CN110325710B - 动叶、转子单元及旋转机械 - Google Patents

Abstract

在旋转机械(1)中，动叶(50)的尖端护罩(51A)具有以径向位置从上游侧朝向下游侧而阶梯式地位于径向外侧的方式设置多个的护罩外周面(53A、53B、53C)、和将相邻的护罩外周面(53A、53B、53C)彼此连接的台阶部(54D、54E)。台阶部(54D、54E)具有随着朝向径向外侧而向上游侧延伸、且以锐角θ1与位于下游侧的护罩外周面(53A、53B、53C)的上游侧端部(53p)连接的锐角形成面(55D、55E)。

Description

动叶、转子单元及旋转机械

技术领域

本发明涉及动叶、转子单元及旋转机械。

本申请基于2017年2月28日在日本提出申请的特愿2017-037753号主张优先权，并将其内容援引于本文。

背景技术

在蒸汽轮机、燃气轮机等旋转机械中，已知有如下结构，具备：壳体；旋转自如地设置于壳体的内部的旋转轴；固定配置在壳体的内周部的静叶；以及在静叶的下游侧、呈放射状设置于旋转轴的动叶。

在例如蒸汽轮机的情况下，通过静叶将蒸汽的压力能转换为动能，通过动叶将该动能转换为旋转能(机械能)。此外，还有如下情况：在动叶中压力能被转换为动能，并借助蒸汽喷出的反动力而被转换为旋转能(机械能)。

在这种旋转机械中，在动叶的顶端部与围绕动叶而形成蒸汽流路的壳体之间形成有径向的间隙。此外，在静叶的顶端部与旋转轴之间也形成有径向的间隙。有时蒸汽等工作流体会穿过这些间隙(泄漏)。穿过动叶的顶端部与壳体的间隙的工作流体对动叶的旋转没有作用。此外，穿过静叶的顶端部与旋转轴的间隙的工作流体对将由静叶实现的将压力能向动能的转换没有作用，对于下游侧的动叶几乎不作用旋转力。

因而，为了提高旋转机械的性能，减少上述的穿过间隙的泄漏蒸汽的量变得重要。

例如，在专利文献1、2中公开了如下结构：具备梯级部和密封鳍片，所述梯级部形成于动叶或静叶的叶片的顶端部，具有台阶面，所述密封鳍片设于壳体，朝向梯级部延伸出而在与该梯级部之间形成微小间隙。

在这样的结构中，穿过梯级部与密封鳍片的微小间隙的工作流体与台阶面碰撞，使流动阻力增大，从而减少穿过梯级部与密封鳍片的微小间隙流出的泄漏流体。此外，沿着梯级部的台阶面在径向上流动的流体的主流的一部分在台阶面的端缘部从流体的主流脱离，而生成脱离旋涡。通过该脱离旋涡，发挥使欲穿过梯级部与密封鳍片的微小间隙流出的泄漏流体向径向收缩的缩流效果，由此减少穿过微小间隙流出的泄漏流体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-80452号公报

专利文献2：日本专利第5517910号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在上述的结构中，形成于梯级部的台阶面的端缘部(边缘)有时因制造时的加工误差、圆面加工、倒角加工、长时间的使用所引起的磨损等，无法稳定地生成脱离旋涡。于是，有时由脱离旋涡引起的缩流效果比预想中减少，穿过微小间隙流出的泄漏流体增加而旋转机械的性能降低。

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供能抑制穿过微小间隙流出的泄漏流体、能抑制性能降低的动叶、转子单元及旋转机械。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明采用以下的手段。

本发明的第一方案中，动叶具有以从旋转机械的旋转轴朝向径向外侧延伸的方式设置的动叶主体及设于所述动叶主体的径向外侧的护罩，其中，所述护罩具有：外周面，以从工作流体的上游侧朝向下游侧而阶梯式地位于径向外侧的方式设置多个所述外周面，所述工作流体沿着所述旋转轴的中心轴方向流动；台阶部，其将位于所述上游侧的所述外周面的下游侧端部和位于所述下游侧的所述外周面的上游侧端部连接，所述台阶部具有锐角形成面，所述锐角形成面随着朝向径向外侧而向所述上游侧延伸，且以锐角与位于所述下游侧的所述外周面的所述上游侧端部连接。

根据这样的构成，动叶的台阶部与相对于台阶部而言位于上游侧的外周面一起将例如通过了与密封鳍片之间的间隙的工作流体引导向径向外侧而形成主旋涡。并且，被台阶部的锐角形成面向径向外侧引导的工作流体的一部分在锐角形成面与位于其下游侧的外周面的上游侧端部的交叉部，从工作流体的主流脱离而生成脱离旋涡。锐角形成面以锐角与相对于台阶部而言位于下游侧的外周面的上游侧端部连接，因此能够稳定地生成这样的脱离旋涡。

本发明的第二方案可以是，在上述第一方案中，在所述锐角形成面与位于所述下游侧的所述外周面的所述上游侧端部的交叉部，形成有尖锐成锐角的锐角顶端部。

根据这样的构成，由于锐角形成面与下游侧的外周面的上游侧端部的交叉部为尖锐成锐角的锐角顶端部，因此能够稳定地生成这样的脱离旋涡。

本发明的第三方案可以是，在上述第一或第二方案中，所述台阶部在所述锐角形成面的径向内侧具有内周引导面，所述内周引导面随着从位于所述上游侧的所述外周面的所述下游侧端部朝向径向外侧而向所述下游侧延伸。

通过这样构成，从而能够将通过了上游侧的外周面与密封鳍片的间隙的工作流体高效率地从内周引导面向径向外侧的锐角形成面引导。

本发明的第四方案可以是，在上述第一～第三方案中，多个所述外周面与所述锐角形成面之间的所述锐角的角度随着从所述上游侧的所述外周面朝向所述下游侧的所述外周面而变大。

在具备多个外周面的护罩中，工作流体的密度越向下游侧而越小。于是，通过护罩的外周面与例如密封鳍片的间隙的工作流体的流速在下游侧的外周面上比在上游侧的外周面上变大。因此，通过使外周面与锐角形成面之间的锐角的角度在下游侧比在上游侧更大，从而能够减小在锐角形成面与位于其下游侧的外周面的上游侧端部的交叉部处、从工作流体的主流脱离而生成的脱离旋涡的直径。由此，在多个外周面，能够谋求由脱离旋涡带来的针对例如穿过与密封鳍片的间隙流出的工作流体的泄漏流体的抑制效果的均等化。

本发明的第五方案中，转子单元具备所述旋转轴和上述第一～第四中任一方案的动叶。

根据本发明的第五方案，通过具备上述动叶，锐角形成面以锐角与相对于台阶部而言位于下游侧的外周面的上游侧端部连接。因此，能够稳定地生成从工作流体的主流脱离的脱离旋涡。

本发明的第六方案中，旋转机械具备：壳体，其配置于所述护罩的径向外侧，工作流体在所述壳体的径向内侧沿着所述中心轴方向而从上游侧向下游侧流动；密封鳍片，沿着所述中心轴方向隔开间隔地设置多个所述密封鳍片，多个所述密封鳍片分别从所述壳体朝向径向内侧突出；以及第五方案所述的转子单元。

根据本发明的第六方案，通过具备上述转子单元，从而锐角形成面以锐角与相对于台阶部而言位于下游侧的外周面的上游侧端部连接。因此，能够稳定地生成从工作流体的主流脱离的脱离旋涡。

