CN109073087A - 密封段及旋转机械 - Google Patents

Abstract

密封段(11)具备：保持器，在旋转轴的外周侧沿该旋转轴的周向(Dc)延伸；第一密封体(13)，具有从保持器向径向(Dr)内侧延伸出且沿周向(Dc)层叠多个的第一薄板密封片(20)；高压侧侧板(23)及低压侧侧板，以由第一密封体(13)与保持器夹持的方式被支承，将第一密封体(13)的轴向(Da)的一方侧遍及周向(Dc)地覆盖；及第二密封体(33)，具有第二薄板密封片(40)，所述第二薄板密封片(40)在保持器(21)的周向(Dc)的端部层叠多个且向径向(Dr)内侧延伸出，并且所述第二薄板密封片(40)的耐颤振性比第一薄板密封片(20)的耐颤振性高，高压侧侧板(23)及低压侧侧板覆盖第二密封体(33)的至少周向(Dc)一部分。

Description

密封段及旋转机械

技术领域

本发明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2016-093905号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

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。并且，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2005-308039号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在高压侧侧板或低压侧侧板的分割部，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。

本发明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；第一密封体，具有从该保持器向径向内侧延伸出且沿周向层叠多个的第一薄板密封片；高压侧侧板，以由所述第一密封体与所述保持器夹持的方式被支承，将所述第一密封体的轴向的高压侧遍及周向地覆盖；低压侧侧板，以由所述第一密封体与所述保持器夹持的方式被支承，将所述第一密封体的轴线方向的低压侧遍及周向地覆盖；及第二密封体，具有第二薄板密封片，所述第二薄板密封片在所述保持器的周向的端部层叠多个且向径向内侧延伸出，并且所述第二薄板密封片的耐颤振性比所述第一薄板密封片的耐颤振性高，所述高压侧侧板及所述低压侧侧板覆盖所述第二密封体的至少周向一部分。

在本形态中，在容易产生颤振的部位，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。

第二形态的密封段以第一形态的密封段为基础，其中，所述第二薄板密封片比所述第一薄板密封片的刚性大。

在本形态中，通过第二薄板密封片的结构或材料的选择、组合，能够提高耐颤振性。

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，所述第二薄板密封片比所述第一薄板密封片的板厚大。

在本形态中，通过第二薄板密封片的板厚的调整，能够提高耐颤振性。

第四形态的密封段为多个，以第一至第三形态中任一形态的密封段为基础，其中，所述第二薄板密封片朝向所述第一薄板密封片而板厚减小。

在本形态中，向第二薄板密封片也能够赋予上浮特性。

第五形态的密封段以第一至第四形态中任一形态的密封段为基础，其中，所述第二薄板密封片与所述第一薄板密封片相比向径向内侧延伸出的长度小。

在本形态中，通过第二薄板密封片的延出的长度的调整，能够提高耐颤振性。

第六形态的密封段为多个，以第一至第五形态中任一形态的密封段为基础，其中，所述第二薄板密封片朝向所述第一薄板密封片而向径向内侧延伸出的长度增大。

在本形态中，向第二薄板密封片也能够赋予上浮特性。

第七形态的旋转机械是具备第一至第六形态中任一形态的密封段的旋转机械。

在本形态中，能够抑制旋转机械的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。

发明效果

本发明的密封段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是本发明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是本发明的第一实施方式的轴密封装置的概略结构图。

图3是本发明的第一实施方式的密封段及壳体的周向的剖视图。

图4是本发明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是说明本发明的第一实施方式的第二密封体的图。

图9是本发明的第二实施方式的第二密封体的侧视图。

图10是本发明的第三实施方式的第二密封体的侧视图。

具体实施方式

以下，关于本发明的各种实施方式，参照附图进行说明。

“第一实施方式”

以下，详细说明本发明的第一实施方式。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而进行转动。

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来利用。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。

在此，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能够广泛地采用于蒸汽涡轮、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。这种情况下，轴密封装置10也可以为了抑制轴向Da上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，各密封段11为了防止转子5与壳体30之间的环状空间内的工作流体的泄漏而设置。

