JPS6316938Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6316938Y2 JPS6316938Y2 JP14936683U JP14936683U JPS6316938Y2 JP S6316938 Y2 JPS6316938 Y2 JP S6316938Y2 JP 14936683 U JP14936683 U JP 14936683U JP 14936683 U JP14936683 U JP 14936683U JP S6316938 Y2 JPS6316938 Y2 JP S6316938Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal
- rotating shaft
- fluid
- labyrinth seal
- rotating
- 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.)
- Expired
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 28
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、回転機械の回転軸に沿つての流体も
れを防ぐために用いられるラビリンスシール装置
に関し、特にその回転軸に与える励振力を低減さ
せたラビリンスシール装置に関する。
れを防ぐために用いられるラビリンスシール装置
に関し、特にその回転軸に与える励振力を低減さ
せたラビリンスシール装置に関する。
一般に、タービンやコンプレツサ等の回転機械
においては、ケーシング内部と外部との間あるい
は高圧部と低圧部との間の流体もれを防ぐために
ラビリンスシール装置が設けられている。
においては、ケーシング内部と外部との間あるい
は高圧部と低圧部との間の流体もれを防ぐために
ラビリンスシール装置が設けられている。
第1図はタービンの縦断面図であり、タービン
では高圧の流体(蒸気、ガス、水など)を入口管
1より供給され、ノズル2によつて上記高圧流体
の圧力の一部を速度に変え、動翼3に作用させ
る。これにより、その円板4および回転軸5は回
転させられて、動力が得られる。仕事をした流体
は出口管6より排出されるようになつており、回
転軸5はラジアル軸受7とスラスト軸受8で支持
されている。
では高圧の流体(蒸気、ガス、水など)を入口管
1より供給され、ノズル2によつて上記高圧流体
の圧力の一部を速度に変え、動翼3に作用させ
る。これにより、その円板4および回転軸5は回
転させられて、動力が得られる。仕事をした流体
は出口管6より排出されるようになつており、回
転軸5はラジアル軸受7とスラスト軸受8で支持
されている。
そして、ケーシング9の内部と外部との間
(A,B部)およびケーシング9内の高圧部10
と低圧部11との間(C部)で、回転軸5に沿つ
て流体がもれるのを防止するため、回転軸5の周
面とこれに近接するケーシング9の内周面との間
に、複数のシールフインからなるラビリンスシー
ルがそなえられている。
(A,B部)およびケーシング9内の高圧部10
と低圧部11との間(C部)で、回転軸5に沿つ
て流体がもれるのを防止するため、回転軸5の周
面とこれに近接するケーシング9の内周面との間
に、複数のシールフインからなるラビリンスシー
ルがそなえられている。
第2図はコンプレツサ(単段遠心コンプレツ
サ)の縦断面図であり、コンプレツサでは、低圧
の流体を吸込管12より吸込み羽根車13にて回
転軸5′からの動力により流体を圧縮し、吐出管
14よりその流体を昇圧して送り出すようになつ
ている。
サ)の縦断面図であり、コンプレツサでは、低圧
の流体を吸込管12より吸込み羽根車13にて回
転軸5′からの動力により流体を圧縮し、吐出管
14よりその流体を昇圧して送り出すようになつ
ている。
第2図において、第1図と同じ符号は同様の部
分を示している。そして、コンプレツサの場合に
も、回転軸5′の周面とこれに近接するケーシン
グ9′の内周面との間(A,B,C部)に、複数
のシールフインからなるラビリンスシールがそな
えられている。これらのラビリンスシールは、構
造が簡単でしかももれを止める性能が良いので、
上述のような高速回転機械で非常に良く使われて
いる。
分を示している。そして、コンプレツサの場合に
も、回転軸5′の周面とこれに近接するケーシン
グ9′の内周面との間(A,B,C部)に、複数
のシールフインからなるラビリンスシールがそな
えられている。これらのラビリンスシールは、構
造が簡単でしかももれを止める性能が良いので、
上述のような高速回転機械で非常に良く使われて
いる。
ところが、最近の回転機械の高出力化やコンパ
クト化に伴なつて、ラビリンスシールに起因する
流体的な作用により回転軸に振動が発生するとい
う問題が生じている。このシールの流体的な作用
については、現在世界中で研究が進められつつあ
るところであるが、ラビリンスシールにおけるも
れ流体がシールに対して速い速度で回転すると振
動を助長する力が発生することが今までにわかつ
ている。
クト化に伴なつて、ラビリンスシールに起因する
流体的な作用により回転軸に振動が発生するとい
う問題が生じている。このシールの流体的な作用
については、現在世界中で研究が進められつつあ
るところであるが、ラビリンスシールにおけるも
れ流体がシールに対して速い速度で回転すると振
動を助長する力が発生することが今までにわかつ
ている。
すなわち、ラビリンスシールの入口部での流体
の周速が大きい場合第3図(第1図の−矢視
図)に示すように、ラビリンスシールの各部にお
けるもれ流体の流速は、シールフイン19a〜1
9dを通過するに従つてその速度が減少し、a→
b→c→dのように変化する。そして、それらの
周速成分が低下した分だけ、回転軸の回転を加速
するような力が働き、この作用が副次的に回転軸
に対する励振力となつて振動安定性を悪化させる
のである。
の周速が大きい場合第3図(第1図の−矢視
図)に示すように、ラビリンスシールの各部にお
けるもれ流体の流速は、シールフイン19a〜1
9dを通過するに従つてその速度が減少し、a→
b→c→dのように変化する。そして、それらの
周速成分が低下した分だけ、回転軸の回転を加速
するような力が働き、この作用が副次的に回転軸
に対する励振力となつて振動安定性を悪化させる
のである。
従来、このような作用を防止するのに有効な対
策として第4図(第1図C部に設けた例)に示す
様なシール入口付近にバツフル15を設けたバツ
フル方式が古くから提案され、使用されている。
しかしながら、このバツフル方式は、上記の励振
力を低減するのに有効であるが、バツフル15の
強度や、シール入口付近でのうずの発生などの不
具合の可能性があり、設計にはかなりの工夫を要
するという問題点がある。
策として第4図(第1図C部に設けた例)に示す
様なシール入口付近にバツフル15を設けたバツ
フル方式が古くから提案され、使用されている。
しかしながら、このバツフル方式は、上記の励振
力を低減するのに有効であるが、バツフル15の
強度や、シール入口付近でのうずの発生などの不
具合の可能性があり、設計にはかなりの工夫を要
するという問題点がある。
本考案は、このような実情に鑑み、それ流体の
周速成分を減少させることによつて、回転軸に生
じる振動を低減し、しかも構造が単純で信頼性の
高い回転機械用ラビリンスシール装置を提供する
ことを目的とする。
周速成分を減少させることによつて、回転軸に生
じる振動を低減し、しかも構造が単純で信頼性の
高い回転機械用ラビリンスシール装置を提供する
ことを目的とする。
このため、本考案の回転機械用ラビリンスシー
ル装置は、回転機械の回転軸に沿う高圧部から低
圧部への流体もれを防止すべく、同回転軸の周面
とこれに近接する静止部との間に、複数のシール
フインからなるラビリンスシールをそなえ、同ラ
ビリンスシールの隣接するシールフインの相互間
におけるシール室内へ上記高圧部から導かれた流
体を噴出するノズル孔が、上記静止部に設けられ
て、同ノズル孔の噴出方向が上記回転軸の回転方
向と逆向きに形成されていることを特徴としてい
る。
ル装置は、回転機械の回転軸に沿う高圧部から低
圧部への流体もれを防止すべく、同回転軸の周面
とこれに近接する静止部との間に、複数のシール
フインからなるラビリンスシールをそなえ、同ラ
ビリンスシールの隣接するシールフインの相互間
におけるシール室内へ上記高圧部から導かれた流
体を噴出するノズル孔が、上記静止部に設けられ
て、同ノズル孔の噴出方向が上記回転軸の回転方
向と逆向きに形成されていることを特徴としてい
る。
以下図面により、本考案の一実施例としての回
転機械用ラビリンスシール装置について説明する
と、第5図は第1図に示したタービンの円板とケ
ーシングとの間(C部)に用いられた上記装置を
示す縦断面図、第6図は第5図の−矢視図、
第7図は第5図の−矢視図、第8図はもれ流
体の周方向速度成分と励振力との関係を示すグラ
フである。
転機械用ラビリンスシール装置について説明する
