[发明专利]用于提供磁性密封的系统、方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及带有旋转和静止部件的机械，且更具体地，涉及用于提供磁性密封的系统、方法和装置。

背景技术

旋转机械(例如用于动力发生和机械驱动应用的蒸汽涡轮机和燃气涡轮机)通常是包括旋转部件和静止部件的大型机械。在运行中，此类旋转机械依靠这些部件之间受控的空气流。例如，在涡轮机中，流过不同涡轮级的高压空气可以通过一系列静止和旋转部件。当通过某些静止和旋转部件时，例如从具有较高压力的区域到具有较低压力的区域的空气泄漏通常是不希望的。部分地由于此原因，可使用静止和旋转部件之间的密封件。除了控制空气泄漏，密封件还可用来将空气流从一些部件(例如轴承套和转子部件)引开并引向其它部件(例如吹扫腔)。旋转机械的效率可取决于此类密封件防止空气泄漏以及在旋转和静止部件之间引导空气流的能力。

在旋转机械中已经使用了多种不同的密封件设计。这些密封件可包括：“南瓜齿(pumpkin teeth)”密封件；迷宫式密封件；蜂窝式密封件以及毛刷密封件。这些设计意图最小化跨越部件的空气泄漏并在部件之间引导空气流。因为这些密封件可定位在旋转和静止部件之间，所以此类密封件可与这些部件成物理接触。当机械运行时，旋转和静止部件之间的摩擦会导致密封件劣化。当密封件磨损时，机械的效率会变差，且失效的可能性会增加。

因此，需要一种用于减少空气泄漏并控制旋转机械中的空气流的改善的密封件。更具体地，需要用于提供磁性密封的系统、方法和装置。

发明内容

本发明的实施例可解决以上所述的一些或全部需要。本发明的某些实施例一般地涉及用于提供磁性密封的系统、方法和装置。根据一个实施例，可提供一种用于在旋转机械中提供磁性密封的方法。该方法可包括将磁性密封件安装到旋转机械中的第一部件上。该方法还可包括与第二部件相关而定位该磁性密封件，从而限定该磁性密封件和第二部件之间的间隙。该磁性密封件可包括第一磁性元件和适于响应于逆着该磁性密封件施加的力而调节的顺应性材料。该方法还可包括将第二磁性元件安装到第二部件上，以逆着该磁性密封件施加力。该方法还可包括响应于由第二磁性元件施加的力而调节顺应性材料以改变间隙。

根据本发明的另一个实施例，可提供一种用于提供磁性密封的系统。该系统可包括具有第一部件和第二部件的旋转机械。磁性密封件可安装到该第一部件上，并相对于该第二部件定位，以限定磁性密封件和第二部件之间的间隙。该磁性密封件可包括第一磁性元件和适于响应于施加在该磁性密封件上的力而调节的顺应性材料。第二磁性元件可安装在第二部件上，并适于逆着磁性密封件而施加力，以便可以改变磁性密封件和第二部件之间的间隙。

根据本发明的又另一个实施例，可提供一种用于提供磁性密封的装置。该装置可包括具有第一磁性元件和顺应性材料的磁性密封件。该磁性密封件可为可操作的以安装到旋转机械中的第一部件上，并提供该磁性密封件和旋转机械中的第二部件之间的间隙。第二磁性元件可为可操作的以安装到旋转机械中的第二部件上，并逆着该磁性密封件施加力。顺应性材料可为可操作的以响应于由第二磁性元件施加的力而进一步调节。

由结合附图所做的以下描述，本发明的其它实施例和方面将变得明显。

附图说明

已经像这样总体地描述了本发明，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中：

图1图示了作为旋转机械的一部分的静止和旋转部件。

图2图示了根据本发明的一个实施例用于提供磁性密封的示例性系统。

图3图示了根据本发明的一个实施例用于提供磁性密封的示例性系统。

图4图示了用于提供磁性密封的示例性装置。

图5图示了用于提供磁性密封的示例性装置。

图6图示了根据本发明的一个实施例用于提供磁性密封的示例性方法。

部件列表

100 系统

105 迷宫式密封齿

110 转子叶轮

115 蜂窝状结构

120 定子

200 系统

205 静止部件

210 旋转部件

220 磁性密封件

225 顺应性挡板

230 密封磁体

235 旋转磁体

300 系统

340 压力P1

345 压力P2

350 标称位置

355 移位位置

400 系统

405 定子

410 转子叶轮

411 冷空气源

415 间隙

420 磁性密封件