渦輪的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明在葉片(50)的前端部設(shè)置多個(gè)臺(tái)階部(52A～52D)，上述多個(gè)臺(tái)階部(52A～52D)具有朝向構(gòu)造體(10)的旋轉(zhuǎn)軸方向的上游側(cè)的階梯面(53A～53D)，在構(gòu)造體上設(shè)置密封翅片(124A～124D)，上述密封翅片(124A～124D)朝向上述多個(gè)臺(tái)階部的周面(54A～54D)延伸出并與對(duì)應(yīng)于上述多個(gè)臺(tái)階部的周面之間形成微小間隙(H1～H4)。并且，將沿構(gòu)造體的旋轉(zhuǎn)軸方向從微小間隙到上游側(cè)的階梯面的距離(L1～L4)設(shè)定為，下游側(cè)的臺(tái)階部的上述距離(L1～L4)比上游側(cè)的臺(tái)階部的上述距離(L1～L4)小。
【專(zhuān)利說(shuō)明】;咼輪
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及例如用于發(fā)電廠、化工廠、燃?xì)鈴S、煉鐵廠、船舶等的渦輪。本申請(qǐng)基于2012年3月23日在日本提交的特愿2012-067893號(hào)主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援引于本文中。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，作為汽輪機(jī)的一種，存在具備殼體、旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)于殼體的內(nèi)部的軸體(轉(zhuǎn)子)、固定配置在殼體的內(nèi)周部的多個(gè)靜葉和在這多個(gè)靜葉的下游側(cè)呈放射狀地設(shè)于軸體的多個(gè)動(dòng)葉的汽輪機(jī)。在這樣的汽輪機(jī)中的沖動(dòng)式渦輪的情況下，由靜葉將蒸汽(流體)的壓力能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，由動(dòng)葉將該動(dòng)能轉(zhuǎn)換為剛體動(dòng)能(機(jī)械能)。另外，在反動(dòng)式渦輪的情況下，在動(dòng)葉內(nèi)也將壓力能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，由蒸汽噴出的反作用力轉(zhuǎn)換為剛體動(dòng)能(機(jī)械能)。
[0003]在這種汽輪機(jī)中，通常在動(dòng)葉的前端部與包圍動(dòng)葉而形成蒸汽的流路的殼體之間形成有徑向的間隙，另外，在靜葉的前端部與軸體之間也形成有徑向的間隙。但是，向下游側(cè)通過(guò)動(dòng)葉前端部與殼體之間的間隙的泄漏蒸汽不對(duì)動(dòng)葉施加回轉(zhuǎn)力。另外，向下游側(cè)通過(guò)靜葉前端部與軸體之間的間隙的泄漏蒸汽的壓力能無(wú)法由靜葉轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，所以幾乎不對(duì)下游側(cè)的動(dòng)葉施加回轉(zhuǎn)力。因此，為了提高汽輪機(jī)的性能，重要的是降低通過(guò)上述間隙的泄漏蒸汽的流量(泄漏流量)。
[0004]以往，例如如專(zhuān)利文獻(xiàn)I那樣提出了如下結(jié)構(gòu)的渦輪:在動(dòng)葉的前端部設(shè)置從軸向上游側(cè)朝向下游側(cè)高度逐漸變高的多個(gè)臺(tái)階部，在殼體上設(shè)置朝向各臺(tái)階部延伸的多個(gè)密封翅片，在各臺(tái)階部與各密封翅片的前端之間形成微小間隙。
[0005]在該渦輪中，從上游側(cè)進(jìn)入到上述間隙后的流體與臺(tái)階部的階梯面碰撞，從而在階梯面的上游側(cè)產(chǎn)生主渦，在階梯面的下游側(cè)(上述微小間隙的上游側(cè)附近)產(chǎn)生分離渦。并且，由在微小間隙的上游側(cè)附近產(chǎn)生的分離渦來(lái)減少穿過(guò)微小間隙的泄漏流體。即，降低了通過(guò)動(dòng)葉前端部與殼體之間的間隙的泄漏流體的流量(泄漏流量)。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2011-080452號(hào)公報(bào)(圖6)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]但是，在如上所述地設(shè)有多個(gè)臺(tái)階部和密封翅片的渦輪中，動(dòng)葉前端部與殼體之間的間隙處的流體的壓力(靜壓力)、密度隨著從軸向的上游側(cè)朝向下游側(cè)而變小，所以穿過(guò)下游側(cè)的微小間隙的流體的流速與穿過(guò)上游側(cè)的微小間隙的流體的流速相比變快。
[0008]因此，在位于下游側(cè)的臺(tái)階部上產(chǎn)生的主渦的速度(轉(zhuǎn)速)與在位于上游側(cè)的臺(tái)階部上產(chǎn)生的主渦的速度(轉(zhuǎn)速)相比變快。特別是，主渦中的沿階梯面在徑向上流動(dòng)的流速越是下游側(cè)的主渦越快，從而越是在下游側(cè)的臺(tái)階部上產(chǎn)生的分離渦越呈沿徑向延伸的形狀。當(dāng)如此分離渦的形狀延伸時(shí)，分離渦中的從密封翅片的前端側(cè)朝向臺(tái)階部的向徑向流動(dòng)的流體的速度分量的最大位置從密封翅片的前端向基端側(cè)離開(kāi)(從微小間隙沿徑向離開(kāi))，所以減少穿過(guò)該分離渦的下游側(cè)的微小間隙的泄漏流體的縮流效果變小，另外靜壓降低效果也變小。其結(jié)果是，在以往的渦輪中存在降低泄漏流量已達(dá)極限的問(wèn)題。
