JPH11257013A - Seal device for steam turbine and the like - Google Patents

Seal device for steam turbine and the like

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Publication number
JPH11257013A
JPH11257013A JP6302098A JP6302098A JPH11257013A JP H11257013 A JPH11257013 A JP H11257013A JP 6302098 A JP6302098 A JP 6302098A JP 6302098 A JP6302098 A JP 6302098A JP H11257013 A JPH11257013 A JP H11257013A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seal ring
steam turbine
seal
guide pin
spring
Prior art date
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Pending
Application number
JP6302098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenji Enomoto
健次 榎本
Zenichi Yoshida
善一 吉田
Ryutaro Umagoe
龍太郎 馬越
Eiichiro Watanabe
英一郎 渡辺
Hikari Tashiro
光 田代
Toshihiro Miyawaki
俊裕 宮脇
Satoru Konishi
哲 小西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11257013A publication Critical patent/JPH11257013A/en
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize steam leak by disposing a spring member around a guide pin connecting a seal ring bearing and a seal ring and energizing the seal ring radially outward while communicating the radially outward pressure operating surface of the seal ring with high pressure side such as a steam turbine. SOLUTION: Guide pins 16 having round shape are disposed on a seal ring 2 it a distance from each other in circumferential direction and they are tightened onto a guide plate 9 by means of bolt. A disc spring 8a is disposed around the guide pin 16, and a spherical bearing 15 for receiving the disc spring 8a is formed outside the disc spring 8a. Further, a press plate 17 fixed on the seal ring pushes the spherical bearing 15 to construct this portion as a set. A vapor operating surface 10 is formed on the outer periphery of the seal ring 2. The operating surface 10 is communicated to the high pressure side of the steam turbine through a plurality of bypass holes 14 provided in the seal ring 2 in circumferential direction. At rating, the seal ring 2 is pressed by outside and inside differential pressure to be in contact with a seal ring datum plane 4 so as to ensure a minimum clearance.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は蒸気タービン等の回
転部に設けたシール装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealing device provided in a rotating part of a steam turbine or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の蒸気タービンにおいて車室端部と
ロータ端部との間に設けたシール装置の構成について図
9乃至図11に基づいて説明する。
2. Description of the Related Art The structure of a sealing device provided between a casing end and a rotor end in a conventional steam turbine will be described with reference to FIGS.

【0003】蒸気タービンの車室端部03とロータ01
の端部との間には、車室端部03のシールリング受け0
7に支持されたシールリング02が介在し、同シールリ
ング02の内周面にかしめ等により植設されたシールフ
ィン05でシールされている。
[0003] The casing end portion 03 of the steam turbine and the rotor 01
Between the end of the seal ring receiver 0
The seal ring 02 supported by the seal ring 7 is interposed, and is sealed by a seal fin 05 implanted on the inner peripheral surface of the seal ring 02 by caulking or the like.

【0004】しかし、車室内の蒸気は、シールリング0
2のシールフィン05内径とロータ01の外径との間に
形成されるクリアランス部分からシールリング02の外
側に漏れている。
[0004] However, the steam in the cabin is reduced by the seal ring 0.
2 leaks out of the seal ring 02 from the clearance formed between the inner diameter of the seal fin 05 and the outer diameter of the rotor 01.

【0005】この漏れの量を少なくするために、クリア
ランスを出来るだけ小さくして、且つ、ロータ01と接
触しても問題とならない様にシールリング02とシール
リング受け07との間に板ばね06を入れている。
In order to reduce the amount of the leakage, the clearance is made as small as possible, and a leaf spring 06 is provided between the seal ring 02 and the seal ring receiver 07 so that even if it comes into contact with the rotor 01, no problem occurs. Has been put.

【0006】即ち、この板ばね06の付勢力により通常
時にはシールリング02を半径方向内方に押して、ロー
タ01とシールフィン05とのクリアランスを最小に維
持し、シールフィン05がロータ01に接触した場合に
はシールリング02自体が半径方向外方に移動してシー
ルフィン05の摩耗、損傷を回避するようにしたシール
構造となっている。
That is, the seal ring 02 is normally pushed inward in the radial direction by the urging force of the leaf spring 06 to keep the clearance between the rotor 01 and the seal fins 05 at a minimum, and the seal fins 05 come into contact with the rotor 01. In such a case, the seal ring 02 itself moves radially outward to have a seal structure in which the seal fins 05 are prevented from being worn or damaged.

【0007】この構造の詳細は、図10及び図11にも
示す様に、ボルト等により一端をシールリング02に固
定して他端を開放し、かつ、中央を外方に凸状に湾曲し
た板ばね06によりシールリング02の位置決め係止部
をシールリング基準面04に当接し、シールフィン05
とロータ01とのクリアランスを一定に保つ様に設定さ
れている。
As shown in FIGS. 10 and 11, one end of the structure is fixed to the seal ring 02 with a bolt or the like, the other end is opened, and the center is curved outwardly. The positioning and locking portion of the seal ring 02 abuts against the seal ring reference surface 04 by the leaf spring 06, and the seal fin 05
It is set so that the clearance between the motor and the rotor 01 is kept constant.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前記の様に構成された
従来のものでは、タービンの起動停止の過渡期において
は、ケーシングの熱延びの不均一、また、軸受けとの関
係におけるロータ01の沈み込み、およびロータ01の
遠心力による延び等を考慮して設定されたシールフィン
05の内径とロータ01の外径とのクリアランスを維持
しているが、時にはロータ01と接触してシールフィン
05の摩耗、損傷が発生するとか、また前記クリアラン
スから蒸気漏れが生じてタービン性能が低下するという
不都合が発生するおそれもある。
In the prior art constructed as described above, in the transitional period of the start / stop of the turbine, the heat elongation of the casing is not uniform, and the rotor 01 sinks in relation to the bearing. The clearance between the inner diameter of the seal fins 05 and the outer diameter of the rotor 01, which is set in consideration of the insertion and the elongation of the rotor 01 due to the centrifugal force, is maintained. There is also a possibility that abrasion or damage may occur, or steam leakage may occur from the clearance to cause a disadvantage that turbine performance is reduced.

【0009】また前記板ばね06は、図10および図1
1の記載からも理解される様に、周方向に長く軸方向に
短い形状であるために、同板ばね06が接触するシール
リング受け07等の軸方向の偏倚に対しては応答の自由
度が小さく、安定性に欠けるという問題点を有するもの
である。
Also, the leaf spring 06 is provided in FIGS.
As can be understood from the description of 1, the shape is long in the circumferential direction and short in the axial direction, so that the degree of freedom of response to the axial deviation of the seal ring receiver 07 or the like with which the leaf spring 06 comes in contact. Is small and lacks stability.

【0010】他方、タービンが定常運転に入ると時間の
経過によるケーシングの熱延びの均一化、ロータ軸の浮
き上がりの一定化等により、設定状態に適合してクリア
ランスの一定が保たれる様になるものの、前記した軸方
向の偏倚に対する不安定性は依然として残っている。
On the other hand, when the turbine enters a steady operation, the heat elongation of the casing is made uniform over time, the floating of the rotor shaft is made constant, and the clearance is kept constant in conformity with the set state. However, the instability with respect to the aforementioned axial deviation still remains.

【0011】本発明は前記した従来のものの問題点を解
消し、一定間隔のクリアランスを出来るだけ小さくして
クリアランスからの蒸気漏れを少なくし、シール機能の
安定性を維持して総合的にタービン性能の向上を図る様
にしたものを提供することを課題とするものである。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, reduces the clearance at a fixed interval as much as possible, reduces the leakage of steam from the clearance, and maintains the stability of the sealing function to achieve overall turbine performance. It is an object of the present invention to provide a product which aims to improve the quality.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記した課題
を解決すべくなされたもので、ロータ外径に向かって伸
びるシールフィンを植設したシールリングと、同シール
リングを保持するシールリング受けとを有し、シールリ
ング受けとシールリングとを連結してシールリングの半
径方向の移動を案内するガイドピンと、同ガイドピンを
囲んで配設され前記シールリングを半径方向外方に付勢
するばね部材と、前記シールリングの半径方向外方に形
成されて蒸気タービン等の高圧側に連通した圧力作用面
を設けた蒸気タービン等におけるシール装置を提供する
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a seal ring having a seal fin extending toward an outer diameter of a rotor, and a seal ring holding the seal ring. A guide pin for connecting the seal ring receiver and the seal ring to guide the radial movement of the seal ring; and a guide pin disposed around the guide pin for urging the seal ring outward in the radial direction. The present invention is to provide a sealing device for a steam turbine or the like provided with a spring member and a pressure acting surface formed radially outward of the seal ring and communicating with a high pressure side of the steam turbine or the like.

【0013】すなわち、本発明によれば、シールリング
受けとシールリングを連結するガイドピンの周りにこれ
を囲んでばね部材を配設し、同ばね部材によりシールリ
ングを半径方向外方に付勢する一方、これに対向してシ
ールリングの半径方向外方に形成した圧力作用面を蒸気
タービン等の高圧側に連通しているので、圧力作用面に
作用圧力の無い起動停止時においては、ばね部材の付勢
力によりシールリングは半径方向外方に押されてクリア
ランスを確保、維持し、蒸気タービンに圧力が発生する
定格時には圧力作用面に作用する蒸気圧により半径方向
内方に押されてクリアランスを最小に維持し、これによ
りクリアランス部におけるシール機能の安定性を維持す
ると共に、タービン性能の向上を図るものである。
That is, according to the present invention, a spring member is provided around a guide pin connecting the seal ring receiver and the seal ring, and the spring member is urged radially outward by the spring member. On the other hand, since the pressure acting surface formed radially outward of the seal ring in opposition thereto communicates with the high pressure side of the steam turbine or the like, the spring is not activated when there is no acting pressure on the pressure acting surface. The seal ring is pushed radially outward by the urging force of the member to secure and maintain the clearance, and at the rated pressure when pressure is generated in the steam turbine, the seal ring is pushed radially inward by the steam pressure acting on the pressure action surface Is kept to a minimum, thereby maintaining the stability of the sealing function in the clearance portion and improving the turbine performance.

【0014】また本発明は、前記ばね部材は、皿ばねま
たはコイルばねで形成した蒸気タービン等におけるシー
ル装置を提供するものである。
Further, the present invention provides a sealing device in a steam turbine or the like in which the spring member is formed by a disc spring or a coil spring.

【0015】すなわち本発明によれば、ガイドピンを囲
んで配設されるばね部材を皿ばねまたはコイルばねで形
成しているので、ガイドピンを中心としてその周囲にお
けるばね定数が等しく、タービン周方向のみならず軸方
向においても均等な付勢力が与えられることとなり、シ
ールリングに周方向または軸方向の力が作用してもシー
ル機能を適切に保持し、安定性を一段と向上させるもの
である。
That is, according to the present invention, since the spring member disposed around the guide pin is formed of a disc spring or a coil spring, the spring constant around the guide pin is equal, and the circumferential direction of the turbine is equal to that of the guide pin. In addition to this, a uniform biasing force is applied not only in the axial direction but also in the axial direction, so that even if a circumferential or axial force acts on the seal ring, the sealing function is properly maintained and the stability is further improved.

【0016】また本発明は、前記シールリングは、周方
向で複数に分割され、各分割片は少なくとも2個の丸軸
状ガイドピン又は単一の矩形軸状ガイドピンによりシー
ルリング受けに連結された蒸気タービン等におけるシー
ル装置を提供するものである。
Further, according to the present invention, the seal ring is divided into a plurality in the circumferential direction, and each divided piece is connected to the seal ring receiver by at least two round shaft-shaped guide pins or a single rectangular shaft-shaped guide pin. To provide a sealing device for a steam turbine or the like.

【0017】すなわち、本発明によれば、周方向で複数
に分割されているシールリングは、各シールリング当た
り丸軸状ガイドピン2個、または矩形軸状ガイドピン1
個で案内され支持される様に構成されているので、丸軸
状ガイドピンの場合にあっては2個のガイドピンによる
2点支持により、軸方向への移動等もなく安定した位置
決めの下、シール機能の安定性が得られ、また、矩形軸
状ガイドピンの場合にあっては、矩形形状の面を利用す
ることにより1点支持にもかかわらず簡単な構成で安定
した支持をなし、確実なシールを行い得る様にしたもの
である。
That is, according to the present invention, the seal ring divided into a plurality in the circumferential direction has two round guide pins or one rectangular guide pin per seal ring.
Since it is configured to be guided and supported individually, in the case of a round shaft-shaped guide pin, two-point support by two guide pins allows stable positioning without movement in the axial direction. , The stability of the sealing function is obtained, and in the case of a rectangular shaft-shaped guide pin, by using a rectangular surface, stable support is achieved with a simple configuration despite the single-point support, This is to ensure reliable sealing.

【0018】また本発明は、前記シールリングは周方向
で複数に分割され、水平部に当たるシールリングは前記
ガイドピンに代えてシールリングとシールリング受け間
に板ばねを介装してシールリング受けで保持した蒸気タ
ービン等におけるシール装置を提供するものである。
Further, in the present invention, the seal ring is divided into a plurality of parts in a circumferential direction, and the seal ring corresponding to the horizontal portion is provided with a leaf spring between the seal ring and the seal ring receiver instead of the guide pin. The present invention provides a sealing device for a steam turbine or the like held by the above.

【0019】すなわち、本発明によれば、蒸気タービン
の周方向で分割されるシールリングの支持部の構造を、
水平部に配されるものは板ばねを組み入れたものとし、
上下部等その他の部位に配されるものはガイドピンを用
いたものと使い分けることにより設計、製作のバリエイ
ションを広げ、コスト低減等に寄与するようにしたもの
である。
That is, according to the present invention, the structure of the support portion of the seal ring divided in the circumferential direction of the steam turbine is as follows:
The ones arranged on the horizontal part shall incorporate leaf springs,
The parts arranged in the upper and lower parts and the like are used separately from those using the guide pins, so that the variety of design and production can be widened and the cost can be reduced.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明の実施の第1形態を図1乃
至図3に基づいて説明する。2はシールリングで、同シ
ールリング2はタービンの上半分部方向に3分割、これ
に対峙する下半分部方向に3分割され、ロータ1の周方
向で6分割された構造になっている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Reference numeral 2 denotes a seal ring. The seal ring 2 is divided into three in the direction of the upper half of the turbine, divided into three in the direction of the lower half opposed thereto, and divided into six in the circumferential direction of the rotor 1.

【0021】5はシールフィンで、前記各シールリング
2の内周面にこのシールフィン5が複数本かしめにより
固定され、シールフィン5の先端とロータ1の周面との
間にクリアランスが形成されている。
A plurality of seal fins 5 are fixed to the inner peripheral surface of each seal ring 2 by caulking, and a clearance is formed between the tip of the seal fin 5 and the peripheral surface of the rotor 1. ing.

【0022】複数に分割されたシールリング2の中の1
つについて、図1(a)のA−A矢視部を図2に側面図
として示すと、シールリング2は周方向に離れた2か所
に丸軸形状のガイドピン16を配置し、各ガイドピン1
6毎にそれぞれ皿ばね8a、球面座15、押え板17を
セットで組み込んでいる。
One of the plurality of divided seal rings 2
FIG. 2 is a side view of a portion viewed in the direction of arrows AA in FIG. 1A. In the seal ring 2, a round shaft-shaped guide pin 16 is arranged at two positions separated in the circumferential direction. Guide pin 1
The disc spring 8a, the spherical seat 15, and the presser plate 17 are assembled as a set for each 6 pieces.

【0023】即ちガイドピン16はガイド板9とボルト
9aにより締結され、同ガイドピン16の周りには皿ば
ね8aを配置し、その外方に皿ばね8aを受ける球面座
15を形成し、かつボルト17aによりシールリング2
に固定された押え板17で押さえてこの部分をセットと
して構成し、この様にセットされた状態により水平方向
より挿入、組立を行っている。
That is, the guide pin 16 is fastened to the guide plate 9 by a bolt 9a, a disc spring 8a is arranged around the guide pin 16, and a spherical seat 15 for receiving the disc spring 8a is formed outside the guide spring 8a. Seal ring 2 with bolt 17a
This part is configured as a set by pressing with a holding plate 17 fixed to the base member, and insertion and assembly are performed from the horizontal direction in the state set in this manner.

【0024】また、前記シールリング2の外周側には蒸
気圧作用面10が形成され、同シールリング2に周方向
で適宜の位置を選んで複数箇所設けたバイパス穴14を
通じて蒸気タービンの高圧側に連通する通路が形成され
ている。
A steam pressure action surface 10 is formed on the outer peripheral side of the seal ring 2, and an appropriate position is selected in the seal ring 2 in the circumferential direction and a plurality of bypass holes 14 are provided in a high pressure side of the steam turbine. The passage which communicates with is formed.

【0025】前記の様に構成された本実施の形態におい
て、起動、停止時には、高圧側と低圧側には圧力差が無
いので、図1(b)に示す様にシールリング2内に装着
された皿ばね8aによりシールリング2の蒸気圧作用面
10がシールリング2の後退面に接することにより、ロ
ータ1とシールフィン5の間のすき間が広くなってい
る。
In this embodiment constructed as described above, when starting and stopping, since there is no pressure difference between the high pressure side and the low pressure side, it is mounted in the seal ring 2 as shown in FIG. The gap between the rotor 1 and the seal fins 5 is widened by the steam pressure acting surface 10 of the seal ring 2 being in contact with the receding surface of the seal ring 2 by the disc spring 8a.

【0026】定格時には車室内圧が高まり高圧側と低圧
側に圧力差があるので、図1(a)に示す様に、高圧側
の蒸気圧がバイパス穴14等を通して矢印の様に蒸気圧
作用面10に高圧側の圧力が通じることにより、軸方向
ではスラスト受面11にシールリング2の側面が接し、
半径方向ではシールリング2がロータ1側に移動してシ
ールリング基準面4にシールリング2が接することによ
りロータ1とシールフィン5とのクリアランスが設定さ
れる。
At the time of rating, since the cabin pressure increases and there is a pressure difference between the high pressure side and the low pressure side, as shown in FIG. When the pressure on the high pressure side communicates with the surface 10, the side surface of the seal ring 2 contacts the thrust receiving surface 11 in the axial direction,
In the radial direction, the clearance between the rotor 1 and the seal fins 5 is set by the movement of the seal ring 2 toward the rotor 1 and the contact of the seal ring 2 with the seal ring reference surface 4.

【0027】なお、タービン起動途中等においては、蒸
気圧作用面10に作用する圧力は周方向に均一に作用し
ない場合があり、その際シールリング2は周方向に6分
割等で構成されているため、各シールリング2間でばら
ばらの動きが生じ、隣接するシールリング2間の合い口
部13でこじれが起きる可能性もあるが、ガイドピン1
6を周方向2か所に分けて装着し、ガイド板9にて保持
して位置決めを行い、かつ、皿ばね8aと球面座15を
2組両サイドに設けるので、この隣接したシールリング
2間のこじれは防止され、シールリング2は周方向でも
安定が保たれることになる。
In some cases, such as during the start of the turbine, the pressure acting on the vapor pressure acting surface 10 may not act uniformly in the circumferential direction. In this case, the seal ring 2 is constituted by six parts in the circumferential direction. For this reason, there is a possibility that the seal rings 2 may move apart from each other and the joints 13 between the adjacent seal rings 2 may be twisted.
6 are mounted at two locations in the circumferential direction, are positioned and held by the guide plate 9, and two sets of disc springs 8a and spherical seats 15 are provided on both sides. The twisting is prevented, and the seal ring 2 is kept stable in the circumferential direction.

【0028】また、皿ばね8aはガイドピン16の周方
向で同じばね定数であるので、タービン軸方向にばね定
数の小さい板ばねの様に軸方向の偏倚に弱いという不具
合もなく、タービン周方向及び軸方向共に等しく、安定
したものが得られ、シールリング2はスムーズに半径方
向に移動できることになる。
Further, since the disc spring 8a has the same spring constant in the circumferential direction of the guide pin 16, there is no disadvantage that the spring is weak in the axial direction like a leaf spring having a small spring constant in the turbine axial direction. As a result, the seal ring 2 can be smoothly moved in the radial direction.

【0029】次に本発明の実施の第2形態について図4
乃至図5に基づいて説明する。本実施の形態は、前記実
施の第1形態における皿ばね8aに代えてコイルばね8
bを採用したものであり、それ以外の構造は前記実施の
第1形態のものと全く同一であるので、図中同一部分に
同一符号を付して示し、その余の重複する説明は省略す
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A description will be given based on FIGS. In the present embodiment, a coil spring 8 is used instead of the disc spring 8a in the first embodiment.
b, and the other structure is exactly the same as that of the first embodiment. Therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the redundant description is omitted. .

【0030】本実施の形態においては、コイルばね8b
をガイドピン16の周囲を囲んで配置することにより、
前記実施の第1形態における皿ばね8aと同様にガイド
ピン16の周方向で同じばね定数となり、タービン周方
向及び軸方向で見て、この両方向の力に対し共に等しく
対応することができる。
In the present embodiment, the coil spring 8b
Around the guide pin 16 so that
Similar to the disc spring 8a in the first embodiment, the same spring constant is obtained in the circumferential direction of the guide pin 16 as in the circumferential direction of the turbine and the axial direction, so that both forces can be equally dealt with.

【0031】すなわち本実施の形態によれば、前記皿ば
ね8aの場合と同様に、シールリング2にかかる軸方向
の力に対して周方向の力と同様に適切に対応してシール
リング2を確実に支持し、シール機能の安定性を維持す
るものである。
That is, according to the present embodiment, similarly to the case of the disc spring 8a, the seal ring 2 is appropriately coped with the axial force applied to the seal ring 2 in the same manner as the circumferential force. It is intended to securely support and maintain the stability of the sealing function.

【0032】次に本発明の実施の第3形態について図6
乃至図7に基づいて説明する。本実施の形態は、前記実
施の第1及び第2形態において、ガイドピン16を1個
のシールリング2当たり2か所設けていたのに対してこ
れを1か所としたものであり、そのためにガイドピン1
6の形状を変えた点を除きその余の構成等は、同実施の
第1及び第2形態のものと同一であるので、図中同一部
分に同一符号を付して示し、重複する説明は省略する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
7 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, two guide pins 16 are provided for one seal ring 2 in the first and second embodiments described above, but one guide pin 16 is provided. Guide pin 1
Except for the point that the shape of FIG. 6 is changed, the remaining configuration and the like are the same as those of the first and second embodiments of the same embodiment. Omitted.

【0033】すなわち、本実施の形態においては、ガイ
ドピン16はシールリング2の周方向ほぼ中央位置に1
か所設け、かつこのガイドピン16は丸棒状のものでは
なく、断面矩形状に構成したものである。
That is, in the present embodiment, the guide pin 16 is located at substantially the center of the seal ring 2 in the circumferential direction.
The guide pins 16 are not provided in a round bar shape but in a rectangular cross section.

【0034】この様に断面を矩形とすることにより、い
わゆる一点支持にもかかわらず軸方向、及び周方向のい
ずれの方向から力がかかってもシールリング2がこのガ
イドピン16の周りに回動するおそれはなく、同シール
リング2を確実に支持し、シール機能の安定性を維持す
ることが出来る。
By making the cross section rectangular as described above, the seal ring 2 rotates around the guide pin 16 even when a force is applied in either the axial direction or the circumferential direction despite so-called single point support. There is no danger that the seal ring 2 is reliably supported and the stability of the sealing function can be maintained.

【0035】次に本発明の実施の第4形態について図8
に基づいて説明する。前記実施の第1形態乃至第3形態
のものにおいては、特に図示は省略しているが周方向で
6分割されたシールリング2はすべて同一形状に構成さ
れていたが、本実施の形態においては、この6分割のも
のを全て同一形状とすることなく、周方向で一部異なる
形状のものを採用して組み合わせたものである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. In the first to third embodiments, although not shown, the seal ring 2 divided into six in the circumferential direction is all configured in the same shape, but in the present embodiment, The six parts are not combined in the same shape but are partially combined in the circumferential direction.

【0036】即ち、6分割したシールリング2を車室の
水平区分位置を基準に上方向、下方向で各3分割づつに
分けるのではなく、6分割片中、上方、および下方の4
分割片は軸心を通る鉛直面にシールリング2の合い口部
13が来る様に配置し、残りの2個の分割片は、車室の
水平区分位置に設置される配列を基本とし、かつ、同水
平区分位置に配置される左右それぞれの分割片は、これ
を更に各2等分することにより大きな分割片4個、小さ
な分割片4個、都合8個の分割片でロータ1を囲んでい
る。
That is, the seal ring 2 divided into six parts is not divided into three parts in each of the upward and downward directions based on the horizontal division position of the vehicle compartment.
The split pieces are arranged so that the abutment portion 13 of the seal ring 2 comes to a vertical plane passing through the axis, and the remaining two split pieces are basically arranged at the horizontal division position of the passenger compartment, and The left and right divided pieces arranged at the same horizontal division position are further divided into two equal parts to surround the rotor 1 with four large divided pieces, four small divided pieces, and conveniently eight divided pieces. I have.

【0037】そして水平区分位置に設置される小さな分
割片4個については、ロータ1にシールリング2のシー
ルフィン5が接触した場合のみ半径方向外方に逃げる様
に板ばねを介装した形式の従来型シールリング02を採
用し、残りのシールリング2は前記実施の第1形態乃至
第3形態で説明したシールリング2を採用したものであ
る。
With respect to the four small divided pieces installed at the horizontal section position, a leaf spring is interposed so as to escape radially outward only when the seal fin 5 of the seal ring 2 comes into contact with the rotor 1. The conventional seal ring 02 is employed, and the remaining seal rings 2 employ the seal rings 2 described in the first to third embodiments.

【0038】蒸気タービン車室の水平部では、熱伸びに
よる変化、ロータ自重によるロータ1の撓み、回転数変
化によるロータ1の軸心の変化等で、ロータ1とシール
リング2間のクリアランス変化が小さいので、製作時か
らシールリング2の内径寸法を小さく設定し、ロータ1
にシールリング2のシールフィン5が接触した際のみ後
に戻る構造とし、他方、水平部から離れるほど変化が大
きい上部については前記実施の第1形態乃至第3形態の
ものを採用して起動停止時のクリアランス変化の大きい
運転範囲をロータ1とシールリング2のシールフィン5
とのクリアランスを広くして運転出来る構造とすること
により、製作及び組立におけるコストの低減を図りつ
つ、信頼性の向上が図ったものを得ることができる。
In the horizontal part of the steam turbine casing, the clearance between the rotor 1 and the seal ring 2 changes due to a change due to thermal expansion, a deflection of the rotor 1 due to the weight of the rotor, a change in the axis of the rotor 1 due to a change in the number of revolutions, and the like. Since it is small, the inner diameter of the seal ring 2 is set small from the time of manufacture, and the rotor 1
The structure is such that it returns only when the seal fins 5 of the seal ring 2 come into contact with the seal ring 2. On the other hand, the upper part, which changes greatly as the distance from the horizontal part increases, adopts the first to third embodiments described above, Of the rotor 1 and the seal fins 5 of the seal ring 2
With a structure in which the clearance can be widened and the system can be operated, it is possible to obtain a product with improved reliability while reducing costs in production and assembly.

【0039】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiment, the present invention is not limited to such an embodiment.
It goes without saying that various changes may be made to the specific structure within the scope of the present invention.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ータ外径に向かって伸びるシールフィンを植設したシー
ルリングと、同シールリングを保持するシールリング受
けとを有し、シールリング受けとシールリングとを連結
してシールリングの半径方向の移動を案内するガイドピ
ンと、同ガイドピンを囲んで配設され前記シールリング
を半径方向外方に付勢するばね部材と、前記シールリン
グの半径方向外方に形成されて蒸気タービン等の高圧側
に連通した圧力作用面を設けて蒸気タービン等における
シール装置を構成しているので、本発明によれば、シー
ルリング受けとシールリングを連結するガイドピンの周
りにこれを囲んで配設したばね部材により、シールリン
グを半径方向外方に付勢し、他方、同ばね部材による付
勢力に対向してシールリングの半径方向外方で蒸気ター
ビン等の高圧側に連通した圧力作用面に作用する圧力と
の兼ね合いにより、圧力作用面に作用圧力の無い起動停
止時においては、ばね部材の付勢力によりシールリング
は半径方向外方に押されてクリアランスを確保、維持
し、蒸気タービンに圧力が発生する定格時には圧力作用
面に作用する蒸気圧により半径方向内方に押されてクリ
アランスを最小に維持し、これによりクリアランス部に
おけるシール機能の安定性を維持すると共に、タービン
性能の向上を達成することが出来たものである。
As described above, according to the present invention, there is provided a seal ring in which seal fins extending toward the outer diameter of the rotor are implanted, and a seal ring receiver for holding the seal ring. A guide pin for connecting the seal ring and the seal ring to guide the radial movement of the seal ring; a spring member disposed around the guide pin to bias the seal ring radially outward; According to the present invention, the seal ring receiver and the seal ring are connected according to the present invention, since the seal device in the steam turbine or the like is formed by providing the pressure acting surface formed radially outward and communicating with the high pressure side of the steam turbine or the like. The seal ring is urged radially outward by a spring member disposed around and surrounding the guide pin to be urged, while the spring is opposed to the urging force of the spring member. At the time of startup and stop when there is no pressure acting on the pressure acting surface due to the balance with the pressure acting on the pressure acting surface communicating with the high pressure side of the steam turbine etc. on the radially outer side of the ring, the seal ring is biased by the spring member. Is pushed outward in the radial direction to secure and maintain the clearance.At rated time when pressure is generated in the steam turbine, it is pushed inward in the radial direction by the steam pressure acting on the pressure action surface to maintain the minimum clearance. Thus, the stability of the sealing function in the clearance portion can be maintained, and the turbine performance can be improved.

【0041】また、請求項2に記載の発明によれば、前
記ばね部材は、皿ばねまたはコイルばねで形成して蒸気
タービン等における自動調整シールを構成しているの
で、本発明によれば、ガイドピンを囲んで配設される皿
ばねまたはコイルばねは、ガイドピンを中心としてその
周囲におけるばね定数が等しく、タービン周方向のみな
らず軸方向においても均等な付勢力が与えられるので、
シールリングに周方向または軸方向の力が作用してもシ
ール機能を適切に保持し、安定性を一段と向上させるこ
とができたものである。
According to the second aspect of the present invention, the spring member is formed of a disc spring or a coil spring to constitute an automatic adjustment seal in a steam turbine or the like. The disc springs or coil springs disposed around the guide pins have the same spring constant around the guide pins and provide an even urging force not only in the turbine circumferential direction but also in the axial direction.
Even if a circumferential or axial force acts on the seal ring, the sealing function can be appropriately maintained, and the stability can be further improved.

【0042】また請求項3に記載の発明によれば、前記
シールリングは、周方向で複数に分割され、各分割片は
少なくとも2個の丸軸状ガイドピン又は単一の矩形軸状
ガイドピンによりシールリング受けに連結されて蒸気タ
ービン等におけるシール装置を構成しているので、本発
明によれば、丸軸状ガイドピンの場合にあっては2個の
ガイドピンによる2点支持により、軸方向への移動等も
なく安定した位置決めの下で安定したシール機能が得ら
れ、また、矩形軸状ガイドピンの場合にあっては、矩形
形状の面を利用することにより1点支持にもかかわらず
簡単な構成で安定した支持をなし、確実なシールを行
い、シール機能の安定性を確保することができたもので
ある。
According to the third aspect of the present invention, the seal ring is divided into a plurality in the circumferential direction, and each of the divided pieces is at least two round shaft guide pins or a single rectangular shaft guide pin. According to the present invention, in the case of a round shaft-shaped guide pin, the shaft is formed by two-point support by two guide pins. A stable sealing function is obtained under stable positioning without any movement in the direction, and in the case of a rectangular shaft guide pin, the rectangular shape is used to support one point despite the use of a rectangular surface. With this simple structure, stable support was achieved, reliable sealing was achieved, and stability of the sealing function could be ensured.

【0043】更にまた請求項4に記載の発明によれば、
前記シールリングは周方向で複数に分割され、水平部に
当たるシールリングは前記ガイドピンに代えてシールリ
ングとシールリング受け間に板ばねを介装してシールリ
ング受けで保持して蒸気タービン等におけるシール装置
を構成しているので、本発明によれば、板ばねを組み入
れた水平部のシールリング支持部と、ガイドピンを用い
た上下部等その他の部位に配されるものとを使い分ける
ことにより、設計、製作のバリエイションを広げ、コス
ト低減等に寄与することができたものである。
According to the fourth aspect of the present invention,
The seal ring is divided into a plurality of parts in a circumferential direction, and a seal ring corresponding to a horizontal portion is provided in place of the guide pin with a leaf spring interposed between the seal ring and the seal ring receiver and held by the seal ring receiver to be used in a steam turbine or the like. According to the present invention, since the sealing device is configured, according to the present invention, the seal ring supporting portion of the horizontal portion incorporating the leaf spring and the one disposed on the other portion such as the upper and lower portions using the guide pins are selectively used. In this way, the variety of design and production can be expanded, and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の第1形態に係る蒸気タービンの
シール装置を示し、(a)はタービン回転数の定格時に
おける軸方向断面図、(b)は起動、停止時における軸
方向断面図である。
FIGS. 1A and 1B show a seal device for a steam turbine according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is an axial sectional view at the time of rated turbine speed, and FIG. FIG.

【図2】図1(a)のA−A矢視を示す側面図である。FIG. 2 is a side view as viewed in the direction of arrows AA in FIG.

【図3】図2のB−B矢視を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 2;

【図4】本発明の実施の第2形態に係る蒸気タービンの
シール装置を示し、図2に対応する側面図である。
FIG. 4 is a side view corresponding to FIG. 2, showing a seal device for a steam turbine according to a second embodiment of the present invention.

【図5】図4のB−B矢視を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 4;

【図6】本発明の実施の第3形態に係る蒸気タービンの
シール装置を示し、図2、図4に対応する側面図であ
る。
FIG. 6 is a side view corresponding to FIGS. 2 and 4, showing a sealing device for a steam turbine according to a third embodiment of the present invention.

【図7】図6のB−B矢視を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view as viewed in the direction of arrows BB in FIG. 6;

【図8】本発明の実施の第4形態に係る蒸気タービンの
シール装置の円周方向配列を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a circumferential arrangement of a seal device for a steam turbine according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】従来の蒸気タービンにおける車室端部のシール
装置を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory view showing a sealing device at an end of a vehicle compartment in a conventional steam turbine.

【図10】図9の要部を詳細に示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a main part of FIG. 9 in detail.

【図11】図10の要部を詳細に示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a main part of FIG. 10 in detail.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

01 ロータ 02 シールリング 03 車室端部 04 シールリング基準面 05 シールフィン 06 板ばね 07 シールリング受け 1 ロータ 2 シールリング 4 シールリング基準面 5 シールフィン 7 シールリング受け 8a 皿ばね 8b コイルばね 8c 皿ばね 9 ガイド板 10 蒸気圧作用面 11 スラスト受面 12 シールリング後退面 13 合い口部 14 バイパス穴 15 球面座 16 ガイドピン 17 押え板 18 位置決めピン 01 rotor 02 seal ring 03 cabin end 04 seal ring reference plane 05 seal fin 06 leaf spring 07 seal ring receiver 1 rotor 2 seal ring 4 seal ring reference plane 5 seal fin 7 seal ring receiver 8a disc spring 8b coil spring 8c dish Spring 9 Guide plate 10 Steam pressure acting surface 11 Thrust receiving surface 12 Seal ring receding surface 13 Abutment portion 14 Bypass hole 15 Spherical seat 16 Guide pin 17 Holding plate 18 Positioning pin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 英一郎 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 田代 光 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 宮脇 俊裕 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 小西 哲 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Eiichiro Watanabe 2-1-1, Aramachi-cho, Niihama, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Works, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. No. 1 Inside the Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Plant (72) Inventor Toshihiro Miyawaki 2-1-1, Araimachi, Takasago-shi, Hyogo Prefecture Inside the Takasago Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. No. 1-1 Inside Takasago Machinery Works, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロータ外径に向かって伸びるシールフィ
ンを植設したシールリングと、同シールリングを保持す
るシールリング受けとを有し、シールリング受けとシー
ルリングとを連結してシールリングの半径方向の移動を
案内するガイドピンと、同ガイドピンを囲んで配設され
前記シールリングを半径方向外方に付勢するばね部材
と、前記シールリングの半径方向外方に形成されて蒸気
タービン等の高圧側に連通した圧力作用面を設けたこと
を特徴とする蒸気タービン等におけるシール装置。
A seal ring having a seal fin extending toward an outer diameter of the rotor; and a seal ring receiver for holding the seal ring. The seal ring receiver and the seal ring are connected to each other to form a seal ring. A guide pin for guiding the movement in the radial direction, a spring member disposed to surround the guide pin and for urging the seal ring radially outward, a steam turbine formed radially outward of the seal ring, and the like. A sealing device for a steam turbine or the like, characterized in that a pressure action surface communicating with a high pressure side of the steam turbine is provided.
【請求項2】 前記ばね部材は、皿ばねまたはコイルば
ねで形成したことを特徴とする請求項1に記載の蒸気タ
ービン等におけるシール装置。
2. The seal device according to claim 1, wherein the spring member is formed of a disc spring or a coil spring.
【請求項3】 前記シールリングは、周方向で複数に分
割され、各分割片は少なくとも2個の丸軸状ガイドピン
又は単一の矩形軸状ガイドピンによりシールリング受け
に連結されたことを特徴とする請求項1に記載の蒸気タ
ービン等におけるシール装置。
3. The seal ring is divided into a plurality in the circumferential direction, and each divided piece is connected to the seal ring receiver by at least two round shaft guide pins or a single rectangular shaft guide pin. The sealing device for a steam turbine or the like according to claim 1.
【請求項4】 前記シールリングは周方向で複数に分割
され、水平部に当たるシールリングは前記ガイドピンに
代えてシールリングとシールリング受け間に板ばねを介
装してシールリング受けで保持したことを特徴とする請
求項1に記載の蒸気タービン等におけるシール装置。
4. The seal ring is divided into a plurality of parts in a circumferential direction, and a seal ring corresponding to a horizontal portion is held by a seal ring receiver with a leaf spring interposed between the seal ring and the seal ring receiver instead of the guide pin. The sealing device for a steam turbine or the like according to claim 1, wherein:
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