CN118318122A - 密封装置及旋转机械 - Google Patents

Abstract

一些实施方式所涉及的密封装置具备：密封部件，配置于旋转机械的旋转部件与相对于旋转部件配置于旋转部件的径向外侧的静止部件之间，并密封旋转部件与静止部件之间；及施力部件，对所述密封部件向所述径向外侧施力。密封部件具有：基底部，沿旋转部件的周向延伸；肋，沿周向延伸并从基底部朝向径向外侧突出；及密封翅片，沿周向延伸并从基底部朝向旋转部件的径向内侧突出，其中，肋具有在周向上的肋的一端与另一端之间配置有施力部件的切口部。

Description

密封装置及旋转机械

技术领域

本发明涉及一种密封装置及旋转机械。

本申请主张基于2022年1月17日于日本专利局申请的日本特愿2022-005086号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

燃气涡轮或蒸汽涡轮等旋转机械具备密封装置，以减少在作为旋转部件的转子的周围从高压侧向低压侧流动的工作流体的泄漏量。

专利文献1中公开了一种密封装置，其具备：密封部件，设置于转子的径向外侧并设置为能够沿径向移动；及可动密封部件，具有对密封部件朝向径向外侧施力的弹性体。

在设为这种结构的密封装置中，在旋转机械的启动及停止时，密封部件被弹性体向径向外侧施力，从而充分确保转子与可动密封部件之间的密封间隙。

另一方面，在旋转机械的运行中，高压侧的工作流体(例如，工作蒸汽)迂回进入密封部件的径向外侧的背面，由此背面压力作用于密封部件。该背面压力克服弹性体的施力而使密封部件向径向内侧位移。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-97352号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

例如，在燃气涡轮或蒸汽涡轮等的上半部，需要克服密封部件的自重而利用弹性体的施力使密封部件向铅垂上方移动。因此，为了在旋转机械的启动及停止时可靠地确保转子与可动密封部件之间的密封间隙，弹性体的施力必须适度地变大。然而，若弹性体的施力过大，则在旋转机械的运行中，难以使密封部件向径向内侧位移。由于密封部件的径向尺寸越大，则密封部件的自重越大，因此必须增大弹性体的施力。因此，趋于密封部件的径向尺寸越大，弹性体的施力的设定越困难。

并且，例如，在燃气涡轮或蒸汽涡轮等的下半部，在旋转机械的运行中，必须克服密封部件的自重和弹性体的施力而使密封部件向径向内侧位移。因此，为了在旋转机械的运行中使密封部件可靠地向径向内侧位移，必须使弹性体的施力相对较小。然而，若弹性体的施力过小，则在旋转机械的启动及停止时难以确保转子与可动密封部件之间的密封间隙。因此，趋于密封部件的径向尺寸越大，弹性体的施力的设定越困难。

鉴于上述情况，本发明的至少一实施方式的目的在于，提供一种在旋转机械的启动及停止时能够确保旋转部件与密封部件之间的密封间隙，并且在旋转机械的运行中能够减少工作流体的泄漏量的密封装置及旋转机械。

用于解决技术课题的手段

(1)本发明的至少一实施方式所涉及的密封装置具备：

密封部件，配置于旋转机械的旋转部件与相对于所述旋转部件配置于所述旋转部件的径向外侧的静止部件之间，并密封所述旋转部件与所述静止部件之间；及

施力部件，对所述密封部件向所述径向外侧施力，

所述密封部件具有：

基底部，沿所述旋转部件的周向延伸；

肋，沿所述周向延伸并从所述基底部朝向所述径向外侧突出；及

密封翅片，沿所述周向延伸并从所述基底部朝向所述旋转部件的径向内侧突出，

所述肋具有在所述周向上的所述肋的一端与另一端之间配置有所述施力部件的切口部。

(2)本发明的至少一实施方式所涉及的旋转机械具备：

所述旋转部件；

所述静止部件；及

上述(1)的结构的密封装置。

发明效果

根据本发明的至少一实施方式，能够提供一种在旋转机械的启动及停止时能够确保旋转部件与密封部件之间的密封间隙，并且在旋转机械的运行中能够减少工作流体的泄漏量的密封装置及旋转机械。

附图说明

图1是用于对作为具备一些实施方式所涉及的密封装置的旋转机械的一例的蒸汽涡轮进行说明的图。

图2是以与转子的轴线正交的截面来观察构成图1的蒸汽涡轮的壳体主体的概略剖视图。

图3是表示一些实施方式所涉及的密封装置的整体结构例的主视图。

图4A是图3中的由虚线包围的A部的放大图，表示第一密封装置的第一可动机构。

图4B是从径向外侧观察第一可动机构时的放大图。

图4C是第一可动机构的分解图。

图5是在图4B所示的第一密封装置中仅示出第一可动密封部件的图。

图6A是沿图4A及图9A中的B-B箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮的启动/停止时的状态。

图6B是沿图4A及图9A中的C-C箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮的启动/停止时的状态。

图7A是沿图4A及图9A中的B-B箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮在额定运行时的状态。

图7B是沿图4A及图9A中的C-C箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮在额定运行时的状态。

