JPH11230370A - ラビリンスシール - Google Patents
ラビリンスシールInfo
- Publication number
- JPH11230370A JPH11230370A JP3571898A JP3571898A JPH11230370A JP H11230370 A JPH11230370 A JP H11230370A JP 3571898 A JP3571898 A JP 3571898A JP 3571898 A JP3571898 A JP 3571898A JP H11230370 A JPH11230370 A JP H11230370A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- casing
- groove
- rotating shaft
- seal segment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転軸のまわりに環状に配設された複数のシ
ールセグメントからなるラビリンスシールにおいて、回
転軸とシールフィンのすきまを回転停止時は広いすきま
を、運転時には設定された所定のすきまを確保可能に構
成したラビリンスシールを提供する。 【解決手段】 回転軸１のまわりのケーシング溝１５
に、シールセグメント３が半径方向に変位可能に組み込
まれている。シールセグメント３は、板ばね１１によっ
て回転軸１から離れる方向に付勢されている。シールセ
グメント３には、高圧流体部Ａの流体をシールセグメン
ト３の背面に導入する溝１７が形成されている。
ールセグメントからなるラビリンスシールにおいて、回
転軸とシールフィンのすきまを回転停止時は広いすきま
を、運転時には設定された所定のすきまを確保可能に構
成したラビリンスシールを提供する。 【解決手段】 回転軸１のまわりのケーシング溝１５
に、シールセグメント３が半径方向に変位可能に組み込
まれている。シールセグメント３は、板ばね１１によっ
て回転軸１から離れる方向に付勢されている。シールセ
グメント３には、高圧流体部Ａの流体をシールセグメン
ト３の背面に導入する溝１７が形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービン、ガ
スタービン、コンプレッサ等に用いられる回転軸用のラ
ビリンスシールに関する。
スタービン、コンプレッサ等に用いられる回転軸用のラ
ビリンスシールに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のラビリンスシールの例を図４、図
５によって説明する。図４、図５において、１は封じら
れた回転軸、２はケーシングでその中心を回転軸１が貫
いている。３はシールセグメントで断面が図４に見るよ
うにエ字形で、側面形状が図５に見るように扇状をして
おり、回転軸の周囲のケーシング２に設けられた環状の
ケーシング溝１５内にその４個が環状にはめ込まれてい
る。
５によって説明する。図４、図５において、１は封じら
れた回転軸、２はケーシングでその中心を回転軸１が貫
いている。３はシールセグメントで断面が図４に見るよ
うにエ字形で、側面形状が図５に見るように扇状をして
おり、回転軸の周囲のケーシング２に設けられた環状の
ケーシング溝１５内にその４個が環状にはめ込まれてい
る。
【０００３】４はシールフィンでシールセグメント３の
内周に、回転軸１に対して垂直に設けられた複数の扇状
の薄板である。５は板状ばねでケーシング２に設けられ
たケーシング溝１５の内周面とシールセグメント３の外
側面との間に設けられ、シールセグメント３を回転軸１
の中心方向へ押している。６は接触面で、シールセグメ
ント３が板状ばね５に押圧されてケーシング２と当接す
る面である。
内周に、回転軸１に対して垂直に設けられた複数の扇状
の薄板である。５は板状ばねでケーシング２に設けられ
たケーシング溝１５の内周面とシールセグメント３の外
側面との間に設けられ、シールセグメント３を回転軸１
の中心方向へ押している。６は接触面で、シールセグメ
ント３が板状ばね５に押圧されてケーシング２と当接す
る面である。
【０００４】Ａは高圧流体部、Ｂは低圧流体部で両者の
間に前記したシールセグメント３が設けられている。Ｄ
はすきまで、回転軸１の外周とシールフィン４の先端と
の間の空間である。８はすきまＤを通って流れる流体の
漏れを示している。
間に前記したシールセグメント３が設けられている。Ｄ
はすきまで、回転軸１の外周とシールフィン４の先端と
の間の空間である。８はすきまＤを通って流れる流体の
漏れを示している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来例の
ラビリンスシールでは板状ばね５がシールセグメント３
を半径方向内側へ押圧しシールセグメント３とケーシン
グ２は接触面６で密着してケーシング２とシールセグメ
ント３の間の漏れを止め、かつ、回転軸１とシールフィ
ン４の先端との間にすきまＤを残す。シールフィン４は
多段構造で高圧流体部Ａから低圧流体部Ｂへの流体の漏
れ８を防止する。
ラビリンスシールでは板状ばね５がシールセグメント３
を半径方向内側へ押圧しシールセグメント３とケーシン
グ２は接触面６で密着してケーシング２とシールセグメ
ント３の間の漏れを止め、かつ、回転軸１とシールフィ
ン４の先端との間にすきまＤを残す。シールフィン４は
多段構造で高圧流体部Ａから低圧流体部Ｂへの流体の漏
れ８を防止する。
【０００６】この従来形のラビリンスシールでは、シー
ルフィン４の先端と回転軸１の外周とのすきまＤは一定
に設定してあり、過渡運転中の回転軸１の振れや不均一
な熱膨張により回転軸１がシールフィン４に接触するこ
とも考えられる。
ルフィン４の先端と回転軸１の外周とのすきまＤは一定
に設定してあり、過渡運転中の回転軸１の振れや不均一
な熱膨張により回転軸１がシールフィン４に接触するこ
とも考えられる。
【０００７】シールフィン４が回転軸に接触すると、長
期間の使用によってシールフィン４の摩耗が進み、すき
まＤが大きくなって高圧流体部Ａから低圧流体部Ｂへの
流体の漏れが増大し、機械の効率低下を招く原因ともな
りかねない。
期間の使用によってシールフィン４の摩耗が進み、すき
まＤが大きくなって高圧流体部Ａから低圧流体部Ｂへの
流体の漏れが増大し、機械の効率低下を招く原因ともな
りかねない。
【０００８】本発明は、回転軸のまわりに環状に配設さ
れた複数のシールセグメントからなるラビリンスシール
における前記不具合を解消し、回転軸とシールフィンの
すきまを回転停止時は広いすきまを、定格運転時には設
定された所定のすきまを確保可能に構成したラビリンス
シールを提供することを課題としている。
れた複数のシールセグメントからなるラビリンスシール
における前記不具合を解消し、回転軸とシールフィンの
すきまを回転停止時は広いすきまを、定格運転時には設
定された所定のすきまを確保可能に構成したラビリンス
シールを提供することを課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するため、ケーシングを貫通する回転軸の周囲のケーシ
ング溝内に半径方向に変位可能に組み込まれて前記回転
軸のまわりに環状に配設された複数のシールセグメント
を有するラビリンスシールにおいて、前記シールセグメ
ントを半径方向外側へ付勢する板ばねを同シールセグメ
ントとケーシング溝との間に配設すると共に、高圧側の
流体を前記シールセグメントの背面に導入する溝を前記
シールセグメント又はケーシングに設けた構造のラビリ
ンスシールを提供する。
するため、ケーシングを貫通する回転軸の周囲のケーシ
ング溝内に半径方向に変位可能に組み込まれて前記回転
軸のまわりに環状に配設された複数のシールセグメント
を有するラビリンスシールにおいて、前記シールセグメ
ントを半径方向外側へ付勢する板ばねを同シールセグメ
ントとケーシング溝との間に配設すると共に、高圧側の
流体を前記シールセグメントの背面に導入する溝を前記
シールセグメント又はケーシングに設けた構造のラビリ
ンスシールを提供する。
【００１０】本発明のこのラビリンスシールにおいて
は、回転軸の回転起動・停止時には、シールセグメント
の背面に高圧側の流体が作用しないのでシールセグメン
トは板ばねの付勢力によって半径方向外側へ変位されて
回転軸とシールフィンとの間のすきまは広く確保され
る。
は、回転軸の回転起動・停止時には、シールセグメント
の背面に高圧側の流体が作用しないのでシールセグメン
トは板ばねの付勢力によって半径方向外側へ変位されて
回転軸とシールフィンとの間のすきまは広く確保され
る。
【００１１】一方、回転軸の定格運転中は、高圧側の流
体をシールセグメントの背面に導入する溝から高圧が作
用しシールセグメントを板ばねの付勢力に抗して半径方
向内側に押圧して回転軸側へ変位させる。
体をシールセグメントの背面に導入する溝から高圧が作
用しシールセグメントを板ばねの付勢力に抗して半径方
向内側に押圧して回転軸側へ変位させる。
【００１２】これによって、シールセグメントのシール
フィンは回転軸との間に、予じめ設定された運転時の適
性すきまを確保する。以上のように、本発明のラビリン
スシールによれば回転軸とシールフィンのすきまを回転
停止時は広く、定格運転時には設定された所定のすきま
を確保することができる。
フィンは回転軸との間に、予じめ設定された運転時の適
性すきまを確保する。以上のように、本発明のラビリン
スシールによれば回転軸とシールフィンのすきまを回転
停止時は広く、定格運転時には設定された所定のすきま
を確保することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態による
ラビリンスシールを図１〜図３を用いて具体的に説明す
る。なお、以下の実施の形態は、タービン回転軸に本発
明のラビリンスシールを適用した例であり、図４、図５
に示した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単に
するため同じ符号を付してある。
ラビリンスシールを図１〜図３を用いて具体的に説明す
る。なお、以下の実施の形態は、タービン回転軸に本発
明のラビリンスシールを適用した例であり、図４、図５
に示した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単に
するため同じ符号を付してある。
【００１４】図１〜図３において、シールセグメント３
は、タービン水平面を基準に、上半部を３分割、下半部
を３分割にして周方向に全体で６分割にされている。各
シールセグメント３の内周にはシールフィン４が設けら
れており、回転軸１との間にすきまＥを形成している。
は、タービン水平面を基準に、上半部を３分割、下半部
を３分割にして周方向に全体で６分割にされている。各
シールセグメント３の内周にはシールフィン４が設けら
れており、回転軸１との間にすきまＥを形成している。
【００１５】１１は細長い板ばねで、上記のように６分
割された各シールセグメント３の外周上に止めねじ１０
により２個づゝ取付けられている。各板ばね１１の両端
は、図１に示すようにケーシング溝１５の側壁部に環状
に設けられた係合溝１６に挿入されていて、板ばね１１
はシールセグメント３を回転軸１から離れる方向、すな
わち半径方向外側に付勢している。
割された各シールセグメント３の外周上に止めねじ１０
により２個づゝ取付けられている。各板ばね１１の両端
は、図１に示すようにケーシング溝１５の側壁部に環状
に設けられた係合溝１６に挿入されていて、板ばね１１
はシールセグメント３を回転軸１から離れる方向、すな
わち半径方向外側に付勢している。
【００１６】各シールセグメント３には、高圧流体部Ａ
に面した側に、高圧流体部Ａをケーシング溝１５内に連
通する溝１７が設けられている。その他の構成は、図
４、図５について説明したところと同じであり、その重
複する説明は省略する。
に面した側に、高圧流体部Ａをケーシング溝１５内に連
通する溝１７が設けられている。その他の構成は、図
４、図５について説明したところと同じであり、その重
複する説明は省略する。
【００１７】タービン起動・停止時の状態を示す図１の
断面図にみられるように、タービン起動・停止時には高
圧流体部Ａと低圧流体部Ｂに圧力差がないので、シール
セグメント３に装着された板ばね１１により、シールセ
グメント３は外周側に引張られており、シールセグメン
ト３はケーシング２と内周の接触面１２で接した状態と
なる。この時、回転軸１とシールフィン４間のすきまＥ
は広く確保されている。
断面図にみられるように、タービン起動・停止時には高
圧流体部Ａと低圧流体部Ｂに圧力差がないので、シール
セグメント３に装着された板ばね１１により、シールセ
グメント３は外周側に引張られており、シールセグメン
ト３はケーシング２と内周の接触面１２で接した状態と
なる。この時、回転軸１とシールフィン４間のすきまＥ
は広く確保されている。
【００１８】タービン定格運転中の状態を示す図３にみ
られるように、タービン定格運転中には高圧流体部Ａと
低圧流体部Ｂに圧力差があり、高圧流体はシールセグメ
ント３に設けられた溝１７を通ってシールセグメント３
の背面（ケーシング溝１５内）に充満する。
られるように、タービン定格運転中には高圧流体部Ａと
低圧流体部Ｂに圧力差があり、高圧流体はシールセグメ
ント３に設けられた溝１７を通ってシールセグメント３
の背面（ケーシング溝１５内）に充満する。
【００１９】これによって、シールセグメント３には外
側から内側に回転軸１方向に向けた力が作用し、板ばね
１１の力に打ち勝ってシールセグメント３を回転軸１側
に移動させる。この時、シールセグメント３はケーシン
グ溝１５の接触面６に当たり、運転時における適正に決
定されたシールフィン４と回転軸１のすきまＥ′を確保
することになる。
側から内側に回転軸１方向に向けた力が作用し、板ばね
１１の力に打ち勝ってシールセグメント３を回転軸１側
に移動させる。この時、シールセグメント３はケーシン
グ溝１５の接触面６に当たり、運転時における適正に決
定されたシールフィン４と回転軸１のすきまＥ′を確保
することになる。
【００２０】以上、本発明を図示した実施形態に基づい
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいう
までもない。
て具体的に説明したが、本発明がこれらの実施形態に限
定されず特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、その
具体的構造、構成に種々の変更を加えてよいことはいう
までもない。
【００２１】例えば、上記実施形態ではシールセグメン
ト３を全部で６分割としているが、この分割数は適宜選
定してよいし、また、各シールセグメント３を内周側へ
付勢する板ばねの構造も図示したもの以外、シールセグ
メントを半径方向外側へ付勢しうるものであれば適宜の
構成のものを採用してもよい。
ト３を全部で６分割としているが、この分割数は適宜選
定してよいし、また、各シールセグメント３を内周側へ
付勢する板ばねの構造も図示したもの以外、シールセグ
メントを半径方向外側へ付勢しうるものであれば適宜の
構成のものを採用してもよい。
【００２２】更にまた、図示したものでは、高圧側の流
体をシールセグメント３の背面に導く溝１７を各シール
セグメント３に設けているが、分割されたシールセグメ
ント３の全てに設けず、その中のいくつかのものにだけ
溝１７を設けた構成としてもよい。
体をシールセグメント３の背面に導く溝１７を各シール
セグメント３に設けているが、分割されたシールセグメ
ント３の全てに設けず、その中のいくつかのものにだけ
溝１７を設けた構成としてもよい。
【００２３】また、図示したものでは、溝１７をシール
セグメント３に設けているが、図１に仮想線で示したよ
うにケーシング２側に設けてもよく、要は、高圧側の流
体をシールセグメント３の背面に導入できる溝が設けて
あればよい。
セグメント３に設けているが、図１に仮想線で示したよ
うにケーシング２側に設けてもよく、要は、高圧側の流
体をシールセグメント３の背面に導入できる溝が設けて
あればよい。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるラビ
リンスシールは、シールセグメントを半径方向外側へ付
勢する板ばねを同シールセグメントとケーシング溝との
間に配設すると共に、高圧側の流体を前記シールセグメ
ントの背面に導入する溝を前記シールセグメント又はケ
ーシングに設けた構成を有している。
リンスシールは、シールセグメントを半径方向外側へ付
勢する板ばねを同シールセグメントとケーシング溝との
間に配設すると共に、高圧側の流体を前記シールセグメ
ントの背面に導入する溝を前記シールセグメント又はケ
ーシングに設けた構成を有している。
【００２５】このラビリンスシールによれば、回転軸の
回転の起動・停止時には、セグメントの背面に高圧側の
流体が作用しないのでシールセグメントは板ばねの付勢
力によって半径方向外側へ変位されて回転軸とシールフ
ィンとの間のすきまは広く確保される。
回転の起動・停止時には、セグメントの背面に高圧側の
流体が作用しないのでシールセグメントは板ばねの付勢
力によって半径方向外側へ変位されて回転軸とシールフ
ィンとの間のすきまは広く確保される。
【００２６】一方、回転軸の定格運転中は、高圧側の流
体をシールセグメントの背面に導入する溝からシールセ
グメントの背面に高圧が作用しシールセグメントを板ば
ねの付勢力に抗して半径方向内側に押圧して変位させ、
回転軸とシールフィンの間のすきまは所定の大きさに確
保される。
体をシールセグメントの背面に導入する溝からシールセ
グメントの背面に高圧が作用しシールセグメントを板ば
ねの付勢力に抗して半径方向内側に押圧して変位させ、
回転軸とシールフィンの間のすきまは所定の大きさに確
保される。
【図１】本発明の実施の一形態によるラビリンスシール
の断面図で、起動・停止の状態を示している。
の断面図で、起動・停止の状態を示している。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図。
【図３】本発明の実施の一形態によるラビリンスシール
の断面図で、定格運転時の状態を示している。
の断面図で、定格運転時の状態を示している。
【図４】従来のラビリンスシールを示す断面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図。
１ 回転軸 ２ ケーシング ３ シールセグメント ４ シールフィン ５ 板状ばね ６ 接触面 １０ 止めねじ １１ 板ばね １２ 接触面 １５ ケーシング溝 １６ 係合溝 １７ 溝 Ａ 高圧流体部 Ｂ 低圧流体部
Claims (1)
- 【請求項１】 ケーシングを貫通する回転軸の周囲のケ
ーシング溝内に半径方向に変位可能に組み込まれて前記
回転軸のまわりに環状に配設された複数のシールセグメ
ントを有するラビリンスシールにおいて、前記シールセ
グメントを半径方向外側へ付勢する板ばねを同シールセ
グメントとケーシング溝との間に配設すると共に、高圧
側の流体を前記シールセグメントの背面に導入する溝を
前記シールセグメント又はケーシングに設けたことを特
徴とするラビリンスシール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3571898A JPH11230370A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | ラビリンスシール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3571898A JPH11230370A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | ラビリンスシール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11230370A true JPH11230370A (ja) | 1999-08-27 |
Family
ID=12449649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3571898A Withdrawn JPH11230370A (ja) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | ラビリンスシール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11230370A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007285521A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | General Electric Co <Ge> | 蒸気タービンの可変隙間パッキンリングアセンブリ及び蒸気タービン |
| JP2012117671A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | General Electric Co <Ge> | シールアセンブリ |
| JP2017530309A (ja) * | 2014-09-11 | 2017-10-12 | サフラン・エアクラフト・エンジンズ | シーリングシステムおよび、そのようなシステムを備えたターボポンプ |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP3571898A patent/JPH11230370A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007285521A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | General Electric Co <Ge> | 蒸気タービンの可変隙間パッキンリングアセンブリ及び蒸気タービン |
| JP2012117671A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | General Electric Co <Ge> | シールアセンブリ |
| JP2017530309A (ja) * | 2014-09-11 | 2017-10-12 | サフラン・エアクラフト・エンジンズ | シーリングシステムおよび、そのようなシステムを備えたターボポンプ |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |