KR20010042627A - Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement - Google Patents
Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement Download PDFInfo
- Publication number
- KR20010042627A KR20010042627A KR1020007011309A KR20007011309A KR20010042627A KR 20010042627 A KR20010042627 A KR 20010042627A KR 1020007011309 A KR1020007011309 A KR 1020007011309A KR 20007011309 A KR20007011309 A KR 20007011309A KR 20010042627 A KR20010042627 A KR 20010042627A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- segment
- clip
- groove
- arc
- arcuate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- F16J15/447—Labyrinth packings
Abstract
회전 장치는 원주 방향 홈(42)이 있는 고정 부품(14)과, 회전 부품(12)과, 회전 부품을 향하여, 그리고 그 부품으로부터 멀어지게 이동 가능한 환형 밀봉 세그먼트(32)를 구비한다. 중력에 의한 하측부의 환형 세그먼트의 원주 방향 변위를 방지하고, 하부 하우징의 최하측 세그먼트가 반경 방향 내측으로 이동할 수 있게 하기 위하여, 하부 하우징의 측부 세그먼트는 하방 이동을 방지하고 반경 방향 내측 및 외측 이동을 할 수 있는 방식으로 케이싱의 중간선에 인접하여 지지된다. 대략 Z자 형상의 클립(70)이 고정 부품의 도브테일 홈(32)에 배치되고, 이 클립은 고정 부품 상의 정지부(90)의 결합되게 클립의 상단에 있는 탭(78)과, 세그먼트의 리세스(84)에 결합되게 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 rotating device has a stationary part 14 with a circumferential groove 42, a rotating part 12, and an annular sealing segment 32 that is movable towards and away from the part. In order to prevent the circumferential displacement of the lower annular segment 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 allow radial inward and outward movement. It is supported adjacent to the midline of the casing in such a way that it can. An approximately Z-shaped clip 70 is disposed in the dovetail groove 32 of the stationary part, which clip tabs 78 at the top of the clip to engage the stop 90 on the stationary part, It is provided with a tab 80 that is radially inwardly oriented at the bottom of the clip to engage the set 84. As a result, upon radial inward movement, the segment can pivot about the axis about the clip adjacent to the midline of the casing, allowing radial inward movement and preventing circumferential displacement.
Description
터빈과 같은 회전 장치에 있어서, 회전 부품과 고정 부품 사이에 시일이 마련된다. 예컨대, 증기 터빈에 있어서, 회전 부품과 고정 부품 사이에서 그들의 둘레에 래비린스 시일(labyrinth seal)을 형성하는 데에 복수의 호형의 시일 링 세그먼트를 채용하는 것이 일반적이다. 통상적으로, 호형의 시일 링 세그먼트는 회전 장치의 회전 축선 둘레에 동심이고, 그에 따라 회전 부품의 밀봉면에 동심인 고정 부품의 환형 홈 내에 배치된다. 각각의 호형 시일 세그먼트는 회전 부품의 밀봉면과 대향하는 호형 시일 면을 지지한다. 래비린스 형태의 시일에 있어서, 시일 면은 축방향으로 간격을 두고 반경 방향을 향한 일련의 이빨을 지지하며, 그 이빨은 회전 부품의 밀봉면을 형성하며 축방향으로 간격을 두고 있는 일련의 환형 홈으로부터 반경 방향으로 간격을 두고 있다. 선택적으로, 회전 부품은 시일 면 상의 일련의 이빨에 반경 방향으로 대향하는 부드러운 표면을 포함할 수 있다. 밀봉 기능은 증기와 같은 작동 매체의 난류 흐름을 발생시킴으로써 얻어지는데, 증기는 회전 부품의 대향면과 시일 면의 이빨에 의하여 형성된 래비린스 내에서 비교적 긴밀한 간극을 통과한다.In a rotating device such as a turbine, a seal is provided between the rotating part and the fixed part. For example, in steam turbines, it is common to employ a plurality of arc-shaped seal ring segments to form a labyrinth seal around them between the rotating and stationary parts. Typically, the arc-shaped seal ring segment is concentric about the axis of rotation of the rotating device and is thus disposed in the annular groove of the stationary part concentric to the sealing surface of the rotating part. Each arc seal segment supports an arc seal face opposite the sealing face of the rotating part. In a labyrinth-shaped seal, the seal face supports a series of radially spaced teeth in the axial direction, the teeth forming a sealing surface of the rotating part and a series of axially spaced annular grooves. Spaced radially from the gap. Optionally, the rotating part may comprise a smooth surface radially opposite 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, which passes through a relatively tight gap in the labyrinth formed by the teeth of the opposing and seal faces of the rotating part.
통상의 설비에 있어서, 환형 홈은 도브테일 형상이며, 서로를 향해 축방향으로 정향되고 그 사이에 슬롯을 형성하는 위치 결정 플랜지를 구비한다. 일반적으로, 고정 부품(예컨대, 하우징 또는 케이싱)은 고정 하우징의 상부 절반부와 하부 절반부를 형성하도록 대략 나란하게 연장하는 중간선을 따라 길이 방향으로 갈라진다. 그에 따라, 반원형의 도브테일 홈은 호형 시일 링 세그먼트의 부분을 수용한다. 시일 링 세그먼트는 유사하게 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 호형 시일 면을 지지한다.In a typical installation, the annular grooves are dovetail shaped and have positioning flanges that are axially oriented towards each other and form slots therebetween. In general, the fastening component (eg, housing or casing) is divided longitudinally along a midline extending approximately parallel to form the upper half and the lower half of the fixed housing. Thus, the semicircular dovetail grooves receive a portion of the arc seal ring segment. The seal ring segment is similarly dovetail shaped and has a pair of axially oriented flanges spaced apart from each other to be disposed within the dovetail groove, and the neck portion connecting the seal face and the flange of the segment, the neck portion of the groove. It passes through the slot formed by the positioning flange. The neck portion supports the arcuate seal surface radially inward of the groove when each segment is installed.
