JPH06602Y2 - ガスタービンの軸シール構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はガスタービンの軸シール構造、特にそのリング
シールとシールホルダとの摺接部の構造に関するもので
ある。

〔従来の技術〕 従来のガスタービンの軸シール構造は、一般に第６図に
示すような構造を有し、インペラ１を取付けた回転軸２
の周りにシールホルダ３が固定され、このシールホルダ
３の外周に設けた環状溝４にカーボン等からなるリング
シール５が嵌挿され、このロングシール５の内周側に設
けた溝６にテンションリング７を嵌挿し、このテンショ
ンリング７によりリングシール５をその外側に位置する
シールリテーナ８に押しつけ固定するようにしている。
そしてリングシール５に関し、インペラ１側ａ部はその
反対側ｂ部より圧力が高くなっており、そのためリング
シール５はその圧力差によりｂ側に押しつけられ、シー
ルホルダ３とＣ面で接触摺動するようになっている。

ガスタービンエンジンのような高速回転する回転軸が上
記のような構造となっていると、リングシール５とシー
ルホルダ３との摺接面Ｃは高速回転摺動により発生する
摩擦熱により高温になり、またリングシール５とシール
ホルダ３のうち柔かい材料の方が摩耗してしまうことに
なる。

このように不具合を回避するため、この摺動面を潤滑す
るよう、ハウジングにシールリングへのオイル供給孔を
設けたガスタービンの軸シール構造が実開昭62-82332号
公報に開示されている。

この種のオイル供給孔を設けた軸シール構造の一例を第
７図、第８図を参照して説明すると、シールホルダ３に
はリングシール５との摺接面に開口する多数のオイル供
給孔９を、この摺接面に沿って環状に配列するように設
けている。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記のような第７図及び第８図に示す軸シール構造によ
って、リングシール５とシールホルダ３との摺接面Ｃの
潤滑は良好となり、摩耗は低減されるものとなるが、オ
イル供給孔９は摺接面Ｃに開口しているので、カーボン
等からなるリングシール５が摩耗した場合には、この摩
耗粉がオイル供給孔９に入りこのオイル供給孔９に目詰
まりを生じオイルが摺接面Ｃに供給されなくなるおそれ
がある。またこのオイル供給孔９の加工時に形成された
バリ等の影響で、かえってリングシール５の摩耗が促進
されるという問題もある。

本考案は上記の点に鑑み、リングシールとシールホルダ
との摺接面にオイル供給孔を設けたガスタービンの軸シ
ール構造においてこの摺接面の摩耗をなくしオイル供給
孔が塞がれることがないようにしようとするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本考案によれば、上記問題点は、リングシール側摺接面
のオイル供給孔に対面する部位に凹溝を形成することに
よって解決される。すなわち、上記問題点を解決するた
めの手段としての本考案の構成は、回転軸に固定された
シールホルダに側面が押圧当接されるリングシールを備
え、このリングシール側面が当接する前記シールホルダ
の摺接面に潤滑用のオイル供給孔を開口させたガスター
ビンの軸シール構造において、前記リングシール側面の
前記シールホルダオイル供給孔と対面する部位に、この
オイル供給孔の径より大きな幅の環状凹溝を形成したこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

上記の構成からなる本考案において、シールホルダに設
けられたオイル供給孔から潤滑オイルを供給することに
より、リングシールとシールホルダとの摺接面は良好に
潤滑されこの摺接面の摩耗は低減される。

この際、オイル供給孔の開口部はこれより幅の広いリン
グシール側の凹溝内に納まるので、この開口部にバリが
存在していても、このバリでリングシールの摺接面が異
常摩耗することが回避される。そのため、リングシール
側の摩耗は著しく低減され摩耗粉によりオイル供給孔に
目詰まりが生じることがなくなり、良好な潤滑状態を維
持することが可能となる。

〔実施例〕

本考案の実施例について図面を参照して以下に説明す
る。

第３図において、インペラ１を取付けた回転軸２は軸受
１１、軸受ホルダ１２を介してハウジング１３に回転自
在に支持されている。ハウジング１３には潤滑オイル供
給路１４が設けられ、軸受１１に潤滑オイルを供給する
ようにしている。

軸シール部の構造は、第１図（第３図Ａ部の拡大図）及
び第２図に示すように、回転軸２の外周にシールホルダ
３が固定され、シールホルダ３の外周には環状の溝４が
設けられ、この溝４にリングシール５が嵌挿されてい
る。リングシール５はカーボンその他の材料からなり、
その内周面に凹溝６を有し、この凹溝６にテンションリ
ング７が嵌挿され、このテンションリング７の半径方向
への拡張力により、リングシール５を、その外側に位置
するリングリテーナ８の内周面に押しつけるようにして
いる。なお、このリングリテーナ８は、第３図に示すよ
うに、ハウジング１３に固定されている。

シールホルダ３の環状溝４の一方の側面、すなわちシー
ルホルダ３のリングシール５との摺接面Ｃには、潤滑用
の多数のオイル供給孔９が開口している。このオイル供
給孔９は、第２図に示すように摺接面Ｃ上に円周方向に
ほぼ等間隔に配設され、各オイル供給孔９は第１図に示
すように、シールホルダ３を軸方向に貫通し、したがっ
て、シールホルダ３の右側部分ｂからオイルが供給さ
れ、摺接面ｃの潤滑を行うようにしている。

リングシール５の側面の、前記オイル供給孔９に対面す
る部位には第１図及び第４図、第５図に示すように環状
の凹溝１５が設けられている。この凹溝１５は断面がほ
ぼ矩形形状を呈し、その幅は、前記オイル供給孔９の径
より大きい寸法に形成されている。なおこのリングシー
ル５は組付けの便利のため第４図及び第５図に示すよう
に直径方向に２つの分割された構造となっている。

再び第３図を参照すると、インペラ１とハウジング１３
との間には空間ａが形成されており、この空間ａには気
体が存在している。したがって第１図に示すようにリン
グシール５に関し、インペラ１側ａ部は気体が充満し、
インペラ１とは反対側ｂ部はオイル室となっている。一
般にａ部とｂ部の各圧力Ｐ_ａとＰ_ｂとの関係はＰ_ａ＞Ｐ
_ｂとなっているので、この圧力差によりリングシール５
はシールホルダ３との摺接面Ｃ側に押圧され、この摺接
面Ｃにより気体とオイルとの間がシールされるものとな
る。

上記のように構成された本実施例においては、リングシ
ール５とシールホルダ３との摺接面Ｃには、シールホル
ダ３に設けたオイル供給孔９から潤滑用オイルが供給さ
れるので、摺接面Ｃの潤滑は良好となり、カーボン等か
らなるリングシール５の摩耗は減少する。またリングシ
ールの側面には環状の凹溝１５が設けられ、しかもこの
凹溝１５の幅はオイル供給孔９の径より大きく形成され
ているので、オイル供給孔９の開口端面部に、その加工
時に形成されたバリが残っていても、このバリは凹溝１
５内に完全に納まり、リングシール５の側面と直接接触
することが避けられる。そのためこのバリによりリング
シール５が削られ異常摩耗を生ずることが防止できる。
またリングシール５が摩耗することが少ないためその摩
耗粉がオイル供給孔９に入り目詰まりを起こし、オイル
の供給に支障を来たすことが回避される。さらにオイル
シール５の側面に凹溝１５が形成された結果、リングシ
ール５とシールホルダ３との摺接面Ｃの面積はその分だ
け減少し、そのためリングシールの摩耗度を減少するも
のとなる。

〔考案の効果〕

本考案は以上のような構成、作用を有するものであるか
ら、シールホルダに設けたオイル供給孔の端面にバリが
存在していてもこのバリによりリングシールが異常に摩
耗することが回避される。

またリングシールの摩耗が低減されることにより摩耗に
より生じた粉がオイル供給孔の中に入り目詰まりを起こ
し、摺接面へのオイルの供給に支障を来たすことがなく
なり摩耗度が低減する。

さらにリングシールに凹溝を設けている分だけシールホ
ルダとの摺接面の面積が減少し、これがリングシール全
体の摩耗を減少させるものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の要部（第３図のＡ部）の拡大
断面図、第２図は同上実施例におけるシールホルダの側
面図、第３図は同上実施例の全体構造を示す縦断面図、
第４図は同上実施例におけるリングシールの拡大側面
図、第５図は同上リングシールの一部切断拡大正面図、
第６図は従来のガスタービンの軸シール構造の要部を示
す縦断面図、第７図は従来のガスタービンの軸シール構
造の他の例の要部を示す縦断面図、第８図は同上シール
構造におけるシールホルダの側面図である。 ２…回転軸、 ３…シールホルダ、 ４…環状溝、 ５…リングシール、 ９…オイル供給孔、 １３…ハウジング、 １５…凹溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸に固定されたシールホルダに側面が
   押圧当接されるリングシールを備え、該リングシール側
   面が当接する前記シールホルダの摺接面に潤滑用のオイ
   ル供給孔を開口させたガスタービンの軸シール構造にお
   いて、前記リングシール側面の前記シールホルダオイル
   供給孔と対面する部位に、該オイル供給孔の径より大き
   な幅の環状の凹溝を形成したことを特徴とするガスター
   ビンの軸シール構造。