[发明专利]呼啦圈式密封件

说明书

提供一种呼啦圈式密封件（10），所述呼啦圈式密封件相对于中心轴线（3）在周向方向（5）、径向方向（6）和轴向方向（4）延伸。呼啦圈式密封件在轴向方向从第一边缘（12）处的第一边缘区域（13）延伸到第二边缘（14）处的第二边缘区域（15）。呼啦圈式密封件包括从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第一叶形物（20）和从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第二叶形物（21）。当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物与第二叶形物在径向方向距中心轴线的距离相同。当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物在周向方向邻近第二叶形物且与第二叶形物重叠。当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物附接到第二叶形物，使得第一叶形物能够在周向方向相对于第二叶形物移动。还描述了将呼啦圈式密封件安装在燃气涡轮机中的方法。

技术领域

本公开涉及呼啦圈式密封件(hula seal)，且具体地涉及当安装在燃气涡轮机中时叶形物（leaf）彼此重叠的呼啦圈式密封件。

背景技术

呼啦圈式密封件在燃气涡轮机中多个地方使用以密封相邻燃气涡轮机部分之间的间隙。图1示出了现有的呼啦圈式密封件1。呼啦圈式密封件包括围绕相对于中心轴线3的圆周延伸的多个叶形物2。虽然如图1所示的呼啦圈式密封件能够提供良好的密封，但是已经察觉多个局限性。一个具体问题在于应力裂纹。呼啦圈式密封件可以由与所附接的部分不同的材料制成。然而，呼啦圈式密封件经受的温度范围可能容易地为数百度（例如，从环境温度到800摄氏度）。由于不同材料和在燃气涡轮机使用期间的温度变化，将呼啦圈式密封件连接到所述部分的焊接部可能容易地破裂，或者疲劳裂纹可能在呼啦圈式密封件出现。

发明内容

本发明在现在应当参考的所附独立权利要求中限定。本发明的有利特征在从属权利要求中陈述。

第一方面提供一种尤其用于燃气涡轮机的呼啦圈式密封件，相对于中心轴线在周向方向、径向方向和轴向方向延伸，所述呼啦圈式密封件在轴向方向从第一边缘处的第一边缘区域延伸到第二边缘处的第二边缘区域，所述呼啦圈式密封件包括从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第一叶形物和从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第二叶形物，其中，当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物与第二叶形物在径向方向距中心轴线的距离相同，当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物在周向方向邻近第二叶形物且与第二叶形物重叠，当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物附接到第二叶形物，使得第一叶形物能够在周向方向相对于第二叶形物移动。

该呼啦圈式密封件可以减少呼啦圈式密封件中以及呼啦圈式密封件与呼啦圈式密封件所附接到的燃气涡轮机部件之间的接头中的应力，尤其是在燃气涡轮机部件和呼啦圈式密封件由具有不同热膨胀系数的材料制成时和/或在呼啦圈式密封件和燃气涡轮机部分在使用期间处于不同的温度或者以不同的速率加热或冷却时。因而，呼啦圈式密封件可以减少呼啦圈式密封件中的高和低循环疲劳裂纹，且可以减少呼啦圈式密封件和燃气涡轮机部分之间的焊接接头的疲劳。

呼啦圈式密封件也可以提供对周向方向的膨胀和收缩的改进公差。因而，其可以减少当呼啦圈式密封件由于热膨胀差异而拉伸时呼啦圈式密封件的相邻叶形物之间的间隙增大范围。具体地，可以减少或避免叶形物的扭曲，所述扭曲趋于降低密封效率且可能是现有设计中的问题。

一个实施例提供一种呼啦圈式密封件，其中，第一叶形物和第二叶形物由单件材料形成。设置由单件制成的呼啦圈式密封件可以提供更强硬的密封件，这可以改进性能。

在一个实施例中，第一叶形物和第二叶形物由狭缝分开，且设置从所述狭缝的端部延伸的其它狭缝。设置其它狭缝可以减少疲劳。

在一个实施例中，第一叶形物直接附接到第二叶形物。在一个实施例中，第一叶形物通过连接件附接到第二叶形物，所述连接件附接到第一叶形物和第二叶形物。

在一个实施例中，第一叶形物在第一边缘区域和第二边缘区域中附接到第二叶形物。如图1所示的呼啦圈式密封件，其中，叶形物仅仅在一个端部处彼此附接，在组装期间可能易于各个叶形物被捕获且起皱。在叶形物的两个端部处将叶形物连接在一起可以有助于避免该问题。