[发明专利]用于涡轮发动机的密封件

说明书

技术领域

本发明大体涉及旋转式机械，并且更具体地涉及天使翼(angel wing)密封件。

背景技术

与涡轮发动机一起使用的转子组件包括成排的周向隔开的转子叶片。各转子叶片(有些时候称作为“动叶”)包括翼型件(airfoil)，其包括沿着前缘和后缘连接在一起的压力侧和吸力侧。各动叶从动叶平台径向向外地延伸。各动叶典型地包括燕尾件，其从在平台和燕尾件之间延伸的柄部径向向内地延伸。燕尾件用来将转子叶片联接到转子盘或转子轴。

在旋转部分(诸如动叶)和燃气涡轮的静止部分之间限定的叶轮空隙腔室可利用冷却空气吹扫，以将叶轮空隙和转子的温度维持在期望温度范围内，并且以阻止热气体路径吸入腔室内。提供密封件以密封叶轮空隙腔室。至少某些已知转子叶片包括“天使翼密封件”，其远离叶片大体轴向地延伸，以通过与从燃气涡轮中的固定构件延伸的喷嘴密封台面重叠而形成密封。典型地，天使翼密封件与叶片整体地铸造并且在截面方面为大体大致平整的，或包括在末端处的预成形的90°弯曲部，其使天使翼的一部分能够与涡轮发动机中心线大致垂直地延伸。因而，如果天使翼密封件需要调节，例如相对于邻近发动机构件改变间隙尺寸，则该间隙尺寸可通过磨损天使翼密封件相对于仅仅一个方向(也就是轴向或径向)改变。

发明内容

在一个方面中，用于涡轮发动机的密封件包括：密封体，其配置在涡轮发动机叶片的基部处；和翼部分，其从所述密封体轴向地延伸。翼部分具有大致平行于发动机的中心线的第一部分和成角度的上翻部分。第一部分配置在密封体和成角度的上翻部分之间。成角度的上翻部分和发动机的中心线之间的角度为在0度和90度之间。

在另一方面中，生产用于涡轮发动机的密封件的方法包括形成模具用于铸造密封件。该模具包括：密封体部分，用于形成涡轮发动机叶片的基部；和翼部分，用于形成从所述密封体轴向地延伸的天使翼。天使翼包括大致平行于发动机的中心线的第一部分和成角度的上翻部分，第一部分配置在密封体和成角度的上翻部分之间。成角度的上翻部分和发动机的中心线之间的角度为在0度和90度之间。该方法还包括利用模具铸造密封件。

在另一方面中，涡轮发动机布置包括静止构件和具有多个涡轮叶片的旋转构件。涡轮叶片中的各个包括配置在涡轮发动机叶片的基部处的密封体和从密封体轴向地延伸的翼部分。翼部分具有大致平行于发动机的中心线的第一部分和成角度的上翻部分。第一部分配置在密封体和成角度的上翻部分之间。成角度的上翻部分和发动机的中心线之间的角度为在0度和90度之间。

附图说明

图1示出示范性燃气涡轮的截面图。

图2示出可与在图1中示出的燃气涡轮一起使用的示范性涡轮叶片的放大透视图。

图3示出在图2中示出的并且沿着线3-3截取的涡轮叶片的截面图。

图4示出天使翼密封件的实施例的透视图。

具体实施方式

图1示出示范性燃气涡轮10的一部分，该示范性燃气涡轮10包括转子11，其具有轴向隔开的转子叶轮12、13和间隔件14，其由多个周向地隔开的、轴向地延伸的紧固件16结合。在一个实施例中，涡轮10包括多个级17、19，其具有第一级喷嘴18和第二级喷嘴20。在一个实施例中，多个转子叶片22、24(例如第一级转子叶片22和第二级转子叶片24)在第一级喷嘴18和第二级喷嘴20之间围绕转子叶轮12、13周向地隔开。第一级转子叶片22和第二级转子叶片24能够与转子叶轮12、13一起旋转。

图2示出与涡轮10一起使用的示范性第一级转子叶片22。在示范性实施例中，转子叶片22包括从柄部28延伸的翼型件26。柄部28包括平台30和柄部袋32，其具有盖板34。燕尾件36从柄部28部分地延伸，以使翼型件26能够与转子叶轮12(在图1中示出)联接。在示范性实施例中，天使翼密封件38从转子叶片22向外延伸。天使翼密封件38构造成与形成于邻近喷嘴上的台面40(在图1中示出)重叠，以形成密封。在一个实施例中，天使翼密封件38构造成限制流动通过热气体路径42的热气体吸入叶轮空隙44内。

在示范性实施例中，天使翼密封件38包括天使翼本体46和在它的远端处的成角度的上翻部分48和一个或多个曲线的根部结合部(root blend)50。天使翼密封件38包括下密封体表面52和上密封体表面54。在示范性实施例中，下密封体表面52和上密封体表面54大致平行于发动机中心线C。