JPS6098268A - 軸流回転機械の軸封装置 - Google Patents
軸流回転機械の軸封装置Info
- Publication number
- JPS6098268A JPS6098268A JP20575983A JP20575983A JPS6098268A JP S6098268 A JPS6098268 A JP S6098268A JP 20575983 A JP20575983 A JP 20575983A JP 20575983 A JP20575983 A JP 20575983A JP S6098268 A JPS6098268 A JP S6098268A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- backing
- tooth
- shape
- revolution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- F16J15/445—Free-space packings with means for adjusting the clearance
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2251/00—Material properties
- F05C2251/08—Shape memory
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は蒸気およびガスタービンのシール部分に設けら
れる２ビリンスおよびダイヤ７シムパツキングなどを採
用した軸６ｉＬ回転儀械の軸封装置に関する。
れる２ビリンスおよびダイヤ７シムパツキングなどを採
用した軸６ｉＬ回転儀械の軸封装置に関する。
〔発り１の技術的背景とその問題点〕
蒸気タービンの振動問題は、入力元−所の運転ならびに
保守上の大きな比重を占めているが、近年蒸気タービン
の大谷量化に伴なう軸受間の距離。
保守上の大きな比重を占めているが、近年蒸気タービン
の大谷量化に伴なう軸受間の距離。
ロータ型皿および車室数などの増加のため、一層複雑化
する順向にある。この振動間」に関し、時に蒸気タービ
ンの運転上発生する可能性のある単室の上下半部の温度
差は、車室の猫背または逆猫背変形と呼ばれる変形を生
じ、この結果としてバッキング位置も垂直方向に夏位し
、このために回転軸とバッキングが接触して振＠を起こ
し、ロータ（二悪影曽を与え′Ｃいた。
する順向にある。この振動間」に関し、時に蒸気タービ
ンの運転上発生する可能性のある単室の上下半部の温度
差は、車室の猫背または逆猫背変形と呼ばれる変形を生
じ、この結果としてバッキング位置も垂直方向に夏位し
、このために回転軸とバッキングが接触して振＠を起こ
し、ロータ（二悪影曽を与え′Ｃいた。
ｒなわち、蒸気タービンの軸封−、Ａ置は、第１図およ
び第２図に示すようにロータ１の外周には。
び第２図に示すようにロータ１の外周には。
バッキング２がシャフトバッキングケース４ｔｂるいは
ダイヤフラム５（＝取りつけられ、かつこのバッキング
２は、ロータ１の円周方向に複数個に分割さＩしてこ７
′Ｌを包囲し−Ｃいる構成（ニなっている。
ダイヤフラム５（＝取りつけられ、かつこのバッキング
２は、ロータ１の円周方向に複数個に分割さＩしてこ７
′Ｌを包囲し−Ｃいる構成（ニなっている。
このような諏気タービンの軸封装置において、車室の猫
背まＩこは逆猫背変形に起因する振動対策として、垂１
亘方向間間隙が水平方間間隙よりも大きな２ビリンスパ
ツキ／を用いることが、たとえば特公昭５４−１５９８
５号公報に述べらスして周知になっている。この特公昭
５４−１５９８５号公報（二おいて、第３図１＝示すよ
うにバッキング２は、ロータ１の中心点０よυ上下に偏
心ｍｘｓ、心あるいは下１＋４１に調心ｉＸｔだけ偏心
させて夫々円弧Ｒを画き、パツキングー先３がロータ１
（二対して円状（＝なるよう配置され、上下１５μ分の
間隙Ｖ、 、 Ｖ、は、左右部分の間隙Ｈ１、Ｈ２よシ
ロータ１に対して＃１ぼ１．３〜３．４倍の広い間隙を
有している。
背まＩこは逆猫背変形に起因する振動対策として、垂１
亘方向間間隙が水平方間間隙よりも大きな２ビリンスパ
ツキ／を用いることが、たとえば特公昭５４−１５９８
５号公報に述べらスして周知になっている。この特公昭
５４−１５９８５号公報（二おいて、第３図１＝示すよ
うにバッキング２は、ロータ１の中心点０よυ上下に偏
心ｍｘｓ、心あるいは下１＋４１に調心ｉＸｔだけ偏心
させて夫々円弧Ｒを画き、パツキングー先３がロータ１
（二対して円状（＝なるよう配置され、上下１５μ分の
間隙Ｖ、 、 Ｖ、は、左右部分の間隙Ｈ１、Ｈ２よシ
ロータ１に対して＃１ぼ１．３〜３．４倍の広い間隙を
有している。
偏心址Ｘ、、Ｘ２は、０．１５間〜１．８４ぐらいがよ
くタービンの８頑、容虐、運転条件などによって適宜選
定さＪ’Ｌるもの′Ｃ必る。すなわち、バッキング２の
内径を回転軸の上下方向に対し、楕円状にしたので、ケ
ーシングが上下に猫背に変形しても回転軸とバッキング
が接触することを防止できるととも（二、両者間からの
漏洩蒸気量を最小に保持でき、タービン効率の低下を防
止することが可能にしにと述べている。
くタービンの８頑、容虐、運転条件などによって適宜選
