JP2016223426A - Flexible packing ring for turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タービン用のフレキシブルパッキンリングに係り、より詳しくは、蒸気タービンやガスタービンなどを始めとする、発電設備などのタービンの回動軸に設けられて、高温高圧のスチーム、空気、又はガスなどが漏出したり、外部の異物が流入したりすることを防ぐことができる、タービン用のフレキシブルパッキンリングに関する。 The present invention relates to a flexible packing ring for a turbine. More specifically, the present invention is provided on a rotating shaft of a turbine of a power generation facility such as a steam turbine or a gas turbine, and high temperature / high pressure steam, air, or The present invention relates to a flexible packing ring for a turbine that can prevent gas or the like from leaking out or an external foreign matter from flowing in.
タービンとは、一般的に、高速の流体が有する運動エネルギーを機械エネルギーに転換する装置のことをいい、主として流体のエネルギーを回転運動に切り換える。エネルギーを提供する流体の種類に応じてガスタービン、空気タービン、蒸気タービンなどに分類される。
この種のタービンは、回転子と固定子との間から漏出する流体によって効率が低下し、燃料コストが上昇するため、タービンには流体を密閉する技術が非常に重要である。
A turbine generally refers to a device that converts kinetic energy of a high-speed fluid into mechanical energy, and mainly switches fluid energy to rotational motion. It is classified into a gas turbine, an air turbine, a steam turbine, etc. according to the type of fluid that provides energy.
In this type of turbine, the efficiency is reduced by the fluid leaking from between the rotor and the stator, and the fuel cost is increased. Therefore, a technology for sealing the fluid is very important for the turbine.
下記の特許文献1乃至3は、いずれもタービン軸に設けられるシールリングに関するものであるが、これらには、軸の回転によってシールリングが摩耗して隙間が発生し、密閉力が低下するという問題がある。
この理由から、本発明者らは、下記の特許文献4を出願している。以下、特許文献4を従来の技術と称する。
The following Patent Documents 1 to 3 all relate to a seal ring provided on a turbine shaft. However, there is a problem that a seal ring is worn by rotation of the shaft, a gap is generated, and a sealing force is reduced. There is.
For this reason, the present inventors have applied for the following Patent Document 4. Hereinafter, Patent Document 4 is referred to as a conventional technique.
従来の技術4について簡略に説明する。同技術は、発電タービンのポンプシールの胴体に、板ばねによって付勢されて支持されるパッキンプレートを設けることによって、たとえポンプシールが摩耗しても隙間が発生しないようにして、スチームタービンの稼動時にポンプシールとローターとの間にスチームが漏出することを防止するものである。 Prior art 4 will be briefly described. This technology enables the operation of a steam turbine by providing a packing plate on the pump seal body of the power generation turbine, which is supported by being urged by a leaf spring, so that no gap is generated even if the pump seal is worn. Sometimes it prevents steam from leaking between the pump seal and the rotor.
しかしながら、従来の技術は、下記の問題を抱えていた。
まず、第一の問題点として、ポンプシールは、基本的に、タービンのローターに対する最適な動作性能が得られる形状に設計されるが、パッキンプレートが付設されたことによって、ポンプシールの形状が基本的な設計形状から変形されるため、最初の設計時に予測されたローターの動作性能が得られない場合がある。
たとえば、パッキンプレートとローターとの間の摩擦に過度な摩擦力及び摩擦熱が発生した場合、このような摩擦力は、ローターの回転性能を低下させ、摩擦熱は、ポンプシールの全体に伝わって熱的変形を引き起こし易いという問題がある。これによって、発電タービンの性能及びエネルギー効率が低下するという問題がある。
However, the conventional technology has the following problems.
First, as a first problem, the pump seal is basically designed in a shape that can obtain the optimum operating performance with respect to the turbine rotor. Since the design shape is changed, the rotor operation performance predicted at the time of the initial design may not be obtained.
For example, when excessive frictional force and frictional heat are generated in the friction between the packing plate and the rotor, such frictional force reduces the rotational performance of the rotor, and the frictional heat is transmitted to the entire pump seal. There is a problem that it is easy to cause thermal deformation. This has the problem that the performance and energy efficiency of the power generation turbine are reduced.
第二の問題点として、パッキンプレートが、円周方向への回転するのを防ぐため、ポンプシールの一方の面からピンが嵌入するように構成されるが、ポンプシールの側面にピンを嵌入するための孔を形成しなければならないため、回転方向と垂直の方向に形成される孔によってポンプシールの構造的な安定性が低下すると共に、ピンの一端がポンプシールの外部に露出するため、ローターの回動時の振動などによってピンが抜け落ちたり、隣り合う構成要素に悪影響を及ぼしたりするなどの問題が発生する。 As a second problem, in order to prevent the packing plate from rotating in the circumferential direction, the pin is inserted from one surface of the pump seal, but the pin is inserted into the side surface of the pump seal. Since the hole formed in the direction perpendicular to the rotation direction reduces the structural stability of the pump seal and exposes one end of the pin to the outside of the pump seal. Problems such as pins falling off due to vibrations during rotation, and adverse effects on adjacent components occur.