图8是沿图4A中的D-D箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮在额定运行时的状态。

图9A是图3中的由虚线包围的A部的放大图，表示第二密封装置的第二可动机构。

图9B是从径向外侧观察第二可动机构时的放大图。

图9C是第二可动机构的分解图。

图10是在图9B所示的第二密封装置中仅示出第二可动密封部件的图。

图11是沿图9A中的E-E箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮在额定运行时的状态。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明的一些实施方式进行说明。然而，作为实施方式而记载的或附图中所示出的构成组件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨将本发明的范围限定于此，而仅仅是说明例。

例如，“在某个方向上”、“沿某个方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等表示相对配置或绝对配置的表述不仅表示严格意义上的这种配置，还表示以具有公差或隔着可获得相同功能的程度的角度或距离的方式相对位移的状态。

例如，“相同”、“相等”及“均质”等表示事物处于相同状态的情况的表述不仅表示严格意义上的相同状态，还表示存在公差或可获得相同功能的程度的差的状态。

例如，四边形或圆筒形状等表示形状的表述不仅表示几何学上严格意义上的四边形或圆筒形状等形状，还表示在可获得相同效果的范围内包括凹突部或倒角部等的形状。

另一方面，“具备”、“具有”、“包括”或“具有”一个构成要件这一表述并不是排除其他构成要件的存在的排他性表述。

(关于蒸汽涡轮1的概略)

图1是用于对作为具备一些实施方式所涉及的密封装置的旋转机械的一例的蒸汽涡轮进行说明的图。

如图1所示，蒸汽涡轮成套设备10具备：蒸汽涡轮1；蒸汽供给管12，从蒸汽供给源(未图示)向蒸汽涡轮1供给作为工作流体的蒸汽S；及蒸汽排出管13，连接于蒸汽涡轮1的下游侧并排出蒸汽。

如图1所示，一些实施方式所涉及的蒸汽涡轮1具备：壳体2；转子主体11，在壳体2内围绕轴线O旋转；转子3，与转子主体11连接；及轴承部4，将转子主体11支承为能够围绕轴线O旋转。

转子3具备转子主体11和涡轮动叶片30。涡轮动叶片30具备：多个动叶片主体31，安装成从转子主体11沿径向延伸；及尖端护罩34，与多个动叶片主体31的各自的前端部连接。

壳体2是以从外周侧覆盖转子3的方式设置的大致筒状的部件。在壳体2上设置有以朝向转子主体11沿径向内侧延伸的方式安装的多个静叶片主体21。静叶片主体21沿内周面25的周向及轴线O方向排列有多个。在多个静叶片主体21上安装有与多个静叶片主体21的各自的前端部连接的轮毂护罩23。

在壳体2的内部，排列有静叶片主体21和动叶片主体31的区域形成供作为工作流体的蒸汽S流通的主流路20。

图2是以与转子的轴线正交的截面来观察构成图1的蒸汽涡轮的壳体主体的概略剖视图。

为了便于说明，在以下说明中，将以轴线O为中心的径向称为旋转部件的径向或简称为径向。同样地，在以下说明中，将以轴线O为中心的周向称为旋转部件的周向或简称为周向，将轴线O的延伸方向称为旋转部件的轴向或简称为轴向。

壳体2具备划定形成蒸汽S的流路的壳体主体(机室)51及固定于壳体主体51的内周部的环状叶片环52(参考图2)。此外，在叶片环52的内周部设置有一些实施方式所涉及的密封装置100。

如图2所示，壳体主体51在包含转子3的轴线O的面上被分成机室上半部51A和机室下半部51B两部分。在这些机室上半部51A及机室下半部51B中，在分别与对方侧抵接的面(分割面54A、54B)上，分别形成有向转子3的径向突出的凸缘部55A、55B。而且，机室上半部51A和机室下半部51B在凸缘部55A、55B上通过螺栓9被紧固。

另外，图2所示的概略剖视图表示在径向内侧配置有涡轮动叶片30(参考图1)的轴向位置上的壳体主体51的截面，该截面位置上的壳体主体51形成为圆筒状。

并且，叶片环52也与壳体主体51同样地，在包含转子3的轴线O的面上被分成叶片环上半部52A和叶片环下半部52B两部分。叶片环上半部52A固定于机室上半部51A，叶片环下半部52B固定于机室下半部51B。通过紧固固定机室上半部51A和机室下半部51B，叶片环上半部52A和叶片环下半部52B被连接而成为叶片环52。

与壳体主体51及叶片环52同样地，一些实施方式所涉及的密封装置100被分成密封装置上半部100U及密封装置下半部100L两部分。

(关于密封装置100)

图3是表示一些实施方式所涉及的密封装置100的整体结构例的主视图。如图3所示，一些实施方式所涉及的密封装置100具有沿与多个转动叶片主体31的各自的前端部连结的尖端护罩34以环状设置的固定密封部件110及可动密封部件120。

如后述的图6A、图6B、图7A及图7B中更清楚地表示那样，一些实施方式所涉及的密封装置100构成为，保持在形成于叶片环52上的沿周向延伸的槽部521中，并密封尖端护罩34与叶片环52之间的间隙50。