本发明的第七方案可以是，在上述第六方案中，所述锐角形成面形成在比与位于所述上游侧的所述外周面对置的所述密封鳍片的顶端部靠径向外侧的位置。

根据这样的构成，通过了上游侧的外周面与密封鳍片的间隙的工作流体沿着锐角形成面流动，流动方向向上游侧转向，结果能够抑制返回上游侧的外周面与密封鳍片的间隙侧。由此，能够高效率地将工作流体向下游侧的外周面的上游侧端部与锐角形成面的交叉部分引导。

本发明的第八方案可以是，在上述第六或第七方案中，所述锐角形成面将通过了所述上游侧的所述外周面与所述密封鳍片的间隙的工作流体向径向外侧引导，并在所述锐角形成面与位于所述下游侧的所述外周面的所述上游侧端部的交叉部，使被引导到径向外侧的所述工作流体的一部分从所述工作流体的主流脱离而生成脱离旋涡。

根据本发明的第九方案，旋转机械具备：旋转轴，其绕中心轴旋转；动叶，其具有以从所述旋转轴朝向径向外侧延伸的方式设置的动叶主体及设于所述动叶主体的径向外侧的护罩；壳体，其配置于所述护罩的径向外侧，工作流体在所述壳体的径向内侧沿着所述中心轴方向而从上游侧向下游侧流动；静叶，其具有以从所述壳体朝向径向内侧延伸的方式设置的静叶主体及设于所述静叶主体的径向内侧的静叶护罩；以及静叶密封鳍片，沿所述中心轴方向隔开间隔地设有多个所述静叶密封鳍片，多个所述静叶密封鳍片分别从所述旋转轴的外周面朝向径向外侧突出，所述静叶护罩具有：护罩内周面，以径向位置从所述上游侧朝向所述下游侧而阶梯式地位于径向内侧的方式设有多个所述护罩内周面，并且多个所述护罩内周面分别在径向外侧与多个所述静叶密封鳍片的至少一个隔开间隔地对置，并沿所述中心轴延伸；以及静叶台阶部，其将位于所述上游侧的所述护罩内周面的下游侧端部和位于所述下游侧的所述护罩内周面的上游侧端部连接，所述静叶台阶部具有静叶锐角形成面，所述静叶锐角形成面随着朝向径向内侧而向所述上游侧延伸，并以锐角与位于所述下游侧的所述护罩内周面的所述上游侧端部连接。

根据这样的构成，设于静叶的静叶护罩的静叶台阶部与相对于静叶台阶部而言位于上游侧的护罩内周面一起将通过了与静叶密封鳍片之间的间隙的工作流体引导向径向内侧而形成主旋涡。并且，被静叶台阶部的静叶锐角形成面向径向内侧引导的工作流体的一部分在静叶锐角形成面与位于其下游侧的护罩内周面的上游侧端部的交叉部，从工作流体的主流脱离而生成脱离旋涡。静叶锐角形成面以锐角与相对于静叶台阶部而言位于下游侧的护罩内周面的上游侧端部连接，因此能够稳定地生成这样的脱离旋涡。

根据本发明的第十方案可以是，在上述第九方案中，旋转机械还具备密封鳍片，沿着所述中心轴方向隔开间隔地设有多个所述密封鳍片，多个所述密封鳍片分别从所述壳体朝向径向内侧突出，所述动叶的所述护罩具有：外周面，以径向位置从所述上游侧朝向下游侧而阶梯式地位于径向外侧的方式设有多个所述外周面，并且多个所述外周面分别在径向内侧与多个所述密封鳍片的至少一个隔开间隔地对置，并沿所述中心轴延伸；台阶部，其将位于上游侧的所述外周面的下游侧端部与位于下游侧的所述外周面的上游侧端部连接，所述台阶部具有锐角形成面，所述锐角形成面随着朝向径向外侧而向上游侧延伸，以锐角与位于下游侧的所述外周面的所述上游侧端部连接。

根据本发明的第十一方案，旋转机械具备：旋转轴，其绕中心轴旋转；动叶，其具有以从所述旋转轴朝向径向外侧延伸的方式设置的动叶主体及设于所述动叶主体的径向外侧的护罩；壳体，其配置于所述护罩的径向外侧，工作流体在所述壳体的径向内侧沿着所述中心轴方向而从上游侧向下游侧流动；以及密封鳍片，沿所述中心轴方向隔开间隔地设有多个所述密封鳍片，多个所述密封鳍片分别从所述护罩朝向径向外侧突出，所述壳体具有：内周面，以径向位置从所述上游侧朝向下游侧而阶梯式地位于径向外侧的方式设有多个所述内周面，并且多个所述内周面分别在径向外侧与多个所述密封鳍片的至少一个隔开间隔地对置，并沿所述中心轴延伸；以及台阶部，其将位于上游侧的所述内周面的下游侧端部和位于下游侧的所述内周面的上游侧端部连接，所述台阶部具有锐角形成面，所述锐角形成面随着朝向径向内侧而向上游侧延伸，并以锐角与位于下游侧的所述内周面的所述上游侧端部连接。

根据本发明的第十二方案，旋转机械具备：旋转轴，其绕中心轴旋转；动叶，其具有以从所述旋转轴朝向径向外侧延伸的方式设置的动叶主体及设于所述动叶主体的径向外侧的护罩；壳体，其配置于所述护罩的径向外侧，工作流体在所述壳体的径向内侧沿着所述中心轴方向而从上游侧向下游侧流动；静叶，其具有以从所述壳体朝向径向内侧延伸的方式设置的静叶主体及设于所述静叶主体的径向内侧的静叶护罩；以及静叶密封鳍片，沿所述中心轴方向隔开间隔地设有多个所述静叶密封鳍片，多个所述静叶密封鳍片分别从所述静叶护罩朝向径向内侧突出，所述旋转轴具有：外周面，以径向位置从所述上游侧朝向所述下游侧而阶梯式地位于径向外侧的方式设有多个所述外周面，并且多个所述外周面分别在径向内侧与多个所述静叶密封鳍片的至少一个隔开间隔地对置，并沿所述中心轴延伸；以及台阶部，其将位于所述上游侧的所述外周面的下游侧端部和位于所述下游侧的所述外周面的上游侧端部连接，所述台阶部具有锐角形成面，所述锐角形成面随着朝向径向外侧而向所述上游侧延伸，并以锐角与位于所述下游侧的所述外周面的所述上游侧端部连接。

发明效果

根据本发明涉及的动叶、转子单元及旋转机械，能够抑制穿过微小间隙流出的泄漏流体，能够抑制性能降低。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式涉及的蒸汽轮机的概略构成剖视图。

图2是表示本发明的第一实施方式涉及的蒸汽轮机中的动叶的构成的图，是表示图1中的要部I的放大剖视图。

图3是表示本发明的第一实施方式的变形例涉及的蒸汽轮机的动叶的构成的放大剖视图。

图4是表示本发明的第二实施方式涉及的蒸汽轮机的动叶的构成的放大剖视图。

图5是表示本发明的第二实施方式的变形例涉及的蒸汽轮机的动叶的构成的放大剖视图。

图6是表示本发明的第三实施方式涉及的蒸汽轮机的动叶的构成的放大剖视图。

图7是表示本发明的第四实施方式涉及的蒸汽轮机的静叶的构成的放大剖视图，是表示图1中的要部J的放大剖视图。

图8是表示本发明的各实施方式的第一变形例涉及的蒸汽轮机的静叶的构成的放大剖视图。

图9是表示本发明的各实施方式的第二变形例涉及的蒸汽轮机的静叶的构成的放大剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式涉及的蒸汽轮机(旋转机械)。(第一实施方式)