[0009]本發(fā)明的目的在于提供能夠進(jìn)一步降低泄漏流量的渦輪。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第一方案，渦輪具備:葉片部件；及構(gòu)造體，隔著間隙設(shè)于上述葉片部件的前端部，并相對(duì)于上述葉片部件相對(duì)旋轉(zhuǎn)，流體在上述間隙中流通。在上述葉片部件的前端部以及上述構(gòu)造體中的與上述葉片部件的前端部相向的部位的任一方上，沿上述構(gòu)造體的旋轉(zhuǎn)軸方向排列設(shè)置多個(gè)臺(tái)階部，上述多個(gè)臺(tái)階部具有朝向上述旋轉(zhuǎn)軸方向的上游側(cè)的階梯面并向另一方突出。在上述另一方上設(shè)置密封翅片，上述密封翅片朝向上述多個(gè)臺(tái)階部的周面延伸并與對(duì)應(yīng)于上述多個(gè)臺(tái)階部的周面之間形成微小間隙。沿上述構(gòu)造體的旋轉(zhuǎn)軸方向從上述微小間隙到上游側(cè)的上述階梯面的距離被設(shè)定為:至少在相鄰的兩個(gè)臺(tái)階部中，下游側(cè)臺(tái)階部的上述距離比上游側(cè)臺(tái)階部的上述距離小。
[0011]在上述渦輪中，與以往的情況同樣地，從上游側(cè)進(jìn)入到上述間隙的流體與各臺(tái)階部的階梯面碰撞，從而在階梯面的上游側(cè)產(chǎn)生主渦。另外，在各臺(tái)階部的階梯面與周面之間的角部(邊緣)上，一部分流體從主渦分離，從而在位于階梯面的下游側(cè)的各臺(tái)階部的周面上產(chǎn)生繞與主渦相反的方向環(huán)繞的分離渦。該分離渦產(chǎn)生從密封翅片的前端朝向臺(tái)階部的周面的下降流，所以分離渦起到通過(guò)密封翅片的前端與臺(tái)階部之間的微小間隙的流體的縮流效果。
[0012]并且，這樣產(chǎn)生的分離渦的直徑具有與從臺(tái)階部的階梯面到其下游側(cè)的微小間隙的上述距離成正比的傾向。即，具有上述距離越小則分離渦的直徑越小的傾向。因此，根據(jù)上述渦輪，即使在下游側(cè)臺(tái)階部的階梯面與周面之間的角部上分離的流體比在上游側(cè)臺(tái)階部的階梯面與周面之間的角部上從主渦分離的流體快，也能夠?qū)⑾掠蝹?cè)的分離渦的直徑抑制得較小。
[0013]通過(guò)這樣將下游側(cè)的分離渦的直徑抑制得較小，能夠使下游側(cè)分離渦中、從密封翅片的前端側(cè)朝向臺(tái)階部周面的向徑向流動(dòng)的流體的速度分量的最大位置接近密封翅片的前端。因此，能夠加強(qiáng)由下游側(cè)的分離渦引起的上述下降流，作為其結(jié)果，能夠減少通過(guò)位于該分離渦的下游側(cè)的微小間隙的流體的泄漏流體，即能夠提高縮流效果。
[0014]另外，通過(guò)將下游側(cè)的分離渦的直徑抑制得較小，能夠降低該分離渦內(nèi)的靜壓力，所以能夠減小位于該分離渦的下游側(cè)的微小間隙的上游側(cè)與下游側(cè)的壓差。即，基于該壓差的降低，也能夠提高減少穿過(guò)位于下游側(cè)的微小間隙的泄漏流體的靜壓降低效果。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第二方案，在上述渦輪中，設(shè)定為:越是位于上述下游側(cè)的上述臺(tái)階部，則上述距離越小。
[0016]根據(jù)上述渦輪，越是下游側(cè)的分離渦則將其直徑抑制得較小的傾向越強(qiáng)，所以越是下游側(cè)的微小間隙，則越能夠有效地提高由上述的分離渦引起的縮流效果和靜壓降低效果O
[0017]另外，在上述渦輪中，在相鄰的兩個(gè)臺(tái)階部中，至少在下游側(cè)臺(tái)階部的上述階梯面上，以與上述周面相連的方式形成從上述上游側(cè)朝向下游側(cè)傾斜的傾斜面。
[0018]在該結(jié)構(gòu)中，在下游側(cè)的臺(tái)階部中的階梯面的上游側(cè)產(chǎn)生的主渦中，從下游側(cè)的臺(tái)階部的階梯面與周面之間的角部分離的流體的朝向因傾斜面而相對(duì)于徑向向軸向下游側(cè)傾斜，所以能夠進(jìn)一步將在下游側(cè)的臺(tái)階部的周面上產(chǎn)生的分離渦的直徑抑制得較小。因此，能夠進(jìn)一步提高由上述的分離渦引起的縮流效果和靜壓降低效果。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第三方案，在上述渦輪中，至少在相鄰的兩個(gè)上述臺(tái)階部的上述階梯面上形成上述傾斜面，上述傾斜面的傾斜角度被設(shè)定為:下游側(cè)臺(tái)階部的上述傾斜角度比上游側(cè)臺(tái)階部的上述傾斜角度大。
[0020]在該結(jié)構(gòu)中，能夠減小在相鄰的兩個(gè)臺(tái)階部的階梯面的周面上產(chǎn)生的分離渦的直徑。另外，形成在下游側(cè)的臺(tái)階部上的傾斜面的傾斜角度比形成在上游側(cè)的臺(tái)階部上的傾斜面的傾斜角度大，從而能夠加強(qiáng)將在下游側(cè)的臺(tái)階部的周面上產(chǎn)生的分離渦的直徑抑制得比在上游側(cè)的臺(tái)階部的周面上產(chǎn)生的分離渦的直徑小的傾向。因此，能夠進(jìn)一步提高由上述的分離渦引起的縮流效果和靜壓降低效果。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，即使是設(shè)有多個(gè)臺(tái)階部和密封翅片的渦輪，也能夠提高由在位于下游側(cè)的臺(tái)階部上產(chǎn)生的分離渦引起的縮流效果和靜壓降低效果，所以能夠進(jìn)一步降低通過(guò)葉片部件(葉片)的前端部與構(gòu)造體之間的間隙的泄漏流量。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是表示本發(fā)明的汽輪機(jī)的概略結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0024]圖2是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的圖，是表示圖1中的主要部分I的放大剖視圖。
[0025]圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的汽輪機(jī)的作用說(shuō)明圖。
[0026]圖4A是表示在圖2所示的結(jié)構(gòu)中距離L與微小間隙H的縱橫比L/H和通過(guò)微小間隙H的蒸汽的流量系數(shù)Cd的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
[0027]圖4B是表示在圖2所示的結(jié)構(gòu)中距離L與微小間隙H的縱橫比L/H和通過(guò)微小間隙H的蒸汽的流量系數(shù)Cd的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
