轴封装置及旋转机械的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种密封转子与定子之间的环状空间并将该环状空间分为低压侧区域与高压侧区域的轴封装置及旋转机械。
[0002]本申请主张基于2013年2月22日于日本申请的日本专利申请2013-033202号的优先权，并将其内容援用于此。
【背景技术】
[0003]为了减少从高压侧流向低压侧的工作流体的泄漏量，在燃气轮机、汽轮机等旋转机械中的转子周围设置有轴封装置。作为该轴封装置的一例，已知有例如以下专利文献I中记载的轴封装置。
[0004]图9中示出现有的轴封装置110的概略结构图。该轴封装置110具备支承于定子内周面的壳体109和在该壳体109内沿周向配置的密封体112。
[0005]密封体112构成为使多个薄板密封片120的各自的厚度方向(图9的纸面方向)朝向转子(旋转轴6)的周向，并相互隔着微小間隙而进行层叠。各薄板密封片120以转子的径向内侧的端部(前端)位于比其径向外侧的端部(后端)更靠转子的旋转方向前侧的位置的方式倾斜配置，后端经由钎焊部24相互连结，并且前端设为自由端。
[0006]构成密封体112的薄板密封片120为在转子的轴线方向上具有规定宽度尺寸的平板状的部件。密封体112呈具有头部120d的T字形状，壳体109具有与此对应的T字形状的内部空间109a。
[0007]在大致如此构成的轴封装置110中，转子静止时薄板密封片120的前端与转子接触。并且，若转子进行旋转，则由于通过转子的旋转而产生的动压效果，薄板密封片120前端从转子的外周上浮而成为与转子不接触的状态。因此，该轴封装置110中，薄板密封片120的磨损得到抑制，密封寿命变长。
[0008]以往技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本专利第3616016号公报
[0011]专利文献2:日本专利公表2008-509369号公报
[0012]发明的概要
[0013]发明要解决的技术课题
[0014]但是，上述以往的轴封装置110适用于转子与定子之间的相对偏心量较大的部位时，换言之，转子的旋转中心从设计上的旋转中心偏离时，在周向上的薄板密封片120的压紧力产生差异。
[0015]S卩，转子相对于定子偏心，且在一部分转子与定子之间的间隔变小并产生过大的压紧力，另一方面转子与定子之间的间隔变大且压紧力变得过小。由此，在产生过大的压紧力的部位中，如图10所示，薄板密封片120的刚性増加而上浮特性降低，且有产生磨损的可能性。并且，如图11所示，在压紧力过小的位置间隙G1、G2増大且泄漏増加。
[0016]专利文献2中记载有通过在密封体的端边实施倒角加工，即使在转子偏心时也能够抑制上浮特性的变化的轴封装置。
[0017]然而，专利文献2中记载的轴封装置中由于密封体112与壳体109之间的间隙并未被规定，因此存在上浮特性调整困难的问题。
[0018]该发明的目的在于提供一种即使在转子与定子之间的相对偏心量变大时，也能够抑制构成轴封装置的薄板密封片的磨损，并且能够减少从高压侧向低压侧的泄漏的轴封装置。
[0019]用于解决技术课题的手段
[0020]根据本发明的第I方式提供一种轴封装置，其将转子与定子之间的空间分为高压侧与低压侧，其中，该轴封装置具备:密封体，沿所述转子的周向层叠多个从所述定子朝向转子侧延伸的薄板密封片而成；及壳体，其具有第I对置面及第2对置面，所述第I对置面固定于所述定子且将所述密封体保持为从径向外侧包围，并且与所述密封体的高压侧端边相对置，所述第2对置面与所述密封体的低压侧端边相对置，所述密封体与第I对置面之间的高压侧间隙被设为比所述密封体与所述第2对置面之间的低压侧间隙小，且在所述密封体的各薄板密封片的低压侧端边形成有随着朝向前端即所述转子侧而逐渐向高压侧倾斜的倾斜部。
[0021]根据上述结构，压紧量越大则薄板密封片的上浮力变得越大，并能够防止薄板密封片磨损。并且，若压紧量较小则薄板密封片的上浮力变小，因此能够减少泄漏。
[0022]并且，将高压侧间隙设定为小于低压侧间隙，由此，容易控制由通过低压侧端边的倾斜部变化的低压侧间隙引起的薄板密封片之间的压力。
[0023]上述轴封装置中，所述倾斜部也可以设为形成在从所述前端对应于所述第2对置面的所述转子侧的末端的位置的结构。
[0024]上述轴封装置中，端部即所述第2对置面的所述转子侧也可以设为沿着所述倾斜部的倾斜的而倾斜的结构。
[0025]根据上述结构，能够调整伴随压紧量的变化的低压侧间隙的变化量。
[0026]上述轴封装置中，也可以设为在所述高压侧端边安装有用于规定所述高压侧间隙的高压侧侧板的结构。
[0027]根据上述结构，由于高压侧间隙由高压侧侧板规定，因此更容易控制薄板密封片之间的压力。
[0028]并且，本发明提供一种具备上述任一轴封装置的旋转机械。
[0029]发明效果
[0030]根据本发明，压紧量越大则薄板密封片的上浮力变得越大，能够防止薄板密封片磨损。并且，若压紧量较小则薄板密封片的上浮力变小，因此能够减少泄漏。
【附图说明】
[0031]图1是本发明的第I实施方式所涉及的燃气轮机的概略结构图。
[0032]图2是图1中的Sl-Sl线剖视图，是从旋转轴的轴线方向观察的轴封装置的概略结构图。
[0033]图3是图2中的S2-S2线剖视图，是压紧量较小的部位的轴封装置的剖视图。
[0034]图4是图1中的Sl-Sl线剖视图，是对转子与定子之间的相对偏心量较大的情况进行说明的剖视图。
[0035]图5是图2中的S2-S2线剖视图，是压紧量较大的部位的轴封装置的剖视图。
[0036]图6A是用于说明薄板密封片的动作的图。
[0037]图6B是用于说明薄板密封片的动作的图。
[0038]图7是本发明的第2实施方式的压紧量较小的部位的轴封装置的剖视图。
[0039]图8是本发明的第2实施方式的压紧量较大的部位的轴封装置的剖视图。
[0040]图9是包含现有轴封装置的旋转轴的轴线的剖面的剖视图。
[0041]图10是说明现有轴封装置的动作的详细图，是表示从旋转轴的轴线方向观察的薄板密封片的图。
[0042]图11是说明现有轴封装置的动作的详细图，是表示从旋转轴的轴线方向观察的薄板密封片的图。
【具体实施方式】
[0043](第I实施方式)
[0044]以下，参考附图，对本发明的第I实施方式所涉及的旋转机械进行说明。
[0045]图1是本实施方式所涉及的燃气轮机(旋转机械)I的整体概略结构图。
[0046]如图1所示，燃气轮机I具备:压缩机(旋转机械)2，将大量空气引入内部并进行压缩；燃烧器3，向通过该压缩机2压缩的压缩空气中混合燃料并进行燃烧；及涡轮机(旋转机械)4，将从燃烧器3导入的燃烧气体的热能转换为转动能。
[0047]压缩机2及涡轮机4具备分别以一体旋转的方式连结的转子2A、4A及包围转子2A、4A的外周侧的定子2B、4B。另外，以下说明中，只要未特别提及，则将转子2A、4A的轴线O方向简称为“轴线O方向”，将转子2A、4A的周向简称为“周向”，将转子2A、4A的径向简称为“径向”。
[0048]转子2A、4A具有旋转轴6c、6及在轴线O方向上隔开间隔而固定的多个环状动叶片组7c、7。各环状动叶片组7c、7构成为在旋转轴6c、6的外周具有沿周向相互隔开间隔而固定的多个动叶片。
[0049]定子2B、4B分别具备壳体2b、4b及在壳体2b、4b内沿轴线O方向隔开间隔而固定的多个环状静叶片组5c、5。环状静叶片组5c、5在各壳体2b