양압의 가변 간극을 갖는 형태의 패킹 링에 있어서, 세그먼트는 외부 위치 또는 간극이 큰 위치로 스프링 편향되며, 이 상태에서 시일 면은 지지되고, 그에 의하여 회전 부품과 실질적으로 외측으로 간격을 두고 있다. 그에 따라, 예컨대 장치의 시동 시에, 스프링은 세그먼트를 반경 방향 외측으로 변위시킨다. 시동 후에, 증기와 같은 작동 유체는 고정 부품의 홈으로 유입되어, 세그먼트가 스프링의 편향에 대항하여 내부 위치 또는 간극이 작은 위치를 향해 내측으로 이동하게 편향시킨다. 세그먼트가 시동 및 터빈의 정지 중에 스프링에 의하여 간극이 큰 위치로 후퇴될 때, 인접한 세그먼트의 단부 사이의 간격은 점차 커지게 되는 것을 알 수 있다. 역으로, 세그먼트가 내측으로 변위될 때, 세그먼트의 단부면 사이의 간격은 세그먼트가 그것의 최소 직경으로 되는 때의 완전 폐쇄 위치에 이르기까지 실질적으로 감소된다. 세그먼트의 내측 및 외측 이동을 수용하기 위하여, 세그먼트는 활주식 또는 피스톤 끼움식 구조(piston-fit arrangement)로 고정 부품의 홈 내에 배치된다.In a packing ring of a type having a positive clearance variable clearance, the segments are spring biased to an external position or a large clearance gap, in which state the seal face is supported, thereby being substantially spaced outwardly from the rotating part. Thus, for example, at start up of the device, the spring displaces the segment radially outward. After start-up, a working fluid, such as steam, enters the groove of the stationary component, deflecting the segment to move inwards towards the inner position or the position where the gap is small against deflection of the spring. It can be seen that when the segment is retracted to a large position by the spring during the start up and the stop of the turbine, the gap between the ends of the adjacent segments becomes gradually larger. Conversely, when the segment is displaced inward, the spacing between the end faces of the segment is substantially reduced to the fully closed position when the segment is at its minimum diameter. In order to accommodate the inward and outward movement of the segment, the segment is disposed in the groove of the stationary part in a sliding or piston-fit arrangement.
증기 터빈과 같은 회전 장치가, 예컨대 시동 전의 정지 위치에 있을 때, 가장 반경이 큰 위치에 놓인 세그먼트는 중력의 작용 하에 고정 부품의 원주 방향 홈을 따라 하방으로 활주하는 것으로 판명되었다. 그 결과, 세그먼트의 단부면 사이의 간극은 상부 하우징에 존재하게 보이는 한편, 하부 세그먼트는 밀접하게, 즉 단부와 단부가 맞닿게 된다. 예컨대, 회전 장치에 6개의 세그먼트가 채용되는 경우, 3개의 세그먼트는 통상적으로 고정 케이싱의 상부 하우징에 배치되고, 3개의 세그먼트는 하부 하우징에 배치되는데, 다시 말하면 세그먼트는 장치 케이싱의 나란한 중간선 또는 절개선의 상하부에 각각 배치된다. 시동 전에, 상부 하우징의 측부 세그먼트와 하부 하우징의 측부 세그먼트는 중력 작용 하에 활주하여, 하부 하우징의 측부 세그먼트는 장치의 하부 하우징의 최하측 중간 세그먼트와 결합되고, 단부면 사이의 간극은 상부 하우징의 최상측 세그먼트와 상부 하우징의 하나 또는 두 측부 세그먼트 사이에 존재한다.When a rotating device, such as a steam turbine, is in the rest position before starting, for example, the segment placed at its largest radius has been found to slide downward along the circumferential groove of the stationary part under the action of gravity. As a result, the gaps between the end faces of the segments appear to be present in the upper housing, while the lower segments are in close contact, ie end to end abut. For example, if six segments are employed in the 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 segments are placed alongside the midline or section of the device casing. It is disposed above and below the improvement, respectively. Before starting, the side segment of the upper housing and the side segment of the lower housing slide under gravity action, such that the side segment of the lower housing is engaged with the lower middle segment of the lower housing of the device, and the gap between the end faces is the top of the upper housing. It is between the side segment and one or two side segments of the upper housing.
시동 시에, 세그먼트는 유압 작용 하에 그것의 반경 방향 외측 위치로부터 반경 방향 내측 위치로 이동하도록 설계된다. 중력의 영향 때문에, 세그먼트는 계속해서 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 부품의 홈을 중심으로 원주 방향으로 변위되기 때문에, 실질적으로 반경 방향 상방으로의 고정 부품에 있는 하부 하우징의 측부 세그먼트의 내측 이동은 최하부 세그먼트의 반경 방향 내측 이동을 가로막거나 방해하는 것으로 판명되었다. 다시 말하면, 최하측 세그먼트를 반경 방향 내측으로 변위시키는 경향이 있는 유압의 힘은 최하측 세그먼트를 그것의 반경 방향 최내측 위치로 이동시키도록 하측 세그먼트를 대략 상방의 원주 방향으로 변위시키기에는 불충분하다. 결과적으로, 최하측 세그먼트는 그것의 설계된 반경 방향 내측 위치로부터 변위되어 유지되고, 그에 따라 밀봉면과 회전 부품 사이에 바람직한 간극보다 큰 간극이 발생된다.At start up, the segment is designed to move from its radially outward position to its radially inward position under hydraulic action. Because of the influence of gravity, segments tend to move continuously. 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 inward movement of the side segments of the lower housing substantially in the radially upward direction hinders the radially inward movement of the lowermost segment. Or interfered with. In other words, the hydraulic force that tends to displace the lowermost segment radially inward is insufficient to displace the lower segment in the approximately circumferential direction to move the lowermost segment to its radially innermost position. As a result, the lowermost segment remains displaced from its designed radially inward position, resulting in a larger gap than the desired gap between the sealing surface and the rotating part.
