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JP2006291967A - Axial flow turbine - Google Patents

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Publication number
JP2006291967A
JP2006291967A JP2006148785A JP2006148785A JP2006291967A JP 2006291967 A JP2006291967 A JP 2006291967A JP 2006148785 A JP2006148785 A JP 2006148785A JP 2006148785 A JP2006148785 A JP 2006148785A JP 2006291967 A JP2006291967 A JP 2006291967A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casing
flat
fin
tip
axial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006148785A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Minoru Matsuda
實 松田
Kenichi Imai
健一 今井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2006148785A priority Critical patent/JP2006291967A/en
Publication of JP2006291967A publication Critical patent/JP2006291967A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/22Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/225Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a leakage preventing device installed in a moving blade tip part of high sealing effect to reduce an amount of leakage fluid passing through a clearance between the moving blade tip part and a stationary part of an axial flow turbine. <P>SOLUTION: This axial flow turbine comprises: a nozzle diaphragm constituting the stationary part together with a casing; a plurality of moving blades 71 disposed around a turnable rotor arranged almost concentrically with a nozzle diaphragm inside the casing, and receiving an operating fluid flowing out of the nozzle diaphragm, to turn integrally with the rotor; an integral cover 72 provided at the tip part of each moving blade 71 so that its outer peripheral surface faces the stationary part; a plurality of flat parts 73a, 73b, 73c, etc. different in outer diameter dimension and provided in the outer peripheral surface of the integral cover 72; and a plurality of seal fins 78 provided in the surfaces of the stationary part, facing the flat parts 73a, 73b, 73c, etc. and projecting toward the flat parts, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、軸流型タービン等において動翼先端の回転部とケーシング等の静止部の間隙
からの流体漏洩を防止した軸流タービンに関するものである。
The present invention relates to an axial flow turbine that prevents fluid leakage from a gap between a rotating portion at the tip of a moving blade and a stationary portion such as a casing in an axial flow turbine or the like.

一般に、蒸気,ガスタービン等の軸流タービンは、静止しているノズルと回転する動翼
から構成されている。ノズルは、圧力の高い上流から圧力の低い下流に蒸気等の作動流体
を膨張させ、熱エネルギーを速度エネルギーに変換する。動翼は、この速度エネルギーに
より回転し回転エネルギーとなり、その回転エネルギーで発電機等を回し動力として取出
す。
In general, an axial flow turbine such as a steam or gas turbine is composed of a stationary nozzle and rotating blades. The nozzle expands a working fluid such as steam from an upstream with a high pressure to a downstream with a low pressure, and converts thermal energy into velocity energy. The rotor blades are rotated by this velocity energy to become rotational energy, and the generator is rotated by the rotational energy and taken out as power.

ところで、前述のように軸流タービンは回転する動翼先端部とノズル等から成る静止部
とは適度な間隙を設けて近接している。そのため、ノズルから動翼に流れる蒸気等の作動
流体の一部はこの間隙に流れる。この流れは、タービンを回転させるエネルギーに寄与し
ないため効率の低下を招く。そこで、従来からこの流れをできるだけ少なくするために、
動翼もしくは静止部にフィン状のものを設けている。その例として、従来から蒸気タービ
ンに使用されている動翼先端部の漏洩防止装置を図10に示す。
By the way, as described above, in the axial flow turbine, the rotating blade tip and the stationary portion including the nozzle are close to each other with an appropriate gap. Therefore, a part of the working fluid such as steam flowing from the nozzle to the moving blade flows in this gap. Since this flow does not contribute to the energy for rotating the turbine, the efficiency is reduced. Therefore, in order to reduce this flow as much as possible,
Fins are provided on the moving blade or stationary part. As an example, FIG. 10 shows a leakage preventing device for a moving blade tip part conventionally used in a steam turbine.

タービン段落部1は、ケーシング2で固定されているノズルダイアフラム4に、円周方
向に複数が配置されて流路部を形成するノズル5と、ケーシング2の中心にあり回動可能
なロータ3と、ロータ3と同心に設けられたホイール6に円周方向に複数植設されて通路
部を形成する動翼7を備えており、ロータ3、ホイール6、及び動翼7がノズルダイアフ
ラム4の野ノズル5を流出した作動流体を受けて一体的に回動する。また、動翼7の先端
部にはシュラウド9がテノン8で固定されるとともに、ノズルダイアフラム4にはシール
フィン10が取り付けられている。このようなタービン段落部1において、翼頂部11を
通過する漏洩流体14は、シュラウド9とシールフィン10の間隙13を流れる。この漏
洩量は、段落部における全流量の1〜3%程度になり、有効にエネルギー変換が出来ず、
タービン効率が低下して性能に大きな影響を及ぼしている。
The turbine stage portion 1 includes a nozzle diaphragm 4 fixed by a casing 2, a plurality of nozzles 5 arranged in a circumferential direction to form a flow path portion, and a rotor 3 that is rotatable at the center of the casing 2. A plurality of blades 7 are provided in a circumferential direction on a wheel 6 provided concentrically with the rotor 3 to form a passage portion, and the rotor 3, the wheel 6, and the blade 7 are provided in the field of the nozzle diaphragm 4. The working fluid that has flowed out of the nozzle 5 is received and rotated integrally. A shroud 9 is fixed to the tip of the moving blade 7 with a tenon 8, and a seal fin 10 is attached to the nozzle diaphragm 4. In such a turbine stage 1, the leaked fluid 14 that passes through the blade tip 11 flows through the gap 13 between the shroud 9 and the seal fin 10. This leakage amount is about 1 to 3% of the total flow rate in the paragraph, and energy conversion cannot be performed effectively.
Turbine efficiency is decreasing and has a significant impact on performance.

漏洩量を減少させるためにシュラウド9とシールフィン10の間隙13を減少させる方
法があるが、間隙13を小さくし過ぎるとシュラウド9とシールフィン10で機械的な接
触が起りやすくなり、間隙13の値には限界がある。
In order to reduce the amount of leakage, there is a method of reducing the gap 13 between the shroud 9 and the seal fin 10. However, if the gap 13 is made too small, mechanical contact is likely to occur between the shroud 9 and the seal fin 10. There is a limit to the value.

このため従来においては、漏洩を防止するために図11から図14に示す構造が従来提
案されている。図11の例においては、シールフィン10の歯数を増加させ流れ方向に連
続的に並べ、シール効果を高めるように構成されている。
For this reason, conventionally, the structure shown in FIGS. 11 to 14 has been proposed in order to prevent leakage. In the example of FIG. 11, the number of teeth of the seal fins 10 is increased and continuously arranged in the flow direction to enhance the sealing effect.

