[发明专利]夹板密封件

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮机，特别是涉及一种密封装置，用于密封涡 轮或压缩机中的叶片、桨叶或桨翼的鸽尾基部与鸽尾槽之间的接合部。

背景技术

在涡轮机例如燃气轮机中，空气在压缩机中加压后与燃烧室 中的燃料混合，以便产生炽热的燃烧气体。随后的各涡轮级从燃烧气体 中提取能量，为压缩机提供动力，进行有用的工作(例如使发电机的转子 或场旋转)。

涡轮处于燃烧室之后，可包括一排或多排涡轮转子叶片，涡 轮转子叶片用于从气体中提取能量，以便为压缩机提供动力。在典型的 工业燃气轮机引擎应用中，涡轮可以向外部驱动轴提供动力，外部驱动 轴可用于向发电机提供动力。

因为涡轮的转子叶片承受燃烧气体的最高温度，并且以高速 旋转，所以转子叶片在工作中要承受相当大的热应力和离心应力。为了 提高转子叶片的寿命和耐久性，通常用超级合金例如镍基金属形成涡轮 叶片，以在高温下获得加强的强度。

涡轮叶片或桨叶典型地包括中空浆翼，浆翼中有冷却通道， 工作时从压缩机流出的冷却空气经由冷却通道进行循环。叶片还包括整 体平台，整体平台限定了炽热燃烧气体的内部边界，在整体平台的下部 设置有整体支撑鸽尾(dovetail)。叶片鸽尾安装在支撑涡轮转子盘或轮 的周边的相应鸽尾槽中。沿轴向插入的鸽尾是常见的，其延伸通过环绕 转子盘或轮的周边设置的轴向鸽尾槽。

用于被冷却的涡轮桨叶的冷却空气可以从涡轮桨叶鸽尾的底 部送入，然后沿径向进入桨叶。冷却空气首先通过涡轮桨叶鸽尾的底部 与转子鸽尾凹槽之间的间隙。桨叶鸽尾与转子鸽尾凹槽之间的配合不完 全紧密，各部分之间有间隙。通常，在桨叶鸽尾底部与转子轮鸽尾凹槽 底部之间存在大的间隙。此外，鸽尾凹槽的侧壁与桨叶鸽尾的侧面之间 也有间隙。这些间隙会使冷却空气逸出，导致引擎或涡轮性能下降。

在桨叶鸽尾上施加各种涂层(例如铝化物涂层)来尽量缩小间 隙尺寸，但是由于间隙太大，任何涂层都不是完全有效或者耐久。典型 地，将360度的环圈压在鸽尾的前侧和后侧，以实现密封的目的。这些 环圈的问题在于，环圈不易在现场拆卸和更换。只有当整个转子拆下来 后才能够拆卸360度环圈。此外，当环圈的一个部分失效时，整个环圈 都必须更换。因此，选择360度环圈不是最佳方案。

因此，本领域需要这样一种装置，该装置能够有效地密封涡 轮机中的鸽尾，易于安装，而且能够在现场方便、快速地更换。

发明内容

在本发明的一个方案中，提供了一种密封件，用于减少涡轮 机的鸽尾接合部中的冷却流泄漏。涡轮机包括转子轮和多个桨叶。桨叶 也可以称为叶片或浆翼。转子轮包括多个转子鸽尾槽，这些槽绕转子轮 外周边沿圆周方向布置。所述转子鸽尾槽从所述转子轮的向前轴向表面 延伸到所述转子轮的后轴向表面。桨叶包括桨叶鸽尾，所述桨叶鸽尾被 布置为与所述转子鸽尾槽配对或配合。鸽尾接合部形成在所述桨叶鸽尾 与所述转子鸽尾槽之间的界面处，所述鸽尾接合部被定位成靠近所述转 子轮的前轴向表面和后轴向表面。密封件包括弓形梁构件，所述弓形梁 构件延伸通过所述转子鸽尾槽中至少一个的底部。所述弓形梁构件具有 前端、后端和中间部分。所述前端被设置为靠近所述转子轮的前轴向表 面，所述后端被设置为靠近所述转子轮的后轴向表面。密封构件包括前 密封构件和后密封构件。所述弓形梁连接到所述前密封构件和所述后密 封构件。所述密封构件与所述弓形梁构件协作用于减少所述鸽尾接合部 的冷却流泄漏。

在本发明的另一方案中，提供了一种用于涡轮机鸽尾接合部 的密封件，。所述密封件包括弓形构件，所述弓形构件具有第一端、中 间部分和第二端。所述密封件还包括密封装置，密封装置包括至少一个 密封构件。密封构件可包括连接到第一端的第一密封构件和/或连接到第 二端的第二密封构件。鸽尾接合部是桨叶鸽尾与转子鸽尾凹槽之间的界 面，密封件减少了鸽尾接合部的冷却流泄漏量。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的桨叶、转子轮、夹板密封件 以及转子鸽尾槽的片段透视图；

图2是根据本发明一个实施例的夹板密封件的透视图；

图3是根据本发明一个实施例的转子鸽尾槽和夹板密封件的 片段透视图，其中夹板密封件被示出为位于转子鸽尾槽的上方；