CN107075964B - 间隙控制型密封构造及涡轮机 - Google Patents

间隙控制型密封构造及涡轮机 Download PDF

Info

Publication number
CN107075964B
CN107075964B CN201580058753.0A CN201580058753A CN107075964B CN 107075964 B CN107075964 B CN 107075964B CN 201580058753 A CN201580058753 A CN 201580058753A CN 107075964 B CN107075964 B CN 107075964B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sealing ring
enlarged portion
control type
protrusion
type seal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580058753.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107075964A (zh
Inventor
尾崎昂平
上原秀和
西本慎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Publication of CN107075964A publication Critical patent/CN107075964A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107075964B publication Critical patent/CN107075964B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
    • F01D11/24—Actively adjusting tip-clearance by selectively cooling-heating stator or rotor components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/003—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F01D11/025—Seal clearance control; Floating assembly; Adaptation means to differential thermal dilatations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F01D11/04—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
    • F01D11/06—Control thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/10—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using sealing fluid, e.g. steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/28—Arrangement of seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/18—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings
    • F16J15/24—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for elastic or plastic packings with radially or tangentially compressed packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/445—Free-space packings with means for adjusting the clearance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/55—Seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/441—Free-space packings with floating ring
    • F16J15/442—Free-space packings with floating ring segmented

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

一种间隙控制型密封构造及涡轮机，所述间隙控制型密封构造具备：圆弧状的槽(23)，相对于涡轮机的壳体(22)的内周面在轴向并列地形成有多个；以及可磨密封环(11、12)，具有嵌合部(11a、12a)和扩张部(11b、12b)，所述嵌合部(11a、12a)以具有规定的间隙的方式嵌合于槽(23)，所述扩张部(11b、12b)从壳体(22)向径向内侧露出并在轴向扩张，在运转过程中，所述可磨密封环(11、12)由于槽(23)内部的背压而受到朝向径向内侧移动的力，在扩张部(12b)，在上游侧端部的外周面形成有朝向轴向上游侧进一步扩张的凸部(12b‑2)，在扩张部(11b)，在下游侧端部的外周面形成有与凸部(12b‑2)对应的凹部(11b‑2)，凸部(12b‑2)插入至凹部(11b‑2)。

