專利名稱：用于密封間隙的密封元件以及具有該密封元件的燃?xì)廨啓C(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封元件，其用于密封在渦輪機(jī)、特別是燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)間隔開的第一和第二部件之間形成的間隙。本發(fā)明還涉及一種具有密封元件的燃?xì)廨啓C(jī)。
背景技術(shù)：
在工業(yè)設(shè)備中，特別是其中使用不同流體的熱機(jī)機(jī)械和化學(xué)設(shè)備中，可能需要在設(shè)備內(nèi)保持這些流體彼此分開。例如，在熱力燃燒發(fā)電設(shè)備內(nèi)，熱的燃燒氣體的流動(dòng)區(qū)域必須與溫度較低的冷卻氣體的流動(dòng)區(qū)域密封地隔開。在具有例如高于1000攝氏度的高的渦輪機(jī)入口溫度的燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組中，該燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組的各個(gè)部件發(fā)生熱膨脹，所以為了避免很高的熱應(yīng)力和裂縫的形成，有時(shí)利用間隙將相鄰的部件彼此間隔開。這種間隙可能構(gòu)成高溫氣體流動(dòng)區(qū)域和冷氣體流動(dòng)區(qū)域之間的接合處。將該間隙密封起來以減少冷氣體流入高溫氣體流動(dòng)區(qū)域，從而不因此而降低高溫氣體流動(dòng)區(qū)域的溫度是很有利的。
美國專利第3,341,172號(hào)和美國專利第2,991,045號(hào)均描述了一種具有一外部缸體和一由兩部分組成的內(nèi)部缸體的燃?xì)廨啓C(jī)，它們具體說明了一種用于密封該兩個(gè)內(nèi)部缸體之間的間隙的密封元件，該元件具有呈細(xì)長的C的形狀的橫截面。在內(nèi)部殼體與外部殼體之間形成了一環(huán)形間隙，冷卻流體通過該間隙引導(dǎo)。驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)的高溫氣體在內(nèi)部缸體內(nèi)流動(dòng)。
美國專利第4,537,024號(hào)描述了一種燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組，在該機(jī)組中，噴嘴結(jié)構(gòu)的各部件利用軸向和徑向密封件進(jìn)行密封。該密封件是為了阻止流過該噴嘴結(jié)構(gòu)的高溫氣體滲入高溫氣體管道外的渦輪區(qū)。密封件的橫截面大致具有壓扁的8字形形狀。
美國專利第5,975,844號(hào)描述了具有兩個(gè)受熱可相互移動(dòng)的部件的總成內(nèi)的一個(gè)密封元件，其每個(gè)部件具有彼此相對(duì)的部件槽。該密封元件沿著主線(main line)設(shè)置，以便密封兩部件之間的間隙。在基本垂直于主線的橫截面內(nèi)、沿著一中線，該密封元件包括一第一端部、一與第一端部相對(duì)的第二端部以及一中間區(qū)，籍此該中間區(qū)域被設(shè)置于所述兩端部之間，并且該密封件具有鋸齒狀第一表面。
美國專利第5,657,998號(hào)涉及一種氣路泄漏密封，用以總體上密封燃?xì)廨啓C(jī)的間隔開的第一和第二元件，特別是燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室殼體的第一和第二段之間的氣路漏泄間隙。該密封包括一個(gè)普遍無孔的箔層組件(foil-layerassemblage)，該組件基本上由從由金屬、陶瓷和聚合物組成的組中選擇的材料組成。該箔層是不透氣的并且被布置在氣體部件漏泄間隙內(nèi)。該箔層組件具有一縱向的第一箔層。該氣體漏泄密封進(jìn)一步包括一織物層組件(cloth-layer assemblage)，該織物層組件廣泛地覆蓋并接觸整個(gè)第一箔組件的外表面，并基本上由從由金屬、陶瓷和聚合物組成的組中選出的材料組成。優(yōu)選地，織物層組件有兩層，每層具有約10-25微米的厚度。