[0028]圖4C是表示在圖2所示的結(jié)構(gòu)中距離L與微小間隙H的縱橫比L/H和通過(guò)微小間隙H的蒸汽的流量系數(shù)Cd的關(guān)系的曲線(xiàn)圖。
[0029]圖5是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的圖，是表示圖1中的主要部分I的放大剖視圖。
[0030]圖6是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的汽輪機(jī)的作用說(shuō)明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]〔第一實(shí)施方式〕
[0032]以下，參照?qǐng)D1?4C說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施方式。
[0033]如圖1所示，本實(shí)施方式的汽輪機(jī)I大致構(gòu)成為具備:殼體(構(gòu)造體)10、調(diào)節(jié)流入到殼體10的蒸汽(流體)S的量和壓力的調(diào)節(jié)閥20、旋轉(zhuǎn)自如地設(shè)于殼體10的內(nèi)側(cè)并將動(dòng)力傳遞給未圖示的發(fā)電機(jī)等機(jī)械的軸體(轉(zhuǎn)子)30、保持于殼體10的靜葉40、設(shè)于軸體30的動(dòng)葉(葉片)50、將軸體30支撐為能夠繞軸旋轉(zhuǎn)的軸承部60。
[0034]殼體10具備:以對(duì)殼體10的內(nèi)部空間進(jìn)行氣密密封的方式形成并劃分成蒸汽S的流路的主體部11 ;及牢固地固定在主體部11的內(nèi)壁面上的環(huán)狀的隔板外輪12。
[0035]調(diào)節(jié)閥20在殼體10的主體部11內(nèi)部安裝有多個(gè)，分別具備:蒸汽S從未圖示的鍋爐流入的調(diào)節(jié)閥室21、閥芯22、閥座23和蒸汽室24。在該調(diào)節(jié)閥20中，通過(guò)使閥芯22從閥座23離開(kāi)而打開(kāi)蒸汽流路，由此蒸汽S經(jīng)由蒸汽室24流入到殼體10的內(nèi)部空間。
[0036]軸體30具備軸主體31和從軸主體31的外周向徑向外側(cè)延伸的多個(gè)盤(pán)部32。該軸體30將剛體動(dòng)能傳遞給未圖示的發(fā)電機(jī)等機(jī)械。
[0037]另外，軸承部60具備軸頸軸承裝置61和推力軸承裝置62，在主體部11的外側(cè)將插通于殼體10的主體部11內(nèi)部的軸體30支撐為能夠旋轉(zhuǎn)。
[0038]靜葉40以包圍軸體30的方式呈放射狀地配置多個(gè)而構(gòu)成環(huán)狀靜葉組，分別保持于上述的隔板外輪12。S卩，靜葉40分別從隔板外輪12向徑向內(nèi)側(cè)延伸。
[0039]靜葉40的延伸方向上的前端部由輪轂圍帶41構(gòu)成。該輪轂圍帶41以連接構(gòu)成同一環(huán)狀靜葉組的多個(gè)靜葉40的方式形成為環(huán)狀。軸體30插通于輪轂圍帶41，但是輪轂圍帶41在與軸體30之間隔著徑向的間隙而配置。
[0040]并且，由多個(gè)靜葉40構(gòu)成的環(huán)狀靜葉組在殼體10、軸體30的旋轉(zhuǎn)軸方向(以下，記作軸向)上隔開(kāi)間隔地形成有六個(gè)，將蒸汽S的壓力能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，并引導(dǎo)到與軸向下游側(cè)相鄰的動(dòng)葉50側(cè)。
[0041]動(dòng)葉50牢固地安裝在構(gòu)成軸體30的盤(pán)部32的外周部，從軸體30向徑向外側(cè)延伸。該動(dòng)葉50在各環(huán)狀靜葉組的下游側(cè)呈放射狀地配置多個(gè)而構(gòu)成環(huán)狀動(dòng)葉組。
[0042]上述的環(huán)狀靜葉組和上述環(huán)狀動(dòng)葉組設(shè)成一組為一級(jí)。即，汽輪機(jī)I形成六級(jí)。這些動(dòng)葉50的前端部成為在周向上延伸的葉冠51。
[0043]如圖2所示，構(gòu)成動(dòng)葉50的前端部的葉冠51在與殼體10的隔板外輪12之間隔著徑向的間隙而相向配置。并且，在葉冠51上沿軸體30的軸向排列設(shè)置有具有階梯面53(53A?53D)并向隔板外輪12側(cè)突出的四個(gè)臺(tái)階部52 (52A?52D)。
[0044]從動(dòng)葉50到四個(gè)臺(tái)階部52A?52D的外周面(周面)54A?54D(54)的四個(gè)臺(tái)階部52A?52D的突出高度以隨著從軸向的上游側(cè)朝向下游側(cè)而逐漸變高的方式設(shè)定。由此，各臺(tái)階部52的階梯面53朝向軸向的上游側(cè)。另外，在本實(shí)施方式中，各臺(tái)階部52的階梯面53在徑向上平行，四個(gè)階梯面53A?53D的高度設(shè)定為相同。而且，在本實(shí)施方式中，各臺(tái)階部52的外周面54在軸向上平行。
[0045]另一方面，在隔板外輪12上，在與葉冠51對(duì)應(yīng)的部位上形成有沿周向延伸的環(huán)狀槽121，在本實(shí)施方式中，環(huán)狀槽121從隔板外輪12的內(nèi)周面向徑向外側(cè)凹陷形成。上述的葉冠51以進(jìn)入該環(huán)狀槽121內(nèi)的方式配置。
[0046]并且，在以與上述的四個(gè)臺(tái)階部52A?52D相向的方式朝向徑向內(nèi)側(cè)的環(huán)狀槽121的底部，沿軸向排列形成有五個(gè)環(huán)狀凹部122(122A?122E)。并且，位于軸向的上游側(cè)的四個(gè)環(huán)狀凹部122A?122D形成為因階梯而直徑從上游側(cè)朝向下游側(cè)逐漸擴(kuò)大。另一方面，位于最下游側(cè)的一個(gè)環(huán)狀凹部122E形成為與相鄰于上游側(cè)的第四級(jí)的環(huán)狀凹部122D相比直徑縮小。
[0047]另外，在位于沿軸向相鄰的兩個(gè)環(huán)狀凹部122、122的邊界上的各端緣部(邊緣部)123(123A?123D)，設(shè)有朝向葉冠51向徑向內(nèi)側(cè)延伸的密封翅片124(124A?124D)。這些端緣部123及密封翅片124的軸向位置以與各臺(tái)階部52的外周面54相向的方式設(shè)定。若具體地說(shuō)明，則四個(gè)密封翅片124A?124D在軸向上隔開(kāi)間隔而排列，以一一對(duì)應(yīng)的方式設(shè)于四個(gè)臺(tái)階部52A?52D。并且，在本實(shí)施方式中，四個(gè)密封翅片124A?124D在軸向上等間隔排列。
