(57)【要約】【課題】ローターの動きにシールリングが一定のギャップを保って追従することでローターとシールリングの接触を防ぎ、それによって引き起こされる振動，変形，磨耗，内部水素ガス漏れなどを防ぐようにしたもの。【解決手段】発電機機内部の水素ガスが外気へと流出することを防ぐために発電機両端部に設けられている軸封装置とローターとのギャップを、ローターの回転軸の偏心に追従できるように、シールリングとローターとのギャップを一定に保つようにして、可動的にシールリングを支持する機構とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に水素ガスを封入したケーシング内に取付けられたローターと、そのローターを支持する両端エンドブラケット内部に取付けられ、シールケーシングとローターとの間を封止するために軸封装置に取付けられたシールリングを備えた発電機用軸封装置において、
ローターの回転軸の偏心に追従できるように、シールリングとローターとのギャップを一定に保つようにして、可動的にシールリングを支持した発電機用軸封装置。
【請求項２】
ギャップをもってピンが配置され、前記ピンはプレートを介して接続され、油が良好に潤滑するようにして前記シールリングを支持することを特徴とする請求項１に記載の発電機用軸封装置。
【請求項３】
前記ケーシングと前記シールリング摺動部において低剛性体層を備えたことを特徴とする請求項１に記載の発電機用軸封装置。
【請求項４】
前記シールリングを回転軸周方向に複数に分割したことを特徴とする請求項１に記載の発電機用軸封装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発電機用軸封装置に係り、特に、水素により冷却される発電機に好適な発電機用軸封装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５，図６に従来の発電機用軸封装置一例として、シールリングによる固定方法を用いた場合に起こりうるシールリングとローター間のギャップの関係を示す。
【０００３】
従来のシールリングによる固定方法では、シールシング８はバネ７によって完全に固定されており、ローター１２に外力が加わりローター１２の回転軸中心が振れた際、ローター１２とのギャップを一定に保つことができない。
【０００４】
このため、そこに介在する油の分布も不均一となってしまい、局部的に発熱することにより軸に悪影響を及ぼすという問題がある。
【０００５】
即ち、従来技術では、シールリング８を固定する方法として、シールケース９内に取付けられたピン５にバネ７を引っ掛けることによって軸方向，周方向にバネの復元力を利用しシールリング８をシールケース９に強く押し付けることによって固定していたため、ローター１２の回転軸がずれた場合であっても、シールリング８はローター１２の回転軸に追従して動くことができず、シールリング８とローター１２のギャップが不均一になってしまう。
【０００６】
シールケーシング９とシールリング８との抵抗を軽減するために、軸封装置内シールケーシング９とシールリング８の摺動部に低剛性体層を形成し、シールリング８の動きを円滑にしたものもある。
【０００７】
その一例として特開２００７−９７２７３号公報が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−９７２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した軸封装置では、シールリングとローター表面とのギャップがローターの回転軸が偏心した際に不均一になってしまうという問題があった。
【００１０】
本発明は、上述の事柄に基づいてなされたもので、ローターの回転軸が偏心した場合にもシールリングとのギャップを均一に維持できる軸封装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、シールリング８とローター１２のギャップが不均一となることによって、油を介してローター表面に伝わる熱量が異なるため、ローターに熱曲がりを及ぼし、振動の原因となっていた。本発明はギャップの均一化つまり、シールリング８とローター１２との間の油分布を均一に維持できる発電機用軸封装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の目的を達成するために、本発明では、内部に水素ガスを封入したケーシング内に取付けられたローターと、そのローターを支持する両端エンドブラケット内部に取付けられ、シールケーシングとローターとの間を封止するために軸封装置に取付けられたシールリングを備えた発電機用軸封装置において、
ローターの回転軸の偏心に追従できるように、シールリングとローターとのギャップを一定に保つようにして、可動的にシールリングを支持したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は前記ケーシングと前記シールリング摺動部において低剛性体層を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ローターとシールリングのギャップがローターの回転軸が偏心した際にも一定に保たれるためローターとシールリングの干渉を防ぐことができ、ギャップの不均一部の発生を抑制することによって、油の潤滑を良好にすることにより、発電機内部の局所的な発熱を最小限に抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例を備えた発電機両端部軸受け装置の鳥瞰図である。
【図２】図１の分解図である。
【図３】本発明の一実施例を備えたシールリンクの断面図である。
【図４】本発明の一実施例を備えたシールリンクの断面図である。
【図５】従来構造におけるシールリンクとロータとのギャップを示す説明図である。
【図６】従来構造におけるシールリング固定バネとバネ掛けピンとの関係を示す説明図である。
【図７】本発明におけるシールリンクとローターとのギャップを示す説明図である。
【図８】本発明におけるシールリング固定バネ，バネ掛けピン及び固定板との関係を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施例の設置位置廻りを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下この発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１７】
図９に本発明の機能を備えたシールケーシング９廻りの発電機構造を示す。
【００１８】
発電機内部には、冷却媒体として水素ガスを封入している。この水素ガスが、発電機運転中に機外へと流れ出ることを封止するため、発電機のフレーム１１に取付けられたエンドブラケット１０内部に設置されたシールリング８の間に油を流し油膜を形成することによって、機内水素ガスをローター１２とシールリング８との隙間から漏れ出る事を遮断している。
【００１９】
本実施例は、発電機本体フレーム１１の両端部にガスを封入し、発電を行うために発電機フレーム１１の内部で回転運動を行っているローター１２を支持する目的で設けられているエンドブラケット１０内部の機構一部の軸封装置である。
【００２０】
フレーム１１内部に大気以外のガスを封入し、それを外気と遮断することを必要とする回転電機のローター１２部の軸受け部分に軸封装置として用いられる。
【００２１】
図１は本発明の実施形態による発電機両端部軸受け装置周辺を示したものである。シールケーシング９の内部を解りやすくするため下半は省略する。
【００２２】
本実施例における発明のシールケーシング９は、ピン５をプレート４（穴径はピン５とはギャップ０を目標とする）に通して繋ぎ合わせ締結体３でピン５をプレート４に固定し、シールケーシング９とピン５とのギャップからシール油が漏れ出るのを防ぐため、プレート２で塞ぎ締結体１でこれをシールケーシング９本体に固定する。
【００２３】
また、シールリング８は、シールケーシング９との間に低剛性体層６を間に挟みシールケーシング９とシールリング８との間の動きを円滑なものとし、バネ７をピン５に掛けることでバネ７の復元力を用いシールリング８を固定する。
【００２４】
回転軸の偏芯に追従するためのギャップは、ピン５とシールケーシング９に設けられた穴とのギャップにより調整する。
【００２５】
この機構により組立て挿入時のために分割したシールリング９を一体ものとして制御することが可能となり、シールリング８合せ目のずれによるギャップの不均一、偏芯といった問題も軽減する効果が期待できる。
【００２６】
軸封装置及びその周囲の機構及び構造，取付け位置などは各発電機によって多少異なることはあるが基本的な構造及び装置使用目的は同一である。
【００２７】
外部密封油装置から送り込まれてきた油は、エンドブラケット１０内配管をとおりシールケーシング９内に製作された油路を通しシールケーシング９内に噴射される。
【００２８】
シールケーシング９上下をプレート２で繋ぎ合わせ、締結体１によってプレート２をシールケーシング９に固定している部分の拡大部を図３（Ａ）に示す。また、その部分を締結体１の部分でのＡ−Ａ断面図を図３（Ｂ）に示す。
【００２９】
図４（Ａ）にシールケーシング９上下周方向断面を示す。
【００３０】
また、締結体１，固定板４の部分でのＢ−Ｂ断面図を図４（Ｂ）に示す。
【００３１】
本実施例では、バネ掛けピン５を可動式にすることによってローター１２の回転軸が移動した際にシールリング８がシール油の噴出反力によってローター１２とのギャップを維持し、ローター１２の回転軸中心にシールリング８の中心が追従することが可能となる。
【００３２】
シールリング８に対するバネ掛けピン５同士は、ピン８と穴の共有の固定板４を通すことで一体の動きをする。この機構によりシールリング８接合間の密着を維持することが可能となり、シールリング８の局所的な発熱を抑制することが可能となる。
【００３３】
この際ピンのギャップ部から油が漏れるのを防ぐためカバー２を取付ける。
【００３４】
図７は本発明を適用した場合にローター１２とシールリング８とのギャップを示したものである。
【００３５】
本発明におけるローター１２に外力が加わりローター１２の回転軸中心が振れた際のシールリング８，ピン５及び固定板４の動きを図８（Ａ）に示す。
【００３６】
ピン５が移動した際の固定バネ７とピン５部分の拡大図を図８（Ｂ）に示すように固定バネ７とピン５部において、ピン５とシールケーシング９のピン５挿入穴に、あらかじめ余裕のある設計ギャップを保っていれば、ローター１２に振れが生じた際にシールリング８がローター１２との間にある油の反力によって、ローター１２とのギャップを保とうと移動する動きを妨げることがない。
【００３７】
本実施例では、ピン５挿入部にギャップを設けたことによってローターに外部から力が加わりローター回転軸中心が偏心した場合にも、シールリング８とローター１２とのギャップは均一を保つこが可能となる。これにより、そこに介在する油の分布も均一となり、油の潤滑が良くなり局部的に発熱することを抑制できるという効果を奏する。
【００３８】
さらに、ローター１２の回転軸中心が偏心した場合にも、ローター１２とシールリング８との接触を防ぐ効果が得られ、ローター１２及びシールリング８の寿命延命の効果も期待される。
【符号の説明】
【００３９】
１，３  締結体
２  プレート
４  固定板
５  ピン
６  低剛性体層
７  バネ
８  シールリング
９  シールケーシング
１０  エンドブラケット
１１  フレーム
１２  ローター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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