轴密封机构制造技术

本发明专利技术以降低轴密封机构的制造成本和使轴密封机构紧凑化为目的。采用薄片密封机构（２５），所述薄片密封机构（２５）是由各薄板（２９）在多重叠合状态下各外侧圆周底端部相邻之间相互焊接固定形成的，整体具有弯曲性能的环形薄板组（２９Ａ）的装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适合用于燃气轮机、蒸汽轮机、压缩机、水轮机、冷冻机、泵等大型流体机械的转动轴的轴密封机构。
技术介绍
一般在燃气轮机和蒸汽轮机的转动轴的四周设有轴密封机构，以减少从高压侧向低压侧流动的工作流体的泄漏量。例如下述专利文献1中所述的薄片密封是大家所知道的轴密封机构的一个示例。图6表示这种现有技术薄片密封的一个示例。在此图中所示的薄片密封机构1是将在转动轴2的轴向具有规定板宽尺寸的平板形的薄板3，在转动轴2的圆周方向相隔微小间隔多层配置多层，而形成环形薄板组9装置。这些薄板3它的外侧底端部通过钎焊部分4固定在薄片密封环5上，它的内侧顶端部相对于转动轴2的圆周面向圆周方向倾斜成锐角，以规定的予压力滑动接触。这些薄板3面对看的情况下成T字形，上述外侧底端部的宽度尺寸w1比上述内侧顶端部的宽度尺寸w2要宽。这些薄板3通过密封转动轴2的外侧圆周，把转动轴2的四周环形空间分成高压侧区域和低压侧区域。此外，在薄片密封环5上配置有面对高压侧区域一侧的高压侧侧板7和面对低压侧区域一侧的低压侧侧板8，把各薄板3夹在中间，侧板7和8分别作为压力作用方向的导板。在这样结构的薄片密封机构1中，转动轴2转动后，利用转动轴2转动的产生的动压作用，各薄板3的顶端从转动轴2的外侧圆周面浮起，避免各薄板3的顶端和转动轴2接触。这样能防止各薄板3的磨损，延长密封寿命。特开2002-13647号公报可是现有技术的薄片密封机构1是把各薄板3夹在分成两块的外壳5a、5b之间后，把这些外壳5a、5b之间的接合部位用焊接或螺栓固定来制造的，但是根据设置的部位不同，整体直径的尺寸是不同的。因此在制造外壳5a、5b中，需要根据直径尺寸的不同分别准备专用的夹具。由于薄片密封机构1用于各种各样的部位，相互间直径几乎都是不同的，需要很多专用夹具，这就影响到制造成本的降低。
技术实现思路
本专利技术是鉴于解决上述问题而进行的，目的是提供可以降低轴密封机构的制造成本，以及有助于使结构紧凑的方法。本专利技术为解决上述课题采用了以下方法。也就是，本专利技术1所述的轴密封机构，在转子和定子之间的环形空间排列多个薄板，配置成环形薄板组，把这些薄板外侧圆周底端部固定在上述定子一侧，同时这些薄板内侧圆周顶端部不固定在上述转子上，用上述环形薄板组把上述转子和定子之间的环形空间分成高压侧区域和低压侧区域，上述各薄板外侧圆周底端部夹在一对具有可弯曲性能的薄板固定环之间进行固定。如采用上述本专利技术1所述的轴密封机构的话，可以对应于设置的凹槽曲率自由改变曲率。此外，由于各薄板固定环厚度在可以发挥弯曲性能的程度内做得尽可能薄，所以可以使薄板固定环的外形尺寸减小，有利于使轴密封机构整体紧凑化。本专利技术2所述的轴密封机构，在本专利技术1的密封机构上，利用限制上述各薄板相对于这些薄板固定环相对移动的偏离防止部件，将所述各薄板外侧圆周底端部夹持固定在所述薄板固定环之间。采用上述本专利技术2所述的轴密封机构的话，利用设置的偏离防止部件可以有效防止各薄板的偏离。也就是，可以防止各薄板相对于各薄板固定环晃动。本专利技术3所述的轴密封机构，在本专利技术1或本专利技术2中所述的轴密封机构中，设有在轴向侧边缘作成缺口的薄板组和侧面设置可以嵌入此缺口台阶部分的板，上述板的台阶部分与上述薄板组的缺口对应，面向所述薄板组，从转子方向，装配所述板，此薄板组和板用上述各薄板固定环夹持固定。采用上述本专利技术3所述的轴密封机构的话，使板容易安装。本专利技术4所述的轴密封机构，在转子和定子之间的环形空间排列多个薄板，配置成环形薄板组，把这些薄板外侧圆周底端部固定在上述定子一侧，同时这些薄板内侧圆周端部不固定在上述转子上，用上述环形薄板组把上述转子和定子之间的环形空间分成高压侧区域和低压侧区域，上述各薄板以多重叠合状态，在它的各外侧圆周底端部相邻之间相互焊接固定后，沿上述环形空间的圆周面弯曲。