[发明专利]旋转机器第二密封组件及其组装方法

说明书

本发明涉及旋转机器第二密封组件及其组装方法。一种用于与旋转机器(包括旋转轴线(24))一起使用的密封环组件(56)包括：密封壳体(58)，其包括第二密封表面(80)；以及联接于密封壳体的第二密封组件(100)。第二密封组件包括联接于密封壳体的密封环(108)，其中，密封环构造成与第二密封表面形成第二密封件(76)。第二密封组件还包括定位在密封环上游的至少一个保护环(110，112)。第二密封组件构造成沿着轴线偏置，使得偏置至少一个保护环便于从密封环在偏置期间在其上行进的第二密封表面的至少一部分移除碎屑。

技术领域

本申请大体涉及旋转机器，并且更特别地，涉及用于密封旋转机器的第二密封组件。

背景技术

至少一些旋转机器(诸如蒸汽涡轮发动机)具有延伸通过其的多个限定的流体流径。主流径包括处于连续流关系的流体入口、涡轮和流体出口。泄漏流径在一些已知旋转机器中存在于主流径上游。在至少一些已知旋转机器中，流体包含颗粒碎屑，并且泄漏到泄漏流径中，因而降低机器的效率，并且将有害污染物引入到机器中。必须紧密地监测和控制流体，以消除碎屑，该碎屑可淀积在旋转机器的内部构件上，并且引起流径的至少一部分堵塞。

一些旋转机器在泄漏流径中使用多个密封组件，以便于提高旋转机器的运行效率。一般而言，已知的旋转机器包括在泄漏流径中的主密封件和第二密封件。主密封件联接在固定构件和旋转构件之间，以在高压区域和低压区域之间提供密封。第二密封件定位在固定构件内，并且能够沿轴向移动，以便于主密封件的运行。在旋转机器的运行期间，包含在泄漏流中的碎屑的一部分淀积在第二密封件附近，并且在旋转机器的固定构件上聚积。该碎屑聚积阻止第二密封件沿轴向移动，这可导致主密封件失效。主密封件失效可降低旋转机器的运行效率。

在一些已知的旋转机器(诸如燃气涡轮发动机)中，维护泄漏密封组件可为相对直接了当的。可容易地拆卸燃气涡轮发动机中的至少一些已知的泄漏密封组件与旋转轴，并且清除任何碎屑积聚。然而，在一些已知旋转机器(诸如蒸汽涡轮发动机)中，维护第二密封件可为有挑战性的。至少一些已知的蒸汽涡轮发动机可持续运行多年，因而便于碎屑和污染物过多地聚积在第二密封件附近的固定构件上。另外，至少一些已知的蒸汽涡轮发动机极其大，包含直径超过20英寸的可旋转轴。此类大型内部构件对此类已知蒸汽涡轮发动机的密封件维护增加复杂性。

发明内容

在一方面，提供一种用于与旋转机器一起使用的密封环组件，该旋转机器包括旋转轴线。密封环组件包括：密封壳体，其包括第二密封表面；以及联接于密封壳体的第二密封组件。第二密封组件包括联接于密封壳体的密封环，其中，密封环构造成与第二密封表面形成第二密封件。第二密封组件还包括定位在密封环上游的至少一个保护环。第二密封组件构造成沿着轴线偏置，使得偏置至少一个保护环便于从密封环在偏置期间在其上行进的第二密封表面的至少一部分移除碎屑。

在另一方面，提供一种用于与旋转机器一起使用的面密封组件，该旋转机器包括旋转轴线。面密封组件包括旋转密封环、包括第二密封表面的密封壳体，以及固定的密封环组件，其联接在密封壳体和旋转密封环之间，使得旋转密封环和固定的密封环组件形成主密封件。固定的密封环组件包括第二密封组件，第二密封组件包括联接于密封壳体的第二密封环，其中，第二密封环构造成与第二密封表面形成第二密封件。第二密封组件还包括定位在密封环上游的至少一个保护环。第二密封组件构造成沿着轴线偏置，使得偏置至少一个保护环便于从密封环在偏置期间在其上行进的第二密封表面的至少一部分移除碎屑。

在又一方面，提供一种组装用于与旋转机器一起使用的密封环组件的方法，该旋转机器具有旋转轴线。该方法包括提供包括第二密封表面的密封壳体，以及在第二密封表面附近将第二密封组件联接于密封壳体，其中，第二密封组件包括密封环和至少一个保护环。将密封环联接于密封壳体，使得密封环和第二密封件表面形成第二密封件。将至少一个保护环联接于密封环上游，其中，第二密封组件构造成沿着轴线偏置，使得偏置至少一个保护环便于从密封环在偏置期间在其上行进的第二密封表面的至少一部分移除碎屑。