定さＪ’Ｌるもの′Ｃ必る。すなわち、バッキング２の
内径を回転軸の上下方向に対し、楕円状にしたので、ケ
ーシングが上下に猫背に変形しても回転軸とバッキング
が接触することを防止できるととも（二、両者間からの
漏洩蒸気量を最小に保持でき、タービン効率の低下を防
止することが可能にしにと述べている。
しかし、ケーシングの猫背または逆猫背変形は、タービ
ンの起鯛、停止あるいは急激な負荷変化などの：＋Ｉ！
ｉ１度的な状態のもとでのみまオ℃に発生し、しかもそ
の変形は永続的なものでなく、時間ととも（二元の形状
に復帰するものである。したがって、従来技術（二おけ
るように過度的な最悪の状態を想定して、上下部分を右
左都よりも広い間隙に設定しておくことは、タービンの
定常４転中にその広い間？Ｉ！部分から作動流体である
蒸気またはガスがむだ（二漏洩してしまうことにより、
省エネルギー時代の高効率蒸気およびガスタービンに対
しては効率の１氏下の原因となるという欠点があった。
ンの起鯛、停止あるいは急激な負荷変化などの：＋Ｉ！
ｉ１度的な状態のもとでのみまオ℃に発生し、しかもそ
の変形は永続的なものでなく、時間ととも（二元の形状
に復帰するものである。したがって、従来技術（二おけ
るように過度的な最悪の状態を想定して、上下部分を右
左都よりも広い間隙に設定しておくことは、タービンの
定常４転中にその広い間？Ｉ！部分から作動流体である
蒸気またはガスがむだ（二漏洩してしまうことにより、
省エネルギー時代の高効率蒸気およびガスタービンに対
しては効率の１氏下の原因となるという欠点があった。
〔発１男の目的）
本発明の目的は、回転軸とラビリンスおよびダイイノ２
ムパツキングの歯先との間隙ト必要１欧小限として軸封
幼果を高め、車室の変形（二起因する績−間ｊ、ｒ生じ
ない閥効率蒸気およびガスタービン（二層いりＡする軸
流回転機械の軸封装置と提供するにらる。
ムパツキングの歯先との間隙ト必要１欧小限として軸封
幼果を高め、車室の変形（二起因する績−間ｊ、ｒ生じ
ない閥効率蒸気およびガスタービン（二層いりＡする軸
流回転機械の軸封装置と提供するにらる。
本発明による細流回転機械の軸封装置は、バッキングの
膚全形状躬憶は金としたこと金特畝とし、特（二ｄ１．
数閏（二分割されたバッキングのうち回転軸の上方しよ
び下方の肉１１１１１ ’ｌ：たは上方あるいは下方の
片１ｔｌｌｌｌ＝位置するバッキングの歯を形状記憶合
金としたことを特徴とするものである。
膚全形状躬憶は金としたこと金特畝とし、特（二ｄ１．
数閏（二分割されたバッキングのうち回転軸の上方しよ
び下方の肉１１１１１ ’ｌ：たは上方あるいは下方の
片１ｔｌｌｌｌ＝位置するバッキングの歯を形状記憶合
金としたことを特徴とするものである。
〔発明の実施例）
以下不発明を第４図に示す＝実施例について説明する。
第４図（二おいて、円周方向に複数個に分割されたバッ
キングリング２のうち、回転軸１の上方および下方の両
側または上方あるいは下方の片開に位置するバンキング
２の＠ ａ／を例えばＴｉ −Ｎｉ合金よシなる形状記
憶合金を細片に分割して構成し、残シのバッキングリン
グ２の歯３は、従来の材料ご構成し、回転軸１とバッキ
ング２の！１３゜３′の半径方向間隙は、据付時に全周
均一にしだ軸封装置にある。
キングリング２のうち、回転軸１の上方および下方の両
側または上方あるいは下方の片開に位置するバンキング
２の＠ ａ／を例えばＴｉ −Ｎｉ合金よシなる形状記
憶合金を細片に分割して構成し、残シのバッキングリン
グ２の歯３は、従来の材料ご構成し、回転軸１とバッキ
ング２の！１３゜３′の半径方向間隙は、据付時に全周
均一にしだ軸封装置にある。
バッキング２の１）ｌｉ ３’に使用する形状記憶合金
は、マルテンダ°イト変態点よシ高い一度で記１腫させ
た形状を覚え′Ｃいて、マルテンサイトの状態（おおよ
そ気温）で変形を与えても変態点以上の温度に再加熱す
ると、元の形状に榎元する性質（これを逆変趨という）
がろシ、多くの場曾形状回復に伴ない大きな力を発生Ｔ
ることが知られている。
は、マルテンダ°イト変態点よシ高い一度で記１腫させ
た形状を覚え′Ｃいて、マルテンサイトの状態（おおよ
そ気温）で変形を与えても変態点以上の温度に再加熱す
ると、元の形状に榎元する性質（これを逆変趨という）
がろシ、多くの場曾形状回復に伴ない大きな力を発生Ｔ
ることが知られている。
さて、菌３′は素材の段階で第５図ａに示すように平板
の端部を曲げた形状に形成され、これを記１させておく
。これをマルテンサイトの状態で再び平板形状に戻し、
第５図す、ｃのようにバッキングリング２（二植込んで
歯先を形成する。歯３′は細片状に分割して形成するが
、これは元の形状に復元しやすいように考慮しているた
めでちゃ１分割数は歯３′の曲率半径によって決められ
るものである。さらに歯３′は蒸気の人口側に曲がるよ
うにしておく。そして回転ｌ１４１１１とバッキング歯
３′とが接触あるいは歯３′が逆変態点温度以上になる
と、歯３′は第６図に示すように元の形状（二榎帰し、
丙３′と回転軸ｌとの間隙が広くなって接触することは
なくなる。
の端部を曲げた形状に形成され、これを記１させておく
。これをマルテンサイトの状態で再び平板形状に戻し、
第５図す、ｃのようにバッキングリング２（二植込んで
歯先を形成する。歯３′は細片状に分割して形成するが
