[发明专利]轴封装置及具备该轴封装置的旋转机械

说明书

技术领域

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具备该轴封装置的旋转机械。

本申请主张基于2012年1月13日于日本申请的日本专利申请2012-005129号的优先权，并将其内容援用于此。

背景技术

在燃气涡轮机、蒸气涡轮机等旋转机械中的转子周围，为了减少从高压侧流向低压侧的工作流体的泄漏量，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1中记载的轴封装置。

该轴封装置具备有设置于定子的壳体及由多个薄板密封片构成的密封体。

密封体中，使多个薄板密封片各自的厚度方向朝向转子的周向，并相互隔着微小间隙来进行层叠。各薄板密封片以其径向内侧的端部(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，后端相互连结，并且前端设为自由端。

在大致如此构成的轴封装置中，转子静止时，各薄板密封片的前端与转子接触。而且，若转子旋转，则由于通过该转子的旋转而产生的动压效果，薄板密封片前端从转子的外周上浮而成为与转子不接触的状态。因此，该轴封装置中，各薄板密封片的磨损被抑制，密封寿命变长。

图11中示出以往的轴封装置110的概略结构图。轴封装置110通过在支承于定子内周面的圆环状壳体9内沿周向配置多个以圆环状延伸的密封段111而构成。

密封段111由如下构成：密封体112，由多个薄板密封片120构成；保持环113、114，截面呈U字状，保持多个薄板密封片120；及高压侧侧板116及低压侧侧板117，设置成从转子的轴线方向挟持密封体112。

保持环113、114为用于保持多个薄板密封片120的头部121的部件。并且，在高压侧侧板116及低压侧侧板117的转子的径向外侧端部形成有朝向轴线方向的突出部116a、117a。以该突出部116a、117a进入薄板密封片120的头部121与躯体部122之间的凹坑123的状态，通过保持环113、114以不会向径向脱落的方式进行保持。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3616016号公报

发明的概要

发明要解决的技术课题

但是，上述结构的轴封装置110成为构成密封段111的保持环113、114保持高压侧侧板116及低压侧侧板117的结构。由于该保持环113、114的存在，轴封装置110的转子径向的长度较大，例如为30～40mm，宽度较大，例如为15mm。由此，由于安装空间上的限制，适用对象受限。

本发明是考虑到这种情况而完成的，其目的在于提供一种能够通过进一步小型化来扩大适用对象的轴封装置及具备该轴封装置的旋转机械。

用于解决技术课题的手段

为了实现上述目的，本发明提供如下机构。

根据本发明的第1方式，提供一种轴封装置，其设置于转子与包围该转子的外周侧的定子之间的环状空间，在所述转子的轴线方向上将该环状空间分为低压侧区域及高压侧区域，其中，所述轴封装置具备：密封体，沿所述转子的周向层叠多个从所述定子朝向所述转子的径向内侧延伸的薄板密封片而成；及侧板，具有朝向轴线方向的面，并沿所述环状空间的周向弯曲延伸，该密封体焊接于该侧板的朝向所述轴线方向的面，以便所述密封体沿着所述侧板的弯曲形状。

根据上述结构，通过将侧板焊接于密封体，能够省略用于与薄型密封片一同保持侧板的部件。由此，能够使轴封装置进一步小型化。

并且，根据本发明的第2方式，优选在所述轴封装置中，所述侧板由以沿着所述密封体的高压侧的方式配置的高压侧侧板及以沿着所述密封体的低压侧的方式配置的低压侧侧板构成，所述密封体焊接于所述高压侧侧板及所述低压侧侧板的朝向所述轴线方向的面。

并且，根据本发明的第3方式，优选在所述轴封装置中具备具有朝向所述转子的径向的面且沿所述环状空间的周向弯曲延伸的保护板，所述保护板焊接于所述密封体的径向外侧端部。

根据上述结构，能够进一步提高轴封装置的保护功能。并且，由于密封体的露出减少，因此轴封装置的处理变得更轻松。而且，通过焊接保护板，能够使构成密封体的多个薄型密封片彼此的结合更牢固。

并且，根据本发明的第4方式，优选在所述轴封装置中，所述高压侧侧板上形成有从所述高压侧区域朝向所述低压侧区域挤压该高压侧侧板的一部分的弹性部件。