[发明专利]具有浮动密封组件的涡轮发动机

说明书

一种涡轮发动机，该涡轮发动机包括具有转子和定子的发动机核心，以及相对于较高压区域和较低压区域密封转子和定子的至少一些部分的浮动密封组件。浮动密封组件可以包括至少部分地限定密封腔的托架组件和浮动在密封腔内的密封体。浮动密封组件还可以包括位于密封体与托架组件之间的密封件和位于密封体与托架组件之间的密封面中的至少一个。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

本发明是在美国能源部授予的合同号为DE-FE0024007的政府支持下完成的。政府对本发明享有一定的权利。

技术领域

本公开大体涉及涡轮发动机，并且更具体地，涉及用于涡轮发动机的浮动密封组件。

背景技术

涡轮发动机(特别是燃气涡轮发动机)是旋转发动机，其从串行地通过压缩机区段(其中工作空气被压缩)、燃烧器区段(其中燃料被添加到工作空气中并点燃)和涡轮区段(其中燃烧的工作空气被膨胀并从工作空气中获取功以驱动压缩机区段以及其他系统)的工作空气流中提取能量，并在飞行器实施方式中提供推力。压缩机级和涡轮级包括轴向布置的旋转叶片和静止轮叶对。燃气涡轮发动机可以布置为发动机核心，该发动机核心至少包括以轴向流动布置的压缩机区段、燃烧器区段和涡轮区段，并且限定至少一个旋转元件或转子以及至少一个静止部件或定子。密封组件(特别是迷宫式密封组件)可位于定子和转子之间，用于减少转子和定子之间的泄漏流体。在旁通涡轮风扇实施方式中，围绕核心形成环形旁通气流通路，其中风扇区段位于压缩机区段的轴向上游。

附图说明

在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本说明书的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：

图1是用于飞行器的燃气涡轮发动机的示意横截面视图。

图2是图1的燃气涡轮发动机的示意横截面视图，进一步包括转子和定子，其中浮动密封组件设置在它们之间。

图3A是图2的浮动密封组件的放大示意立体图，进一步包括相对于转子处于第一位置的托架组件、密封体、密封面、枢轴连接件和密封件。

图3B是图2的浮动密封组件的放大示意立体图，进一步包括相对于转子处于第二位置的托架组件、密封体、密封面、枢轴连接件和密封件。

图4是图2的示例性浮动密封组件的放大示意横截面视图，进一步包括位于托架组件的本体中的内部通路。

图5是图2的示例性浮动密封组件的放大示意横截面视图，进一步包括位于托架组件的本体中的第一内部通路和位于密封体的本体内的第二内部通路。

图6是图2的示例性浮动密封组件的放大示意横截面视图，进一步包括密封体内的内部通路。

图7是图2的示例性浮动密封组件的放大示意横截面视图，进一步包括密封体内的内部通路和形成为搭接接头的枢轴连接件。

图8是图2的示例性浮动密封组件的放大示意横截面视图，进一步包括密封体内的内部通路和形成为铰链的枢轴连接件。

图9是图2的示例性浮动密封组件的放大示意横截面视图，进一步包括密封体内的内部通路、密封面和枢轴连接件。

图10是图2的示例性浮动密封组件的放大示意横截面视图，进一步包括密封体内的内部通路和形成为搭接接头的枢轴连接件，内部通路排至面对密封面的沉孔。

图11是图2的示例性浮动密封组件的放大示意横截面视图，进一步包括密封体内的内部通路和密封面内的气室，其中管将内部通路流体联接到气室。

图12是图2的示例性浮动密封组件的放大示意横截面视图，进一步包括托架组件内的第一内部通路、密封体内的第二内部通路、以及具有将密封件偏压抵靠托架组件的弹簧的密封件。