图1是表示本发明的实施方式涉及的蒸汽轮机的概略构成剖视图。

如图1所示，蒸汽轮机(旋转机械)1的主要构成包括壳体10、调整阀20、旋转轴30、静叶40和动叶50。需要说明的是，动叶50经由未图示的盘状件而固定于旋转轴30。为了方便起见，将该一体构成物称为转子单元。

壳体10的内部空间被气密地密封，且其径向内侧成为供蒸汽(工作流体)S沿着中心轴方向而从上游侧向下游侧流动的流路。在该壳体10的内壁面牢固地固定有供旋转轴30插通的环状的分隔板外圈11。

调整阀20对流入壳体10的蒸汽S的量和压力进行调整。在壳体10的内部安装有多个调整阀20。各调整阀20具备供蒸汽S从未图示的锅炉流入的调整阀室21、阀芯22和阀座23。调整阀20通过在使阀芯22离开阀座23时将蒸汽流路打开，从而使蒸汽S经由蒸汽室24流入壳体10的内部空间。

旋转轴30具备轴主体31、和从该轴主体31的外周沿旋转轴径向(以下，简称为径向)延伸出的多个盘状件32。旋转轴30以能够绕其中心轴旋转的方式被轴承部60支承。轴承部60具备轴颈轴承装置61和推力轴承装置62。

该旋转轴30向未图示的发电机等机械传递旋转能。

静叶40以围绕旋转轴30的方式呈放射状配置多个而构成环状静叶组。

各静叶40具有静叶主体42和毂部护罩41。静叶主体42以从固定于壳体10的分隔板外圈11朝向径向内侧延伸的方式设置。毂部护罩41设置于静叶主体42的径向内侧。毂部护罩41呈环状，将构成环状静叶组的多个静叶40的静叶主体42连结。在毂部护罩41的径向内侧，旋转轴30插通于壳体10，毂部护罩41以相对于旋转轴30在径向隔开间隙的方式配设。

由所述多个静叶40形成的环状静叶组在轴向上隔开间隔地形成六组，将蒸汽S的压力能转换为动能，并向与下游侧相邻的动叶50一侧引导。

动叶50设于各环状静叶组的下游侧。动叶50呈放射状配置多个而构成环状动叶组。

各动叶50具有动叶主体52和尖端护罩(护罩)51A。动叶主体52以从旋转轴30所具有的盘状件32朝向径向外侧延伸的方式设置。尖端护罩51A设于动叶主体52的径向外侧。

图2是表示图1中的要部I的放大剖视图。

如图2所示，作为动叶50的顶端部的尖端护罩51A在壳体10的径向上与分隔板外圈11隔着间隙K地对置配置。

尖端护罩51A在径向外侧具有护罩外周面(外周面)53A、53B、53C和台阶部54D、54E。

护罩外周面53A、53B、53C分别形成为沿着旋转轴30的中心轴而与中心轴平行地延伸。护罩外周面53A、53B、53C被设置成其径向位置从上游侧的护罩外周面53A朝向下游侧的护罩外周面53C而阶梯式地位于径向外侧。即，所述护罩外周面53A、53B、53C被设置成，从动叶主体52向径向外侧的突出高度随着从旋转轴30的轴方向的上游侧(图2中的左侧)朝向下游侧(图2中的右侧)而逐渐阶梯式地变高。

台阶部54D将位于其上游侧的护罩外周面53A的下游侧端部53q和位于下游侧的护罩外周面53B的上游侧端部53p连接。台阶部54E将位于其上游侧的护罩外周面53B的下游侧端部53q和位于下游侧的护罩外周面53C的上游侧端部53p连接。

台阶部54D、54E具有锐角形成面55D、55E和内周引导面57D、57E。

锐角形成面55D、55E由随着朝向径向外侧而向上游侧延伸的截面圆弧状的弯曲面形成。锐角形成面55D、55E以锐角θ1而与位于下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p连接。关于锐角θ1，更详细而言是经过上游侧端部53p的锐角形成面55D、55E的切线与护罩外周面53B、53C所成的夹角。

由此，在锐角形成面55D、55E与位于其下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p的交叉部，形成尖锐成锐角θ1的锐角顶端部56B、56C。

内周引导面57D、57E形成于锐角形成面55D、55E的径向内侧。内周引导面57D、57E由随着从位于上游侧的护罩外周面53A、53B的下游侧端部53q朝向径向外侧而向下游侧延伸的截面圆弧状的弯曲面形成。

在此，锐角形成面55D、55E和内周引导面57D、57E以相同曲率半径连续地形成。

此外，锐角形成面55D、55E和内周引导面57D、57E的连接部、与上游侧的护罩外周面53A、53B之间在径向上的间隔L1、L2大于上游侧的护罩外周面53A、53B与后述的密封鳍片15A、15B之间的微小间隙H1、H2的尺寸。由此，锐角形成面55D、55E形成于比同位于上游侧的护罩外周面53A、53B对置的密封鳍片15A、15B的顶端部靠径向外侧的位置。

在分隔板外圈11，在径向上与尖端护罩51A对置的部位形成有环状槽111。环状槽111具有三个环状的凹部111A、111B、111C，所述凹部111A、111B、111C以与尖端护罩51A的三个护罩外周面53A、53B、53C对应的方式，从上游侧向下游侧而通过台阶逐渐扩径。环状槽111还在最下游侧具有比第三级的凹部111C进一步缩径的第四级的凹部111D。

在此，在位于第一级的凹部111A与第二级的凹部111B的边界处的端缘部(边缘部)112A设有密封鳍片15A。在位于第二级的凹部111B与第三级的凹部111C的边界处的端缘部112B设有密封鳍片15B。在位于第三级的凹部111C与第四级的凹部111D的边界处的端缘部112C设有密封鳍片15C。所述密封鳍片15A、15B、15C分别朝向尖端护罩51A而向径向内侧延伸出。在本实施方式中，密封鳍片15A、15B、15C以与护罩外周面53A、53B、53C一一对应的方式设置。由此，护罩外周面53A、53B、53C分别在径向上与多个密封鳍片15A、15B、15C中的至少一个对置。

各密封鳍片15A、15B、15C以在与分别对应的护罩外周面53A、53B、53C之间具有微小间隙H1、H2、H3的方式在径向上与其分别对置。关于所述微小间隙H1、H2、H3的径向的各尺寸，在考虑到壳体10、动叶50的热伸长量、动叶50的离心伸长量等的基础上，在密封鳍片与护罩外周面二者不发生接触的安全范围内设定为最小值。

在此，密封鳍片15A、15B、15C与护罩外周面53A、53B、53C的微小间隙H1、H2、H3可以全部为相同尺寸，自不用说，根据需要也可以使它们互不相同。

在这种结构的基础上，在尖端护罩51A与分隔板外圈11之间，在各护罩外周面53A、53B、53C与同它们对应的环状槽111的三个凹部111A、111B、111C之间形成有空腔C1～C3。

