軸密封裝置、旋轉機械及軸密封裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及軸密封裝置、旋轉機械、及軸密封裝置的制造方法。
【背景技術】
[0002]在燃氣輪機、蒸汽渦輪及壓縮機那樣的旋轉機械中，已知有專利文獻I公開那樣的、將旋轉軸的周圍密封的軸密封裝置。專利文獻I公開的軸密封裝置具有配置在旋轉軸的周圍的多個片(薄板)和分別配置在由該片劃分的高壓空間及低壓空間內的側密封板(側片)。在旋轉軸停止時，片的前端部(內側端部)與旋轉軸的外周面接觸。在旋轉軸旋轉時，片的前端部以從旋轉軸分離的方式位移而片與旋轉軸成為非接觸狀態(tài)。側密封板通過壓力的作用而接近片的側端部，抑制高壓空間的工作氣體過剩地流入片間的情況。
[0003]【在先技術文獻】
[0004]【專利文獻】
[0005]專利文獻1:日本特開2011-185219號公報

【發(fā)明內容】

[0006]【發(fā)明要解決的課題】
[0007]例如，若側密封板緊貼于片的側端部而以較大的力被按壓，則在旋轉軸旋轉時，片的前端部可能無法從旋轉軸分離。若在片與旋轉軸接觸的狀態(tài)下而旋轉軸旋轉，則片發(fā)生磨損，其結果是，密封性能可能會降低。
[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種抑制性能的降低的軸密封裝置、旋轉機械、及軸密封裝置的制造方法。
[0009]【用于解決課題的方案】
[0010]本發(fā)明的軸密封裝置具備:片，在旋轉軸的周圍配置多個，將所述旋轉軸的周圍的空間在所述旋轉軸的軸向上劃分成兩個空間；及側密封板，在所述軸向上配置于所述片的一側，且具有與所述片的所述一側的側端部相對的相對面，所述片及所述側密封板中的至少一方具有降低所述相對面與所述側端部的表面之間的摩擦力的摩擦降低部。
[0011]根據本發(fā)明，即使將側密封板按壓于片的側端部，片及側密封板中的至少一方具有降低相對面與側端部的表面之間的摩擦力的摩擦降低部，因此能夠使側密封板不阻止片的前端部的位移。因此，在旋轉軸旋轉時，片的前端部以從旋轉軸分離的方式順暢地移動，與旋轉軸成為非接觸狀態(tài)。因此，抑制旋轉軸在片與旋轉軸接觸的狀態(tài)下旋轉的情況，抑制密封性能的降低。
[0012]在本實施方式的軸密封裝置中，也可以是，所述摩擦降低部包括形成在所述相對面及側端部的表面中的至少一方的低摩擦系數的膜。例如，通過對于側密封板的相對面實施鍍敷處理、噴鍍處理及蒸鍍處理中的至少一個處理而形成高潤滑性的膜，由此能夠降低相對面與側端部的表面的摩擦力。
[0013]在本實施方式的軸密封裝置中，也可以是，所述摩擦降低部在所述相對面及側端部的表面中的至少一方通過織構化處理而形成。例如，對于側密封板的相對面實施噴砂加工那樣的織構化處理，形成凹坑或格子狀的微觀層次的凹凸面，由此相對面與側端部的表面的接觸面積變小，因此能夠降低相對面與側端部的表面之間的摩擦力。
[0014]在本實施方式的軸密封裝置中，也可以是，所述摩擦降低部包括形成在所述相對面及側端部的表面中的至少一方的凹面或凸面。例如，通過將片的側端部的表面形成為凸面，相對面與側端部的表面的接觸面積變小，因此能夠降低相對面與側端部的表面的摩擦力。
[0015]本發(fā)明的軸密封裝置具備旋轉軸和在所述旋轉軸的周圍配置的上述的軸密封裝置。
[0016]根據本發(fā)明，由于具備上述的軸密封裝置，因此會抑制密封性能的降低。因此，提供長壽命且維護性良好的旋轉機械。
[0017]本發(fā)明的軸密封裝置的制造方法是具備片及以與所述片的側端部相對的方式配置的側密封板的軸密封裝置的制造方法，包括如下工序:對于所述片的所述側端部的表面及與所述側端部相對的所述側密封板的相對面中的至少一方，進行用于降低所述相對面與所述側端部的表面之間的摩擦力的摩擦降低處理的工序;在旋轉軸的周圍配置多個所述片，將所述旋轉軸的周圍的空間在所述旋轉軸的軸向上劃分成兩個空間的工序;及在所述軸向上，在所述片的一側以使所述片的所述一側的側端部與所述相對面相對的方式配置所述側密封板的工序。
[0018]根據本發(fā)明，即使將側密封板按壓于片的側端部，片的側端部的表面及側密封板的相對面中的至少一方被實施降低相對面與側端部的表面之間的摩擦力的摩擦降低處理，因此能夠使側密封板不阻止片的前端部的位移。因此，在旋轉軸旋轉時，片的前端部以從旋轉軸分離的方式順暢地移動，與旋轉軸成為非接觸狀態(tài)。因此，抑制旋轉軸在片與旋轉軸接觸的狀態(tài)下旋轉的情況，抑制密封性能的降低。
[0019]【發(fā)明效果】
[0020]根據本發(fā)明，會抑制性能的降低。
【附圖說明】
[0021]圖1是表示第一實施方式的燃氣輪機系統(tǒng)的一例的圖。
[0022]圖2是表示第一實施方式的軸密封裝置的概略的剖視圖。
[0023]圖3是示意性地表示第一實施方式的軸密封裝置的一部分的立體圖。
[0024]圖4是表示第一實施方式的軸密封裝置的概略的剖視圖。
[0025]圖5是第一實施方式的軸密封裝置的分解圖。
[0026]圖6是表示第一實施方式的高壓側側密封板的圖。
[0027]圖7是在第一實施方式的片間的間隙形成的工作氣體的壓力分布圖。
[0028]圖8是第一實施方式的片的主干部的截面及利用矢量表示作用于該主干部的壓力的圖。
[0029]圖9是表示第一實施方式的軸密封裝置的一例的圖。
[0030]圖10是表示第一實施方式的軸密封裝置的制造方法的一例的流程圖。
[0031 ]圖11是表不第二實施方式的相對面的一例的圖。
[0032]圖12是表不第二實施方式的相對面的一例的圖。
[0033]圖13是表示第三實施方式的片及高壓側側密封板的一例的示意圖。
[0034]圖14是表示第三實施方式的片及高壓側側密封板的一例的示意圖。
[0035]圖15是表示第三實施方式的片及高壓側側密封板的一例的示意圖。
【具體實施方式】
[0036]以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。需要說明的是，沒有通過該實施方式來限定本發(fā)明。而且，以下說明的實施方式中的構成要素可以適當組合。而且，也存在不使用一部分的構成要素的情況。
[0037]〈第一實施方式〉
[0038]圖1是表示具有本實施方式的旋轉機械的燃氣輪機系統(tǒng)I的一例的圖。如圖1所示，燃氣輪機系統(tǒng)I具備壓縮機2、燃燒器3、渦輪4、包含旋轉軸50的轉子5。在本實施方式中，旋轉機械包括壓縮機2及渦輪4中的至少一方。
[0039]壓縮機2對所導入的空氣進行壓縮。壓縮機2具有殼體2K。向殼體2K的內部空間導入空氣。
[0040]燃燒器3使燃料與由壓縮機2壓縮的壓縮空氣混合并燃燒。
[0041]渦輪4將由燃燒器3產生的燃燒氣體導入并使其膨脹，將該燃燒氣體的熱能轉換成旋轉能量。渦輪4具有殼體4K。向殼體4K的內部空間導入燃燒氣體。
[0042]轉子5具有旋轉軸50和設于旋轉軸50的動葉片51A及動葉片52A。動葉片51A設于在殼體2K的內部空間配置的旋轉軸50的部分51。動葉片52A設于在殼體4K的內部空間配置的旋轉軸50的部分52。
[0043]壓縮機2具有配置于殼體2K的靜葉片2A。在壓縮機2中，動葉片51A和靜葉片2A在與旋轉軸50的軸AX平行的方向(軸向)上交替地配置多個。
[0044]渦輪4具有配置于殼體4K的靜葉片4A。在渦輪4中，動葉片52A和靜葉片4A在旋轉軸50的軸向上交替地配置多個。
[0045]在渦輪4中，從燃燒器3導入的燃燒氣體向動葉片52A供給。由此，燃燒氣體的熱能被轉換成機械性的旋轉能量而產生動力。由渦輪4產生的動力的一部分經由旋轉軸50向壓縮機2傳遞。由渦輪4產生的動力的一部分被利用作為壓縮機2的動力。
[0046]而且，燃氣輪機系統(tǒng)I具有:配置于壓縮機2且具有將旋轉軸50支承為能夠旋轉的軸承的支承部2S;及配置于渦輪4且具有將旋轉軸50支承為能夠旋轉的軸承的支承部4S。
[0047]燃氣輪