采用上述本专利技术4所述的轴密封机构的话，可以对应于设置的凹槽曲率自由改变曲率。附图说明图1为表示本专利技术具有薄片密封(轴密封机构)的燃气轮机的一个实施方式的示意剖视图。图2为表示同样的薄片密封组装在定子上的结构的图示，是从包含转动轴的轴线的剖面看的剖视图。图3为表示在同样薄片密封上的衬垫的透视图。图4为表示同样的薄片密封制造方法的图示，(a)和(b)为表示薄板焊接工序后的薄板的图示，此外(c)为表示弯曲工序后的薄板的图示。图5为表示同样的薄片密封制造方法下一步的图示，是用于说明安装环工序的组装的图示。图6为表示现有轴密封机构一个示例的图示，是从包含转动轴的轴线的剖面看的剖视图。具体实施例方式下面参照图对本专利技术的一个实施方式进行说明，当然本专利技术并不是仅限定于此实施方式解释的内容。在本实施例中，以燃气轮机的涡轮机的情况为例说明适用本专利技术的大型流体机械装置，但是，本专利技术也适用于蒸汽轮机、压缩机、水轮机、冷冻机、泵、飞机用燃气涡轮发动机等其他大型流体机械的转动轴。首先，图1表示燃气轮机简要结构。在此图中标号20为压缩机、标号21为燃烧器、标号22为涡轮机。压缩机20把大量空气吸入其内部进行压缩。一般在燃气轮机中用后述的转动轴23得到的动力的一部分作为压缩机的动力。燃烧器21是把燃料与用压缩机20压缩的空气混合后使其燃烧。涡轮机22是把用燃烧器21产生的燃烧气体导入其内部使其膨胀，利用喷射设在转动轴23上的转动叶片23e，把燃烧气体的热能转换成机械转动的能量而产生动力的。在涡轮机22中除了设置在转动轴23一侧的多个转动叶片23e以外，还设有配置在定子24一侧的多个定子叶片24a，这些转动叶片23e和定子叶片24a在转动轴23的轴向上交替配置。各转动叶片23e承受流向转动轴23的轴向流动的燃烧气体的压力，使转动轴23转动，给予转动轴23的转动能量从轴端取出被利用。为了减少从高压侧向低压侧泄漏的燃烧气体的泄漏量，作为轴的密封机构，在各定子叶片24a和转动轴23之间设置有薄片密封机构25。图2表示此薄片密封机构25的放大剖视图。此图是从包含转动轴23轴线的剖面看薄片密封机构25。在以下说明中首先说明薄片密封机构25的基本结构，然后对此特征继续进行说明。首先说明薄片密封机构25的基本结构。如图2所示，此薄片密封机构25具有在转动轴23和定子24之间的环形空间中设置的环形薄板组29A，所述薄板组29A是由多个薄板29在转动轴23轴向上的各板宽方向一致，并且在此转动轴23的圆周方向相隔微小的间隔多重排列构成。各薄板29的外侧底端部固定在定子24上，此外，在它的内侧顶端部相对于转动轴23的圆周面23a倾斜成锐角。这样由各薄板29构成的环形薄板组29A把转动轴23和定子24之间的环形空间分成高压侧区域和低压侧区域。下面参照图2对具有上述基本结构的薄片密封机构25的特征进行说明。如此图所示，本实施方式的薄片密封机构25呈大致T字形，上述外周底端部一侧的板宽比上述内周顶端部一侧宽，其结构设置有多个薄板29、薄片密封护圈51、52(薄板固定环)、环形高压侧板53、环形低压侧板54、衬垫55；其中，多个薄板29是多重叠合的；一对薄片密封护圈51、52(薄板固定环)把这些薄板29以环形状态夹在中间；环形高压侧板53被夹在各薄板29面向高压侧区域一侧边缘和薄片密封固定环51之间，与上述各一侧的边缘本文档来自技高网...

【技术保护点】
轴密封机构，在转子和定子之间的环形空间排列多个薄板，配置成环形薄板组，把这些薄板的外侧圆周底端部固定在所述定子一侧，同时这些薄板的内侧圆周顶端部相对所述转子圆周面是不固定的，用所述环形薄板组把所述转子和定子之间的环形空间分成高压侧区域和低压侧区域，其特征在于，所述各薄板的外侧圆周底端部夹在一对具有可弯曲性能的薄板固定环之间进行固定。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：中野隆，白井广和，浅田俊夫，西本慎，篠原种宏，上原秀和，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]