进一步详细而言，形成于最上游侧、与第一级的护罩外周面53A对应的第一空腔C1处于与第一级的护罩外周面53A对应的密封鳍片15A和第一级的凹部111A的上游侧的内壁面113A之间、且形成于尖端护罩51A与分隔板外圈11之间。

此外，与第二级的护罩外周面53B对应的第二空腔C2处于与第二级的护罩外周面53B对应的密封鳍片15B和第二级的凹部111B的上游侧的内壁面113B、及设于端缘部112A的密封鳍片15A之间，且形成于尖端护罩51A与分隔板外圈11之间。

而且，与第三级的护罩外周面53C对应的第三空腔C3处于与第三级的护罩外周面53C对应的密封鳍片15C及设有密封鳍片15C的第三级的凹部111C的下游侧的内壁面113C、与第三级的凹部111C的上游侧的内壁面113D及设于端缘部112B的护罩外周面53B之间，且形成于尖端护罩51A与分隔板外圈11之间。

(蒸汽轮机的动作)

接着，说明蒸汽轮机1的动作。

首先，使调整阀20(参照图1)为打开状态，则蒸汽S从图示的锅炉流入壳体10的内部空间。

流入到壳体10的内部空间的蒸汽S依次通过各级的环状静叶组和环状动叶组。此时，压力能通过静叶40被转换为动能。经过静叶40的蒸汽S中的大部分流入构成同一级的动叶50之间。蒸汽S的动能通过动叶50而被转换为旋转能，对旋转轴30施加旋转。另一方面，蒸汽S中的一部分(例如，百分之几)从静叶40流出后，流入环状槽111内，成为所谓的泄漏蒸汽。

在此，流入环状槽111内的蒸汽S首先流入第一空腔C1，与尖端护罩51A的上游侧端面51f碰撞，而欲返向上游侧，生成逆时针绕回的主旋涡Y1。

此时，在上游侧端面51f的径向外侧的端部，由于一部分气流从主旋涡Y1(主流)脱离，从而以向与该主旋涡Y1相反的方向、在本例中为图2的纸面上方看顺时针方向绕回的方式生成脱离旋涡Y2。

这样的脱离旋涡Y2发挥使穿过密封鳍片15A与护罩外周面53A之间的微小间隙H1流出的泄漏流体(漏喷流)减少的缩流效果。

即，若形成脱离旋涡Y2，则在该脱离旋涡Y2，在密封鳍片15A的轴方向上游侧产生了速度矢量朝向径向内侧的下降流。该下降流具有在将到微小间隙H1之前朝向径向内侧的惯性力，因此发挥使穿过微小间隙H1流出的气流向径向内侧收缩的效果(缩流效果)，泄漏流量变小。

接着，通过了微小间隙H1的蒸汽S流入第二空腔C2，与台阶部54D碰撞而欲返向上游侧，生成主旋涡Y1。而且，在台阶部54D的锐角形成面55D与位于下游侧的护罩外周面53B的上游侧端部53p的交叉部，由于一部分气流从主旋涡Y1脱离，因此以向与该主旋涡Y1相反的方向绕回的方式，生成脱离旋涡Y2。

进而，通过了微小间隙H2的蒸汽S流入第三空腔C3，与台阶部54E碰撞，进而生成欲返向上游侧地绕回的主旋涡Y1。在台阶部54E的锐角形成面55E与位于下游侧的护罩外周面53C的上游侧端部53p的交叉部，由于一部分气流从主旋涡Y1脱离，因此以向与该主旋涡Y1相反的方向绕回的方式，生成脱离旋涡Y2。

在第二空腔C2、第三空腔C3产生的脱离旋涡Y2，发挥减少穿过密封鳍片15B、15C与护罩外周面53B、53C之间的微小间隙H2、H3流出的泄漏流体的缩流效果。即，若形成脱离旋涡Y2，则该脱离旋涡Y2在密封鳍片15A顶端的轴方向上游侧产生速度矢量朝向径向内侧的下降流。该下降流在将到微小间隙H2、H3之前具有朝向径向内侧的惯性力，因此对穿过微小间隙H2、H3流出的气流发挥向径向内侧收缩的效果(缩流效果)，泄漏流量变小。

因而，根据上述的实施方式，通过了护罩外周面53A、53B与密封鳍片15A、15B的微小间隙H1、H2的蒸汽S的一部分在形成于台阶部54D、54E的锐角形成面55D、55E与位于其下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p的交叉部脱离而生成脱离旋涡Y2。锐角形成面55D、55E相对于台阶部54D、54E而言，与位于下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p以锐角θ1连接，因此能够稳定地生成脱离旋涡Y2。

结果，能够抑制穿过微小间隙H1、H2流出的蒸汽S的泄漏流体，抑制蒸汽轮机1的性能降低。

此外，由于在锐角形成面55D、55E与位于其下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p的交叉部形成有尖锐地呈锐角θ1的锐角顶端部56B、56C，因此能够促进脱离，能够稳定地生成脱离旋涡Y2。

此外，锐角形成面55D、55E形成在比与位于上游侧的护罩外周面53A、53B对置的密封鳍片15A、15B的顶端部靠径向外侧的位置。根据这样的构成，通过了上游侧的护罩外周面53A、53B与密封鳍片15A、15B的微小间隙H1、H2的蒸汽S沿着锐角形成面55D、55E流动，流动方向向上游侧转向，结果能够抑制返回微小间隙H1、H2侧。由此，能够高效率地将蒸汽S朝向下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p与锐角形成面55D、55E的交叉部分引导，能够有助于脱离旋涡Y2的稳定生成。

此外，台阶部54D、54E在锐角形成面55D、55E的径向内侧具有随着从位于上游侧的护罩外周面53A、53B的下游侧端部53q朝向径向外侧而向下游侧延伸的内周引导面57D、57E。通过这样构成，能够高效率地将通过了上游侧的护罩外周面53A、53B与密封鳍片15A、15B的微小间隙H1、H2的蒸汽S从内周引导面57D、57E向径向外侧的锐角形成面55D、55E引导。

(第一实施方式的变形例)

需要说明的是，在上述第一实施方式中，动叶50的尖端护罩51A中，在台阶部54D、54E的锐角形成面55D、55E的径向内侧，设置了由具有与锐角形成面55D、55E相同曲率半径的弯曲面形成的内周引导面57D、57E，但不限于此。

内周引导面57D、57E可以做成为随着从位于上游侧的护罩外周面53A、53B的下游侧端部53q朝向径向外侧而向下游侧延伸的锥状的倾斜面。

图3是表示本发明的第一实施方式的变形例涉及的蒸汽轮机的动叶的构成的放大剖视图。

如该图3所示，动叶50的尖端护罩(护罩)51B中，可以在台阶部54D、54E的锐角形成面55D、55E的径向内侧形成平面状的内周引导面57F、57G，内周引导面57F、57G从位于上游侧的护罩外周面53A、53B的下游侧端部53q、与护罩外周面53A、53B(或旋转轴30的中心轴)正交地向径向外侧延伸。

(第二实施方式)

接着，说明本发明涉及的旋转机械的第二实施方式。在以下说明的第二实施方式中，仅台阶部54H、54J的构成与第一实施方式不同，因此对于与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记来说明，省略重复说明。