密封段11具备第一密封体13、保持器21、22、高压侧侧板23、及低压侧侧板24。

第一密封体13具备沿周向Dc相互空出微小间隔地多重排列的、作为金属制的构件的多个第一薄板密封片20。该多个第一薄板密封片20在转子5的周向Dc的一部分区域中，沿周向Dc(旋转方向Bc)层叠，从轴向Da观察时整体具有圆弧带形状。

保持器21、22构成为在第一薄板密封片20的外周侧基端27从两侧夹持第一薄板密封片20。保持器21、22的周向Dc的截面形成为大致C字型。而且，保持器21、22的轴向Da的截面形成为圆弧带形状。

高压侧侧板23由第一薄板密封片20的与高压侧区域相对的高压侧的缘端和保持器21夹持。由此，高压侧侧板23以将多个第一薄板密封片20的高压侧侧面从轴向Da的高压侧覆盖的方式沿径向Dr及周向Dc延伸。

低压侧侧板24由第一薄板密封片20的与低压侧区域相对的低压侧的缘端和保持器22夹持。由此，低压侧侧板24以将多个第一薄板密封片20的低压侧侧面从轴向Da的低压侧覆盖的方式沿径向Dr及周向Dc延伸。

在如上所述构成的第一密封体13中，第一薄板密封片20由内周侧的宽度(轴向Da的宽度)比外周侧基端27的宽度(轴向Da的宽度)减小的大致T字型的薄钢板构成。在其两方的侧缘，在其宽度小的位置形成有切口部20a、20b。

相邻的多个第一薄板密封片20在外周侧基端27处通过例如焊接而相互固定连结。

第一薄板密封片20在周向Dc上具有基于板厚的规定的刚性。此外，以使形成在第一薄板密封片20与转子5的周面之间的角朝向旋转方向Bc成为锐角的方式将第一薄板密封片20固定于保持器21、22。

因此，第一薄板密封片20随着朝向径向Dr内侧而向旋转方向Bc前方侧延伸出。

在这样构成的密封段11中，在转子5静止时，各第一薄板密封片20的前端与转子5接触。并且，当转子5旋转时，由于通过该转子5的旋转而产生的动压效果，第一薄板密封片20的前端从转子5的外周上浮而与转子5成为非接触状态。因此，在该密封段11中，能抑制各第一薄板密封片20的磨损，延长密封寿命。

高压侧侧板23在外周侧具有嵌入阶梯部23a。嵌入阶梯部23a的轴向Da的宽度比内周侧的高压侧侧板23的轴向Da的宽度大。

低压侧侧板24在外周侧具有嵌入阶梯部24a。嵌入阶梯部24a的轴向Da的宽度比内周侧的低压侧侧板24的轴向Da的宽度大。

嵌入阶梯部23a、24a分别嵌入于第一薄板密封片20的切口部20a、20b。

此外，保持器21在与多个第一薄板密封片20的外周侧基端27的一方的侧缘(高压侧的侧缘)面对的面具有凹槽21a。保持器22在与多个第一薄板密封片20的外周侧基端27的另一方的侧缘(低压侧的侧缘)面对的面具有凹槽22a。在切口部20a、20b分别嵌入高压侧侧板23的嵌入阶梯部23a、低压侧侧板24的嵌入阶梯部24a。对于嵌入有嵌入阶梯部23a及嵌入阶梯部24a的多个第一薄板密封片20，其外周侧的一方的侧缘(高压侧的侧缘)嵌入于保持器21的凹槽21a。此外，其外周侧的另一方的侧缘(低压侧的侧缘)嵌入于保持器22的凹槽22a。通过这样的结构，将各第一薄板密封片20固定于保持器21、22。