、これは元の形状に復元しやすいように考慮しているた
めでちゃ１分割数は歯３′の曲率半径によって決められ
るものである。さらに歯３′は蒸気の人口側に曲がるよ
うにしておく。そして回転ｌ１４１１１とバッキング歯
３′とが接触あるいは歯３′が逆変態点温度以上になる
と、歯３′は第６図に示すように元の形状（二榎帰し、
丙３′と回転軸ｌとの間隙が広くなって接触することは
なくなる。
歯３′の一丸を逆変態点温度以上（二するためのひとつ
の方法としては、回転ＩＩＩＩｌ］１と歯３′金接危さ
せることがある。接触させた場合の摩擦熱による温度上
昇は急激なものであシ、このため歯３′の逆変應も直ち
に起こり、このＪｄＪ独が長時間就くことはなく、接触
（＝もとすくタービン運転の振αｂに対しては問題はな
い。他の方法は、爾３′の逆変態点温度を作励へ不髄度
以１・′に調整しておくことである。
の方法としては、回転ＩＩＩＩｌ］１と歯３′金接危さ
せることがある。接触させた場合の摩擦熱による温度上
昇は急激なものであシ、このため歯３′の逆変應も直ち
に起こり、このＪｄＪ独が長時間就くことはなく、接触
（＝もとすくタービン運転の振αｂに対しては問題はな
い。他の方法は、爾３′の逆変態点温度を作励へ不髄度
以１・′に調整しておくことである。
この場合は、タービンを運転すれば必ず圃３′の通変悪
が起り、回転軸１とバッキング歯３′とは必ず所定の間
隙となることはいうまでもない。
が起り、回転軸１とバッキング歯３′とは必ず所定の間
隙となることはいうまでもない。
第７図（二本発明の軸封装置の回転ｍＡ １とバッキン
グ１１１１３，３’の間隙図を示している。形状記憶合
金で形成されたバッキング歯３′は、逆ＫＪＩ：よシ元
の形状に戻るため、回転軸中心０を中心とした半径Ｒ２
の円弧を形成する。第８図は本発明の実施例を実扉で、
特公昭５４−１５９８５号公報に述べられている従来技
術によるバッキング歯と回転軸の間隙図を破線で重ね合
わせて示している。水平間隙Ｈと垂直間隙■は両者同じ
である。第８図から明らかなように、本発明によるもの
は従来技術によるものに対し、ａｓの面積はわずかに大
きいが、ｂＪの面積はずっと小さくなっており、全体を
見ると本発明の方が間隙面積は小さくなっておシ、改良
されていることがわかる。
グ１１１１３，３’の間隙図を示している。形状記憶合
金で形成されたバッキング歯３′は、逆ＫＪＩ：よシ元
の形状に戻るため、回転軸中心０を中心とした半径Ｒ２
の円弧を形成する。第８図は本発明の実施例を実扉で、
特公昭５４−１５９８５号公報に述べられている従来技
術によるバッキング歯と回転軸の間隙図を破線で重ね合
わせて示している。水平間隙Ｈと垂直間隙■は両者同じ
である。第８図から明らかなように、本発明によるもの
は従来技術によるものに対し、ａｓの面積はわずかに大
きいが、ｂＪの面積はずっと小さくなっており、全体を
見ると本発明の方が間隙面積は小さくなっておシ、改良
されていることがわかる。
また第３図に示す従来の方法では、バッキングの歯の内
径加工は、中心位置を偏心させて行なわなくてはならな
いという困難さがあった。これに対し本発明の場合は、
回転軸の中心０を中心にして回転切削加工を行なうだけ
であるので、バッキングの歯の加工が者しく容易である
。
径加工は、中心位置を偏心させて行なわなくてはならな
いという困難さがあった。これに対し本発明の場合は、
回転軸の中心０を中心にして回転切削加工を行なうだけ
であるので、バッキングの歯の加工が者しく容易である
。
以上の本発明の実施例によれば、バッキング歯明と従来
の回転軸とバッキング歯先の関係を重ねて示す説明図で
ある。
の回転軸とバッキング歯先の関係を重ねて示す説明図で
ある。
１・・・ロータ ２・・・バッキング
３．３′・・・バッキング歯先
４・・・シャフトバッキングケース
５・・・ダイヤフラム
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 回転軸を非接触状態に包囲するバッキングの歯
を形状記ｔＩ！合金としたことを特徴とする軸流回転機
械の軸封装置。 １２） 回転軸を非接触状態に包囲するようにその円周
方向に複数個（二区分してバッキングを設け、このｆＪ
数個のバッキングのうち回転軸の上方および下方の両１
Ｉｌｌｌまたは上方あるいは下方の片側に位置するバッ
キングの歯を形状記憶合金としたことを特徴とする特Ｉ
ｆ！ｆ請求の範囲第１項記載の一流回転機械の軸封装置
。 （３） バッキング爾（二使用する形状記憶合金は複数
個に分割した細片状に形成したことを特徴とする特許請
求の範囲第１項および第２項の一流回転機械の佃封装ｄ
０ （４）形状ｉ己１麓曾金はマルテンサイト変態点よシ高
い直度Ｃ端部を曲げた形状に＾己憶させ、これをマルテ
ンサイトの状態で再び平板形状に戻してバッキングリン
グに植込んで構成したことを特徴とする特許請求の範囲
第２項および第３ＪＡ記載の軸流回転機械の軸封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20575983A JPS6098268A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 軸流回転機械の軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20575983A JPS6098268A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 軸流回転機械の軸封装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6098268A true JPS6098268A (ja) | 1985-06-01 |
Family
ID=16512190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20575983A Pending JPS6098268A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 軸流回転機械の軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6098268A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02173302A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-07-04 | Fuji Electric Co Ltd | 地熱蒸気タービン静翼の翼端部シールフィン構造 |
| JP2001200937A (ja) * | 2000-01-17 | 2001-07-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転機械のアクティブシール |
| JP2001289328A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-19 | Senshin Zairyo Riyo Gas Generator Kenkyusho:Kk | シール装置 |
| JP2006132635A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Toshiba Corp | 軸シール |
| EP1914388A1 (de) * | 2006-10-20 | 2008-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Dichtelement zur Abdichtung eines Leckagespalts zwischen einem Rotor und einem Stator einer thermischen Strömungsmaschine. |
| CN102322529A (zh) * | 2010-05-11 | 2012-01-18 | 通用电气公司 | 弯曲迷宫密封 |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP20575983A patent/JPS6098268A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02173302A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-07-04 | Fuji Electric Co Ltd | 地熱蒸気タービン静翼の翼端部シールフィン構造 |
| JP2001200937A (ja) * | 2000-01-17 | 2001-07-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転機械のアクティブシール |
| JP2001289328A (ja) * | 2000-04-10 | 2001-10-19 | Senshin Zairyo Riyo Gas Generator Kenkyusho:Kk | シール装置 |
| JP2006132635A (ja) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Toshiba Corp | 軸シール |
| JP4643228B2 (ja) * | 2004-11-04 | 2011-03-02 | 株式会社東芝 | 軸シール |
| EP1914388A1 (de) * | 2006-10-20 | 2008-04-23 | Siemens Aktiengesellschaft | Dichtelement zur Abdichtung eines Leckagespalts zwischen einem Rotor und einem Stator einer thermischen Strömungsmaschine. |
| CN102322529A (zh) * | 2010-05-11 | 2012-01-18 | 通用电气公司 | 弯曲迷宫密封 |
| EP2386724A3 (en) * | 2010-05-11 | 2013-12-18 | General Electric Company | Rotary machine with a labyrinth seal with curved teeth |
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