[0048]另外,位于上游側(cè)的三個(gè)密封翅片124A?124C以各密封翅片124中的朝向下游側(cè)的面與位于各密封翅片124的下游側(cè)的環(huán)狀凹部122(122B?122D)的上游側(cè)的內(nèi)側(cè)面125(125B?125D)成為同一平面的方式配置。另一方面，位于最下游的一個(gè)密封翅片124D(第四密封翅片124D)以第四密封翅片124D中的朝向上游側(cè)的面與位于第四密封翅片124D的上游側(cè)的環(huán)狀凹部122D的下游側(cè)的內(nèi)側(cè)面125E成為同一平面的方式配置。
[0049]并且，在各臺(tái)階部52的外周面54與各密封翅片124的前端之間分隔有徑向的微小間隙H(H1?H4)。微小間隙H的各尺寸在考慮了殼體10、動(dòng)葉50的熱伸長(zhǎng)量、動(dòng)葉50的離心伸長(zhǎng)量等的基礎(chǔ)上在兩者不接觸的安全范圍內(nèi)設(shè)定為最小。并且，在本實(shí)施方式中，四個(gè)微小間隙Hl?H4的尺寸設(shè)定為相同。
[0050]另外，在本實(shí)施方式中，沿軸向從各微小間隙H(各密封翅片124)到位于上游側(cè)的臺(tái)階部52的階梯面53的距離L(從各微小間隙H到上游側(cè)的階梯面53的、各臺(tái)階部52的外周面54的長(zhǎng)度尺寸L)設(shè)定為越是位于下游側(cè)的臺(tái)階部52則越小。
[0051]即，從位于最上游側(cè)的第一級(jí)的臺(tái)階部52A的外周面54A上的第一微小間隙Hl到第一級(jí)的臺(tái)階部52A的階梯面53A的軸向的距離LI (第一距離LI)、從第二級(jí)的臺(tái)階部52B的外周面54B上的第二微小間隙H2到第二級(jí)的臺(tái)階部52B的階梯面53B的軸向的距離L2 (第二距離L2)、從第三級(jí)的臺(tái)階部52C的外周面54C上的第三微小間隙H3到第三級(jí)的臺(tái)階部52C的階梯面53C的軸向的距離L3(第三距離L3)與從第四級(jí)的臺(tái)階部52D的外周面54D上的第四微小間隙H4到第四級(jí)的臺(tái)階部52D的階梯面53D的軸向的距離L4(第四距離L4)的關(guān)系滿(mǎn)足以下式(I)。
[0052]LI > L2 > L3 > L4......(I)
[0053]另外，換言之，在本實(shí)施方式中，上述距離L與微小間隙H的縱橫比L/H設(shè)定為越是位于下游側(cè)的臺(tái)階部52則越小。
[0054]并且，通過(guò)如上所述地設(shè)置密封翅片124，在葉冠51與隔板外輪12之間沿軸向排列形成有四個(gè)空腔C(Cl?C4)。各空腔C形成在對(duì)應(yīng)于各臺(tái)階部52的密封翅片124和與該密封翅片124在軸向上游側(cè)相向的分隔壁之間。
[0055]若具體地說(shuō)明，則形成在軸向的最上游側(cè)的第一空腔Cl形成在對(duì)應(yīng)于第一級(jí)的臺(tái)階部52A的第一密封翅片124A和與第一密封翅片124A的軸向上游側(cè)相向的第一級(jí)的環(huán)狀凹部122A的上游側(cè)的內(nèi)側(cè)面125A之間。
[0056]另外，在第一空腔Cl的下游側(cè)相鄰的第二空腔C2形成在對(duì)應(yīng)于第二級(jí)的臺(tái)階部52B的第二密封翅片124B和與第二密封翅片124B的軸向上游側(cè)相向的第一密封翅片124A以及第二級(jí)的環(huán)狀凹部122B的上游側(cè)的內(nèi)側(cè)面125B之間。
[0057]另外，在第二空腔C2的下游側(cè)相鄰的第三空腔C3與第二空腔C2的情況同樣地，形成在對(duì)應(yīng)于第三級(jí)的臺(tái)階部52C的第三密封翅片124C和第二密封翅片124B以及第三級(jí)的環(huán)狀凹部122C的上游側(cè)的內(nèi)側(cè)面125C之間。
[0058]另外，與第三空腔C3相鄰的第四空腔C4形成在對(duì)應(yīng)于第四級(jí)的臺(tái)階部52D的第四密封翅片124D以及第四級(jí)的環(huán)狀凹部122D的下游側(cè)的內(nèi)側(cè)面125E和與第四密封翅片124D的軸向上游側(cè)相向的第三密封翅片124C以及第四級(jí)的環(huán)狀凹部122D的上游側(cè)的內(nèi)側(cè)面12?之間。
[0059]而且，在本實(shí)施方式中，各空腔C中的各環(huán)狀凹部122的底面(朝向徑向內(nèi)側(cè)的面)與各環(huán)狀凹部122的內(nèi)側(cè)面125、密封翅片124之間的角部形成為帶有圓角。由此，各環(huán)狀凹部122的底面與環(huán)狀凹部122的內(nèi)側(cè)面125、密封翅片124的軸向上游側(cè)、下游側(cè)的面平滑地相連。通過(guò)這樣使空腔C的角部帶有圓角，如后文所述，接近于在空腔C內(nèi)產(chǎn)生的主渦MV的形狀，所以能夠?qū)⒖涨籆的角部處的主渦MV的能量損失抑制得較小(參照?qǐng)D3)。
[0060]另外，在本實(shí)施方式中，除了上述的距離L，四個(gè)空腔Cl?C4的各部尺寸設(shè)定為相同。例如，從密封翅片124到與其軸向上游側(cè)相向的分隔壁的軸向距離(空腔C的軸向尺寸W (Wl?W4))、從環(huán)狀凹部122的底面到臺(tái)階部52的階梯面53的下端(徑向內(nèi)側(cè)端)的徑向距離(空腔的徑向尺寸D(D1?D4))在四個(gè)空腔Cl?C4中設(shè)定為相同。另外，各空腔C的徑向尺寸D與軸向尺寸W之比D/W(空腔的縱橫比D/W)優(yōu)選如后述那樣以在同一空腔C內(nèi)產(chǎn)生的分離渦SV的大小與主渦MV相比變小的方式設(shè)定為接近于1.0 (參照?qǐng)D3)。
[0061]接著，對(duì)上述結(jié)構(gòu)的汽輪機(jī)I的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
[0062]首先，當(dāng)將調(diào)節(jié)閥20(參照?qǐng)D1)設(shè)為開(kāi)狀態(tài)時(shí)，蒸汽S從未圖示的鍋爐流入到殼體10的內(nèi)部空間。
[0063]流入到殼體10的內(nèi)部空間后的蒸汽S依次通過(guò)各級(jí)中的環(huán)狀靜葉組和環(huán)狀動(dòng)葉組。這時(shí)，壓力能由靜葉40轉(zhuǎn)換為動(dòng)能，經(jīng)過(guò)靜葉40后的蒸汽S中的大部分流入到構(gòu)成同一級(jí)的動(dòng)葉50之間，由動(dòng)葉50將蒸汽S的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為剛體動(dòng)能，并對(duì)軸體30施加旋轉(zhuǎn)。另一方面，蒸汽S中的一部分(例如百分之幾)成為從靜葉40流出后如圖3所示地流入到環(huán)狀槽121內(nèi)(動(dòng)葉50的葉冠51與殼體10的隔板外輪12之間的間隙)的所謂泄漏蒸汽。
[0064]在此，流入到環(huán)狀槽121內(nèi)的蒸汽S首先以流入第一空腔Cl并且與第一級(jí)的臺(tái)階部52A的階梯面53A碰撞而返回到上游側(cè)的方式流動(dòng)。由此，在第一空腔Cl內(nèi)產(chǎn)生繞逆時(shí)針(第一旋轉(zhuǎn)方向)環(huán)繞的主渦MVl。
[0065]這時(shí)，特別是在第一級(jí)的臺(tái)階部52A的階梯面53A與外周面54A之間的角部(邊緣)，一部分流體從主渦MVl分離，從而在第一級(jí)的臺(tái)階部52A的外周面54A上產(chǎn)生繞與主渦MVl相反的順時(shí)針(第二旋轉(zhuǎn)方向)環(huán)繞的分離渦SV1。
[0066]該分離渦SVl位于第一級(jí)的臺(tái)階部52A與第一密封翅片124A之間的第一微小間隙Hl的上游側(cè)附近。特別是，分離渦SVl中的朝向徑向內(nèi)側(cè)的下降流在第一微小間隙Hl的緊前方產(chǎn)生，所以通過(guò)上述分離渦SVl得到減少?gòu)牡谝豢涨籆l通過(guò)第一微小間隙Hl而流入下游側(cè)的第二空腔C2的泄漏流體的縮流效果。
[0067]并且，當(dāng)蒸汽S從第一空腔Cl穿過(guò)第一微小間隙Hl而流入第二空腔C2內(nèi)時(shí)，以與第二級(jí)的臺(tái)階部52B的階梯面53B碰撞而返回到上游側(cè)的方式流動(dòng)。由此，在第二空腔C2內(nèi)產(chǎn)生繞與在第一空腔Cl中產(chǎn)生的主渦MVl相同的第一旋轉(zhuǎn)方向環(huán)繞的主渦MV2。
[0068]另外，在第二級(jí)的臺(tái)階部52B的階梯面53B與外周面54B之間的角部，一部分流體從主渦MV2分離，從而在第二級(jí)的臺(tái)階部52B的外周面54B上產(chǎn)生繞與主渦MV2相反的方向(第二旋轉(zhuǎn)方向)環(huán)繞的分離渦SV2。
[0069]而且，當(dāng)蒸汽S通過(guò)第二微小間隙H2而流入第三空腔C3內(nèi)時(shí)，與第一、第二空腔Cl、C2的情況同樣地，以與第三級(jí)的臺(tái)階部52C的階梯面53C碰撞而返回到上游側(cè)的方式流動(dòng)，在第三空腔C3內(nèi)產(chǎn)生繞第一旋轉(zhuǎn)方向環(huán)繞的主渦MV3。另外，在第三級(jí)的臺(tái)階部52C的外周面54C上產(chǎn)生繞第二旋轉(zhuǎn)方向環(huán)繞的分離渦SV3。
[0070]同樣地，當(dāng)蒸汽S通過(guò)第三微小間隙H3而流入第四空腔C4內(nèi)時(shí)，與第四級(jí)的臺(tái)階部52D的階梯面53D碰撞，從而在第四空腔C4內(nèi)產(chǎn)生繞第一旋轉(zhuǎn)方向環(huán)繞的主渦MV4。另夕卜，在第四級(jí)的臺(tái)階部52D的外周面54D上產(chǎn)生繞第二旋轉(zhuǎn)方向環(huán)繞的分離渦SV4。
[0071]在此，葉冠51與隔板外輪12的間隙處的蒸汽S的壓力(靜壓力)、密度與以往的情況同樣地，從軸向的上游側(cè)越朝向下游側(cè)越小，所以從各微小間隙H(H1?H3)進(jìn)入到下游側(cè)的空腔C (C2?C4)的蒸汽S的流速、在下游側(cè)的空腔C (C2?C4)內(nèi)產(chǎn)生的主渦MV (MV2?MV4)的速度(轉(zhuǎn)速)變快。特別是，越是在下游側(cè)產(chǎn)生的主渦MV (MV2?MV4)，則沿階梯面53朝向徑向外側(cè)流動(dòng)的流速越快，所以在下游側(cè)的臺(tái)階部52的外周面54上產(chǎn)生的分離渦SV (例如分離渦SV2?SV4)的直徑有可能與在上游側(cè)的臺(tái)階部52的外周面54上產(chǎn)生的分離渦SV(例如分離渦SVl)的直徑相比變大。
[0072]相對(duì)于此，在本實(shí)施方式中，沿軸向從微小間隙H到上游側(cè)的階梯面53的距離L(L1?L4)設(shè)定為滿(mǎn)足上述的式(I)。并且，該距離L(縱橫比L/Η)越小，則形成在臺(tái)階部52的外周面54上的分離渦SV的直徑越處于變小的傾向，所以能夠?qū)⑾掠蝹?cè)的分離渦SV2?SV4的直徑抑制得較小。
[0073]因此，根據(jù)本實(shí)施方式的汽輪機(jī)1，下游側(cè)的分離渦SV2?SV4的直徑被抑制得較小，從而能夠使下游側(cè)的分離渦SV2?SV4中的從密封翅片124B?124D的前端側(cè)朝向臺(tái)階部52B?52D的外周面54B?54D的向徑向內(nèi)側(cè)流動(dòng)的流體的速度分量的最大位置接近于密封翅片124B?124D的前端。因此，能夠加強(qiáng)下游側(cè)的分離渦SV2?SV4中的在微小間隙H2?H4的緊前方產(chǎn)生的下降流。作為其結(jié)果，能夠?qū)⑼ㄟ^(guò)位于下游側(cè)的微小間隙H2?H4的蒸汽S的泄漏流體抑制得較少，即能夠提高縮流效果。
[0074]另外，通過(guò)將下游側(cè)的分離渦SV2?SV4的直徑抑制得較小，能夠降低該分離渦SV2?SV4內(nèi)的靜壓力，所以能夠減小位于SV2?SV4的下游側(cè)的微小間隙H2?H4的上游側(cè)與下游側(cè)的壓差。例如，通過(guò)將第三空腔C3內(nèi)的分離渦SV3的直徑抑制得較小，能夠減小上游側(cè)的第三空腔C3內(nèi)的靜壓力與下游側(cè)的第四空腔C4中的靜壓力之間的靜壓差。因此，基于該壓差的降低，也能夠提高減少穿過(guò)位于下游側(cè)的微小間隙H2?H4的泄漏流體的靜壓降低效果。