在壳体30的内周壁面形成有环状的凹槽31。环状的凹槽31设为如下形状：在转子5的轴向上以外周侧的宽度比内周侧的宽度增大的方式在与第一薄板密封片20的一方的侧缘(高压侧的侧缘)及另一方的侧缘(低压侧的侧缘)相对的侧面上设有阶梯。并且，以使保持器21、22的朝向内周侧的面与该阶梯的朝向外周侧的面抵接的方式在壳体30的凹槽31内嵌入第一薄板密封片20、保持器21、22、高压侧侧板23及低压侧侧板24。第一薄板密封片20的内周侧端部26比高压侧侧板23向转子5侧突出。另一方面，第一薄板密封片20的内周侧端部26比低压侧侧板24向转子5侧突出，但是其突出量设定得比高压侧大。即，第一薄板密封片20在低压侧比高压侧相对于工作流体G更大地露出。换言之，高压侧侧板23将第一薄板密封片20的侧面的更宽的范围从工作流体G遮蔽。

高压侧侧板23通过工作流体G的流动产生的压力而紧贴于第一薄板密封片20的侧面20c，从而防止工作流体G向多个第一薄板密封片20间的间隙较大地流入的情况。由此，高压侧侧板23在多个第一薄板密封片20间的间隙部分，制造出从内周侧端部26朝向外周侧基端27的向上流动，利用流体力使第一薄板密封片20的内周侧端部26上浮，进行非接触化。

另外，低压侧侧板24被高压侧侧板23和第一薄板密封片20按压而紧贴于壳体30的内周壁面的低压侧壁面32。低压侧侧板24的内径比高压侧侧板23的内径大，因此成为多个第一薄板密封片20间的间隙的流动容易上浮的流动状况。

如图4所示，本实施方式的密封段11在第一密封体13的周向Dc两端侧还具备第二密封体33。

关于第二密封体33及其周边的结构，参照图4～图8进行说明。

第二密封体33具有多个第二薄板密封片40。

多个第二薄板密封片40具备：在多个第一薄板密封片20的周向Dc的附近配置的多个第二主薄板密封片60；进而在周向Dc的附近配置的多个第二副薄板密封片80。

在保持器21、22的周向Dc的端部，多个第二副薄板密封片80接续多个第二主薄板密封片60而沿周向Dc层叠。

层叠的各第二主薄板密封片60及各第二副薄板密封片80向径向Dr内侧延伸出。

第二主薄板密封片60具备沿周向Dc相互空出微小间隔而多重排列的作为金属制的构件的多个第二主薄板密封片60。

第二副薄板密封片80具备沿周向Dc相互空出微小间隔而多重排列的作为金属制的构件的多个第二副薄板密封片80。

如图4所示，高压侧侧板23以覆盖多个第一薄板密封片20的高压侧侧面并从轴向Da的高压侧覆盖多个第二主薄板密封片60的高压侧侧面的方式沿周向Dc进一步延伸。

同样，图4未示出的低压侧侧板24也如上所述以覆盖多个第一薄板密封片20的低压侧侧面并从轴向Da的低压侧覆盖第二主薄板密封片60的低压侧侧面的方式沿周向Dc进一步延伸。

因此，高压侧侧板23及所述低压侧侧板24将第一密封体13的轴线方向侧面遍及周向Dc地覆盖并将第二密封体33的轴线方向侧面的至少周向Dc的一部分覆盖。

由此，第二主薄板密封片60成为嵌入到高压侧侧板23与低压侧侧板24之间的结构，与第一薄板密封片20同样，配置在沿轴向Da相对的高压侧侧板23与低压侧侧板24之间。

高压侧侧板23具有周向Dc的缘部、随着从外径侧缘部23b朝向径向Dr内侧而向旋转方向Bc前方侧延伸并连接于内径侧缘部23c的周向缘部23d。

在本实施方式中，高压侧侧板23在周向Dc上延伸至第二主薄板密封片60的高压侧侧面与第二副薄板密封片80的高压侧侧面的交界，周向缘部23d位于该交界。

与高压侧侧板23同样，低压侧侧板24也具有周向Dc的缘部、随着从外径侧缘部朝向径向Dr内侧而向旋转方向Bc前方侧延伸并连接于内径侧缘部的前侧缘部。而且，与高压侧侧板23同样，低压侧侧板24在周向Dc上延伸至第二主薄板密封片60的低压侧侧面与第二副薄板密封片80的低压侧侧面的交界，前侧缘部位于该交界。

