[发明专利]密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法。

背景技术

蒸汽轮机或燃气轮机等大型旋转机械通常为了将工作流体密封而采用将 配置于内部的旋转体的周围用壳体包围的构造。壳体通常以上下开合状态制 造，在将旋转体夹在内部之后组成。上半壳体与下半壳体的接触面部分形成为 一部分向外侧突出的凸缘构造，利用贯通该凸缘部并加以紧固的螺栓，保持内 部的气密性。

这样的旋转机械在旋转体与静止体之间存在间隙，如果工作流体从该间隙 泄漏则导致能量损失，因此采用用于使该泄漏量为最小限的密封机构。该密封 机构在组成完毕状态下为环状，而组成前是如壳体那样由分割成两部分或分割 成四部分的扇形体构成的扇形构造。

密封机构除了防止泄漏功能之外有必要同时具有在万一与转子接触时也 能在径向上移动从而避免不必要损伤的功能，在这点上与壳体不同。因此，密 封机构的扇形件彼此之间通常不利用螺栓等连结而是仅通过将平滑的接触面 对接而组成。

该密封机构运转时在高温工作流体环境下使用，因此受到不同于制造/组 装时的大的热变形。因此，为了不在接触面产生不必要的间隙，产生以考虑了 该变形量的尺寸制造各个扇形体的必要。但是，正确预测运转时的热分布，并 且制造以根据预测值求出的尺寸分割的各个密封环非常困难，因此通常为允许 某种程度公差的设计。因此可认为实际上在相邻扇形体的接合部存在间隙，由 源自间隙的沟流(吹き抜け)导致的泄漏导致产生能量损失。

针对该密封机构的问题，有如下技术：在保持制造时寸法公差的富余量的 同时，为了避免对接面整体具有间隙造成的工作流体沟流状态，使密封环对接 面的一方形成为凸形状，使另一方形成为凹形状，进行嵌合(例如参照专利文 献1)。

另外，有如下技术：在密封环对接面的半径方向也适用与专利文献1同样 的机构(例如参照专利文献2)。

另外，有如下技术：虽然适用部位不同，但是作为壳体接合面的密封机构， 通过在设于接合面的槽中插入板状的楔，来实现避免工作流体的沟流状态(例 如参照专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-298286号公报

专利文献2：日本特开2012-92829号公报

专利文献3：日本特开2003-262102号公报

发明内容

通过采用上述的专利文献1或2的技术，能够避免工作流体的沟流状态。 但是，由于设有嵌合部，产生相邻的扇形彼此固着的可能性。该固着在形成于 对接面的凹部与凸部的间隙过窄的情况、来自上游的水垢等杂质在间隙中堆积 的情况下发生。如果产生扇形彼此之间的固着，则在密封凸片与转子相接触的 情况下，不能使密封凸片向半径方向外侧避让，因此产生密封凸片的不必要的 损伤的同时产生转子振动的可能性高。

另外，在使用上述的专利文献3的技术的情况下，通过插入设在接合面的 槽中的板状楔，在接合部总是产生轴向的重合部，因此能够避免工作流体的沟 流状态。但是，由于存在重合部，在它们之间产生强的接触摩擦力，由此，产 生扇形彼此之间固着的可能性变高。

本发明基于上述的情况而做出，其目的在于提供一种密封装置及其制造方 法，该密封装置防止产生导致工作流体的沟流状态的、在对接面整体的轴向上 无大阻力而贯通的间隙，并且能够防止相邻的密封扇形彼此之间的固着。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题，采用例如以下方案记载的结构。本申请包含解决上述 课题的多种手段，列举其一个例子如下。一种密封装置，具备：将多个密封扇 形体连成环状配置而构成的环状的密封环；以及在上述密封环的内周面沿轴向 设有多个的密封凸片，上述密封装置的特征在于，具备：形成于上述密封扇形 体的周向端部且与相邻的其他密封扇形体对置的接合面；朝向半径方向延伸设 在上述接合面的槽；以及将构成上述槽的长边的面的一部分向上述接合面的外 侧进行弯曲加工而形成的突起部。

本发明的效果如下。

根据本发明，能够不提高相邻密封扇形彼此之间固着风险地避免工作流体 的沟流状态。由此，不会发生起因于密封扇形固着的故障，能够减少密封扇形 接合面中工作流体的不必要泄漏。其结果为，能实现涡轮机成套设备效率提高。

附图说明