密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法。
【背景技术】
[0002]蒸汽轮机或燃气轮机等大型旋转机械通常为了将工作流体密封而采用将配置于内部的旋转体的周围用壳体包围的构造。壳体通常以上下开合状态制造，在将旋转体夹在内部之后组成。上半壳体与下半壳体的接触面部分形成为一部分向外侧突出的凸缘构造，利用贯通该凸缘部并加以紧固的螺栓，保持内部的气密性。
[0003]这样的旋转机械在旋转体与静止体之间存在间隙，如果工作流体从该间隙泄漏则导致能量损失，因此采用用于使该泄漏量为最小限的密封机构。该密封机构在组成完毕状态下为环状，而组成前是如壳体那样由分割成两部分或分割成四部分的扇形体构成的扇形构造。
[0004]密封机构除了防止泄漏功能之外有必要同时具有在万一与转子接触时也能在径向上移动从而避免不必要损伤的功能，在这点上与壳体不同。因此，密封机构的扇形件彼此之间通常不利用螺栓等连结而是仅通过将平滑的接触面对接而组成。
[0005]该密封机构运转时在高温工作流体环境下使用，因此受到不同于制造/组装时的大的热变形。因此，为了不在接触面产生不必要的间隙，产生以考虑了该变形量的尺寸制造各个扇形体的必要。但是，正确预测运转时的热分布，并且制造以根据预测值求出的尺寸分割的各个密封环非常困难，因此通常为允许某种程度公差的设计。因此可认为实际上在相邻扇形体的接合部存在间隙，由源自间隙的沟流(吹?抜汀)导致的泄漏导致产生能量损失。
[0006]针对该密封机构的问题，有如下技术:在保持制造时寸法公差的富余量的同时，为了避免对接面整体具有间隙造成的工作流体沟流状态，使密封环对接面的一方形成为凸形状，使另一方形成为凹形状，进行嵌合(例如参照专利文献I)。
[0007]另外，有如下技术:在密封环对接面的半径方向也适用与专利文献I同样的机构(例如参照专利文献2)。
[0008]另外，有如下技术:虽然适用部位不同，但是作为壳体接合面的密封机构，通过在设于接合面的槽中插入板状的楔，来实现避免工作流体的沟流状态(例如参照专利文献3) ο
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1:日本特开2008-298286号公报
[0012]专利文献2:日本特开2012-92829号公报
[0013]专利文献3:日本特开2003-262102号公报
【发明内容】
[0014]通过采用上述的专利文献I或2的技术，能够避免工作流体的沟流状态。但是，由于设有嵌合部，产生相邻的扇形彼此固着的可能性。该固着在形成于对接面的凹部与凸部的间隙过窄的情况、来自上游的水垢等杂质在间隙中堆积的情况下发生。如果产生扇形彼此之间的固着，则在密封凸片与转子相接触的情况下，不能使密封凸片向半径方向外侧避让，因此产生密封凸片的不必要的损伤的同时产生转子振动的可能性高。
[0015]另外，在使用上述的专利文献3的技术的情况下，通过插入设在接合面的槽中的板状楔，在接合部总是产生轴向的重合部，因此能够避免工作流体的沟流状态。但是，由于存在重合部，在它们之间产生强的接触摩擦力，由此，产生扇形彼此之间固着的可能性变尚O
[0016]本发明基于上述的情况而做出，其目的在于提供一种密封装置及其制造方法，该密封装置防止产生导致工作流体的沟流状态的、在对接面整体的轴向上无大阻力而贯通的间隙，并且能够防止相邻的密封扇形彼此之间的固着。
[0017]用于解决课题的方案
[0018]为了解决上述课题，采用例如以下方案记载的结构。本申请包含解决上述课题的多种手段，列举其一个例子如下。一种密封装置，具备:将多个密封扇形体连成环状配置而构成的环状的密封环；以及在上述密封环的内周面沿轴向设有多个的密封凸片，上述密封装置的特征在于，具备:形成于上述密封扇形体的周向端部且与相邻的其他密封扇形体对置的接合面；朝向半径方向延伸设在上述接合面的槽；以及将构成上述槽的长边的面的一部分向上述接合面的外侧进行弯曲加工而形成的突起部。
[0019]本发明的效果如下。
[0020]根据本发明，能够不提高相邻密封扇形彼此之间固着风险地避免工作流体的沟流状态。由此，不会发生起因于密封扇形固着的故障，能够减少密封扇形接合面中工作流体的不必要泄漏。其结果为，能实现涡轮机成套设备效率提高。
【附图说明】
[0021]图1是表示具备本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式的蒸汽轮机的级的简略结构图。
[0022]图2是本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式的密封环的从转子的旋转轴方向观察到的示意图。
[0023]图3是表示本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式的密封环的立体图。
[0024]图4是本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式的密封环的接合部附近的从环内周侧观察到的立体图。
[0025]图5是将本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式以图4的V-V面剖切后，从斜上方观察到的局部剖视立体图。
[0026]图6是表示将本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式以图4的V-V面剖切后，从垂直于剖切面方向观察到的剖面形状的一个例子与间隙流动的关系的不意图。
[0027]图7是表示将本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式以图4的V-V面剖切后，从垂直于剖切面方向观察到的剖面形状的其他例子的示意图。
[0028]图8是表示将本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式以图4的V-V面剖切后，从垂直于剖切面方向观察到的剖面形状的又一其他例子与间隙流动的关系的不意图。
[0029]图9A是用于说明本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式的槽的制造方法的一个例子的第一步骤的示意图。
[0030]图9B是用于说明本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式的槽的制造方法的一个例子的第二步骤的示意图。
[0031]图9C是用于说明本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式的槽的制造方法的一个例子的第三步骤的示意图。
[0032]图10是用于说明本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第一实施方式的槽的制造方法的其他例子的示意图。
[0033]图11是表示将本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法的第二实施方式以图4的V-V面剖切后，从垂直于剖切面方向观察到的剖面形状的一个例子与对置的相邻密封扇形的关系的示意图。
[0034]图中:
[0035]I—转子，2—动叶片，3—静叶片，4a—隔板内环，4b—隔板外环，5—内部壳体，6—密封架，7a、7b、7c、7d—密封扇形体，8—扇形体的周向端部接合面，9一密封装置，10—密封环，12—密封凸片，20—槽，21a、21b—密封环剖面(V-V剖面)，22—通过弯曲加工形成的突起部(构成槽的壁面的一部分)，30—示意性地表示间隙流动情形的箭头。
【具体实施方式】
[0036]以下，使用【附图说明】本发明的密封装置、旋转机械以及密封装置的制造方法