另外，以下，对将一些实施方式所涉及的密封装置100应用于如下密封装置的例子进行说明，但是一些实施方式所涉及的密封装置100能够用作包括轴封、静叶片尖端密封、平衡环密封等各种旋转机械用密封，该密封装置设置于作为旋转机械的“静止部件”的叶片环52与作为“旋转部件”的尖端护罩34之间。

固定密封部件110中，一对上侧部件110A及下侧部件110B分别配置于转子主体11的图示左右两侧。成对的上侧部件110A及下侧部件110B在对接面112处对接。在固定密封部件110的内周侧设置有密封翅片，抑制通过固定密封部件110与尖端护罩34之间的流体(在旋转机械为蒸汽涡轮1的情况下为蒸汽S)的泄漏。

固定密封部件110被板簧等从背面弹性地支承，并且构成为在与尖端护罩34接触时能够向径向外侧逃逸，但基本上是固定的，不会根据蒸汽涡轮1的运转状态而移动。

另一方面，如下述说明，可动密封部件120在蒸汽涡轮1的启动/停止时与尖端护罩34之间的间隙50变大，当蒸汽涡轮1在额定运行时，向图中的箭头方向移动，以使在接合面114处与固定密封部件110抵接，从而间隙50变窄。

图4A是图3中的由虚线包围的A部的放大图，表示作为一实施方式所涉及的密封装置100的第一密封装置100A的第一可动机构150A。

图4B是从径向外侧观察第一可动机构150A时的放大图。

图4C是第一可动机构150A的分解图。

图5是图4B所示的第一密封装置100A中仅表示作为第一密封装置100A的可动密封部件120的第一可动密封部件120A的图。

图6A是沿图4A及图9A中的B-B箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮1的启动/停止时的状态。

图6B是沿图4A及图9A中的C-C箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮1的启动/停止时的状态。

图7A是沿图4A及图9A中的B-B箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮1在额定运行时的状态。

图7B是沿图4A及图9A中的C-C箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮1在额定运行时的状态。

图8是沿图4A中的D-D箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮1在额定运行时的状态。

图9A是图3中的由虚线包围的A部的放大图，表示作为另一实施方式所涉及的密封装置100的第二密封装置100B的第二可动机构150B。

图9B是从径向外侧观察第二可动机构150B时的放大图。

图9C是第二可动机构150B的分解图。

图10是在图9B所示的第二密封装置100B中仅表示作为第二密封装置100B的可动密封部件120的第二可动密封部件120B的图。

图11是沿图9A中的E-E箭头方向剖切的剖视图，表示蒸汽涡轮1在额定运行时的状态。

在以下说明中，当无需特别区分一实施方式所涉及的第一密封装置100A与其他实施方式所涉及的第二密封装置100B时，或者作为一实施方式所涉及的第一密封装置100A与其他实施方式所涉及的第二密封装置100B的统称来记载时，将其简称为密封装置100。

同样地，在以下说明中，当无需特别区分一实施方式所涉及的第一密封装置100A的第一可动机构150A与其他实施方式所涉及的第二密封装置100B的第二可动机构150B时，或者作为一实施方式所涉及的第一密封装置100A的第一可动机构150A与其他实施方式所涉及的第二密封装置100B的第二可动机构150B的统称来记载时，将其简称为可动机构150。

在以下说明中，当无需特别区分一实施方式所涉及的第一密封装置100A的第一可动密封部件120A与其他实施方式所涉及的第二密封装置100B的第二可动密封部件120B时，或者作为一实施方式所涉及的第一密封装置100A的第一可动密封部件120A与其他实施方式所涉及的第二密封装置100B的第二可动密封部件120B的统称来记载时，将其简称为可动密封部件120。

一些实施方式所涉及的密封装置100具备可动密封部件120，该可动密封部件120配置于尖端护罩34与配置于尖端护罩34的径向外侧的叶片环52之间，并密封尖端护罩34与叶片环52之间的间隙50。

一些实施方式所涉及的密封装置100具备弹簧131作为对可动密封部件120向径向外侧施力的的施力部件。

一些实施方式所涉及的密封装置100具备按压板133，该按压板133克服弹簧131的施力而从径向外侧按压弹簧131。

一些实施方式所涉及的密封装置100具备从径向内侧支承弹簧131的支承板135。

一实施方式所涉及的第一密封装置100A具备第一按压板133A，该第一按压板133A克服弹簧131的施力而从径向外侧按压弹簧131。

另一实施方式所涉及的第二密封装置100B具备第二按压板133B，该第二按压板133B克服弹簧131的施力而从径向外侧按压弹簧131。

在以下说明中，当无需特别区分一实施方式所涉及的第一密封装置100A的第一按压板133A与另一实施方式所涉及的第二密封装置100B的第二按压板133B时，或者作为一实施方式所涉及的第一密封装置100A的第一按压板133A与另一实施方式所涉及的第二密封装置100B的第二按压板133B的统称来记载时，将其简称为按压板133。

在一实施方式所涉及的第一密封装置100A中，第一可动机构150A具有弹簧131、第一按压板133A及支承板135。

在另一实施方式所涉及的第二密封装置100B中，第二可动机构150B具有弹簧131、第二按压板133B及支承板135。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，按压板133相对于可动密封部件120配置于径向外侧，并且通过作为结合部件的多个螺栓191固定于可动密封部件120上。如图5所示，在可动密封部件120上，在后述的基底部121上形成有与螺栓191的外螺纹螺合的内螺纹部195。