由此，第二副薄板密封片80未嵌入高压侧侧板23与低压侧侧板24之间，从轴向Da侧面观察时，从高压侧侧板23及低压侧侧板24沿周向Dc露出。

多个第二副薄板密封片80对应于各密封段11间的分割部的间隙而调整片数，将各密封段11间的分割部的间隙遮蔽。

多个第二副薄板密封片80通过从高压侧侧板23及低压侧侧板24沿周向Dc露出而能够将第二副薄板密封片80的一部分依次剥落，因此成为根据各密封段11间的分割部的间隙而所需的薄板密封片的张数调整容易的结构。

第一薄板密封片20的板厚Pta在沿周向Dc排列的多个第一薄板密封片20整体上成为恒定的大小。

另一方面，如图4所示，各第二主薄板密封片60的板厚Ptb在多个第二主薄板密封片60整体上成为恒定的大小，比第一薄板密封片20的板厚Pta大。各第二副薄板密封片80的板厚Ptc也在多个第二副薄板密封片80整体上成为恒定的大小，比第一薄板密封片20的板厚Pta大。在本实施方式中，使板厚Ptb与板厚Ptc相同，但也可以不同。

如图5～图7所示，在本实施方式的情况下，周向Dc截面中的第一薄板密封片20、保持器21及保持器22的组合的轮廓的大致形状、第二主薄板密封片60的轮廓的大致形状、第二副薄板密封片80的轮廓的形状都是尺寸及形状相同。

另一方面，周向Dc截面中的第一薄板密封片20、保持器21及保持器22的组合、多个第二主薄板密封片60、多个第二副薄板密封片80以周向Dc截面的该各形状朝向周向Dc一致的方式排列。

因此，密封段11遍及第一密封体13及第二密封体33而轴向Da侧面大致齐平，因此成为难以妨碍工作流体G的流动的结构，抑制不均匀的流动的产生。如果抑制不均匀的流动的产生，则能够抑制密封特性的劣化或颤振的产生。

需要说明的是，在图5～图7中，对于各结构，以相同记号(Ma～Mg)表示的部分表示相同尺寸的情况。

另外，不均匀的流动未成为问题时，不需要使周向Dc截面的尺寸及形状相同，轴向Da侧面也不需要齐平。

多个第二薄板密封片40未由保持器21、22夹持，但是在外周侧基端67及外周侧基端87，通过焊接或钎焊而相互接合。由此，第二密封体33为从保持器21、保持器22及第一密封体13能够拆卸的结构，且能够模块化。

作为变形例，多个第二薄板密封片40也可以在外周侧基端67及外周侧基端87通过螺纹紧固、带卷挂等而相互限制且模块化。

如图8所示，模块化了的第二密封体33朝向保持器21、22的周向Dc的端部而嵌入高压侧侧板23与低压侧侧板24之间。因此，第二密封体33如帽那样与第一密封体13的周向Dc的端面嵌合，对第一薄板密封片20进行保护。

如图6所示，在多个第二主薄板密封片60设有供高压侧侧板23的嵌入阶梯部23a嵌入的切口部60a及供低压侧侧板24的嵌入阶梯部24a嵌入的切口部60b。因此，通过使切口部60a、60b分别与嵌入阶梯部23a、24a嵌合，在模块化了的第二密封体33嵌入于高压侧侧板23与低压侧侧板24之间时，沿径向Dr被限制，且沿周向Dc能够滑动。

说明第二密封体33的作用及效果。

本实施方式的密封段11在第一密封体13的周向Dc的端面具备多个第二薄板密封片40，这多个第二薄板密封片40具有比第一薄板密封片20的板厚Pta大的板厚Ptb、Ptc，因此能提高密封段11的周向Dc端部的薄板密封片的刚性。因此，能抑制密封段11间的分割部、即沿周向Dc相邻的密封段11的高压侧侧板23之间的分割部的薄板密封片的磨损。

另一方面，密封段11的比端部靠周向Dc内侧使用较薄的板厚的薄板密封片，能维持薄板密封片的上浮特性的性能。

另外，将具有刚性大的薄板密封片的第二密封体33如帽那样与第一密封体13的周向Dc的端面嵌合，对第一薄板密封片20进行保护。

此外，本实施方式的密封段11中，与第一薄板密封片20的板厚Pta相比，不仅未由高压侧侧板23覆盖的第二副薄板密封片80的板厚Ptc大，而且在周向缘部23d附近的高压侧侧板23处的第二主薄板密封片60的板厚Ptb也大。即，通过增大第二主薄板密封片60及第二副薄板密封片80的刚性而具有以下的作用、效果。

高压侧侧板23的周向缘部23d难以紧贴于薄板密封片的侧面，工作流体G旋入至高压侧侧板23的轴向Da内侧。

在不使用第二密封体33而遍及高压侧侧板23的周向缘部23d地排列第一薄板密封片20的情况下，工作流体G旋入至高压侧侧板23的轴向Da内侧，因此工作流体G的轴向Da的流动也向由高压侧侧板23覆盖的第一薄板密封片20漏入。由此，不仅是未被高压侧侧板23覆盖的第一薄板密封片20，而且在周向缘部23d附近的由高压侧侧板23覆盖的第一薄板密封片20也可能会产生颤振。

相对于此，本实施方式的密封段11如上所述，不仅是未被高压侧侧板23覆盖的第二副薄板密封片80的刚性大，而且周向缘部23d附近的由高压侧侧板23覆盖的第二主薄板密封片60的刚性也增大。

因此，对于周向缘部23d附近的由高压侧侧板23覆盖的第二主薄板密封片60也能抑制颤振。

此外，本实施方式的密封段11能够将小部分的模块化的第二密封体33嵌入于由通常的制造工序而制造出的大部分的第一密封体13。即，能够在利用板厚相同的多张薄板密封片制造了密封段11的大部分之后，仅在周向Dc端部设置板厚不同的少数张的薄板密封片。

因此，能够维持(作为通常的制造工序的)将相同板厚的薄板密封片组装的制造工序，并仅变更密封段11的分割部附近的板压，因此能够实现品质的维持及生产效率的提高。

“第二实施方式”

以下，参照图9，说明本发明的第二实施方式。

本实施方式的密封段与第一实施方式基本相同，但是第二密封体的结构不同。

本实施方式的密封段在第一密封体13的周向Dc两端侧还具备第二密封体133。图9仅示出本实施方式的第二密封体133。

本实施方式的第二密封体133具有多个第二薄板密封片140。

多个第二薄板密封片140具备：在多个第一薄板密封片20的周向Dc的附近配置的多个第二主薄板密封片160；进而在周向Dc的附近配置的多个第二副薄板密封片180。

另外，与第二密封体33同样，第二密封体133为从保持器21、保持器22及第一密封体13能够拆卸的结构，且被模块化。

各第二薄板密封片140的板厚比第一薄板密封片20的板厚Pta大。此外，如图9所示，多个第二薄板密封片140的板厚不恒定，在周向Dc上，朝向第一薄板密封片20，从板厚Ptc′向板厚Pta′连续地减小而接近于板厚Pta。

因此，随着从密封段的分割部沿周向Dc分离而薄板密封片的板厚以成为适合于向薄板密封片施加上浮特性的板厚的方式逐渐变化。

说明第二密封体133的作用及效果。

与第二密封体33同样，第二密封体133也是第二主薄板密封片160及第二副薄板密封片180的刚性大。因此，抑制密封段的分割部的薄板密封片的磨损，并且关于周向缘部23d附近的由高压侧侧板23覆盖的第二主薄板密封片160，也能抑制颤振磨损。