と、第5図は第1図に示したタービンの円板とケ
ーシングとの間(C部)に用いられた上記装置を
示す縦断面図、第6図は第5図の−矢視図、
第7図は第5図の−矢視図、第8図はもれ流
体の周方向速度成分と励振力との関係を示すグラ
フである。
上記タービンの回転軸に沿つて、高圧部10か
ら低圧部11へ流体がもれるのを防止すべく、静
止部(シール天井17)とこれに近接するシユラ
ウド16の周面との間に、4枚のシールフイン1
9a〜19dからなるラビリンスシールがそなえ
られている。
ら低圧部11へ流体がもれるのを防止すべく、静
止部(シール天井17)とこれに近接するシユラ
ウド16の周面との間に、4枚のシールフイン1
9a〜19dからなるラビリンスシールがそなえ
られている。
そして、このラビリンスシールのシールフイン
19aとシールフイン19bとの相互間における
第1シール室20へ、高圧部10から導かれた流
体を噴出するノズル孔18が、シール天井17に
設けられており、ノズル孔18の噴出方向は、第
6図に示すように、回転軸の回転方向と逆向きに
形成されている。
19aとシールフイン19bとの相互間における
第1シール室20へ、高圧部10から導かれた流
体を噴出するノズル孔18が、シール天井17に
設けられており、ノズル孔18の噴出方向は、第
6図に示すように、回転軸の回転方向と逆向きに
形成されている。
上述の構成により、高圧部10よりノズル孔1
8を通じて第1シール室20へ導かれた流体は、
回転軸の回転方向と逆向きの周速成分xを持つた
め、シールフイン19aとシユラウド16の周面
とのすきまよりもれた流体の速度bの周速成分を
低減あるいは逆向きにするので第1シール室20
内の流体の速度b′の周速成分は従来よりも大幅に
減少される。
8を通じて第1シール室20へ導かれた流体は、
回転軸の回転方向と逆向きの周速成分xを持つた
め、シールフイン19aとシユラウド16の周面
とのすきまよりもれた流体の速度bの周速成分を
低減あるいは逆向きにするので第1シール室20
内の流体の速度b′の周速成分は従来よりも大幅に
減少される。
そして、それ流体の周速成分は、シールフイン
19b,19cを通過するに従つてb′→c′→d′と
変化するが、この変化は従来の場合よりも非常に
小さいので、それによつて生じる励振力は著しく
小さなものとなり振動安定性が向上するのであ
る。
19b,19cを通過するに従つてb′→c′→d′と
変化するが、この変化は従来の場合よりも非常に
小さいので、それによつて生じる励振力は著しく
小さなものとなり振動安定性が向上するのであ
る。
さらに、第8図に示すように、第1シール室2
0内の流体の速度b′の周速成分を回転軸の回転方
向と逆向きにすれば振動を減衰させるような力が
生じるようにすることも可能である。
0内の流体の速度b′の周速成分を回転軸の回転方
向と逆向きにすれば振動を減衰させるような力が
生じるようにすることも可能である。
以上詳述したように、本考案の回転機械用ラビ
リンスシール装置によれば回転機械の回転軸に沿
う高圧部から低圧部への流体もれを防止すべく、
同回転軸の周面とこれに近接する静止部との間
に、複数のシールフインからなるラビリンスシー
ルをそなえ、同ラビリンスシールの隣接するシー
ルフインの相互間におけるシール室内へ上記高圧
部から導かれた流体を噴出するノズル孔が、上記
静止部に設けられて、同ノズル孔の噴出方向が上
記回転軸の回転方向と逆向きに形成されるという
ようにバツフル等の新しい部品を用いることな
く、極めて簡素な構成なのでその信頼性は高く、
また、第1シール室内の流体の周速成分を大幅に
低減できるため、上記回転機械の回転軸に生じる
励振力は低下させられて、振動に対する安定性が
向上する効果が得られる。
リンスシール装置によれば回転機械の回転軸に沿
う高圧部から低圧部への流体もれを防止すべく、
同回転軸の周面とこれに近接する静止部との間
に、複数のシールフインからなるラビリンスシー
ルをそなえ、同ラビリンスシールの隣接するシー
ルフインの相互間におけるシール室内へ上記高圧
部から導かれた流体を噴出するノズル孔が、上記
静止部に設けられて、同ノズル孔の噴出方向が上
記回転軸の回転方向と逆向きに形成されるという
ようにバツフル等の新しい部品を用いることな
く、極めて簡素な構成なのでその信頼性は高く、
また、第1シール室内の流体の周速成分を大幅に
低減できるため、上記回転機械の回転軸に生じる
励振力は低下させられて、振動に対する安定性が
向上する効果が得られる。
第1図はタービンおよび同タービンにおけるラ
ビリンスシールの使用例を示す縦断面図、第2図
はコンプレツサおよび同コンプレツサにおけるラ
ビリンスシールの使用例を示す縦断面図、第3図
は第1図の−矢視図、第4図は第1図のC部
にバツフルを設けた従来例を示す断面図で、第5
〜8図は第1図に示したタービンのC部に用いら
れた本考案の一実施例としての回転機械用ラビリ
ンスシール装置を示すもので、第5図はその縦断
面図、第6図は第5図の−矢視図、第7図は
第5図の−矢視図、第8図はもれ流体の周方
向速度成分と励振力との関係を示すグラフであ
る。 3……動翼、4……円板、10……高圧部、1
1……低圧部、16……シユラウド、17……シ
ール天井、18……ノズル孔、19a,19b,
19c,19d……シールフイン、20……第1
シール室。
ビリンスシールの使用例を示す縦断面図、第2図
はコンプレツサおよび同コンプレツサにおけるラ
ビリンスシールの使用例を示す縦断面図、第3図
は第1図の−矢視図、第4図は第1図のC部
にバツフルを設けた従来例を示す断面図で、第5
〜8図は第1図に示したタービンのC部に用いら
れた本考案の一実施例としての回転機械用ラビリ
ンスシール装置を示すもので、第5図はその縦断
面図、第6図は第5図の−矢視図、第7図は
第5図の−矢視図、第8図はもれ流体の周方
向速度成分と励振力との関係を示すグラフであ
る。 3……動翼、4……円板、10……高圧部、1
1……低圧部、16……シユラウド、17……シ
ール天井、18……ノズル孔、19a,19b,
19c,19d……シールフイン、20……第1
シール室。
Claims (1)
- 回転機械の回転軸に沿う高圧部から低圧部への
流体もれを防止すべく、同回転軸の周面とこれに
近接する静止部との間に、複数のシールフインか
らなるラビリンスシールをそなえ、同ラビリンス
シールの隣接するシールフインの相互間における
シール室内へ上記高圧部から導かれた流体を噴出
するノズル孔が、上記静止部に設けられて、同ノ
ズル孔の噴出方向が上記回転軸の回転方向と逆向
きに形成されていることを特徴とする、回転機械
用ラビリンスシール装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14936683U JPS6056863U (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 回転機械用ラビリンスシ−ル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14936683U JPS6056863U (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 回転機械用ラビリンスシ−ル装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6056863U JPS6056863U (ja) | 1985-04-20 |
JPS6316938Y2 true JPS6316938Y2 (ja) | 1988-05-13 |
Family
ID=30331589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14936683U Granted JPS6056863U (ja) | 1983-09-27 | 1983-09-27 | 回転機械用ラビリンスシ−ル装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6056863U (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5865798B2 (ja) | 2012-07-20 | 2016-02-17 | 株式会社東芝 | タービンのシール装置および火力発電システム |
JP6916755B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2021-08-11 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械 |
-
1983
- 1983-09-27 JP JP14936683U patent/JPS6056863U/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6056863U (ja) | 1985-04-20 |
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