如图6A、图6B、图7A、图7B、图8及图11所示，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，可动密封部件120保持在形成于叶片环52上的槽部521中。

在可动密封部件120的内周侧设置有密封翅片122，抑制通过可动密封部件120与尖端护罩34之间的蒸汽S的泄漏。

如图6B、图7B、图8及图11所示，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，弹簧131、按压板133及支承板135设置于叶片环52的槽部521的内部。

在一些实施方式中，叶片环52的槽部521形成于叶片环52的内周部52a，并且沿周向延伸。槽部521具有在径向内侧开口的开口部522。

在叶片环52上形成有一对突部523，该一对突部523沿轴向突出，以使开口部522的轴向的尺寸小于槽部521中的比开口部522的径向外侧的区域的轴向的尺寸。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，支承板135从径向外侧与槽部521中的一对突部523抵接。因此，支承板135在槽部521内向径向内侧的移动被一对突部523受到限制。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，弹簧131对支承板135朝向径向内侧施力，并且对按压板133朝向径向外侧施力。

因此，固定有按压板133的可动密封部件120被弹簧131施力，以使密封翅片122与尖端护罩34之间的间隙扩大。

另外，弹簧131例如可以是线圈弹簧，也可以代替线圈弹簧而使用碟形弹簧、板簧、金属波纹管等任意的施力部件。

(蒸汽涡轮1的启动/停止时)

在蒸汽涡轮1的启动/停止时，蒸汽S未被导入到槽部521内，或者即使被导入，槽部521内的压力也相对较低。因此，如图6A及图6B所示，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，可动密封部件120通过弹簧131的施力向径向外侧移动，因此密封翅片122与尖端护罩34之间的间隙扩大。

(蒸汽涡轮1在额定运行时)

蒸汽涡轮1在额定运行时，比较高压的蒸汽S导入到槽部521内，槽部521内的压力变得相对较高。因此，如图7A及图7B所示，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，可动密封部件120通过槽部521内的蒸汽S的压力而克服弹簧131的施力而向径向外侧移动，因此密封翅片122与尖端护罩34之间的间隙变窄。

(关于可动密封部件120的动作的可靠性)

在一些实施方式所涉及的密封装置100的密封装置上半部100U中，需要克服可动密封部件120的自重而通过弹簧131的施力使可动密封部件120向铅垂上方移动。因此，为了在蒸汽涡轮1的启动/停止时可靠地确保密封翅片122与尖端护罩34之间的间隙，弹簧131的施力必须适度地变大。然而，若弹簧131的施力过大，则蒸汽涡轮1在额定运行时，难以使可动密封部件120向径向内侧位移。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，可动密封部件120的径向尺寸与轴封、静叶片尖端密封、平衡环密封等相比，径向尺寸大。由于可动密封部件120的径向尺寸越大，则密封部件的自重越大，因此必须增大弹簧131的施力。因此，可动密封部件120的径向尺寸越大，则弹簧131的施力的设定趋于越困难。因此，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，与轴封、静叶片尖端密封、平衡环密封等相比，难以设定弹簧131的施力。

并且，在一些实施方式所涉及的密封装置100的密封装置上半部100U中，蒸汽涡轮1在额定运行时，必须克服可动密封部件120的自重和弹簧131的施力而使可动密封部件120向径向内侧位移。因此，为了蒸汽涡轮1在额定运行时使可动密封部件120可靠地向径向内侧位移，必须使弹簧131的施力相对较小。然而，若弹簧131的施力过小，则在蒸汽涡轮1的启动/停止时难以确保密封翅片122与尖端护罩34之间的间隙。因此，可动密封部件120的径向尺寸越大，则弹簧131的施力的设定趋于越困难。

因此，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，通过如下构成可动密封部件120来确保可动密封部件120的刚性并且抑制可动密封部件120的自重。

即，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，例如，如图4A、图4B、图4C、图5、图6A、图6B、图7A、图7B、图8、图9A、图9B、图9C、图10及图11所示，可动密封部件120具有沿周向延伸的基底部121。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，例如，如图4A、图4B、图4C、图5、图6A、图6B、图7A、图7B、图8、图9A、图9B、图9C、图10及图11所示，可动密封部件120具有沿周向延伸并从基底部121朝向径向外侧突出的肋123。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，例如，如图4A、图4C、图6A、图6B、图7A、图7B、图8、图9A、图9C及图11所示，可动密封部件120具有沿周向延伸并从基底部121朝向径向内侧突出的密封翅片122。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，例如，如图4C、图5、图9C及图10所示，肋123具有在周向上的肋123的一端与另一端之间配置有弹簧131的切口部125。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，通过在可动密封部件120上设置上述肋123，能够确保可动密封部件120的刚性，并且能够抑制可动密封部件120的自重。由此，在蒸汽涡轮1的启动/停止时，容易确保作为旋转部件的尖端护罩34与可动密封部件120之间的密封间隙即尖端护罩34与密封翅片122之间的间隙，蒸汽涡轮1在额定运行时，能够减少作为工作流体的蒸汽S的泄漏量。