이전에는, 시일 세그먼트에 작용하는 중력을 수용하기 위한 노력이 있었다. 예컨대, 미국 특허 제5,464,226호와 제5,395,124호를 참고할 것. 미국 특허 제5,395,124호에 있어서는, 소위 중력 스프링이 고정 부품에 배치되어, 하부 하우징의 시일 세그먼트에 상방 편향력을 가한다. 이러한 중력 스프링은 중력의 중심에서 그것의 단부 사이에 시일 세그먼트를 결합한다. 또한, 시일 세그먼트는 인접한 단부면 사이와, 수평 중간선에 인접한 단부면 사이에 원주 방향 스프링을 구비한다. 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 유압 힘에 의하여 내측으로 편향된다. 시일 세그먼트가 내측으로 이동할 때, 중력 스프링은 세그먼트가 거의 또는 전혀 중량을 갖지 않도록 작용하여, 하부의 시일 세그먼트를 내측 위치로 폐쇄시킬 수 있다. 그에 따라, 하부의 시일 세그먼트는 그것의 반대 원주 방향으로의 중력 스프링 힘에 의하여 유동되어, 이러한 세그먼트는 반경 방향 내측 및 외측으로 이동한다. 또한, 회전 방지 키이에 대하여 지지되는 단부의 원주 방향 스프링은 본 발명과 대조적으로 홈 내에서의 원주 방향 변위를 위하여 하부의 시일 세그먼트를 편향시키는데, 본 발명에 있어서는 하측부 세그먼트의 원주 방향 변위가 적극적으로 방지되고, 하측부 세그먼트는 내부 위치 및 외부 위치 사이에서 반경 방향이 아닌 나란한 방향으로 이동된다.Previously, efforts were made to accommodate 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 part, exerting an upward deflection force on the seal segment of the lower housing. This gravity spring engages the seal segment between its ends at the center of gravity. The seal segments also have circumferential springs between adjacent end faces and between end faces adjacent to the horizontal midline. 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 hydraulic forces. When the seal segment moves inward, the gravity spring can act to have the segment have little or no weight, thereby closing the lower seal segment to the inner position. Accordingly, the lower seal segment is flowed by gravity spring force in its opposite circumferential direction such that the segment moves radially inward and outward. In addition, the circumferential spring at the end supported with respect to the anti-rotation key deflects the lower seal segment for circumferential displacement in the groove, in contrast to the present invention. And the lower segment is moved in a side-by-side direction rather than in the radial direction between the inner position and the outer position.
본원과 공동 양수인 명의의 1996년 9월 27일 출원된 미국 특허 출원 제08/721,655호에 있어서, 케이싱의 하부 하우징에 있는 각각의 측부 세그먼트는 세그먼트를 지지하는 가이드를 구비하며, 그 가이드는 세그먼트가 중력 작용 하에 원주 방향으로 변위되는 것을 방지하고, 세그먼트가 외부의 간극이 각각 큰 위치와 내부의 간극이 작은 위치 사이에서 나란하게 활주할 수 있게 한다. 각각의 가이드는 앵글 브라켓을 구비하며, 이 브라켓의 한 레그는 회전 장치의 중간선 근처에 있는 세그먼트의 단부에 인접하여 세그먼트의 외면에 고정된다. 대략 평행하게 돌출하는 브라켓의 다른 레그는 고정 부품의 내부 면에 형성된 리세스에 수용되고, 고정 부품에 의하여 지지되는 정지부 상에 놓인다. 정지부는 회전 장치의 하부 하우징의 홈 내에서 측부 세그먼트가 원주 방향 하방으로 변위되는 것을 방지하며, 그에 의하여 인접한 패킹 세그먼트의 결합 단부 사이의 간극을 유지한다. 또한, 브라켓은 장치의 축선을 통과하는 수직 평면을 향하여, 그리고 그 평면으로부터 멀어지게 대략 나란한 방향으로 이동하도록 장치의 하부 하우징의 측부 세그먼트를 지지한다. 그에 따라, 각각의 측부 세그먼트는 회전 부품을 향해, 그리고 회전 부품으로부터 멀어지도록 나란하게 일체로 이동한다. 하측부의 세그먼트가 반경 방향 변위는 없고 단지 나란한 방향의 변위만 있게 함으로써, 하측부 세그먼트의 양단부에 있는 시일 면과 회전 부품 사이의 간극은 약간 다르다. 그러나, 그러한 차이는 충분치 않아서 장치의 하측부를 따른 래비린스 시일의 완전함에 악영향을 끼친다. 그러나, 바람직하게는, 중력 작용하에서 하측부 세그먼트의 원주 방향 변위를 방지함으로써, 시동 후에 하부 하우징의 최하측 세그먼트를 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, in the name of the co-assignee, each side segment in the lower housing of the casing has a guide supporting the segment, the guide having a segment It prevents displacement in the circumferential direction under the action of gravity, and allows the segment to slide side by side between a position where the outer gap is large and a position where the inner gap is small. Each guide has an angle bracket, one leg of which is secured to the outer surface of the segment adjacent to 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 part and lies on a stop supported by the fastening part. The stop prevents the side segment from displacing circumferentially downward in the groove of the lower housing of the rotating device, thereby maintaining a gap between the mating ends of the adjacent packing segments. The bracket also supports the side segments of the lower housing of the device to move in a direction approximately parallel to and away from the plane of the device. As such, each side segment moves integrally side by side toward and away from the rotating part. By allowing the lower segment to have no radial displacement but only side-by-side displacement, the gap between the seal face and the rotating part at both ends of the lower segment is slightly different. However, such differences are not sufficient, adversely affecting the integrity of the labyrinth seal along the underside of the device. Preferably, however, by preventing the circumferential displacement of the lower segment under gravity, it is possible to shift the lowermost segment of the lower housing radially inward, for example upward, to its designed radially innermost position after starting.
