CN108368744B - 密封翅片、密封结构及透平机械 - Google Patents

密封翅片、密封结构及透平机械 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能得到高的泄漏抑制效果，进而能够降低透平机械的泄漏损失的密封翅片、密封结构及透平机械。抑制流体(SL)从相互隔开间隙(Gd)而在径向(R)上相对的静止状态的第一结构体(10)与绕轴线旋转的第二结构体(51)之间的间隙(Gd)泄漏，所述密封翅片设置于第一结构体(10)且朝向第二结构体(51)延伸，所述密封翅片在该延伸方向的前端面与第二结构体(51)之间隔开余隙(m)地设置，所述密封翅片在流体(SL)的流通方向上的朝向上游侧的前表面沿周向并列设置多个凹部(62)，该凹部(62)在所述延伸方向的前端开口。

Description

密封翅片、密封结构及透平机械
技术领域
本发明涉及抑制流体从相对旋转的两个结构体的相互之间泄漏的密封翅片、密封结构及透平机械。
背景技术
在蒸汽涡轮、燃气轮机及涡轮压缩机等透平机械中，当蒸汽等工作流体从在静止侧与旋转侧之间形成的间隙泄漏时，该泄漏引起透平机械的效率上的损失(泄漏损失)。因此，在透平机械中，为了防止工作流体的泄漏而使用迷宫密封等非接触型的密封结构。
作为与这样的透平机械的非接触型的密封结构相关的技术，存在专利文献1及专利文献2公开的技术。以下，对专利文献1及专利文献2公开的技术进行说明。在该说明中，为了参考而将专利文献1、2中使用的标号以带括弧的方式表示。
专利文献1(参照首页、段落[0021]及图1、2等)公开了“一种对静止体(11)与旋转体(12)之间进行密封的密封装置，所述密封装置具备从静止体(11)朝向旋转体(12)的表面(12a)突出设置且前端尖锐的翅片(13)和在旋转体(12)的表面(12a)形成的粗糙面部(17)”。根据专利文献1，利用粗糙面部(17)使翅片(13)的周边的流动紊乱，由此使流体(14)的压力损失增大，能够降低流体(14)从翅片(13)与旋转体(12)之间泄漏的量。
专利文献2(参照首页、第3栏第15-30行及图1-5等)公开了“一种密封装置，在将静止体与旋转体之间密封的迷宫密封(28)中，具备限制环(32)和配置在比限制环(32)靠下游侧处的偏转单元(36)”。限制环(32)从旋转组件(10)的平台(30)朝向叶片(24)的前端的密封面(34)突出设置。偏转单元(36)与限制环(32)相反地从密封面(34)朝向平台(30)突出设置。
根据专利文献2，利用偏转单元(36)使从限制环(32)与密封面(34)之间的第一节流开口(38)泄漏的工作介质偏转，能够抑制从偏转单元(36)与平台(30)之间的第二节流开口(40)的进一步泄漏。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-196522号公报
专利文献2：美国专利第4351532号说明书
发明内容
发明要解决的课题
然而，在专利文献1公开的密封装置中，泄漏抑制效果以及透平机械的泄漏损失抑制效果无法说是充分的。这是因为，利用朝向旋转体(12)突出设置的翅片(13)，使流体(14)相对于径向进行缩流，由此仅是抑制泄漏流，即减弱在翅片(13)与旋转体(12)之间沿轴向行进的流体(14)的流动而抑制泄漏，因此无法充分地抑制泄漏。
专利文献2公开的密封装置也设置限制环(32)、偏转单元(36)而形成第一节流开口(38)及第二节流开口(40)，由此使流体相对于径向进行缩流，因此同样无法充分地抑制泄漏。
本发明鉴于上述那样的课题而创立，其目的在于提供一种能够得到高的泄漏抑制效果，进而能够降低透平机械的泄漏损失的密封翅片、密封结构及透平机械。