Description

间隙控制型密封构造及涡轮机
技术领域
本发明涉及一种间隙控制型密封构造。
背景技术
以往，如下述专利文献1、2所公开，作为汽轮机、燃气轮机的构造，包括搭载有担负转子-壳体之间的密封作用的可磨密封环(Abradable seal ring)以及ACC(主动间隙控制：active clearance control)功能的ACC密封构造。
所谓ACC密封构造是自动调整可磨密封环与转子或者配设于转子的叶片的间隔的构造。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-120879号公报
专利文献2：日本特开2003-65076号公报
发明内容
发明要解决的问题
例如，在汽轮机中，为了ACC密封构造的工作设计最优化，应用了使四连左右的可磨密封环连结的构造，设计了在各可磨密封环工作的压力，工作压力各自不同。
当涡轮机起动并接近额定运转时，随着背压(蒸汽压力)的上升，工作压力设计得低的可磨密封环最先工作。
虽然设计为高负荷工作的可磨密封环随后工作，但有时会由于与壳体的摩擦的影响而不工作。需要说明的是，可确认出：摩擦系数存在偏差，高负荷工作的可磨密封环比低负荷工作的可磨密封环难以工作。
由此，在本发明中，其目的在于提供一种能使各可磨密封环在所希望的定时可靠地工作的间隙控制型密封构造以及具有该间隙控制型密封构造的涡轮机。
技术方案
解决上述问题的第一发明的间隙控制型密封构造的特征在于，具备：圆弧状的槽，相对于涡轮机的壳体的内周面在轴向并列地形成有多个；以及多个密封环，具有嵌合部和扩张部，所述嵌合部以具有规定的间隙的方式嵌合于所述槽，所述扩张部从所述壳体向径向内侧露出并在轴向扩张，在运转过程中，所述多个密封环由于所述槽内部的背压而受到朝向径向内侧移动的力，在所述多个密封环中，至少在轴向相邻的第一密封环和第二密封环中，
所述第一密封环以比所述第二密封环高的负荷工作，
作为所述第二密封环的所述扩张部的第二扩张部与作为所述第一密封环的所述扩张部的第一扩张部的相互的一部分在径向重叠，以便所述第二扩张部能够将所述第一扩张部向径向内侧按压。
解决上述问题的第二发明的间隙控制型密封构造的特征在于，在上述第一发明的间隙控制型密封构造中，
在所述第二扩张部形成有在所述第一密封环侧端部的外周面朝向所述第一密封环侧进一步扩张的凸部，
在所述第一扩张部形成有在所述第二密封环侧端部的外周面与所述凸部对应的凹部，
所述凸部插入至所述凹部。
解决上述问题的第三发明的间隙控制型密封构造的特征在于，在上述第一发明的间隙控制型密封构造中，
在所述第二扩张部，在距离所述第一密封环侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有朝向所述第一密封环侧进一步扩张的凸部，
在所述第一扩张部，在距离所述第二密封环侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有与所述凸部对应的凹部，
所述凸部插入至所述凹部。
解决上述问题的第四发明的间隙控制型密封构造的特征在于，在上述第一发明的间隙控制型密封构造中，
在所述第一扩张部，在距离所述第二密封环侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有朝向所述第二密封环侧进一步扩张的凸部，
在所述第二扩张部，在距离所述第一密封环侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有与所述凸部对应的凹部，
所述凸部插入至所述凹部。
解决上述问题的第五发明的间隙控制型密封构造的特征在于，在上述第一发明的间隙控制型密封构造中，
在所述第二扩张部，在距离所述第一密封环侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有第二凹部，
在所述第二凹部插入有呈与该第二凹部对应的形状的圆弧状平板部的一部分，
在所述第一扩张部形成有与所述圆弧状平板部对应的第一凹部，
所述圆弧状平板部部分插入至所述第一凹部。
解决上述问题的第六发明的涡轮机的特征在于，具有所述第一发明的间隙控制型密封构造。
解决上述问题的第七发明的涡轮机的特征在于，具有所述第二发明的间隙控制型密封构造。
解决上述问题的第八发明的涡轮机的特征在于，具有所述第三发明的间隙控制型密封构造。
解决上述问题的第九发明的涡轮机的特征在于，具有所述第四发明的间隙控制型密封构造。
解决上述问题的第十发明的涡轮机的特征在于，具有所述第五发明的间隙控制型密封构造。
有益效果