一些实施方式所涉及的蒸汽涡轮1具备作为旋转部件的尖端护罩34、作为静止部件的叶片环52及一些实施方式所涉及的密封装置100。

由此，在蒸汽涡轮1的启动/停止时，容易确保作为旋转部件的尖端护罩34与可动密封部件120之间的密封间隙即尖端护罩34与密封翅片122之间的间隙，蒸汽涡轮1在额定运行时，能够减少作为工作流体的蒸汽S的泄漏量。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，从基底部121的径向内侧的面121a到肋123的径向外侧的端面123a的距离L1可以为从基底部121的径向内侧的面121a到基底部121的径向外侧的面121b的距离L2的3倍以上。

由此，能够在隔着肋123的轴向的两侧设置不存在构成可动密封部件120的部位的区域R。因此，能够以与该区域相应的量来减小可动密封部件120的自重。根据一些实施方式所涉及的密封装置100，相对于基底部121的径向的厚度(距离L2)，肋123的径向的长度((距离L1)-(距离L2))变得相对较大，因此上述区域R变得相对较大，可动密封部件120的自重变得相对较小。由此，在蒸汽涡轮1的启动/停止时，容易确保作为旋转部件的尖端护罩34与可动密封部件120之间的密封间隙即尖端护罩34与密封翅片122之间的间隙，蒸汽涡轮1在额定运行时，能够减少作为工作流体的蒸汽S的泄漏量。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，基底部121可以包括插穿部124，该插穿部124插穿至形成于作为静止部件的叶片环52的内周部52a的沿周向延伸的槽部521中的开口部522。轴向的肋123的尺寸L3可以为轴向的插穿部124的尺寸L4的0.3倍以下。

由此，能够在隔着肋123的轴向的两侧设置不存在构成可动密封部件120的部位的区域R。因此，能够以与该区域R相应的量来减小可动密封部件120的自重。根据一些实施方式所涉及的密封装置100，相对于基底部121的轴向的尺寸(尺寸L4)，肋123的厚度(尺寸L3)变得相对较小，因此上述区域R变得相对较大，可动密封部件120的自重变得相对较小。由此，在蒸汽涡轮1的启动/停止时，容易确保作为旋转部件的尖端护罩34与可动密封部件120之间的密封间隙即尖端护罩34与密封翅片122之间的间隙，蒸汽涡轮1在额定运行时，能够减少作为工作流体的蒸汽S的泄漏量。

(关于肋123的加固)

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，在切口部125所存在的区域中，与其他区域相比，肋123的高度(径向的尺寸)较低或者肋123不存在。因此，在切口部125所存在的周向位置上的基底部121与不存在切口部125的其他区域相比，容易以沿着在径向上延伸的假想面弯曲的方式变形。

因此，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，例如，可以具备限制部件160，该限制部件160为与可动密封部件120不同的部件，并限制切口部125所存在的周向位置上的基底部121的变形。

由此，通过限制部件160限制切口部125所存在的周向位置上的基底部121的变形，因此即使设置切口部125，也能够确保可动密封部件120的刚性。

另外，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，限制部件160可以是按压板133，该按压板133克服作为施力部件的弹簧131的施力而从径向外侧按压弹簧131。

由此，无需重新设置限制部件160作为与按压板133不同的部件，并且通过按压板133能够确保可动密封部件120的刚性。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，限制部件160可以通过结合部件固定于隔着切口部125的周向的一侧的基底部和另一侧的基底部121。在一些实施方式所涉及的密封装置100中，例如，如图4A、图4B、图4C、图9A、图9B及图9C所示，限制部件160隔着切口部125在周向的一侧和另一侧，分别隔着肋123在轴向的一侧和另一侧分别共计4处通过螺栓191固定于基底部121上。并且，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，例如，如图4A、图4B、图4C、图9A、图9B及图9C所示，限制部件160在设置有切口部125的周向位置的1处，通过螺栓191固定于基底部121上。

由此，能够将限制部件160稳定地固定于可动密封部件120上。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，限制部件160可以隔着肋123从轴向的一侧延伸至另一侧。

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，隔着肋123在轴向的一侧和另一侧存在限制部件160，从而能够通过相对简单的结构在轴向上实现均衡的加固。并且，在一些实施方式所涉及的密封装置100中，还能够稳定地加固可动密封部件120的周向刚性。

(关于限制部件160与肋123的结合)

在一些实施方式所涉及的密封装置100中，例如，如图4C及图9C中更清楚地表示那样，肋123可以包括隔着切口部125的周向的一侧的第一肋141和另一侧的第二肋142。限制部件160可以以后述的方式与第一肋141和第二肋142结合。

由此，由限制部件160限制第一肋141与第二肋142的相对移动，由此能够抑制切口部125所存在的周向位置上的基底部121的变形。由此，即使设置切口部125，也能够确保可动密封部件120的刚性。

(一实施方式所涉及的第一密封装置100A的情况)

在一实施方式所涉及的第一密封装置100A中，例如，如图4A、图4B、图4C、图5及图8所示，在第一肋141上可以设置有沿轴向贯穿第一肋141的第一贯穿孔143。在第二肋142上可以设置有沿轴向贯穿第二肋142的第二贯穿孔144。