用于解决课题的方案
(1)为了实现上述的目的，提供一种密封翅片，抑制流体从相互隔开间隙而在径向上相对的静止状态的第一结构体与绕轴线旋转的第二结构体之间的所述间隙泄漏，所述密封翅片设置于所述第一结构体且朝向所述第二结构体延伸，所述密封翅片以所述密封翅片的延伸方向的前端面与所述第二结构体之间隔开余隙的方式设置，其特征在于，所述密封翅片在所述流体的流通方向上的朝向上游侧的前表面沿周向并列设置多个凹部，该凹部在所述密封翅片的所述延伸方向的前端开口。
(2)优选的是，所述凹部形成为随着接近所述前端而成为沿着所述周向的姿势的弯曲形状。
(3)优选的是，所述弯曲形状是随着接近所述前端而成为沿着所述第二结构体的旋转方向的姿势的形状。
(4)优选的是，所述凹部相对于所述径向倾斜地形成。
(5)优选的是，所述凹部朝向所述前端而向所述第二结构体的旋转方向下游侧倾斜。
(6)优选的是，所述凹部形成为越接近所述前端而与在所述凹部内流动的所述流体的流动方向垂直的横截面越变小的收缩形状。
(7)优选的是，以未形成所述凹部的部位的所述密封翅片的沿着所述轴线的厚度尺寸为基准尺寸，所述凹部的沿所述轴线的深度尺寸设定为所述基准尺寸的0.8倍以下，所述凹部的所述径向外侧的端部的与所述径向正交的宽度方向的尺寸设定为所述基准尺寸的10倍以下，所述凹部的所述径向的高度尺寸设定为所述基准尺寸的20倍以下，所述周向上相邻的所述凹部的相互间距离设定为所述基准尺寸的100倍以下。
(8)为了实现上述的目的，本发明的密封结构抑制流体从相互隔开间隙而在径向上相对的静止状态的第一结构体与绕轴线旋转的第二结构体之间的所述间隙泄漏，其特征在于，所述密封结构在所述第一结构体具备(1)～(7)中任一项记载的密封翅片，所述密封翅片朝向所述第二结构体延伸，并在所述密封翅片的延伸方向的前端面与所述第二结构体之间隔开余隙地设置。
(9)为了实现上述的目的，本发明的透平机械的特征在于，具备(8)记载的密封结构。
发明效果
根据本发明，在密封翅片的朝向上游侧的前表面，向密封翅片的延伸方向的前端开口的凹部沿周向设置多个，在该凹部内流动的流体由于节流效果而被加速，结果是，流体的静压下降。因此，流体的流动中的通过密封翅片的朝向的速度分量减弱，能够降低流体的泄漏流量(能得到高的泄漏抑制效果)。
另外，通过设置凹部而在密封翅片形成薄壁部，因此也能得到基于薄壁部的泄漏抑制效果。
并且，通过具备这样的泄漏抑制效果高的密封翅片，能够减少透平机械的泄漏损失。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的蒸汽涡轮的整体结构的示意性的纵向剖视图。
图2是本发明的一实施方式的蒸汽涡轮的主要部分剖视图，是图1的I部的放大剖视图。
图3是表示本发明的一实施方式的密封翅片的结构的示意性的主视图(从上游侧观察到的图)。
图4A及图4B是用于说明作为本发明的一实施方式的密封翅片的凹部的结构的示意图，图4A是主视图，图4B是立体图。
图5是用于说明作为本发明的一实施方式的密封翅片的凹部的作用效果的示意性的主视图。
图6A及图6B是表示本发明的一实施方式的密封翅片的凹部的变形例的结构的示意性的主视图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的实施方式。
在本实施方式中，说明将本发明的密封翅片、密封结构及透平机械适用于蒸汽涡轮的例子。
需要说明的是，以下所示的实施方式只不过是例示，并没有排除以下的实施方式中未明示的各种变形或技术的适用。以下的实施方式的各结构在不脱离上述的主旨的范围内能够进行各种变形而实施，并且根据需要可以进行取舍选择，或者可以进行适当组合。