第三の問題点として、ピンがポンプシールの一方の側から嵌入されるという点、及びピンの嵌入のための孔を別途に加工しなければならないという点によって、パッキンプレートの重心が片側に偏らざるを得ず、これによって、ポンプシールの前面と後面とにおけるローターに対する動作特性が異なってくるという問題がある。 The third problem is that the center of gravity of the packing plate is biased to one side due to the fact that the pin is inserted from one side of the pump seal and that the hole for inserting the pin must be processed separately. Inevitably, this causes the problem that the operating characteristics of the pump seal with respect to the rotor on the front and rear surfaces differ.
上記の問題を解消するために、本発明は、タービン用のパッキンリングを構成するに当たって、タービン軸の動作特性を最適な状態に維持するように設計された基本的な設計形状を維持した状態で、最適な密閉性能を発揮することのできるタービン用のフレキシブルパッキンリングを提供することを目的とする。 In order to solve the above problems, the present invention maintains a basic design shape designed to maintain the operating characteristics of the turbine shaft in an optimum state when configuring a packing ring for a turbine. An object of the present invention is to provide a flexible packing ring for a turbine that can exhibit optimum sealing performance.
また本発明は、ローター軸の動作特性を保証するとともに、可動シールリングと関連する構成要素が外部に露出されたり引き抜かれたりすることを防ぐことのできるタービン用のフレキシブルパッキンリングを提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a flexible packing ring for a turbine that guarantees the operating characteristics of the rotor shaft and prevents the components related to the movable seal ring from being exposed to the outside or pulled out. For other purposes.
これらに加えて本発明は、パッキンリングを構成する2つのシールリングハウジング間の組み合わせ面積を最小化させることによって、密閉性を大幅に向上させることができ、しかも、長期に亘っての使用時にも十分な密閉性を持続的に保証し続けることのできるタービン用のフレキシブルパッキンリングを提供することを更に他の目的とする。 In addition to these, the present invention can greatly improve the sealing performance by minimizing the combined area between the two seal ring housings constituting the packing ring, and also when used over a long period of time. It is still another object of the present invention to provide a flexible packing ring for a turbine capable of continuously ensuring sufficient sealing performance.
上記の目的を達成するために、本発明によるタービン用のフレキシブルパッキンリングは、円形の少なくとも一部に対応する弧状に形成された第1のシールリングハウジングと、円形の少なくとも他の一部に対応する弧状に形成された第2のシールリングハウジングと、が組み合わせられて一つの円形をなし、第1のシールリングハウジングの内側に第1の固定シールリングが係着され、第2のシールリングハウジングの内側には第2の固定シールリングが係着され、第1の固定シールリング及び第2の固定シールリングそれぞれの内側に、少なくとも一つの可動シールリングが係着されることを特徴とする。 To achieve the above object, a flexible packing ring for a turbine according to the present invention corresponds to a first seal ring housing formed in an arc shape corresponding to at least a part of a circle and at least another part of a circle. And a second seal ring housing formed in an arcuate shape to form a circular shape, and a first fixed seal ring is engaged inside the first seal ring housing, and the second seal ring housing A second fixed seal ring is attached to the inside of the first fixed seal ring, and at least one movable seal ring is attached to the inside of each of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring.
また、前記第1のシールリングハウジングと第1の固定シールリング、第2のシールリングハウジングと第2の固定シールリング、第1の固定シールリングと可動シールリング、及び第2の固定シールリングと可動シールリングのうちの少なくとも一方は、弧方向に摺動自在に嵌合されることを特徴とする。 In addition, the first seal ring housing and the first fixed seal ring, the second seal ring housing and the second fixed seal ring, the first fixed seal ring and the movable seal ring, and the second fixed seal ring, At least one of the movable seal rings is slidably fitted in the arc direction.
更に、前記可動シールリングは、第1の固定シールリング及び第2の固定シールリングの、少なくとも一方の方向から嵌合され、第1の固定シールリング及び第2の固定シールリングの、少なくとも一方の他方の方向の終端部には、可動シールリングの弧方向の移動を制限するストッパーが設けられることを特徴とする。 Further, the movable seal ring is fitted from at least one direction of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring, and at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring. A stopper that restricts movement of the movable seal ring in the arc direction is provided at the end portion in the other direction.
更に、前記第1の固定シールリング及び第2の固定シールリングのうちの少なくとも一方には、可動シールリングが内外側方向に摺動自在に嵌合される嵌入孔が形成され、嵌入孔には、可動シールリングを内側に押し付ける弾性具が設けられることを特徴とする。 Further, at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring is formed with an insertion hole into which the movable seal ring is slidably fitted in the inner and outer directions. An elastic tool for pressing the movable seal ring inward is provided.
更に、前記可動シールリングの外側面には、少なくとも一つの嵌合溝が形成され、弾性具は、嵌合溝に嵌め込まれる嵌合部が折り曲げられた板ばねによって形成されることを特徴とする。
更に、前記可動シールリングは、第1の固定シールリング及び第2の固定シールリングのうちの少なくとも一方に形成された嵌入孔に、弧方向に摺動されて嵌め込まれる可動胴体と、可動胴体の内側面に突設された可動三角刃と、を備えることを特徴とする。
Further, at least one fitting groove is formed on the outer surface of the movable seal ring, and the elastic member is formed by a leaf spring in which a fitting portion fitted in the fitting groove is bent. .