根据本发明的间隙控制型密封构造以及涡轮机，能使各可磨密封环在所希望的定时可靠地工作。
附图说明
图1是说明本发明的实施例1的间隙控制型密封构造的剖面图。
图2是说明本发明的实施例2的间隙控制型密封构造的剖面图。
图3是说明本发明的实施例3的间隙控制型密封构造的剖面图。
具体实施方式
以下，通过实施例并使用附图来说明本发明的间隙控制型密封构造以及涡轮机。
[实施例1]
图1是说明本发明的实施例1的间隙控制型密封构造的剖面图。本发明的实施例1的间隙控制型密封构造用于涡轮机，如图1所示，首先具备可磨密封环11、12以及多个槽23。
需要说明的是，在本实施例中，不仅限于具备两个可磨密封环，只要可磨密封环为两个以上，则具备几个均可。不过，为了简化，以下对在轴向相邻的、前段的第一可磨密封环11以及后段的第二可磨密封环12进行说明。需要说明的是，前段的第一可磨密封环11以比后段的第二可磨密封环12高的负荷工作。
第一可磨密封环11具备第一嵌合部11a以及第一扩张部11b。此外，第二可磨密封环12具备第二嵌合部12a以及第二扩张部12b。
在包围转子21的壳体22的内周面，在轴向并列地形成有多个圆弧状的槽23。各槽23在内部具有在轴向扩张的扩大部23a。
可磨密封环11、12分别是与槽23对应的圆弧状的密封环。然后，可磨密封环11、12的嵌合部11a、12a分别以具有规定的间隙的方式嵌合于槽23的扩大部23a。此外，可磨密封环11、12的扩张部11b、12b分别从壳体22向径向内侧露出，并在轴向扩张。
在可磨密封环11、12的扩张部11b、12b的内周面分别配设有由易切削构件形成的可磨部11b-1、12b-1。可磨部11b-1、12b-1与配设于转子21的叶片21a对置。
涡轮机工作(运转)过程中，在叶片21a与可磨部11b-1、12b-1接触的情况下，由于可磨部11b-1、12b-1由易切削构件形成，因此会被削去，但其对涡轮机性能的影响较小，对于叶片21a而言几乎不会产生缺损。因此，能使可磨部11b-1、12b-1靠近至与叶片21a接触的临界位置。
换言之，通过在可磨密封环11、12设置易切削构件的可磨部11b-1、12b-1，在额定运转时，能将转子21(或者配设于转子21的叶片21a)与可磨密封环11、12的间隙设定为最小限度，能减少泄漏量。
此外，为了防止由起动时以及停止时的轴伸长等引起的叶片21a与可磨部11b-1、12b-1的接触，并使可磨部11b、12b的切削量为最小限度，可磨密封环11、12具有ACC密封构造。
具体而言，其构造为：通过分别配设的弹簧(省略图示)来调整可磨密封环11、12的位置，在即将达到额定前通过背压(蒸汽压力)使可磨密封环11、12向转子21侧工作。即，以将可磨密封环11、12向径向外侧按压的方式施加弹力。然后，进行下述1～3的控制。
1、工作前(压差0)
通过弹簧力，可磨密封环11、12被推向槽23的扩大部23a的外周侧壁面23a-1。
2、起动时(负荷上升时，压差低)
在槽23的扩大部23a的内部，产生将可磨密封环11、12向径向内侧按压的背压，但是在弹簧力＞背压的范围内，可磨密封环11、12依然被推向外周侧壁面23a-1。需要说明的是，停止时也相同。
3、额定运转时(负荷50％以上，压差高)
在即将额定运转之前，当背压＞(弹簧力+摩擦力)时，可磨密封环11、12被推至槽23的内周侧壁面23a-2。
在此，在本发明的实施例1的间隙控制型密封构造中，后段的第二可磨密封环12的第二扩张部12b与前段的第一可磨密封环11的第一扩张部11b的相互的一部分在径向重叠，以便第二扩张部能够将第一扩张部向径向内侧按压。以下详述这一点。
在后段的第二可磨密封环12的第二扩张部12b形成有上游侧(第一可磨密封环11侧)的一部分进一步扩张的凸部12b-2。需要说明的是，凸部12b-2在扩张部12b的周向延伸。
此外，在前段的第一可磨密封环11的第一扩张部11b形成有下游侧(第二可磨密封环12侧)的一部分凹陷的凹部11b-2。需要说明的是，凹部11b-2在扩张部11b的周向延伸。
需要说明的是，如图1所示，凹部11b-2以及凸部12b-2分别形成于扩张部11b、12b的外周面(即，上述所谓的“一部分”是指扩张部11b、12b的外周面)。
然后，凹部11b-2为与凸部12b-2对应的形状，通过将凸部12b-2插入凹部11b-2的凹陷部，第一可磨密封环11的凹部11b-2的壁面与第二可磨密封环12的凸部12b-2重叠。
即，本发明的实施例1的间隙控制型密封构造是如下的构造：对置的后段的第二可磨密封环12的扩张部12b与前段的第一可磨密封环11的扩张部11b的相互的轴向端部在径向重叠，以便通过扩张部12b的轴向端部，能够在径向按压扩张部11b的轴向端部。