在以下的说明中，在记载为上游、下游时，只要没有特别说明，就是指相对于蒸汽涡轮内的蒸汽S的流动的上游、下游。即，图1及图2中的左侧为上游侧，右侧为下游侧。
另外，将朝向蒸汽涡轮的轴线CL的方向作为内周侧或内侧，将其相反侧，远离轴线CL的方向作为外周侧或外侧进行说明。
另外，在将后述的旋转轴30的旋转方向作为正转方向的情况下，本发明的周向是指包含正转方向和反转方向这两方的方向。
[1.蒸汽涡轮的整体结构]
如图1所示，本实施方式的蒸汽涡轮(透平机械)1具备：壳体(第一结构体)10；旋转自如地设置在壳体10的内部，将动力向未图示的发电机等机械传递的旋转轴30；设置于壳体10的静叶片40；设置于旋转轴30的动叶片50；以轴线CL为中心将旋转轴30支承为能够旋转的轴承部70。静叶片40及动叶片50是沿旋转轴30的径向R延伸的叶片。
壳体10静止，相对于此，动叶片50以轴线CL为中心旋转。即，壳体10与动叶片50(包括后述的护罩51)相互进行相对旋转。
蒸汽(流体)S经由与未图示的蒸汽供给源连接的蒸汽供给管20，从形成于壳体10的主流入口21被导入，从与蒸汽涡轮1的下游侧连接的蒸汽排出管22排出。
壳体10的内部空间被气密地密封并作为蒸汽S的流路。供旋转轴30插通的环状的隔板外圈11牢固地固定于该壳体10的内壁面。
轴承部70具备轴颈轴承装置71及推力轴承装置72，将旋转轴30支承为旋转自如。
静叶片40从壳体10朝向内周侧延伸，构成以围绕旋转轴30的方式呈放射状地配置多个的环状静叶片组，分别保持于上述的隔板外圈11。
这些由多个静叶片40构成的环状静叶片组在旋转轴30的轴向(以下，仅称为轴向)A上隔开间隔地形成多个，将蒸汽S的压力能量转换成速度能量，使速度能量增加后的蒸汽S向在下游侧相邻的动叶片50流入。
动叶片50牢固地安装于旋转轴30的旋转轴主体31的外周部，在各环状静叶片组的下游侧，呈放射状地配置多个而构成环状动叶片组。
这些环状静叶片组和环状动叶片组设置成一组一级。其中，在最终级的动叶片组中，在旋转轴30的周向(以下，仅称为周向)上相邻的动叶片50的前端部彼此由环状的护罩(第二结构体)51连结。也可以是，不仅是最终级的动叶片组，而且关于其他的动叶片组、进而关于静叶片组也由护罩51连结。
[2.密封结构]
[2-1.密封结构的整体结构]
如图2所示，在隔板外圈11的轴向下游侧形成有从隔板外圈11扩径并将壳体10的内周面作为底面(以下，也称为壳体底面)13的圆环状的槽(以下，称为环状槽)12。在环状槽12收容护罩51，壳体底面13隔着间隙Gd而在径向R上与护罩51相对。
蒸汽S中的大部分的蒸汽SM向动叶片50流入，其能量被转换成旋转能量，其结果是，向旋转轴30赋予旋转。另一方面，蒸汽S中的一部分(例如，约几％)的蒸汽(以下，称为泄漏蒸汽)SL未向动叶片50流入而向环状槽12泄漏。由于泄漏蒸汽SL的能量未被转换成旋转能量，因此泄漏蒸汽SL会招致使蒸汽涡轮1的效率下降的泄漏损失。
因此，在壳体10与动叶片50之间的间隙Gd设有作为本发明的一实施方式的密封结构(阶梯型的迷宫密封)2。以下，对密封结构2进行说明。
护罩51具备轴向A上的中央部分突出而形成为阶梯状的阶梯部3。具体而言，护罩51的径向R上的外周侧的面具有基体面4和阶梯部3，该阶梯部3形成有比基体面4在径向R上向外周侧突出的阶梯面5。
在壳体底面13设有朝向护罩51而在径向R上向内周侧分别延伸的三个密封翅片6A、6B、6C(在图1中省略)。以下，在不区分密封翅片6A、6B、6C的情况下，标记为密封翅片6。密封翅片6是以轴线CL(参照图1)为中心的环状的结构，图2所示的横截面形状(与周向垂直的截面的形状)在整周一定。