這些織物層每層都是編織織物層，并且每層都包括一個(gè)高溫鎳基超級(jí)合金，如X-750鎳鉻鐵耐熱合金。該密封組件或者被安裝在燃?xì)廨啓C(jī)相鄰部件的槽中，或者被引入燃燒室的U形凸緣內(nèi)，或者被用于雙層密封裝置或多層密封裝置。在兩種情況下，該密封完全置于漏泄間隙內(nèi)，并通過與該間隙內(nèi)的表面接觸、被插入槽中或者與另一密封組件接觸來提供密封作用。與傳統(tǒng)的金屬剛性密封相比，根據(jù)美國專利第5,657,998號(hào)，這種具有兩個(gè)箔組件的密封將氣路漏泄由2.4％降低至總的1.0％。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種氣路漏泄密封元件，特別是為如燃?xì)廨啓C(jī)這樣的渦輪機(jī)提供氣路漏泄密封元件。本發(fā)明的又一目的是提供一種具有密封元件的燃?xì)廨啓C(jī)。
考慮到前述和其它目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于密封特別是渦輪機(jī)內(nèi)間隔開的第一和第二部件之間的氣路漏泄間隙的密封元件。該第一和第二部件具有位于泄漏間隙外的相對(duì)的內(nèi)、外表面。該密封元件包括一個(gè)總的不透氣的密封件和一個(gè)包含陶瓷纖維的層，該層至少部分地覆蓋該密封元件，并形成用于與該間隙外側(cè)接觸從而與一組第一和第二部件的外表面接觸的密封面。
利用陶瓷纖維層，該陶瓷纖維層構(gòu)成一柔韌的和可變形的密封部分，可以確保良好的密封性能。該陶瓷纖維可以在高達(dá)約1200℃或更高的溫度下使用。因此，該密封元件可用于密封暴露于高溫氣體中的渦輪機(jī)、爐子、燃燒器等等部件。該密封件提高了該密封元件的剛性，該剛性確保了該密封元件不會(huì)斷裂成幾部分并經(jīng)該間隙墜落。此外，將該密封元件布置在間隙之外在這些部件的外表面上具有如下好處即這些部件本身不必加工有槽、凹陷等等，并且不必為了導(dǎo)熱的目的而在該間隙區(qū)域內(nèi)加厚。
根據(jù)另一特征，該層包括一陶瓷纖維布(ceramic fibre fabric)、一陶瓷纖維帶、一陶瓷纖維套管或一陶瓷纖維氈。優(yōu)選地，該層本身獨(dú)立于密封件制得。其被布置得與密封件相接觸，以在其本身被制成以后，至少覆蓋密封件的一部分。因此，優(yōu)選地，它與密封件是松散地接觸，并可從該密封件上卸下。在后一種情況下，在渦輪機(jī)維修過程中，它可以很容易地更換成一個(gè)新層。在該層被設(shè)置成套管的實(shí)施例中，該密封件被放入該套管內(nèi)，從而該密封件的所有面都被該陶瓷纖維層覆蓋。也可以將陶瓷纖維層設(shè)置成緊緊地包圍該密封件。
根據(jù)另一特征，該密封件基本上由金屬組成。適合的金屬是那些耐高溫的金屬，例如象鉻鋼這樣的耐熱鋼或以鎳或鈷為基體的高溫合金。該密封件優(yōu)選地是平的，特別是形成為金屬薄板。它可以含有一個(gè)或多個(gè)平板元件。該金屬一方面給該密封件提供了足夠的機(jī)械剛度，另一方面給該密封件提供了足夠的彈性，從而使該密封件在承受例如壓強(qiáng)或力的機(jī)械載荷時(shí)，不會(huì)斷裂成幾部分。
根據(jù)又一特征，所述層包括基本上由象氧化鋯(ZrO2)、二氧化硅(SiO2)或氧化鋁(Al2O3)這樣的材料組成的陶瓷纖維。應(yīng)當(dāng)理解的是，這些陶瓷材料可以組合，并且還可利用如氧化釔(Y2O3)的其它材料來穩(wěn)定。例如陶瓷纖維基本上可以由(以重量百分比計(jì))具有莫來石型結(jié)晶相和非晶相或僅僅是非晶相的62.5％Al2O3、24.5％SiO2、13％B2O3組成；或由具有γ-Al2O3、莫來石和無定形SiO2形式的70％Al2O3、28％SiO2、2％B2O3組成；或由具有γ-Al2O3和無定形SiO2的73％Al2O3、27％SiO2組成；或由具有α-Al2O3和氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯的89％Al2O3、10％ZrO2、1％Y2O3組成；或由具有α-Al2O3和莫來石的85％Al2O3和15％的SiO2組成；或由如α-Al2O3的＞99％的Al2O3組成。這樣的陶瓷纖維材料例如可以使用位于美國明尼蘇達(dá)州圣保羅市的3M(Minnesota Mining and Manufacturing Company)公司的商標(biāo)為“Nextel”的產(chǎn)品。陶瓷纖維的加工以及含有陶瓷纖維的層的制造是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。因此，含有具有特定特性、特別是達(dá)到約1200℃以上至約1372℃的耐熱性、柔韌性和其它機(jī)械性能的陶瓷纖維的合適的層可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員來選取，以便提供一個(gè)圍繞或僅僅覆蓋該密封件的層。如氣孔率和不透氣性的其它特征可以設(shè)置在預(yù)定的范圍內(nèi)。
根據(jù)一個(gè)附加的特征，該密封元件包括一個(gè)用于插入該間隙的間隙插入部分，該間隙插入部分與該層相連。該插入部分可用作將該密封元件相對(duì)于該間隙定位的定位機(jī)構(gòu)。它還用來提供附加的密封作用。優(yōu)選地，其在間隙的寬度上延伸。更為優(yōu)選地，其具有可以在該間隙的方向上變形的橫截面形狀，和/或具有可以變形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。該插入部分可以具有一環(huán)形、圓形或底部脹大了的形狀。它可以由與該層相同的材料制成或者甚至可以是該層的一部分。
根據(jù)一附加的特征，該密封元件包括一個(gè)緊固元件。該緊固元件可以永久地連接到該密封元件上，特別是連接到該密封件上，或者其可拆卸地與該密封元件相連，并且僅當(dāng)被放入渦輪機(jī)中時(shí)才與該密封元件相連。該緊固元件可以是任何將該密封元件固定到所述部件的外表面上的合適的機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地，該密封元件松散地與所述外表面相連。因此該緊固元件優(yōu)選包括一彈簧元件，特別是彈簧片。這種彈簧元件對(duì)該密封元件施加附加的壓力，并使該密封面與該外表面緊密地接觸，并進(jìn)一步確保了在渦輪機(jī)運(yùn)行期間，該密封元件相對(duì)于該部件的外表面處于固定的位置。
根據(jù)又一特征，該密封元件被設(shè)置于燃?xì)廨啓C(jī)中。該燃?xì)廨啓C(jī)包括多個(gè)布置在軸向和圓周方向上的第一和第二部件，其中至少第一和第二所述部件在圓周方向或在軸向上被一漏泄間隙間隔開。另外，在被部件彼此隔開的燃?xì)廨啓C(jī)區(qū)域中，主要存在著包括一高溫氣體區(qū)和一冷卻氣體區(qū)的區(qū)域。所述部件的內(nèi)表面暴露于高溫氣體區(qū)中，而其外表面暴露于冷卻氣體區(qū)中。該密封元件的密封面布置于相鄰的第一和第二部件的外表面上，從而密封該漏泄間隙。該密封元件可被用來密封在軸向上位于第一和第二部件之間的間隙，或者可被用來密封在圓周方向上位于第一和第二部件之間的間隙。由于與在高溫氣體區(qū)內(nèi)流動(dòng)的高溫氣體的較低壓力相比，冷卻氣體的壓力較高，該密封元件被壓在該外表面上。為了加大作用于密封元件上的壓力并從而提高密封效率，一緊固元件在該密封元件上施加了附加的機(jī)械力。由于該密封元件形成了一個(gè)與該燃?xì)廨啓C(jī)的該部件的外表面相接觸的密封面，并且密封件與外表面存在少量交疊，所以確保了對(duì)該間隙區(qū)域內(nèi)的該部件的冷卻。因此該間隙處的部件可具有與遠(yuǎn)離該間隙的區(qū)域內(nèi)的部件相同的厚度。并且在該部件內(nèi)不需要用來容納和固定該密封元件的槽或凹陷等等。
根據(jù)本發(fā)明的另一目的，本發(fā)明提供了一種燃?xì)廨啓C(jī)，其包括多個(gè)布置在軸向和圓周方向上的部件。該部件包括離開導(dǎo)向葉片的導(dǎo)向葉片板。這些導(dǎo)向葉片板也被叫作圍帶(shroud)。其它部件是壁部件，其也被稱作密封環(huán)部件。至少第一和第二部件在圓周方向或在軸向上被一漏泄間隙間隔開。每個(gè)所述部件具有位于該漏泄間隙外的相對(duì)的內(nèi)表面和外表面。燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)一步包括被所述部件彼此隔開的幾個(gè)區(qū)域，其中這些區(qū)域包括一高溫氣體區(qū)和一冷卻氣體區(qū)，其中內(nèi)表面暴露于高溫氣體區(qū)，而外表面暴露于冷卻氣體區(qū)并與所述高溫氣體區(qū)封閉隔開。一個(gè)具有一個(gè)總的不透氣的密封件和一含有陶瓷纖維的層的密封元件用于密封該漏泄間隙。該層至少部分地覆蓋該密封元件并形成一密封面，籍此該密封面與第一和第二部件的外表面相接觸，從而密封該漏泄間隙。通過高壓冷卻氣體與低壓高溫氣體之間的壓差，該密封元件被壓在該外表面上。該密封元件還可被一附加的緊固元件固定到該外表面上。
根據(jù)又一特征，該緊固元件設(shè)置于該燃?xì)廨啓C(jī)的一壁結(jié)構(gòu)和該部件的外表面之間，該壁結(jié)構(gòu)也被稱作缸體。該緊固元件優(yōu)選地將該密封元件壓在該外表面上。
根據(jù)又一附加特征，一燃?xì)廨啓C(jī)包括一位于該壁結(jié)構(gòu)和該外表面之間的冷卻氣體區(qū)內(nèi)的沖擊板(impingement plate)。該緊固元件在一側(cè)上與所述沖擊板相連，在另一側(cè)與所述密封元件相連。所述緊固元件可包括一彈簧元件。因而是彈簧型的。該彈簧元件可以包括一個(gè)彈簧片。
盡管如所述那樣本發(fā)明在此處被描述和說明為一種用于密封一間隙的密封元件和一種燃?xì)廨啓C(jī)，但是，由于在不背離本發(fā)明的精神以及在權(quán)利要求的等效方案的范圍內(nèi)的情況下，可以對(duì)其作出各種改進(jìn)和結(jié)構(gòu)變化，因此本發(fā)明并不局限于所示的詳細(xì)說明。
然而，通過結(jié)合附圖閱讀下面關(guān)于具體實(shí)施例的描述，可以理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和操作方法，以及本發(fā)明的附加目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是一燃?xì)廨啓C(jī)的局部的、概括性的縱斷面視圖；以及圖2是圖1的部分II的進(jìn)一步放大了的局部視圖，顯示了燃?xì)廨啓C(jī)內(nèi)的密封元件。
附圖中，附圖標(biāo)記如下1密封元件 2第一部件3第二部件 4密封件5漏泄間隙 6陶瓷纖維層7間隙插入部分 8冷卻氣體區(qū)9內(nèi)表面 10外表面11高溫氣體區(qū)12導(dǎo)向葉片板，圍帶13壁部件，導(dǎo)向環(huán)部件14渦輪機(jī)主軸線15轉(zhuǎn)動(dòng)葉片 16導(dǎo)向葉片17壁結(jié)構(gòu)，缸體 18導(dǎo)向葉片軸線19轉(zhuǎn)動(dòng)葉片主軸線20緊固元件21密封面22渦輪機(jī)，燃?xì)廨啓C(jī)23沖擊板24孔25冷卻液體，冷卻氣體26部件2、3的倒圓邊緣D間隙5的寬度具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參照所附的詳細(xì)的附圖，并首先參照其中的附圖1，可以看出沿著主軸線14設(shè)置的一燃?xì)廨啓C(jī)(下面也稱作氣輪機(jī))22。該燃?xì)廨啓C(jī)22具有導(dǎo)向葉片16和轉(zhuǎn)動(dòng)葉片15，它們?cè)诒诮Y(jié)構(gòu)(下面也稱作缸體)17內(nèi)沿軸線方向交替設(shè)置。導(dǎo)向葉片或?qū)~16沿著與主軸線14垂直的軸線18的方向定向，并且沿氣輪機(jī)22的圓周布置以形成一個(gè)圓。導(dǎo)向葉片16每個(gè)均通過導(dǎo)向葉片板12連接至氣輪機(jī)22的缸體17。導(dǎo)向葉片板12也被稱作渦輪葉片上的圍帶或密封帶(sealing strip)。其目的是為葉片提供剛性、減輕振動(dòng)并且在一定程度上提供級(jí)間密封。