在一实施方式所涉及的第一密封装置100A中，例如，如图4A、图4B、图4C及图8所示，在限制部件160上可以设置有沿轴向贯穿限制部件160的第三贯穿孔163及、在与第三贯穿孔163在周向上分离的位置沿轴向贯穿限制部件的第四贯穿孔164。

例如，如图4A及图4B所示，一实施方式所涉及的第一密封装置100A可以具备结合限制部件160与第一肋141及第二肋142的至少2个结合销193。结合销193中的至少一个可以***于第一贯穿孔143和第三贯穿孔163中，结合销193中的至少另一个可以***于第二贯穿孔144和第四贯穿孔164中。

另外，在图4C的分解图中，省略了结合销193的说明。

在一实施方式所涉及的第一密封装置100A中，利用通过结合销193来结合限制部件160与第一肋141及第二肋142这样的相对简单的结构，能够相对容易地确保可动密封部件120的刚性。

在一实施方式所涉及的第一密封装置100A中，在限制部件160上，可以隔着第一肋141在轴向的一侧和另一侧设置有第三贯穿孔163，并且隔着第二肋142在轴向的一侧和另一侧设置有第四贯穿孔164。即，限制部件160隔着第一肋141及第二肋142而存在于轴向的一侧和另一侧，也可以经由结合销193与隔着第一肋141及第二肋142的轴向的一侧和另一侧连接。

在一实施方式所涉及的第一密封装置100A中，隔着第一肋141及第二肋142在轴向的一侧和另一侧存在限制部件160，因此能够通过相对简单的结构在轴向上实现均衡的加固。并且，根据一实施方式所涉及的第一密封装置100A，还能够稳定地加固可动密封部件120的周向刚性。

(另一实施方式所涉及的第二密封装置100B的情况)

在另一实施方式所涉及的第二密封装置100B中，例如，如图9A、图9C、图10及图11所示，在第一肋141中可以形成有朝向径向内侧凹陷的第一凹部145。在另一实施方式所涉及的第二密封装置100B中，例如，如图9A、图9C、图10及图11所示，在第二肋142中可以形成有朝向径向内侧凹陷的第二凹部146。在另一实施方式所涉及的第二密封装置100B中，例如，如图9A、图9C及图11所示，限制部件160可以具有嵌合于第一凹部145的第一突部165和嵌合于第二凹部146的第二突部166。

由此，利用通过第一突部165与第一凹部145的嵌合及第二突部166与第二凹部146的嵌合来结合限制部件160与第一肋141及第二肋142这样的相对简单的结构，能够相对容易地确保可动密封部件120的刚性。

本发明并不限定于上述的实施方式，还包括对上述的实施方式加以变形的方式或适当组合这些方式而成的方式。

例如，在上述说明中，对将一些实施方式所涉及的密封装置100作为旋转机械的一例而应用于蒸汽涡轮1的情况进行了说明，但是一些实施方式所涉及的密封装置100例如也可以应用于燃气涡轮等其他旋转机械。

上述各实施方式中所记载的内容例如可以如下理解。

(1)本发明的至少一实施方式所涉及的密封装置100具备：作为密封部件的可动密封部件120，该可动密封部件120配置于作为旋转机械的蒸汽涡轮1的作为旋转部件的尖端护罩34与相对于作为旋转部件的尖端护罩34配置于旋转部件的径向外侧的作为静止部件的叶片环52之间，并密封旋转部件(尖端护罩34)与静止部件(叶片环52)之间；及作为施力部件的弹簧131，该弹簧131对密封部件(可动密封部件120)向径向外侧施力。密封部件(可动密封部件120)具有：基底部121，沿旋转部件的周向延伸；肋123，沿周向延伸并从基底部121朝向径向外侧突出；及密封翅片122，沿周向延伸并从基底部121朝向旋转部件的径向内侧突出。肋123具有在周向上的肋123的一端与另一端之间配置有施力部件(弹簧131)的切口部125。

根据上述(1)的结构，通过在密封部件(可动密封部件120)上设置上述肋123，能够确保密封部件(可动密封部件120)的刚性，并且能够抑制密封部件(可动密封部件120)的自重。由此，在旋转机械(蒸汽涡轮1)的启动及停止时，容易确保旋转部件(尖端护罩34)与密封部件(可动密封部件120)之间的密封间隙，并且在旋转机械(蒸汽涡轮1)运行时，能够减少作为工作流体的蒸汽S的泄漏量。

(2)在一些实施方式中，在上述(1)的结构中，从基底部121的径向内侧的面121a到肋123的径向外侧的端面123a的距离L1可以为从基底部121的径向内侧的面121a到基底部121的径向外侧的面121b的距离L2的3倍以上。

根据上述(2)的结构，能够在隔着肋123的轴向的两侧设置不存在构成密封部件(可动密封部件120)的部位的区域R。因此，能够以与该区域R相应的量来减小密封部件(可动密封部件120)的自重。根据上述(2)的结构，相对于基底部121的径向的厚度(距离L2)，肋123的径向的长度((距离L1)-(距离L2))变得相对较大，因此上述区域R变得相对较大，密封部件(可动密封部件120)的自重变得相对较小。由此，在旋转机械(蒸汽涡轮1)的启动及停止时，容易确保旋转部件(尖端护罩34)与密封部件(可动密封部件120)之间的密封间隙，并且在旋转机械(蒸汽涡轮1)运行时，能够减少工作流体(蒸汽S)的泄漏量。