上游的密封翅片6A朝向阶梯部3的上游侧的基体面4突出，中间的密封翅片6B朝向阶梯部3的阶梯面5突出，下游侧的密封翅片6C朝向阶梯部3的下游侧的基体面4突出。中间的密封翅片6B形成为与上游侧的密封翅片6A及下游侧的密封翅片6C相比在径向R上的长度变短。
这些密封翅片6在与护罩51之间在径向R上形成有微小间隙(余隙)m。考虑壳体10或动叶片50的热伸长量、动叶片50的离心伸长量等而在密封翅片6与动叶片50不接触的范围内设定这些微小间隙m的各尺寸。
在间隙Gd中，利用环状槽12、护罩51及密封翅片6来形成上游侧腔室25和下游侧腔室26。密封翅片6的轴线方向的位置根据向这些腔室25、26内泄漏的泄漏蒸汽SL的流动的行迹而适当设定。
[2-2.密封翅片]
密封翅片6在与护罩51的基体面4或阶梯面5相对的前端的结构上具有较大的特征。关于该前端的结构，参照图3～图5进行说明。
如图3所示，密封翅片6具备：从壳体底面13(参照图2)在径向R上朝向内侧延伸的翅片主体61；及在翅片主体61的内周缘部61a形成有多个的叶片形状的凹部62。这些凹部62向翅片主体61的内周端61b开口，沿周向隔开间隔而在翅片主体61的整周设置多个。换言之，翅片主体61的内周缘部61a通过轴向A上的厚度尺寸大的厚壁部与所述厚度尺寸小的薄壁部沿周向交替排列而形成。
需要说明的是，在图3中，利用不具有宽度的曲线来示意性地表示凹部62。
如图4A及图4B所示，凹部62由沿周向隔开间隔地面对的弯曲状的侧壁62a、62b、将这些侧壁62a、62b的各外周缘连结的外周壁62c、沿径向R的底壁62d包围而形成。底壁62d被规定作为侧壁62a、62b及外周壁62c的各下游缘的相互之间。
并且，凹部62形成为，随着接近翅片主体61的内周端(延伸方向的前端)61b而成为沿着护罩51的旋转方向C的姿势的弯曲形状，且随着接近所述内周端61b而横截面(与在所述凹部62内流动的泄漏蒸汽SL的流动垂直的截面)变小的收缩形状。
通常，朝向密封翅片流动来的泄漏蒸汽SL随着接近密封翅片的前端(内周端，以下，也称为翅片前端)而加速，在翅片前端处达到最高速度。在本实施方式的密封翅片6中，通过设置这样的形状的凹部62，而利用凹部62使翅片前端处的泄漏蒸汽SL的流动转向，进而加速，降低密封翅片6的上游侧的静压，由此减少泄漏蒸汽SL的流量(以下，称为泄漏流量)FL。
能够利用凹部62对泄漏蒸汽SL的流动进行加速是因为，凹部62为收缩形状，此外凹部62为弯曲形状，因此沿着该弯曲形状流动的泄漏蒸汽SL因离心力而在凹部62内偏向弯曲形状外周侧地流动，结果是被节流。
需要说明的是，在图4A中，为了简便起见，而利用直线形状表示翅片主体61的内周端61b的圆弧形状。
在此，说明凹部62的主要尺寸L1、L2、L3、L4。
尺寸L1是对凹部62进行规定的侧壁62a、62b的在轴向A上的尺寸(以下，称为深度尺寸)。
尺寸L2是对凹部62进行规定的外周壁62c的宽度方向(与径向R正交的方向)W的尺寸(以下，称为宽度尺寸)。
尺寸L3是凹部62的在径向R上的尺寸(以下，称为高度尺寸)。详细而言，在图4A所示的主视图(从上游侧观察到的图)中，凹部62的高度尺寸是指交点C1与交点C2的在径向R上的距离，交点C1是底壁62d的在宽度方向W上的中心线CLW与外周壁62c的交点，交点C2是中心线CLW与翅片主体61的内周端61b的交点。
尺寸L4是在周向上相邻的凹部62的外周端的在宽度方向W上的相互间距离(即对凹部62进行规定的外周壁62c的在宽度方向W上的相互间距离)。
尺寸L1、L2、L3、L4的优选范围通过解析来判明，分别以翅片主体61的厚壁部(未形成凹部62的部分)的在轴向A上的尺寸(以下，称为厚度尺寸)L0为基准尺寸来规定。深度尺寸L1的优选范围为厚度尺寸L0的0.8倍以下(L1≤0.8×L0)，宽度尺寸L2的优选范围为厚度尺寸L0的10倍以下(L2≤10×L0)，高度尺寸L3的优选范围为厚度尺寸L0的20倍以下(L3≤20×L0)，尺寸L4的优选范围为厚度尺寸L0的100倍以下(L4≤100×L0)。
