[发明专利]用于迷宫式密封的密封环的方法和装置

权利要求书

1.一种用于涡轮机的密封组件，所述涡轮机包括固定壳体(18)和围绕轴线(22)旋转的转子(20)，所述密封组件包括：

联接到所述固定壳体(18)的内表面上并定位在径向平面中的至少一个弧形板(44)；

设置在所述转子(20)与所述板(44)的中间的周向分段式的密封环(46)，其中所述密封环(46)定位成在径向方向(42)上沿着所述板(44)移动；

设置在所述密封环(46)与所述转子(20)的中间的多个弧形齿(54)，其中每个齿的间隙从所述涡轮机的上游侧(34)到所述涡轮机的下游侧(36)逐渐减小，其中所述齿的间隙的所述逐渐减小形成由跨越所述密封组件的压差所产生的流体静力上的负反馈，使得随着末梢间隙减小，向外的径向力使得所述密封环(46)远离所述转子(20)移动，并且随着所述末梢间隙增大，向内的径向力使得所述密封环(46)朝所述转子(20)移动；以及

设置在所述弧形板(44)与所述密封环(46)的中间并且联接到二者上的偏压部件(48)。

2.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述偏压部件(48)充当支承件并限制所述密封环(46)在所述轴向方向(40)上的运动且允许所述密封环(46)在所述径向方向(42)上的运动。

3.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，流体静力上的所述负反馈维持所述多个齿(54)与所述转子(20)之间的平衡间隙，使得防止所述多个齿(54)在转子瞬变现象期间接触所述转子(20)。

4.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述多个弧形齿(54)联接到所述密封环(46)上。

5.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述多个弧形齿(54)联接到所述转子(20)上。

6.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，

所述多个弧形齿的第一子集联接到所述密封环(46)上；

所述多个弧形齿的第二子集联接到所述转子(20)上；并且

所述多个弧形齿的所述第一子集和所述多个弧形齿的所述第二子集布置成使得所述齿彼此互锁。

7.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，可磨损的涂层(112)设置在面向所述转子(20)的所述密封环(46)的表面上。

8.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，

所述偏压部件(48)包括机械地联接到所述弧形板(44)和所述密封环(46)上的多个挠性件；并且

所述多个挠性件构造成允许所述密封环(46)在所述径向方向(42)上移动但限制在轴向方向(40)上的移动。

9.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述板(44)与所述密封环(46)之间的前间隙(74)和后间隙(76)配置成减少通过所述前间隙(74)和所述后间隙(76)的泄漏。

10.一种密封涡轮机的固定壳体(18)与围绕所述涡轮机的轴线(22)转动的旋转元件(20)之间的气体路径的方法，所述方法包括：

将至少一个弧形板(44)设置在所述固定壳体(18)在径向平面中的内表面上；

将周向分段式的密封环(46)设置在所述弧形板(44)附近；

将多个弧形齿(54)设置在所述密封环(46)和所述旋转元件(20)的中间，其中齿间隙从所述涡轮机的上游侧(34)到所述涡轮机的下游侧(36)逐渐减小；

将偏压部件(48)设置在所述密封环(46)与所述固定壳体(18)的中间，其中所述偏压部件(48)联接到所述密封环(46)和所述固定壳体(18)上。