공동 계류중인 전술의 특허 출원에 개시된 가이드가 만족스러운 것으로 판명되었지만, 가이드가 가이드의 목적을 실행할 수 없는 용례가 있다. 예컨대, 증기 터빈용 다이어프램과 보조 부품의 개장 및 갱신에 있어서, 어떤 터빈은 장부 핀 또는 조인트 키이와 같은 나란한 조인트 특징부를 갖는 것으로 판명되었는데, 이러한 조인트 특징부는 가이드 브라켓을 고정 부품에 설치할 수 없거나 그것이 비실용적이게 한다. 때때로, 다이어프램 웹 자체는 가이드 브라켓을 장착할 수 없게 하는데, 그 이유는 가이드 브라켓이 연결을 위한 중간선에 필요한 다른 부품과 간섭되기 때문이다. 또한, 전술한 특허 출원에 개시된 가이드 브라켓을 적용함으로써, 다이어프램 조인트에서의 실질적인 가공과 가이드를 세그먼트에 볼트 고정하는 것이 필요하다. 이러한 과정과 추가의 부품은 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 guides disclosed in the co-pending patent application have been found to be satisfactory, there are applications where the guides cannot fulfill the purpose of the guides. For example, in retrofitting and updating of diaphragms and auxiliary parts for steam turbines, some turbines have been found to have side-by-side joint features, such as dowel pins or joint keys, which joint features may not be able to install a guide bracket on a stationary part or may be impractical. Let this be. Occasionally, the diaphragm web itself cannot mount the guide brackets because the guide brackets interfere with other parts necessary for the midline for connection. In addition, by applying the guide bracket disclosed in the aforementioned patent application, it is necessary to bolt the guide to the segment and the actual machining in the diaphragm joint. This process and additional parts 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 발명은 증기 터빈과 같은 회전 장치의 회전 부품 및 고정 부품 사이의 시일에 관한 것으로, 구체적으로 말하면 고정 부품의 홈 둘레에서 세그먼트의 원주 방향 미끄러짐을 방지하는 가이드를 포함하고, 세그먼트가 회전 요소를 향하여, 그리고 회전 요소로부터 멀어지게, 즉 회전 부품에 대하여 큰 간극 위치와 작은 간극 위치 사이에서 이동할 수 있게 하는 양압의 가변 간극을 갖는 패킹 링 세그먼트에 관한 것이다.The present invention relates to a seal between a stationary component and a rotating component of a rotating device such as a steam turbine, in particular comprising a guide for preventing the circumferential slipping of the segment around the groove of the fixed component, the segment facing the rotating element. And a packing ring segment having a variable clearance of positive pressure which allows it to move away from the rotating element, ie between the large and small gap positions with respect to the rotating part.
도 1은 증기 터빈과 같은 회전 장치의 일부를 도시하는 부분 단면도로서, 회전 장치의 축선에 대하여 횡방향으로 보고 래비린스 시일을 예시하는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a partial cross-sectional view showing a part of a rotating device such as a steam turbine, illustrating the labyrinth seal in the transverse direction with respect 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 예시하도록 터빈의 상부 케이싱과 하부 케이싱의 상측 세그먼트 및 하측 세그먼트를 부분적으로 확대하여 도시한 축방향 도면.FIG. 3 is an axial view of a partially enlarged view of the 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; FIG.
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 외측으로 보았을 때의 정면도.6 is a front view when the spring clip is viewed radially outward;
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 내측으로 보았을 때의 정면도.8 is a front view of the spring clip 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.