这是基于以下的理由。
如上所述，在密封翅片6中，通过设置凹部62，而利用凹部62使翅片前端处的泄漏蒸汽SL的流动转向后加速，降低密封翅片6的上游侧的静压，由此减少泄漏流量FL。
当尺寸L1大于厚度尺寸L0的0.8倍时(L1>0.8×L0)，在凹部62中，在轴向空间产生(相对于轴向A)大的死水区域，凹部62中的泄漏蒸汽SL的流动的转向未充分地进行。另一方面，如果尺寸L1为厚度尺寸L0的0.8倍以下(L1≤0.8×L0)，则在凹部62中不会产生大的死水区域，泄漏蒸汽SL的流动的转向在凹部62中有效地进行，泄漏蒸汽SL的流动能够有效地加速，结果是，能够降低翅片上游的静压。
如果尺寸L2为厚度尺寸L0的10倍以下(L2≤10×L0)，则凹部62中的泄漏蒸汽SL的流动的转向在凹部62中有效地进行，泄漏蒸汽SL的流动能够有效地加速，结果是，能够降低密封翅片6的上游侧的静压。另一方面，如果尺寸L2超过厚度尺寸L0的10倍(L2>10×L0)，则无法利用凹部62使泄漏蒸汽SL的流动充分地转向。
如果高度尺寸L3为厚度尺寸L0的20倍以下(L3≤20×L0)，则在凹部62中，泄漏蒸汽SL的流动被急剧转向，因此该泄漏蒸汽SL的流动有效地被加速，能够降低密封翅片6的上游侧的静压。
如果尺寸L4为厚度尺寸L0的100倍以下(L4≤100×L0)，则利用凹部62转向后的泄漏蒸汽SL的流动作用于未通过凹部62的周围的泄漏蒸汽SL，该周围的泄漏蒸汽SL的流动也转向。因此，利用转向而加速的泄漏蒸汽SL的流量增多，相对于周向能够均匀地降低静压。
[3.作用/效果]
参照图2及图5，说明作为本发明的一实施方式的密封翅片6、密封结构2及蒸汽涡轮1的作用/效果。
如图2所示，泄漏蒸汽SL由于密封翅片6的存在而沿径向R缩流，由此能抑制在密封翅片6与护罩51之间的微小间隙m中通过(泄漏)的情况。而且，根据作为本发明的一实施方式的密封结构2及密封翅片6，进一步缩流而流动至密封翅片6的内周缘部61a的泄漏蒸汽SL如图5所示沿着凹部62的形状(在周向上弯曲的形状)在周向上流动。因此，泄漏蒸汽SL的流动中的轴向A的速度分量(即朝向微小间隙m的速度分量)被转换成周向的速度分量，因此泄漏蒸汽SL的要通过微小间隙m的流动减弱，能够抑制通过微小间隙m的泄漏蒸汽SL的流量FL(能得到高的泄漏抑制效果)。
另外，凹部62的弯曲形状随着接近内周缘部61a(即随着越成为凹部62内的泄漏蒸汽SL的流通方向下游侧)而成为沿着旋转轴30的旋转方向C的姿势，因此从凹部62流出的泄漏蒸汽SL朝向旋转轴30的旋转方向C流动。因此，能抑制泄漏蒸汽SL与护罩51之间的摩擦，进而能够抑制由于摩擦损失而涡轮效率的下降。
此外，凹部62设为随着接近内周端61b而横截面(图5中与单点划线的箭头所示的泄漏蒸汽SL的流动垂直的截面)变窄的收缩形状，因此泄漏蒸汽SL在通过凹部62的过程中被加速，结果是，其静压下降。
由此，能够更有效地抑制通过微小间隙m的泄漏流量FL(能得到更高的泄漏抑制效果)。
此外，通过将凹部62的主要尺寸L1、L2、L3、L4设定为适当的范围，能够得到更高的泄漏抑制效果。
另外，通过使用这样的泄漏抑制效果高的密封翅片6，能够抑制蒸汽涡轮1的泄漏损失而得到高涡轮效率。
密封翅片6的内周缘部61a的厚度尺寸(在轴向A上的尺寸)越薄，则密封抑制效果越高。这是因为，如果厚度尺寸厚，则缩流的泄漏蒸汽SL在通过微小间隙m期间在下游侧扩展而再附着于密封翅片6的底面。在密封翅片6，在内周缘部61a设置凹部62的情况是在内周缘部61a设置薄壁部的情况，因此在这一点上也能够提高泄漏抑制效果。
[4.其他]
(1)在密封翅片6设置的凹部62的形状没有限定为上述实施方式的情况。例如，在图3所示的密封翅片6中，也可以取代凹部62而使用图6A及图6B所示的凹部62A、62B。需要说明的是，在图6A及图6B中，以方便的直线形状表示翅片主体61的内周端61b的圆弧形状。
图6A所示的凹部62A朝向翅片主体61的内周端61b，在旋转轴30(参照图1)的旋转方向C上向下游侧倾斜形成，与上述实施方式的凹部62(参照图4A及图4B)不同，划分该凹部62A的两侧壁62a′、62b′成为笔直形状。
在这样的结构中，也是由凹部62A引导而泄漏蒸汽SL1、SL2的流动的朝向轴向A的速度分量被转换成周向上的速度分量，因此泄漏蒸汽SL的要通过微小间隙m的在轴向A上的流动减弱，能得到高的泄漏抑制效果。
另外，凹部62A与凹部62不同，不是收缩形状，但是在泄漏蒸汽SL通过静叶片40(参照图1及图2)时，向驱动动叶片50(参照图2)沿旋转方向C旋转的方向施加回旋力。因此，如图6A中的单点划线的箭头所示，泄漏蒸汽SL1、SL2由于离心力而在凹部62A内偏向回旋方向外周侧地流动，因此结果是被节流。因此，泄漏蒸汽SL1、SL2加速而静压下降，与上述实施方式的凹部62同样也能得到节流引起的泄漏抑制效果。
此外，凹部62A形成为越接近翅片主体61的内周端61b则在旋转轴30(参照图1)的旋转方向C上越成为下游侧的倾斜姿势，因此从凹部62A流出的泄漏蒸汽SL1、SL2的流动具有朝向旋转方向C的速度分量。因此，能够抑制与护罩51(参照图2)的摩擦。
图6(b)所示的凹部62B设为划分凹部62B的两侧壁62a″、62b″沿着径向R的形状，整体上形成为沿着径向R的笔直形状。
在这样的结构中，也与图6A所示的凹部62A同样，利用动叶片赋予了回旋力的泄漏蒸汽SL1、SL2偏向回旋方向外周侧地流动，因此结果是被节流而能得到泄漏抑制效果。
另外，在图6A及图6B所示的结构中，也是通过设置凹部62A、62B而在密封翅片6的内周缘部61a能够设置薄壁部，因此能得到基于薄壁部的泄漏抑制效果。
此外，利用动叶片赋予了回旋力的泄漏蒸汽，即具有周向上的速度分量的泄漏蒸汽碰撞于与周向交叉的侧壁62a′、62a″、62b′、62b，由此减弱泄漏蒸汽的流动，因此在这一点上也能得到泄漏抑制效果。
需要说明的是，也可以将凹部62A、62B形成为收缩形状，还可以将凹部62A形成为与图6A反向的倾斜姿势(朝向内周端61b而在旋转方向C上成为上游侧的倾斜姿势)。
(2)在上述实施方式中，将本发明的密封结构适用于壳体10与动叶片50之间的密封结构，但也可以适用于旋转轴主体31与静叶片40之间的密封结构。
(3)在上述实施方式中，护罩51使用了阶梯型，但护罩51也可以设为没有阶梯的直通型。
(4)在上述实施方式中，在密封翅片6A、6B、6C全部设置了凹部62，但只要在密封翅片6A、6B、6C中的至少1个设置凹部62即可。
另外，也可以在各密封翅片6A、6B、6C设置不同形状的凹部。例如，也可以在密封翅片6A设置凹部62，在密封翅片6B设置凹部62A，在密封翅片6C设置凹部62B。
或者，也可以在单一的密封翅片6混杂设置不同形状的凹部62、62A、62B。
(5)在上述实施方式中，说明了在蒸汽涡轮适用本发明的例子，但是本发明也可以适用于燃气轮机或涡轮压缩机等蒸汽涡轮以外的透平机械的密封，此外，只要是相对旋转的两个结构体之间的密封即可，也可以适用于透平机械以外的结构(例如旋转接头)的密封。
标号说明
1 蒸汽涡轮(透平机械)
2 密封结构
3 阶梯部
4 基体面
5 阶梯面
6、6A、6B、6C 密封翅片