図12は、シュラウド9の流入側と流出側に段差部15を設け、この段差部15でシー
ル室20内へ流入した漏洩蒸気14の速度エネルギーを減衰させこの漏洩蒸気14がシ−
ル室20内を吹抜けるのを防止する構造である。さらに、シール効果の高い方法として図
13に示すように、従来のテノン8を廃止しシュラウド9を動翼7に一体構造にしてイン
テグラルカバー17とし、このカバー17の中央に凹面溝18を形成して、上述した図1
2における段差部15を複数設けることにより従来よりシール効果を高めたものもある。
(例えば、特許文献1参照)
In FIG. 12, stepped portions 15 are provided on the inflow side and the outflow side of the shroud 9, and the stepped portion 15 attenuates the velocity energy of the leaked steam 14 flowing into the seal chamber 20 so that the leaked steam 14 is sealed.
It is a structure that prevents the inside of the chamber 20 from being blown through. Further, as shown in FIG. 13, as a method having a high sealing effect, the conventional tenon 8 is abolished and the shroud 9 is integrated with the moving blade 7 to form an integral cover 17, and a concave groove 18 is formed in the center of the cover 17. As described above with reference to FIG.
Some have improved the sealing effect by providing a plurality of step portions 15 in FIG.
(For example, see Patent Document 1)

また、図14に示すように、通常、タービンは、流体が高圧から低圧へ膨張する際に、
比容積が増大する。そのため、それに対応して段落通路内におけるノズルや動翼の高さを
高圧部から低圧部に向うに従って増加させるため、ノズル5や動翼7の先端流路部には傾
斜部5a、17aを形成した構造を採用している。この場合、前記の図11〜図13に示
した従来のシールフィン16では、構造的に設置が不可能となるため、シュラウド9の流
出側に平坦面19を設け、シールフィン16を部分的に設置している。
Also, as shown in FIG. 14, the turbine is usually used when the fluid expands from high pressure to low pressure.
Specific volume increases. For this reason, in order to increase the height of the nozzle and blade in the paragraph passage from the high pressure portion toward the low pressure portion, inclined portions 5a and 17a are formed in the tip flow path portion of the nozzle 5 and blade 7. The structure is adopted. In this case, since the conventional seal fins 16 shown in FIGS. 11 to 13 cannot be structurally installed, a flat surface 19 is provided on the outflow side of the shroud 9, and the seal fins 16 are partially disposed. It is installed.

特開昭57−52603号公報(第3図)JP 57-52603 A (FIG. 3)

ところで、従来の漏洩防止手段では、たとえば図11の場合、シールフィン10の数を
増加し過ぎたり、間隙13を大きくするとシールフィン10先端の絞られた部分では上流
からの速度エネルギーが十分減衰せずに、その残留エネルギーのためシールフィン10と
シュラウド9の間隙13を吹抜ける現象が発生してシール効果が低くなる。
By the way, in the conventional leakage prevention means, for example, in the case of FIG. 11, if the number of the seal fins 10 is increased excessively or the gap 13 is enlarged, the velocity energy from the upstream is sufficiently attenuated in the narrowed portion of the tip of the seal fin 10. However, the residual energy causes a phenomenon that the gap 13 between the seal fin 10 and the shroud 9 is blown out, and the sealing effect is lowered.

一方、図12の場合、段差部15の設置により上記の欠点を解消することができるが、
シールフィン16の数が多いときにはシール室20の容積が減少するため、そこでの速度
エネルギーの減衰が少なくなりその効果が低下する。
On the other hand, in the case of FIG. 12, the above-described drawbacks can be eliminated by installing the stepped portion 15.
When the number of the seal fins 16 is large, the volume of the seal chamber 20 is reduced. Therefore, the attenuation of velocity energy is reduced and the effect is lowered.

さらに、図13の場合、タービン(ロータ3)の熱膨張による軸方向伸びが大きい場合
には、凹面溝18とシールフィン16との接触が考えられ、最悪の場合には、シールフィ
ン16を設置出来ないことがある。また、図14の場合、ノズル5および動翼7ともに傾
斜部5a、17aを有する構造のためシールフィン16の数が少なくなり、シール効果が
低い。
Further, in the case of FIG. 13, when the axial extension due to thermal expansion of the turbine (rotor 3) is large, contact between the concave groove 18 and the seal fin 16 can be considered, and in the worst case, the seal fin 16 is installed. There are things that cannot be done. Further, in the case of FIG. 14, since the nozzle 5 and the moving blade 7 have the inclined portions 5 a and 17 a, the number of the seal fins 16 is reduced and the sealing effect is low.

このように、従来の漏洩防止装置は種々の欠点があり、タービンの効率低下の一因とな
っている。
As described above, the conventional leakage prevention device has various disadvantages and contributes to a decrease in efficiency of the turbine.

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたもので、シールフィン部の吹抜け現象
による流体の漏洩量の増加を防止するとともに、タービンとケーシングの伸び差が大きく
、翼先端が傾斜したタービン段落においても適用できる漏洩防止装置とし、それによるタ
ービンの段落効率を改善した軸流タービンを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and prevents an increase in the amount of fluid leakage due to a blow-through phenomenon of the seal fin portion, and also has a large difference in elongation between the turbine and the casing, and the blade tip is inclined. It is an object of the present invention to provide a leakage prevention device that can also be applied in the paragraph, and to provide an axial turbine that improves the paragraph efficiency of the turbine.

上述の課題を解決するために、本発明の請求項1に係る軸流タービンは、ケーシングと
、複数のノズル翼を円周方向に配置してなりケーシングに固定されて当該ケーシングとと
もに静止部を構成するノズルダイアフラムと、ケーシングの内部に前記ノズルダイアフラ
ムと略同心に配置され回動可能なロータと、ノズルダイアフラムに隣接し、かつロータに
対する円周方向に配置されノズルダイアフラムから流出した作動流体を受けてロータと一
体的に回動する複数の動翼と、動翼の先端部に設けられ、その外周面が前記ケーシングと
ノズルダイアフラムを備える静止部に対向するシュラウドと、シュラウドの外周面に設け
られたそれぞれ外径寸法の異なる複数の平坦部と、平坦部のそれぞれと対向する静止部表
面の各々に設けられ、それぞれ当該平坦部に向けて複数突出するシールフィンとを備える
ことを特徴とする
In order to solve the above-described problem, an axial flow turbine according to claim 1 of the present invention includes a casing and a plurality of nozzle blades arranged in a circumferential direction, and is fixed to the casing to form a stationary portion together with the casing. A nozzle diaphragm that is disposed in the casing and is substantially concentric with the nozzle diaphragm and is rotatable, and is disposed adjacent to the nozzle diaphragm and disposed in a circumferential direction with respect to the rotor, and receives a working fluid that has flowed out of the nozzle diaphragm. A plurality of moving blades that rotate integrally with the rotor, a shroud that is provided at a tip portion of the moving blade, an outer peripheral surface thereof facing a stationary portion including the casing and the nozzle diaphragm, and an outer peripheral surface of the shroud Provided on each of a plurality of flat portions each having a different outer diameter size, and a stationary portion surface facing each of the flat portions, Characterized in that it comprises a seal fins plurality protrudes toward the flat portion

また、上述の課題を解決するために、本発明の請求項2に係る軸流タービンは、請求項
1記載の軸流タービンにおいてさらに、複数の平坦部の前記外径寸法はそれぞれ作動流体
の流入側から流出側にかけて大きく形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, an axial flow turbine according to a second aspect of the present invention is the axial flow turbine according to the first aspect, wherein the outer diameters of the plurality of flat portions are respectively inflow of working fluid. It is characterized by being formed large from the side to the outflow side.