Furthermore, the movable seal ring includes a movable body that is slid and fitted in an insertion hole formed in at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring in an arc direction; A movable triangular blade projecting on the inner surface.
更に、前記第1の固定シールリング及び第2の固定シールリングのうちの少なくとも一方は、嵌入孔の内側の終端部に少なくとも一つの抜け止め爪が形成され、可動シールリングには、抜け止め爪に係止される係止突起が形成されることを特徴とする。 Further, at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring is formed with at least one retaining claw at the inner end of the insertion hole, and the movable sealing ring has a retaining claw. A locking projection to be locked to is formed.
更に、前記第1の固定シールリング及び第2の固定シールリングのうちの少なくとも一方の内側面には、ローター軸の係合面の形状に対応して少なくとも一つの固定三角刃が形成され、可動三角刃の高さは、ローター軸に設けられた状態で、嵌入孔の内部に設けられた弾性具によって可動胴体が嵌入される寸法に見合う分だけ固定三角刃よりも高くなるように形成されることを特徴とする。 Furthermore, at least one fixed triangular blade is formed on the inner surface of at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring corresponding to the shape of the engagement surface of the rotor shaft, and is movable. The height of the triangular blade is formed so as to be higher than that of the fixed triangular blade by an amount corresponding to the dimension into which the movable body is inserted by the elastic tool provided inside the insertion hole in the state of being provided on the rotor shaft. It is characterized by that.
更に、前記第1の固定シールリング及び第2の固定シールリングのうちの少なくとも一方の内側面には、ローター軸の係合面の形状に対応して異なる高さの第1の固定三角刃及び第2の固定三角刃が形成され、可動三角刃の高さは、第1の固定三角刃及び第2の固定三角刃のうちの何れか一方に比べて、ローター軸に設けられた状態で、嵌入孔の内部に設けられた弾性具によって可動胴体が嵌入される寸法に見合う分だけ高くなるように形成されることを特徴とする。 Furthermore, on the inner surface of at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring, a first fixed triangular blade having different heights corresponding to the shape of the engaging surface of the rotor shaft, and The second fixed triangular blade is formed, and the height of the movable triangular blade is provided on the rotor shaft as compared with any one of the first fixed triangular blade and the second fixed triangular blade. The elastic member provided inside the insertion hole is formed so as to be higher by an amount corresponding to the dimension into which the movable body is inserted.
更に、前記可動シールリングは、少なくとも2つ設けられ、両側端が2つの可動シールリングにそれぞれ嵌入するガイドピンを更に備え、可動シールリングが内方又は外方に移動する過程において、隣り合う2つの可動シールリングの移動がガイドピンによる相互作用によってガイドされることを特徴とする。 Further, the movable seal ring is provided with at least two guide pins, and both side ends further include guide pins fitted into the two movable seal rings, respectively, and in the process of moving the movable seal ring inward or outward, the adjacent two The movement of the two movable seal rings is guided by the interaction by the guide pins.
上記の解決手段によって、本発明は、タービン用のシールリング(パッキンリング)が、タービン軸の動作特性を最適な状態に維持するように設計された基本的な形状を維持し、最適な密閉性能を発揮することができるという特徴がある。
特に、本発明は、密閉力を向上させるための可動シールリングを固定シールリングの中央部に配設することによって、ローター軸の動作特性を保証するとともに、可動シールリングと関連する構成要素が外部に露出したり引き抜かれたりすることを防ぐことができるという特徴がある。
By means of the above solution, the present invention ensures that the sealing ring (packing ring) for the turbine maintains the basic shape designed to maintain the operating characteristics of the turbine shaft in the optimum state, and the optimum sealing performance. There is a feature that can be demonstrated.
In particular, the present invention guarantees the operating characteristics of the rotor shaft by disposing a movable seal ring for improving the sealing force at the center of the fixed seal ring, and the components related to the movable seal ring are externally provided. It can be prevented from being exposed or pulled out.
また、本発明は、2つの半円形のシールリングハウジングを組み合わせて一つの円形フレキシブルパッキンリングを構成することによって、構造的な側面からみて取り付け易いだけではなく、長期に亘っての使用時にも組み合わせられた部分の構造的な安定性が持続的に維持されるという特徴がある。
更に、本発明は、パッキンリングを構成する2つのシールリングハウジング間の組み合わせ面積を最小化させることによって、密閉性を大幅に向上させることができ、しかも、長期に亘っての使用時にも十分な密閉性を持続的に保証し続けることができるという特徴がある。
In addition, the present invention is not only easy to mount from the structural side by combining two semi-circular seal ring housings to form one circular flexible packing ring, but also when used over a long period of time. The structural stability of the formed portion is sustained.
Furthermore, the present invention can greatly improve the sealing performance by minimizing the combined area between the two seal ring housings constituting the packing ring, and is sufficient for long-term use. There is a feature that the sealing performance can be continuously guaranteed.