10 壳体(第一结构体)
12 环状槽
13 底面
25、26 腔室
30 旋转轴
31 旋转轴主体
40 静叶片
50 动叶片
51 护罩(第二结构体)
61 翅片主体
61a 翅片主体61的内周缘部
61b 翅片主体61的内周端
62、62A、62B 凹部
62a、62a′、62b、62b′ 划分凹部的侧壁
62c 划分凹部62的外周壁
62d 划分凹部62的底壁
A 轴向
C 旋转轴30的旋转方向
CL 轴线
Gd 间隙
L0 翅片主体61的厚度尺寸
L1 凹部62的深度尺寸
L2 凹部62的宽度尺寸
L3 凹部62的高度尺寸
L4 相邻的凹部62的相互间距离
m 微小间隙(余隙)
R 径向
S 蒸汽(流体)
SL 泄漏蒸汽
W 宽度方向。

Claims (10)

1.一种密封翅片，抑制流体从相互隔开间隙而在径向上相对的静止状态的第一结构体与绕轴线旋转的第二结构体之间的所述间隙泄漏，所述密封翅片设置于所述第一结构体且朝向所述第二结构体延伸，所述密封翅片以所述密封翅片的延伸方向的前端面与所述第二结构体之间隔开余隙的方式设置，所述密封翅片的特征在于，
所述密封翅片在所述流体的流通方向上的朝向上游侧的前表面沿周向并列设置多个凹部，该凹部在所述密封翅片的所述延伸方向的前端开口。
2.根据权利要求1所述的密封翅片，其特征在于，
所述凹部形成为随着接近所述前端而成为沿着所述周向的姿势的弯曲形状。
3.根据权利要求2所述的密封翅片，其特征在于，
所述弯曲形状是随着接近所述前端而成为沿着所述第二结构体的旋转方向的姿势的形状。
4.根据权利要求1所述的密封翅片，其特征在于，
所述凹部相对于所述径向倾斜地形成。
5.根据权利要求4所述的密封翅片，其特征在于，
所述凹部朝向所述前端而向所述第二结构体的旋转方向下游侧倾斜。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的密封翅片，其特征在于，
所述凹部形成为越接近所述前端而与在所述凹部内流动的所述流体的流动方向垂直的横截面越变小的收缩形状。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的密封翅片，其特征在于，
以未形成所述凹部的部位的所述密封翅片的沿着所述轴线的厚度尺寸为基准尺寸，
所述凹部的沿所述轴线的深度尺寸设定为所述基准尺寸的0.8倍以下，
所述凹部的所述径向外侧的端部的与所述径向正交的宽度方向的尺寸设定为所述基准尺寸的10倍以下，
所述凹部的所述径向的高度尺寸设定为所述基准尺寸的20倍以下，
所述周向上相邻的所述凹部的相互间距离设定为所述基准尺寸的100倍以下。
8.根据权利要求6所述的密封翅片，其特征在于，
以未形成所述凹部的部位的所述密封翅片的沿着所述轴线的厚度尺寸为基准尺寸，
所述凹部的沿所述轴线的深度尺寸设定为所述基准尺寸的0.8倍以下，
所述凹部的所述径向外侧的端部的与所述径向正交的宽度方向的尺寸设定为所述基准尺寸的10倍以下，
所述凹部的所述径向的高度尺寸设定为所述基准尺寸的20倍以下，
所述周向上相邻的所述凹部的相互间距离设定为所述基准尺寸的100倍以下。
9.一种密封结构，抑制流体从相互隔开间隙而在径向上相对的静止状态的第一结构体与绕轴线旋转的第二结构体之间的所述间隙泄漏，所述密封结构的特征在于，
所述密封结构在所述第一结构体具备权利要求1～8中任一项所述的密封翅片，所述密封翅片朝向所述第二结构体延伸，并在所述密封翅片的延伸方向的前端面与所述第二结构体之间隔开余隙地设置。
10.一种透平机械，其特征在于，具备权利要求9所述的密封结构。
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