[发明专利]用于在涡轮发动机的转子和定子之间密封的装置

说明书

本发明涉及一种用于转子部件与定子部件之间的密封装置，包括与至少两个上下游摩擦条相互作用的至少一个耐磨涂层(46)。在摩擦条的轴向上游，该密封装置包括周向壁(54)，该周向壁沿径向延伸超过涂层(46)的上游自由轴向密封表面(48a)，以释放上游摩擦条的自由端处的循环气体。

技术领域

本发明涉及一种飞行器燃气轮机的转子部件和定子部件之间的密封装置，其中气体将在所述飞行器燃气轮机中流动。

在本申请中：

-径向是指(大致)垂直于以下提到的X轴线；

-周向是指围绕X轴线延伸；图8中的Y方向，

-“外部”和“内部”(或“外”和“内”)分别指径向外部和径向内部，以及

-迷宫密封唇部也将经常由《摩擦条(密封)》或《刀》平移。

-轴向是指与旋转轴线平行的方向，特别是涡轮机的叶片；这因此是已经提到的X轴线，以及

-“上游”和“下游”是参考涡轮机中气体运动的通常方向的轴向位置。

背景技术

传统上，定子部件包括外壳，在所述外壳内侧是作为密封系统的一部分的周向附接的耐磨材料块，所述耐磨材料块限定了适于与转子叶片迷宫密封唇部配合的径向内涂层，所述转子叶片迷宫密封唇部可绕外壳内侧的轴线(X)旋转。具有耐磨内涂层的这种涡轮机外壁可具体由压缩机或涡轮壳体或环限定。

另外，定子部件通常还包括耐磨材料块，其可限定适于与迷宫密封唇部配合的定子静叶片罩(或分配器)的径向内涂层。

然而，由热应力和气动应力引起了叶片和壳体之间的相对运动。

为了确保涡轮机的最佳可能效率，因此必须限制在通常处于上述的迷宫密封唇部位置的转子部件的动叶片或定子部件的静叶片与相反的耐磨材料涂层之间发生的气体泄漏。典型的迷宫密封唇部，或包括迷宫密封唇部和由耐磨材料制成的块或涂层的密封装置，旨在通过阻止气体沿下游方向轴向通过而防止或限制这种泄漏，只要旁通旋转叶片的气体并不分享涡轮功。

事实上，如上所述，转子/定子密封控制是如上所述涡轮机的低压或高压(BP/HP)涡轮性能的基本要素，并且通常一方面通过LPTACC或HPTACC(低压或高压)系统(涡轮主动间隙控制阀)确保，其减少了径向转子/定子间隙，另一方面通过在叶片顶部以及中间环上设置的迷宫确保，其与对于给定径向间隙形成密封的阀相反。

然而，这些迷宫密封唇部的有效性并不最优，并且取决于例如它们的数量、厚度和分级等几个参数。此外，由于零件制造公差等原因，存在过度的径向间隙。

因此，尽管迄今为止已经研发了多种不完善的技术，特别地基于一种称为“分级坡度”的结构，但通过转子/定子密封区域的气流仍然很重要。

发明内容

本发明的目的是避免这些情况。

因此，提出一种在飞行器燃气轮机的转子部件和定子部件之间的密封装置，其中，气体必须沿下游方向流动，所述转子部件适于相对于所述定子部件绕轴线(X)旋转，所述密封装置包括至少一个耐磨材料涂层，所述涂层：

-附接到所述定子部件，

-并且适于与至少两个，分别轴向地上游和下游的迷宫密封唇部配合，所述迷宫密封唇部在所述转子部件的末端部分上径向地突出，

所述涂层和所述至少两个迷宫密封唇部分别具有径向地，至少两个分别地轴向上游和下游的自由轴向密封表面以及相应的自由端，所述下游迷宫密封唇部的自由端和所述下游自由轴向密封表面位于径向位置(径向面对)，所述径向位置每个都与上游迷宫密封唇部的自由端相比以及与上游自由轴向密封表面(径向面对)更远更远离轴线(X)；