さらに、上述の課題を解決するために、本発明の請求項3に係る軸流タービンは、請求
項1または2のいずれか記載の軸流タービンにおいてさらに、複数の平坦部の間に形成さ
れる段差部に、作動流体の上流側に突出する軸方向フィンがさらに設けられていることを
特徴とする。
Furthermore, in order to solve the above-mentioned subject, the axial flow turbine which concerns on Claim 3 of this invention is further formed in the axial flow turbine of any one of Claim 1 or 2 between several flat parts. The stepped portion is further provided with an axial fin projecting upstream of the working fluid.

また、上述の課題を解決するために、本発明の請求項4に係る軸流タービンは、請求項
1記載の軸流タービンにおいてさらに、複数の平坦部の前記外径寸法はそれぞれ、作動流
体の流入側から流出側にかけて小さく形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, an axial flow turbine according to a fourth aspect of the present invention is the axial flow turbine according to the first aspect, wherein each of the outer diameter dimensions of the plurality of flat portions is a working fluid. It is characterized by being formed small from the inflow side to the outflow side.

本発明によれば、シールフィン部の吹抜け現象による流体の漏洩量の増加を防止し、こ
れによってタービンの段落効率を改善した軸流タービンを提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the increase in the amount of fluid leaks by the blow-off phenomenon of a seal fin part can be prevented, and the axial flow turbine which improved the stage efficiency of the turbine by this can be provided.

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係わる軸流タービンを説明する。
図1は、本発明の第1の参考例に係る軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面図で
ある。動翼51の先端には、動翼51と一体に形成されたインテグラルカバー52がシュ
ラウドとして設けられている。そして、その外周面には、作動流体の流入側端部と流出側
端部に平坦部53a,53b、その中間部に複数の突起フィン54が形成されている。
Hereinafter, an axial turbine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a moving blade tip portion of a stage passage portion of an axial flow turbine according to a first reference example of the present invention. An integral cover 52 formed integrally with the blade 51 is provided at the tip of the blade 51 as a shroud. On the outer peripheral surface, flat portions 53a and 53b are formed at the inflow side end portion and the outflow side end portion of the working fluid, and a plurality of protruding fins 54 are formed at an intermediate portion thereof.

ここで、平坦部53a、突起フィン54、平坦部53bの各々の外径寸法をD1,D2
,D3とし、平坦部53aとこの平坦部53aと対向する位置のシールフィン58先端部
との半径方向間隙距離をC1、突起フィン54部とこの突起フィン54と対向する位置の
シールフィン58先端部との半径方向間隙距離をC2とすると、下式の条件を満たす構造
にする。
Here, the outer diameter of each of the flat portion 53a, the protruding fin 54, and the flat portion 53b is defined as D1, D2.
, D3, and C1 is the radial gap distance between the flat portion 53a and the tip of the seal fin 58 at a position facing the flat portion 53a, and the tip of the seal fin 58 at the position facing the protrusion fin 54 and the protrusion fin 54 If the gap distance in the radial direction is C2, the structure satisfying the following formula is obtained.

D1<D3<D2
C2=(0.5〜1.0)×C1
本参考例では、翼先端のインテグラルカバー52の外周面の平坦部53aと突起フィン
54の外径寸法が異なっていることから、ノズル55から流体57が流出後、動翼51の
先端部を通過する漏洩流体56が、流入側にある平坦部53aを流れ、下流の突起フィン
54側面に衝突する(図中矢印a)。また、流出側まで到達した漏洩流体も同様にシール
フィン58に衝突する(図中矢印b)。その結果、流入側の平坦部53aから突起フィン
54を通過して流出側平坦部53bまで漏洩流体が吹抜ける現象が解消され、流動抵抗が
増大するため、よりシール効果を向上させることができる。
D1 <D3 <D2
C2 = (0.5 to 1.0) × C1
In this reference example, the flat portion 53a on the outer peripheral surface of the integral cover 52 at the tip of the blade and the outer diameter size of the projection fin 54 are different, so that after the fluid 57 flows out from the nozzle 55, the tip of the rotor blade 51 is removed. The leaking fluid 56 passing therethrough flows through the flat portion 53a on the inflow side, and collides with the side surface of the downstream projection fin 54 (arrow a in the figure). Similarly, the leaked fluid that has reached the outflow side also collides with the seal fin 58 (arrow b in the figure). As a result, the phenomenon that the leaked fluid blows out from the inflow side flat portion 53a through the protruding fin 54 to the outflow side flat portion 53b is eliminated, and the flow resistance is increased, so that the sealing effect can be further improved.

更に、中央部のシールフィン58を、インテグラルカバー52から突起した突起フィン
54に対向して配設したことで、従来の連続したフィンよりシール効果が高くなる。また
、タービン回転中に何らかの異常現象によってシールフィン58と突起フィン54が接触
した場合でも、その接触部が点接触になるため従来のシールフィンより損傷が少なくなり
、半径方向の間隙をさらに小さくすることが可能となり、さらなる漏洩量の低減が期待で
きる。
Further, since the seal fin 58 at the center is arranged to face the protruding fin 54 protruding from the integral cover 52, the sealing effect is higher than that of the conventional continuous fin. Further, even if the seal fin 58 and the projecting fin 54 come into contact with each other due to some abnormal phenomenon during the rotation of the turbine, the contact portion becomes a point contact, so that the damage is less than the conventional seal fin and the radial gap is further reduced. It is possible to further reduce the amount of leakage.

一方、突起フィン54とシールフィン58からなるインテグラルカバー52の中央部の
漏洩防止手段を改善したことにより、この中央部の長さW1を従来より短かくすることが
でき、その分、平坦部53aの長さW2および平坦部53bの長さW3を延長することが
できる。よって、タービン軸とケーシング2の熱膨張による伸縮量の違いを、この長さW
2およびW3で吸収できるようになるため、シールフィン58と突起フィン54側面との
接触が避けられる。すなわち、タービンの熱膨張による軸方向の伸縮量とケーシング2の
伸縮量との差が大きい段落部に適用可能になる。
On the other hand, by improving the leakage preventing means at the central portion of the integral cover 52 composed of the projecting fins 54 and the seal fins 58, the length W1 of the central portion can be made shorter than before, and the flat portion is correspondingly reduced. The length W2 of 53a and the length W3 of the flat portion 53b can be extended. Therefore, the difference in expansion and contraction due to the thermal expansion of the turbine shaft and the casing 2 is represented by this length W.
Since it can be absorbed by 2 and W3, contact between the seal fin 58 and the side surface of the protruding fin 54 is avoided. That is, the present invention can be applied to a paragraph portion in which the difference between the axial expansion / contraction amount due to the thermal expansion of the turbine and the expansion / contraction amount of the casing 2 is large.

このように構成されているため、動翼先端部からの漏洩量を大幅に減少することができ
、タービンの段落効率に大きな改善効果を得ることができる。
次に、図2を参照して、第2の実施形態に係わる軸流タービンを説明する。
Since it is comprised in this way, the leak amount from a moving blade front-end | tip part can be reduced significantly and the big improvement effect can be acquired in the paragraph efficiency of a turbine.
Next, an axial turbine according to the second embodiment will be described with reference to FIG.