通过采用上述的构成，在从上述“2、起动时”到上述“3、额定运转时”之间，当后段的第二可磨密封环12向径向内侧工作时，第二扩张部12b的上游侧端部与第一扩张部11b的下游侧端部发生干涉，使前段的第一可磨密封环11向径向内侧移动的力发挥作用。即，与后段的第二可磨密封环12的移动相应地，向经向内侧工作的力也作用于前段的第一可磨密封环11(图1中的空心箭头)。
由此，能避免作为以往的问题的、前段的第一可磨密封环11由于与壳体22的摩擦的影响而不工作的情况。
此外，在各可磨密封环11、12，不会在工作定时上产生偏差，能顺利地向径向内侧工作。
而且，在停止时，不产生背压，且通过弹簧力，可磨密封环11、12相互不受影响地向径向外侧移动，被推向外周侧壁面23a-1，返回到工作前的状态。或者，在前段的第一可磨密封环11返回到工作前的状态时，凸部12b-2通过凹部11b-2的壁面而被向径向外侧按压，由此后段的第二可磨密封环12也返回到工作前的状态。
需要说明的是，本发明的实施例1的间隙控制型密封构造先从后段的第二可磨密封环12开始组装，由此，能够比较容易地进行组装。
以上对本发明的实施例1的间隙控制型密封构造进行了说明，换言之，本发明的实施例1的间隙控制型密封构造具备：圆弧状的槽，相对于涡轮机的壳体的内周面，在轴向并列地形成有多个；以及多个密封环，具有嵌合部和扩张部，所述嵌合部以具有规定的间隙的方式嵌合于所述槽，所述扩张部从所述壳体向径向内侧露出并在轴向扩张，在运转过程中，所述多个密封环由于所述槽内部的背压而受到朝向径向内侧移动的力，在所述多个密封环中，至少在轴向相邻的前段的第一密封环以及后段的第二密封环中，作为所述第二密封环的所述扩张部的第二扩张部与作为所述第一密封环的所述扩张部的第一扩张部的相互的一部分在径向重叠，以便所述第二扩张部能够将所述第一扩张部向径向内侧按压。
特别是，在所述第二扩张部，在上游侧端部的外周面形成有朝向轴向上游侧进一步扩张的凸部，在所述第一扩张部，在下游侧端部的外周面形成有与所述凸部对应的凹部，所述凸部插入至所述凹部。
由此，在本发明的实施例1的间隙控制型密封构造中，能使各可磨密封环在所希望的定时可靠地工作。
[实施例2]
本发明的实施例2的间隙控制型密封构造对本发明的实施例1的间隙控制型密封构造的一部分进行了变更。以下，以与本发明的实施例1的间隙控制型密封构造不同的点为中心进行说明，尽可能省略对于相同构成的说明。
图2是说明本发明的实施例2的间隙控制型密封构造的剖面图。需要说明的是，在图2中，对于与实施例1相同的构成赋予了与图1相同的附图标记。
如图2所示，对于本发明的实施例2的间隙控制型密封构造，第一可磨密封环31以及第二可磨密封环32的第一扩张部31b以及第二扩张部32b的形成有凹部31b-2以及凸部32b-2的位置与本发明的实施例1的间隙控制型密封构造的第一扩张部11b以及第二扩张部12b的凹部11b-2以及凸部12b-2不同。
即，在本发明的实施例2的间隙控制型密封构造中，凹部31b-2以及凸部32b-2分别形成于距离第一扩张部31b以及第二扩张部32b的外周面规定长度(长度a的量)的径向内侧的位置。
然后，第二扩张部32b的凸部32b-2插入至第一扩张部31b的凹部31b-2，成为凹部31b-2的径向侧两壁面在径向夹着凸部32b-2的状态。
因此，本发明的实施例2的间隙控制型密封构造不仅在升压时，在降压时(停止时)可磨密封环31、32返回至径向外侧时，后段的第二可磨密封环32也能按压前段的第一可磨密封环31。
需要说明的是，上述中，在第一可磨密封环31的第一扩张部31b形成有凹部31b-2，在第二可磨密封环32的第二扩张部32b形成有凸部32b-2，但也可以与此相反，在第一可磨密封环31的第一扩张部31b形成有凸部32b-2，在第二可磨密封环32的第二扩张部32b形成有凹部31b-2。
以上，对本发明的实施例2的间隙控制型密封构造进行了说明，换言之，本发明的实施例2的间隙控制型密封构造是如下的构造：在所述第二扩张部，在距离上游侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有朝向轴向上游侧(第一可磨密封环11侧)进一步扩张的凸部，在所述第一扩张部，在距离下游侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有与所述凸部对应的凹部，所述凸部插入至所述凹部。
此外，如上所述，也可以将凸部与凹部相反设置。即，也可以采用如下的构造：在所述第一扩张部，在距离下游侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有朝向轴向下游侧(第二可磨密封环12侧)进一步扩张的凸部，在所述第二扩张部，在距离上游侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有与所述凸部对应的凹部，所述凸部插入至所述凹部。
如此，本发明的实施例2的间隙控制型密封构造能使各可磨密封环在所希望的定时可靠地工作。
[实施例3]
本发明的实施例3的间隙控制型密封构造对本发明的实施例1的间隙控制型密封构造的一部分进行了变更。以下，以与本发明的实施例1的间隙控制型密封构造不同的点为中心进行说明，尽可能省略对于相同的构成部分的说明。
图3是说明本发明的实施例3的间隙控制型密封构造的剖面图。需要说明的是，在图3中，对于与实施例1相同的构成赋予了与图1相同的附图标记。
如图3所示，在本发明的实施例3的间隙控制型密封构造中，第二扩张部42b的形状与本发明的实施例1的间隙控制型密封构造的第二扩张部12b的形状不同。
在本发明的实施例3的间隙控制型密封，第二可磨密封环42的第二扩张部42b具有金属制的圆弧状平板部42b-2以及第二凹部42b-3。
在距离第二扩张部42b的上游侧端部的外周面规定长度(长度b的量)的径向内侧的位置形成有第二凹部42b-3，圆弧状平板部42b-2为与第二凹部42b-3对应的形状，其轴向的一部分插入至第二凹部42b-3，在轴向具有规定宽度(长度c的量)，由此担负实施例1、2中的凸部12b-2、32b-2的作用。
此外，在第一可磨密封环41的第一扩张部41b的下游侧形成有(第一)凹部41b-2。凹部41b-2为与圆弧状平板部42b-2对应的形状。
在凹部41b-2的凹陷部，部分插入有圆弧状平板部42b-2，由此使第一可磨密封环41的凹部41b-2的壁面与第二可磨密封环42的圆弧状平板部42b-2重叠。
需要说明的是，在图3中，凹部41b-2如实施例1的凹部11b-2(图1)那样，将径向侧壁面仅作为单侧的形状来加以表示，但本实施例并不限定于此，也可以如实施例2的凹部31b-2(图2)那样，径向侧壁面位于两侧。
即，在本发明的实施例3的间隙控制型密封构造中，在第一可磨密封环41与第二可磨密封环42的轴向端部之间插入圆弧状平板部42b-2，由此圆弧状平板部42b-2发挥实施例1、2中的凸部12b-2、32b-2的作用，能够将后段的第二可磨密封环42的工作传递至前段的第一可磨密封环41。
在本发明的实施例3的间隙控制型密封构造中，通过采用上述构成，在单独组装可磨密封环41、42之后插入圆弧状平板部42b-2，因此组装性得以提高。
以上，对本发明的实施例3的间隙控制型密封构造进行了说明，换言之，本发明的实施例3的间隙控制型密封构造是如下的构造：在所述第二扩张部，在距离上游侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有第二凹部，在所述第二凹部插入有呈与该第二凹部对应的形状的圆弧状平板部的一部分，在所述第一扩张部形成有与所述圆弧状平板部对应的第一凹部，所述圆弧状平板部部分插入至所述第一凹部。
以上通过实施例1～4对本发明的间隙控制型密封构造进行了说明，但本发明的间隙控制型密封构造既可以应用于一系列的所有可磨密封环，也可以仅应用于工作性较差的一部分可磨密封环。
需要说明的是，在实施例1～4中，将前段设为第一可磨密封环11、将后段设为第二可磨密封环12进行了说明，但对于第一可磨密封环11和第二可磨密封环12来说，哪个是前段哪个是后段并不重要。即，对于第一可磨密封环11和第二可磨密封环12，重要的不是前后关系而是工作负荷的大小。
因此，如前所述，如果第一可磨密封环11以比第二可磨密封环12高的负荷工作，则即使更换前后关系，实施例1～4中的说明也成立。
如此，在本发明的间隙控制型密封构造中，在使ACC工作时，能降低摩擦阻力的影响，使各可磨密封环在所希望的定时可靠地工作。
工业上的可利用性
本发明优选作为一种间隙控制型密封构造。
符号说明
11、31、41 第一可磨密封环
11a 第一嵌合部
11b、31b 第一扩张部
11b-1 第一可磨部
11b-2、31b-2、41b-2 凹部
12、32、42 第二可磨密封环
12a 第二嵌合部
12b、32b 第二扩张部
12b-1 第二可磨部
12b-2、32b-2 凸部
42b-2 圆弧状平板部
42b-3 第二凹部
21 转子
21a 叶片
22 壳体
23 槽
23a 扩大部
23a-1 外周侧壁面
23a-2 内周侧壁面

