明。图3中的轴密封装置10的截面的切断位置对应于图2的轴密封装置10所示的III-III线的位置。各密封段11插入于壳体(相当于静叶片6、动叶片7及轴承部8a、9a)30，为了防止转子5与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密封段，具备：保持器，在旋转轴的外周侧沿该旋转轴的周向延伸；密封体，具有从该保持器向径向内侧延伸出并沿周向层叠多个的薄板密封片；高压侧侧板，以由所述密封体和所述保持器夹持的方式被支承，在周向上覆盖所述密封体的轴向的高压侧；低压侧侧板，以由所述密封体和所述保持器夹持的方式被支承，在周向上覆盖所述密封体的轴向的低压侧；及块体，具有从所述保持器的周向端部进一步沿周向延伸的保持器模拟部及从该保持器模拟部朝向径向内侧延伸的密封体模拟部，所述高压侧侧板及所述低压侧侧板覆盖所述块体的所述密封体模拟部的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.09 JP 2016-0939061.一种密封段，具备：保持器，在旋转轴的外周侧沿该旋转轴的周向延伸；密封体，具有从该保持器向径向内侧延伸出并沿周向层叠多个的薄板密封片；高压侧侧板，以由所述密封体和所述保持器夹持的方式被支承，在周向上覆盖所述密封体的轴向的高压侧；低压侧侧板，以由所述密封体和所述保持器夹持的方式被支承，在周向上覆盖所述密封体的轴向的低压侧；及块体，具有从所述保持器的周向端部进一步沿周向延伸的保持器模拟部及从该保持器模拟部朝向径向内侧延伸的密封体模拟部，所述高压侧侧板及所述低压侧侧板覆盖所述块体的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田亚积，上原秀和，西本慎，巽直也，尾崎昂平，
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