図2は、第2の参考例に係る軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面図である。動
翼61の先端には、シュラウドとして動翼61と一体に形成されたインテグラルカバー6
2が設けられている。そして、その外周面には、流入側端部と流出側端部にそれぞれ平坦
部63a,63bを、平坦部63a,63bにはさまれた中央部には突起フィン64が形
成されている。この平坦部63a、突起フィン64、平坦部63bのの各々の外径寸法を
D1,D2,D3とし、平坦部63aとこの平坦部63aと対向する位置のシールフィン
68先端部との半径方向間隙距離をC1、突起フィン64部とこの突起フィン64と対向
する位置のシールフィン68先端部との半径方向間隙距離をC2とすると、下式の条件を
満たす構造にする。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the blade tip portion of the stage passage portion of the axial turbine according to the second reference example. The integral cover 6 formed integrally with the blade 61 as a shroud is attached to the tip of the blade 61.
2 is provided. On the outer peripheral surface, flat portions 63a and 63b are formed at the inflow side end portion and the outflow side end portion, respectively, and a protruding fin 64 is formed at the center portion sandwiched between the flat portions 63a and 63b. The outer diameter of each of the flat part 63a, the projecting fin 64, and the flat part 63b is D1, D2, and D3, and the radial gap between the flat part 63a and the tip of the seal fin 68 at a position facing the flat part 63a. When the distance is C1, and the radial gap distance between the projecting fin 64 and the tip of the seal fin 68 at the position facing the projecting fin 64 is C2, the structure satisfying the following formula is obtained.

D1<D2<D3
C2=(0.5〜1.0)×C1
本参考例では、翼先端のインテグラルカバー62外周面の平坦部63aと63bと突起
フィン64の外径寸法が異なっていることから、前記の第1の実施形態と同様にノズル5
5から流体67が流出後、動翼先端部を通過する漏洩流体66が、流入側にある平坦部6
3aを流れ、その下流にある突起フィン64の側面に衝突する(図中矢印c)。また、流
出側まで到達した漏洩流体も同様に流出側端部に設けられた平坦部63の側面に衝突する
(図中矢印d)。
D1 <D2 <D3
C2 = (0.5 to 1.0) × C1
In this reference example, since the outer diameters of the flat portions 63a and 63b on the outer peripheral surface of the integral cover 62 at the blade tip and the protruding fins 64 are different, the nozzle 5 is the same as in the first embodiment.
After the fluid 67 flows out from 5, the leaking fluid 66 that passes through the tip of the rotor blade is the flat portion 6 on the inflow side.
It flows through 3a and collides with the side surface of the protruding fin 64 located downstream thereof (arrow c in the figure). Similarly, the leaked fluid reaching the outflow side also collides with the side surface of the flat portion 63 provided at the outflow side end (arrow d in the figure).

その結果、流入側の平坦部63aから突起フィン64を通過して流出側平坦部63bま
で漏洩流体が吹抜ける現象が解消され、流動抵抗が増大するので、よりシール効果を向上
させることができる。更に、中央部のシールフィン68を、インテグラルカバー62から
突設した突起フィン64に対向して設置したことで、たとえこれらのフィン同士が接触し
た時にも点接触となり動翼には大きな影響を及ぼさないため、その間隙C2を従来の連続
したフィンより小さくすることが出来るためシール効果が向上する。
As a result, the phenomenon that the leaked fluid is blown from the inflow side flat portion 63a through the protruding fin 64 to the outflow side flat portion 63b is eliminated and the flow resistance is increased, so that the sealing effect can be further improved. Further, the central seal fin 68 is disposed opposite to the projecting fin 64 projecting from the integral cover 62, so that even when these fins come into contact with each other, point contact occurs and the rotor blade is greatly affected. Therefore, the gap C2 can be made smaller than that of the conventional continuous fin, so that the sealing effect is improved.

また、タービン軸とケーシング2の熱膨張による伸縮量の違いを、ケーシング2の内径
と動翼61先端部の外径をそれぞれ下流側に向うほど大きくしたことにより吸収でき、シ
ールフィン68が突起フィン64の側面に接触することを避けることができる。よって、
熱膨張によるタービンとケーシング2の軸方向伸縮量の差によって動翼61が下流側に大
きく移動する場合有効である。
Further, the difference in expansion and contraction due to the thermal expansion of the turbine shaft and the casing 2 can be absorbed by increasing the inner diameter of the casing 2 and the outer diameter of the tip of the rotor blade 61 toward the downstream side, and the seal fins 68 are projected fins. It is possible to avoid contact with the 64 side surfaces. Therefore,
This is effective when the moving blade 61 moves largely downstream due to the difference in the amount of expansion and contraction between the turbine and the casing 2 due to thermal expansion.

次に、図3を参照して、本発明の第1の実施形態に係わる軸流タービンを説明する。
図3は、本発明の第1の実施形態に係わる軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面
図である。動翼71の先端には、シュラウドとして動翼71と一体に形成されたインテグ
ラルカバー72が設けられている。そして、その外周面には、流入側から流出側に向って
交互に複数の平坦部73と凹状溝部75が設けられている。平坦部73の外径寸法を流入
側に配置された平坦部73a,73b,73c,73dから順にD1,D2,D3,D4
としたときに、下式の条件を満たす構造にする。
Next, an axial flow turbine according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the moving blade tip portion of the stage passage portion of the axial flow turbine according to the first embodiment of the present invention. An integral cover 72 formed integrally with the moving blade 71 as a shroud is provided at the tip of the moving blade 71. The outer peripheral surface is provided with a plurality of flat portions 73 and concave groove portions 75 alternately from the inflow side to the outflow side. The outer diameter of the flat portion 73 is set to D1, D2, D3, D4 in order from the flat portions 73a, 73b, 73c, 73d arranged on the inflow side.
The structure satisfying the following formula is used.

D1<D2<D3<D4
そして、上記平坦部73a〜73dと対向する位置に配設されたシールフィン78は各
々平坦部73a〜73dと均しい間隙を有するように設定されている。
D1 <D2 <D3 <D4
And the seal fin 78 arrange | positioned in the position facing the said flat parts 73a-73d is each set so that it may have a uniform gap | interval with the flat parts 73a-73d.

本実施形態では、ノズル55から流体77が流出後、動翼先端部を通過する漏洩流体7
6が、流入側端部にある平坦部73aを流れ、そのすぐ下流側の平坦部73bの側面に衝
突する(図中矢印f)。各平坦部73a,73b,73c,73dは階段状になっている
ため、漏洩流体は同様な運動を繰り返すことになる。その衝突により漏洩流体は持ってい
る速度エネルギーを減衰させるため、シールフィン78と平坦部73の間隙を通り抜ける
漏洩流体は減少しシール効果が向上する。
In this embodiment, after the fluid 77 flows out from the nozzle 55, the leaked fluid 7 that passes through the tip of the rotor blade
6 flows through the flat portion 73a at the inflow side end, and collides with the side surface of the flat portion 73b immediately downstream (arrow f in the figure). Since each flat part 73a, 73b, 73c, 73d is stepped, the leakage fluid repeats the same movement. Since the velocity energy possessed by the leaking fluid is attenuated by the collision, the leaking fluid passing through the gap between the seal fin 78 and the flat portion 73 is reduced, and the sealing effect is improved.

また、タービン軸とケーシング2の熱膨張による伸縮量の違いを、ケーシング2の内径
と動翼71先端部の外径をそれぞれ下流側に向うほど大きくしたことにより吸収できるた
め、熱膨張によるタービンとケーシング2の軸方向伸縮量の差によって動翼71が下流側
に大きく移動する場合に有効である。
Further, since the difference in expansion and contraction due to thermal expansion between the turbine shaft and the casing 2 can be absorbed by increasing the inner diameter of the casing 2 and the outer diameter of the tip of the rotor blade 71 toward the downstream side, This is effective when the moving blade 71 moves largely downstream due to the difference in the amount of expansion and contraction of the casing 2 in the axial direction.

なお、図3においては、平坦部73を4段で説明したが、5段以上であっても同様な効
果を得ることができる。
次に、図4を参照して、本発明の第2の実施形態に係わる軸流タービンの漏洩防止装置
を説明する。
In FIG. 3, the flat portion 73 has been described as having four steps, but the same effect can be obtained even when the number of steps is five or more.
Next, with reference to FIG. 4, the leakage prevention apparatus of the axial flow turbine concerning the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.

図4は、本発明の第2の実施形態に係る軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面図
である。動翼81の先端には、シュラウドとして、動翼81と一体にインテグラルカバー
82が設けられている。そして、その外周面には、流入側から流出側に複数の平坦部83
が形成され、それぞれ階段状に段差が設けられている。平坦部83の外径寸法を流入側に
配置された平坦部83a,83b,83cから順にD1,D2,D3としたときに、下式
の条件を満たす構造にする。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the blade tip portion of the stage passage portion of the axial flow turbine according to the second embodiment of the present invention. At the tip of the moving blade 81, an integral cover 82 is provided integrally with the moving blade 81 as a shroud. The outer peripheral surface has a plurality of flat portions 83 from the inflow side to the outflow side.
Are formed, and steps are provided in steps. When the outer diameter of the flat portion 83 is set to D1, D2, and D3 in order from the flat portions 83a, 83b, and 83c arranged on the inflow side, the structure satisfying the following formula is obtained.

D1<D2<D3
本実施形態では、ノズル55から流体87が流出後、動翼先端部を通過する漏洩流体8
6が、流入側にある平坦部83aを流れ、そのすぐ下流側の平坦部83bの側面に衝突す
る(図中矢印g)。各平坦部83a,83b,83cは階段状になっているため、漏洩流
体86は同様な運動を繰り返すことになる。その衝突により漏洩流体は持っている速度エ
ネルギを減衰させるため、シールフィン88と平坦部83の間隙を通り抜ける漏洩流体8
6は減少しシール効果が向上する。
D1 <D2 <D3
In this embodiment, after the fluid 87 flows out from the nozzle 55, the leaked fluid 8 that passes through the tip of the rotor blade
6 flows through the flat portion 83a on the inflow side and collides with the side surface of the flat portion 83b immediately downstream (arrow g in the figure). Since each flat part 83a, 83b, 83c is stepped, the leaking fluid 86 repeats the same movement. The leakage fluid 8 that passes through the gap between the seal fin 88 and the flat portion 83 is used to attenuate the velocity energy that the leakage fluid has due to the collision.
6 is reduced and the sealing effect is improved.

また、タービン軸とケーシング2の熱膨張による伸縮量の違いを、ケーシング2の内径
と動翼81先端部の外径をそれぞれ下流側に向うほど大きくしたことにより吸収できるた
め、熱膨張によるタービンとケーシング2の軸方向伸縮量の差によって動翼81が下流側
に大きく移動する場合有効である。
Further, since the difference in expansion and contraction due to thermal expansion between the turbine shaft and the casing 2 can be absorbed by increasing the inner diameter of the casing 2 and the outer diameter of the tip of the rotor blade 81 toward the downstream side, This is effective when the moving blade 81 largely moves downstream due to the difference in the amount of axial expansion and contraction of the casing 2.

次に、図5を参照して、本発明の第3の実施形態に係る軸流タービンの漏洩防止装置を
説明する。
図5は、本発明の第3の実施形態に係る軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面図
である。動翼91の先端には、シュラウドとして、動翼91と一体にインテグラルカバー
92が設けられている。そして、その外周面には、流入側から流出側に階段状に段差を設
けて複数の平坦部93が設けられている。各平坦部93の上面角部には漏洩流体の上流側
に向って軸方向フィン94が形成されている。
Next, with reference to FIG. 5, the leakage prevention apparatus of the axial flow turbine which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the blade tip portion of the stage passage portion of the axial flow turbine according to the third embodiment of the present invention. An integral cover 92 is provided at the tip of the moving blade 91 integrally with the moving blade 91 as a shroud. And on the outer peripheral surface, a plurality of flat portions 93 are provided in a stepped manner from the inflow side to the outflow side. An axial fin 94 is formed at the upper surface corner of each flat portion 93 toward the upstream side of the leaked fluid.

ケーシング2に取付けられたシールフィン98と平坦部93とで径方向の間隙を構成す
るとともに、この軸方向フィン94とそのすぐ上流側のシールフィン98とで軸方向にも
間隙を構成している。平坦部93の外径寸法を流入側に配置された平坦部93a,93b
,93cから順にD1,D2,D3としたときに、下式の条件を満たす構造にする。
The seal fin 98 attached to the casing 2 and the flat portion 93 form a radial gap, and the axial fin 94 and the seal fin 98 immediately upstream thereof also form a gap in the axial direction. . Flat portions 93a, 93b having the outer diameter of the flat portion 93 arranged on the inflow side
, 93c in order from D1, D2, D3, the structure satisfying the following formula is obtained.

D1<D2<D3
本実施形態では、ノズル55から流体97が流出後、動翼先端部を通過する漏洩流体9
6が、流入側にある平坦部93aを流れ、そのすぐ下流側の平坦部93bの側面に衝突す
る(図中矢印h)。更に、軸方向フィン94とシールフィン98とで形成された軸方向間
隙で一旦流れが絞られるため、漏洩流体は持っている速度エネルギーを減衰させ流動抵抗
が増加するので、シールフィン98と平坦部93の間隙を通り抜ける漏洩流体は減少しシ
ール効果が向上する。
D1 <D2 <D3
In this embodiment, after the fluid 97 flows out from the nozzle 55, the leaked fluid 9 that passes through the tip of the rotor blade
6 flows through the flat portion 93a on the inflow side and collides with the side surface of the flat portion 93b immediately downstream thereof (arrow h in the figure). Furthermore, since the flow is once throttled by the axial gap formed by the axial fin 94 and the seal fin 98, the leakage fluid attenuates the velocity energy it has and the flow resistance increases, so the seal fin 98 and the flat portion The leakage fluid passing through the gap 93 is reduced and the sealing effect is improved.

