[发明专利]带有枢转板和绳密封件的密封机构

说明书

技术领域

本申请大体涉及任意类型的涡轮，并且更具体地说，涉及用于通过枢转板和绳密封件对形成于涡轮叶片燕尾榫和涡轮转子之间的间隙进行密封的系统和方法。

背景技术

燃气轮机通常包括带有许多周向地间隔开的叶片(轮叶)的涡轮转子(叶轮)。叶片通常可包括翼型件、平台、叶柄、燕尾榫以及其它元件。各个叶片的燕尾榫定位在涡轮转子中并固定在其中。翼型件突入到热气体路径中，从而将气体的动能转换成旋转的机械能。许多冷却介质通道可径向地延伸通过叶片，以便引导向内和/或向外的冷却介质流穿过其中。

在冷却剂供给回路中可能基于由于热负荷和/或离心负荷的增加而引起的燕尾榫突出部与转子表面之间的间隙而产生泄露。从叶片供给回路进入叶轮空间的空气损失相对于轮叶的冷却介质流量要求而言可能很大。此外，可从后面的压缩机级中吸取空气，使得在发动机运转期间关于能量输出和总效率的损耗可能很大。

已经做出努力来限制这种泄漏。例如，一种方法涉及在燕尾榫突出部上沉积铝，以便至少部分地填充间隙。特别地，可将圆环压靠在燕尾榫面的前侧上。虽然这种设计密封良好且耐用，但该设计不能在现场容易地拆卸和替换。相反，这些环可能只能在拆卸整个转子时进行拆卸。

因而存在对改进的燕尾榫突出部密封系统和方法的需求。这样的系统和方法应充分地防止通过其中的泄漏，以便提高总体系统效率，同时在现场中可安装和/或可修理。

发明内容

本申请因而提供了一种用于对叶片的燕尾榫突出部和转子之间的间隙进行密封的密封系统。该密封系统可包括定位在燕尾榫突出部周围(附近)的密封槽和定位在密封槽中的枢转板。密封槽可包括枢轴点和搁置凸缘，使得当叶片旋转时，枢转板绕枢轴点枢转并进入间隙中。

本申请还提供了一种用于对叶片的燕尾榫突出部和转子之间的间隙进行密封的密封系统。该密封系统可包括定位在燕尾榫突出部周围的密封槽、定位在密封槽中的枢转板以及定位在枢转板周围的绳密封件。密封槽可包括枢轴点和搁置凸缘，使得当叶片旋转时，枢转板绕枢轴点枢转并进入间隙中。

本申请还提供了一种对叶片的燕尾榫突出部和转子之间的间隙进行密封的方法。该方法可包括将枢转板定位在燕尾榫突出部的密封槽中，使叶片旋转，并使枢转板在离心力下枢转到间隙中。该方法还可包括使密封件定位在板的周围并且在叶片旋转时使密封件变形而抵靠密封槽。

在结合若干附图和所附的权利要求研究以下详细说明后，对于本领域中的普通技术人员而言，本申请的这些特征以及其它特征将变得显而易见。

附图说明

图1A是可与本文所述的密封系统一起使用的带有护罩的叶片的透视图。

图1B是可与本文所述的密封系统一起使用的不带护罩的叶片的透视图。

图2是可与本文所述的密封系统一起使用的转子的透视图。

图3A是可与本文所述的密封系统一起使用的燕尾榫突出部的侧平面图。

图3B是图3A的燕尾榫突出部的透视图。

图4是本文所述的密封系统的透视图。

图5是定位在燕尾榫突出部中且静止的图4密封系统的侧平面图。

图6是定位在燕尾榫突出部中且运动的图4密封系统的侧平面图。

部件列表：

10   叶片；

20   转子；

25   槽；

30   翼型件；

40   平台；

50   叶柄；

60   燕尾榫；

65   护罩；

70   第一凸部；

80   第二突出部；

90   间隙；

100  绳密封件和板系统；

110  密封槽；

120  枢轴点；

130  搁置凸缘；

140  板；

150  上臂；

160  楔块；

170  密封件；

180  上部间隙；

190  下部间隙；

具体实施方式

现在参看附图，其中，贯穿若干视图，相似的标号表示相似的元件，图1A显示了可在本文中使用的叶片10。叶片10可以是由纽约斯卡奈塔第市的通用电气公司(General Electric Company，Schenectady，New York)出售的7FA+e型燃气涡轮中所使用的第一级或第二级叶片。这里还可使用任何其它类型的叶片或级。叶片10可与图2中所示的转子20一起使用。