[发明专利]用于涡轮机的成形蜂窝密封件

说明书

技术领域

文中所公开的主题涉及涡轮机的领域，且更具体地涉及用于涡轮机的成形蜂窝状密封件。

背景技术

涡轮机通常包括可操作地连结到涡轮上的压缩机。涡轮机还包括燃烧器，该燃烧器接收相混合并点燃以形成热气体的燃料和空气。热气体然后朝向涡轮叶片引入涡轮中。来自热气体的热能给予旋转力至涡轮叶片上产生机械能。涡轮叶片包括紧密接近定子旋转的端部部分。涡轮叶片的末梢部分越靠近定子，则能量损失越少。也就是说，减少经过涡轮叶片末梢部分和定子之间的热气体的量确保了更大部分的热能转换成机械能。

在末梢部分和涡轮壳体内部表面之间的间隙相对较高的情况下，高能流体流在涡轮操作期间逸出而不产生任何有用功率。逸出的流体流构成末梢间隙损失并且成为涡轮中的主要损失源。例如，在一些情形下，末梢间隙损失构成涡轮级中总损失的20-25％那样多。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种涡轮机包括具有内表面的外壳、布置在外壳内的压缩机、布置在外壳内且操作(或起作用)地联接到压缩机上的涡轮，以及包括多个叶片部件的旋转部件，该旋转部件构造为压缩机和涡轮中的一个的一部分。该多个叶片部件中的各个均包括基部部分和末梢部分。涡轮机还包括安装到外壳内表面上的邻近旋转部件的蜂窝密封部件。蜂窝密封件部件包括成形表面，该成形表面具有由多个叶片部件中的各个的末梢部分所形成的变形区域。变形区域包括入口区域和出口区域。入口区域接收来自压缩机和涡轮中的一个的上游端的空气流，以及出口区域构造并设置成用以朝向压缩机和涡轮中的一个的下游端传送空气流。入口区域与多个叶片部件中的各个的末梢部分隔开第一距离，以及出口区域与多个叶片部件中的各个的末梢部分隔开第二距离。第二距离大致等于或小于第一距离，使得从变形区域传送的空气流为大致流线型的。

根据本发明的另一方面，一种密封叶片部件的末梢部分和涡轮机外壳的内表面之间的间隙的方法包括将具有成形表面的蜂窝密封部件安装到涡轮机外壳的内表面上，以及旋转布置在外壳内的多个叶片部件，其中，多个叶片部件中的各个均包括基部部分和末梢部分。该方法还包括利用多个叶片部件的末梢部分在蜂窝密封部件的成形表面中形成变形区域，其中，变形区域包括入口区域和出口区域，和出口区域，以及传送空气流到变形区域的入口区域中，其中，入口区域与多个叶片部件中的各个的末梢部分隔开第一距离。该方法还包括从变形区域的出口区域引导空气流，其中，出口区域与多个叶片部件中的各个的末梢部分隔开第二距离。第二距离大致等于或小于第一距离，使得从变形区域传送的空气流为大致流线型的。

这些及其它的优点和特征根据以下描述并结合附图将会变得更为清楚。

附图说明

视作为本发明的主题在权利要求中具体地指出和清楚地主张权利。本发明的前述及其它特征和优点根据以下详细描述并结合附图而变得清楚，附图中：

图1是根据示例性实施例的包括具有成形表面的蜂窝密封件的涡轮机的局部示意图；

图2是图1中的涡轮机的涡轮部分的局部示意图；

图3是根据示例性实施例的方面的布置在涡轮机的涡轮部分中的蜂窝密封件的截面视图；

图4是在成形表面中形成变形区域之前的蜂窝密封件的截面侧视图；

图5是在成形表面中形成变形区域之前的根据示例性实施例的另一方面的蜂窝密封件的截面侧视图；

图6是在成形表面中形成变形区域之前的根据示例性实施例的又一方面的蜂窝密封件的截面侧视图；以及

图7是在成形表面中形成变形区域之前的根据示例性实施例的再一方面的蜂窝密封件的截面侧视图。

详细描述通过参看附图以实例的方式阐述了本发明的实施例以及优点和特征。

零件清单

2        涡轮机

3        外壳

4        压缩机

6        旋转部件

8，14    多个叶片部件

10       涡轮

12       旋转部件

17       燃烧器组件

20       第一级转子轮

21       第二级转子轮

22       第三级转子轮

28，29，30轮叶

33，34，35定子导叶

38       内表面

40       护罩部件

44                第一/基部部分

45                第二/末梢部分

47                凸出物(projection)