[发明专利]包括设有偏转板的唇部的迷宫式密封件

说明书

一种迷宫式密封唇部(5)，该迷宫式密封唇部包括竖立在迷宫式密封唇部的侧部面(7)中的一个侧部面上的偏转板(13)，该偏转板引导切向于唇部(5)的气体朝向面对的密封件(4)流动，以扰乱穿过间隙的泄漏流(22)并降低流量。

技术领域

本发明的主题是包括设有偏转板的唇部的迷宫式密封件。

背景技术

迷宫式密封件是众所周知的并且非常频繁地用于例如航空工业。迷宫式密封件容许小的泄漏流穿过该迷宫式密封件。迷宫式密封件通常分开含有处于不同压力的气体的腔室，迷宫式密封件沿着转子和面对转子的定子或更一般地沿着具有不同的旋转的两个结构接连布置。本文所描述的迷宫式密封件包括基部，该基部被固定到所述结构中的一个结构并且带有至少一个唇部(换句话说，圆形脊部，该圆形脊部竖立在基部上方并且该圆形基部的顶点朝向所述结构中的另一结构定向)，当间隙在例如转子与定子之间产生不均匀的热膨胀的情况下消失时，或者在会产生较大的离心位移的突然加速期间，该至少一个唇部可以支撑非常靠近唇部的顶部的诸如蜂窝的密封填充材料，或者唇部可容易侵蚀的另一种据说耐磨的材料。唇部的顶部与面对唇部的填充材料之间的间隙变窄以及唇部产生的泄漏流可进入的截面的突然变化，会使泄漏流减少。在沿着流动方向接连有多个唇部的通常情况下，这种突然变化的效果得到了增强。

尽管对于迷宫式密封件，泄漏流是可以容忍的并且是不可避免的，但是除其他方法外，人们始终通过使用特殊的唇部形状来努力减少泄漏流。文献FR 2 980 234 A和文献FR 2 825411 A形成该技术领域中的现有技术的一部分并且说明了在涡轮机叶片的自由端部处非常频繁地使用迷宫式密封件，并且在最终的叶片的情况下，沿着切线方向接连形成特殊的锯齿状唇部结构，以便当填充材料与唇部之间的间隙消失时促进唇部与填充材料接合的方式，同时吸收较少的转子功率。

文献FR 2 825 411 A1描述了一种由(沿着径向方向)高度可变的部段组成的唇部；EP 2 116 692 A2描述了一种可以由沿着转子的轴向方向弯曲的部段组成的唇部；US 6478 304 B1描述了一种唇部，该唇部设有从侧部面和唇部的顶面突出的切割元件；并且FR2 963 403 A1描述了设有侧向偏转板但位于定子上的唇部。

发明内容

本发明的基本目的是利用唇部的设计上的创新来进一步减少穿过迷宫式密封件的泄漏流。

本发明的一个总体方面是一种涡轮机的迷宫式密封件，该密封件包括在涡轮机的转子的基部上方突出的至少一个唇部，该唇部是圆形的并且沿着被称为切线方向的方向延伸，该唇部包括两个侧部面，侧部面中的每一个侧部面连接到基部，并且在与基部相对的端部处，侧部面中的每一个侧部面连接在唇部的顶面处，其中侧部面中的至少一个侧部面支撑包括偏转面的至少一个偏转板，该偏转面与所述侧部面相交并且相对于切线方向具有倾斜度。并且偏转面相对于切线方向的倾斜度随着与顶面之间的距离的减小而增大，因此偏转面是凹形的。

偏转板是一种结构，该结构在唇部的侧部面上突出并具有被称为偏转面的面，该偏转面沿着转子的切线方向定向，以便拦截沿着具有主要径向分量的方向的部分流，因为该部分流沿着唇部的该侧部面流动，以便通过增加该部分流的切向分量而使该部分流偏离，从而扰乱沿着主轴向方向和垂直方向的泄漏流，并因此减小泄漏流的流量。偏转面的凹度增加了特别有益的切向分量。

根据本发明的一些优选形式：

-偏转板以沿着切线方向规则的角节距沿着唇部重复布置；

-唇部沿着切线方向自由移动，并且偏转面沿着唇部的移动方向定向；

-偏转面位于基部与顶面之间；

-支撑偏转板的侧部面沿着垂直于切线方向的轴向方向朝向穿过迷宫式密封件的流的上游侧定向；

-唇部沿着垂直于切线方向的轴向方向从基部朝向穿过迷宫式密封件的流的上游侧倾斜。