したがって、本発明のパッキンリングは、タービン用のフレキシブルパッキンリング分野、特に、大容量の発電設備用の高圧タービンに用いられるフレキシブルパッキンリング分野はもとより、密閉構造が適用される各種の設備のローター軸に設けられるパッキンリング分野などの類似又は関連の分野における信頼性及び競争力を向上させることができる。 Therefore, the packing ring of the present invention is used in the field of flexible packing rings for turbines, particularly in the field of flexible packing rings used in high-pressure turbines for large-capacity power generation facilities, as well as the rotor shafts of various facilities to which sealed structures are applied. Reliability and competitiveness can be improved in similar or related fields such as the packing ring field.
本発明によるタービン用のフレキシブルパッキンリングに対する例は多様に適用が可能である。
以下、添付図面に基づき、本発明の最適な実施形態について説明する。
また、各図面について後述するのに当たって、タービン用のフレキシブルパッキンリングAを基準として、ローター軸RSが係着される側を内側とし、その反対側を外側とし、軸受けなどが設けられる装置の内部を内部側とし、装置の外部を外部側とする。
結果的に、本発明のタービン用のフレキシブルパッキンリングAは、内側にローター軸RSが係着され、内部のスチームや空気、ガスなどが装置の外部に漏れ出ることを防止し、外部の異物が装置の内部に流入することを防止する機能を有する。
Various examples of the flexible packing ring for a turbine according to the present invention can be applied.
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Further, in describing each drawing later, with reference to the flexible packing ring A for the turbine, the side on which the rotor shaft RS is engaged is defined as the inside, the opposite side is defined as the outside, and the interior of the apparatus in which the bearings are provided The inside is the inside, and the outside of the device is the outside.
As a result, the flexible packing ring A for a turbine according to the present invention has the rotor shaft RS attached to the inner side to prevent internal steam, air, gas, etc. from leaking out of the apparatus, It has a function to prevent inflow into the device.
図1は、本発明によるタービン用のフレキシブルパッキンリングの使用状態を示す部分切欠斜視図である。
図1に示すように、タービン用のフレキシブルパッキンリングAは、円形の少なくとも一部に対応する弧状に係成された第1のシールリングハウジング100、及び円形の少なくとも他の一部に対応する弧状に形成された第2のシールリングハウジング200を備える。
FIG. 1 is a partially cutaway perspective view showing a usage state of a flexible packing ring for a turbine according to the present invention.
As shown in FIG. 1, a flexible packing ring A for a turbine includes a first
第1のシールリングハウジング100と第2のシールリングハウジング200を組み合わせると、結果的に円形のタービン用のフレキシブルパッキンリングAが得られる。
このとき、第1のシールリングハウジング100及び第2のシールリングハウジング200の形状は、必ずしも同じであるとは限らない。
Combining the first
At this time, the shapes of the first
一般に、円周上に2つの点があるとき、これらの2点は円周を2つの円弧に分け、2点を結ぶ線分が円の中心を通る直径である場合には2つの円弧の長さは同じである。
もし、2点を結ぶ線分が円の直径ではなければ、2つの円弧の長さは異なり、短い弧を劣弧とし、長い弧を優弧とする。
このため、例えば、第1のシールリングハウジング100が劣弧である場合には第2のシールリングハウジング200が優弧になり、各弧の長さも種々に変更可能であるということはいうまでもない。
In general, when there are two points on the circumference, these two points divide the circumference into two arcs, and if the line connecting the two points has a diameter passing through the center of the circle, the length of the two arcs That is the same.
If the line segment connecting the two points is not the diameter of the circle, the lengths of the two arcs are different, and the short arc is a subarc and the long arc is a dominant arc.
Therefore, for example, when the first
但し、本発明の効果の一つである、タービン用のフレキシブルパッキンリングAをローター軸RS(Rotor Spindle RS)から容易に取り外して補修したり、交換したりするためには、図1に示すように、第1のシールリングハウジング100及び第2のシールリングハウジング200を半円形の同じ形状に形成することが好ましい。
However, in order to easily remove and repair or replace the flexible packing ring A for the turbine, which is one of the effects of the present invention, from the rotor shaft RS (Rotor Spindle RS), as shown in FIG. Further, it is preferable that the first
また、図1に示すように、第1のシールリングハウジング100の内側(図1におけるローター軸の方向)に第1の固定シールリング110が係着され、第2のシールリングハウジング200の内側に第2の固定シールリング210が係着される。このとき、第1の固定シールリング110は、第1のシールリングハウジング100と係合する空間に設けられた別途の弾性部材(図1における四角形)によって内側に押し付けられて支持される。
In addition, as shown in FIG. 1, a first
更に、第1の固定シールリング110及び第2の固定シールリング210のそれぞれの内側には少なくとも一つの可動シールリング300が係着される。
このような第1の固定シールリング110、第2の固定シールリング210、及び可動シールリング300間の係合構造及び配置関係の詳細については、後述する。
Further, at least one
Details of the engagement structure and the arrangement relationship between the first
図1に示すように、第1のシールリングハウジング100及び第2のシールリングハウジング200は、ローター軸RSの軸方向とは直交する方向で組み合わせられる。
このため、第1のシールリングハウジング100と第1の固定シールリング110、及び第1の固定シールリング110と可動シールリング300は、それぞれが弧方向に摺動自在に係合される。
第2のシールリングハウジング200と第2の固定シールリング210との間、及び第2の固定シールリング210と可動シールリング300との間の係合関係も、これと同様である。
As shown in FIG. 1, the first
Therefore, the first
The engagement relationship between the second
以下、第1のシールリングハウジング100、第1の固定シールリング110、及び可動シールリング300を中心として説明するが、別途の記載がない限り、第2のシールリングハウジング200、第2の固定シールリング210、及び可動シールリング300の構造及び係合関係は、第1のシールリングハウジング100、第1の固定シールリング110、及び可動シールリング300の構造及び係合関係と同一又は同様である。
Hereinafter, the first
図2は、図1の切欠面の部分拡大図であり、図3は、図1に示す固定シールリング及び可動シールリング間の組み合わせ関係を示す斜視図である。
図2に示すように、第1の固定シールリング110は、第1のシールリングハウジング100の内側(図2における下方)に嵌合される。
FIG. 2 is a partially enlarged view of the cutout surface of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing a combination relationship between the fixed seal ring and the movable seal ring shown in FIG.
As shown in FIG. 2, the first
また、可動シールリング300は、第1の固定シールリング110の内側面に形成された嵌入孔113に嵌合される。
具体的に説明すると、可動シールリング300は、図2に示すように、第1の固定シールリング110に形成された嵌入孔113に弧方向に摺動自在に嵌め込まれる可動胴体310と、可動胴体310の内側面から突設された可動三角刃320と、を備える。
このような可動三角刃320の形状は、タービン用のフレキシブルパッキンリングAの最初の設計時に最適な形状に形成された三角刃の形状に対応する。
In addition, the
More specifically, as shown in FIG. 2, the
The shape of the movable
図2に示すように、可動胴体310は嵌入孔113に嵌め込まれた状態で、内外側の方向に移動自在に係着されるが、可動胴体310が第1の固定シールリング110から内側に引き抜かれることを防ぐために、嵌入孔113の内側の終端部に、少なくとも一つの抜け止め爪114が形成される。
また、可動シールリング300には、抜け止め爪114に係止される係止突起330が形成される。
As shown in FIG. 2, the
Further, the
一方、第1の固定シールリング110の内側面には、内部と外部との間の遮断のために複数の固定三角刃が形成される。
特に、固定三角刃には、図2に示すように、ローター軸RSの形状に対応して、相対的に高い第1の固定三角刃111と相対的に低い第2の固定三角刃112とがそれぞれ形成される。
次いで、ローター軸RSの動作によって第1の固定三角刃111に摩耗が発生すると、第1の固定三角刃111とローター軸RSとの間に隙間が生成する。
On the other hand, a plurality of fixed triangular blades are formed on the inner side surface of the first
In particular, the fixed triangular blade has a relatively high first fixed
Next, when the first fixed
このため、本発明は、図2に示すように、可動シールリング300の可動三角刃320が、弾性具400によって内側に押し付けられた状態でタービン用のフレキシブルパッキンリングAがローター軸RSに係着されれば、可動シールリング300が、嵌入孔113に所定の部分が嵌入しながら可動三角刃320がローター軸RSの外部面に密着される。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 2, the flexible packing ring A for the turbine is engaged with the rotor shaft RS in a state where the movable
ローター軸RSの動作によって可動三角刃320が摩耗されても、可動シールリング300が弾性具400によって内側に押し付けられるので、可動三角刃320とローター軸RSとの間に隙間が形成されず、これによって、内部と外部との間の密閉性が向上する。
より具体的に、第1の固定シールリング110には、可動シールリング300が内外側の方向(図2における上下方向)に摺動自在に係着される嵌入孔113が形成され、嵌入孔113には、可動シールリング300を内側に押し付ける(図2におけるボックス状矢印)弾性具400が設けられる。
Even if the movable
More specifically, the first
また、図3に示すように、可動シールリング300の外側面には少なくとも一つの嵌合溝301が形成され、弾性具400は、嵌合溝301に嵌め込まれる嵌合部410が折り曲げられた板ばねによって形成される。
このため、弾性具400の嵌合部410が嵌合溝301に嵌め込まれた状態で、可動シールリング300が第1の固定シールリング110の嵌入孔113に嵌合される。
As shown in FIG. 3, at least one
For this reason, the
このとき、可動シールリング300の可動三角刃320の高さは、ローター軸RSに設けられた状態で、第1の固定三角刃111及び第2の固定三角刃112のうちのいずれか一方の高さと比較して、嵌入孔113の内部に設けられた弾性具400によって可動胴体310が嵌入される寸法に見合う分だけ高くなるように形成されることが好ましい。
At this time, the height of the movable
図3に示すように、可動シールリング300は、第1の固定シールリング110の一方の方向(図3における左側方向)から嵌め込まれて弧方向に移動しながら係着される。
このとき、可動シールリング300が過度に移動して第1の固定シールリング110の他方の方向に引き抜かれることを防ぐために、第1の固定シールリング110の他方の方向(図3における右下方向)にストッパー500が設けられる。
As shown in FIG. 3, the
At this time, in order to prevent the
また、ストッパー500は、タービン用のフレキシブルパッキンリングAがローター軸RSに係着された状態で、ローター軸RSの回動時に可動シールリング300が回転方向に沿って移動することを防ぐ役割も果たす。
更に、ストッパー500は第1の固定シールリング110の内部に設けられ、第1の固定シールリング110及び第2の固定シールリング120の間の係合時に内部に嵌入されるので、タービンの動作時にローター軸RSの振動などによって取り外されて外部に引き抜かれることを防ぐことができる。
The
Further, the
図4は、図3に示す弾性具の機能を説明する図である。
図4に示すように、板ばねの弾性具400が弧状の曲面に形成された嵌入孔113に位置すると、接点部分に反発力(押付力)が発生する。
具体的には、図4に示すように、可動シールリング300の嵌合溝301に嵌合部410が嵌着された場合、弾性具400の嵌合部410には、可動シールリング300を内側に押し付ける力が発生し、弾性具400の、嵌合部410と対向する端部(図4における左側)には第1の固定シールリング110を外側に押し付ける力が発生する。
結果的に、これらの2つの力が合わせられて可動シールリング300を内側に押し付けることができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating the function of the elastic tool shown in FIG.
As shown in FIG. 4, when the
Specifically, as shown in FIG. 4, when the
As a result, these two forces can be combined to press the
図5は、図1に示す可動シールリングの配置関係を示す構成図であり、図6は、図5に示すガイドピンの機能を説明する部分拡大図であり、図7は、図5の他の実施形態を示す図であり、図8は、図5に示す可動シールリング及び固定シールリングの配置関係を示す図である。 5 is a block diagram showing the arrangement relationship of the movable seal ring shown in FIG. 1, FIG. 6 is a partially enlarged view for explaining the function of the guide pin shown in FIG. 5, and FIG. FIG. 8 is a diagram showing an arrangement relationship between the movable seal ring and the fixed seal ring shown in FIG. 5.
図5に示すように、可動シールリング300は、複数の単位シールリング300a〜300cがこの順に配置されながら、一つの第1の固定シールリング110に係着される。
このように、可動シールリング300を複数に分割して構成すると、図5に示すように、フレキシブルパッキンリングAの内部に組み込まれるローター軸RSの中心に向かって所定の角度ごとに均一な押付力(図5におけるボックス状の矢印)を発生させることができるので、一つの可動シールリング300を半円形に形成する場合に比べて密閉性を更に向上させることができる。
As shown in FIG. 5, the
Thus, when the
このため、本発明のタービン用のフレキシブルパッキンリングAは、2つのシールリングハウジング100、200が組み合わせられてなり、各シールリングハウジング100、200には一つの固定シールリング110、210が係着され、各固定シールリング110、210には複数の可動シールリング300が係着される。
For this reason, the flexible packing ring A for a turbine of the present invention is formed by combining two
また、各固定シールリング110、210の一方の終端部にはストッパー500が係着され、ストッパー500が係着された2つの固定シールリング110、210が係合されることによって、各固定シールリング110、210の両側において複数の可動シールリング300が移動することが防がれる。
Further, a
結果的に、図5に示す3つの単位シールリング300a〜300cが半円形の可動シールリング300によって構成されて、図8に示すように、2つの可動シールリング300がストッパー500によって支持されるように2つの固定シールリング110、210に係着される。
また、図5に示すように、弾性具400は、直線状の板ばね400だけではなく、波形の板ばね400´によって形成され、また当業者の要求に応じて、図7に示すように、複数のコイル状ばね450を配置して、弾性具400と同じ機能及び効果を得ることができる。
As a result, the three
As shown in FIG. 5, the
一方、図5に示すように、前記可動シールリングは、少なくとも2つの(図5においては3つ)単位シールリング300a〜300cに両側端がそれぞれ嵌入するガイドピン600を更に備えていてもよい。
ガイドピン600は、図5及び図6に示すように、一方の端が折り曲げられて、何れか一つの単位シールリング300aに固定され、他方の端が他の単位シールリング300bに摺動自在に嵌め込まれる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the movable seal ring may further include guide pins 600 whose both ends are fitted into at least two (three in FIG. 5) unit seal rings 300 a to 300 c.
As shown in FIGS. 5 and 6, the
このため、ガイドピン600は、最初に取り付けられたとき、図6の(a)に示すように、隣り合う2つの単位シールリング300a、300bが離れている状態であるが、弾性具400によって、図6の(b)に示すように、内側方向に押し付けられると、2つの単位シールリング300a、300bが内側方向に移動すると共に、隣り合う2つの単位シールリング300a、300bが、ガイドピン600による相互作用によってガイドされ移動する。同様に、2つの単位シールリング300a、300bが外側方向に移動する場合にもガイドピン600が同様の機能を行う。
For this reason, when the
ここで、単位シールリングが一つ(例えば、半円形)である場合、単位シールリング及び可動シールリングが同じであることはいうまでもない。結果的に、可動シールリングは一つの単位シールリングそのものを指し示してもよく、必要に応じて、2以上の単位シールリングが係合された構成を指し示してもよい。 Here, when there is one unit seal ring (for example, semicircular), it goes without saying that the unit seal ring and the movable seal ring are the same. As a result, the movable seal ring may indicate one unit seal ring itself, or may indicate a configuration in which two or more unit seal rings are engaged as necessary.
図9は、図1に示す可動シールリングの実施形態に対する断面形状を示す図であり、図10は、図9の(c)に対応する固定シールリングの一実施形態を示す部分拡大図である。
図9に示すように、可動シールリング300は、ローター軸RSの外部面の形状や第1の固定シールリング110に形成された固定三角刃111、112の配置などに応じて様々に変更可能である。
9 is a view showing a cross-sectional shape of the embodiment of the movable seal ring shown in FIG. 1, and FIG. 10 is a partially enlarged view showing an embodiment of the fixed seal ring corresponding to FIG. 9 (c). .
As shown in FIG. 9, the
例えば、図2に示すように、可動シールリング300の係合位置が第1の固定三角刃111の形成位置である場合、可動シールリング300の可動胴体310に図7の(a)に示す可動三角刃320が形成される。
他の例によれば、可動シールリング300の係合位置が第2の固定三角刃112の形成位置である場合、可動シールリング300の可動胴体310に図9の(b)に示す複数の可動三角刃320が形成される。
For example, as shown in FIG. 2, when the engagement position of the
According to another example, when the engagement position of the
更に他の実施例によれば、図9の(c)に示すように傾斜形の可動三角刃320’が形成される。
図9の(c)の場合は、図10に示すように、第1の固定シールリング110の固定三角刃112’が傾斜した場合に形成される。
加えて、当業者の要求に応じて様々な形状の可動三角刃320が形成可能であるということはいうまでもない。
According to still another embodiment, an inclined movable
In the case of (c) of FIG. 9, as shown in FIG. 10, it is formed when the fixed
In addition, it goes without saying that the movable
以上、本発明によるタービン用のフレキシブルパッキンリングについて説明した。このような本発明の技術的構成は、本発明が属する技術分野における当業者が本発明の技術的思想や必須的特徴を変更することなく他の具体的な形態にて実施可能であるということが理解できる筈である。
よって、上述した実施形態はあらゆる面において例示的なものであり、限定的なものではないと理解さるべきである。
In the above, the flexible packing ring for turbines by this invention was demonstrated. The technical configuration of the present invention can be implemented in other specific forms by those skilled in the technical field to which the present invention belongs without changing the technical idea and essential features of the present invention. Can be understood.
Therefore, it should be understood that the above-described embodiment is illustrative in all aspects and not restrictive.
A: フレキシブルパッキンリング
100: 第1のシールリングハウジング
110: 第1の固定シールリング
111: 第1の固定三角刃
112: 第2の固定三角刃
113: 嵌入孔
114: 抜け止め爪
200: 第2のシールリングハウジング
210: 第2の固定シールリング
300: 可動シールリング
301: 嵌合溝
310: 可動胴体
320: 可動三角刃
330: 係止突起
400: 弾性具
410: 嵌合部
A: flexible packing ring 100: first seal ring housing 110: first fixed seal ring 111: first fixed triangular blade 112: second fixed triangular blade 113: insertion hole 114: retaining claw 200: second Seal ring housing 210: Second fixed seal ring 300: Movable seal ring 301: Fitting groove 310: Movable body 320: Movable triangular blade 330: Locking protrusion 400: Elastic tool 410: Fitting portion
上記の目的を達成するために、本発明によるタービン用のフレキシブルパッキンリングは、円形の少なくとも一部に対応する弧状に形成された第1のシールリングハウジングと、円形の少なくとも他の一部に対応する弧状に形成された第2のシールリングハウジングと、が組み合わせられて一つの円形をなし、前記第1のシールリングハウジングの内側に第1の固定シールリングが係着され、前記第1の固定シールリングは前記第1のシールリングハウジングと係合する空間に設けられた弾性部材によって内側に押し付けられて支持され、前記第2のシールリングハウジングの内側には第2の固定シールリングが係着され、前記第2の固定シールリングは、第2のシールリングハウジングと係合する空間に設けられた弾性部材によって内側に押し付けられて支持され、前記第1の固定シールリング及び前記第2の固定シールリングそれぞれの内側に、少なくとも一つの可動シールリングが係着され、前記可動シールリングそれぞれは、弾性具によって内側に押し付けられた状態でタービン用ローター軸に係着されることを特徴とする。 To achieve the above object, a flexible packing ring for a turbine according to the present invention corresponds to a first seal ring housing formed in an arc shape corresponding to at least a part of a circle and at least another part of a circle. No second seal ring housing formed in an arc shape, are combined one round of the first stationary seal ring is engaged inside the first seal ring housing, the first fixed The seal ring is supported by being pressed inward by an elastic member provided in a space engaging with the first seal ring housing, and a second fixed seal ring is attached to the inside of the second seal ring housing. is, the second stationary seal ring, the inside by an elastic member provided in the space for engaging the second seal ring housing Is put is to support, the first stationary seal ring and the inner side of each of the second stationary seal rings, at least one movable sealing ring engaged, the respective movable seal ring, the inside by the elastic member It is engaged with the turbine rotor shaft with pressed against the condition characterized by Rukoto.
Claims (10)
前記第1のシールリングハウジングの内側に第1の固定シールリングが係着され、前記第2のシールリングハウジングの内側には第2の固定シールリングが係着され、
前記第1の固定シールリング及び前記第2の固定シールリングそれぞれの内側に、少なくとも一つの可動シールリングが係着されることを特徴とするタービン用フレキシブルパッキンリング。 A first seal ring housing formed in an arc shape corresponding to at least a part of a circle and a second seal ring housing formed in an arc shape corresponding to at least another part of the circle are combined to form one Make a circle,
A first fixed seal ring is engaged inside the first seal ring housing; a second fixed seal ring is engaged inside the second seal ring housing;
A flexible packing ring for a turbine, wherein at least one movable seal ring is engaged with each of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring.
前記第1の固定シールリング及び前記第2の固定シールリングの少なくとも一方の、一方から嵌合され、
前記第1の固定シールリング及び前記第2の固定シールリングの少なくとも一方の、他方の終端部には、前記可動シールリングの弧方向の移動を制限するストッパーが設けられることを特徴とする請求項2に記載のタービン用フレキシブルパッキンリング。 The movable seal ring is
Fitted from at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring;
The stopper of restricting the movement of the movable seal ring in the arc direction is provided at the other end portion of at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring. The flexible packing ring for turbines of 2.
前記嵌入孔には、前記可動シールリングを内側に押し付ける弾性具が設けられることを特徴とする請求項3に記載のタービン用フレキシブルパッキンリング。 At least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring is formed with an insertion hole into which the movable seal ring is slidably fitted in the inner and outer directions.
The flexible packing ring for a turbine according to claim 3, wherein the insertion hole is provided with an elastic member that presses the movable seal ring inward.
前記弾性具は、前記嵌合溝に嵌め込まれる嵌合部が折り曲げられた板ばねによって形成されることを特徴とする請求項4に記載のタービン用フレキシブルパッキンリング。 At least one fitting groove is formed on the outer surface of the movable seal ring,
The flexible packing ring for a turbine according to claim 4, wherein the elastic tool is formed by a leaf spring in which a fitting portion to be fitted into the fitting groove is bent.
前記第1の固定シールリング及び前記第2の固定シールリングのうちの少なくとも一方に形成された嵌入孔に、弧方向に摺動されて嵌め込まれる可動胴体と、
前記可動胴体の内側面に突設された可動三角刃と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至5のうちの何れか1項に記載のタービン用フレキシブルパッキンリング。 The movable seal ring is
A movable body that is slid and fitted into an insertion hole formed in at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring;
A movable triangular blade protruding from the inner surface of the movable body;
The flexible packing ring for turbines according to any one of claims 1 to 5, characterized by comprising:
前記可動シールリングには、前記抜け止め爪に係止される係止突起が形成されることを特徴とする請求項6に記載のタービン用フレキシブルパッキンリング。 At least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring is formed with at least one retaining claw at an end portion inside the insertion hole,
The flexible packing ring for a turbine according to claim 6, wherein the movable seal ring is formed with a locking projection that is locked to the retaining claw.
前記可動三角刃の高さは、ローター軸に設けられた状態で、前記嵌入孔の内部に設けられた弾性具によって前記可動胴体が嵌入される寸法に見合う分だけ前記固定三角刃よりも高くなるように形成されることを特徴とする請求項6に記載のタービン用フレキシブルパッキンリング。 At least one fixed triangular blade is formed on the inner surface of at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring corresponding to the shape of the engagement surface of the rotor shaft,
The height of the movable triangular blade is higher than that of the fixed triangular blade by an amount corresponding to the size in which the movable body is inserted by the elastic tool provided in the insertion hole in a state where the movable triangular blade is provided on the rotor shaft. The flexible packing ring for a turbine according to claim 6, which is formed as described above.
前記可動三角刃の高さは、前記第1の固定三角刃及び前記第2の固定三角刃のうちの何れか一方に比べて、ローター軸に設けられた状態で、前記嵌入孔の内部に設けられた弾性具によって前記可動胴体が嵌入される寸法に見合う分だけ高くなるように形成されることを特徴とする請求項6に記載のタービン用フレキシブルパッキンリング。 The inner surface of at least one of the first fixed seal ring and the second fixed seal ring has a first fixed triangular blade having different heights corresponding to the shape of the engaging surface of the rotor shaft, and a first 2 fixed triangular blades are formed,
The height of the movable triangular blade is provided in the insertion hole in a state of being provided on the rotor shaft as compared with any one of the first fixed triangular blade and the second fixed triangular blade. The flexible packing ring for a turbine according to claim 6, wherein the flexible packing ring is formed so as to be higher by an amount corresponding to a size in which the movable body is inserted by the elastic tool.
両側端が2つの可動シールリングにそれぞれ嵌入するガイドピンを更に備え、
前記可動シールリングが内方又は外方に移動する過程において、隣り合う2つの可動シールリングの移動が前記ガイドピンによる相互作用によってガイドされることを特徴とする請求項1乃至5のうちの何れか1項に記載のタービン用フレキシブルパッキンリング。 At least two movable seal rings are provided,
Further provided with guide pins whose both ends fit into the two movable seal rings,
6. The process according to claim 1, wherein in the process of moving the movable seal ring inward or outward, the movement of two adjacent movable seal rings is guided by the interaction of the guide pins. The flexible packing ring for turbines of Claim 1.
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