[发明专利]用于燃气涡轮发动机的可分离式密封件组件

说明书

与相关申请的交叉引用

本申请要求2012年4月27日提交的美国临时申请No.61/639403的益处，该申请通过引用而以其整体结合在本文中。

技术领域

本发明的领域大体涉及燃气涡轮，并且更具体而言，涉及用于密封件组件的方法和系统，密封件组件用于燃气涡轮发动机中的轴间密封。

背景技术

迷宫密封件广泛地用于可旋转轴上，以调整二次空气流和在燃气涡轮发动机中的低速轴和高速轴之间提供径向间隙。大体上，更详细地，密封件包括一系列的平行齿，这有利于调整穿过齿的流和捕获任何过量的油。齿的尖部在两个轴之间提供间隙。新一代发动机包括由坚固但脆的材料制成的轴，该材料可能不耐受典型的密封齿在发动机运行期间承受的摩擦。摩擦可使轴中产生局部微裂纹。由于材料或应力的考虑，由单个单元制成的、与轴成整体的密封件在一些情形中可能是不允许的。另外，位于密封件的前部和后部两者的较大轴直径的区段可阻止在未断裂的材料环上实现密封件。因此，这样的密封件是合乎需要的，即，其可分离，并且不经受轴的扭矩载荷，这导致有较大的设计柔性，有较低的维修和维护成本。

发明内容

在一个方面，提供一种用于密封燃气涡轮发动机中的可旋转轴的密封件组件，其中，轴包括位于密封件轴联接点的前部和后部两者的较大轴直径的区段。密封件组件包括第一半环形节段，第一半环形节段具有第一端、第二端和多个密封齿，其中，第一端和第二端各自包括搭接接头。密封件组件还包括第二半环形节段，第二半环形节段具有第一端、第二端和多个密封齿，其中，第一端和第二端各自包括搭接接头。第二节段的第一端联接到第一节段的第一端上，并且第二节段的第二端联接到第一节段的第二端上。

在另一个实施例中，进一步包括，密封件的主要固定由与轴的干涉配合实现；以及辅助轴向固定由密封件的内直径上的、在轴的台肩的任一侧的突起实现。

在另一个实施例中，进一步包括，辅助切向固定由突块提供，所述突块接合所述轴上的键槽；

所述四个环节段沿着所述节段之间的两个360度接缝联接；以及，

所述节段由选自焊接、钎焊组成的组的固定方法联接。

在另一个实施例中，进一步包括，初始将第一节段和第二节段安装在轴周围由下者实现：

加热第一内环节段和第二内环节段两者；

使第一内环节段从侧部滑入，并且使第二内环节段沿轴向滑动使得连接器接合连接器的匹配的半部，而对应的一组连接器以类似的方式接合在所述密封件的另一侧；以及，

当被允许在温度方面与轴平衡时，在第一内环节段和第二内环节段以及轴之间产生干涉配合，从而使得节段能够承载环向应力。

在另一个实施例中，在根据权利要求13所述的初始组装步骤之后，进一步包括：

将两个180度节段联接到第一内环节段和第二内环节段所产生的环上，所述两个180度节段为所述第一外环节段和所述第二外环节段；

将所述180度节段焊接就位，其中，沿着所述外环节段和所述内环节段之间的两个360度接缝形成焊接接头；以及，

在组装和焊接节段之后对密封齿进行精加工，从而确保满足齿对准和尖部过渡要求。

一种用于密封燃气涡轮发动机中的可旋转轴的密封件组件，包括：

所述轴包括位于密封件轴联接点的前部和后部两者的较大轴直径的区段；以及，

所述密封件组件包括多个相同节段。

在另一个实施例中，进一步包括，所述多个相同节段为通过鸠尾接头连接到所述轴上的四个相同节段，并且其中，各个节段包括多个密封齿。

在另一个实施例中，进一步包括，将节段组装在所述轴周围通过下者来实现：

将所述节段穿过形成于所述轴中的加载槽口；以及，

围绕所述加载槽口旋转所述节段，一直重复到所有节段就位为止。

在另一个实施例中，进一步包括通过位于各个节段中的偏心孔而安装定位螺钉。

在另一个实施例中，所述定位螺钉接合轴中的凹部，从而提供辅助固定。

在另一个实施例中，各个节段在其上形成有在其弧长的中心50%上的鸠尾压力面，从而允许对应地减小所述加载槽口的大小。

附图说明

图1是用于推进航空器的示例性燃气涡轮发动机组件的横截面图。

图2是图1中显示的示例性密封件与第一轴和第二轴相关的放大横截面图。

图3是根据本发明的示例性密封件的透视图。

图4是第一轴上的密封件在图3中的线4-4处得到的横截面图。