JP2017115916A

JP2017115916A - Seal structure and seal fin fixing method

Info

Publication number: JP2017115916A
Application number: JP2015249078A
Authority: JP
Inventors: 真吾金澤; Shingo Kanazawa
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2015-12-21
Filing date: 2015-12-21
Publication date: 2017-06-29

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seal structure and a seal fin fixing method enabling a removal of the seal fin from a fixing groove to be restricted.SOLUTION: This invention is formed at a rotary structure 3 or a stationary structure 6 comprising a fixing groove 8 having a shape with dovetail grooves 8E, 8F in both directions of a groove width; a seal fin 9 installed at one dovetail groove 8E of the fixing groove 8; a lock fin 11 installed at the other dovetail groove 8F of the fixing groove 8; and a locking piece 10 arranged at a clearance between the seal fin 9 and the lock fin 11. The seal fin 9 has a first salient 9Ba engaged in the dovetail groove 8E of the fixing groove 8. The lock fin 11 has a second salient 11Ba engaged with the dovetail groove 8F of the fixing groove 8 and a covering part 11Bc covering a locking piece 10. The locking piece 10 has a first engagement part 10A engaged with the seal fin 9 and a second engagement part 10B engaged with the lock fin 11.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、回転構造体と静止構造体との間で作動流体の漏洩を抑制するシール構造及びシールフィンの固定方法に関する。 The present invention relates to a seal structure that suppresses leakage of a working fluid between a rotating structure and a stationary structure, and a fixing method of seal fins.

従来、蒸気タービンやガスタービンなどのタービンでは、静翼の先端部の内周面とロータの外周面との間に形成される隙間には、この隙間から蒸気などの作動流体が漏洩することを防止して、タービンの内部効率が低下するのを防止するために、シールフィンが設けられている。
シールフィンは、ロータ外周面に全周に亘り削設されたシールフィン固定用溝（以下、「固定用溝」と呼ぶ）内にその基部が挿入され、この基部がロッキングピースによって、固定されることにより、固定用溝内に固設される（例えば特許文献１参照）。 Conventionally, in a turbine such as a steam turbine or a gas turbine, a working fluid such as steam leaks from a gap formed between the inner peripheral surface of the tip of the stationary blade and the outer peripheral surface of the rotor. In order to prevent and prevent the internal efficiency of the turbine from being reduced, seal fins are provided.
The base of the seal fin is inserted into a seal fin fixing groove (hereinafter referred to as a “fixing groove”) cut on the outer peripheral surface of the rotor, and the base is fixed by a locking piece. As a result, it is fixed in the fixing groove (see, for example, Patent Document 1).

このようなシールフィンの構成の一例について図４を参照して説明する。
図４は、従来のシールフィンの構成を示す模式図であって、シールフィンの横断面を示す図である。
このシールフィン０１は、例えば板厚が１ｍｍ程度の薄い金属板の一辺側を折り曲げて略Ｌ字形状の横断面形状に加工した長尺の部品である。また、シールフィン０１は、その先端側のみを摩耗させて、ロータ０２や静翼６（図１参照）の損傷を防ぐように、その横断面は、先端部側の板厚が薄くなっている。
シールフィン０１は、図４に示すような略Ｌ字形状の横断面を一定に有しており、全体としては長手方向にリング形状をしている。つまり、シールフィン０１は、基部０１ａと、この基部０１ａの一端（図中左端）から略垂直に起立するフィン部０１ｂとを備えて構成されたラジアルシールフィンである。シールフィン０１の材質は例えばＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼である。また、シールフィン０１はロータ０２の周面に沿って多数設置され、蒸気タービンなどの内部で、ロータ０２と静翼６との間から蒸気などの作動流体の漏出を抑制する。
ロータ０２の外周面（以下、「ロータ外表面」とも呼ぶ）０２ａには、シールフィン０１を固定するための固定溝０２ｂが全周に亘って形成されている。この固定溝０２ｂは、底面０２ｃ及び内側面０２ｄ，０２ｅによって画成されている。図中左側の内側面０２ｄは平坦な形状をしているのに対し、図中右側の内側の片面０２ｅは、その開口側（図中上側）が、固定溝０２ｂの幅方向（図中横方向）中心側に寄せられた形状をしている。すなわち、固定溝０２ｂは、底面０２ｃから開口側に形成された入口に対して入口片側（内側面０２ｅ側）は溝中心側に絞られ、入口の他方側（内側面０２ｄ側）は溝中心側に絞られずに平坦な形状の片アリ溝となっている。 An example of the configuration of such a seal fin will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of a conventional seal fin, and is a view showing a cross section of the seal fin.
The seal fin 01 is a long part that is processed into a substantially L-shaped cross-sectional shape by bending one side of a thin metal plate having a thickness of about 1 mm, for example. Further, the seal fin 01 has a thin plate thickness on the front end portion side so that only the front end side is worn to prevent damage to the rotor 02 and the stationary blade 6 (see FIG. 1). .
The seal fin 01 has a substantially L-shaped cross section as shown in FIG. 4 and has a ring shape in the longitudinal direction as a whole. That is, the seal fin 01 is a radial seal fin that includes a base portion 01a and a fin portion 01b that stands substantially vertically from one end (the left end in the figure) of the base portion 01a. The material of the seal fin 01 is stainless steel such as SUS304. A large number of seal fins 01 are installed along the peripheral surface of the rotor 02 to suppress leakage of working fluid such as steam from between the rotor 02 and the stationary blade 6 inside a steam turbine or the like.
A fixing groove 02b for fixing the seal fin 01 is formed on the outer peripheral surface (hereinafter also referred to as “rotor outer surface”) 02a of the rotor 02 over the entire periphery. The fixing groove 02b is defined by a bottom surface 02c and inner side surfaces 02d and 02e. The inner side surface 02d on the left side in the figure has a flat shape, whereas the inner side surface 02e on the right side in the figure has its opening side (upper side in the figure) in the width direction of the fixing groove 02b (lateral direction in the figure) ) It has a shape brought close to the center. That is, the fixed groove 02b is narrowed to the groove center side on the inlet side (inner surface 02e side) with respect to the inlet formed on the opening side from the bottom surface 02c, and the other side (inner surface 02d side) of the inlet is on the groove center side. It is a flat dovetail groove without being squeezed.

シールフィン０１の固定溝０２ｂへの固定方法について説明すると、シールフィン０１を、その基部１ａを固定溝０２ｂ内に配置した状態で、例えば軟鋼（Ｓ１０Ｃなど）により形成されたロッキングピース０３を固定溝０２ｂ内に叩き込むと、ロッキングピース０３は、シールフィン０１と固定溝０２ｂとの隙間を略埋めるように塑性変形して、シールフィン０１を、固定溝０２ｂを画成する壁面に押圧する。つまり、図４に示すように、フィン部０１ｂの外側面（図中左側面）を内側面０２ｄに押圧し且つ基部０１ａの図中下面を底面０２ｃに押圧した状態で、シールフィン０１と固定溝０２ｂとの隙間がロッキングピース０３によって略埋められた状態で固定される。
特に、叩き込まれて塑性変形したロッキングピース０３が、固定溝０２ｂの内側面０２ｅ側のアリ溝部に嵌り込むので、ロッキングピース０３が固定溝０２ｂから外れにくくなり、ひいてはシールフィン０１がロータ０２から外れにくくなる。 The method for fixing the seal fin 01 to the fixing groove 02b will be described. With the seal fin 01 disposed in the fixing groove 02b, the locking piece 03 formed of, for example, mild steel (S10C or the like) is fixed to the fixing groove. When struck into 02b, the locking piece 03 is plastically deformed so as to substantially fill the gap between the seal fin 01 and the fixed groove 02b, and presses the seal fin 01 against the wall surface defining the fixed groove 02b. That is, as shown in FIG. 4, the seal fin 01 and the fixed groove are pressed with the outer side surface (left side surface in the drawing) of the fin portion 01b pressed against the inner side surface 02d and the lower surface of the base portion 01a pressed against the bottom surface 02c. The gap with 02b is fixed in a state of being substantially filled with the locking piece 03.
In particular, the locking piece 03 that has been struck and plastically deformed fits into the dovetail portion on the inner surface 02e side of the fixing groove 02b, so that the locking piece 03 is unlikely to come off from the fixing groove 02b, and the seal fin 01 is removed from the rotor 02. It becomes difficult.

特開２００９−２１６０４７号公報JP 2009-216047 A

しかしながら、図４に示す上記の従来シールフィンでは、ロータに発生する熱応力が過多である場合には、タービンの起動と停止とが繰り返される内にシールフィン０１がロータ０２から飛散する場合があるという課題がある。 However, in the above-described conventional seal fin shown in FIG. 4, when the thermal stress generated in the rotor is excessive, the seal fin 01 may be scattered from the rotor 02 while the start and stop of the turbine are repeated. There is a problem.

この理由（メカニズム）について図５を参照して説明する。
図５は、シールフィンがロータから飛散する場合の主要なメカニズムの一つを説明するためのシールフィンの模式的な横断面図であり、（ａ）は冷態時、（ｂ）は起動時、（ｃ），（ｄ）は定常時、（ｅ）は次回起動時をそれぞれ示す図である。なお、図５では断面を示すハッチを省略している。 The reason (mechanism) will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a seal fin for explaining one of main mechanisms when the seal fin scatters from the rotor, (a) in the cold state and (b) in the start-up. , (C), (d) are diagrams showing a steady state, and (e) is a diagram showing a next startup time. In FIG. 5, hatching indicating a cross section is omitted.

図５（ａ）に示すタービン起動前の冷態状態（冷態時）から、図５（ｂ）に示すタービン起動時になると、ロータ０２と高温の作動流体とが接触しはじめ、先ずロータ外表面０２ａが昇温してロータ０２の内部と外表面とに大きな温度差が生じる。これによって、ロータ外表面０２ａに矢印で示すように固定溝０２ｂの幅を狭めるように熱膨張が発生して、ロータ外表面０２ａがロッキングピース０３を圧縮する（ロッキングピース０３に圧縮応力が働く）。この圧縮応力によりロッキングピース０３がつぶされて塑性変形を起こす。 When the turbine shown in FIG. 5B is started from the cold state (cooling state) before starting the turbine shown in FIG. 5A, the rotor 02 and the high-temperature working fluid begin to come into contact with each other. As the temperature of 02a rises, a large temperature difference occurs between the inside and the outer surface of the rotor 02. As a result, thermal expansion occurs on the rotor outer surface 02a so as to narrow the width of the fixing groove 02b as indicated by an arrow, and the rotor outer surface 02a compresses the locking piece 03 (compression stress acts on the locking piece 03). . Due to this compressive stress, the locking piece 03 is crushed to cause plastic deformation.

次いで、図５（ｃ），（ｄ）に示すタービン運転定常時になると、ロータ０２は、次第に内部まで昇温が進み、その内部と外表面との温度差が緩和される。その結果、ロータ０２が全体的に熱膨張するようになるので、固定溝０２ｂの幅が起動時に比べて広がり、ロータ外表面０２ａにおいてロッキングピース０３に作用していた圧縮応力が弱まる。この際に、ロータ０２とロッキングピース０３との間に隙間０４が生じる。隙間０４が生じると、ロータ０２と一体に回転するロッキングピース０３に対して、矢印で示すような遠心力の作用に打ち勝つ拘束力が低減する。 Next, when the turbine operation is steady as shown in FIGS. 5C and 5D, the rotor 02 gradually increases in temperature to the inside, and the temperature difference between the inside and the outer surface is relaxed. As a result, since the rotor 02 is thermally expanded as a whole, the width of the fixing groove 02b is wider than that at the time of starting, and the compressive stress acting on the locking piece 03 on the rotor outer surface 02a is weakened. At this time, a gap 04 is generated between the rotor 02 and the locking piece 03. When the gap 04 is generated, the restraining force that overcomes the action of the centrifugal force as indicated by the arrow is reduced with respect to the locking piece 03 that rotates integrally with the rotor 02.

これにより、回転するロータ０２から、遠心力によりロッキングピース０３が浮き上がって固定溝０２ｂの縁に挟まるようになる。したがって、ロッキングピース０３とシールフィン０１との間には隙間が残留した状態（ロッキングピース０３が浮き上がったままの状態）になる。
そして、次回の起動時には、図５（ｅ）に示すように、ロッキングピース０３は、この浮き上がった状態で、ロータ０２の内部と外表面の温度差に起因してロータ外表面０２ａに再び生じた圧縮応力により、矢印で示すようにつぶされる。 As a result, the locking piece 03 is lifted by the centrifugal force from the rotating rotor 02 and is sandwiched between the edges of the fixing groove 02b. Accordingly, a gap remains between the locking piece 03 and the seal fin 01 (the locking piece 03 remains floating).
At the next start-up, as shown in FIG. 5 (e), the rocking piece 03 is generated again on the rotor outer surface 02a due to the temperature difference between the inside and the outer surface of the rotor 02 in the raised state. Due to the compressive stress, it is crushed as shown by the arrow.

タービンの運用に伴って、この図５（ａ）〜（ｅ）に示すサイクルが繰り返されると、すなわち、固定溝０２ｂの幅が狭くなってロッキングピース０３が潰され、固定溝０２ｂの幅が広がってロッキングピース０３が遠心力により浮き上がることが繰り返されると、最終的にはロッキングピース０３がロータ０２の固定溝０２ｂから抜けてしまう。この結果、ロッキングピース０３によりロータ０２に固定されていたシールフィン０１が、ロッキングピース０３と共に、タービン運転中にロータ０２から抜けて周囲に飛散し、この飛散したシールフィン０１とロッキングピース０３とが、ロータ０２や、その他のタービン部品を損傷させてしまうおそれがある。 When the cycle shown in FIGS. 5A to 5E is repeated with the operation of the turbine, that is, the width of the fixed groove 02b is narrowed, the locking piece 03 is crushed, and the width of the fixed groove 02b is widened. If the locking piece 03 is repeatedly lifted by the centrifugal force, the locking piece 03 will eventually come out of the fixing groove 02b of the rotor 02. As a result, the seal fin 01 fixed to the rotor 02 by the locking piece 03 is released together with the locking piece 03 from the rotor 02 during turbine operation and scattered to the surroundings, and the scattered seal fin 01 and the locking piece 03 are scattered. The rotor 02 and other turbine parts may be damaged.

本発明は、上記のような課題に鑑み創案されたもので、シールフィンが固定用溝から離脱してしまうことを抑制することができるようにした、シール構造及びシールフィンの固定方法を提供することを目的とする。 The present invention was devised in view of the above problems, and provides a seal structure and a seal fin fixing method capable of suppressing the seal fin from being detached from the fixing groove. For the purpose.

［１］上記の目的を達成するために、本発明のシール構造は、回転構造体と静止構造体との間で作動流体の漏洩を抑制するシール構造であって、前記回転構造体と前記静止構造体との何れか一方の構造体に形成された溝幅の両方向にアリ溝部のある形状の固定用溝と、前記固定用溝の一方のアリ溝部に沿って装着されるシールフィンと、前記固定用溝の他方のアリ溝部に沿って装着されるロックフィンと、前記固定用溝，前記シールフィン及び前記ロックフィンの相互間の隙間に配置される、ロッキングピースとを備え、前記シールフィンは、前記固定用溝の一方の側に凸となり、前記一方のアリ溝部に係止される第１凸部を有し、前記ロックフィンは、前記固定用溝の他方の側に凸となり、前記他方のアリ溝部に係止される第２凸部と、前記ロッキングピースの前記固定用溝の開口側を覆う覆い部とを有し、前記ロッキングピースは、前記シールフィンに係止される第１係止部と、前記ロックフィンに係止される第２係止部とを有することを特徴としている。 [1] In order to achieve the above object, a seal structure of the present invention is a seal structure that suppresses leakage of a working fluid between a rotating structure and a stationary structure, and the rotating structure and the stationary structure. A fixing groove having a dovetail groove in both directions of the groove width formed in one of the structures, and a seal fin mounted along one dovetail groove of the fixing groove, A locking fin mounted along the other dovetail portion of the fixing groove, and a locking piece disposed in a gap between the fixing groove, the seal fin, and the lock fin, , Having a first convex portion that is convex on one side of the fixing groove and that is locked to the one dovetail groove portion, and the lock fin is convex on the other side of the fixing groove, and the other The second convex part locked to the dovetail part of the And a cover portion that covers an opening side of the fixing groove of the locking piece, and the locking piece includes a first locking portion that is locked to the seal fin and a second lock that is locked to the lock fin. And a stop portion.

［２］前記シールフィンは、前記固定用溝の溝幅方向に延在し、前記固定用溝の底面における前記一方の側に載置される第１基部と、前記第１基部から立設され、前記回転構造体と前記静止構造体との何れか他方の構造体に向かって延在する第１フィン部とを有し、前記ロックフィンは、前記固定用溝の溝幅方向に延在し、前記固定用溝の前記底面における前記他方の側に載置される第２基部と、前記第２基部から立設される第２フィン部とを有することが好ましい。 [2] The seal fin extends in the groove width direction of the fixing groove, and is erected from the first base and the first base placed on the one side of the bottom surface of the fixing groove. A first fin portion extending toward one of the rotating structure and the stationary structure, and the lock fin extends in a groove width direction of the fixing groove. Preferably, the fixing groove includes a second base portion that is placed on the other side of the bottom surface of the fixing groove, and a second fin portion that is erected from the second base portion.

［３］前記シールフィンは、前記第１フィン部に対して前記第１基部が前記他方の側に折り曲げられた形状であると共に、前記第１凸部として、前記第１フィン部の付け根に形成された第１湾曲部を有し、前記ロックフィンは、前記第２フィン部に対して前記第２基部が前記一方の側に折り曲げられた形状であると共に、前記第２凸部として、前記第２フィン部の付け根に形成された第２湾曲部を有し、前記ロッキングピースの前記第１係止部は、前記シールフィンの前記第１湾曲部の前記他方の側の面により係止され、前記ロッキングピースの前記第２係止部は、前記ロックフィンの前記第２湾曲部の前記一方の側の面により係止されることが好ましい。 [3] The seal fin has a shape in which the first base portion is bent to the other side with respect to the first fin portion, and is formed at the base of the first fin portion as the first convex portion. The lock fin has a shape in which the second base portion is bent toward the one side with respect to the second fin portion, and the second convex portion is the first convex portion. A second curved portion formed at the base of the two fin portions, the first locking portion of the locking piece is locked by the surface of the other side of the first curved portion of the seal fin, The second locking portion of the locking piece is preferably locked by the surface on the one side of the second curved portion of the lock fin.

［４］前記第１基部の前記他方の側の第１端面と、前記第２基部の前記一方の側の第２端面とには、前記ロックフィンが前記固定用溝の開口側に向かう移動を規制する係合構造が形成されることが好ましい。 [4] The lock fin moves toward the opening side of the fixing groove between the first end surface on the other side of the first base and the second end surface on the one side of the second base. It is preferable that a restricting engagement structure is formed.

［５］前記係合構造は、前記シールフィンの前記第１基部の前記第１端面に形成され、前記固定用溝の底面に向くように傾斜した第１傾斜面と、前記ロックフィンの前記第２基部の前記第２端面に形成され、前記固定用溝の開口に向くように傾斜し、前記第１傾斜面に対向配置された第２テーパ面とから構成されることが好ましい。 [5] The engagement structure is formed on the first end surface of the first base portion of the seal fin and is inclined toward the bottom surface of the fixing groove, and the first structure of the lock fin. It is preferable that the second end surface of the two base portions is inclined to face the opening of the fixing groove, and is configured by a second tapered surface disposed opposite to the first inclined surface.

［６］前記シールフィンの前記第１基部は、前記第１フィン部に対して前記一方の側に折り曲げられた形状であって前記第１凸部を構成し、前記第１基部の前記他方の側の面は、前記底面との間に、前記一方の側に凸となる第１隙間が形成される形状であり、前記ロックフィンの前記第２基部は、前記第２フィン部に対して前記他方の側に折り曲げられた形状であって前記第２凸部を構成し、前記第２基部の前記一方の側の面は、前記底面との間に前記他方の側に凸となる第２隙間が形成される形状であり、前記ロッキングピースの前記第１係止部は、前記第１隙間に入り込む部位であり、前記ロッキングピースの前記第２係止部は、前記第２隙間に入り込む部位であることが好ましい。 [6] The first base portion of the seal fin has a shape bent to the one side with respect to the first fin portion, constitutes the first convex portion, and the other of the first base portions. The side surface has a shape in which a first gap that is convex on the one side is formed between the bottom surface, and the second base portion of the lock fin has the shape with respect to the second fin portion. A second gap that is bent to the other side and constitutes the second convex portion, and the surface on the one side of the second base is convex to the other side between the bottom surface. The first locking part of the locking piece is a part that enters the first gap, and the second locking part of the locking piece is a part that enters the second gap. Preferably there is.

［７］前記回転構造体がタービンのロータシャフトであると共に前記静止構造体が前記タービンの静翼であることが好ましい。 [7] It is preferable that the rotating structure is a rotor shaft of a turbine and the stationary structure is a stationary blade of the turbine.

［８］前記回転構造体がタービンのロータシャフトであると共に前記静止構造体が前記タービンの静翼であることが好ましい。 [8] It is preferable that the rotating structure is a rotor shaft of a turbine and the stationary structure is a stationary blade of the turbine.

［９］上記の目的を達成するために、本発明のシールフィンの固定方法は、回転構造体と静止構造体との間で作動流体の漏洩を抑制し、前記回転構造体と前記静止構造体との何れか一方の構造体に形成された溝幅の両方側にアリ溝部のある形状の固定用溝に、シールフィンを固定する、シールフィンの固定方法であって、前記シールフィンを、前記固定用溝の一方のアリ溝部に係止させると共に、前記ロックフィンを、前記固定用溝の他方のアリ溝部に係止させる、フィン設置ステップと、前記ロッキングピースを、前記シールフィン，前記ロックフィン及び前記固定用溝の相互間の隙間に埋め込んで、前記ロッキングピースを、前記シールフィン及びロックフィンのそれぞれに係合させる、ロッキングピース埋め込みステップと、前記ロックフィンを折り曲げて、前記ロッキングピースの前記固定用溝の開口側を覆う、ロックフィン折り曲げステップとを備えたことを特徴としている。 [9] In order to achieve the above object, the sealing fin fixing method of the present invention suppresses leakage of the working fluid between the rotating structure and the stationary structure, and the rotating structure and the stationary structure. A sealing fin fixing method, wherein the sealing fin is fixed to a fixing groove having a dovetail groove portion on both sides of the groove width formed in one of the structures. A fin installation step for engaging with one dovetail groove portion of the fixing groove and engaging the lock fin with the other dovetail groove portion of the fixing groove; and the locking piece including the seal fin and the lock fin And a locking piece embedding step in which the locking piece is engaged with each of the seal fin and the lock fin by being embedded in a gap between the fixing grooves. Folding the fin, said covering the open side of the fixing groove of the locking piece, and comprising the steps bent locking fins.

本発明でいうアリ溝部とは、溝の幅方向が開口に向かって幅方向中心側に寄せられるように絞られている場合において、この絞られている部位を特にいう。そこで、前記の図４に示す従来技術の固定溝０２ｂは、右側の片側にだけアリ溝部を有するので片アリ溝と呼び、後述の図２及び図３に示す本発明の実施形態の固定溝８，１８は、左右両側にアリ溝部を有するので両アリ溝と呼ぶ。 In the present invention, the dovetail portion particularly refers to a portion that has been narrowed when the width direction of the groove is narrowed toward the center in the width direction toward the opening. Therefore, the conventional fixing groove 02b shown in FIG. 4 has a dovetail groove portion only on one side on the right side, and is therefore referred to as a single dovetail groove. The fixing groove 8 according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. , 18 are called dovetail grooves because they have dovetail portions on the left and right sides.

本発明によれば、一方のアリ溝部によりシールフィンが固定用溝に係止されると共に他方のアリ溝部によりロックフィンが固定用溝に係止されることに加え、ロックフィンによりロッキングピースの開口側が押さえられ、さらには、ロッキングピースが第１係止部によりシールフィンに係止されると共に第２係止部によりロックフィンにより係止される。これにより、固定用溝，シールフィン及びロッキングピースの相互間に作用する係止力が向上し、シールフィンが固定用溝から離脱してしまうことを抑制することができる。 According to the present invention, the seal fin is locked to the fixing groove by one dovetail groove and the lock fin is locked to the fixing groove by the other dovetail groove. The locking piece is locked to the seal fin by the first locking portion and locked by the lock fin by the second locking portion. Accordingly, the locking force acting between the fixing groove, the seal fin, and the locking piece is improved, and the seal fin can be prevented from being detached from the fixing groove.

本発明の各実施形態に係る蒸気タービンの構成を示す模式的な縦断面図である。It is a typical longitudinal section showing the composition of the steam turbine concerning each embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態のシールフィン，ロックフィン及びシール構造を示す模式的な横断面図である。It is a typical cross-sectional view which shows the seal fin of 1st Embodiment of this invention, a lock fin, and a seal structure. 本発明の第２実施形態のシールフィン，ロックフィン及びシール構造を示す模式的な横断面図である。It is a typical cross-sectional view which shows the seal fin of 2nd Embodiment of this invention, a lock fin, and a seal structure. 従来のシールフィンの固定構造を示す模式的な横断面図である。It is a typical cross-sectional view which shows the fixing structure of the conventional seal fin. 従来のシールフィンがロータから飛散する場合の主要なメカニズムの一つを説明するためのシールフィンの模式的な横断面図であり、（ａ）は冷態時、（ｂ）は起動時、（ｃ），（ｄ）は定常時、（ｅ）は次回起動時をそれぞれ示す図である。It is the typical cross-sectional view of the seal fin for demonstrating one of the main mechanisms in case the conventional seal fin scatters from a rotor, (a) is a cold state, (b) is at the time of starting, ( (c) and (d) are diagrams showing a stationary time, and (e) is a diagram showing a next startup time.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
各実施形態では、本発明を、蒸気タービンのロータと静翼とのシールに適用した例を説明する。
なお、以下に示す各実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の各実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の各実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができると共に、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
［１．第１実施形態］ Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In each embodiment, an example in which the present invention is applied to a seal between a rotor and a stationary blade of a steam turbine will be described.
Note that each embodiment described below is merely an example, and there is no intention to exclude various modifications and technical applications that are not explicitly described in the following embodiments. The configurations of the following embodiments can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the embodiments, and can be selected or combined as appropriate.
[1. First Embodiment]

［１−１．蒸気タービンの構成］
本発明の第１実施形態に係る蒸気タービンロータの構成を、図１を参照して説明する。
図１は本発明の各実施形態に係る蒸気タービンロータの構成を示す模式的な縦断面図である。 [1-1. Steam turbine configuration]
The configuration of the steam turbine rotor according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a configuration of a steam turbine rotor according to each embodiment of the present invention.

図１に示すように、蒸気タービンロータ（以下、「タービンロータ」と呼ぶ）１は、外周部に軸方向に複数の翼溝２を形成したロータシャフト（回転構造体，一方の構造体）３と、翼溝２と嵌合する翼脚４をそれぞれ基部に有する複数の動翼５とを備えており、ロータシャフト３の翼溝２に動翼５の翼脚４が嵌合されている。
そして、ロータシャフト３の各動翼５間には、ケーシング（図示せず）に配設された静翼６（静止構造体，他方の構造体）の先端と対向してラジアルシール構造を形成するシールフィン部７が配設されている。これらのシールフィン部（シール構造）７は、隣接する翼溝２の間に軸方向（図１中左右方向）に所定間隔を空けて並設された複数のシールフィン９によって構成されている。なお、図１では、静翼６について先端側のみ示してケーシング側は省略している。 As shown in FIG. 1, a steam turbine rotor (hereinafter referred to as “turbine rotor”) 1 includes a rotor shaft (rotary structure, one structure) 3 in which a plurality of blade grooves 2 are formed in the outer peripheral portion in the axial direction. And a plurality of moving blades 5 each having a blade leg 4 fitted to the blade groove 2 at the base, and the blade leg 4 of the moving blade 5 is fitted in the blade groove 2 of the rotor shaft 3.
A radial seal structure is formed between the rotor blades 5 of the rotor shaft 3 so as to face the tips of the stationary blades 6 (stationary structure, the other structure) disposed in a casing (not shown). Seal fin portions 7 are disposed. These seal fin portions (seal structure) 7 are constituted by a plurality of seal fins 9 arranged in parallel with a predetermined interval in the axial direction (left-right direction in FIG. 1) between adjacent blade grooves 2. In addition, in FIG. 1, only the front end side is shown about the stationary blade 6, and the casing side is abbreviate | omitted.

［１−２．シール構造］
シールフィン，ロックフィン及びシール構造について図２を参照して説明する。
図２は、本発明の第１実施形態としてのシールフィン，ロックフィン及びシール構造を示す模式的な横断面図である。
なお、固定用溝８の幅方向（図２中左右方向）中央の中心線ＣＬに向く方向を内方又は内側とし、その反対側、中心線から離れる方向を外方又は外側とし、静翼６側を先端側とする。また、図２中で、左側を一端側、右側を他端側として説明する。 [1-2. Seal structure]
The seal fin, lock fin, and seal structure will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a seal fin, a lock fin, and a seal structure as the first embodiment of the present invention.
The width direction of the fixing groove 8 (the left-right direction in FIG. 2) is a direction toward the center line CL in the center, and the direction away from the center line is the outside or the outside. The side is the tip side. In FIG. 2, the left side is described as one end side and the right side is described as the other end side.

シールフィン９を設置するための固定用溝８は、図２に示すように、ロータシャフト３の軸方向（図２中横方向）に平行な底面（以下、「溝底面」とも呼ぶ）８Ａと、溝底面８Ａの両端から静翼６に向かって延びる内側面（以下、「溝側面」とも呼ぶ）８Ｂ，８Ｃとにより画成されている。
溝側面８Ｂには、溝底面８Ａ側に形成された凹状の湾曲部８Ｂａと、固定用溝８の開口８Ｄ側に形成された入口部８Ｂｂとが形成されている。湾曲部８Ｂａは外方（溝幅方向の中心線ＣＬから離れる方向）に膨出し、その開口８Ｄ側（先端側）は内方（溝幅方向の中心線ＣＬに向く方向）へ向かう絞り形状となっている。入口部８Ｂｂは、湾曲部８Ｂａの開口８Ｄ側から僅かに外側に折れ曲がって、ロータシャフト３の径方向（図２中縦方向）に延在している。 As shown in FIG. 2, the fixing groove 8 for installing the seal fin 9 has a bottom surface (hereinafter also referred to as “groove bottom surface”) 8A parallel to the axial direction of the rotor shaft 3 (lateral direction in FIG. 2). The inner bottom surfaces (hereinafter also referred to as “groove side surfaces”) 8B and 8C extending from both ends of the groove bottom surface 8A toward the stationary blade 6 are defined.
A concave curved portion 8Ba formed on the groove bottom surface 8A side and an inlet portion 8Bb formed on the opening 8D side of the fixing groove 8 are formed on the groove side surface 8B. The curved portion 8Ba bulges outward (in the direction away from the center line CL in the groove width direction), and the opening 8D side (tip side) has a throttle shape inward (in the direction toward the center line CL in the groove width direction). It has become. The inlet portion 8Bb is bent slightly outward from the opening 8D side of the curved portion 8Ba and extends in the radial direction of the rotor shaft 3 (vertical direction in FIG. 2).

同様に、溝側面８Ｃは、溝底面８Ａ側に形成された凹状の湾曲部８Ｃａと、固定用溝８の開口８Ｄ側に形成された入口部８Ｃｂとが形成されている。湾曲部８Ｃａは外方に膨出し、その開口８Ｄ側（先端側）は内方へ向かう絞り形状となっている。入口部８Ｃｂは、湾曲部８Ｃａの開口側に対して僅かに外側に折れ曲がり、ロータシャフト３の径方向に延在している。
つまり、固定用溝８は、溝側面８Ｂの湾曲部８Ｂａにより規定されるアリ溝部（一方のアリ溝部）８Ｅと、溝側面８Ｃの湾曲部８Ｃａにより規定されるアリ溝部（他方のアリ溝部）８Ｆとを備えて、底面８Ａに向かって溝幅が両外側に拡大する両アリ溝形状となっている。 Similarly, the groove side surface 8C is formed with a concave curved portion 8Ca formed on the groove bottom surface 8A side and an inlet portion 8Cb formed on the opening 8D side of the fixing groove 8. The curved portion 8Ca bulges outward, and the opening 8D side (front end side) has an aperture shape toward the inside. The inlet portion 8Cb is bent slightly outward with respect to the opening side of the curved portion 8Ca, and extends in the radial direction of the rotor shaft 3.
That is, the fixing groove 8 includes an ant groove portion (one ant groove portion) 8E defined by the curved portion 8Ba of the groove side surface 8B and an ant groove portion (the other ant groove portion) 8F defined by the curved portion 8Ca of the groove side surface 8C. And has a dovetail shape in which the groove width expands outwardly toward the bottom surface 8A.

シールフィン９は、図２に示すような略Ｌ字形状の横断面を一定に有しており、全体としては長手方向にリング形状をしている。つまり、シールフィン９は、固定用溝８に配置されその際に固定用溝８の溝幅方向内側に延在する基部（第１基部）９Ａと、基部９Ａの溝幅方向外端（一端）から略垂直に起立して作動流体（蒸気）の流通を抑制するフィン部（第１フィン部）９Ｂとを備えて構成されたラジアルシールフィンである。
また、フィン部９Ｂは、基部９Ａと連続して形成された付け根部（第１凸部，第１湾曲部）９Ｂａと、この付け根部９Ｂａから静翼６方向（開口８Ｄ方向）に連続して形成されたフィン本体部９Ｂｂとを有している。付け根部９Ｂａは、外面及び内面が共に外方に（一端側に）膨出する湾曲形状に形成されている（付け根部９Ｂａには、外面に凸状湾曲部が形成され、内面に凹状湾曲部が形成されている）。そこで、以下、付け根部９Ｂａを「湾曲部９Ｂａ」という。この湾曲部９Ｂａの静翼６寄り（開口８Ｄ寄り）の部分は、固定用溝８の溝側面８Ｂに沿って、開口８Ｄに向かって内方（溝幅方向の中心線ＣＬに向く方向）へ傾斜している。フィン本体部９Ｂｂは、静翼６に近づくにしたがって板厚が薄くなるように横断面が先細り形状に形成されている。 The seal fin 9 has a substantially L-shaped cross section as shown in FIG. 2 and has a ring shape in the longitudinal direction as a whole. That is, the seal fin 9 is disposed in the fixing groove 8 and extends at the inside of the fixing groove 8 in the groove width direction at that time, and the outer end (one end) in the groove width direction of the base 9A. A radial seal fin configured to include a fin portion (first fin portion) 9 B that rises substantially vertically from the bottom and suppresses the flow of the working fluid (steam).
Further, the fin portion 9B is continuously formed in a base portion (first convex portion, first curved portion) 9Ba formed continuously with the base portion 9A, and in the direction of the stationary blade 6 (opening 8D direction) from the base portion 9Ba. The fin main body 9Bb is formed. The base portion 9Ba is formed in a curved shape in which both the outer surface and the inner surface bulge outward (to one end) (the base portion 9Ba has a convex curved portion formed on the outer surface and a concave curved portion formed on the inner surface. Is formed). Therefore, the base portion 9Ba is hereinafter referred to as “curved portion 9Ba”. The portion of the curved portion 9Ba near the stationary blade 6 (closer to the opening 8D) is directed inward (in the direction toward the center line CL in the groove width direction) toward the opening 8D along the groove side surface 8B of the fixing groove 8. It is inclined. The fin body portion 9Bb is formed in a tapered shape in cross section so that the plate thickness becomes thinner as it approaches the stationary blade 6.

また、基部９Ａの他端側（内側）の端面（第１端面）９Ａａにはテーパが付けられている（そこで、以下、「端面９Ａａ」を「テーパ面９Ａａ」とも呼ぶ）。このテーパ面９Ａａは、固定用溝の底面（８Ａ）に向く傾斜面である。
なお、シールフィン９は、必ずしも１本のリング状である必要はなく（単一部材により構成されている必要はなく）、ロータシャフト３の周方向に対して複数の部材に分割して、これらの複数の部材を組み付けることでリング状となるようにしてもよい。また、シールフィン９の材質は例えばＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼である。 Further, the end surface (first end surface) 9Aa on the other end side (inner side) of the base portion 9A is tapered (hereinafter, “end surface 9Aa” is also referred to as “taper surface 9Aa”). The tapered surface 9Aa is an inclined surface facing the bottom surface (8A) of the fixing groove.
Note that the seal fin 9 does not necessarily have a single ring shape (not necessarily formed of a single member), and is divided into a plurality of members in the circumferential direction of the rotor shaft 3. A plurality of members may be assembled to form a ring shape. The material of the seal fin 9 is stainless steel such as SUS304.

ロックフィン１１は、シールフィン９やロッキングピース１０を固定するためのものであり、図２では、シールフィン９やロッキングピース１０を固定した状態（以下、「固定状態」とも呼ぶ）を実線で示し、シールフィン９やロッキングピース１０を固定する前の状態（以下、「開放状態」とも呼ぶ）を二点鎖線で示している。
ロックフィン１１は、図２に示すような形状の横断面を一定に有しており、全体としては１つ若しくは複数個でリング形状をしている。つまり、ロックフィン１１は、固定用溝８に配置されその際に固定用溝８の溝幅方向内側に延在する基部（第２基部）１１Ａと、基部１１Ａの外端（他端）から固定用溝８の溝側面８Ｃに沿って、略垂直に起立し開口８Ｄに向かって内方（溝幅方向の中心線から中心線に向く方向）へ傾斜するフィン部（第２フィン部）１１Ｂとを備えて構成されたラジアル形状のものである。 The lock fins 11 are for fixing the seal fins 9 and the locking pieces 10. In FIG. 2, a state where the seal fins 9 and the locking pieces 10 are fixed (hereinafter also referred to as “fixed state”) is indicated by a solid line. A state before the seal fin 9 and the locking piece 10 are fixed (hereinafter also referred to as “open state”) is indicated by a two-dot chain line.
The lock fin 11 has a constant cross section as shown in FIG. 2, and has one or a plurality of ring shapes as a whole. That is, the lock fin 11 is disposed in the fixing groove 8 and is fixed from the base (second base) 11A extending inward in the groove width direction of the fixing groove 8 and the outer end (the other end) of the base 11A. A fin portion (second fin portion) 11B that rises substantially vertically along the groove side surface 8C of the groove 8 and is inclined inward (a direction from the center line in the groove width direction toward the center line) toward the opening 8D; It is the thing of the radial shape comprised by providing.

また、フィン部１１Ｂは、基部１１Ａと連続して形成された付け根部（第２凸部，第２湾曲部）１１Ｂａと、この付け根部１１Ｂａから静翼６方向（開口８Ｄ方向）に連続して形成されたフィン本体部１１Ｂｂとを有している。付け根部１１Ｂａは、外面及び内面が共に外方に（他端側に）膨出する湾曲形状に形成されている（付け根部１１Ｂａには、外面に凸状湾曲部が形成され、内面に凹状湾曲部が形成されている）。そこで、以下、付け根部１１Ｂａを「湾曲部１１Ｂａ」という。この湾曲部１１Ｂａの静翼６寄り（開口８Ｄ寄り）の部分は、固定用溝８の溝側面８Ｃに沿って、開口８Ｄに向かって内方（溝幅方向の中心線ＣＬに向く方向）へ傾斜している。フィン本体１１Ｂｂは、二点鎖線で示す開放状態においては、静翼６に向かって（径方向に）延在し、実線で示す固定状態においては、その先端側（覆い部）１１Ｂｃを内方へ折り曲げられて、後述のロッキングピース１０の開口８Ｄ側の面（以下、「先端面」とも呼ぶ）１０Ｃに覆いかぶさる。 Further, the fin portion 11B is continuously formed in a base portion (second convex portion, second curved portion) 11Ba formed continuously with the base portion 11A, and in the direction of the stationary blade 6 (opening 8D direction) from the base portion 11Ba. It has the fin main-body part 11Bb formed. The base portion 11Ba is formed in a curved shape in which both the outer surface and the inner surface bulge outward (to the other end side) (the base portion 11Ba has a convex curved portion on the outer surface and a concave curve on the inner surface. Part is formed). Therefore, hereinafter, the base portion 11Ba is referred to as a “curved portion 11Ba”. The portion of the curved portion 11Ba near the stationary blade 6 (closer to the opening 8D) is inward (in the direction toward the center line CL in the groove width direction) toward the opening 8D along the groove side surface 8C of the fixing groove 8. Inclined. The fin main body 11Bb extends (in the radial direction) toward the stationary blade 6 in the open state indicated by the two-dot chain line, and in the fixed state indicated by the solid line, the tip end side (cover portion) 11Bc extends inward. It is bent and covers a surface (hereinafter also referred to as “tip surface”) 10 C on the opening 8 D side of the locking piece 10 described later.

また、基部１１Ａの一端側（内側）の端面（第２端面）１１Ａａにはテーパが付けられている（そこで、以下、「端面１１Ａａ」を「テーパ面１１Ａａ」とも呼ぶ）。テーパ面１１Ａａは、固定用溝８の開口８Ｄに向く傾斜面である。このテーパ面１１Ａａは、シールフィン９のテーパ面９Ａａに対面且つ重合して配置される。このような配置によって、テーパ面９Ａａ，１１Ａａが係合し、シールフィン９により、ロックフィン１１が、固定用溝８の開口８Ｄに向かって移動することが規制され、ひいては固定用溝８から抜けてしまうことが抑制されるようになっている。つまり、テーパ面９Ａａ，１１Ａａによって、本発明の係合構造が構成されている。 Further, the end surface (second end surface) 11Aa on one end side (inner side) of the base portion 11A is tapered (hereinafter, the “end surface 11Aa” is also referred to as “taper surface 11Aa”). The taper surface 11 Aa is an inclined surface facing the opening 8 D of the fixing groove 8. The taper surface 11Aa is disposed so as to face and overlap the taper surface 9Aa of the seal fin 9. With such an arrangement, the taper surfaces 9Aa and 11Aa are engaged, and the seal fin 9 restricts the lock fin 11 from moving toward the opening 8D of the fixing groove 8 and eventually comes out of the fixing groove 8. It has come to be suppressed. That is, the engagement structure of the present invention is configured by the tapered surfaces 9Aa and 11Aa.

ロックフィン１１の長手方向は、シールフィン９と同様にロータシャフト３の周方向に対して必ずしも1本でリング状になる必要はなく、複数の部材に分割して、これらの複数の部材を並べてリング状を形成してもよい。その材質もシールフィン９に使用される材質と同様のものが使用され、例えばＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼である。 The longitudinal direction of the lock fin 11 is not necessarily a single ring in the circumferential direction of the rotor shaft 3 as in the case of the seal fin 9, and is divided into a plurality of members, and these members are arranged side by side. A ring shape may be formed. The same material as that used for the seal fin 9 is used, and is stainless steel such as SUS304.

固定用溝８，シールフィン９及びロックフィン１１の相互間の隙間には、ロッキングピース１０が叩き込まれ埋め込まれている。ロッキングピース１０は、例えば軟鋼（例えばＳ１０Ｃなど）によって形成されており、当該隙間に叩き込まれた際に塑性変形して、当該隙間を埋めるようになる。ロッキングピース１０は、全体としてはリング形状をしており、1本でリング状にしてもよいし、複数の部材に分割して、これらの複数の部材を並べてリング状を形成してもよい。
これにより、シールフィン９は、その基部９Ａが溝底面８Ａに押圧されると共に、そのフィン部９Ｂが、湾曲部９Ｂａをアリ溝部８Ｅに係合（装着）させた状態で、溝側面８Ｂに押圧される。また、ロックフィン１１は、その基部１１Ａが溝底面８Ａに押圧されると共に、そのフィン部１１Ｂが、湾曲部１１Ｂａをアリ溝部８Ｆに係合（装着）させた状態で、溝側面８Ｃに押圧される。
また、ロッキングピース１０も、シールフィン９の湾曲部９Ｂａの内側面と密着して（或いは僅かな隙間をあけて）係合し、ロックフィン１１の湾曲部１１Ｂａの内側面と密着して（或いは僅かな隙間をあけて）係合するようになる。つまり、固定用溝８，シールフィン９及びロックフィン１１の相互間の隙間に埋め込まれる結果、ロッキングピース１０には、シールフィン９の湾曲部９Ｂａの内側面に係止される係止部（第１係止部）１０Ａと、ロックフィン１１の湾曲部１１Ｂａの内側面に係止される係止部（第２係止部）１０Ｂとが形成される。 A locking piece 10 is struck and embedded in a gap among the fixing groove 8, the seal fin 9 and the lock fin 11. The rocking piece 10 is formed of, for example, mild steel (for example, S10C), and when it is struck into the gap, it is plastically deformed to fill the gap. The locking piece 10 has a ring shape as a whole, and may be a single ring shape, or may be divided into a plurality of members, and the plurality of members may be arranged to form a ring shape.
Accordingly, the seal fin 9 is pressed against the groove side surface 8B in a state where the base portion 9A is pressed against the groove bottom surface 8A and the fin portion 9B engages (attaches) the curved portion 9Ba to the dovetail groove portion 8E. Is done. The lock fin 11 is pressed against the groove side surface 8C in a state where the base portion 11A is pressed against the groove bottom surface 8A and the fin portion 11B engages (attaches) the curved portion 11Ba to the dovetail groove portion 8F. The
Further, the locking piece 10 is also in close contact with the inner surface of the curved portion 9Ba of the seal fin 9 (or with a slight gap), and is in close contact with the inner surface of the curved portion 11Ba of the lock fin 11 (or Engage with a slight gap. That is, as a result of being embedded in the gaps among the fixing groove 8, the seal fin 9, and the lock fin 11, the locking piece 10 is locked to the locking portion (first portion) locked to the inner surface of the curved portion 9Ba of the seal fin 9. 1A) 10A and a locking portion (second locking portion) 10B that is locked to the inner surface of the curved portion 11Ba of the lock fin 11.

なお、シールフィン９の湾曲部９Ｂａとロックフィン１１の湾曲部１１Ｂａとは、板材を曲げ加工により製作しても良いが、シールフィン９とアリ溝部８Ｅとの間の隙間及びロックフィン１１とアリ溝部８Ｆとの間の隙間を少なくできるよう、それぞれ、原材料を削り出し加工して製作するのが更に好ましい。削り出し加工によれば、シールフィン９及びロックフィン１１を適宜の形状に精度良く加工できるので、シールフィン９とアリ溝部８Ｅとの間に生じる不要な隙間（ガタ）やロックフィン１１とアリ溝部８Ｆとの間に生じる不要な隙間（ガタ）を抑制することが可能となり、アリ溝部８Ｅ，８Ｆによるシールフィン９やロックフィン１１の拘束力を向上させることができる。 The curved portion 9Ba of the seal fin 9 and the curved portion 11Ba of the lock fin 11 may be manufactured by bending a plate material, but the gap between the seal fin 9 and the dovetail portion 8E and the lock fin 11 and the In order to reduce the gap between the groove portions 8F, it is more preferable to manufacture the raw materials by machining them. According to the cutting process, the seal fin 9 and the lock fin 11 can be accurately processed into appropriate shapes, so unnecessary gaps (backlash) generated between the seal fin 9 and the dovetail portion 8E, the lock fin 11 and the dovetail portion It is possible to suppress an unnecessary gap (backlash) generated between the seal fin 9 and the lock fin 11 by the dovetail groove portions 8E and 8F.

［１−３．シールフィンの固定方法］
本発明の第１実施形態では、以下のようにしてシールフィン９のロータシャフト３への固定が行われる。
先ず、ロックフィン１１を、フィン部１１Ｂの先端側を静翼６に向けた姿勢で、その湾曲部１１Ｂａの他方側をアリ溝部８Ｆに係合（装着）させつつ、基部１１Ａを溝底面８Ａの他端側に寄せて載置する。
次いで、シールフィン９を、フィン部９Ｂの先端側を静翼６に向けた姿勢で、その湾曲部９Ｂａの一方側をアリ溝部８Ｅに係合（装着）させつつ、且つ、テーパ面９Ａａを、ロックフィン１１のテーパ面１１Ａａに重ね合わせつつ、基部９Ａを溝底面８Ａの一端側に寄せて載置する。（以上、フィン設置ステップ）
次いで、固定用溝８，シールフィン９及びロックフィン１１の相互間の隙間に、ロッキングピース１０を叩き込んで、ロッキングピース１０を当該相互間の隙間に埋め込む。これにより、ロッキングピース１０には、シールフィン９の湾曲部９Ｂａの内側面に係合する係合部１０Ａと、ロックフィン１１の湾曲部１１Ｂａの内側面に係合する係合部１０Ｂとが形成される。（以上、ロッキングピース埋め込みステップ）。
そして、ロックフィン１１のフィン部１１Ｂｂの先端側（覆い部）１１Ｂｃを、図２に２点鎖線で示す状態から、実線で示すようにロッキングピース１０の先端面１０Ｃに密着して（又は隙間をあけて）覆いかぶさる状態となるまで内方へ折り曲げる（ロックフィン折り曲げステップ）。 [1-3. Fixing method of seal fin]
In the first embodiment of the present invention, the seal fin 9 is fixed to the rotor shaft 3 as follows.
First, the lock fin 11 is in a posture in which the tip end side of the fin portion 11B faces the stationary blade 6, and the other side of the curved portion 11Ba is engaged (attached) to the dovetail groove portion 8F, while the base portion 11A is formed on the groove bottom surface 8A. Place it near the other end.
Next, the seal fin 9 is engaged with (attached to) the dovetail groove 8E on one side of the curved portion 9Ba in a posture in which the tip side of the fin portion 9B faces the stationary blade 6, and the tapered surface 9Aa The base 9A is placed close to one end of the groove bottom surface 8A while being superimposed on the taper surface 11Aa of the lock fin 11. (Fin installation step)
Next, the locking piece 10 is struck into the gap between the fixing groove 8, the seal fin 9, and the lock fin 11, and the locking piece 10 is embedded in the gap between the pieces. Thus, the locking piece 10 is formed with an engaging portion 10A that engages with the inner surface of the curved portion 9Ba of the seal fin 9 and an engaging portion 10B that engages with the inner surface of the curved portion 11Ba of the lock fin 11. Is done. (End of the locking piece embedding step).
Then, the tip end side (covering portion) 11Bc of the fin portion 11Bb of the lock fin 11 is brought into close contact with the tip end surface 10C of the locking piece 10 from the state shown by the two-dot chain line in FIG. Open it and fold it inward until it is covered (lock fin folding step).

［１−４．作用・効果］
本発明の第１実施形態によれば、アリ溝部８Ｅによりシールフィン９が固定用溝８に係止されると共にアリ溝部８Ｆによりロックフィン１１が固定用溝８に係止されることに加え、ロックフィン１１によりロッキングピース１０の開口８Ｄ側が押さえられると共に、ロッキングピース１０が係止部１０Ａ，１０Ｂでシールフィン９とロックフィン１１とにより係止される。
したがって、シールフィン９の基部９Ａは、溝底面８Ａに押圧され、一端側ではフィン部９Ｂが湾曲部９Ｂａをアリ溝部８Ｅに係止させた状態で、溝側面８Ｂに押圧される。また他端側では、基部９Ａはロッキングピース１０により押圧される。
ロックフィン１１の基部１１Ａは、溝底面８Ａに押圧され、一端側（内側）の端面（第２端面）のテーパ面１１Ａａは、シールフィン９の基部９Ａの先端のテーパ面９Ａａにより押圧される。また他端側ではロックフィン部１１Ｂの湾曲部１１Ｂａをアリ溝部８Ｆに係止させた状態で、溝側面８Ｃに押圧される。また、ロックフィン１１の基部１１Ａがロッキングピース１０により溝底面８Ａに押圧される。 [1-4. Action / Effect]
According to the first embodiment of the present invention, the seal fin 9 is locked to the fixing groove 8 by the dovetail groove 8E and the lock fin 11 is locked to the fixing groove 8 by the dovetail groove 8F. The lock fin 11 holds the opening 8D side of the locking piece 10 and the locking piece 10 is locked by the seal fin 9 and the lock fin 11 at the locking portions 10A and 10B.
Therefore, the base portion 9A of the seal fin 9 is pressed against the groove bottom surface 8A, and at one end, the fin portion 9B is pressed against the groove side surface 8B in a state where the curved portion 9Ba is engaged with the dovetail groove portion 8E. On the other end side, the base 9 A is pressed by the locking piece 10.
The base portion 11A of the lock fin 11 is pressed by the groove bottom surface 8A, and the tapered surface 11Aa on the end surface (second end surface) on one end side (inner side) is pressed by the tapered surface 9Aa at the tip of the base portion 9A of the seal fin 9. Further, at the other end side, the curved side surface 11Ba of the lock fin portion 11B is pressed against the groove side surface 8C in a state of being engaged with the dovetail groove portion 8F. Further, the base portion 11 A of the lock fin 11 is pressed against the groove bottom surface 8 A by the locking piece 10.

一方、ロッキングピース１０は、一端側ではシールフィン９の湾曲部９Ｂａの内側に入り込んで押圧され係止される。また他端側では、ロックフィン１１の湾曲部１１Ｂａの内側に入り込んで押圧され係止される。さらに静翼６側では、ロックフィン１１のフィン部１１Ｂｂの先端側（覆い部）１１Ｂｃをロッキングピース１０の先端面１０Ｃに覆いかぶさる状態となるまで内方へ折り曲げて、ロッキングピース１０が係止される。
このようにして、固定用溝８，シールフィン９，ロックフィン１１及びロッキングピース１０の相互間に作用する係止力（シールフィン９，ロッキングピース１０及びロックフィン１１にロータシャフト３の径方向への外力が作用しても、シールフィン９，ロッキングピース１０及びロックフィン１１にロータシャフト３の径方向への移動を押える力）が向上する。 On the other hand, the locking piece 10 enters the inside of the curved portion 9Ba of the seal fin 9 and is pressed and locked at one end side. On the other end side, it enters the inside of the curved portion 11Ba of the lock fin 11 and is pressed and locked. Further, on the stationary blade 6 side, the locking piece 10 is locked by bending the tip end side (covering portion) 11Bc of the fin portion 11Bb of the lock fin 11 inward until the tip end surface 10C of the locking piece 10 is covered. The
In this way, the locking force acting between the fixing groove 8, the seal fin 9, the lock fin 11 and the locking piece 10 (the radial direction of the rotor shaft 3 on the seal fin 9, the locking piece 10 and the lock fin 11). Even if the external force acts, the force that presses the seal fin 9, the locking piece 10 and the lock fin 11 in the radial direction of the rotor shaft 3 is improved.

これにより、タービンの起動と停止との繰り返しに起因して、ロッキングピース１０が塑性変形して固定用溝８とロッキングピース１０との間に隙間が生じたとしてもロッキングピース１０が固定用溝８から浮き上がってしまうことが抑制され、ひいてはタービン運転中にシールフィン９やロックフィン１１及びロッキングピース１０の飛散が発生すること（シールフィン９が固定用溝８から離脱してしまうこと）を抑制できる。 As a result, even if the locking piece 10 is plastically deformed and a gap is generated between the fixing groove 8 and the locking piece 10 due to the repetition of starting and stopping of the turbine, the locking piece 10 is fixed to the fixing groove 8. Can be suppressed, and as a result, the occurrence of scattering of the seal fins 9, the lock fins 11 and the locking pieces 10 during the operation of the turbine (the seal fins 9 being detached from the fixing grooves 8) can be suppressed. .

また、タービンの起動と停止との繰り返しに起因してロッキングピース１０が塑性変形し、シールフィン９やロックフィン１１を固定用溝８に固定するロッキングピース１０の機能が低下したとしても、シールフィン９とロックフィン１１とがそれぞれ固定用溝８のアリ溝部８Ｅ，８Ｆにより直接に係止されるので、この点でもタービン運転中にシールフィン９の飛散が発生することが効果的に抑制される。 Even if the locking piece 10 is plastically deformed due to repeated start and stop of the turbine and the function of the locking piece 10 for fixing the seal fin 9 and the lock fin 11 to the fixing groove 8 is deteriorated, the seal fin 9 and the lock fin 11 are directly latched by the dovetail portions 8E and 8F of the fixing groove 8, respectively, so that the occurrence of scattering of the seal fin 9 during the turbine operation is also effectively suppressed in this respect. .

さらに、固定用溝８のアリ溝部８Ｅに係合するシールフィン９と、固定用溝８のアリ溝部８Ｆに係合するロックフィン１１とが、テーパ面９Ａａ，１１Ａａで相互に係合する。シールフィン９とロックフィン１１とが一体となって両アリ溝８Ｅ，８Ｆにより係止されるので、タービン運転中に飛散が発生することが一層効果的に抑制される。 Further, the seal fin 9 that engages with the dovetail portion 8E of the fixing groove 8 and the lock fin 11 that engages with the dovetail portion 8F of the fixing groove 8 are engaged with each other at the taper surfaces 9Aa and 11Aa. Since the seal fin 9 and the lock fin 11 are integrated and locked by the dovetail grooves 8E and 8F, the occurrence of scattering during turbine operation is further effectively suppressed.

［１−５．その他］
（１）上記第１実施形態では、シールフィン９のテーパ面９Ａａと、ロックフィン１１のテーパ面１１Ａａとを対面且つ重合させたが、ロックフィン１１が固定用溝８から抜けてしまわないように移動を規制できるように配置されていればよく、対面するテーパ面９Ａａとテーパ面１１Ａａとの間に隙間があってもよい。 [1-5. Others]
(1) In the first embodiment, the taper surface 9Aa of the seal fin 9 and the taper surface 11Aa of the lock fin 11 face each other and overlap, but the lock fin 11 does not come out of the fixing groove 8. It is only necessary to be arranged so that the movement can be restricted, and there may be a gap between the tapered surface 9Aa and the tapered surface 11Aa facing each other.

（２）上記第１実施形態では、シールフィン９の基部９Ａのテーパ面９Ａａと、ロックフィン１１の基部１１Ａのテーパ面１１Ａａとを係合させることで、ロックフィン１１の開口８Ｄ側への移動を規制するようにした。換言すれば、本発明の係合構造をテーパ面９Ａａ，１１Ａａにより構成した。係合構造はこのようなテーパ面に限定されず、例えば、段差形状で係合するようにしても良い。要するに、シールフィン９の基部９Ａが、開口８Ｄ側からロックフィン１１の基部１１Ａを押さえ付けるような構成であれば何ら限定されない。 (2) In the first embodiment, the engagement of the tapered surface 9Aa of the base portion 9A of the seal fin 9 and the tapered surface 11Aa of the base portion 11A of the lock fin 11 moves the lock fin 11 toward the opening 8D. Was regulated. In other words, the engagement structure of the present invention is configured by the tapered surfaces 9Aa and 11Aa. The engagement structure is not limited to such a tapered surface, and may be engaged in a stepped shape, for example. In short, there is no limitation as long as the base 9A of the seal fin 9 is configured to press the base 11A of the lock fin 11 from the opening 8D side.

［２．第２実施形態］
［２−１．シール構造］
本実施形態のシール構造は、図１に示す蒸気タービンにおいて、図２に示す第１実施形態のシール構造に替えて使用されるものである。
シールフィン，ロックフィン及びシール構造について図３を参照して説明する。
図３は、本発明の第２実施形態としてのシールフィン，ロックフィン及びシール構造を示す模式的な横断面図である。
なお、以下の説明では、固定用溝１８の幅方向（図３中左右方向）中央の中心線ＣＬに向く方向を内方又は内側とし、その反対側、中心線ＣＬから離れる方向を外方又は外側とし、静翼６側を先端側とする。また、図３中で、左側を一端側、右側を他端側として説明する。 [2. Second Embodiment]
[2-1. Seal structure]
The seal structure of this embodiment is used in place of the seal structure of the first embodiment shown in FIG. 2 in the steam turbine shown in FIG.
The seal fin, lock fin, and seal structure will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a seal fin, a lock fin, and a seal structure as a second embodiment of the present invention.
In the following description, the direction toward the center line CL in the center of the width direction of the fixing groove 18 (left and right direction in FIG. 3) is defined as inward or inward, and the opposite side, the direction away from the center line CL is outward or The outside is the outside, and the stationary blade 6 side is the tip side. In FIG. 3, the left side is described as one end side and the right side is described as the other end side.

シールフィン１９の固定用溝１８は、図３に示すように、底面（以下、「溝底面」とも呼ぶ）１８Ａと、溝底面１８Ａから静翼６に向かって延びる内側面（以下、「溝側面」とも呼ぶ）１８Ｂ，１８Ｃとにより画成されている。また、固定用溝１８は、溝底面１８Ａが溝側面１８Ｂ，１８Ｃよりも外方（溝幅方向の中心線ＣＬから離れる方向）に延在している。つまり、溝側面１８Ｂの底部から外方に向かって延在する横断面角形のアリ溝部１８Ｅを備えると共に、溝側面１８Ｃの底部から外方に向かって延在する横断面角形のアリ溝部１８Ｆを備える。
すなわち、固定用溝１８は、アリ溝部１８Ｅ，１８Ｆを備えて、底面１８Ａに向かって溝幅が両外側に拡大する両アリ溝形状となっている。 As shown in FIG. 3, the fixing groove 18 of the seal fin 19 includes a bottom surface (hereinafter also referred to as “groove bottom surface”) 18A and an inner surface (hereinafter referred to as “groove side surface”) extending from the groove bottom surface 18A toward the stationary blade 6. 18B and 18C). Further, in the fixing groove 18, the groove bottom surface 18 A extends outward (direction away from the center line CL in the groove width direction) from the groove side surfaces 18 B and 18 C. That is, it has a dovetail portion 18E having a square cross section extending outward from the bottom of the groove side surface 18B and a dovetail portion 18F having a square cross section extending outward from the bottom portion of the groove side surface 18C. .
In other words, the fixing groove 18 includes dovetail portions 18E and 18F, and has a dovetail shape in which the groove width increases toward both outer sides toward the bottom surface 18A.

シールフィン１９は、図３に示すような略逆Ｌ字形状の横断面を一定に有しており、全体としては長手方向にリング形状をしている。つまり、シールフィン１９は、固定用溝１８に配置されその際に固定用溝１８の溝幅方向外側に延在する横断面角形の基部１９Ａ（第１凸部）と、基部１９Ａの溝幅方向内端（他端）から略垂直に起立して作動流体の流通を抑制するフィン部（第１フィン部）１９Ｂとを備えて構成された（異なる言い方をすれば、フィン部１９Ｂに対して基部１９Ａが外側に折り曲げられた形状の）ラジアルシールフィンである。
また、基部１９Ａの内側の端面には、凸状の湾曲部１９Ａａが形成されており、溝底面１８Ａと湾曲部１９Ａａとの間には外側に凸となる隙間（第１隙間）３０Ａが形成されている。
また、フィン部１９Ｂは、基部１９Ａの湾曲部１９Ａａから静翼６方向（開口１８Ｄ方向）に向かって連続して形成されており、先端側になるほど板厚が薄くなる先細り形状に形成されている。
なお、シールフィン１９の長手方向は、ロータシャフト３の周方向に対して必ずしも１本でリング状になる必要はなく、分割された複数の部品を並べてリング状となるようにしてもよい。また、シールフィン１９の材質は例えばＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼である。 The seal fin 19 has a substantially inverted L-shaped cross section as shown in FIG. 3 and has a ring shape in the longitudinal direction as a whole. That is, the seal fin 19 is disposed in the fixing groove 18 and extends at the outer side in the groove width direction of the fixing groove 18 at that time, and has a base 19A (first convex portion) having a square cross section and the groove width direction of the base 19A. A fin portion (first fin portion) 19B that stands up substantially vertically from the inner end (the other end) and suppresses the flow of the working fluid (in other words, a base portion relative to the fin portion 19B). 19A is a radial seal fin having a shape bent outward.
A convex curved portion 19Aa is formed on the inner end face of the base portion 19A, and a gap (first gap) 30A that protrudes outward is formed between the groove bottom surface 18A and the curved portion 19Aa. ing.
Further, the fin portion 19B is continuously formed from the curved portion 19Aa of the base portion 19A toward the stationary blade 6 direction (opening 18D direction), and is formed in a tapered shape in which the plate thickness becomes thinner toward the tip side. .
The longitudinal direction of the seal fin 19 is not necessarily a single ring shape with respect to the circumferential direction of the rotor shaft 3, and a plurality of divided parts may be arranged in a ring shape. The material of the seal fin 19 is stainless steel such as SUS304.

ロックフィン２１は、シールフィン１９やロッキングピース２０を固定するためのものであり、図３では、シールフィン１９やロッキングピース２０を固定した状態（以下、「固定状態」とも呼ぶ）を実線で示し、シールフィン１９やロッキングピース２０を固定する前の状態（以下、「開放状態」とも呼ぶ）を二点鎖線で示している。
ロックフィン２１は、図３に示すような形状（開放状態においてはＬ字形状、固定状態においては逆Ｓ字形状）の横断面を一定に有しており、全体としては長手方向にリング形状をしている。つまり、ロックフィン２１は、固定用溝１８に配置され、その際に固定用溝１８の溝幅方向外側に延在する基部（第２凸部，第２基部）２１Ａと、基部２１Ａの内端（一端）から略垂直に起立して作動流体の流通を抑制するするフィン部（第２フィン部）２１Ｂとを備えて構成されたラジアル形状のものである。 The lock fins 21 are for fixing the seal fins 19 and the locking pieces 20, and in FIG. 3, a state in which the seal fins 19 and the locking pieces 20 are fixed (hereinafter also referred to as “fixed state”) is indicated by a solid line. A state before the seal fin 19 and the locking piece 20 are fixed (hereinafter also referred to as “open state”) is indicated by a two-dot chain line.
The lock fin 21 has a constant cross section as shown in FIG. 3 (L-shaped in the open state and inverted S-shaped in the fixed state), and has a ring shape in the longitudinal direction as a whole. doing. That is, the lock fin 21 is disposed in the fixing groove 18, and at that time, a base portion (second convex portion, second base portion) 21 A extending outward in the groove width direction of the fixing groove 18, and an inner end of the base portion 21 A It has a radial shape that includes a fin portion (second fin portion) 21B that rises substantially vertically from (one end) and suppresses the flow of the working fluid.

また、基部２１Ａの内側の端面には、凸条の湾曲部２１Ａａが形成されており、溝底面１８Ａと湾曲部２１Ａａとの間には、外側に凸となる隙間（第２隙間）３０Ｂが形成されている。
フィン部２１Ｂは、二点鎖線で示す開放状態においては、静翼６に向かって延在し、実線で示す固定状態においては先端側（覆い部）２１Ｂａを折り曲げられて、後述のロッキングピース２０の開口１８Ｄ側の面（以下、「先端面」とも呼ぶ）２０Ｃに覆いかぶさっている。
ロックフィン２１は長手方向にリング状に形成されており、シールフィン１９と同様に、ロータシャフト３の周方向に対して必ずしも１本でリング状になる必要はなく、複数の部品を並べることでリング状になるように構成してもよい。その材質もシールフィン１９に使用される材質と同様のものが使用され、例えばＳＵＳ３０４のようなステンレス鋼である。 A convex curved portion 21Aa is formed on the inner end surface of the base portion 21A, and a gap (second gap) 30B that protrudes outward is formed between the groove bottom surface 18A and the curved portion 21Aa. Has been.
The fin portion 21B extends toward the stationary blade 6 in the open state indicated by a two-dot chain line, and the distal end side (cover portion) 21Ba is bent in the fixed state indicated by a solid line, so that the locking piece 20 described later is A surface 20C on the side of the opening 18D (hereinafter also referred to as “tip surface”) is covered.
The lock fins 21 are formed in a ring shape in the longitudinal direction. Like the seal fins 19, the lock fins 21 do not necessarily have a single ring shape in the circumferential direction of the rotor shaft 3. You may comprise so that it may become a ring shape. The material used is the same as that used for the seal fin 19 and is, for example, stainless steel such as SUS304.

固定用溝１８，シールフィン１９及びロックフィン２１の相互間の隙間には、ロッキングピース２０が叩き込まれて埋め込まれている。ロッキングピース２０は、例えば軟鋼（Ｓ１０Ｃなど）によって形成されており、当該隙間に叩き込まれた際に塑性変形して、当該隙間を埋めるようになる。ロッキングピース２０は全体としてリング状に形成されており、一個又は複数個でリング状となる。
変形したロッキングピース２０により、シールフィン１９は、基部１９Ａがアリ溝部１８Ｅ側に（又は付勢）押圧され、フィン部１９Ｂが溝側面１８Ｂに押圧される。また、ロックフィン２１は、基部２１Ａがアリ溝部１８Ｆ側に押圧（又は付勢）され、フィン部２１Ｂが溝側面１８Ｃに押圧される。 A locking piece 20 is struck and embedded in a gap among the fixing groove 18, the seal fin 19, and the lock fin 21. The rocking piece 20 is formed of, for example, mild steel (S10C or the like), and when it is struck into the gap, it is plastically deformed to fill the gap. The locking piece 20 is formed in a ring shape as a whole, and one or more locking pieces 20 are formed in a ring shape.
The deformed locking piece 20 causes the base portion 19A of the seal fin 19 to be pressed (or biased) toward the dovetail groove portion 18E and the fin portion 19B to be pressed against the groove side surface 18B. Further, in the lock fin 21, the base portion 21A is pressed (or urged) toward the dovetail groove portion 18F, and the fin portion 21B is pressed against the groove side surface 18C.

また、ロッキングピース２０は、シールフィン１９の湾曲部１９Ａａと溝底面１８Ａとの間の隙間３０Ａに入り込んで湾曲部１９Ａａと溝底面１８Ａとに密着して（或いは僅かな隙間をあけて）係止されるようになると共に、ロックフィン２１の湾曲部２１Ａａと溝底面１８Ａとの間の隙間３０Ｂに入り込んで湾曲部２１Ａａと溝底面１８Ａとに密着して（或いは僅かな隙間をあけて）係止されるようになる。つまり、固定用溝１８，シールフィン１９及びロックフィン２１の相互間の隙間に埋め込まれる結果、ロッキングピース２０には、隙間３０Ａに係止される係止部（第１係止部）２０Ａと、隙間３０Ｂに係止される係止部（第２係止部）２０Ｂとが形成される。 Further, the locking piece 20 enters the clearance 30A between the curved portion 19Aa of the seal fin 19 and the groove bottom surface 18A and is brought into close contact with the curved portion 19Aa and the groove bottom surface 18A (or with a slight clearance). And enters into the clearance 30B between the curved portion 21Aa of the lock fin 21 and the groove bottom surface 18A and is brought into close contact with the curved portion 21Aa and the groove bottom surface 18A (or with a slight clearance). Will come to be. That is, as a result of being embedded in the gap between the fixing groove 18, the seal fin 19 and the lock fin 21, the locking piece 20 includes a locking portion (first locking portion) 20A locked to the clearance 30A, A locking portion (second locking portion) 20B that is locked in the gap 30B is formed.

なお、シールフィン１９の湾曲部１９Ａａとロックフィン２１の湾曲部２１Ａａは、板材を曲げ加工により製作しても良いが、第１実施形態で上述したとおり原材料を削り出し加工して製作するのが好ましい。また、シールフィン１９のフィン部１９Ｂの先端部側に横断面で板厚が薄くなっている部分は、圧延プレス加工で製作しても良いが、削り出し加工が更に好ましい。 The curved portion 19Aa of the seal fin 19 and the curved portion 21Aa of the lock fin 21 may be manufactured by bending a plate material. However, as described above in the first embodiment, the raw material is cut and processed. preferable. In addition, the portion where the plate thickness is thin in the cross section on the tip end side of the fin portion 19B of the seal fin 19 may be manufactured by rolling press working, but it is more preferable to cut out.

［２−２．シールフィンの固定方法］
本発明の第２実施形態では、以下のようにしてシールフィン１９のロータシャフト３への固定が行われる。
シールフィン１９を、フィン部１９Ｂを静翼６に向けた姿勢で、その基部１９Ａをアリ溝部１８Ｅに係合させつつ基部１９Ａを溝底面１８Ａの一端側に寄せて載置すると共に、ロックフィン２１を、フィン部２１Ｂを静翼６に向けた姿勢で、その基部２１Ａをアリ溝部１８Ｆに係合させつつ基部２１Ａを溝底面１８Ａの他端側に寄せて載置する（フィン設置ステップ）。
次いで、固定用溝１８，シールフィン１９及びロックフィン２１の相互間の隙間に、ロッキングピース２０を叩き込んで、ロッキングピース２０を当該隙間に埋め込む。これにより、ロッキングピース２０には、シールフィン１９の湾曲部１９Ａａと溝底面１８Ａとの間の隙間３０Ａに入り込んでシールフィン１９により係止される係止部２０Ａと、ロックフィン２１と湾曲部２１Ａａと溝底面１８Ａとの間の隙間３０Ｂに入り込んでロックフィン２１に係止される係止部２０Ｂとが形成される。（以上、ロッキングピース埋め込みステップ）。 [2-2. Fixing method of seal fin]
In the second embodiment of the present invention, the seal fin 19 is fixed to the rotor shaft 3 as follows.
The seal fin 19 is placed with the fin portion 19B facing the stationary blade 6 with the base portion 19A engaged with the dovetail groove portion 18E, the base portion 19A being brought close to one end side of the groove bottom surface 18A, and the lock fin 21 In a posture with the fin portion 21B facing the stationary blade 6, the base portion 21A is brought close to the other end side of the groove bottom surface 18A while the base portion 21A is engaged with the dovetail groove portion 18F (fin installation step).
Next, the locking piece 20 is struck into the gap among the fixing groove 18, the seal fin 19 and the lock fin 21, and the locking piece 20 is embedded in the gap. Accordingly, the locking piece 20 includes a locking portion 20A that enters the clearance 30A between the curved portion 19Aa of the seal fin 19 and the groove bottom surface 18A and is locked by the seal fin 19, and the lock fin 21 and the curved portion 21Aa. And a locking portion 20B that enters the gap 30B between the groove bottom surface 18A and is locked to the lock fin 21 is formed. (End of the locking piece embedding step).

ここで、固定用溝１８，シールフィン１９及びロックフィン２１の相互間の容積や、この相互間の隙間に埋め込むロッキングピース２０の量及びロッキングピース２０の硬度及び圧縮性を考慮することで、ロッキングピース２０を当該相互間に叩き込んだ際に、隙間３０Ａ，３０Ｂに入り込ませて係止部２０Ａ，２０Ｂを形成することができる。 Here, the locking groove 18, the seal fin 19, and the lock fin 21 can be locked in consideration of the volume between them, the amount of the locking piece 20 embedded in the gap between them, and the hardness and compressibility of the locking piece 20. When the pieces 20 are struck between each other, the gaps 30A and 30B can be inserted into the locking portions 20A and 20B.

そして、ロックフィン２１のフィン部２１Ｂの先端を、図３に２点鎖線で示す状態から、実線で示すようにロッキングピース２０の先端面２０Ｃに密着して（又は隙間をあけて）覆いかぶさる状態となるまで折り曲げる（ロックフィン折り曲げステップ）。 Then, the tip of the fin portion 21B of the lock fin 21 is covered with the tip 20C of the locking piece 20 in close contact (or with a gap) as shown by a solid line from the state shown by the two-dot chain line in FIG. Bend until (lock fin folding step).

［２−３．シールフィンの作用・効果］
本発明の第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果が得られる他、第１実施形態に較べてシールフィン１９及びロックフィン２１の構成を簡素化できる。つまり、第１実施形態のように、アリ溝部と係合する係合部としてシールフィン及びロックフィンに湾曲部を形成するのに較べて、シールフィン１９の基部１９Ａ自体及びロックフィン２１の基部２９Ａ自体がアリ溝部と直接に嵌合して係合する係合部として機能するので、湾曲部の形成が不要となる。したがって、シールフィン１９及びロックフィン２１の加工が簡素化され加工費を低減することができる。 [2-3. Action and effect of seal fin]
According to the second embodiment of the present invention, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the configurations of the seal fins 19 and the lock fins 21 can be simplified as compared with the first embodiment. That is, as in the first embodiment, the base 19A itself of the seal fin 19 and the base 29A of the lock fin 21 are compared with the case where the curved portion is formed in the seal fin and the lock fin as the engaging portion that engages with the dovetail groove. Since it functions as an engaging portion that directly engages and engages with the dovetail portion, it is not necessary to form a curved portion. Therefore, the processing of the seal fin 19 and the lock fin 21 can be simplified and the processing cost can be reduced.

また、固定用溝１８，シールフィン１９，ロックフィン２１及びロッキングピース２０の相互間に作用する係止力が得られ、さらにロッキングピース２０には、シールフィン１９と溝底面１８Ａとの間の隙間３０Ａに入り込んでシールフィン１９により係止される係止部２０Ａと、ロックフィン２１と溝底面１８Ａとの間の隙間３０Ｂに入り込んでロックフィン２１に係止される係止部２０Ｂとが形成されるので、外方に（ロータシャフト３の軸方向に）それぞれ延在するアリ溝部１８Ｅ，１８Ｆに、同様に外方に（ロータシャフト３の軸方向に）それぞれ延在するシールフィン１９の基部１９Ａ及びロックフィン２１の基部２１Ａを奥深くまで差し込んで、アリ溝部１８Ｅ，１８Ｆとの強固な係合を維持することが可能となるので、アリ溝部１８Ｅ，１８Ｆと基部１９Ａ，基部２１Ａとの係合強さが向上する。これにより、シールフィン１９及びロックフィン２１がタービン運転中に飛散が発生することを一層効果的に抑制することができる。 Further, a locking force acting among the fixing groove 18, the seal fin 19, the lock fin 21 and the locking piece 20 is obtained, and the locking piece 20 has a clearance between the seal fin 19 and the groove bottom surface 18A. A locking portion 20A that enters 30A and is locked by the seal fin 19 and a locking portion 20B that enters the clearance 30B between the lock fin 21 and the groove bottom surface 18A and are locked by the lock fin 21 are formed. Therefore, the base portions 19A of the seal fins 19 respectively extending outward (in the axial direction of the rotor shaft 3) and the dovetail groove portions 18E and 18F extending outward (in the axial direction of the rotor shaft 3). And the base 21A of the lock fin 21 can be inserted deeply, and the dovetail portions 18E and 18F can be maintained firmly engaged. 18E, 18F and the base 19A, the engagement strength between the base portion 21A is improved. Thereby, it is possible to more effectively suppress the occurrence of scattering of the seal fin 19 and the lock fin 21 during the turbine operation.

［３．その他］
（１）上記各実施形態では、ロータシャフト３を本発明の一方の構造体とすると共に、静翼６を本発明の他方の構造体として、ロータシャフト３にシールフィン９,１９を設けたが、逆に、静翼６を設置支持する構造体（静止構造体である翼環や内車室）を本発明の一方の構造体とすると共にロータシャフト３に取り付けられた動翼５を本発明の他方の構造体として、シールフィン９,１９を静翼６を設置支持する構造体（静止構造体である翼環や内車室）に設けても良い。 [3. Others]
(1) In each of the above embodiments, the rotor shaft 3 is one structure of the present invention, and the stationary blade 6 is the other structure of the present invention, and the seal fins 9 and 19 are provided on the rotor shaft 3. On the contrary, the structure that installs and supports the stationary blade 6 (the blade ring or the inner casing which is the stationary structure) is one structure of the present invention, and the moving blade 5 attached to the rotor shaft 3 is the present invention. As the other structure, the seal fins 9 and 19 may be provided in a structure (a blade ring or an inner casing which is a stationary structure) for installing and supporting the stationary blade 6.

（２）上記各実施形態では、蒸気タービンに本発明を適用した例を説明したが、本発明は、ガスタービンやターボ圧縮機など、蒸気タービン以外のターボ機械のシールにも適用することができ、さらには、相対的に回転する二つの構造体の間のシールであれば、ターボ機械以外のもの（例えばロータリージョイント）のシールにも適用できるものである。 (2) In each of the above embodiments, an example in which the present invention is applied to a steam turbine has been described. However, the present invention can also be applied to a seal of a turbo machine other than a steam turbine, such as a gas turbine or a turbo compressor. Furthermore, as long as the seal is between two relatively rotating structures, it can also be applied to a seal other than a turbo machine (for example, a rotary joint).

１蒸気タービンロータ
３ロータシャフト（回転構造体，一方の構造体）
５動翼
６静翼（静止構造体，他方の構造体）
７シールフィン部
８固定用溝
８Ａ底面
８Ｂ，８Ｃ側面
８Ｂａ，８Ｃａ湾曲部
８Ｂｂ，８Ｃｂ入口部
８Ｄ開口
８Ｅアリ溝部（一方のアリ溝部）
８Ｆアリ溝部（他方のアリ溝部）
９シールフィン
９Ａシールフィン９の基部（第１基部）
９Ａａ基部９Ａのテーパ面（第１端面）
９Ａｂ基部９Ａの先端
９Ｂシールフィン９のフィン部（第１フィン部）
９Ｂａシールフィン９の湾曲部（第１凸部，第１湾曲部）
１０ロッキングピース
１０Ａロッキングピース１０の係止部（第１係止部）
１０Ｂロッキングピース１０の係止部（第２係止部）
１０Ｃロッキングピース１０の開口８Ｄ側の面（先端面）
１１ロックフィン
１１Ａロックフィン１１の基部（第２基部）
１１Ａａ基部１１Ａのテーパ面（第２端面）
１１Ａｂ基部１１Ａの先端
１１Ｂロックフィン１１のフィン部（第２フィン部）
１１Ｂａロックフィン１１の湾曲部（第２凸部，第２湾曲部）
１１Ｂｂフィン本体
１１Ｂｃ覆い部
１８固定用溝
１８Ａ底面
１８Ｂ，１８Ｃ側面
１８Ｄ開口
１８Ｅアリ溝部（一方のアリ溝部）
１８Ｆアリ溝部（他方のアリ溝部）
１９シールフィン
１９Ａシールフィン１９の基部（第１凸部，第１基部）
１９Ａａ基部１９Ａの湾曲部
１９Ｂシールフィン１９のフィン部（第１フィン部）
２０ロッキングピース
２０Ａロッキングピース２０の係止部（第１係止部）
２０Ｂロッキングピース２０の係止部（第２係止部）
２０Ｃロッキングピース２０の開口８Ｄ側の面（先端面）
２１ロックフィン
２１Ａロックフィン１１の基部（第２凸部，第２基部）
２１Ａａ基部２１Ａの湾曲部
２１Ｂロックフィン１１のフィン部（第２フィン部）
２１Ｂａ覆い部
３０Ａシールフィン１９と湾曲部１９Ａａとの間の隙間（第１隙間）
３０Ｂロックフィン２１と湾曲部１９Ａａとの間の隙間（第２隙間）
1 Steam turbine rotor 3 Rotor shaft (rotary structure, one structure)
5 Rotor blades 6 Stator blades (stationary structure, other structure)
7 Seal fin part 8 Fixing groove 8A Bottom face 8B, 8C Side face 8Ba, 8Ca Curved part 8Bb, 8Cb Inlet part 8D Opening 8E Dovetail part (one dovetail part)
8F Dovetail part (the other dovetail part)
9 Seal Fin 9A Base of Seal Fin 9 (First Base)
9Aa Tapered surface (first end surface) of the base 9A
9Ab Tip of base 9A 9B Fin portion of seal fin 9 (first fin portion)
9Ba Curved portion of the seal fin 9 (first convex portion, first curved portion)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Locking piece 10A Locking part (1st locking part) of locking piece 10
10B Locking part of the locking piece 10 (second locking part)
10C Surface (front end surface) on the opening 8D side of the locking piece 10
11 lock fin 11A base (second base) of lock fin 11
11Aa Tapered surface (second end surface) of the base 11A
11Ab Tip of the base 11A 11B Fin portion of the lock fin 11 (second fin portion)
11Ba Curved portion of the lock fin 11 (second convex portion, second curved portion)
11Bb Fin body 11Bc Covering portion 18 Fixing groove 18A Bottom surface 18B, 18C Side surface 18D Opening 18E Dovetail portion (one dovetail portion)
18F Dovetail (the other dovetail)
19 Seal fin 19A Base part of seal fin 19 (first convex part, first base part)
19Aa Curved portion of base portion 19A 19B Fin portion of seal fin 19 (first fin portion)
20 Locking piece 20A Locking part (first locking part) of the locking piece 20
20B Locking part of the locking piece 20 (second locking part)
20C Surface (tip surface) of the locking piece 20 on the opening 8D side
21 lock fin 21A base of lock fin 11 (second convex part, second base)
21Aa Curved portion of the base portion 21A 21B Fin portion of the lock fin 11 (second fin portion)
21Ba Cover portion 30A Clearance between seal fin 19 and curved portion 19Aa (first clearance)
30B Gap (second gap) between the lock fin 21 and the curved portion 19Aa

Claims

A seal structure that suppresses leakage of working fluid between the rotating structure and the stationary structure,
A fixing groove having a dovetail groove in both directions of the groove width formed in one of the rotating structure and the stationary structure; and
Seal fins mounted along one dovetail portion of the fixing groove;
A lock fin mounted along the other dovetail portion of the fixing groove;
A locking piece disposed in a gap between the fixing groove, the seal fin and the lock fin;
The seal fin is convex on one side of the fixing groove, and has a first convex part that is locked to the one dovetail part,
The lock fin is convex on the other side of the fixing groove, and has a second convex portion that is locked to the other dovetail groove portion, and a cover that covers the opening side of the fixing groove of the locking piece. Have
The said locking piece has a 1st latching | locking part latched by the said seal fin, and a 2nd latching | locking part latched by the said lock fin, The seal structure characterized by the above-mentioned.

The seal fin is
A first base that extends in the groove width direction of the fixing groove and is placed on the one side of the bottom surface of the fixing groove;
A first fin portion that is erected from the first base and extends toward the other of the rotating structure and the stationary structure;
The lock fin is
A second base portion that extends in the groove width direction of the fixing groove and is placed on the other side of the bottom surface of the fixing groove; and a second fin portion that is erected from the second base portion. The seal structure according to claim 1, further comprising:

The seal fin has a shape in which the first base portion is bent to the other side with respect to the first fin portion, and the first fin portion is formed at the base of the first fin portion. 1 curved portion,
The lock fin has a shape in which the second base portion is bent toward the one side with respect to the second fin portion, and is formed as a second convex portion at a base of the second fin portion. 2 curved parts,
The first locking portion of the locking piece is locked by the surface on the other side of the first curved portion of the seal fin, and the second locking portion of the locking piece is The seal structure according to claim 2, wherein the seal structure is locked by the surface on the one side of the second bending portion.

The lock fin restricts the movement of the lock fin toward the opening side of the fixing groove between the first end surface on the other side of the first base and the second end surface on the one side of the second base. The sealing structure according to claim 3, wherein a combined structure is formed.

The engagement structure is
A first inclined surface formed on the first end surface of the first base of the seal fin and inclined toward the bottom surface of the fixing groove;
A second tapered surface formed on the second end surface of the second base portion of the lock fin, inclined to face the opening of the fixing groove, and disposed opposite to the first inclined surface. The seal structure according to claim 4, wherein:

The first base portion of the seal fin has a shape bent to the one side with respect to the first fin portion, constitutes the first convex portion, and the surface on the other side of the first base portion. Is a shape in which a first gap that is convex on the one side is formed between the bottom surface,
The second base portion of the lock fin has a shape bent to the other side with respect to the second fin portion, constitutes the second convex portion, and the surface on the one side of the second base portion. Is a shape in which a second gap which is convex on the other side is formed between the bottom surface and
The first locking part of the locking piece is a part that enters the first gap, and the second locking part of the locking piece is a part that enters the second gap. Item 3. The seal structure according to Item 2.

The seal structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the rotating structure is a rotor shaft of a turbine and the stationary structure is a stationary blade of the turbine.

The seal structure according to claim 1, wherein the stationary structure is a structure that supports the stationary blade, and the rotating structure is a moving blade of the turbine.

The leakage of the working fluid is suppressed between the rotating structure and the stationary structure, and there are dovetail grooves on both sides of the groove width formed in one of the rotating structure and the stationary structure. A sealing fin fixing method for fixing a sealing fin to a fixing groove having a shape,
A fin installation step of locking the seal fin to one dovetail groove portion of the fixing groove and locking the lock fin to the other dovetail groove portion of the fixing groove;
A locking piece embedding step, wherein the locking piece is embedded in a gap between the seal fin, the lock fin, and the fixing groove, and the locking piece is engaged with each of the seal fin and the lock fin;
A sealing fin fixing method comprising: a locking fin bending step of bending the locking fin to cover the opening side of the fixing groove of the locking piece.