图4是表示本发明的第二实施方式涉及的蒸汽轮机的动叶的构成的放大剖视图。

如图4所示，在该实施方式中的蒸汽轮机1中，作为动叶50的顶端部的尖端护罩(护罩)51C在径向外侧具有护罩外周面53A、53B、53C和台阶部54H、54J。

台阶部54H将位于其上游侧的护罩外周面53A的下游侧端部53q与位于下游侧的护罩外周面53B的上游侧端部53p连接。台阶部54J将位于其上游侧的护罩外周面53B的下游侧端部53q和位于下游侧的护罩外周面53C的上游侧端部53p连接。

台阶部54H、54J具有锐角形成面55H、55J和内周引导面57H、57J。

锐角形成面55H、55J由随着朝向径向外侧而向上游侧延伸的平面状的倾斜面形成。锐角形成面55H、55J以锐角θ2与位于下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p连接。由此，在锐角形成面55H、55J与位于下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p的交叉部形成有尖锐成锐角θ2的锐角顶端部56H、56J。

内周引导面57H、57J形成于锐角形成面55H、55J的径向内侧。内周引导面57H、57J由随着从位于上游侧的护罩外周面53A、53B的下游侧端部53q朝向径向外侧而向下游侧延伸的平面状的倾斜面形成。

在此，锐角形成面55H、55J和内周引导面57H、57J的连接部与上游侧的护罩外周面53A、53B在径向上的间隔L3、L4，大于上游侧的护罩外周面53A、53B与后述的密封鳍片15A、15B的微小间隙H1、H2。由此，锐角形成面55H、55J形成在比与位于上游侧的护罩外周面53A、53B对置的密封鳍片15A、15B的顶端部靠径向外侧的位置。

根据上述的实施方式，与上述第一实施方式相同，锐角形成面55H、55J相对于台阶部54D、54E而言，与位于下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p以锐角θ2连接，因此能够稳定地生成脱离旋涡Y2。

结果，能够抑制穿过微小间隙H1、H2流出的蒸汽S的泄漏流体，抑制蒸汽轮机1的性能降低。

此外，锐角形成面55H、55J形成在比与位于上游侧的护罩外周面53A、53B对置的密封鳍片15A、15B的顶端部靠径向外侧的位置。根据这样的构成，通过了上游侧的护罩外周面53A、53B与密封鳍片15A、15B的微小间隙H1、H2的蒸汽S沿着锐角形成面55H、55J流动，结果能够抑制返回微小间隙H1、H2侧。由此，能够高效率地将蒸汽S朝向下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p与锐角形成面55H、55J的交叉部分引导，能够有助于脱离旋涡Y2的稳定生成。

此外，台阶部54D、54E在锐角形成面55H、55J的径向内侧具有随着从位于上游侧的护罩外周面53A、53B的下游侧端部53q朝向径向外侧而向下游侧延伸的内周引导面57H、57J。通过这样构成，能够高效率地将通过了上游侧的护罩外周面53A、53B与密封鳍片15A、15B的微小间隙H1、H2的蒸汽S从内周引导面57H、57J向径向外侧的锐角形成面55H、55J引导。

(第二实施方式的变形例)

需要说明的是，在上述第二实施方式中，动叶50的尖端护罩51B中，在台阶部54H、54J的锐角形成面55H、55J的径向内侧，设置了由倾斜面形成的内周引导面57H、57J，但不限于此。

图5是表示本发明的第二实施方式的变形例涉及的蒸汽轮机的动叶的构成的放大剖视图。

如该图5所示，动叶50的尖端护罩(护罩)51D中，可以在台阶部54H、54J的锐角形成面55H、55J的径向内侧形成平面状的内周引导面57F、57G，内周引导面57F、57G从位于上游侧的护罩外周面53A、53B的下游侧端部53q、与护罩外周面53A、53B(或旋转轴30的中心轴)正交地向径向外侧延伸。

(第三实施方式)

接着，说明本发明涉及的旋转机械的第三实施方式。在以下说明的第三实施方式中，仅设于尖端护罩(护罩)51E的台阶部54K、54L的构成与第一、第二实施方式不同，因此对于与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记来说明，省略重复说明。

图6是表示本发明的第三实施方式涉及的蒸汽轮机的动叶的构成的放大剖视图。

如图6所示，在该实施方式的蒸汽轮机1中，作为动叶50的顶端部的尖端护罩51E在径向外侧具有护罩外周面53A、53B、53C和台阶部54K、54L。

台阶部54K将位于其上游侧的护罩外周面53A的下游侧端部53q和位于下游侧的护罩外周面53B的上游侧端部53p连接。台阶部54L将位于其上游侧的护罩外周面53B的下游侧端部53q和位于下游侧的护罩外周面53C的上游侧端部53p连接。

台阶部54K、54L具有锐角形成面55K、55L和内周引导面57K、57L。

锐角形成面55K、55L由随着朝向径向外侧而向上游侧延伸的平面状的倾斜面形成。锐角形成面55K、55L以锐角θ3、θ4与位于下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p连接。由此，在锐角形成面55K、55L与位于下游侧的护罩外周面53B、53C的上游侧端部53p的交叉部形成尖锐成锐角θ3、θ4的锐角顶端部56K、56L。

在此，在位于第二空腔C2内的台阶部54K与位于第三空腔C3内的台阶部54L，锐角顶端部56K、56L的锐角θ3、θ4的大小彼此不同。由此，从锐角顶端部56K朝向径向外侧而向上游侧流出的蒸汽S的气流的出口角度θd1与从锐角顶端部56L朝向径向外侧而向上游侧流出的蒸汽S的气流F2的出口角度θd2的大小彼此不同。在此，出口角度θd1、θd2是沿着锐角形成面55K、55L流动、从锐角顶端部56K、56L朝向径向外侧而向上游侧流出的蒸汽S的气流与护罩外周面53B、53C之间的角度。

具体而言，蒸汽S的密度随着朝向下游侧而减小。在此，在微小间隙H1、H2为同一尺寸的情况下，越往下游侧，通过微小间隙H1、H2的蒸汽S(漏喷流)的流速越大。即，与通过了第一级的护罩外周面53A与密封鳍片15A的微小间隙H1的蒸汽S的流速相比，通过了第二级的护罩外周面53B与密封鳍片15B的微小间隙H2的蒸汽S的流速更大。

于是，在第三空腔C3内碰撞于台阶部54L的蒸汽S的朝向径向外侧的流动强于在第二空腔C2内碰撞于台阶部54K的蒸汽S的朝向径向外侧的流动。结果，在第三级的护罩外周面53C的径向外侧形成的脱离旋涡Y2的直径可能变得大于在第二级的护罩外周面53B的径向外侧形成的脱离旋涡Y2的直径。

因此，在本实施方式中，使从第三级的台阶部54L的锐角顶端部56L流出的蒸汽S的气流的出口角度θd2小于从第二级的台阶部54K的锐角顶端部56K流出的蒸汽S的气流的出口角度θd1。由此，使在第二级的护罩外周面53B的径向外侧形成的脱离旋涡Y2的直径与在第三级的护罩外周面53C的径向外侧形成的脱离旋涡Y2的直径为同等大小。这样能够谋求由脱离旋涡Y2产生的、抑制穿过微小间隙H1、H2流出的蒸汽S的泄漏流体的抑制效果的均等化。

