[发明专利]一种船用燃气轮机动叶叶顶的密封结构

说明书

一种船用燃气轮机动叶叶顶密封结构，它涉及一种密封结构，本发明的目的是为了解决船用燃气轮机动叶叶顶密封效果差，存在燃气在动、静间隙处的燃气泄漏问题，本发明密封结构由叶片上缘板、篦齿、护环本体、蜂窝构成，在该结构中，叶片上缘板嵌入护环内部，两级篦齿与护环蜂窝形成直通式篦齿‑蜂窝密封结构、第三级篦齿高于前两级篦齿，与护环蜂窝形成台阶式篦齿‑蜂窝密封结构，该结构具有多种密封结构优点，尤其在机组长时间运行后，动静配合间隙变大情况下，内嵌式结构和台阶式篦齿‑蜂窝密封结构仍能起到良好的密封效果，降低燃气轮机的燃气损失，增加机组热效率，降低燃油消耗量。本发明应用于燃气轮机领域。

技术领域

本发明涉及一种密封结构，具体涉及一种船用燃气轮机动叶叶顶密封结构。

背景技术

船用燃气轮机是复杂且精密的高科技产品，工作在高温、高压、高转速及盐烟雾腐蚀的恶劣环境下。其研制涉及热力学、流体力学、燃烧学、结构强度、机械设计、材料科学、制造工艺以及控制科学等多个领域，其密封结构的设计经历了一维、二维、三维的设计过程，是一项多学科、综合复杂的系统工程。

从燃气轮机能量损失方面考虑，提高动、静部件间的密封性，减少燃气泄露，增加燃气的做功能力，是提高发动机热效率、降低燃油消耗量的有效手段。尤其是长时间工作后的燃气轮机，动、静部件均发生不同程度变形，导致动、静配合间隙增大，气体泄露量增加，机组热效率降低，燃油消耗量增加。为了达到预期的设计性能指标，机组应返厂拆解检修，更换变形量较大的零部件，重新调整配合间隙，显然这样做会耗费较多的人力、财力、物力，因此，合理的密封结构设计才是解决问题的关键。高效、合理的密封结构可以长时间保证燃气轮机的热效率、燃油消耗等指标。这使得密封结构设计在高性能燃气轮机研制及后期维护中占有举足轻重的作用。

发明内容

本发明的目的是为了解决船用燃气轮机动叶叶顶密封效果差，存在燃气在动、静间隙处的泄漏问题，而提供一种船用燃气轮机动叶叶顶的密封结构。

本发明的一种船用燃气轮机动叶叶顶的密封结构，它包括动叶结构体和护环结构体；

所述的护环结构体包括护环本体及蜂窝；护环本体底部向内凹，内凹面为阶梯形结构，阶梯形内凹面分为梯台一和梯台二；内凹面的梯台一和梯台二上分别设置有蜂窝；

所述的动叶结构体是由篦齿、上缘板、叶身、下缘板以及榫根组成；

叶身上端向外延伸形成动叶上缘板；动叶上缘板上表面设置有多个篦齿；动叶上缘板以及篦齿内嵌于护环本体内，且每个篦齿与对应蜂窝之间均留有相同高度的间隙；叶身下端延伸形成动叶下缘板；榫根安装在动叶下缘板底部设置的榫槽内。

本发明的密封结构由动叶上缘板、篦齿、护环、蜂窝构成，使其在不增加额外密封装置前提下，对动叶叶顶区域进行密封结构改进设计，减少燃气在动、静间隙处的燃气泄漏，提高发动机热效率、降低燃油消耗量。

本发明的动叶上缘板处的篦齿结构嵌入护环本体内部，不阻碍通流区域内的气体流动，当燃气由动叶进气侧与护环本体前端的间隙流入后，经直通式篦齿-蜂窝结构，依次进入A、B区域空腔，在空腔内，形成气体涡流阻碍气体流动，消耗气体动能，降低气体压力，流出第二级篦齿的气体射流冲击第三级篦齿，造成气流方向发生转折，进一步消耗气体动能、降低气流压力，使得篦齿前后压差降低，进而起到密封气体的作用。

该密封结构兼顾直通式篦齿-蜂窝密封、台阶式篦齿-蜂窝密封两种结构的优点，以及内嵌式的布置方式强化动叶叶顶的密封效果，可以有效的降低燃气损失，增加机组热效率，降低燃油消耗量。即使燃气轮机在长时间运行后，动、静配合间隙增大，直通式篦齿-蜂窝密封结构的密封效果会有一定减弱，但其他两种结构仍能起到良好的密封效果。

附图说明

图1为本发明密封结构示意图；

图2为本发明动叶三维结构视图；