본 발명에 따르면, 나란한 중간선 조인트에 인접하여 하우징의 하부 절반부의 대향 측부를 따라 고정 부품과 관련 세그먼트 사이에 유지 클립(retainer clip)이 개재된다. 유지 클립은 실질적으로 길고 평평한 호형 판 스프링으로 구성되며, 이 스프링은 스프링의 양단에 반대 방향으로 형성된 탭을 구비한다. 클립의 상단부에서 반경 방향 외측을 향하는 탭을 수용하도록 하부 하우징의 각 측부에 나란한 조인트에 인접한 고정 부품의 벽에는 리세스가 형성된다. 하부 케이싱 또는 하우징의 상부 세그먼트의 반경 방향 외면에는 클립의 대향 단부에서 반경 방향 내측을 향하는 하부 탭을 수용하기 위한 리세스(대략 축방향으로 연장함)가 형성된다. 그에 따라, 클립은 세그먼트와 고정 부품 사이의 공간에서 연장하고, 장치가 작동 속도로 있을 때 세그먼트를 반경 방향 내측으로 변위시키도록 상기 공간에는 증기가 수용된다.According to the invention, a retaining clip is interposed between the fastening part and the associated segment along the opposite side of the lower half of the housing adjacent to the side-by-side midline joint. The retaining clip consists of a substantially long and flat arc leaf spring, which has tabs formed at opposite ends of the spring in opposite directions. A recess is formed in the wall of the fastening component adjacent to the joint next to 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 a radially inwardly facing lower tab at the opposite end of the clip. Thus, the clip extends in the space between the segment and the stationary part, and vapor is received in the space 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 부품의 상당한 길이에 걸쳐 고정 부품의 벽에 지지된다. 장치가 운전 속도에 근접할 때, 세그먼트는 증기압 작용하에서 스프링의 편향에 대항하여 내측으로 변위되어, 래비린스 이빨과 회전 부품 사이의 밀봉 간격을 폐쇄한다. 클립의 하단부는 세그먼트의 이동을 따르며, 클립을 고정 부품의 벽으로부터 변위시킨다. 그러나, 탭과 이 탭이 위치되는 리세스의 크기는 세그먼트와 고정 부품 사이의 증기 용적에서 클립이 느슨해지는 것을 방지하며, 그에 따라 클립을 세그먼트와 고정 부품 사이에서 구속되게 유지한다. 이러한 구조에 의하여, 하부 케이싱의 상부 세그먼트와 고정 부품 사이에서 결합되는 클립은 그러한 상부 세그먼트가 중력 작용하에 원주 방향으로 변위되는 것을 방지한다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 장치가 작동 속도에 도달하면, 하부 케이싱의 최하측 세그먼트는 그것의 양단부와 상부 세그먼트의 하단부 사이에 큰 간극을 가져서, 하부 세그먼트는 작동 속도에서 완전히 반경 방향 내측으로 이동할 수 있다. 본 발명의 클립은, 상부 케이싱의 양측부를 따라 세그먼트를 유지하고, 상부 케이싱이 하부 케이싱에 근접하게 적용될 때 상부 케이싱으로부터 하방으로의 세그먼트의 이동을 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 parts over a significant length of the fastening parts. 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, closing the sealing gap between the labyrinth teeth and the rotating part. The lower end of the clip follows the movement of the segment and displaces the clip from the wall of the fastening part. However, the size of the tab and the recess in which it is located prevents the clip from loosening in the vapor volume between the segment and the fastening part, thus keeping the clip constrained between the segment and the fastening part. By this structure, it can be seen that the clip engaged 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 the 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 completely 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 movement of the segment from the upper casing downward when the upper casing is applied close to the lower casing.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 축선을 중심으로 회전 가능한 부품을 구비하는 회전 장치가 제공되며, 이 회전 장치는In a preferred embodiment of the present invention, there is provided a rotating device having a rotatable part about an axis, the rotating device being
축선을 중심으로 있는 환형 홈, 축선을 중심으로 있으며 상기 홈으로 개방되는 슬롯을 부분적으로 형성하는 축방향으로 정향된 하나 이상의 위치 결정 플랜지, 그리고 정지부를 포함하는 고정 부품과,A fixed part comprising an annular groove centered about an axis, one or more axially oriented positioning flanges centered on the axis and partially forming a slot which opens into the groove,
장치의 축선을 중심으로 복수의 호형 세그먼트 중 하나를 형성하고, 상기 고정 부품의 홈에 부분적으로 배치되는 세그먼트 본체와,A segment body which forms one of a plurality of arc-shaped segments about an axis of the apparatus and is partially disposed in a groove of the fixed part;
상기 세그먼트 본체와 고정 부품 사이에 배치되는 긴 유지 클립Long retaining clip disposed between the segment body and the stationary part
을 구비하며,Equipped with
상기 세그먼트 본체는 호형 시일 면과, 홈에 배치하도록 축방향으로 정향된 하나 이상의 플랜지와, 상기 슬롯에 수용되어 상기 플랜지와 시일 면을 상호 연결시키는 네크부를 포함하며,The segment body includes an arc shaped 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 유지 클립은, 그것의 일단부에 인접하여 대략 반경 방향 외측으로 연장하는 돌기와, 그것의 대향 단부에 인접하여 대략 반경 방향 내측으로 연장하는 돌기를 구비하며, 상기 반경 방향 외측으로 연장하는 돌기는 상기 정지부와 결합되어 고정 부품에 의해 지지되며, 상기 반경 방향 내측으로 연장하는 돌기는 상기 세그먼트와 결합되어 홈을 중심으로 하는 세그먼트 본체의 원주 방향 변위를 방지한다.The retaining clip has a protrusion extending radially outwardly adjacent one end thereof and a protrusion extending radially inwardly adjacent its opposite end, wherein the protrusion extending radially outwardly comprises: The radially inwardly engaging projection coupled with the stop and supported by the stationary component is engaged with the segment to prevent circumferential displacement of the segment body about the groove.