また、タービン軸とケーシング2の熱膨張による伸縮量の違いを、ケーシング2の内径
と動翼91先端部の外径をそれぞれ下流側に向うほど大きくしたことにより吸収できるた
め、熱膨張によるタービンとケーシング2の軸方向伸縮量の差によって動翼91が下流側
に大きく移動する場合有効である。
Further, since the difference in expansion and contraction due to thermal expansion between the turbine shaft and the casing 2 can be absorbed by increasing the inner diameter of the casing 2 and the outer diameter of the tip of the rotor blade 91 toward the downstream side, This is effective when the moving blade 91 moves largely downstream due to the difference in the amount of expansion and contraction of the casing 2 in the axial direction.

次に、図6を参照して、本発明の第3の参考例に係わる軸流タービンを説明する。
図6は、本発明の第3の参考例に係わる軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面図
である。動翼101の先端には、シュラウドとして、動翼101と一体にインテグラルカ
バー102が設けられており、その外周面には、流入側から流出側に向って複数の平坦部
103と突起フィン104a,104bが交互に形成されている。流入側平坦部103a
および流入側突起フィン104a、中央平坦部103b、流出側突起フィン104b、流
出側平坦部103cの外径寸法をそれぞれ流入側に配置されたものから順にD1,D2,
D3,D4,D5とし、流入側平坦部103aとこの流入側平坦部103aと対向する位
置に配設されたシールフィン108先端部とで形成する半径方向間隙距離をC1、流出側
突起フィン104b部とこの流出側突起フィンに対向する位置に配設されたシールフィン
108先端部とで形成する半径方向間隙距離をC2とすると、下式の条件を満たす構造に
する。
Next, an axial flow turbine according to a third reference example of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the blade tip portion of the stage passage portion of the axial turbine according to the third reference example of the present invention. An integral cover 102 is provided integrally with the rotor blade 101 as a shroud at the tip of the rotor blade 101, and a plurality of flat portions 103 and protruding fins 104a are provided on the outer peripheral surface from the inflow side to the outflow side. 104b are alternately formed. Inflow side flat portion 103a
In addition, the outer diameter dimensions of the inflow side projection fin 104a, the central flat portion 103b, the outflow side projection fin 104b, and the outflow side flat portion 103c are D1, D2, and D2, respectively, in order from those arranged on the inflow side.
D1, D4, and D5, C1 is the radial gap distance formed by the inflow side flat portion 103a and the tip of the seal fin 108 disposed at a position facing the inflow side flat portion 103a, and the outflow side projection fin 104b portion And a radial gap distance formed between the tip end portion of the seal fin 108 disposed at a position facing the outflow-side protruding fin and C2, the structure satisfying the following formula is obtained.

D1<D2>D3<D4>D5
C2=(0.5〜1.0)×C1
本参考例では、ノズル55から流体107が流出後、動翼先端部を通過する漏洩流体1
06が、流入側端部にある平坦面103aを流れ、そのすぐ下流側の突起フィン104a
の側面に衝突する(図中矢印j)。また、中央部まで到達した漏洩流体も平坦部103b
の中央付近に設けられているシールフィン108の側面に衝突する(図中矢印k)。
D1 <D2> D3 <D4> D5
C2 = (0.5 to 1.0) × C1
In this reference example, after the fluid 107 flows out from the nozzle 55, the leaked fluid 1 that passes through the tip of the rotor blade
06 flows through the flat surface 103a at the end of the inflow side, and the protruding fin 104a immediately downstream thereof.
(Arrow j in the figure). In addition, the leaked fluid that reaches the center is also flat portion 103b.
It collides with the side surface of the seal fin 108 provided in the vicinity of the center (arrow k in the figure).

この衝突により漏洩流体106は持っている速度エネルギーを減衰させるため、シール
フィン108と平坦部103の間隙を通り抜ける漏洩流体は減少しシール効果が高まる。
また、突起フィン104a,104bにおける漏洩量は従来に比べ減少するので突起フィ
ン104a,104bの軸方向設置長さ(図中W4,W5)を短縮でき、その分だけ平坦
部103a,103b,103cの長さ(図中W6乃至W9)を広げることができる。よ
って、熱膨張によるタービン軸とケーシングの軸方向の伸び差により動翼101が大きく
変位する場合に有効である。
Since the leakage fluid 106 attenuates the velocity energy possessed by this collision, the leakage fluid passing through the gap between the seal fin 108 and the flat portion 103 is reduced, and the sealing effect is enhanced.
Further, since the leakage amount in the projection fins 104a and 104b is reduced as compared with the prior art, the axial installation lengths (W4 and W5 in the figure) of the projection fins 104a and 104b can be shortened, and the flat portions 103a, 103b, and 103c are correspondingly reduced. The length (W6 to W9 in the figure) can be increased. Therefore, this is effective when the moving blade 101 is largely displaced due to the difference in the axial expansion between the turbine shaft and the casing due to thermal expansion.

次に、図7を参照して、本発明の第4の実施形態に係る軸流タービンを説明する。
図7は、本発明の第4の実施形態に係る軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面図
である。動翼111の先端には、シュラウドとして、動翼111と一体にインテグラルカ
バー112が設けられている。そして、その外周面には、流入側から流出側に階段状に段
差が設けられ複数の平坦部113が形成されている。平坦部113の外径寸法をそれぞれ
流入側に配置された平坦部113a,113b,113cから順にD1,D2,D3とし
たときに、下式の条件を満たす構造にする。
Next, an axial flow turbine according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the blade tip portion of the stage passage portion of the axial flow turbine according to the fourth embodiment of the present invention. An integral cover 112 is provided at the tip of the moving blade 111 integrally with the moving blade 111 as a shroud. And on the outer peripheral surface, a plurality of flat portions 113 are formed by providing stepped steps from the inflow side to the outflow side. When the outer diameter of the flat portion 113 is set to D1, D2, and D3 in order from the flat portions 113a, 113b, and 113c arranged on the inflow side, respectively, a structure that satisfies the following formula is obtained.

D1>D2>D3
本実施形態では、ノズル55から流体117が流出後、動翼先端部を通過する漏洩流体
116が、流入側端部にある平坦部113aを流れ、そのすぐ下流に位置するシールフィ
ン118の側面に衝突する(図中矢印m)。そしてさらに、下流に位置するシールフィン
118の側面に衝突する(図中矢印n)。それらの衝突により漏洩流体は持っている速度
エネルギーを減衰させるため、シールフィン118と平坦部113の間隙を通り抜ける漏
洩流体は減少しシール効果が向上する。
D1>D2> D3
In this embodiment, after the fluid 117 flows out from the nozzle 55, the leaked fluid 116 that passes through the tip of the rotor blade flows through the flat portion 113a at the end of the inflow side, and on the side surface of the seal fin 118 positioned immediately downstream thereof. Collide (arrow m in the figure). Further, it collides with the side surface of the seal fin 118 located downstream (arrow n in the figure). Since the velocity energy possessed by the leaking fluid is attenuated by the collision, the leaking fluid passing through the gap between the seal fin 118 and the flat portion 113 is reduced and the sealing effect is improved.

また、タービン軸とケーシング2の熱膨張による伸縮量の違いを、ケーシング2の内径
と動翼111先端部の外径をそれぞれ下流側に向うほど小さくしたことにより吸収できる
ため、熱膨張によるタービンとケーシング2の軸方向伸縮量の差によって動翼111が上
流側に大きく移動する場合有効である。
In addition, the difference in expansion and contraction due to the thermal expansion of the turbine shaft and the casing 2 can be absorbed by reducing the inner diameter of the casing 2 and the outer diameter of the tip of the rotor blade 111 toward the downstream side. This is effective when the moving blade 111 moves largely upstream due to the difference in the amount of axial expansion and contraction of the casing 2.

次に、図8を参照して、本発明の第4の参考例に係る軸流タービンを説明する。
図8は、本発明の第4の参考例に係る軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面図で
ある。基本的な構造は、前記の第1の参考例と同一である。作動流体流入側平坦部123
a、突起フィン124、作動流体流出側平坦部123bの各々の外径寸法をD1,D2,
D3としたとき、平坦部123aとこの平坦部123aと対向する位置に配設されたシー
ルフィン128先端部とで形成される半径方向間隙距離をC1、突起フィン124部とこ
の突起フィン124の対向する位置に配設されたシールフィン128先端部とで形成され
る半径方向間隙距離をC2とすると、下式の条件を満たす構造とする。
Next, an axial turbine according to a fourth reference example of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the blade tip portion of the stage passage portion of the axial flow turbine according to the fourth reference example of the present invention. The basic structure is the same as the first reference example. Working fluid inflow side flat portion 123
a, the outer diameter of each of the projecting fins 124 and the working fluid outflow side flat portion 123b is D1, D2,
When D3, the radial gap distance formed by the flat portion 123a and the tip end portion of the seal fin 128 disposed at a position facing the flat portion 123a is C1, and the protruding fin 124 portion and the protruding fin 124 are opposed to each other. When the radial gap distance formed between the tip end portions of the seal fins 128 disposed at the position where C2 is C2, the structure satisfying the following formula is obtained.

D1=D3<D2
C2=(0.5〜1.0)×C1
本参考例では、ノズル55から流体127が流出後、動翼121の先端部を通過する漏
洩流体126が、流入側端部にある平坦部123aを流れ、そのすぐ下流側の突起フィン
124側面に衝突する(図中矢印u)。また、流出側まで到達した漏洩流体126も同様
にシールフィン128に衝突する(図中矢印p)。その結果、流入側の平坦部123aか
ら突起フィン124を通過して流出側平坦部123bまで漏洩流体が吹抜ける現象が解消
され、流動抵抗が増大するので、よりシール効果を向上させることができる。
D1 = D3 <D2
C2 = (0.5 to 1.0) × C1
In this reference example, after the fluid 127 flows out from the nozzle 55, the leaked fluid 126 that passes through the tip of the rotor blade 121 flows through the flat portion 123a at the inflow side end, and on the side of the protruding fin 124 immediately downstream thereof. Collide (arrow u in the figure). Similarly, the leaked fluid 126 reaching the outflow side also collides with the seal fin 128 (arrow p in the figure). As a result, the phenomenon of leakage of leaking fluid from the inflow side flat portion 123a through the protruding fin 124 to the outflow side flat portion 123b is eliminated and the flow resistance is increased, so that the sealing effect can be further improved.

次に、図9を参照して、本発明の第5の参考例に係わる軸流タービンを説明する。
図9は、本発明の第5の参考例に係る軸流タービンの段落通路部の動翼先端部断面図で
ある。基本的な構造は、前記の第1の参考例と同一である。作動流体流入側平坦面133
a、作動流体流入側突起フィン134a、中央平坦部133b、作動流体流出側突起フィ
ン134b、作動流体流出側平坦部133cの各々の外径寸法をD1,D2,D3,D4
,D5とし、作動流体流入側平坦部133aとこの作動流体流入側平坦部133aと対向
する位置に配設されたシールフィン138先端部で形成される半径方向間隙距離をC1、
突起フィン134部とこの突起フィン134と対向する位置に配設されたシールフィン1
38先端部で形成される半径方向間隙距離をC2とすると、下式の条件を満たす構造とす
る。
Next, an axial flow turbine according to a fifth reference example of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the rotor blade tip portion of the stage passage portion of the axial turbine according to the fifth reference example of the present invention. The basic structure is the same as the first reference example. Working fluid inflow side flat surface 133
a, D1, D2, D3, D4 are the outer diameter dimensions of the working fluid inflow side projection fin 134a, the central flat portion 133b, the working fluid outflow side projection fin 134b, and the working fluid outflow side flat portion 133c.
, D5, and C1 is a radial gap distance formed by the working fluid inflow side flat portion 133a and the tip of the seal fin 138 disposed at a position facing the working fluid inflow side flat portion 133a.
The projecting fin 134 and the seal fin 1 disposed at a position facing the projecting fin 134
If the gap distance in the radial direction formed at the tip of 38 is C2, the structure satisfies the following formula.

D1=D5≦D3<D2=D4
C2=(0.5〜1.0)×C1
本参考例では、ノズル55から流体137が流出後、動翼先端部を通過する漏洩流体1
36が、流入側端部にある平坦面133aを流れ、そのすぐ下流側の突起フィン134a
の側面に衝突する(図中矢印q)。また、中央平坦部133bまで到達した漏洩流体13
6もケーシング2の対向面付近に設けられているシールフィン138の側面に衝突する(
図中矢印r)。この衝突により漏洩流体は持っている速度エネルギを減衰させるため、シ
ールフィン138と平坦部133の間隙を通り抜ける漏洩流体は減少しシール効果が向上
する。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されないのは勿論であり、種々の変形が可能
である。
D1 = D5 ≦ D3 <D2 = D4
C2 = (0.5 to 1.0) × C1
In this reference example, after the fluid 137 flows out from the nozzle 55, the leaked fluid 1 that passes through the tip of the rotor blade
36 flows through the flat surface 133a at the end of the inflow side, and the protruding fin 134a immediately downstream thereof.
(Arrow q in the figure). In addition, the leaked fluid 13 that has reached the central flat portion 133b
6 also collides with the side surface of the seal fin 138 provided in the vicinity of the facing surface of the casing 2 (
Arrow r) in the figure. Since the leakage fluid attenuates the velocity energy possessed by this collision, the leakage fluid passing through the gap between the seal fin 138 and the flat portion 133 is reduced, and the sealing effect is improved.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.

本発明に係る第1の参考例の軸流タービンの要部を示す段落部の断面図。Sectional drawing of the paragraph part which shows the principal part of the axial flow turbine of the 1st reference example which concerns on this invention. 本発明に係る第2の参考例の軸流タービンの要部を示す段落部の断面図。Sectional drawing of the paragraph part which shows the principal part of the axial flow turbine of the 2nd reference example which concerns on this invention. 本発明に係る第1の実施形態の軸流タービンの要部を示す段落部の断面図。Sectional drawing of the paragraph part which shows the principal part of the axial flow turbine of 1st Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第2の実施形態の軸流タービンの要部を示す段落部の断面図。Sectional drawing of the paragraph part which shows the principal part of the axial flow turbine of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第3の実施形態の軸流タービンの要部を示す段落部の断面図。Sectional drawing of the paragraph part which shows the principal part of the axial flow turbine of 3rd Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第3の参考例の軸流タービンの要部を示す段落部の断面図。Sectional drawing of the paragraph part which shows the principal part of the axial flow turbine of the 3rd reference example which concerns on this invention. 本発明に係る第4の実施形態の軸流タービンの要部を示す段落部の断面図。Sectional drawing of the paragraph part which shows the principal part of the axial flow turbine of 4th Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第4の参考例の軸流タービンの要部を示す段落部の断面図。Sectional drawing of the paragraph part which shows the principal part of the axial flow turbine of the 4th reference example which concerns on this invention. 本発明に係る第5の参考例の軸流タービンの要部を示す段落部の断面図。Sectional drawing of the paragraph part which shows the principal part of the axial flow turbine of the 5th reference example which concerns on this invention. 軸流タービン段落部の従来例を示す断面図。Sectional drawing which shows the prior art example of an axial turbine stage part. 他の従来例を示す軸流タービンの段落部の断面図。Sectional drawing of the stage part of the axial flow turbine which shows another prior art example. 段差を用いた他の従来例を示す軸流タービンの段落部の断面図。Sectional drawing of the stage part of the axial flow turbine which shows the other conventional example using a level | step difference. インテグラルカバーを用いた場合の従来例を示す軸流タービンの段落部の断面図。Sectional drawing of the stage part of the axial flow turbine which shows the prior art example at the time of using an integral cover. 翼先端が傾斜した段落部のものを示す軸流タービンの段落部の断面図。Sectional drawing of the step part of an axial-flow turbine which shows the thing of the step part in which the blade | wing tip inclined.

符号の説明Explanation of symbols

1…タービン段落部
2…ケーシング
3…ロータ
4…ノズルダイアグラム
5…ノズル
5a…傾斜部
6…ホイール
7…動翼
8…テノン
9…シュラウド
10…シールフィン
11…翼頂部
12…主流体流れ
13…間隙
14…漏洩流体
15…段差
16…シールフィン
17…インテグラルカバー
17a…傾斜部
18…凹溝部
19…平坦部
20…シール室
51,61,71,81,91,101,111,121,131…動翼
52,62,72,82,92,102,112,122,132…インテグラルカ
バー
75…凹状溝部
53a,53b,63a,63b,73,73a,73b,73c,73d,83,
83a,83b,83c,93,93a,93b,93c,103,103a,103b
,103c,113,113a,113b,113c,123,123a,123b,1
33,133a,133b,133c…平坦部
54,64,94,104a,104b,124,134a,134b…突起フィン
55…ノズル
56,66,76,86,96,106,116,126,136…漏洩流体
57,67,77,87,97,107,117,127,137…主流体流れ
58,68,78,88,98,108,118,128,138…シールフィン
a,b,c,d,f,g,h,j,k,m,n,p,q,r,u…漏洩流体の流れ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Turbine stage part 2 ... Casing 3 ... Rotor 4 ... Nozzle diagram 5 ... Nozzle 5a ... Inclination part 6 ... Wheel 7 ... Moving blade 8 ... Tenon 9 ... Shroud 10 ... Seal fin 11 ... Blade top part 12 ... Main fluid flow 13 ... Gap 14 ... Leakage fluid 15 ... Step 16 ... Seal fin 17 ... Integral cover 17a ... Inclined part 18 ... Groove part 19 ... Flat part 20 ... Seal chamber 51, 61, 71, 81, 91, 101, 111, 121, 131 ... Rotor blades 52, 62, 72, 82, 92, 102, 112, 122, 132 ... Integral cover 75 ... Concave grooves 53a, 53b, 63a, 63b, 73, 73a, 73b, 73c, 73d, 83,
83a, 83b, 83c, 93, 93a, 93b, 93c, 103, 103a, 103b
, 103c, 113, 113a, 113b, 113c, 123, 123a, 123b, 1
33, 133a, 133b, 133c ... Flat part 54, 64, 94, 104a, 104b, 124, 134a, 134b ... Projection fin 55 ... Nozzle 56, 66, 76, 86, 96, 106, 116, 126, 136 ... Leakage Fluid 57, 67, 77, 87, 97, 107, 117, 127, 137 ... Main fluid flow 58, 68, 78, 88, 98, 108, 118, 128, 138 ... Seal fins a, b, c, d, f, g, h, j, k, m, n, p, q, r, u ... flow of leakage fluid

Claims (4)

ケーシングと、
複数のノズル翼を円周方向に配置してなり、前記ケーシングに固定されて当該ケーシン
グとともに静止部を構成するノズルダイアフラムと、
前記ケーシングの内部に前記ノズルダイアフラムと略同心に配置され回動可能なロータ
と、
前記ノズルダイアフラムに隣接し、かつ前記ロータに対する円周方向に配置され、前記
ノズルダイアフラムから流出した作動流体を受けて前記ロータと一体的に回動する複数の
動翼と、
前記動翼の先端部に設けられ、その外周面が前記ケーシングと前記ノズルダイアフラム
を備える前記静止部に対向するシュラウドと、
前記シュラウドの外周面に設けられたそれぞれ外径寸法の異なる複数の平坦部と、
前記平坦部のそれぞれと対向する前記静止部表面の各々に設けられ、それぞれ当該平坦
部に向けて複数突出するシールフィンと、
を備えることを特徴とする軸流タービン。
A casing,
A plurality of nozzle blades arranged circumferentially, a nozzle diaphragm fixed to the casing and constituting a stationary portion together with the casing;
A rotatable rotor disposed substantially concentrically with the nozzle diaphragm in the casing;
A plurality of moving blades adjacent to the nozzle diaphragm and disposed in a circumferential direction with respect to the rotor, and receiving a working fluid flowing out from the nozzle diaphragm and rotating integrally with the rotor;
A shroud provided at the tip of the moving blade, the outer peripheral surface of which is opposed to the stationary part including the casing and the nozzle diaphragm;
A plurality of flat portions each having a different outer diameter provided on the outer peripheral surface of the shroud;
Seal fins provided on each of the surfaces of the stationary part facing each of the flat parts, and projecting a plurality toward the flat part,
An axial turbine comprising:
請求項1記載の軸流タービンにおいて、前記複数の平坦部の前記外径寸法はそれぞれ、
前記作動流体の流入側から流出側にかけて大きく形成されていることを特徴とする軸流タ
ービン。
The axial turbine according to claim 1, wherein the outer diameter dimensions of the plurality of flat portions are respectively
An axial turbine having a large size from the inflow side to the outflow side of the working fluid.
請求項1または2のいずれか記載の軸流タービンにおいて、前記複数の平坦部の間に形
成される段差部に、前記作動流体の上流側に突出する軸方向フィンがさらに設けられてい
ることを特徴とする軸流タービン。
3. The axial turbine according to claim 1, wherein an axial fin protruding upstream of the working fluid is further provided at a step portion formed between the plurality of flat portions. A featured axial turbine.
請求項1記載の軸流タービンにおいて、前記複数の平坦部の前記外径寸法はそれぞれ、
前記作動流体の流入側から流出側にかけて小さく形成されていることを特徴とする軸流タ
ービン。
The axial turbine according to claim 1, wherein the outer diameter dimensions of the plurality of flat portions are respectively
An axial turbine having a small size from the working fluid inflow side to the outflow side.
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