Claims (6)

1.一种间隙控制型密封构造，其特征在于，具备：
圆弧状的槽，相对于涡轮机的壳体的内周面，在轴向排列形成有多个；以及
多个密封环，具有嵌合部和扩张部，所述嵌合部以具有规定的间隙的方式嵌合于所述槽，所述扩张部从所述壳体向径向内侧露出并在轴向扩张，在运转过程中，所述多个密封环由于所述槽内部的背压而受到朝向径向内侧移动的力，
在所述多个密封环中，至少在轴向相邻的第一密封环和第二密封环中，
所述第一密封环以比所述第二密封环高的负荷工作，
作为所述第二密封环的所述扩张部的第二扩张部以能够将作为所述第一密封环的所述扩张部的第一扩张部向径向内侧按压的方式，与所述第一扩张部相互的一部分在径向重叠。
2.根据权利要求1所述的间隙控制型密封构造，其特征在于，
在所述第二扩张部，在所述第一密封环侧端部的外周面形成有朝向所述第一密封环侧进一步扩张的凸部，
在所述第一扩张部，在所述第二密封环侧端部的外周面形成有与所述凸部对应的凹部，
所述凸部插入至所述凹部。
3.根据权利要求1所述的间隙控制型密封构造，其特征在于，
在所述第二扩张部，在距离所述第一密封环侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有朝向所述第一密封环侧进一步扩张的凸部，
在所述第一扩张部，在距离所述第二密封环侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有与所述凸部对应的凹部，
所述凸部插入至所述凹部。
4.根据权利要求1所述的间隙控制型密封构造，其特征在于，
在所述第一扩张部，在距离所述第二密封环侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有朝向所述第二密封环侧进一步扩张的凸部，
在所述第二扩张部，在距离所述第一密封环侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有与所述凸部对应的凹部，
所述凸部插入至所述凹部。
5.根据权利要求1所述的间隙控制型密封构造，其特征在于，
在所述第二扩张部，在距离所述第一密封环侧端部的外周面规定长度的径向内侧形成有第二凹部，
在所述第二凹部插入有呈与所述第二凹部对应的形状的圆弧状平板部的一部分，
在所述第一扩张部形成有与所述圆弧状平板部对应的第一凹部，
所述圆弧状平板部部分插入至所述第一凹部。
6.一种涡轮机，其特征在于，具有权利要求1至5中任一项所述的间隙控制型密封构造。
CN201580058753.0A 2014-10-30 2015-10-28 间隙控制型密封构造及涡轮机 Active CN107075964B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014221050A JP6161208B2 (ja) 2014-10-30 2014-10-30 クリアランス制御型シール構造
JP2014-221050 2014-10-30
PCT/JP2015/080314 WO2016068159A1 (ja) 2014-10-30 2015-10-28 クリアランス制御型シール構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107075964A CN107075964A (zh) 2017-08-18
CN107075964B true CN107075964B (zh) 2019-05-17

Family

ID=55857494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580058753.0A Active CN107075964B (zh) 2014-10-30 2015-10-28 间隙控制型密封构造及涡轮机

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10619505B2 (zh)
JP (1) JP6161208B2 (zh)
KR (1) KR102102028B1 (zh)
CN (1) CN107075964B (zh)
DE (1) DE112015004950T5 (zh)
WO (1) WO2016068159A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102345398B1 (ko) 2017-05-17 2021-12-31 주식회사 만도 전자식 브레이크 시스템 및 그를 이용한 자가테스트 방법
KR102035657B1 (ko) * 2018-03-07 2019-10-23 두산중공업 주식회사 터빈 장치
KR102101462B1 (ko) * 2019-10-17 2020-04-16 두산중공업 주식회사 터빈 장치

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2279863A (en) * 1940-09-28 1942-04-14 Gen Electric Packing arrangement
US4420161A (en) * 1982-05-10 1983-12-13 General Electric Company Rotor stabilizing labyrinth seals for steam turbines
US5080556A (en) * 1990-09-28 1992-01-14 General Electric Company Thermal seal for a gas turbine spacer disc
US6131910A (en) * 1992-11-19 2000-10-17 General Electric Co. Brush seals and combined labyrinth and brush seals for rotary machines
JP2000120879A (ja) 1998-10-20 2000-04-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ターボ回転機械の自動調整シール
JP2003521657A (ja) * 2000-02-01 2003-07-15 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 付勢式のパッキンリングブラシシール組合せ
JP4494658B2 (ja) * 2001-02-06 2010-06-30 三菱重工業株式会社 ガスタービンの静翼シュラウド
JP2002257242A (ja) 2001-02-27 2002-09-11 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転機械の軸シール
US6547522B2 (en) 2001-06-18 2003-04-15 General Electric Company Spring-backed abradable seal for turbomachinery
US6572115B1 (en) * 2001-12-21 2003-06-03 General Electric Company Actuating seal for a rotary machine and method of retrofitting
JP4064891B2 (ja) * 2003-08-01 2008-03-19 三菱重工業株式会社 ガスタービン
US9039358B2 (en) * 2007-01-03 2015-05-26 United Technologies Corporation Replaceable blade outer air seal design
US20080309019A1 (en) * 2007-06-13 2008-12-18 General Electric Company Sealing assembly for rotary machines
US8047773B2 (en) * 2007-08-23 2011-11-01 General Electric Company Gas turbine shroud support apparatus
US20100078893A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 General Electric Company Active retractable seal for turbomachinery and related method
US8113771B2 (en) * 2009-03-20 2012-02-14 General Electric Company Spring system designs for active and passive retractable seals
IT1397706B1 (it) * 2009-12-22 2013-01-24 Nuovo Pignone Spa Tenuta che si puo' abradere con spostamento assiale.
US8360712B2 (en) 2010-01-22 2013-01-29 General Electric Company Method and apparatus for labyrinth seal packing rings
US8864443B2 (en) * 2010-07-14 2014-10-21 Hitachi, Ltd. Sealing device for steam turbines and method for controlling sealing device
GB2495092B (en) * 2011-09-28 2014-01-01 Rolls Royce Plc Sealing arrangement
DE102012004443A1 (de) * 2012-02-29 2013-08-29 Blohm + Voss Industries Gmbh Schiff mit einer Schottabdichtung im Bereich von Wellendurchführungen
WO2014133483A1 (en) * 2013-02-26 2014-09-04 United Technologies Corporation Segmented clearance control ring
US9915162B2 (en) * 2013-04-12 2018-03-13 United Technologies Corporation Flexible feather seal for blade outer air seal gas turbine engine rapid response clearance control system
US20160053633A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 Rolls-Royce Corporation Seal with cooling feature
EP3002488B1 (en) * 2014-10-03 2018-06-06 General Electric Technology GmbH Seal
US10634005B2 (en) * 2017-07-13 2020-04-28 United Technologies Corporation Flow metering and retention system

Also Published As

Publication number Publication date
US10619505B2 (en) 2020-04-14
JP2016089638A (ja) 2016-05-23
US20170328232A1 (en) 2017-11-16
WO2016068159A1 (ja) 2016-05-06
KR102102028B1 (ko) 2020-04-20
DE112015004950T5 (de) 2017-07-13
JP6161208B2 (ja) 2017-07-12
CN107075964A (zh) 2017-08-18
KR20170061154A (ko) 2017-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107075964B (zh) 间隙控制型密封构造及涡轮机
EP2444699B1 (en) Shaft seal and rotary machine with same
US7823885B2 (en) Dual seal assembly
US10690141B2 (en) Seal structure and supercharger provided with the seal structure
TWI568959B (zh) 密封裝置
KR101832641B1 (ko) 축 시일 장치 및 회전 기계
JP2020530542A5 (zh)
US9464535B2 (en) Stationary part sealing structure
CN107735606A (zh) 滑动部件
EP3048343B1 (en) Multi-stage inter shaft ring seal
CN103228869A (zh) 转子活塞发动机的转子的密封装置
KR101531473B1 (ko) 회전 기계의 시일 구조 및 이를 구비한 가스 터빈
RU2525370C1 (ru) Радиально-торцевое контактное уплотнение опоры турбомашины
US10954808B2 (en) Sealing device and rotary machine
EP3798426B1 (en) Carbon seal assembly
CN104482211A (zh) 一种锥面填料
KR101584156B1 (ko) 가스 터빈용 씨일 및 이를 구비하는 씨일 조립체
CN111601992B (zh) 密封段及旋转机械
RU2614904C1 (ru) Радиально-торцевое контактное уплотнение ротора турбомашины
WO2016132646A1 (ja) タービン用シール装置及びタービン、並びにシール装置用の薄板
CN109154392B (zh) 密封段及旋转机械
RU2578939C1 (ru) Радиально-торцевое уплотнение ротора турбомашины
JP2017115916A (ja) シール構造及びシールフィンの固定方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Kanagawa Prefecture, Japan

Patentee after: Mitsubishi Power Co., Ltd

Address before: Kanagawa Prefecture, Japan

Patentee before: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEMS, Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder