JPS594579B2 - カイテンブブント ソノカイテンシユウヘンメンニ ムカイアツテイルステ−タブブントノ アイダノユウゲキオスクナクスルホウホウトソウチ - Google Patents

カイテンブブント ソノカイテンシユウヘンメンニ ムカイアツテイルステ−タブブントノ アイダノユウゲキオスクナクスルホウホウトソウチ

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JPS594579B2
JPS594579B2 JP49063481A JP6348174A JPS594579B2 JP S594579 B2 JPS594579 B2 JP S594579B2 JP 49063481 A JP49063481 A JP 49063481A JP 6348174 A JP6348174 A JP 6348174A JP S594579 B2 JPS594579 B2 JP S594579B2
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JP
Japan
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stator
rotor
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cast iron
temperature
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JP49063481A
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English (en)
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JPS5028003A (ja
Inventor
ツボリル ヨーゼフ
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BBC Brown Boveri France SA
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BBC Brown Boveri France SA
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/445—Free-space packings with means for adjusting the clearance
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/12—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part
    • F01D11/122—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part with erodable or abradable material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3496—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member use of special materials

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、遊隙の領域内で温度に依存して延びかつ摩耗
可能な少くとも１つのパツキン要素がステータ部分に設
けられている様式の、ステータ部分とこの部分から遊隙
によって分離されているロータ部分とを有する流体機械
用の遊隙を封隙するための機構に関する。
タービン、コンプレッサ、スラスト軸装置等の効率は、
ロータとステータとの間の遊隙が増加するにつれて低下
する。
従って、一方ではロータ他方ではステータとの間の上記
遊隙を可及的に少なりシ、同時に、ロータ羽根またはス
テータセル壁の擦過による装置の損傷を防止することが
絶えず研究きれている。
この最適遊隙値を、材料特性、製造技術およびロータと
ステータの大きさ、ならびに装置を使用する運転条件に
基いて、決定する。
その際、ロータがステータを擦過する例外の場合におい
てもこの装置を損傷することがないように注意しなけれ
ばならない。
この例外の場合は、例えば装置の操業開始の場合、著し
い振動の場合、過剰温度上昇等の場合である。
ロータとステータとの間の遊隙を可及的に僅少に保持す
るために、それらロータ羽根には頭部に尖鋭部を設ける
ことが提案された。
それら羽根がステータを擦過するならば、尖鋭となった
羽根端末部を彎曲するかまたは摩損させるので、何等有
害な擦過力が発生しない。
ロータとステータとの間の遊隙を可及的に僅少に保持す
るために、ステータ壁の内側を比較約款かい層で被覆し
、この層を、擦過するロータ羽根によって摩損するかま
たは曲げげることが提案された。
この種の層は、例えばグラファイト、射出または焼結せ
る多孔質ニッケルクローム合金、またはニッケルーグラ
ファイト材料、蜂の巣セル状からなり、また摩耗し得る
擦過防止層と称せられる。
いづれの場合にもこれら擦過層に、環境温度および環境
雰囲気に影響されて成長する特性が欠けている。
従ってこれら公知の諸提案には次の欠陥、！５鳴る。
即ち、軟質層または尖らされた羽根端末部は、擦過の場
合非可逆変動を蒙ることである。
加うるに、それぞれ羽根尖端部、セル壁端末部およびス
テータ壁部に腐食と侵食が発生するので、長期間の運転
の場合、ロータとステータとの間の遊隙が絶えず増大し
従って装置の効率を低下する。
本発明は、回転部分とステータ部分との間の遊隙を、長
期間の運転の場合にも同様に可及的に小さくするという
課題を解決するのを目的とする。
上記の課題は、冒頭に記載した、遊隙の領域内で温度に
依存して延びかつ摩耗可能な少くとも１つのパツキン要
素がステータ部分に設けられている様式の、ステータ部
分とこの部分から遊隙によって分離されているロータ部
分とを有する流体機械用の遊隙を封隙するための機構に
おいて、摩耗可能な封隙要素が操業温度および操業雰囲
気の影響下において非可逆性の容量成長を備えた材料、
特に鋳鉄から成ることによって、解決される。
添附の略図を参照して実施例を挙げて本発明を説明する
。
以下に述べる本発明による適用例は、操業媒体として圧
縮空気で負荷される流体機械の場合である。
空気中の酸素の存在下においてその都度酸化性の雰囲気
が得られる。
空気を圧縮した除虫する熱は本発明による成長が行われ
る操業温度を生ずる。
第１図はステータ１と、その周辺に複数個のロータ羽根
３を有するロータ２とから構成するコンプレッサの軸方
向断面の部分を示す。
ステータ１およびロータ２は、例えば鋼の如き容積の変
らない材料から成る。
それらロータ羽根３と、ステータ１との間の距離を可及
的僅少に保持するために、ステータ１の内側面でロータ
羽根３の端末部に向かい合わせて好しく灰色鋳鉄の如き
成長する材料の環状セグメントから構成するセグメント
リング５を機械的に固定する。
それらロータ羽根端末部がセグメントリング５に触れる
と、これら端末部が尖鋭部を設けている限り湾曲される
か、またはリングが軟かい限り、これら環状セグメント
５をロータ側で削りとることになる。
一方では酸化性操業雰囲気によりまた他方では操業温度
によって、ロータ軸心の方向にもこれら環状セグメント
５が成長しまた腐食−侵食作用を発生する遊隙６を縮少
する。
従って、腐食−侵食による脱落ならびに、予想し得ない
振動および温度上昇による摩耗は減少する。
第２図は、球状グラファイトを有する灰色鋳鉄からなる
ステータ７とニッケル合金からなるロータ８とを有する
スラスト軸装置の断面図を示す。
この種装置の場合、ロータ８とステータ７との間の端面
側に距離９、または遊隙１０を可及的に小さく保持しな
ければならない。
このためステータ７には成長材料、好しくけ灰色鋳鉄か
らなる板１２を鋳込む。
この場合も同様上記板１２が成長し、これはロータ８に
対して一方では酸化性操業雰囲気および他方では操業温
度によって生ずる。
第２図による実症例と異って、板１２は、例えばロータ
８の端面側に固定することができ、したがってこの板が
ロータ軸心の方向でステータγに対して成長する。
基本的にロータまたはステータに成長する機素を設ける
ことが自由である。
このロータ部分が通常比較的大きい機械的応力を蒙むる
ので、ステータ側にのみ成長する機素を設けるのが適当
である。
第１と第２図による実施例において、異例の摩耗がなく
また、セグメントリング５または板１２の成長が腐食−
侵食による脱落よりも太きいときには、ロータによる板
の摩耗が緩慢に行となわれるので、遊隙６または１０が
常に最小となる。
空気中で６５０℃の温度捷で加熱した場合の３種類の異
なった灰色鋳鉄の成長を第３図に示す。
以後機素と称する板またはセグメントリングをつくるた
めに使用する灰色鋳鉄の成長は、例えばその組成の選択
、との機素の鋳造の際の冷却速度の調節、鋳造後のとの
機素の熱処理等によって広い範囲に変化される。
その上灰色鋳鉄からっくる機素の成長は、その形状、担
持材料に固定する方法、応力、操業温度と操業雰囲気に
関係する。
機素をつくるために灰色鋳鉄の代りに、との機素にどん
な特性を所望するかに従って、他の灰色鋳鉄例えば可鍛
鋳鉄、部分的に球状で部分的に層状黒鉛を有する鋳鉄も
使用することができる。
ステータまたはロータの担持部材に機素を固定すること
は、例えば機械的結合、ハンダ付、溶接、鋳込、焼結等
の通常の連結技術によって行となわれる。
上記擦過力を特に僅少にする必要があるとき、上述の両
実施例の場合、ロータ側で機素５または１２上に、容易
に摩耗し得る公知の種類の擦過保護層を塗布することが
できる。
第４図による実施例では、第２図による例と同一または
対応する部分を等して参照数字で示す。
前述の実施例と異なってステータ７′の端面側の閉鎖蓋
部１１ならびに板１２′も、操業雰囲気および操業温度
に影響されて成長する同一の材料、好しくけ灰色鋳鉄か
ら成り、また一体としてつくる。
上記閉鎖蓋部１１と板１２との間の分離部を鎖線によっ
て象徴的に示す。
閉鎖板１１′の成長を防止するために、これら例では、
冷却コイル１３を通し、このコイルが一定の低い操業温
度を保証する。
本例でも同様に、両端面側Ｓ１またはＳ２のうちの片方
または、両方へ同時に、摩耗し得る公知種類の擦過保護
層を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による機構の第１実施例、第２図は、
本発明による機構の第２実施例、第３図は、３種類の灰
色鋳鉄の成長曲線、第４図は、本発明による機構の第３
実施例を示す。 １：ステータ部分、２：回転部分１．６，１０：遊隙。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 遊隙の領域内で温度に依存して延びかつ摩耗可能な
    少くとも１つのパツキン要素がステータ部分に設けられ
    ている様式の、ステータ部分とこのステータ部分から遊
    隙によって分離されているロータ部分とを有する流体機
    械用の遊隙を封隙する機構において、摩耗可能を封隙要
    素が操業温度および操業雰囲気の影響下において非可逆
    性の容量成長を備えた材料、特に鋳鉄から成ることを特
    徴とする上記流体機械用の遊隙を封隙する機構。
JP49063481A 1973-06-29 1974-06-06 カイテンブブント ソノカイテンシユウヘンメンニ ムカイアツテイルステ−タブブントノ アイダノユウゲキオスクナクスルホウホウトソウチ Expired JPS594579B2 (ja)

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CH948773A CH589221A5 (ja) 1973-06-29 1973-06-29

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JPS5028003A JPS5028003A (ja) 1975-03-22
JPS594579B2 true JPS594579B2 (ja) 1984-01-30

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP49063481A Expired JPS594579B2 (ja) 1973-06-29 1974-06-06 カイテンブブント ソノカイテンシユウヘンメンニ ムカイアツテイルステ−タブブントノ アイダノユウゲキオスクナクスルホウホウトソウチ

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US (2) US4083650A (ja)
JP (1) JPS594579B2 (ja)
AT (1) AT333930B (ja)
BE (1) BE816965A (ja)
CA (1) CA1014185A (ja)
CH (1) CH589221A5 (ja)
DE (1) DE2339963C3 (ja)
DK (1) DK141258B (ja)
FR (1) FR2235269B1 (ja)
GB (1) GB1465638A (ja)
IT (1) IT1033078B (ja)
NL (1) NL7408643A (ja)
SE (1) SE406353B (ja)

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Also Published As

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DK141258B (da) 1980-02-11
FR2235269A1 (ja) 1975-01-24
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