此外，第二密封体133具有如下的作用、效果。

从密封段的分割部旋入至高压侧侧板23的轴向Da内侧的工作流体G的流动越从密封段的分割部分离则越减小。即，越从密封段的分割部分离，多个薄板密封片间的间隙部分的工作流体G的压力平衡越接近于适合于上浮特性的性能的理想的压力平衡。由此，随着从密封段的分割部分离而薄板密封片的颤振产生的可能性逐渐减少，因此不需要增大薄板密封片的板厚。

相对于此，第二密封体133随着从密封段的分割部分离而薄板密封片的板厚逐渐减小。

因此，关于第二薄板密封片140中的无法避免颤振引起的磨损的密封段的分割部的第二薄板密封片140，板厚大，刚性大。另一方面，随着从密封段的分割部分离而板厚小，第二薄板密封片140的刚性也小。因此，第二薄板密封片140具有上浮特性。而且，通过逐渐使第二薄板密封片140的板厚变化，也能够抑制不均匀的流动。

本实施方式的多个第二薄板密封片140在周向Dc上，板厚从板厚Ptc′向板厚Pta′连续地减小而接近于板厚Pta。作为变形例，也可以构成为，各第二副薄板密封片180的板厚Ptc′恒定，仅各第二主薄板密封片160的板厚从板厚Ptc′向板厚Pta′连续减小而接近于板厚Pta。

“第三实施方式”

以下，参照图10，说明本发明的第三实施方式。

本实施方式的密封段与第一实施方式基本相同，但是第三密封体的结构不同。

本实施方式的密封段在第一密封体13的周向Dc两端侧还具备第二密封体233。图10仅示出本实施方式的第二密封体233。

本实施方式的第二密封体233具有多个第二薄板密封片240。

多个第二薄板密封片240具备：在多个第一薄板密封片20的周向Dc的附近配置的多个第二主薄板密封片260；进而在周向Dc的附近配置的多个第二副薄板密封片280。

另外，与第二密封体33同样，第二密封体233为从保持器21、保持器22及第一密封体13能够拆卸的结构，且被模块化。

以下，将各薄板密封片的向径向Dr内侧延伸出的长度仅称为“薄板密封片的长度”。

第一薄板密封片20的板厚Pta在沿周向Dc并列的多个第一薄板密封片20整体上成为恒定的大小。

另一方面，如图10所示，各第二主薄板密封片260的板厚Ptb在多个第二主薄板密封片260整体上成为恒定的大小，比第一薄板密封片20的板厚Pta大。各第二副薄板密封片280的板厚Ptc也在多个第二副薄板密封片280整体上成为恒定的大小，比第一薄板密封片20的板厚Pta大。在本实施方式中，板厚Ptb与板厚Ptc相同，但也可以不同。

此外，如图10所示，在周向Dc上，多个第二薄板密封片240的长度不恒定，朝向第一薄板密封片20，从长度Plc向长度Pla连续地增大，第一薄板密封片20的附近的第二主薄板密封片260成为长度Pla。在本实施方式中，使长度Pla比第一薄板密封片20的长度小，但也可以与第一薄板密封片20的长度相同。

即，在密封段的分割部中，减小薄板密封片的长度，随着从密封段的分割部沿周向Dc分离而逐渐增大薄板密封片的长度。

因此，关于第二薄板密封片240中的无法避免颤振引起的磨损的密封段的分割部的第二薄板密封片240，减小薄板密封片的长度，增大耐颤振性。另一方面，随着从密封段的分割部分离而增大薄板密封片的长度，向第二薄板密封片240也赋予上浮特性。而且，通过逐渐使第二薄板密封片240的长度变化，也能够抑制不均匀的流动。

本实施方式的多个第二薄板密封片240在周向Dc上，从长度Plc向长度Pla连续地增大。作为变形例，也可以构成为，各第二副薄板密封片280的长度Plc恒定，仅是各第二主薄板密封片260的长度从长度Plc朝向长度Pla连续地增大。