본 발명에 따른 추가의 바람직한 실시예에 있어서, 축선을 중심으로 회전 가능한 부품을 구비하는 회전 장치가 제공되며, 이 회전 장치는In a further preferred embodiment according to the invention, there is provided a rotating device having a part rotatable about an axis, the rotating device being
나란한 중간선에서 서로 결합되는 상부 케이싱 및 하부 케이싱으로서, 축선을 중심으로 있는 환형 홈과, 축선을 중심으로 있으며 상기 홈으로 개방되는 슬롯을 부분적으로 형성하는 축방향으로 정향된 하나 이상의 위치 결정 플랜지와, 상기 하부 케이싱의 중간선에 인접하여 위치된 한 쌍의 정지부가 형성되어 있는 그러한 상부 케이싱 및 하부 케이싱과,An upper casing and a lower casing, which are joined to each other at side-by-side midlines, having an annular groove about an axis and at least one axially oriented positioning flange which partially forms a slot about the axis and opening into the groove; An upper casing and a lower casing in which a pair of stops are formed adjacent to the midline of the lower casing;
장치의 축선을 중심으로 있으며, 고정 부품의 상기 홈에 부분적으로 배치되는 복수의 호형 세그먼트로서, 그중 적어도 3개가 하부 하우징에 배치되어 한 쌍의 측부 세그먼트와, 이들 측부 세그먼트 중간에 세그먼트를 형성하는 그러한 호형 세그먼트와,A plurality of arc-shaped segments centered about the axis of the device and partially disposed in the grooves of the stationary part, at least three of which are arranged in the lower housing to form a pair of side segments and a segment between these side segments Arc segment,
측부 세그먼트 본체와 상기 고정 부품 사이에 배치되는 긴 유지 클립Long retaining clip disposed between the side segment body and the fastening part
을 구비하며,Equipped with
상기 세그먼트는 각각 호형 시일 면과, 홈에 배치하도록 축방향으로 정향된 하나 이상의 플랜지와, 상기 슬롯에 수용되어 상기 플랜지와 시일 면을 상호 연결시키는 네크부를 포함하며,The segments each comprising an arc shaped 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 각각의 클립은, 그것의 일단부에 인접하여 대략 반경 방향 외측으로 연장하는 돌기와, 그것의 대향 단부에 인접하여 대략 반경 방향 내측으로 연장하는 돌기를 구비하며, 상기 반경 방향 외측으로 연장하는 돌기는 상기 정지부와 결합되어 고정 부품에 의해 각각 지지되며, 상기 반경 방향 내측으로 연장하는 돌기는 상기 측부 세그먼트와 결합되어 홈을 중심으로 하는 세그먼트 본체의 원주 방향 변위를 방지한다.Each clip has a protrusion extending radially outwardly adjacent one end thereof, and a protrusion extending radially inwardly adjacent its opposite end, the protrusion extending radially outwardly. The projections, which are combined with the stops and are respectively supported by the fixed parts, and the radially inwardly extending projections are engaged with the side segments to prevent circumferential displacement of the segment body about the groove.
따라서, 본 발명의 주요한 목적은 고정 부품과 회전 부품을 구비하는 신규하고 개량된 회전 장치를 제공하는 것이며, 본 발명에 있어서는 고정 부품 둘레의 환형 시일 세그먼트가 중력에 기인한 원주 방향 변위가 방지되고, 그에 의하여 세그먼트는 시일 폐쇄(seal closure)를 구속 및 방해하지 않고, 회전 부품 둘레를 폐쇄하여 밀봉을 수행할 수 있다.Accordingly, the main object of the present invention is to provide a novel and improved rotating device having a fixed part and a rotating part, in which the annular seal segment around the fixed part is prevented from circumferential displacement due to gravity, The segment can thereby close and seal around the rotating part to perform sealing without restricting and interfering with the seal closure.
도 1에는 터빈 하우징(14)과 같은 고정 부품에 배치되는 터빈 샤프트(12)와 같은 회전 부품을 구비하는 증기 터빈과 같은 회전 장치(10)의 일부가 예시되어 있으며, 상기 샤프트(12)는 터빈 하우징(14) 내에서 종래의 수단(도시 생략)에 의하여 회전될 수 있게 지지된다. 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 호형 시일 세그먼트로 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. 각각의 배리어는 증기가 터빈 샤프트(12)의 축선에 나란하게, 그리고 뒤이어 구불구불한 경로를 따라 흐르게 강요하며, 그에 의하여 압력 강하가 발생된다. 예컨대 도 1에 잘 도시된 바와 같이, 각각의 시일 링 요소(32)는 반경 방향으로 돌출하는 이빨(36)이 있는 밀봉 면(34)을 포함한다. 밀봉 면(34)은 서로 축방향으로 멀어지게 연장하는 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 연장하는 위치 결정 후크 또는 플랜지(40)를 포함한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 터빈 하우징(14)과 같은 고정 부품에는 시일의 각 축방향 위치에 대략 도브테일 형상의 환형 홈(42)이 마련된다. 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 연장한다. 각 세그먼트(32)의 네크부(48)는 위치 결정 플랜지 또는 후크(40)와 밀봉 면(34)을 상호 연결하며, 슬롯(46)을 통하여 연장한다.1 illustrates a portion of a rotating device 10, such as a steam turbine, having a rotating component, such as a turbine shaft 12, disposed in a stationary component, such as turbine housing 14, wherein the shaft 12 is a turbine. The housing 14 is rotatably supported 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 arc-shaped seal segments disposed 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 side by side along the axis of the turbine shaft 12 and subsequently along a serpentine path, whereby a pressure drop is generated. For example, as well shown in FIG. 1, each seal ring element 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 fixed part such as the 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 sealing face 34 and extends through the slot 46.
세그먼트(32)는 시동 및 속도 증가 시에 각각 터빈 샤프트와 같은 회전 부품 둘레에 최외측으로 개방된 큰 간극 위치와 최내측의 폐쇄된 작은 간극 위치 사이에서 이동될 수 있는 양압의 가변 간극을 갖는 패킹 링 세그먼트로 구성되는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다. 세그먼트는 세그먼트의 위치 결정 플랜지 또는 후크(40)와 고정 부품(14)의 위치 결정 플랜지(44) 사이에 배치된 스프링에 의하여 그것의 최외측으로 개방된 가장 큰 직경의 위치로 이동된다. 세그먼트를 그것의 폐쇄된 보다 작은 직경의 위치로 변위시키기 위하여, 증기와 같은 흐름 매체를 세그먼트의 외면을 따라 홈(42)으로 도입하는 복수의 통로(도시 생략)가 고정 부품 또는 세그먼트에 마련되고, 그에 의하여 세그먼트는 스프링의 편향에 대항하여 고정 부품을 향해 내측으로 변위될 수 있다. 이러한 형태의 양압의 가변 간극을 갖는 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 having a positive pressure variable gap that can be moved between the large outermost open position and the innermost closed small clearance position, respectively, around a rotating component such as a turbine shaft upon startup and speed increase. It can be seen that it is preferred to consist of ring segments. The segment is moved to its outermost open position 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 to its closed smaller diameter position, a plurality of passages (not shown) are provided in the fixed part or segment, which introduce a flow medium such as steam into the groove 42 along the outer surface of the segment, Thereby the segment can be displaced inwardly towards the stationary part against the deflection of the spring. A packing ring segment having a positive clearance of this type of pressure is conventional in the above-described technique, for example, disclosed and described in US Pat. No. 4,374,068 in the name of the common assignee, the patent of 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 분리된다. 각각의 하우징 절반부에는 복수의 세그먼트가 장착되며, 상부 하우징 절반부(14U)와 하부 하우징 절반부(14L)에는 각각 3개의 세그먼트(32U)와 3개의 세그먼트(32L)가 도시되어 있다. 이러한 종래의 용례에 있어서, 상부 세그먼트(32U)는 각각 증기 및 스프링 압력 작용하에서 반경 방향 내측 및 외측으로 이동 가능하다. 유사하게, 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 결합된다. 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 부품과 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. Each separated by). A plurality of segments are mounted in each housing half, and three segments 32U and three segments 32L are shown in the upper housing half 14U and the lower housing half 14L, respectively. In this conventional application, the upper segment 32U is movable radially inward and outward under the action of steam and spring pressure, respectively. Similarly, 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 coupled to a slot formed in the lower housing. As a result, these segments are movable in the direction indicated by arrow 92. As previously described, 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 part and a radially inner side to allow all segments to move in the circumferential direction. And a new type of connection between the segments that can be moved outward.
특히, 도 3 및 도 4에 있어서, 대략 도브테일 형태의 홈(42a)이 형성되어 있는 고정 요소(14a)가 제공되고, 여기서 위치 결정 플랜지(44a)는 서로 축방향으로 간격을 두고 떨어져 있다. 각 세그먼트(32a)는 래비린스 이빨(labyrinth teeth)이 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 연결된다. 도 3에 잘 도시되어 있으며, 본원과 공동 양수인 명의의 미국 특허 제4,374,068호의 개시물에 따르면, 스프링(66)은 세그먼트(32a)의 위치 결정 플랜지(40a)와 고정 부품(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 부품을 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 부품(14a)의 반경 방향 내면(74) 사이의 호형 공간에 마련된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 클립은, 예컨대 상부 케이싱(14U)과 하부 케이싱(14L)의 수평한 중간선에 인접한 곳으로부터 측부 세그먼트(32a)의 원주 방향 크기의 대략 1/2에 이르기까지 부분적으로 원주 방향으로 연장한다. 결과적으로, 6개의 세그먼트가 채용되는 경우, 각 세그먼트는 60°에 걸쳐 연장하고, 클립은 수평한 중간선으로부터 하방으로 하부 케이싱 절반부의 측부 세그먼트의 대략 중간 부분에 이르기까지 대략 30°에 걸쳐 연장한다.In particular, in Figures 3 and 4 there is provided a fixing element 14a in which a groove 42a in the form of an approximately dovetail is formed, wherein the positioning flanges 44a are axially spaced apart from each other. Each segment 32a has a sealing face 34a, a sealing face flange 38a and a positioning hook or flange 40a on which the labyrinth teeth are mounted, and includes a positioning hook or flange 40a and The sealing surface flange 38a is interconnected by a reduced neck portion 48a disposed between the opposing surfaces 46a of the positioning flange 44a. As shown in FIG. 3 and according to the disclosure of US Pat. No. 4,374,068 in the name of a joint assignee herein, the spring 66 has a positioning flange 40a of the segment 32a and a positioning flange of the stationary component 14a. Disposed between the portions 44a to deflect the segment 32a to a radially outward position. Thus, the vapor introduced into the groove 42a along the outer surface of the segment allows the segment to be displaced radially inward toward the rotating part 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, for example, partially up to approximately half of the circumferential size of the side segment 32a from adjacent to the horizontal midline of the upper casing 14U and the lower casing 14L. Extend 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 마련된다.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. The recess is provided with 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 결합을 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 연장한다. 장치의 작동에 대한 설명으로부터 명백한 이유로, 클립은 호형 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. For reasons apparent 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 결합되는 상태에서, 세그먼트(32a)가 중력 작용하에서 도브테일 홈(42a)에서 원주 방향 하방으로 변위되는 것은 방지된다는 것을 알 수 있다. 도 3의 세그먼트(32a)는 그것의 반경 방향 최외측 위치로 예시되어 있다. 회전 장치가 속도를 냄에 따라, 홈(42a)으로 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 호형 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 없다. 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.In FIG. 3, with the tab 78 resting on the stop 82, with the tab 80 coupled to a recess 84 formed along the outer surface 72 of the segment 32a, the segment 32a It can be seen that) is prevented from being circumferentially displaced in the dovetail groove 42a under the action of gravity. Segment 32a of FIG. 3 is illustrated in its radially outermost position. As the rotating device speeds up, the steam supplied to 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, because 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 can not 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 부품의 홈(42a)에 형성된 유사 리세스(90)에 결합되는 한편, 하부 탭(80)은 나란한 결합 라인에 인접한 위치 결정 플랜지(40A)의 단부면에 결합되고, 키이(92)가 중간선을 따라 상부 세그먼트와 하부 세그먼트를 연결한다. 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 fixed part, while the lower tabs 80 engage the end faces of the positioning flanges 40A adjacent to the side-by-side joining lines. 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 부품에도 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 형태에서, 탭 또는 돌기(78a,90a) 사이에서 스프링 클립의 본체의 일측 또는 양측을 따라 리세스(96)가 형성된다. 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 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 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 것을 쉽게 한다.10-12, different types of spring clips are shown, wherein like reference numerals apply to similar parts of the conventional type, 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, a recess 96 is formed along one or both sides of the body of the spring clip between tabs or projections 78a and 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. I can 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. It is easy to keep uniform.
본 발명을 가장 실질적이고 바람직한 실시예로 간주되는 것을 참고로 설명하였지만, 본 발명은 개시된 실시예로 한정되지 않고, 그와 반대로 첨부된 청구범위의 사상과 범위 내에 포함되는 여러 변형예와 균등한 구조물을 포함하도록 의도된 다는 것을 이해할 수 있다.While the invention has been described with reference to what are considered to be the most practical and preferred embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments and, conversely, many modifications and equivalent structures within the spirit and scope of the appended claims. It is to be understood that it is intended to include.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/US1999/002899 WO2000047920A1 (en) | 1997-12-18 | 1999-02-11 | Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010042627A true KR20010042627A (en) | 2001-05-25 |
| KR100569648B1 KR100569648B1 (en) | 2006-04-11 |
Family
ID=22272162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020007011309A KR100569648B1 (en) | 1999-02-11 | 1999-02-11 | Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002536613A (en) |
| KR (1) | KR100569648B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100836340B1 (en) * | 2006-03-02 | 2008-06-09 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for preventing a separation of a snap ring of an auto transmission |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8540479B2 (en) | 2007-01-11 | 2013-09-24 | General Electric Company | Active retractable seal for turbo machinery and related method |
| US8360712B2 (en) * | 2010-01-22 | 2013-01-29 | General Electric Company | Method and apparatus for labyrinth seal packing rings |
| US8628092B2 (en) * | 2010-11-30 | 2014-01-14 | General Electric Company | Method and apparatus for packing rings |
| KR20230082253A (en) * | 2021-12-01 | 2023-06-08 | 두산에너빌리티 주식회사 | Leaf spring and sealing assembly comprising it |
-
1999
- 1999-02-11 KR KR1020007011309A patent/KR100569648B1/en not_active IP Right Cessation
- 1999-02-11 JP JP2000598792A patent/JP2002536613A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100836340B1 (en) * | 2006-03-02 | 2008-06-09 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for preventing a separation of a snap ring of an auto transmission |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100569648B1 (en) | 2006-04-11 |
| JP2002536613A (en) | 2002-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100520011B1 (en) | Variable Clearance Packing Ring with Guide for Preventing Circumferential Displacement | |
| US6022027A (en) | Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement | |
| RU2211389C2 (en) | Sealing rings with variable clearance and its combination with fixed part (versions) | |
| CN1070990C (en) | Retractible segmented packing ring for fluid turbines having gravity springs to neutralize packing segment weight forces | |
| RU2303732C2 (en) | Packing segment for packing ring and a unit of packing ring | |
| US4017088A (en) | Shaft seal for turbomachines | |
| US6250641B1 (en) | Positive biased packing ring brush seal combination | |
| US8181967B2 (en) | Variable clearance packing ring | |
| JP6266197B2 (en) | Turbine engine seal | |
| US10190429B2 (en) | Intershaft seal with asymmetric sealing ring and centrifugal retaining plates | |
| RU2478799C2 (en) | Seal of steam flow path in steam turbine driven by pressure | |
| JP2007071203A (en) | Method and apparatus for assembling rotary machine | |
| RU2258145C2 (en) | Method of and device for providing precise positioning of turbine brush seal in radial direction (versions) | |
| US6651986B2 (en) | Retractable packing ring lower half segment retaining key and method for retaining retractable packing ring lower half segment | |
| US7484927B2 (en) | Steam turbine variable clearance packing | |
| US6220603B1 (en) | Non retractable segmented packing ring for fluid turbines having special springs to reduce forces during shaft rubbing | |
| WO2001057420A1 (en) | Positive biased packing ring brush seal combination | |
| KR100569648B1 (en) | Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement | |
| KR100659414B1 (en) | Self-centering brush seal | |
| US7540708B2 (en) | Methods and apparatus to facilitate sealing in a turbine | |
| WO1995029353A1 (en) | Face seal with angled grooves | |
| EP1243755A1 (en) | Elastic fluid turbine employing a sealing ring | |
| EP1890060A1 (en) | A variable clearance packing ring | |
| JP2002266605A (en) | Non-retractable segmented packing ring for fluid turbine having special spring for reducing force between shaft friction | |
| JP2007146845A (en) | Device and method for steam turbine variable clearance packing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |