KR100569648B1

KR100569648B1 - Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement

Info

Publication number: KR100569648B1
Application number: KR1020007011309A
Authority: KR
Inventors: 셰브레트리차드존; 스키너데이빗로버트; 크노로우스키빅터죤
Original assignee: 제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date: 1999-02-11
Filing date: 1999-02-11
Publication date: 2006-04-11
Also published as: JP2002536613A; KR20010042627A

Abstract

회전 장치는 원주 방향 홈(42)이 있는 고정 구성 요소(14)와, 회전 구성 요소(12)와, 회전 구성 요소를 향하여, 그리고 이 회전 구성 요소로부터 멀어지게 이동 가능한 환형 밀봉 세그먼트(32)를 구비한다. 중력에 의해 하측부의 환형 세그먼트가 원주 방향으로 변위되는 것을 방지하고, 하부 하우징의 최하측 세그먼트가 반경 방향 내측으로 이동할 수 있도록 하기 위하여, 하부 하우징의 측부 세그먼트는 하방 이동을 방지하고 반경 방향 내측 및 외측 이동을 허용하는 방식으로 케이싱의 중간선에 인접하여 지지된다. 대략 Z자 형상의 클립(70)이 고정 구성 요소의 도브테일 홈(32)에 배치되고, 이 클립은 고정 구성 요소 상의 정지부(90)의 맞물리게 클립의 상단에 있는 탭(78)과, 세그먼트의 리세스(84)에 맞물리게 클립의 하단에 있는 반경 방향 내측으로 정향된 탭(80)을 구비한다. 결과적으로, 반경 방향 내측 이동 시에, 세그먼트는 케이싱의 중간선에 인접하여 클립을 축선을 중심으로 피벗시켜서, 반경 방향 내측 이동을 허용하고 원주 방향 변위를 방지할 수 있다. The rotary device comprises a fixed component 14 with a circumferential groove 42, a rotary component 12, and an annular sealing segment 32 which is movable towards and away from the rotary component. Equipped. In order to prevent displacement of the lower annular segment in the circumferential direction by gravity and to allow the lowest segment of the lower housing to move radially inward, the side segments of the lower housing prevent downward movement and radially inner and outer It is supported adjacent to the midline of the casing in a manner that allows movement. An approximately Z-shaped clip 70 is disposed in the dovetail groove 32 of the fastening component, which clip tabs at the top of the engaging clip of the stop 90 on the fastening component, It has a tab 80 that is radially inwardly oriented at the bottom of the clip to engage the recess 84. As a result, upon radial inward movement, the segment can pivot the clip about an axis adjacent the midline of the casing, allowing radial inward movement and preventing circumferential displacement.

Description

Variable clearance packing ring with clip to prevent circumferential displacement {VARIABLE CLEARANCE PACKING RING WITH CLIPS FOR PREVENTING CIRCUMFERENTIAL DISPLACEMENT}

본 발명은 증기 터빈과 같은 회전 장치의 회전 구성 요소 및 고정 구성 요소 사이의 시일에 관한 것으로, 구체적으로 말하면 정압(定壓) 가변 간극의 패킹 링 세그먼트에 관한 것으로, 이 세그먼트는 고정 구성 요소의 홈 둘레에서 세그먼트의 원주 방향 미끄러짐을 방지하고, 그 세그먼트가 회전 요소를 향하여, 그리고 회전 요소로부터 멀어지게, 즉 회전 구성 요소에 대하여 큰 간극 위치와 작은 간극 위치 사이에서 이동할 수 있게 하는 가이드를 포함한다. The present invention relates to a seal between a stationary component and a rotating component of a rotating device, such as a steam turbine, specifically to a packing ring segment of a constant pressure variable clearance, which segment is a groove of the stationary component. A guide that prevents circumferential slipping of the segment about the circumference and allows the segment to move towards and away from the rotating element, ie move between a large gap position and a small gap position relative to the rotating element.

터빈과 같은 회전 장치에 있어서, 회전 구성 요소와 고정 구성 요소 사이에 시일이 마련된다. 예컨대, 증기 터빈에 있어서는, 복수의 원호형의 시일 링 세그먼트를 채용하여 회전 고정 요소와 고정 구성 요소 사이에, 그리고 그들의 둘레에 래비린스 시일(labyrinth seal)을 형성하는 것이 일반적이다. 통상적으로, 원호형의 시일 링 세그먼트는, 회전 장치의 회전 축선 둘레와 동심이고 회전 구성 요소의 밀봉면과 동심으로 있는 고정 구성 요소의 환형 홈 내에 배치된다. 각각의 원호형 시일 세그먼트는 회전 구성 요소의 밀봉면과 대향하는 원호형 시일 면을 수반한다. 래비린스 타입의 시일에 있어서, 시일 면은 축방향으로 간격을 두고 반경 방향을 향한 일련의 치형부를 수반하며, 그 치형부는, 회전 구성 요소의 시일 면을 형성하며 축방향으로 간격을 두고 있는 일련의 환형 홈과 반경 방향으로 간격을 두고 있다. 대안으로서, 회전 구성 요소는 시일 면 상의 일련의 치형부에 반경 방향으로 대향하는 평활한 표면을 포함할 수 있다. 증기가 회전 구성 요소의 대향면과 시일 면의 치형부에 의하여 형성된 래비린스 내의 비교적 기밀한 간극을 통과하는 때에 증기와 같은 작동 매체의 난류 흐름을 발생시킴으로써 밀봉 기능이 얻어진다. In a rotating device such as a turbine, a seal is provided between the rotating component and the stationary component. For example, in steam turbines, it is common to employ a plurality of arc-shaped seal ring segments to form a labyrinth seal between and around the rotating stationary element. Typically, the arcuate seal ring segment is disposed in an annular groove of the stationary component which is concentric about the axis of rotation of the rotating device and concentric with the sealing surface of the rotating component. Each arcuate seal segment carries an arcuate seal face opposite the sealing face of the rotating component. In a labyrinth type seal, the seal face carries a series of radially spaced teeth in the axial direction, the teeth forming a seal surface of the rotating component and a series of spaced space in the axial direction. It is spaced radially from the annular groove. As an alternative, the rotating component may comprise a radially opposite smooth surface in the series of teeth on the seal face. The sealing function is obtained by generating a turbulent flow of the working medium, such as steam, when the steam passes through a relatively tight gap in the labyrinth formed by the teeth of the opposite and seal faces of the rotating component.

통상의 설비에 있어서, 환형 홈은 도브테일 형상이며, 서로를 향해 축방향으로 정향되고 그 사이에 슬롯이 형성되는 위치 결정 플랜지를 구비한다. 고정 구성 요소(예컨대, 하우징 또는 케이싱)는 통상적으로 대략 평행하게 연장되는 중간선을 따라 길이 방향으로 갈라져서 고정 하우징의 상부 절반부와 하부 절반부를 형성한다. 그에 따라, 절반 링형의 도브테일 홈은 원호형 시일 링 세그먼트의 일부를 수용한다. 시일 링 세그먼트는 마찬가지로 도브테일 형상이며, 도브테일 홈 내에 배치될 수 있게 서로 멀어지게 축방향으로 정향된 한 쌍의 플랜지와, 시일 면과 세그먼트의 플랜지를 연결하는 네크부를 구비하며, 이 네크부는 홈의 위치 결정 플랜지에 의하여 형성되는 슬롯을 통과한다. 네크부는 각 세그먼트가 설치될 때 홈의 반경 방향 내측의 원호형 시일 면에 지지된다. In a typical installation, the annular grooves are dovetail shaped and have positioning flanges which are axially oriented towards each other and with slots formed therebetween. The fastening components (eg the housing or casing) are usually split longitudinally along a midline extending approximately parallel to form an upper half and a lower half of the fixed housing. Thus, the half ring dovetail groove receives a portion of the arcuate seal ring segment. The seal ring segment is likewise dovetail shaped and has a pair of flanges axially oriented away from each other so as to be disposed within the dovetail groove, and a neck portion connecting the seal face and the flange of the segment, the neck portion being positioned in the groove. It passes through the slot formed by the crystal flange. The neck portion is supported on the arcuate seal surface radially inward of the groove when each segment is installed.

정압 가변 간극 타입의 패킹 링에 있어서는, 세그먼트가 외측 위치, 즉 간극이 크게 되는 위치로 스프링 편향되어, 시일 면이 지지되고, 그에 의하여 회전 구성 요소의 외측으로 상당한 간격을 두고 있다. 그에 따라, 예컨대 장치의 시동 시에, 스프링은 세그먼트를 반경 방향 외측으로 변위시킨다. 시동 후에, 증기와 같은 작동 유체 매체는 고정 구성 요소의 홈 내로 유입되어, 세그먼트를 스프링의 편향에 대항하여 내부 위치, 즉 간극이 작은 위치를 향해 내측으로 이동하도록 편향시킨다. 시동 및 터빈 정지 중에 세그먼트가 스프링에 의하여 간극이 큰 위치로 후퇴될 때, 인접 세그먼트의 단부 사이의 간격은 점차 커지게 되는 것을 이해할 것이다. 반대로, 세그먼트가 내측으로 변위되는 경우에, 세그먼트의 단부면 사이의 간격은, 세그먼트가 그것의 최소 직경으로 되는 때인 완전 폐쇄 위치에 이르기까지 실질적으로 감소된다. 세그먼트의 내측 및 외측 이동을 가능하게 하기 위하여, 세그먼트는 활주식 또는 피스톤 결합식 구조(piston-fit arrangement)로 고정 구성 요소의 홈 내에 배치된다. In the packing ring of the constant pressure variable gap type, the segments are spring-biased to the outer position, that is, the position where the gap is enlarged, so that the seal face is supported, whereby there is a considerable distance to the outside of the rotating component. Thus, for example, at start up of the device, the spring displaces the segment radially outward. After start-up, a working fluid medium, such as steam, enters the groove of the stationary component, deflecting the segment to move inwards towards the inner position, i.e. the position where the gap is small, against deflection of the spring. It will be appreciated that when the segment is retracted by a spring to a large gap position during start up and turbine stop, the gap between the ends of adjacent segments becomes larger. In contrast, when the segment is displaced inwards, the spacing between the end faces of the segment is substantially reduced to the fully closed position, which is when the segment is at its minimum diameter. To enable inward and outward movement of the segment, the segment is disposed in the groove of the stationary component in a sliding or piston-fit arrangement.

증기 터빈과 같은 회전 장치가 예컨대 시동 전의 정지 위치에 있을 때, 가장 반경이 큰 위치로 있는 세그먼트는 중력의 작용에 의해 고정 구성 요소의 원주 방향 홈을 따라 하방으로 활주하는 것으로 판명되었다. 그 결과, 세그먼트의 단부면 사이의 간극의 증가가 상부 하우징에 나타나는 한편, 하부 세그먼트는 인접하게, 즉 단부와 단부가 맞닿게 된다. 예컨대, 회전 장치에 6개의 세그먼트를 채용하는 경우에, 3개의 세그먼트는 통상적으로 고정 케이싱의 상부 하우징에 배치되고, 3개의 세그먼트는 하부 하우징에 배치되는데, 다시 말하면 세그먼트는 장치 케이싱의 수평 중간선 또는 분리선의 상하부에 각각 배치된다. 시동 전에, 상부 하우징의 측부 세그먼트와 하부 하우징의 측부 세그먼트는 중력 작용에 의하여 미끄러져서, 하부 하우징의 측부 세그먼트는 장치의 하부 하우징의 최하측 중간 세그먼트와 맞물리고, 단부면 사이의 증가된 간극이 상부 하우징의 최상측 세그먼트와 상부 하우징의 하나 또는 두 측부 세그먼트 사이에 나타난다. When a rotating device, such as a steam turbine, is in the rest position before starting, for example, the segment with the largest radius is found to slide downward along the circumferential groove of the stationary component by the action of gravity. As a result, an increase in the gap between the end faces of the segments appears in the upper housing, while the lower segments are adjacent, ie end to end abut. For example, in the case of employing six segments in a rotating device, three segments are typically arranged in the upper housing of the stationary casing and three segments are arranged in the lower housing, i.e. the segment is a horizontal midline or It is disposed above and below the dividing line. Before starting, the side segment of the upper housing and the side segment of the lower housing slide by gravity action, so that the side segment of the lower housing engages the lower middle segment of the lower housing of the device, and the increased gap between the end faces is It appears between the uppermost segment of the housing and one or two side segments of the upper housing.

시동 시에, 세그먼트는 유압 작용에 의해 그것의 반경 방향 외측 위치로부터 반경 방향 내측 위치로 이동하도록 설계된다. 중력의 영향 때문에, 세그먼트는 순차적으로 이동하는 경향이 있다. 먼저, 상부 세그먼트가 반경 방향 내측으로 이동되고, 뒤이어 상부 하우징의 측부 세그먼트가 이동한다. 그 다음에, 하부 하우징의 측부 세그먼트가 반경 방향 내측으로 이동하고, 뒤이어 최하측 세그먼트가 이동한다. 그러나, 세그먼트가 중력에 의하여 고정 구성 요소의 홈을 중심으로 원주 방향으로 변위되기 때문에, 고정 구성 요소의 하부 하우징의 측부 세그먼트가 본질적으로 반경 방향 상방 내측으로 이동하게 되어 최하측 세그먼트의 반경 방향 내측 이동을 가로막거나 방해하는 것으로 판명되었다. 다시 말하면, 최하측 세그먼트를 반경 방향 내측으로 변위시키는 경향이 있는 유체 압력은 최하측 세그먼트를 그 반경 방향 최내측 위치로 이동시킬 수 있도록 하측 세그먼트를 대략 상방의 원주 방향으로 변위시키기에는 불충분하다. 결과적으로, 최하측 세그먼트는 그것의 설계된 반경 방향 내측 위치로부터 반경 방향으로 변위되어 유지되고, 그 결과 밀봉면과 회전 구성 요소 사이에 원하는 간극보다 큰 간극이 야기된다. At start up, the segment is designed to move from its radially outward position to its radially inward position by hydraulic action. Because of the influence of gravity, segments tend to move sequentially. First, the upper segment is moved radially inward, followed by the side segment of the upper housing. The side segment of the lower housing then moves radially inward, followed by the lowermost segment. However, because the segments are displaced circumferentially about the grooves of the stationary component by gravity, the side segments of the lower housing of the stationary component are essentially radially inwardly moving inward and radially inward of the lowest segment. It has been found to block or hinder. In other words, the fluid pressure that tends to displace the lowermost segment radially inward is insufficient to displace the lower segment in the approximately circumferential direction so that the lowermost segment can be moved to its radially innermost position. As a result, the lowermost segment remains radially displaced from its designed radially inward position, resulting in a larger gap than the desired gap between the sealing surface and the rotating component.

종래에, 시일 세그먼트에 작용하는 중력을 흡수하기 위한 노력이 있었다. 예컨대, 미국 특허 제5,464,226호와 제5,395,124호를 참고하시오. 미국 특허 제5,395,124호에 있어서는, 소위 중력 스프링이 고정 구성 요소에 배치되어, 하부 하우징의 시일 세그먼트에 상방 편향력을 가한다. 이러한 중력 스프링은 시일 세그먼트를 그들의 단부 사이에서, 그리고 중력의 중심점에서 맞물리게 한다. 또한, 시일 세그먼트에는 인접 단부면 사이 뿐 아니라, 수평 중간선에 인접한 단부면 사이에 원주 방향 스프링이 마련된다. 케이싱의 중간선에서 상부 하우징과 하부 하우징에는 회전 방지 키이가 고정되고, 원주 방향 스프링이 회전 방지 키이에 대하여 지지된다. 결과적으로, 시일 세그먼트는 세그먼트 단부 사이의 스프링에 의하여 외측으로, 그리고 유체 압력에 의하여 내측으로 편향된다. 시일 세그먼트가 내측으로 이동할 때, 중력 스프링은 세그먼트가 거의 또는 전혀 중력을 받지 않도록 작용하여, 하부의 시일 세그먼트를 내측 위치로 폐쇄시킬 수 있다. 그에 따라, 하부의 시일 세그먼트는 그것의 대향 원주 방향의 중력 스프링의 힘에 의하여 부동(浮動) 상태로 되어, 이러한 세그먼트는 반경 방향 내측 및 외측으로 이동한다. 또한, 회전 방지 키이에 대하여 지지되는 단부의 원주 방향 스프링은 본 발명과는 달리 홈 내에서의 원주 방향 변위를 위하여 하부의 시일 세그먼트를 편향시키는데, 본 발명에 있어서는 하측 세그먼트의 원주 방향 변위가 적극적으로 방지되어, 하측 세그먼트는 내부 위치 및 외부 위치 사이에서 반경 방향이 아닌 수평 방향으로 이동된다. In the past, efforts have been made to absorb gravity acting on the seal segments. See, for example, US Pat. Nos. 5,464,226 and 5,395,124. In US Pat. No. 5,395,124, a so-called gravity spring is disposed on the stationary component to apply an upward biasing force to the seal segment of the lower housing. These gravity springs engage the seal segments between their ends and at the center of gravity. The seal segments are also provided with circumferential springs between the end faces adjacent to the horizontal midline as well as between the adjacent end faces. At the midline of the casing the anti-rotation key is fixed to the upper housing and the lower housing, and the circumferential spring is supported against the anti-rotation key. As a result, the seal segments are deflected outwardly by springs between the segment ends and inwardly by fluid pressure. When the seal segment moves inward, the gravity spring can act to cause the segment to receive little or no gravity, thereby closing the lower seal segment to the inner position. Thus, the lower seal segment is floated by the force of the gravity spring in its opposite circumferential direction, and the segment moves radially inward and outward. In addition, the circumferential spring at the end supported relative to the anti-rotation key deflects the lower seal segment for circumferential displacement in the groove, unlike the present invention. In the present invention, the circumferential displacement of the lower segment is actively As a result, the lower segment is moved in the horizontal direction rather than the radial direction between the inner position and the outer position.

본원 출원인에 공동 양수된 1996년 9월 27일 출원된 미국 특허 출원 제08/721,655호에 있어서, 케이싱의 하부 하우징에 있는 각 측부 세그먼트는 세그먼트를 지지하는 가이드를 구비하며, 그 가이드는 세그먼트가 중력 작용에 의하여 원주 방향으로 변위되는 것을 방지하고, 세그먼트가 외부 큰 간극 위치와 내부의 작은 간극 위치 사이에서 각각 나란하게 미끄러질 수 있게 한다. 각 가이드는 앵글 브라켓을 구비하며, 이 브라켓의 한 레그는 회전 장치의 중간선 부근에서 세그먼트의 단부에 인접하여 세그먼트의 외면에 고정된다. 대략 평행하게 돌출하는 브라켓의 다른 레그는 고정 구성 요소의 내부 면에 형성된 리세스에 수용되고, 고정 구성 요소에 의하여 지지되는 정지부 상에 놓인다. 정지부는 회전 장치의 하부 하우징의 홈 내에서 측부 세그먼트가 원주 방향 하향으로 변위되는 것을 방지하며, 이로써 인접 패킹 세그먼트의 맞닿는 단부 사이의 간극을 유지한다. 브라켓은 회전 장치의 축선을 통과하는 수직 평면을 향하여, 그리고 그 평면으로부터 멀어지게 대략 수평 방향으로 이동하도록 회전 장치의 하부 하우징의 측부 세그먼트를 또한 지지한다. 그에 따라, 각 측부 세그먼트는 회전 구성 요소를 향해, 그리고 회전 구성 요소로부터 멀어지도록 나란하게 유닛으로서 이동한다. 하측부 세그먼트의 반경 방향 변위는 허용하지 않고 단지 수평 방향의 변위만 허용함으로써, 하측부 세그먼트의 양단부에 있는 시일 면과 회전 구성 요소 사이의 간극은 약간 상이하다. 그러나, 그러한 차이는 회전 장치의 하측을 따른 래비린스 시일의 완전성에 악영향을 끼칠 정도로 충분치는 않다. 그러나, 바람직하게는, 중력 작용하에서 하측부 세그먼트의 원주 방향 변위를 방지함으로써, 하부 하우징의 최하측 세그먼트를 시동 후에 반경 방향 내측, 예컨대 상방으로 그것의 설계된 반경 방향 최내측 위치로 변위시킬 수 있다. In US patent application Ser. No. 08 / 721,655, filed Sep. 27, 1996, co-acquired with the applicant, each side segment in the lower housing of the casing has a guide supporting the segment, the guide being gravity The action prevents displacement in the circumferential direction and allows the segments to slide side by side between the outer large gap position and the inner small gap position, respectively. Each guide has an angle bracket, one leg of which is fixed to the outer surface of the segment near the end of the segment near the midline of the rotating device. The other leg of the bracket protruding approximately parallel is received in a recess formed in the inner face of the fastening component and lies on a stop supported by the fastening component. The stop prevents the side segment from displacing circumferentially downward in the groove of the lower housing of the rotating device, thereby maintaining the gap between the abutting ends of the adjacent packing segments. The bracket also supports the side segments of the lower housing of the rotating device to move in a substantially horizontal direction towards and away from the plane of the rotating device. As such, each side segment moves side by side as a unit toward and away from the rotating component. By not allowing radial displacement of the lower segment but only horizontal displacement, the gap between the seal face and the rotating component at both ends of the lower segment is slightly different. However, such a difference is not sufficient to adversely affect the integrity of the labyrinth seal along the underside of the rotating device. Preferably, however, by preventing the circumferential displacement of the lower segment under the action of gravity, the lowermost segment of the lower housing can be displaced radially inward, for example upward, to its designed radially innermost position after starting.

공동 계류중인 상기 특허 출원에 개시된 가이드가 만족스러운 것으로 판명되었지만, 가이드가 가이드의 목적을 수행할 수 없는 용례가 있다. 예컨대, 증기 터빈용의 다이어프램 및 보조 구성 요소를 개조 및 갱신하는 경우에, 일부의 터빈은 장부 핀 또는 조인트 키이 등의 수평 조인트 특징부를 갖는 것으로 판명되었는데, 이러한 조인트 특징부는 가이드 브라켓을 고정 구성 요소에 설치할 수 없거나 그러한 설치를 비실용적으로 되게 하는 것으로 판명되었다. 종종, 다이어프램 웹 자체는 가이드 브라켓의 장착을 허용하지 않는데, 그 이유는 가이드 브라켓이 조인트 중간선에 필요한 다른 구성 요소와 간섭되기 때문이다. 또한, 전술한 특허 출원에 개시된 가이드 브라켓을 적용하게 되면, 다이어프램 조인트를 상당히 기계 가공하는 것과, 가이드를 세그먼트에 볼트 고정하는 것이 필요하다. 이러한 과정과 추가의 구성 요소는 가이드 브라켓의 설치 비용을 증가시킨다. 그에 따라, 세그먼트의 원주 방향 미끄러짐을 방지하기 위한 완전히 새로운 유지 장치에 대한 필요성이 존재하며, 이 유지 장치는 모든 터빈은 아니지만, 대부분의 터빈과 원형(原型) 기구 제조에 사용될 수 있다. Although the guide disclosed in the co-pending patent application has been found to be satisfactory, there are applications where the guide cannot fulfill the purpose of the guide. For example, in the case of retrofitting and updating of diaphragms and auxiliary components for steam turbines, some turbines have been found to have horizontal joint features such as dowel pins or joint keys, which joint guides are attached to the stationary components. It could not be installed or proved to make such installation impractical. Often, the diaphragm web itself does not allow the mounting of the guide bracket, because the guide bracket interferes with other components required for the joint midline. In addition, applying the guide bracket disclosed in the aforementioned patent application requires substantial machining of the diaphragm joint and bolting the guide to the segment. This process and additional components increase the installation cost of the guide bracket. Thus, there is a need for an entirely new holding device to prevent the circumferential slippage of the segment, which can be used for most turbine and prototype equipment, although not all turbines.

본 발명에 따르면, 수평 중간선 조인트에 인접하여 하우징의 하부 절반부의 양 측부를 따라 고정 구성 요소와 관련 세그먼트 사이에 유지 클립(retainer clip)이 개재된다. 유지 클립은 본질적으로 길고 평평한 원호형 판 스프링으로 구성되며, 이 스프링은 스프링의 양단에 반대 방향으로 만곡된 탭을 구비한다. 클립의 상단부에서 반경 방향 외측을 향하는 탭을 수용하도록 하부 하우징의 각 측부에서 수평 조인트에 인접하게 고정 구성 요소의 벽에는 리세스가 형성된다. 하부 케이싱 또는 하우징의 상부 세그먼트의 반경 방향 외면에는 클립의 대향 단부에서 반경 방향 내측을 향하는 하부 탭을 수용하기 위하여 (대략 축방향으로 연장되는) 리세스가 형성된다. 그에 따라, 클립은 세그먼트와 고정 구성 요소 사이의 공간과, 장치가 운전 속도로 있을 때 세그먼트를 반경 방향 내측으로 변위시키도록 증기를 수용하는 용적 내에서 연장된다. According to the invention, a retainer clip is interposed between the fastening component and the associated segment along both sides of the lower half of the housing adjacent the horizontal midline joint. The retaining clip consists essentially of a long flat circular arc spring, which has tabs curved in opposite directions on both ends of the spring. A recess is formed in the wall of the fastening component adjacent to the horizontal joint at each side of the lower housing to accommodate the radially outwardly facing tabs at the top of the clip. The radially outer surface of the lower casing or the upper segment of the housing is formed with a recess (approximately axially extending) for receiving the radially inwardly facing lower tab at the opposite end of the clip. The clip thus extends in the space between the segment and the stationary component and in the volume containing the vapor to displace the segment radially inward when the device is at operating speed.

장치가 정지 상태로 있을 때, 가변 패킹 링 세그먼트에 채용된 스프링은 세그먼트를 그것의 반경 방향 최외측 위치로 편향시키고, 클립은 고정 구성 요소의 상당한 길이에 걸쳐 고정 구성 요소의 벽에 지지된다. 장치가 운전 속도에 근접할 때, 세그먼트는 증기압 작용하에서 스프링의 편향에 대항하여 내측으로 변위되어, 래비린스 치형부와 회전 구성 요소 사이의 밀봉 간격을 폐쇄한다. 클립의 하단부는 세그먼트의 이동을 따르며, 클립을 고정 구성 요소의 벽으로부터 변위시킨다. 그러나, 탭과 이 탭이 위치되는 리세스의 치수는, 세그먼트와 고정 구성 요소 사이의 증기 용적에서 클립이 느슨해지는 것을 방지하고, 그에 따라 클립을 세그먼트와 고정 구성 요소 사이에서 구속되게 유지하도록 정해진다. 이러한 구조에 의하여, 하부 케이싱의 상부 세그먼트와 고정 구성 요소 사이에서 맞물리는 클립은 그러한 상부 세그먼트가 중력 작용하에 원주 방향으로 변위되는 것을 방지한다는 것을 이해할 것이다. 그러므로, 장치가 운전 속도에 도달하면, 하부 케이싱의 최하측 세그먼트는 그것의 양단부와 상부 세그먼트의 하단부 사이에 큰 간극을 가져서, 하부 세그먼트는 운전 속도에서 충분히 반경 방향 내측으로 이동할 수 있다. 본 발명의 클립은, 상부 케이싱의 양측부를 따라 세그먼트를 유지하고, 상부 케이싱이 하부 케이싱에 근접하게 적용될 때 세그먼트가 상부 케이싱으로부터 하방으로 이동하는 것을 방지하도록 상부 케이싱 절반부에 또한 사용될 수 있다. When the device is stationary, the springs employed in the variable packing ring segments deflect the segments to their radially outermost position, and the clips are supported on the walls of the fastening components over a significant length of the fastening components. When the device is close to the operating speed, the segment is displaced inward against the deflection of the spring under the action of vapor pressure, thereby closing the sealing gap between the labyrinth tooth and the rotating component. The lower end of the clip follows the movement of the segment and displaces the clip from the wall of the fastening component. However, the dimensions of the tab and the recess in which it is located are determined to prevent the clip from loosening in the vapor volume between the segment and the stationary component, thus keeping the clip constrained between the segment and the stationary component. . By this structure, it will be understood that the clip engaging between the upper segment of the lower casing and the stationary component prevents such upper segment from displacing in the circumferential direction under the action of gravity. Therefore, when the device reaches operating speed, the lowermost segment of the lower casing has a large gap between its both ends and the lower end of the upper segment, so that the lower segment can move sufficiently radially inward at the operating speed. The clip of the present invention can also be used on the upper casing half to keep the segments along both sides of the upper casing and to prevent the segments from moving downward from the upper casing when the upper casing is applied close to the lower casing.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 축선을 중심으로 회전 가능한 구성 요소를 포함하는 회전 장치가 제공되며, 이 회전 장치는 In a preferred embodiment of the present invention, there is provided a rotary device comprising a component rotatable about an axis, the rotary device

축선을 중심으로 있는 환형 홈과, 축선을 중심으로 있고 상기 홈 내로 개방되는 슬롯을 부분적으로 형성하는 축방향으로 정향된 하나 이상의 위치 결정 플랜지 및 정지부를 구비하는 고정 구성 요소와, A stationary component having an annular groove centered about an axis, and at least one axially oriented positioning flange and stop which partially forms a slot about the axis and opening into the groove;

회전 장치의 축선을 중심으로 복수의 원호형 세그먼트 중 하나를 형성하고, 상기 고정 구성 요소의 홈에 부분적으로 배치되어 있는 세그먼트 본체와, A segment body which forms one of a plurality of arc-shaped segments about an axis of the rotating device and is partially disposed in a groove of the fixed component;

상기 세그먼트 본체와 고정 구성 요소 사이에 배치되어 있는 긴 유지 클립Long retaining clip disposed between the segment body and the fastening component

을 구비하며, Equipped with

상기 세그먼트 본체는 원호형 시일 면과, 홈에 배치되도록 축방향으로 정향된 하나 이상의 플랜지와, 상기 슬롯에 수용되어 상기 플랜지와 시일 면을 상호 연결시키는 네크부를 포함하며, The segment body comprises an arcuate seal face, at least one flange axially oriented to be disposed in the groove, and a neck portion received in the slot to interconnect the flange and seal face,

상기 긴 유지 클립은, 그 일단부에 인접해서 대략 반경 방향 외측으로 연장되어 상기 고정 구성 요소에 의해 지지된 상기 정지부에 맞물리는 돌기와, 그 반대측 단부에 인접해서 대략 반경 방향 내측으로 연장되어 상기 세그먼트와 맞물리는 돌기를 구비하여, 상기 세그먼트 본체가 홈을 중심으로 원주 방향으로 변위되는 것을 방지한다.The elongate retaining clip has a protrusion extending radially outwardly adjacent one end thereof to engage the stop portion supported by the fastening component, and extending radially inwardly adjacent the opposite end thereof to the segment. And a projection engaging with the to prevent the segment body from being displaced in the circumferential direction about the groove.

본 발명에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 축선을 중심으로 회전 가능한 구성 요소를 포함하는 회전 장치가 제공되며, 이 회전 장치는 In another preferred embodiment according to the present invention, there is provided a rotating device comprising a component rotatable about an axis, the rotating device being

수평 중간선에서 함께 결합되는 상부 케이싱 및 하부 케이싱으로서, 축선을 중심으로 있는 환형 홈과, 축선을 중심으로 있고 상기 홈 내로 개방되는 슬롯을 부분적으로 형성하는 축방향으로 정향된 하나 이상의 위치 결정 플랜지와, 상기 하부 케이싱에서 중간선에 인접하여 위치되어 있는 한 쌍의 정지부를 구비하는 것인 상부 케이싱 및 하부 케이싱과, An upper casing and a lower casing joined together at a horizontal midline, the at least one axially oriented positioning flange forming an annular groove about an axis and partially forming a slot about the axis and opening into the groove; An upper casing and a lower casing having a pair of stops positioned adjacent to a middle line in the lower casing;

회전 장치의 축선을 중심으로 상기 고정 구성 요소의 상기 홈에 부분적으로 배치되어 있는 복수의 원호형 세그먼트로서, 그중 적어도 3개가 하부 하우징에 배치되어 한 쌍의 측부 세그먼트와, 이들 측부 세그먼트 중간의 세그먼트를 형성하며, 상기 각 세그먼트는 원호형 시일 면과, 홈 내에 배치되도록 축방향으로 정향된 하나 이상의 플랜지와, 상기 슬롯에 수용되어 상기 플랜지와 시일 면을 상호 연결시키는 네크부는 것인 복수의 원호형 세그먼트와,A plurality of arc-shaped segments partially disposed in the groove of the stationary component about an axis of the rotating device, at least three of which are arranged in a lower housing to form a pair of side segments and a segment in the middle of these side segments; Wherein each segment comprises an arcuate seal face, at least one flange axially oriented to be disposed within the groove, and a neck portion received in the slot to interconnect the flange and seal face. Wow,

상기 각 측부 세그먼트 본체와 상기 고정 구성 요소 사이에 배치되어 있는 긴 유지 클립An elongate retaining clip disposed between each side segment body and the securing component

을 포함하며, Including;

삭제delete

상기 각각의 긴 유지 클립은, 그 일단부에 인접해서 대략 반경 방향 외측으로 연장되는 돌기와, 그 반대측 단부에 인접해서 대략 반경 방향 내측으로 연장되는 돌기를 구비하며, 상기 반경 방향 외측으로 연장되는 돌기는 각각 고정 구성 요소에 의해 지지된 상기 정지부와 맞물리며, 상기 반경 방향 내측으로 연장되는 돌기는 상기 측부 세그먼트와 맞물려서, 상기 세그먼트 본체가 홈을 중심으로 원주 방향으로 변위되는 것을 방지한다. Each of the elongate retaining clips has a protrusion extending radially outwardly adjacent one end thereof, and a protrusion extending radially inwardly adjacent the opposite end thereof, wherein the protrusion extending radially outwardly. Engaging with the stops, respectively supported by the stationary components, the radially inwardly extending projections engage the side segments to prevent the segment body from displacing circumferentially about the groove.

따라서, 본 발명의 주요한 목적은 고정 구성 요소와 회전 구성 요소를 구비하는 신규하고 개량된 회전 장치를 제공하는 것이며, 본 발명에 있어서는 고정 구성 요소 둘레의 환형 시일 세그먼트가 중력에 기인한 원주 방향 변위가 방지되고, 그에 의하여 세그먼트는 시일 폐쇄(seal closure)를 구속 및 방해하지 않고, 회전 구성 요소 둘레를 폐쇄하여 밀봉할 수 있다. It is therefore a primary object of the present invention to provide a new and improved rotating device having a stationary component and a rotating component, wherein in the present invention the annular seal segment around the stationary component has a circumferential displacement due to gravity. Whereby the segment can be closed and sealed around the rotating component without restricting and impeding the seal closure.

도 1은 증기 터빈과 같은 회전 장치의 일부를 도시하는 부분 단면도로서, 회전 장치의 축선에 대하여 횡방향으로 본 후 래비린스 시일을 예시하는 도면. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a partial sectional view showing a part of a rotating device such as a steam turbine, illustrating a labyrinth seal after looking transverse to the axis of the rotating device.

도 2는 전술한 특허 출원에 채용된 가이드 브라켓의 개략적인 축방향 도면.2 is a schematic axial view of a guide bracket employed in the aforementioned patent application.

도 3은 본 발명에 따라 세그먼트(segment)의 원주 방향 이동을 방지하기 위한 클립을 예시하기 위하여 터빈의 상부 케이싱과 하부 케이싱의 상측 세그먼트 및 하측 세그먼트를 부분적으로 확대하여 도시한 축방향 도면. 3 is an enlarged axial view of a partially enlarged upper and lower segments of the upper and lower casings of a turbine to illustrate a clip for preventing circumferential movement of a segment in accordance with the present invention;

도 4는 도 3의 선 4-4의 대략 주변을 따라 취한 단면도. 4 is a cross-sectional view taken along approximately the perimeter of line 4-4 of FIG.

도 5는 본 발명에 따른 스프링 클립의 평면도.5 is a plan view of a spring clip according to the present invention.

도 6은 스프링 클립을 반경 방향 외측에서 보았을 때의 정면도. 6 is a front view when the spring clip is seen from the radially outer side.

도 7은 본 발명에 따른 스프링 클립의 측면도. 7 is a side view of a spring clip according to the present invention.

도 8은 스프링 클립을 반경 방향 내측에서 보았을 때의 정면도.8 is a front view when the spring clip is viewed radially inward;

도 9는 도 3의 선 9-9의 대략 주변을 따라 취한 단면도. 9 is a cross-sectional view taken along approximately the perimeter of line 9-9 of FIG.

도 10 내지 도 12는 각각 도 6 내지 도 8과 유사한 도면으로, 다른 형태의 스프링 클립을 예시한 도면. 10 to 12 are views similar to FIGS. 6 to 8, respectively, illustrating different types of spring clips.

도 1에는 터빈 하우징(14)과 같은 고정 구성 요소에 배치되어 있는 터빈 샤프트(12)와 같은 회전 구성 요소를 포함하는 증기 터빈과 같은 회전 장치(10)의 일부가 예시되어 있으며, 상기 샤프트(12)는 터빈 하우징(14) 내에서 종래의 수단(도시 생략)에 의하여 회전할 수 있게 지지되어 있다. 복수의 시일 링(18, 20, 22)을 포함하는 다단 래비린스 시일(16)이 터빈 샤프트(12)의 둘레에 배치되어 고압 영역(28)과 저압 영역(30)을 각각 분리한다. 각각의 시일 링은 환형으로 배치된 복수의 원호형 시일 세그먼트(32)로 형성된다. 일반적으로, 래비린스 시일(16)은 비교적 많은 수의 부분 장벽(barrier)을 고압 영역(28)으로부터 저압 영역(30)으로 흐르는 증기의 흐름에 배치함으로써 작용한다. 각 배리어는 증기가 터빈 샤프트(12)의 축선에 수평하게, 이어서 구불구불한 경로를 따라 흐르게 강요하며, 그에 의하여 압력 강하가 발생된다. 예컨대 도 1에 잘 도시된 바와 같이, 각 시일 링 세그먼트(32)는 반경 방향으로 돌출하는 치형부(36)가 있는 밀봉 면(34)을 포함한다. 밀봉 면(34)은 서로 축방향으로 멀어지게 연장되는 한 쌍의 플랜지(38)에 의하여 형성되지만, 특정 용도에서는 그러한 플랜지(38)가 단지 하나만 필요하다. 시일 링 세그먼트(32)의 외측 부분은 서로 축방향으로 멀어지게 반대 방향으로 세그먼트(32)로부터 유사하게 연장되는 위치 결정 후크 또는 플랜지(40)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 터빈 하우징(14)과 같은 고정 구성 요소에는 시일의 각 축방향 위치에 대략 도브테일 형상의 환형 홈(42)이 마련되어 있다. 환형 홈(42)은 한 쌍의 위치 결정 플랜지(44)에 의하여 하우징(14)의 반경 방향 최내측 부분을 따라 위치되고, 상기 위치 결정 플랜지는 그들 사이에 슬롯(46)을 형성하도록 서로를 향하여 축방향으로 연장된다. 각 세그먼트(32)의 네크부(48)는 위치 결정 플랜지 또는 후크(40)와 밀봉 면(34)을 상호 연결하며, 슬롯(46)을 통하여 연장된다. 1 illustrates a portion of a rotating device 10, such as a steam turbine, that includes a rotating component, such as a turbine shaft 12, disposed in a stationary component, such as the turbine housing 14, wherein the shaft 12 ) Is rotatably supported in the turbine housing 14 by conventional means (not shown). A multistage labyrinth seal 16 comprising a plurality of seal rings 18, 20, 22 is disposed around the turbine shaft 12 to separate the high pressure region 28 and the low pressure region 30, respectively. Each seal ring is formed of a plurality of arcuate seal segments 32 arranged annularly. In general, the labyrinth seal 16 works by placing a relatively large number of partial barriers into the stream of steam flowing from the high pressure region 28 to the low pressure region 30. Each barrier forces steam to flow horizontally along the axis of the turbine shaft 12 and then along a winding path, whereby a pressure drop occurs. For example, as well shown in FIG. 1, each seal ring segment 32 includes a sealing face 34 with teeth 36 projecting radially. The sealing face 34 is formed by a pair of flanges 38 extending axially away from each other, but only one such flange 38 is needed in certain applications. The outer portion of the seal ring segment 32 includes a positioning hook or flange 40 that similarly extends from the segment 32 in the opposite direction away from each other axially. As shown in FIG. 1, a stationary component, such as turbine housing 14, is provided with an annular groove 42 having a substantially dovetail shape at each axial position of the seal. The annular grooves 42 are located along the radially innermost portion of the housing 14 by a pair of positioning flanges 44, which positioning flanges face each other to form a slot 46 therebetween. Extend in the axial direction. The neck portion 48 of each segment 32 interconnects the positioning flange or hook 40 and the sealing face 34 and extends through the slot 46.

세그먼트(32)는 시동 및 운전 속도 시에 각각 터빈 샤프트와 같은 회전 구성 요소 둘레에 개방된 최외측의 큰 간극 위치와 폐쇄된 최내측의 작은 간극 위치 사이에서 이동될 수 있는 정압 가변 간극의 패킹 링 세그먼트로 구성되는 것이 바람직하다는 것을 이해할 것이다. 세그먼트는 세그먼트의 위치 결정 플랜지 또는 후크(40)와 고정 구성 요소(14)의 위치 결정 플랜지(44) 사이에 배치된 스프링에 의하여 개방된 최외측의 가장 큰 직경의 위치로 이동된다. 세그먼트를 그것의 폐쇄된 작은 직경의 위치로 변위시키기 위하여, 증기와 같은 흐름 매체를 세그먼트의 외면을 따라 홈(42) 내로 도입하는 복수의 통로(도시 생략)가 고정 구성 요소 또는 세그먼트에 마련되어 있고, 그에 의하여 세그먼트는 스프링의 편향에 대항하여 고정 구성 요소를 향해 내측으로 변위될 수 있다. 이러한 형태의 정압 가변 간극의 패킹 링 세그먼트는, 예컨대 본원과 공동 양수인 명의의 미국 특허 제4,374,068호에 개시되고 설명되어 있는 전술한 기술에서는 통상적인 것이며, 상기 특허는 본원 명세서에 참고로 인용된다. Segment 32 is a packing ring of constant pressure variable clearance that can be moved between the open outermost gap position and the closed innermost small gap position, respectively, around the rotating component, such as the turbine shaft, at startup and operating speeds. It will be appreciated that it is desirable to consist of segments. The segment is moved to the position of the outermost largest diameter opened by a spring disposed between the positioning flange or hook 40 of the segment and the positioning flange 44 of the fastening component 14. In order to displace the segment into its closed small diameter position, a plurality of passages (not shown) are provided in the fixed component or segment, which introduce a flow medium such as steam into the groove 42 along the outer surface of the segment, Thereby the segments can be displaced inwardly towards the stationary component against the deflection of the spring. Packing ring segments of this type of constant pressure variable gap are conventional in the art described and described, for example, in U.S. Patent No. 4,374,068, in the name of a common assignee herein, which is incorporated herein by reference.

도 2는 본원과 공동 양수인 명의의 전술한 미국 특허 출원 제08/721,655호를 개략적으로 도시하며, 하우징(14)은 통상적으로 상부의 고정 하우징 절반부(14U)와 하부의 고정 하우징 절반부(14L)로 각각 분리되어 있다. 각 하우징 절반부에는 복수의 세그먼트가 마련되며, 상부 하우징 절반부(14U)와 하부 하우징 절반부(14L)에는 각각 3개의 세그먼트(32U)와 3개의 세그먼트(32L)가 있는 것으로 도시되어 있다. 이러한 종래의 용례에 있어서, 상부 세그먼트(32U)는 각각 증기 및 스프링 압력 작용하에서 반경 방향 내측 및 외측으로 이동 가능하다. 마찬가지로, 하부 하우징의 중간 세그먼트(32L)는 증기 및 스프링 압력 작용하에 각각 반경 방향 내측 및 외측으로 유사하게 이동 가능하다. 그러나, 상부 하우징 절반부의 상부에서 쌍을 이룬 세그먼트(32L)는 그 상단에서 브라켓(60)에 장착된다. 특히, 각 브라켓(60)의 하부 레그는, 예컨대 볼트에 의하여 각 세그먼트의 상단에 고정되고, 브라켓의 수평한 부분은 하부 하우징에 형성된 슬롯에 맞물리게 되어 있다. 결과적으로, 이들 세그먼트는 화살표 92로 지시된 방향으로 이동 가능하다. 이전에 설명한 바와 같이, 이러한 구조는 만족스러운 것으로 판명되었지만, 브라켓이 삽입되거나 개장(改裝)될 수 없는 특정한 회전 장치가 있으므로, 본 발명은 모든 세그먼트가 원주 방향으로 이동할 수 있도록 고정 구성 요소와 반경 방향 내측 및 외측으로 이동될 수 있는 세그먼트 사이에 새로운 형태의 연결부를 제공한다. FIG. 2 schematically shows the aforementioned U.S. Patent Application No. 08 / 721,655 in the name of the co-assignee herein, with the housing 14 typically having an upper fixed housing half 14U and a lower fixed housing half 14L. Are separated by). Each housing half is provided with a plurality of segments, and the upper housing half 14U and the lower housing half 14L are shown to have three segments 32U and three segments 32L, respectively. In this conventional application, the upper segment 32U is movable radially inward and outward under the action of steam and spring pressure, respectively. Likewise, the middle segment 32L of the lower housing is similarly movable radially inward and outward, respectively, under the action of steam and spring pressure. However, the paired segments 32L at the top of the upper housing half are mounted to the bracket 60 at the top thereof. In particular, the lower leg of each bracket 60 is fixed to the top of each segment, for example by bolts, and the horizontal portion of the bracket is engaged with the slot formed in the lower housing. As a result, these segments are movable in the direction indicated by arrow 92 . As described previously, this structure has been found to be satisfactory, but since there are certain rotating devices in which the bracket cannot be inserted or retrofitted, the present invention provides a fixed component and a radial direction to allow all segments to move in the circumferential direction. It provides a new type of connection between segments that can be moved inward and outward.

특히, 도 3 및 도 4에 있어서, 대략 도브테일 형태의 홈(42a)이 형성되어 있는 고정 구성 요소(14a)가 마련되고, 여기서 위치 결정 플랜지(44a)는 서로 축방향으로 간격을 두고 떨어져 있다. 각 세그먼트(32a)는 래비린스 치형부(labyrinth teeth)가 장착되는 밀봉면(34a), 밀봉면 플랜지(38a) 및 위치 결정 후크 또는 플랜지(40a)를 구비하며, 위치 결정 후크 또는 플랜지(40a)와 밀봉면 플랜지(38a)는 위치 결정 플랜지(44a)의 대향면(46a) 사이에 배치되는 감소된 네크부(48a)에 의하여 상호 연결되어 있다. 도 3에 잘 도시되어 있으며, 본원과 공동 양수인 명의의 미국 특허 제4,374,068호의 개시 내용에 따르면, 스프링(66)은 세그먼트(32a)의 위치 결정 플랜지(40a)와 고정 구성 요소(14a)의 위치 결정 플랜지(44a) 사이에 배치되어 세그먼트(32a)를 반경 방향 외측 위치로 편향시킨다. 그에 따라, 세그먼트의 외면을 따라 홈(42a)에 도입된 증기는 세그먼트가 스프링(66)의 편향에 대항하여 회전 구성 요소를 향해 반경 방향 내측으로 변위될 수 있게 한다. 하부 하우징(14L)의 측부에서 쌍을 이룬 세그먼트의 대략 반경 방향 내측 및 외측 이동을 허용하는 동시에, 중력이 세그먼트(32a)를 하방의 원주 방향으로 변위시키는 것을 방지하기 위하여, 본 발명에 따른 스프링 클립(70)이 제공된다. 특히, 스프링 클립은 세그먼트(32a)의 반경 방향 외면(72)과 고정 구성 요소(14a)의 반경 방향 내면(74) 사이의 원호형 공간에 마련되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 클립은, 예컨대 상부 케이싱(14U)과 하부 케이싱(14L)의 수평 중간선에 인접한 곳으로부터 측부 세그먼트(32a)의 원주 방향 크기의 대략 1/2에 이르기까지 부분적으로 원주 방향으로 연장된다. 결과적으로, 6개의 세그먼트가 채용되는 경우, 각 세그먼트는 60°에 걸쳐 연장되어 있고, 클립은 수평 중간선으로부터 하방으로 하부 케이싱 절반부의 측부 세그먼트의 대략 중간 부분에 이르기까지 대략 30°에 걸쳐 연장된다. In particular, in Figs. 3 and 4, fastening components 14a are provided in which grooves 42a in the form of roughly dovetails are provided, wherein the positioning flanges 44a are spaced apart from each other in the axial direction. Each segment 32a has a sealing surface 34a on which labyrinth teeth are mounted, a sealing surface flange 38a, and a positioning hook or flange 40a, and a positioning hook or flange 40a. And sealing face flange 38a are interconnected by a reduced neck portion 48a disposed between opposing face 46a of positioning flange 44a. 3, and according to the disclosure of US Patent No. 4,374,068 in the name of the joint assignee herein, the spring 66 is positioned with the positioning flange 40a and the stationary component 14a of the segment 32a. Disposed between the flanges 44a to deflect the segment 32a to a radially outward position. Thus, the steam introduced into the grooves 42a along the outer surface of the segment allows the segment to be displaced radially inwards towards the rotating component against the deflection of the spring 66. Spring clip according to the invention to allow approximately radial inward and outward movement of the paired segments on the side of the lower housing 14L, while preventing gravity from displacing the segment 32a in the downward circumferential direction. 70 is provided. In particular, the spring clip is provided in an arcuate space between the radially outer surface 72 of the segment 32a and the radially inner surface 74 of the fastening component 14a. As shown in FIG. 3, the clip is partly from, for example, adjacent to the horizontal midline of the upper casing 14U and the lower casing 14L, up to approximately one half of the circumferential size of the side segment 32a. It extends in the circumferential direction. As a result, when six segments are employed, each segment extends over 60 ° and the clip extends over approximately 30 ° from the horizontal midline down to approximately the middle portion of the side segment of the lower casing half. .

알 수 있는 바와 같이, 클립(70)은 클립의 상단부와 하단부에 있는 탭 또는 돌기(78, 80) 사이에 긴 본체(76)가 있는 대략 Z자 형상의 구조를 갖는다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하부 케이싱 절반부에는 탭(78)을 수용하기 위하여 절반부의 내면(42a)을 따라 형성된 리세스 또는 정지부(82)가 마련되는 한편, 측부 세그먼트의 외면(72)에는 하부 탭(80)을 수용하기 위한 리세스(84)가 마련되어 있다. As can be seen, the clip 70 has an approximately Z-shaped structure with an elongated body 76 between tabs or projections 78 and 80 at the top and bottom of the clip. As shown in FIG. 3, the lower casing half is provided with a recess or stop 82 formed along the inner surface 42a of the half to accommodate the tab 78, while the outer surface 72 of the side segment is provided. There is a recess 84 for receiving the lower tab 80.

보다 구체적으로, 도 5 내지 도 8을 참고로 하면, 클립의 상부 탭(78)은 정지부(82)와의 맞물림을 위해 전폭의 탭(full-width tab)이 필요하지 않는 한 감소된 폭을 갖는다. 그에 따라, 탭의 폭을 줄임으로써, 하부 케이싱 절반부에 정지부(82)를 형성하도록 개장하는 것과 같은 가공은 최소로 된다. 그러나, 하부 탭(80)은 클립(70)의 전체 폭에 걸쳐 연장된다. 장치의 작동에 대한 설명에서 명백하듯이, 클립은 원호형 부분(76)에 하나 이상, 바람직하게는 복수의 개구(86)를 구비한다. More specifically, with reference to FIGS. 5-8, the upper tab 78 of the clip has a reduced width unless a full-width tab is required for engagement with the stop 82. . Accordingly, by reducing the width of the tab, processing such as retrofitting to form the stop 82 in the lower casing half is minimized. However, the lower tab 80 extends over the entire width of the clip 70. As is evident from the description of the operation of the device, the clip has at least one, preferably a plurality of openings 86 in the arcuate portion 76.

도 3에 있어서, 탭(78)이 정지부(82)에 놓이고, 탭(80)은 세그먼트(32a)의 외면(72)을 따라 형성된 리세스(84)에 맞물리는 상태에서, 세그먼트(32a)가 중력 작용하에서 도브테일 홈(42a)에서 원주 방향 하방으로 변위되는 것이 방지된다는 것을 알 것이다. 도 3의 세그먼트(32a)는 그 반경 방향 최외측 위치에 있는 것으로 예시되어 있다. 회전 장치가 속도를 높임에 따라, 홈(42a) 내로 공급된 증기는 세그먼트가 스프링(66)의 편향에 대항하여 반경 방향 내측으로 변위되게 한다. 하부 케이싱 절반부(14L)의 상부 세그먼트의 이러한 반경 방향 내측 이동은 탭(78)과 정지부(82) 사이의 결합부를 중심으로 클립(70)을 실질적으로 피벗시키며, 그에 따라 홈(42a)의 면(74)과 이미 결합된 원호형 본체부(76)를 면(74)의 반경 방향 내측으로 변위시킨다. 그러나, 탭(80)의 크기가 반경 방향 이동 길이 및 슬롯(84)의 깊이의 합보다 크기 때문에, 탭(80)은 세그먼트(32a)의 반경 방향 내측 이동 시에 슬롯으로부터 빠질 수 없게 된다. 결과적으로, 클립(70)은 하부 케이싱 절반부의 상측 세그먼트를 적절한 원주 위치에 유지하여, 하부 케이싱에서 하부 세그먼트의 대향 단부와 하부 케이싱의 측부 세그먼트의 하단부 사이의 간극을 유지하고, 하부 세그먼트가 스프링(66)의 편향에 대항하여 증기압 작용하에서 반경 방향 내측으로 변위될 수 있게 한다. 개구(86)는 세그먼트를 반경 방향 내측으로 변위시키기 위하여 증기압이 세그먼트의 길이를 따라 일정하게 분포되도록 클립의 양측에 증기압을 일정하게 하는 것을 쉽게 한다. 3, with the tab 78 resting on the stop 82, with the tab 80 engaged with a recess 84 formed along the outer surface 72 of the segment 32a, the segment 32a. Will be prevented from being circumferentially displaced in the dovetail groove 42a under the action of gravity. Segment 32a of FIG. 3 is illustrated as being in its radially outermost position. As the rotating device speeds up, the steam supplied into the grooves 42a causes the segments to be displaced radially inward against the deflection of the spring 66. This radially inward movement of the upper segment of the lower casing half 14L substantially pivots the clip 70 about the engagement between the tab 78 and the stop 82, thus allowing the recess of the groove 42a. The arc-shaped body portion 76 already engaged with the face 74 is displaced radially inward of the face 74. However, since the size of the tab 80 is greater than the sum of the radial movement length and the depth of the slot 84, the tab 80 cannot be pulled out of the slot upon radial inward movement of the segment 32a. As a result, the clip 70 maintains the upper segment of the lower casing half in an appropriate circumferential position to maintain a gap between the opposite end of the lower segment in the lower casing and the lower end of the side segment of the lower casing, the lower segment being a spring ( 66 to allow displacement radially inward under the action of vapor pressure against deflection. The opening 86 makes it easy to make the vapor pressure constant on both sides of the clip such that the vapor pressure is distributed uniformly along the length of the segment in order to displace the segment radially inward.

도 3에 또한 도시되어 있는 바와 같이, 유사하게 쌍을 이룬 스프링 클립이 케이싱의 상부 절반부에 제공되어 그 절반부의 측부 세그먼트의 원주 방향 변위를 방지할 수 있다. 상부 클립의 탭(78)은 고정 구성 요소의 홈(42a)에 형성된 유사 리세스(90)에 맞물리는 한편, 하부 탭(80)은 나란한 결합 라인에 인접한 위치 결정 플랜지(40A)의 단부면에 맞물리고, 키이(92)가 중간선을 따라 상부 세그먼트와 하부 세그먼트를 연결하고 있다. 그에 따라, 상부 케이싱이 보수 및 수리를 위하여 제거될 때, 세그먼트는 중력 작용 하에 상부 케이싱 절반부로부터 떨어지지 않고, 오히려 그와 함께 유지된다. As also shown in FIG. 3, similarly paired spring clips may be provided on the upper half of the casing to prevent circumferential displacement of the side segments of the half. The tabs 78 of the upper clip engage the pseudo recesses 90 formed in the grooves 42a of the fastening components, while the lower tabs 80 engage the end faces of the positioning flanges 40A adjacent the side-by-side joining lines. Engagement, the key 92 connects the upper and lower segments along the midline. Thus, when the upper casing is removed for repair and repair, the segment does not fall from the upper casing half under gravity action, but rather remains with it.

도 10 내지 도 12에는 다른 형태의 스프링 클립이 도시되어 있으며, 여기서 유사한 참조 부호는 기존 형태의 유사 구성 요소에도 적용되지만, 뒤에 "a"가 붙는다. 이러한 형태로, 스프링 클립(70a)은 개구(86)를 제외하고는 이전 형태의 스프링 클립(70)과 실질적으로 동일한 형상이다. 이러한 형태에서는, 탭 또는 돌기(78a, 90a) 사이에서 스프링 클립의 본체의 일측 또는 양측을 따라 리세스(96)가 형성되어 있다. 바람직하게는, 복수의 리세스(96)가 스프링 클립을 따라 소정 간격을 둔 위치에 형성되어 있지만, 스프링 클립(70a)의 일측 엣지 또는 양측 엣지를 따라 하나의 긴 리세스가 마련될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 리세스(96)의 목적은 개구(86)의 목적과 유사한데, 즉 세그먼트를 반경 방향 내측으로 변위시키기 위해 증기압이 세그먼트의 길이를 따라 균일하게 분포되도록 클립(70a)의 양측에 증기압을 균일하게 유지하는 것이다. 10-12, different types of spring clips are shown, wherein like reference numerals apply to similar components of the conventional form, but are followed by "a". In this form, the spring clip 70a is substantially the same shape as the spring clip 70 of the previous form except for the opening 86. In this form, the recess 96 is formed along one side or both sides of the main body of the spring clip between the tabs or the projections 78a, 90a. Preferably, although the plurality of recesses 96 are formed at predetermined intervals along the spring clip, one long recess may be provided along one or both edges of the spring clip 70a. Will understand. However, the purpose of the recess 96 is similar to that of the opening 86, i.e. the vapor pressure is applied to both sides of the clip 70a so that the vapor pressure is distributed evenly along the length of the segment in order to displace the segment radially inward. To keep it uniform.

본 발명을 가장 실질적이고 바람직한 실시예로 간주되는 예를 참고로 설명하였지만, 본 발명은 개시된 실시예로 한정되지 않고, 오히려 첨부된 청구범위의 사상과 범위 내에 포함되는 여러 변형예와 균등물을 포함하도록 의도된다는 것을 이해할 것이다. While the invention has been described with reference to examples regarded as the most practical and preferred embodiments, the invention is not limited to the disclosed embodiments, but rather includes many modifications and equivalents falling within the spirit and scope of the appended claims. It will be understood that it is intended to.

Claims

A rotating device comprising components rotatable about an axis,

A stationary component having an annular groove about an axis, and at least one axially oriented positioning flange and stops which partially define a slot about the axis and opening into the annular groove,

A segment body which forms one of a plurality of arc-shaped segments about an axis of the rotating device and is partially disposed in a groove of the fixed component;

Long retaining clip disposed between the segment body and the fastening component

Including;

The segment body includes an arcuate seal face, at least one flange axially oriented to be disposed in the groove, and a neck portion received in the slot to interconnect the flange and the seal face,

The elongate retaining clip has a protrusion extending radially outwardly adjacent one end thereof to engage the stop portion supported by the fastening component, and extending radially inwardly adjacent the opposite end thereof to the segment. And a projection engaging with the to prevent the segment body from being displaced in the circumferential direction about the groove.

The rotating device of claim 1, wherein the elongate retaining clip extends within the annular groove about the axis, including a body extending arcuately between the projections across the clip.

3. The segment according to claim 2, wherein the segment comprises an arcuate radial outer surface located in the groove opposite the arcuate radial inner surface of the fixed component located in the groove, wherein the clip body comprises the segment face. And an arc extending between the face of the stationary component.

The rotating device of claim 1, wherein the segment includes a recess for receiving a protrusion extending radially inward at an opposite end of the clip.

The body of claim 1 wherein said segment is movable in said groove between a radially inner position and a radially outer position with respect to said fastening component, said clip extending said arcuately extending body between said protrusions of said clip. And extend about the axis within the annular groove, wherein the segment includes an arcuate radial outer surface located within the groove opposite the arcuate radial inner surface of the stationary component located within the groove. And the clip body extends arcuately between the segment face and the face of the fastening component, the clip body being partially in contact with the radially inner surface of the fastening component when the segment is in the radially outward position. Rotator being interlocked.

2. The segment of claim 1, wherein the segment comprises an arcuate radial outer surface located within the groove opposite the arcuate radial inner surface of the fixed component located within the groove, wherein the clip body comprises the segment face. And an arc extending between and the face of the fastening component, the clip body having one or more openings therebetween.

2. The segment of claim 1, wherein the segment comprises an arcuate radial outer surface located within the groove opposite the arcuate radial inner surface of the fixed component located within the groove, wherein the clip body comprises the segment face. And an arc extending between the face of the fastening component, the clip body having a recess along one edge.

A rotating device comprising components rotatable about an axis,

An upper casing and a lower casing joined together at a horizontal midline, the at least one axially oriented positioning flange partially forming an annular groove about an axis and a slot about the axis and opening into the annular groove; An upper casing and a lower casing having a pair of stops positioned adjacent to the middle line in the lower casing;

A plurality of arc-shaped segments partially disposed in the grooves of the stationary component about an axis of the rotating device, three or more of which are arranged in a lower housing, the pair of side segments being in the middle of these side segments; Wherein each segment comprises an arcuate seal face, at least one flange axially oriented to be disposed in the groove, and a neck portion received in the slot to interconnect the flange and seal face. The arc segment of,

An elongate retaining clip disposed between each side segment body and the securing component

Including;

Each of the elongated retaining clips has a protrusion extending radially outwardly adjacent one end thereof and a protrusion extending radially inwardly adjacent the opposite end thereof, the protrusions extending radially outwardly respectively. A rotating device engaged with said stop supported by a stationary component and said radially extending projection engages said side segment to prevent said segment body from displaced circumferentially about said groove.

9. The rotating device of claim 8 wherein each elongate retaining clip extends within the annular groove about the axis, including a body extending arcuately between projections across the clip.

10. The apparatus of claim 9, wherein each segment comprises an arcuate radially outer surface located within the groove opposite the arcuate radially inner surface of the securing component located within the groove, wherein the clip body includes: And a circular arc extending between the segment face of the side segment and the face of the fastening component.

9. The rotating device of claim 8 wherein each side segment comprises a recess for receiving one of the radially inwardly extending protrusions of the clip.

9. The segment of claim 8 wherein the segment is movable in the groove between a radially inward position and a radially outward position with respect to the fastening component, wherein each clip extends in an arc between projections across the clip. A main body extending about the axis within the annular groove including a body, each segment having an arcuate radius located in the groove opposite an arcuate radially inner surface of the stationary component located in the groove; A circumferential outer surface, each clip body extending in an arc between the segment face of the side segment and the face of the fastening component, each clip body having the side segment in the radially outward position. In case of partial engagement with the radially inner surface of the stationary component.

9. The apparatus of claim 8, wherein each segment comprises an arcuate radial outer surface located within the groove opposite an arcuate radial inner surface of the securing component located within the groove, wherein the respective clip body Is arcuately extending between the segment face of the side segment and the face of the fastening component, each clip body having one or more openings therebetween.

9. The apparatus of claim 8, wherein each segment comprises an arcuate radial outer surface located within the groove opposite an arcuate radial inner surface of the securing component located within the groove, wherein the respective clip body Is arcuately extending between the segment face of the side segment and the face of the fastening component, each clip body having a recess along an edge between opposite sides of the clip body.