(3)在一些实施方式中，在上述(1)或(2)的结构中，基底部121可以包括插穿部124，该插穿部124插穿至形成于静止部件(叶片环52)的内周部52a的沿周向延伸的槽部521中的开口部522。旋转部件的轴向的肋123的尺寸L3可以为轴向的插穿部124的尺寸L4的0.3倍以下。

根据上述(3)的结构，能够在隔着肋123的轴向的两侧设置不存在构成密封部件(可动密封部件120)的部位的区域R。因此，能够以与该区域R相应的量来减小密封部件(可动密封部件120)的自重。根据上述(3)的结构，相对于基底部121的轴向的尺寸(尺寸L4)，肋123的厚度(尺寸L3)变得相对较小，因此上述区域R变得相对较大，密封部件(可动密封部件120)的自重变得相对较小。由此，在旋转机械(蒸汽涡轮1)的启动及停止时，容易确保旋转部件(尖端护罩34)与密封部件(可动密封部件120)之间的密封间隙，并且在旋转机械(蒸汽涡轮1)运行时，能够减少工作流体(蒸汽S)的泄漏量。

(4)在一些实施方式中，在上述(1)至(3)中的任一结构中，可以具备限制部件160，该限制部件160为与密封部件(可动密封部件120)不同的部件，并限制切口部125所存在的周向位置上的基底部121的变形。

在切口部125所存在的区域中，与其他区域相比，肋123的高度较低或者肋123不存在。因此，在切口部125所存在的周向位置上的基底部121与不存在切口部125的其他区域相比，容易以沿着在径向上延伸的假想面弯曲的方式变形。

根据上述(4)的结构，通过限制部件160限制切口部125所存在的周向位置上的基底部121的变形，因此即使设置切口部125，也能够确保密封部件(可动密封部件120)的刚性。

(5)在一些实施方式中，在上述(4)的结构中，肋123可以包括隔着切口部125的周向的一侧的第一肋141和另一侧的第二肋142。限制部件160可以与第一肋141和第二肋142结合。

根据上述(5)的结构，由限制部件160限制第一肋141与第二肋142的相对移动，由此能够抑制切口部125所存在的周向位置上的基底部121的变形。由此，即使设置有切口部125，也能够确保密封部件(可动密封部件120)的刚性。

(6)在一些实施方式中，在上述(5)的结构中，在第一肋141上可以设置有沿旋转部件的轴向贯穿第一肋141的第一贯穿孔143。在第二肋142上可以设置有沿轴向贯穿第二肋142的第二贯穿孔144。在限制部件160上，可以设置有沿轴向贯穿限制部件160的第三贯穿孔163、及在与第三贯穿孔163在周向上分离的位置沿轴向贯穿限制部件160的第四贯穿孔164。密封装置100可以具备至少两个结合销193，所述至少两个结合销193结合限制部件160与第一肋141及第二肋142。结合销193中的至少一个可以***于第一贯穿孔143和第三贯穿孔163中，结合销193中的至少另一个可以***于第二贯穿孔144和第四贯穿孔164中。

根据上述(6)的结构，利用通过结合销193来结合限制部件160与第一肋141及第二肋142这样的相对简单的结构，能够相对容易地确保密封部件(可动密封部件120)的刚性。

(7)在一些实施方式中，在上述(6)的结构中，在限制部件160上，可以隔着第一肋141在轴向的一侧和另一侧设置有第三贯穿孔163，并且隔着第二肋142在轴向的一侧和另一侧设置有第四贯穿孔164。

根据上述(7)的结构，隔着第一肋141及第二肋142在轴向的一侧和另一侧存在限制部件160，因此能够通过相对简单的结构在轴向上实现均衡的加固。并且，根据上述(7)的结构，还能够稳定地加固密封部件(可动密封部件120)的周向刚性。

(8)在一些实施方式中，在上述(5)的结构中，在第一肋141中可以形成有朝向径向内侧凹陷的第一凹部145。在第二肋142中可以形成有朝向径向内侧凹陷的第二凹部146。限制部件160可以具有嵌合于第一凹部145的第一突部165和嵌合于第二凹部146的第二突部166。

根据上述(8)的结构，利用通过第一突部165与第一凹部145的嵌合及第二突部166与第二凹部146的嵌合来结合限制部件160与第一肋141及第二肋142这样的相对简单的结构，能够相对容易地确保密封部件(可动密封部件120)的刚性。

(9)在一些实施方式中，在上述(4)至(8)中的任一结构中，限制部件160可以通过结合部件(螺栓191)固定于隔着切口部125的周向的一侧的基底部和另一侧的基底部121。

根据上述(9)的结构，能够将限制部件160稳定地固定于密封部件(可动密封部件120)上。

(10)在一些实施方式中，在上述(4)至(9)中的任一结构中，限制部件160可以隔着肋123从旋转部件的轴向的一侧延伸至另一侧。

根据上述(10)的结构，隔着肋123在轴向的一侧和另一侧存在限制部件160，因此能够通过相对简单的结构在轴向上实现均衡的加固。并且，根据上述(10)的结构，还能够稳定地加固密封部件(可动密封部件120)的周向刚性。

(11)在一些实施方式中，在上述(4)至(10)中的任一结构中，限制部件160可以是按压板133，该按压板133克服施力部件(弹簧131)的施力而从径向外侧按压施力部件(弹簧131)。

根据上述(11)的结构，无需重新设置限制部件160作为与按压板133不同的部件，并且通过按压板133能够确保可动密封部件120的刚性。

(12)本发明的至少一实施方式所涉及的旋转机械具备：作为旋转部件的尖端护罩34、作为静止部件的叶片环52及上述(1)至(11)中任一结构的密封装置100。

根据上述(12)的结构，在旋转机械(蒸汽涡轮1)的启动及停止时，容易确保旋转部件(尖端护罩34)与密封部件(可动密封部件120)之间的密封间隙，并且在旋转机械(蒸汽涡轮1)运行时，能够减少工作流体(蒸汽S)的泄漏量。

符号说明

1-蒸汽涡轮，34-尖端护罩，52-叶片环，52a-内周部，100-密封装置，120-可动密封部件，121-基底部，121a-面，121b-面，122-密封翅片，123-肋，123a-端面，124-插穿部，125-切口部，131-弹簧，141-第一肋，142-第二肋，143-第一贯穿孔，144-第二贯穿孔，145-第一凹部，146-第二凹部，160-限制部件，163-第三贯穿孔，164-第四贯穿孔，165-第一突部，166-第二突部，191-螺栓，193-结合销，521-槽部，522-开口部。

Claims (12)

1.一种密封装置，其具备：

密封部件，配置于旋转机械的旋转部件与相对于所述旋转部件配置于所述旋转部件的径向外侧的静止部件之间，并密封所述旋转部件与所述静止部件之间；及

施力部件，对所述密封部件向所述径向外侧施力，

所述密封部件具有：

基底部，沿所述旋转部件的周向延伸；

肋，沿所述周向延伸并从所述基底部朝向所述径向外侧突出；及

密封翅片，沿所述周向延伸并从所述基底部朝向所述旋转部件的径向内侧突出，

所述肋具有在所述周向上的所述肋的一端与另一端之间配置有所述施力部件的切口部。

2.根据权利要求1所述的密封装置，其中，

从所述基底部的所述径向内侧的面到所述肋的所述径向外侧的端面的距离为从所述基底部的所述径向内侧的面到所述基底部的所述径向外侧的面的距离的3倍以上。

3.根据权利要求1或2所述的密封装置，其中，

所述基底部包括插穿部，所述插穿部插穿至形成于所述静止部件的内周部的沿所述周向延伸的槽部中的开口部，

所述旋转部件的轴向的所述肋的尺寸为所述轴向的所述插穿部的尺寸的0.3倍以下。

4.根据权利要求1或2所述的密封装置，其具备：

限制部件，与所述密封部件不同，并限制所述切口部所存在的周向位置上的所述基底部的变形。

5.根据权利要求4所述的密封装置，其中，

所述肋包括隔着所述切口部的所述周向的一侧的第一肋和另一侧的第二肋，

所述限制部件与所述第一肋和所述第二肋结合。

6.根据权利要求5所述的密封装置，其中，

在所述第一肋上设置有沿所述旋转部件的轴向贯穿所述第一肋的第一贯穿孔，

在所述第二肋上设置有沿所述轴向贯穿所述第二肋的第二贯穿孔，

在所述限制部件上设置有沿所述轴向贯穿所述限制部件的第三贯穿孔及、在与所述第三贯穿孔在所述周向上分离的位置沿所述轴向贯穿所述限制部件的第四贯穿孔，

所述密封装置具备：结合所述限制部件与所述第一肋及所述第二肋的至少2个结合销，

所述结合销中的至少一个***到所述第一贯穿孔和所述第三贯穿孔中，

所述结合销中的至少另一个***到所述第二贯穿孔和所述第四贯穿孔中。

7.根据权利要求6所述的密封装置，其中，

在所述限制部件上，隔着所述第一肋在所述轴向的一侧和另一侧设置有所述第三贯穿孔，并且隔着所述第二肋在所述轴向的一侧及另一侧设置有所述第四贯穿孔。

8.根据权利要求5所述的密封装置，其中，

在所述第一肋中形成有朝向所述径向内侧凹陷的第一凹部，

在所述第二肋中形成有朝向所述径向内侧凹陷的第二凹部，

所述限制部件具有嵌合于所述第一凹部的第一突部和嵌合于所述第二凹部的第二突部。

9.根据权利要求4所述的密封装置，其中，

所述限制部件通过结合部件固定于隔着所述切口部的所述周向的一侧的所述基底部和另一侧的所述基底部。

10.根据权利要求4所述的密封装置，其中，

所述限制部件隔着所述肋从所述旋转部件的轴向的一侧延伸至另一侧。

11.根据权利要求4所述的密封装置，其中，

所述限制部件是克服所述施力部件的施力而从所述径向外侧按压所述施力部件的按压板。

12.一种旋转机械，其具备：

所述旋转部件；

所述静止部件；及

权利要求1或2所述的密封装置。