[0075]特別是，在本實(shí)施方式中，距離L (LI?L4)設(shè)定為滿(mǎn)足上述的式(I)，從而越是下游側(cè)的分離渦SV則將其直徑抑制得較小的傾向越強(qiáng)，所以越是下游側(cè)的微小間隙H，則越能夠有效地提高由上述的分離渦SV引起的縮流效果和靜壓降低效果。
[0076]根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，通過(guò)本實(shí)施方式的汽輪機(jī)1，能夠降低通過(guò)動(dòng)葉50的葉冠51與殼體10的隔板外輪12之間的間隙的泄漏流量。
[0077]另外，如圖4A?C所示，根據(jù)發(fā)明人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也能夠明確上述的效果。
[0078]圖4A?C所示的各曲線(xiàn)圖是對(duì)于第二微小間隙H2(第二級(jí)的臺(tái)階部52B)、第三微小間隙H3(第三級(jí)的臺(tái)階部52C)以及第四微小間隙H4(第四級(jí)的臺(tái)階部52D)而對(duì)同一臺(tái)階部52中的縱橫比L/Η和通過(guò)所對(duì)應(yīng)的微小間隙H的蒸汽S的流量系數(shù)Cd的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果。在該曲線(xiàn)圖中表示，流量系數(shù)Cd越小，則通過(guò)微小間隙H的蒸汽S的流量越小。
[0079]根據(jù)該曲線(xiàn)圖得知，對(duì)于各微小間隙H2?H4，存在使流量系數(shù)Cd最小的縱橫比L/Η的最佳值。并且，第二微小間隙H2中的縱橫比L/Η的最佳值為3.0(參照?qǐng)D4A)，第三微小間隙H3中的縱橫比L/Η的最佳值為2.5(參照?qǐng)D4B)。另外，第四微小間隙H4中的縱橫比L/Η的最佳值為2.2(參照?qǐng)D4C)。即，得知，越是位于下游側(cè)的微小間隙H，則使流量系數(shù)Cd最小的縱橫比L/Η的最佳值越小，換言之最佳的距離L越小。
[0080]另外，在上述第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，在隔板外輪12上與四個(gè)臺(tái)階部52A?52D建立對(duì)應(yīng)而形成有五個(gè)環(huán)狀凹部122A?122E(特別是上游側(cè)的四個(gè)環(huán)狀凹部122A?122D)以避免四個(gè)空腔C的大小越靠下游側(cè)越小。因此，特別是即使沒(méi)有微小且精確地設(shè)定下游側(cè)的空腔C(例如第三空腔C3、第四空腔C4)中的上述距離L，也能夠容易使在同一空腔C內(nèi)產(chǎn)生的分離渦SV的大小比主渦MV的大小小。
[0081]而且，在上述第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，各臺(tái)階部52的階梯面53在徑向上平行，即沒(méi)有如后述的第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)那樣傾斜，所以也能夠容易將葉冠51的軸向的尺寸設(shè)定得較短。
[0082]〔第二實(shí)施方式〕
[0083]接著，參照?qǐng)D5、6說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施方式。
[0084]在本實(shí)施方式中，與第一實(shí)施方式的汽輪機(jī)I相比，僅各臺(tái)階部52的形狀不同，關(guān)于其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式相同。在本實(shí)施方式中，對(duì)與第一實(shí)施方式相同的構(gòu)成要素標(biāo)注相同附圖標(biāo)記等，省略其說(shuō)明。
[0085]如圖5所示，在本實(shí)施方式的各臺(tái)階部52(52A?52D)的階梯面53 (53A?53D)上以與同一臺(tái)階部52的外周面54(54A?54D)相連的方式形成有從上游側(cè)朝向下游側(cè)傾斜的傾斜面56 (56A?56D)。
[0086]另外，四個(gè)傾斜面56A?56D的相對(duì)于徑向的傾斜角度Θ I?Θ 4設(shè)定為越朝向下游側(cè)越大。
[0087]S卩，在四個(gè)臺(tái)階部52(52A?52D)中的位于最上游側(cè)的第一級(jí)的臺(tái)階部52A的階梯面53A上形成的傾斜面56A的傾斜角度Θ 1、在第二級(jí)的臺(tái)階部52B的階梯面53B上形成的傾斜面56B的傾斜角度Θ 2、在第三級(jí)的臺(tái)階部52C的階梯面53C上形成的傾斜面56C的傾斜角度Θ 3、以及在第四級(jí)的臺(tái)階部52D的階梯面53D上形成的傾斜面56D的傾斜角度Θ4設(shè)定為滿(mǎn)足:
[0088]Θ I < Θ 2 < Θ 3 < Θ 4......(2)。
[0089]另外，在圖示例中，各傾斜面56形成于各階梯面53的整體，但是不限于此，例如也可以?xún)H形成于與同一臺(tái)階部52的外周面54相連的階梯面53的上端部分(徑向外側(cè)端部分)，且階梯面53的下端部分(徑向內(nèi)側(cè)端部分)在徑向上平行。
[0090]在如上所述地構(gòu)成的本實(shí)施方式的汽輪機(jī)中，如圖6所示，在蒸汽S流入到環(huán)狀槽121內(nèi)的情況下，與第一實(shí)施方式的情況同樣地，在各空腔C (Cl?C4)內(nèi)產(chǎn)生繞第一旋轉(zhuǎn)方向環(huán)繞的主渦MV (MVl?MV4)以及繞第二旋轉(zhuǎn)方向環(huán)繞的分離渦SV (SVl?SV4)。
[0091]因此，根據(jù)本實(shí)施方式的汽輪機(jī)1，起到與第一實(shí)施方式相同的效果。
[0092]而且，在本實(shí)施方式中，在各臺(tái)階部52的階梯面53上形成有傾斜面56，從而在各空腔C內(nèi)產(chǎn)生的主渦MV中，從各臺(tái)階部52的階梯面53與外周面54之間的角部分離的流體的朝向因傾斜面56而相對(duì)于徑向向軸向下游側(cè)傾斜。由此，能夠?qū)⒃诟髋_(tái)階部52的外周面54上產(chǎn)生的分離渦SV的直徑抑制得較小。
[0093]另外，在本實(shí)施方式中，在下游側(cè)的臺(tái)階部52B?52D上形成的傾斜面56B?56D的傾斜角度Θ 2?Θ 4比在上游側(cè)的臺(tái)階部52A上形成的傾斜面56A的傾斜角度Θ I大，從而能夠加強(qiáng)將在下游側(cè)的臺(tái)階部52B?52D的外周面54B?54D上產(chǎn)生的分離渦SV2?SV4的直徑抑制得比在上游側(cè)的臺(tái)階部52A的外周面54A上產(chǎn)生的分離渦SVl的直徑小的傾向。
[0094]根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步提高由下游側(cè)的分離渦SV2?SV4引起的縮流效果和靜壓降低效果。
[0095]特別是，在本實(shí)施方式中，傾斜角度Θ I?Θ 4設(shè)定為滿(mǎn)足上述的式(2)，從而越是下游側(cè)的分離渦SV則將其直徑抑制得較小的傾向越強(qiáng)，所以越是下游側(cè)的微小間隙H，則越能夠更有效地提高由上述的分離渦SV引起的縮流效果和靜壓降低效果。
[0096]因此，根據(jù)本實(shí)施方式的汽輪機(jī)1，與第一實(shí)施方式的情況相比，能夠進(jìn)一步降低通過(guò)動(dòng)葉50的葉冠51與殼體10的隔板外輪12之間的間隙的泄漏流量。
[0097]另外，在上述第二實(shí)施方式中，各傾斜面56形成為使各自的傾斜角度恒定的剖面直線(xiàn)狀，但是不限于此，例如，也可以形成為隨著接近于各臺(tái)階部52的外周面54而相對(duì)于徑向的傾斜角度發(fā)生變化的剖面圓弧狀。另外，各傾斜面56也可以適當(dāng)組合這些剖面直線(xiàn)狀的部分和剖面圓弧狀的部分而形成。
[0098]如此，若將傾斜面56的一部分或整體形成為剖面圓弧狀，則沿著階梯面53的主渦MV的流體變得平滑，所以能夠?qū)⒅鳒uMV的能量損失抑制得較小。
[0099]另外，這樣的傾斜面56具有剖面圓弧狀的部分的結(jié)構(gòu)中，在剖面圓弧狀的部分與外周面54相連的情況下，將剖面圓弧狀的部分與外周面54的角部處的、徑向與剖面圓弧狀的部分之間的相對(duì)角度設(shè)定為傾斜面56相對(duì)于徑向的傾斜角度即可。另外，在傾斜面56的剖面直線(xiàn)狀的部分與外周面54相連的情況下，與上述第二實(shí)施方式的情況同樣地，將徑向與剖面直線(xiàn)狀的部分之間的相對(duì)角度設(shè)定作傾斜面56相對(duì)于徑向的傾斜角度即可。
[0100]另外，在將傾斜面56的一部分或整體設(shè)為剖面圓弧狀的情況下，從防止產(chǎn)生沿傾斜面56流動(dòng)的流體的觀點(diǎn)出發(fā)，相比傾斜角度逐漸變大的剖面圓弧形狀，優(yōu)選相對(duì)于徑向的傾斜角度逐漸變小的剖面圓弧形狀。
[0101]而且，如上述第二實(shí)施方式那樣，四個(gè)傾斜面56A?56D的傾斜角度不限于設(shè)定為滿(mǎn)足式(2)，只要至少在相鄰的兩個(gè)臺(tái)階部52、52中將傾斜面56的傾斜角度設(shè)定為下游側(cè)的臺(tái)階部52 —方比上游側(cè)的臺(tái)階部52大即可。
[0102]例如，在將第三級(jí)的臺(tái)階部52C的傾斜面56C的傾斜角度Θ 3 (第三傾斜角度Θ 3)設(shè)定得比第二級(jí)的臺(tái)階部52B的傾斜面56B的傾斜角度Θ2(第二傾斜角度Θ 2)小的情況下，也可以將上述的第二傾斜角度Θ 2相對(duì)于第一級(jí)的臺(tái)階部52Α的傾斜面56Α的第一傾斜角度Θ I設(shè)定為相同傾斜角度以上，或?qū)⒌谒募?jí)的臺(tái)階部52D的傾斜面56D的第四傾斜角度Θ4相對(duì)于上述的第三傾斜角度Θ3設(shè)定為相同傾斜角度以上。
[0103]另外，在上述第二實(shí)施方式中，傾斜面56形成于全部的階梯面53，但是只要至少形成于相鄰的兩個(gè)臺(tái)階部52、52中的下游側(cè)的臺(tái)階部52的階梯面53即可。
[0104]例如也可以?xún)H在第三級(jí)的臺(tái)階部52C的階梯面53C上形成傾斜面56C，而不在其他臺(tái)階部52A、52B、52D的階梯面53A、53B、53D上形成傾斜面56C。另外，例如也可以?xún)H在第一級(jí)、第三級(jí)的臺(tái)階部52A、52C的階梯面53A、53C上形成傾斜面56A、56C，而不在第二級(jí)、第四級(jí)的臺(tái)階部52B、52D的階梯面53B、53D上形成傾斜面56B、56D。
[0105]以上，說(shuō)明了本發(fā)明的詳細(xì)內(nèi)容，但是本發(fā)明不限定于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)能夠施加各種變更。
[0106]例如，四個(gè)微小間隙Hl?H4的尺寸優(yōu)選如上述實(shí)施方式那樣以成為最小的方式設(shè)定為相同，但是也可以彼此不同。另外，在這種情況下，更優(yōu)選以距離L和微小間隙H的縱橫比L/Η越靠下游側(cè)越小的方式設(shè)定四個(gè)距離LI?L4。
[0107]另外，沿軸向從各微小間隙H(各密封翅片124)到位于上游側(cè)的臺(tái)階部52的階梯面53的距離L不限于設(shè)定為滿(mǎn)足上述的式(I)，只要至少在相鄰的兩者中設(shè)定為下游側(cè)的臺(tái)階部52 —方比上游側(cè)的臺(tái)階部52小即可。
[0108]若具體地說(shuō)明，則例如在將從第三微小間隙H3到第三級(jí)的臺(tái)階部52C的階梯面53C的第三距離L3設(shè)定得比從第二微小間隙H2到第二級(jí)的臺(tái)階部52B的階梯面53B的第二距離L2小的情況下，也可以將上述的第二距離L2相對(duì)于從第一微小間隙Hl到第一級(jí)的臺(tái)階部52A的階梯面53A的第一距離LI設(shè)定為相同距離以上，或?qū)牡谒奈⑿￠g隙H4到第四級(jí)的臺(tái)階部52D的階梯面53D的第四距離L4相對(duì)于上述的第三距離L3設(shè)定為相同距離以上。
[0109]而且，在上述實(shí)施方式中，四個(gè)階梯面53A?53D的高度設(shè)定為相同，但是也可以不同。
[0110]另外，在上述實(shí)施方式中，四個(gè)密封翅片124A?124D在軸向上以等間隔排列，但是也可以不是等間隔。
[0111]而且，在上述實(shí)施方式中，各空腔C的一部分角部帶有圓角，但是例如可以是全部的角部都帶有圓角，或者例如也可以是全部的角部都不帶有圓角。
[0112]另外，在上述實(shí)施方式中，在環(huán)狀槽121的底部形成有因階梯而直徑逐漸擴(kuò)大的四個(gè)環(huán)狀凹部122A?122D和與第四級(jí)的環(huán)狀凹部122D相比直徑縮小的第五級(jí)的環(huán)狀凹部122E，但是不限于此，例如也可以將環(huán)狀槽121的底部形成為直徑大致相等。在這種情況下，四個(gè)空腔Cl?C4的大小隨著朝向下游側(cè)而變小。
[0113]而且，在上述實(shí)施方式中，除了距離L，四個(gè)空腔Cl?C4的各部尺寸設(shè)定為相同，但是也可以不同。
[0114]另外，在上述實(shí)施方式中，在葉冠51上設(shè)置四個(gè)臺(tái)階部52，由此空腔C也形成四個(gè)，但是臺(tái)階部52、與其對(duì)應(yīng)的空腔C至少是多個(gè)即可，例如可以是兩個(gè)，也可以是三個(gè)或五個(gè)以上。
[0115]而且，密封翅片124、環(huán)狀凹部122形成于殼體10的隔板外輪12，但是例如也可以不設(shè)置隔板外輪12，而直接形成于殼體10的主體部11。
[0116]另外，在上述實(shí)施方式中，將多個(gè)臺(tái)階部52設(shè)于葉冠51，并且將密封翅片124設(shè)于殼體10，但是例如也可以將多個(gè)臺(tái)階部52設(shè)于殼體10，并且將密封翅片124設(shè)于葉冠51。
[0117]而且，如上述實(shí)施方式那樣發(fā)揮縮流效果和靜壓降低效果的結(jié)構(gòu)不限于形成在構(gòu)成動(dòng)葉50的前端部的葉冠51與殼體10之間的間隙，例如也可以形成在構(gòu)成靜葉40的前端部的輪轂圍帶41與軸體30之間的間隙。即，也可以將靜葉40作為本發(fā)明的“葉片部件(葉片)”，將軸體30作為本發(fā)明的“構(gòu)造體”。在這種情況下，也得到與上述的全部實(shí)施方式相同的效果。
[0118]并且，在上述實(shí)施方式中，將本發(fā)明適用于凝汽式的汽輪機(jī)，但是也能夠?qū)⒈景l(fā)明適用于其他類(lèi)型的汽輪機(jī)、例如二級(jí)抽氣渦輪、抽氣渦輪、混氣式渦輪等渦輪類(lèi)型。
[0119]另外，在上述實(shí)施方式中，將本發(fā)明適用于汽輪機(jī)，但是也能夠?qū)⒈景l(fā)明適用于燃?xì)廨啓C(jī)，而且，能夠?qū)⒈景l(fā)明適用于具有旋轉(zhuǎn)葉片的所有機(jī)械。
[0120]工業(yè)實(shí)用性
[0121]根據(jù)該渦輪，即使是設(shè)有多個(gè)臺(tái)階部和密封翅片的渦輪，也能夠提高由在位于下游側(cè)的臺(tái)階部上產(chǎn)生的分離渦引起的縮流效果和靜壓降低效果，所以能夠進(jìn)一步降低通過(guò)葉片的前端部與構(gòu)造體之間的間隙的泄漏流量。
[0122]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0123]I汽輪機(jī)(渦輪)
[0124]10殼體(構(gòu)造體)
[0125]11主體部
[0126]12隔板外輪
[0127]30 軸體
[0128]40 靜葉
[0129]41輪轂圍帶
[0130]50動(dòng)葉(葉片)
[0131]51 葉冠
[0132]52、52A、52B、52C、52D 臺(tái)階部
[0133]53、53A、53B、53C、53D 階梯面
[0134]54、54A、54B、54C、54D 外周面
[0135]56、56A、56B、56C、56D 傾斜面
[0136]121環(huán)狀槽
[0137]124、124A、124B、124C、124D 密封翅片
[0138]C、C1、C2、C3、C4 空腔
[0139]H、H1、H2、H3、H4 微小間隙
[0140]L、L1、L2、L3、L4 距離
[0141]S蒸汽(流體)
[0142]Θ 1、Θ 2、Θ 3、Θ 4 傾斜角度
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪，具備: 葉片部件；及 構(gòu)造體，隔著間隙設(shè)于所述葉片部件的前端部，并相對(duì)于所述葉片部件相對(duì)旋轉(zhuǎn)， 流體在所述間隙中流通， 所述渦輪的特征在于， 在所述葉片部件的前端部以及所述構(gòu)造體中與所述葉片部件的前端部相向的部位的任一方上，沿所述構(gòu)造體的旋轉(zhuǎn)軸方向排列設(shè)置多個(gè)臺(tái)階部，所述多個(gè)臺(tái)階部具有朝向所述旋轉(zhuǎn)軸方向的上游側(cè)的階梯面并向另一方突出， 在所述另一方上設(shè)置密封翅片，所述密封翅片朝向所述多個(gè)臺(tái)階部的周面延伸出并與對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)臺(tái)階部的周面之間形成微小間隙， 沿所述構(gòu)造體的旋轉(zhuǎn)軸方向從所述微小間隙到上游側(cè)的所述階梯面的距離被設(shè)定為:至少在相鄰的兩個(gè)臺(tái)階部中，下游側(cè)臺(tái)階部的所述距離比上游側(cè)臺(tái)階部的所述距離小。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪，其特征在于， 設(shè)定為:越是位于所述下游側(cè)的所述臺(tái)階部，則所述距離越小。
3.如權(quán)利要求1或2所述的渦輪，其特征在于， 在相鄰的兩個(gè)臺(tái)階部中，至少在下游側(cè)臺(tái)階部的所述階梯面上，以與所述周面相連的方式形成從所述上游側(cè)朝向下游側(cè)傾斜的傾斜面。
4.如權(quán)利要求3所述的渦輪，其特征在于， 至少在相鄰的兩個(gè)所述臺(tái)階部的所述階梯面上形成所述傾斜面， 所述傾斜面的傾斜角度被設(shè)定為:下游側(cè)臺(tái)階部的所述傾斜角度比所述上游側(cè)臺(tái)階部的所述傾斜角度大。
【文檔編號(hào)】F02C7/28GK104204419SQ201380015074
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年2月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月23日
【發(fā)明者】松本和幸, 桑村祥弘, 大山宏治, 田中良典 申請(qǐng)人:三菱日立電力系統(tǒng)株式會(huì)社