以上，参照附图，详细叙述了本发明的实施方式，但是具体的结构并不局限于上述实施方式，也包括不脱离本发明的主旨的范围的设计变更等。

本实施方式的轴密封装置10具备的密封段11的个数为8个，但是并不局限于此，也可以为2个至7个中的任一个，进而可以为9个以上。

在各实施方式中，在第一薄板密封片与第二薄板密封片中，改变薄板密封片的厚度。即，以使第二薄板密封片的刚性比第一薄板密封片的刚性增大的方式改变薄板密封片的结构。作为变形例，也可以是，通过将刚性比第一薄板密封片的材料高的材料使用于第二薄板密封片而第二薄板密封片的刚性比第一薄板密封片的刚性增大。此外，只要能够变更薄板密封片的刚性即可，也可以选择、调整薄板密封片的结构与材料的组合来改变薄板密封片的刚性。

在各实施方式及各变形例中，通过变更第二薄板密封片的厚度、长度或材料来增大耐颤振性，但是也可以将各种第二薄板密封片的厚度、长度、材料进行选择或组合来增大耐颤振性。

在各实施方式中，设置第二副薄板密封片，但是在不需要各密封段11间的分割部的间隙的遮蔽的情况下，也可以不设置第二副薄板密封片。

工业实用性

本发明的密封段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。

标号说明

1：燃气轮机

2：压缩机

3：燃烧器

4：涡轮

5：转子

6：静叶片

7：动叶片

8：壳体

8a：轴承部

9：壳体

9a：轴承部

10：轴密封装置

11：密封段

12：周向端部

13：第一密封体

20：第一薄板密封片

20a：切口部

20b：切口部

20c：侧面

21：保持器

21a：凹槽

22：保持器

22a：凹槽

23：高压侧侧板

23a：嵌入阶梯部

23b：外径侧缘部

23c：内径侧缘部

23d：周向缘部

24：低压侧侧板

24a：嵌入阶梯部

26：内周侧端部

27：外周侧基端

30：壳体

31：凹槽

32：低压侧壁面

33：第二密封体

40：第二薄板密封片

60：第二主薄板密封片

60a：切口部

60b：切口部

67：外周侧基端

80：第二副薄板密封片

87：外周侧基端

133：第二密封体

140：第二薄板密封片

160：第二主薄板密封片

180：第二副薄板密封片

233：第二密封体

240：第二薄板密封片

260：第二主薄板密封片

280：第二副薄板密封片

Ax：轴线

Bc：旋转方向

Da：轴向

Dc：周向

Dr：径向

G：工作流体。

Claims (7)

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；

第一密封体，具有从该保持器向径向内侧延伸出且沿周向层叠多个的第一薄板密封片；

高压侧侧板，以由所述第一密封体与所述保持器夹持的方式被支承，将所述第一密封体的轴向的高压侧遍及周向地覆盖；

低压侧侧板，以由所述第一密封体与所述保持器夹持的方式被支承，将所述第一密封体的轴向的低压侧遍及周向地覆盖；及

第二密封体，具有第二薄板密封片，所述第二薄板密封片在所述保持器的周向的端部层叠多个且向径向内侧延伸出，并且所述第二薄板密封片的耐颤振性比所述第一薄板密封片的耐颤振性高，

所述高压侧侧板及所述低压侧侧板覆盖所述第二密封体的至少周向一部分。

2.根据权利要求1所述的密封段，其中，

所述第二薄板密封片比所述第一薄板密封片的刚性大。

3.根据权利要求1或2所述的密封段，其中，

所述第二薄板密封片比所述第一薄板密封片的板厚大。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的密封段，其中，

所述第二薄板密封片为多个，朝向所述第一薄板密封片而板厚减小。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的密封段，其中，

所述第二薄板密封片与所述第一薄板密封片相比向径向内侧延伸出的长度小。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的密封段，其中，

所述第二薄板密封片为多个，朝向所述第一薄板密封片而向径向内侧延伸出的长度增大。

7.一种旋转机械，具备权利要求1～6中任一项所述的密封段。