[发明专利]密封组件

说明书

本发明涉及一种密封件。本发明尤其涉及一种密封组件。本发明还涉及一种控制两个密封表面之间的空间关系的方法。此外，本发明还涉及一种采用密封组件的机器。

根据本发明的第一个方面，本发明提供一种密封组件，该密封组件包括：

一形成第一密封表面的第一密封单元；

一位移装置，它包括至少一个与第一密封单元相连接的电磁体(electromagnet)，该位移装置可以通过电磁体或每一电磁体移动第一密封单元；以及

一形成与第一密封表面相关联的第二密封表面的第二密封单元，第一和第二密封单元形成一密封件。

密封组件可包括一检测第二单元偏离第一基准位置的位移量的传感器。

密封组件包括连接于传感器装置和位移装置的控制装置，该控制装置可以控制位移装置以使第一密封表面与第二密封表面保持预定的空间关系。

密封组件可包括一偏置装置，使第一密封单元偏置在预定方向。偏置装置可使第一密封单元朝第二密封单元偏置。或者，偏置装置可偏置第一密封单元，使第一密封单元离开第二密封单元。偏置装置构造成可施加一力，该力的大小是偏置装置离开一第二基准位置的位移量的函数。

位移装置可包括多个彼此隔开的电磁体，控制装置可通过运行控制每一电磁体。此时，传感器装置包括多个传感器，一个传感器与一个电磁体相联系。控制装置可分别独立地控制每一电磁体。或者，控制装置可通过运行控制电磁体的若干子组合。

第一密封单元包括一形成一环形第一密封表面的环形圈，第二密封单元形成一环形第二密封表面。密封组件可包括一刚性支架，第一环形密封单元安装在该支架上，这些电磁体与支架相连并彼此隔开一定的角度。

此外，密封组件包括一支承件，位移装置的每一电磁体有一可相对于线圈位移的核心元件，核心元件或线圈中的一个连接于第一密封单元的支架，另一个连接于支承件。

在本发明的一个实施例中，密封组件可为一机器的转动件提供一密封件。此时，第一密封单元可包括一形成一环形第一密封表面的环形圈。第二单元可以是机器的转动件并形成一第二密封表面，该表面也包括一环形圈。第一环形密封单元可安装在一刚性支架上。位移装置包括多个与支架相连并在支架上彼此相隔一定角度的电磁体。位移装置的这些电磁体有一可动核心元件。可动核心元件连接于第一密封单元的支架。每一电磁体的线圈连接于固定在位的支承件。可以理解，通过控制每一电磁体的线圈中的电流，可有选择地改变该电磁体的磁通量，由此有选择地改变作用于电磁体的核心元件上的力。因此，在每一电磁体位置，可以有一预定强度的横向力施加于第一密封单元。还可以理解的是，通过有选择地改变每一电磁体的横向力，整个环形第一密封单元可以发生位移，以使第一密封单元形成的平面沿垂直于该平面的方向位移。或者，该平面可沿相对于第一密封单元的对称轴线的预定方向倾斜。

在本发明的一个特定实施例中，第二密封单元可包括发电机燃气涡轮的下游部分。可以理解的是，在轴上绕一旋转线轴转动的涡轮在其轴承上可轴向和径向运动。此外，涡轮的纵向轴线可以进动(precess)。还可理解的是，形成在涡轮转子的下游端(提供第二密封单元)的下游密封表面与密封在所述下游密封表面的一环形密封单元(提供第一密封单元)的密封表面之间的间隙随涡轮转子的位移而改变。因此，如果所述间隙要被保持在预定范围内，必需允许第一密封单元以与涡轮转子的转动的第二密封表面的运动相关的方式运动。检测装置可检测涡轮轴或任何可转动地固定于轴的转动构件、诸如涡轮转子的下游密封表面的位移量。或者，检测装置包括多个在预定位置检测第一和第二密封表面之间的距离的传感器。

根据本发明的另一方面，本发明提供一机器与密封组件的组合(以下简称“组合”)，它包括一燃气涡轮和后面将要描述的密封组件，该燃气涡轮包括一具有一下游端的涡轮转子，密封组件的第二密封单元设置在涡轮转子的下游端。

此时，密封组件的检测装置可直接检测第二密封单元离开第一基准位置的位移量。密封组件的检测装置包括多个传感器，每一个可在各预定位置检测第一和第二密封表面之间的距离，在所述预定位置，所述第一密封表面的位置形成第一基准位置。

或者，密封组件的检测装置可通过检测机械地固定于燃气涡轮转子上的一个构件离开基准位置的位移量而间接地检测第二密封单元离开第一基准位置的位移量。

此外，偏置装置可包括一环形的不渗透气体的波纹软管，该波纹软管设置在支架与支承件之间。

根据本发明的另一方面，本发明提供一控制两密封单元的各自密封表面之间的空间关系的方法，该方法包括如下的步骤：

检测密封单元中的一个离开基准位置的位移量；以及