需要说明的是，在上述第三实施方式，将台阶部54K、54L用由与上述第二实施方式同样的倾斜面形成的锐角形成面55K、55L、内周引导面57K、57L形成，但不限于此。对于上述第一实施方式及其变形例、上述第二实施方式的变形例所示的构成，均可适用与上述第三实施方式同样的构成。

(第四实施方式)

接着，说明本发明涉及的旋转机械的第四实施方式。在以下说明的第四实施方式中，仅在静叶40具备具有静叶锐角形成面45D、45E的静叶台阶部44D、44E这一构成不同，因此对于与第一实施方式相同的部分标注同一附图标记来说明，省略重复说明。

图7是表示图1中的要部J的放大剖视图。

如图7所示，蒸汽轮机1的静叶40B具有静叶主体42和毂部护罩(静叶护罩)41B。毂部护罩41B设于静叶主体42的径向内侧。毂部护罩41B呈环状，将构成环状静叶组的多个静叶40B的静叶主体42连结。在毂部护罩41B的径向内侧，旋转轴30插通于壳体10，毂部护罩41B以相对于旋转轴30在径向隔开间隙的方式配设。

毂部护罩41B在径向内侧具有护罩内周面43A、43B、43C和静叶台阶部44D、44E。

护罩内周面43A、43B、43C分别形成为沿着旋转轴30的中心轴而与中心轴平行地延伸。护罩内周面43A、43B、43C被设置成其径向位置从上游侧的护罩内周面43A朝向下游侧的护罩内周面43C而阶梯式地位于径向内侧。即，所述护罩内周面43A、43B、43C被设置，从静叶主体42向径向内侧的突出尺寸，随着从旋转轴30的轴方向的上游侧(图7中的左侧)朝向下游侧(图7中的右侧)而逐渐阶梯式地变高。

静叶台阶部44D将位于其上游侧的护罩内周面43A的下游侧端部43q和位于下游侧的护罩内周面43B的上游侧端部43p连接。静叶台阶部44E将位于其上游侧的护罩内周面43B的下游侧端部43q和位于下游侧的护罩内周面43C的上游侧端部43p连接。

静叶台阶部44D、44E具有静叶锐角形成面45D、45E和静叶内周引导面47D、47E。

静叶锐角形成面45D、45E由随着朝向径向内侧而向上游侧延伸的截面圆弧状的弯曲面形成。静叶锐角形成面45D、45E以锐角θ11与位于下游侧的护罩内周面43B、43C的上游侧端部43p连接。关于锐角θ11，更详细而言是经过上游侧端部43p的静叶锐角形成面45D、45E的切线与护罩外周面53B、53C所成的夹角。

由此，在静叶锐角形成面45D、45E与位于下游侧的护罩内周面43B、43C的上游侧端部43p的交叉部，形成尖锐成锐角θ11的静叶锐角顶端部46D、46E。

静叶内周引导面47D、47E形成于静叶锐角形成面45D、45E的径向外侧。静叶内周引导面47D、47E由随着从位于上游侧的护罩内周面43A、43B的下游侧端部43q朝向径向内侧而向下游侧延伸的截面圆弧状的弯曲面形成。

在此，静叶锐角形成面45D、45E和静叶内周引导面47D、47E的连接部、与上游侧的护罩内周面43A、43B的径向上的间隔L11、L12，大于上游侧的护罩内周面43A、43B与后述的静叶密封鳍片16A、16B的微小间隙H11、H12。由此，静叶锐角形成面45D、45E形成在比与位于上游侧的护罩内周面43A、43B对置的静叶密封鳍片16A、16B的顶端部靠径向内侧的位置。

在轴主体31的与毂部护罩41B在径向上对置的部位形成有环状槽311。环状槽311具有三个环状的凹部311A、311B、311C，凹部311A、311B、311C以与毂部护罩41B的三个护罩内周面43A、43B、43C对应的方式、从上游侧朝向下游侧而通过台阶逐渐被缩径。环状槽311还在最下游侧具有比第三级的凹部311C缩径的第四级的凹部311D。

在此，在位于第一级的凹部311A与第二级的凹部311B的边界处的端缘部(边缘部)312A设有静叶密封鳍片16A。在位于第二级的凹部311B与第三级的凹部311C的边界处的端缘部312B设有静叶密封鳍片16B。在位于第三级的凹部311C与第四级的凹部311D的边界处的端缘部312C设有静叶密封鳍片16C。所述静叶密封鳍片16A、16B、16C分别朝向毂部护罩41B而向径向外侧延伸出。在本实施方式中，静叶密封鳍片16A、16B、16C以与护罩内周面43A、43B、43C一一对应的方式设置。由此，护罩内周面43A、43B、43C分别在径向上与多个静叶密封鳍片16A、16B、16C中的至少一个对置。

各静叶密封鳍片16A、16B、16C以在与分别对应的护罩内周面43A、43B、43C之间具有微小间隙H11、H12、H13的方式在径向上与其分别对置。关于所述微小间隙H11、H12、H13的各尺寸，在考虑到壳体10、动叶50的热伸长量、动叶50的离心伸长量等的基础上，在静叶密封鳍片与护罩内周面二者不发生接触的安全范围内设定为最小值。

在此，静叶密封鳍片16A、16B、16C与护罩内周面43A、43B、43C的微小间隙H11、H12、H13可以全部为相同尺寸，自不用说，根据需要也可以使其互不相同。

在这种结构的基础上，在毂部护罩41B侧与轴主体31之间，在各护罩内周面43A、43B、43C与同它们对应的环状槽311的三个凹部311A、311B、311C之间形成有空腔C11～C13。

在这样的构成中，当使蒸汽轮机1的调整阀20(参照图1)为打开状态时，蒸汽S从未图示的锅炉流入壳体10的内部空间。蒸汽S中的一部分(例如，百分之几)流入环状槽311内，成为所谓的泄漏蒸汽。

在此，流入环状槽311内的蒸汽S首先流入第一空腔C11，与毂部护罩41B的上游侧端面41f碰撞，生成欲返向上游侧绕回的主旋涡Y11。

此时，在上游侧端面41f的径向内侧的端部，由于一部分气流从主旋涡Y11脱离，从而以向与该主旋涡Y11相反的方向绕回的方式生成脱离旋涡Y12。

这样的脱离旋涡Y12发挥使穿过静叶密封鳍片16A与护罩内周面43A之间的微小间隙H11流出的泄漏流体减少的缩流效果。

即，若形成脱离旋涡Y12，则在该脱离旋涡Y12，在静叶密封鳍片16A顶端的轴方向上游侧产生了速度矢量朝向径向外侧的下降流(也称为上升流)。该下降流具有在将到微小间隙H11之前朝向径向外侧的惯性力，因此发挥使穿过微小间隙H11流出的气流向径向外侧收缩的效果(缩流效果)，泄漏流量变小。

接着，通过了微小间隙H11的蒸汽S流入第二空腔C12，与静叶台阶部44D碰撞而欲返向上游侧，生成主旋涡Y11。进而，在静叶台阶部44D的静叶锐角形成面45D与位于下游侧的护罩内周面43B的上游侧端部43p的交叉部，由于一部分气流从主旋涡Y11脱离，因此生成向与该主旋涡Y11相反的方向绕回的脱离旋涡Y12。

