[发明专利]用于涡轮机的密封组件

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及涡轮机，并更具体地涉及用于涡轮机的密封组件。

背景技术

在各种类型的涡轮机中，密封件用来与涡轮机内的若干构件相结合而提供大量功能。一个如此类型的密封件为典型地以几密耳(千分之一英寸)或更小的间隙运行的非接触面密封。虽然提供了诸如泄漏少、磨损降低以及对于径向跳动不敏感的功能性的优点，但持续低效。由于包括制造公差和制造误差的若干因素，例如，提供开放的力的流体动力或流体静力的特征可能呈现不足，这可能随后导致涡轮机构件之间的自给摩擦和与其相关的不期望的系统结果。

发明内容

根据本发明的一个方面，用于涡轮机的密封组件包括位于密封环的密封面，该密封环能够在第一位置和第二位置之间旋转并具有多个通道。还包括定位成邻接密封环并具有多个孔的背环，与当密封环位于第一位置时相比，当密封环位于第二位置时，多个孔与密封环中的多个通道中的更多通道对准。还包括可操作地连接密封环和背环的保持件。

根据本发明的另一方面，用于涡轮机的密封组件包括相对圆形的密封面。还包括能够在第一位置和第二位置之间旋转并具有多个通道的密封环。还包括定位成邻接密封环并具有多个孔的背环。当密封环位于第一位置时，多个通道中的至少一个通道在一端对于相对圆形的密封面开放且在另一端被背环覆盖。还包括可操作地连接密封环和背环的保持件，其中，密封环可相对于背环旋转。

根据本发明的又一方面，用于涡轮机的密封组件包括相对圆形的密封面。还包括能够在第一位置和第二位置之间旋转并具有多个通道的密封环。还包括定位成邻接密封环并具有多个孔的背环，其中，背环构造成当密封环位于第一位置时覆盖多个通道中的至少一个通道，当密封环位于第二位置时多个孔中的至少一个孔不覆盖通道。还包括可操作地连接密封环和背环的保持件，其中，密封环能够相对于背环旋转。

根据结合了附图的以下描述，将更清楚这些及其它的优点和特征。

附图说明

在所附的权利要求中，尤其指出并清楚地主张了被视作本发明的主题。根据以下的结合附图的详细的描述，将清楚本发明的上述及其他的特征和优点，在附图中：

图1是密封系统的侧视图；

图2是密封组件的透视图；

图3是具有固定销的保持件的透视图；

图4是由保持件固定的背环的透视图；

图5是可操作地联接至背环的密封环的透视图；

图6是位于第一位置的密封环的正视图；以及

图7是位于第二位置的密封环的正视图。

参照附图并以示例的方式，详细的描述将本发明的实施例与优点和特征一起解释。

具体实施方式

参照图1，示出了用于诸如涡轮系统的涡轮机(图中未显示)内的密封系统1，该密封系统1包括转子50上的转子面51和密封组件10，该密封组件10包括密封环12、背环14以及密封面16。密封组件10还包括保持件18，该保持件18附连至固定构件或为固定构件的一部分。防转构件20固定至保持件18以防止密封环12和背环14旋转并同时允许它们轴向地移动。弹簧19用来使密封环12偏离或偏向转子面51。密封组件10还包括次级密封件17，该次级密封件17防止密封环12和保持件18之间的泄漏，并同时允许密封环12轴向地滑动。密封环12包括将工作流体供给至密封面16中的多个通道42。背环14包括在设计条件下与通道42的开口中的一些开口重合的孔30。当密封面16和转子面51之间存在摩擦时，摩擦扭矩将迫使密封环12旋转预定量至硬停(hard stop)。同时，背环14不旋转。在旋转后的位置，更多的通道42的开口与位于背环14的孔30重合。所以，更多的通道42暴露至增加位于密封面16的流体压力的高压工作流体。增加的压力推动密封环12远离转子表面51，并使密封系统1以更大的间隙运行。如果发生摩擦，则如此的失效保护设计使密封系统1能够避免进一步损坏密封面16。

参照图2，密封组件10可以用于涡轮机内的各种区域，可以与涡轮机内的各种构件相关，并尤其位于高压区域和低压区域(相对于彼此)之间。在这样的应用中，密封组件10为相对圆形，并设置成至少部分地包围转子50并在期望的位置提供密封。密封组件10为以离转子面51少于大致十(10)密尔(千分之一英寸)的间隙运行的非接触密封组件。失效保护设计允许密封系统1在可靠的方式下以紧密的间隙运行。