进而，通过了微小间隙H12的蒸汽S流入第三空腔C13，与静叶台阶部44E碰撞，进而生成欲返向上游侧绕回的主旋涡Y11。在静叶台阶部44E的静叶锐角形成面45E与位于下游侧的护罩内周面43C的上游侧端部43p的交叉部，由于一部分气流从主旋涡Y11脱离，因此生成向与该主旋涡Y11相反的方向绕回的脱离旋涡Y12。

在第二空腔C12、第三空腔C13产生的脱离旋涡Y12，发挥使穿过静叶密封鳍片16B、16C与护罩内周面43B、43C之间的微小间隙H12、H13流出的泄漏流体减少的缩流效果。即，若形成脱离旋涡Y12，则该脱离旋涡Y12在静叶密封鳍片16B、16C顶端的轴方向上游侧产生速度矢量朝向径向外侧的下降流。该下降流在将到微小间隙H12、H13之前具有朝向径向外侧的惯性力，因此对穿过微小间隙H12、H13流出的气流发挥向径向外侧收缩的效果(缩流效果)，泄漏流量变小。

因而，根据上述的实施方式，设于静叶40的毂部护罩41的静叶台阶部44D、44E具备静叶锐角形成面45D、45E。静叶锐角形成面45D、45E相对于静叶台阶部44D、44E而以锐角与位于下游侧的护罩内周面43A、43B、43C的上游侧端部43p连接，因此能够促进脱离，稳定地生成脱离旋涡Y12。结果，能够抑制穿过微小间隙H11、H12流出的泄漏流体，抑制蒸汽轮机1的性能降低。

需要说明的是，本发明不限于上述的实施方式，包括在不脱离本发明的要旨的范围内对上述实施方式加以各种变更的方式。即，在实施方式中举出的具体的形状、构成等不过是一例，可以适当变更。

例如，在上述的实施方式、变形例中，在最终级的动叶50、静叶40应用了本发明，但对于其他级的动叶50、静叶40也可以应用本发明。

例如，可以采用图8所示的构成。

即，与第一实施方式同样，在动叶50的尖端护罩51A，护罩外周面53A、53B、53C以从动叶主体52向径向外侧的突出高度随着从旋转轴30的轴方向的上游侧(图8中的左侧)朝向下游侧(图8中的右侧)而逐渐阶梯式地变高的方式配设。

此外，在静叶40B的毂部护罩41B，护罩内周面43A、43B、43C以从静叶主体42向径向内侧的突出尺寸随着从旋转轴30的轴方向的上游侧(图8中的左侧)朝向下游侧(图8中的右侧)而逐渐阶梯式地变小的方式配设。

并且，第三级的凹部311C位于比第四级的凹部311D靠径向内侧的位置。此外，第一级的凹部311A的底面配置在与第二级的凹部311B的底面相同的径向位置。

另外，也可以采用图9所示的构成。

即，动叶50的尖端护罩51F具有台阶部54M。通过该台阶部54M，动叶50B以从动叶主体52向径向外侧的突出高度随着从旋转轴30的轴方向的上游侧(图9中的左侧)朝向下游侧(图9中的右侧)而逐渐阶梯式地变低的方式配设。并且，密封鳍片15A设置于尖端护罩51F的上游侧的端部的位置。此外，密封鳍片15B设置在形成台阶部54M、且朝向下游侧的引导面54Ma的位置。而且，密封鳍片15C设置于尖端护罩51F的下游侧的端部的位置。密封鳍片15A、15B、15C从尖端护罩51F向径向外侧突出。

此外，分隔板外圈11在与尖端护罩51F在径向上对置的部位具有台阶部54D、54E。通过所述台阶部54D、54E，分隔板外圈11的径向位置，随着从旋转轴30的轴方向的上游侧朝向下游侧而逐渐呈阶梯式地位于径向内侧。

进而在图9中，静叶40C的毂部护罩41C具有静叶台阶部44F。通过该静叶台阶部44F，静叶40C以从静叶主体42向径向内侧的突出高度随着从旋转轴30的轴方向的上游侧朝向下游侧而逐渐阶梯式变低的方式配设。并且密封鳍片16A设于毂部护罩41C的上游侧的端部的位置。此外，密封鳍片16B设于形成静叶台阶部44F并朝向下游侧的引导面44Fa的位置。而且，密封鳍片16C设于毂部护罩41C的下游侧的端部的位置。密封鳍片16A、16B、16C从毂部护罩41C向径向内侧突出。

此外，轴主体31在与毂部护罩41C在径向上对置的部位具有台阶部44D、44E。通过所述台阶部44D、44E，轴主体31的外周面的径向的位置，随着从旋转轴30的轴方向的上游侧朝向下游侧而逐渐呈阶梯式地位于径向内侧。

此外，在上述的实施方式中，对冷凝式蒸汽轮机应用了本发明，但也可以在其他型式的蒸汽轮机、例如二级抽汽轮机、抽汽轮机、混汽轮机等涡轮机型式应用本发明。

而且，在上述的实施方式中，在蒸汽轮机1应用了本发明，但对于燃气轮也可以应用本发明，而且对于具有旋转叶片的所有机械均可应用本发明。

产业上的可利用性

根据本发明涉及的动叶、转子单元及旋转机械，能够抑制穿过微小间隙流出的泄漏流体、抑制性能降低。

附图标记说明

1 蒸汽轮机(旋转机械)

10 壳体

11 分隔板外圈

15A、15B、15C 密封鳍片

16A、16B、16C 静叶密封鳍片

20 调整阀

21 调整阀室

22 阀芯

23 阀座

24 蒸汽室

30 旋转轴

31 轴主体

32 盘状件

40、40B、40C 静叶

41、41B、41C 毂部护罩(静叶护罩)

41f 上游侧端面

42 静叶主体

43A、43B、43C 护罩内周面

43p 上游侧端部

43q 下游侧端部

44D、44E、44F 静叶台阶部

44Fa 引导面

45D、45E 静叶锐角形成面

46 静叶锐角顶端部

47D、47E 静叶内周引导面

50、50B 动叶

51A～51F 尖端护罩(护罩)

51f 上游侧端面

52 动叶主体

53A、53B、53C 护罩外周面(外周面)

53p 上游侧端部

53q 下游侧端部

54D、54E，54H、54J、54K、54L、54M 台阶部

54Ma 引导面

55D、55E、55H、55J、55K、55L 锐角形成面

56B、56C、56H、56J、56K、56L 锐角顶端部

57D、57E、57F、57G、57H、57J、57K、57L 内周引导面

60 轴承部

61 轴颈轴承装置

62 推力轴承装置

111 环状槽

111A、111B、111C、111D 凹部

112A、112B、112C 端缘部

113A、113B、113C、113D 内壁面

311 环状槽

311A、311B、311C、311D 凹部

312B、312C 端缘部

C1、C2、C3、C11、C12、C13 空腔

H1、H2、H3、H11、H12、H13 微小间隙

K 间隙

S 蒸汽

Y1、Y11 主旋涡

Y12、Y2 脱离旋涡

θ1、θ2、θ3、θ4、θ11 锐角

θd1、θd2 出口角度。

Claims (11)

1.一种动叶，其具有以从旋转机械的旋转轴朝向径向外侧延伸的方式设置的动叶主体及设于所述动叶主体的径向外侧的护罩，其中，

所述护罩具有：

外周面，以从工作流体的上游侧朝向下游侧而阶梯式地位于径向外侧的方式设置多个所述外周面，所述工作流体沿着所述旋转轴的中心轴方向流动；

台阶部，其将位于所述上游侧的所述外周面的下游侧端部和位于所述下游侧的所述外周面的上游侧端部连接，

所述台阶部具有锐角形成面，所述锐角形成面随着朝向径向外侧而向所述上游侧延伸，且以锐角与位于所述下游侧的所述外周面的所述上游侧端部连接，

多个所述外周面与所述锐角形成面之间的所述锐角的角度随着从所述上游侧的所述外周面朝向所述下游侧的所述外周面而变大。

2.根据权利要求1所述的动叶，其中，

在所述锐角形成面与位于所述下游侧的所述外周面的所述上游侧端部的交叉部，形成有尖锐成锐角的锐角顶端部。

3.根据权利要求1或2所述的动叶，其中，

所述台阶部在所述锐角形成面的径向内侧具有内周引导面，所述内周引导面随着从位于所述上游侧的所述外周面的所述下游侧端部朝向径向外侧而向所述下游侧延伸。

4.一种转子单元，其具备权利要求1～3中任一项所述的动叶以及所述旋转轴。

5.一种旋转机械，其具备：

权利要求4所述的转子单元；

壳体，其配置于所述护罩的径向外侧，工作流体在所述壳体的径向内侧沿着所述中心轴方向而从上游侧向下游侧流动；以及

密封鳍片，沿着所述中心轴方向隔开间隔地设置多个所述密封鳍片，多个所述密封鳍片分别从所述壳体朝向径向内侧突出。

6.根据权利要求5所述的旋转机械，其中，

所述锐角形成面形成在比与位于所述上游侧的所述外周面对置的所述密封鳍片的顶端部靠径向外侧的位置。

7.根据权利要求5或6所述的旋转机械，其中，

所述锐角形成面将通过了所述上游侧的所述外周面与所述密封鳍片的间隙的工作流体向径向外侧引导，并在所述锐角形成面与位于所述下游侧的所述外周面的所述上游侧端部的交叉部，使被引导到径向外侧的所述工作流体的一部分从所述工作流体的主流脱离而生成脱离旋涡。

8.一种旋转机械，其具备：

旋转轴，其绕中心轴旋转；

动叶，其具有以从所述旋转轴朝向径向外侧延伸的方式设置的动叶主体及设于所述动叶主体的径向外侧的护罩；

壳体，其配置于所述护罩的径向外侧，工作流体在所述壳体的径向内侧沿着所述中心轴方向而从上游侧向下游侧流动；

静叶，其具有以从所述壳体朝向径向内侧延伸的方式设置的静叶主体及设于所述静叶主体的径向内侧的静叶护罩；以及

静叶密封鳍片，沿所述中心轴方向隔开间隔地设有多个所述静叶密封鳍片，多个所述静叶密封鳍片分别从所述旋转轴的外周面朝向径向外侧突出，

所述静叶护罩具有：

护罩内周面，以径向位置从所述上游侧朝向所述下游侧而阶梯式地位于径向内侧的方式设有多个所述护罩内周面，并且多个所述护罩内周面分别在径向外侧与多个所述静叶密封鳍片的至少一个隔开间隔地对置，并沿所述中心轴延伸；以及

静叶台阶部，其将位于所述上游侧的所述护罩内周面的下游侧端部和位于所述下游侧的所述护罩内周面的上游侧端部连接，

所述静叶台阶部具有静叶锐角形成面，所述静叶锐角形成面随着朝向径向内侧而向所述上游侧延伸，并以锐角与位于所述下游侧的所述护罩内周面的所述上游侧端部连接，

多个所述护罩内周面与所述静叶锐角形成面之间的所述锐角的角度随着从所述上游侧的所述护罩内周面朝向所述下游侧的所述护罩内周面而变大。

9.根据权利要求8所述的旋转机械，其中，

所述旋转机械还具备密封鳍片，沿着所述中心轴方向隔开间隔地设有多个所述密封鳍片，多个所述密封鳍片分别从所述壳体朝向径向内侧突出，

所述动叶的所述护罩具有：

外周面，以径向位置从所述上游侧朝向下游侧而阶梯式地位于径向外侧的方式设有多个所述外周面，并且多个所述外周面分别在径向内侧与多个所述密封鳍片的至少一个隔开间隔地对置，并沿所述中心轴延伸；

台阶部，其将位于上游侧的所述外周面的下游侧端部与位于下游侧的所述外周面的上游侧端部连接，

所述台阶部具有锐角形成面，所述锐角形成面随着朝向径向外侧而向上游侧延伸，以锐角与位于下游侧的所述外周面的所述上游侧端部连接。

10.一种旋转机械，其具备：

旋转轴，其绕中心轴旋转；

动叶，其具有以从所述旋转轴朝向径向外侧延伸的方式设置的动叶主体及设于所述动叶主体的径向外侧的护罩；

壳体，其配置于所述护罩的径向外侧，工作流体在所述壳体的径向内侧沿着所述中心轴方向而从上游侧向下游侧流动；以及

密封鳍片，沿所述中心轴方向隔开间隔地设有多个所述密封鳍片，多个所述密封鳍片分别从所述护罩朝向径向外侧突出，

所述壳体具有：

内周面，以径向位置从所述上游侧朝向下游侧而阶梯式地位于径向内侧的方式设有多个所述内周面，并且多个所述内周面分别在径向外侧与多个所述密封鳍片的至少一个隔开间隔地对置，并沿所述中心轴延伸；以及

台阶部，其将位于上游侧的所述内周面的下游侧端部和位于下游侧的所述内周面的上游侧端部连接，

所述台阶部具有锐角形成面，所述锐角形成面随着朝向径向内侧而向上游侧延伸，并以锐角与位于下游侧的所述内周面的所述上游侧端部连接，

多个所述内周面与所述锐角形成面之间的所述锐角的角度随着从所述上游侧的所述内周面朝向所述下游侧的所述内周面而变大。

11.一种旋转机械，其具备：

旋转轴，其绕中心轴旋转；

动叶，其具有以从所述旋转轴朝向径向外侧延伸的方式设置的动叶主体及设于所述动叶主体的径向外侧的护罩；

壳体，其配置于所述护罩的径向外侧，工作流体在所述壳体的径向内侧沿着所述中心轴方向而从上游侧向下游侧流动；

静叶，其具有以从所述壳体朝向径向内侧延伸的方式设置的静叶主体及设于所述静叶主体的径向内侧的静叶护罩；以及

静叶密封鳍片，沿所述中心轴方向隔开间隔地设有多个所述静叶密封鳍片，多个所述静叶密封鳍片分别从所述静叶护罩朝向径向内侧突出，

所述旋转轴具有：

外周面，以径向位置从所述上游侧朝向所述下游侧而阶梯式地位于径向外侧的方式设有多个所述外周面，并且多个所述外周面分别在径向内侧与多个所述静叶密封鳍片的至少一个隔开间隔地对置，并沿所述中心轴延伸；以及

台阶部，其将位于所述上游侧的所述外周面的下游侧端部和位于所述下游侧的所述外周面的上游侧端部连接，

所述台阶部具有锐角形成面，所述锐角形成面随着朝向径向外侧而向所述上游侧延伸，并以锐角与位于所述下游侧的所述外周面的所述上游侧端部连接，

多个所述外周面与所述锐角形成面之间的所述锐角的角度随着从所述上游侧的所述外周面朝向所述下游侧的所述外周面而变大。

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