相鄰導(dǎo)向葉片16通過使用各自的漏泄間隙5(見圖2)沿圓周彼此間隔開，從而它們基本上可自由地?zé)崤蛎洝Ｔ搶?dǎo)向葉片板12將形成于燃?xì)廨啓C(jī)22主軸線14周圍的高溫氣體區(qū)11與形成于導(dǎo)向葉片板12與渦輪缸體17之間的冷卻氣體區(qū)8隔開。轉(zhuǎn)動(dòng)葉片15沿各自的主軸線19延伸，主軸線19同樣也基本上垂直于燃?xì)廨啓C(jī)22主軸線14。轉(zhuǎn)動(dòng)葉片15完全位于高溫氣體區(qū)內(nèi)。沿燃?xì)廨啓C(jī)22的圓周方向，利用多個(gè)壁部件13，其也被稱作密封環(huán)部件，將該高溫氣體區(qū)11與冷卻氣體區(qū)8隔開。在這種情況下，壁部件13每個(gè)都與轉(zhuǎn)動(dòng)葉片15相鄰。壁部件13被連接到渦輪缸體17上。為了清楚起見，在各個(gè)例子中，僅顯示出一個(gè)導(dǎo)向葉片16、一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)葉片15和一個(gè)壁部件13。通過使用間隙5，各個(gè)壁部件13在軸向上與各導(dǎo)向葉片16隔開，具體地與導(dǎo)向葉片板12隔開。
該間隙5用密封元件1密封起來，因此基本上防止了冷卻氣體流出冷卻氣體區(qū)8進(jìn)入高溫氣體區(qū)11，并防止了高溫氣體通過間隙5流入冷卻氣體區(qū)8。在這種情況下，導(dǎo)向葉片板12構(gòu)成第一部件2，而壁部分13構(gòu)成第二部件3。第一和第二部件2、3每個(gè)都具有相應(yīng)的朝著冷卻氣體區(qū)8的外表面10以及朝著高溫氣體區(qū)11的內(nèi)表面9。將密封元件1放置來與相鄰的第一和第二部件2、3的外表面10緊密接觸地布置。部件2、3受熱后可以相對(duì)于彼此進(jìn)行移動(dòng)。因此，在軸線方向上，在相鄰導(dǎo)向葉片板12(圍帶)和壁部件13之間冷卻氣體區(qū)8與高溫氣體區(qū)11的封閉隔開發(fā)生，在所有情況下，在圓周方向上，兩相鄰的導(dǎo)向葉片板12之間的密封隔開、相應(yīng)地兩相鄰壁部件13之間的密封隔開發(fā)生。
圖2是圖1中所指示的區(qū)域的放大了的橫截面圖，該區(qū)域具有一位于一沖擊板23與第一和第二部件2、3之間的密封元件1。該密封元件1用于封閉在第一部件2和第二部件3之間在燃?xì)廨啓C(jī)22軸線方向上具有寬度D的間隙5，其中第一部件2是導(dǎo)向葉片板12，第二部件3是燃?xì)廨啓C(jī)22的壁部件13。密封元件1包括一密封件4，該密封件總的來說是不透氣的。該密封件4是一平的元件，具體地是由薄板金屬制成的金屬條。該金屬條的寬度大于間隙5的寬度D。該密封件5給密封元件1提供了良好的機(jī)械強(qiáng)度和彈性，從而該密封元件1可承受高壓負(fù)荷，并避免了密封元件斷成幾部分并經(jīng)間隙墜落的危險(xiǎn)。所選的金屬優(yōu)選地是耐熱鋼或高溫NiCr合金。該密封件4的所有側(cè)部都用含有陶瓷纖維的層6覆蓋。陶瓷纖維層6由陶瓷纖維套管制成，密封件4被放入該套管中。陶瓷纖維層6形成了一個(gè)柔韌的、可變形的密封面21。密封件4以其密封面21放置，與相鄰的第一和第二部件2、3的外表面10緊密接觸，從而該陶瓷纖維被壓在外表面10上以封閉間隙5。該纖維優(yōu)選地由二氧化硅SiO2和氧化鋁Al2O3的混合物組成，例如由γ-Al2O3和無定形SiO2的(以重量百分比計(jì))73％Al2O3和27％SiO2組成。
密封元件1還包括一插入部分7，其與密封面21相連并伸入到間隙5中。該插入部分形成一種底部膨大的部分并具有環(huán)形橫截面視圖，從而延伸至間隙5的整個(gè)寬度D。它用與層6相同的材料做成，并且由于其形狀以及由于柔韌的和彈性的纖維結(jié)構(gòu)，它是可變形的。因此，由于熱膨脹或收縮而引起的部件2、3的橫向運(yùn)動(dòng)可以被該插入部分7補(bǔ)償。它還用來封閉間隙5，并且相對(duì)于間隙5對(duì)密封元件1進(jìn)行定位。
密封元件1被送入冷卻氣體區(qū)8的冷卻氣體壓在外表面10上。冷卻氣體25的壓力高于高溫氣體(未示出)的壓力，高溫氣體流經(jīng)高溫氣體區(qū)11內(nèi)的渦輪22。因此存在一壓力差，該壓力差使密封元件1被壓在外表面10上。
在冷卻氣體區(qū)8中設(shè)置了沖擊板23，該沖擊板具有孔24，特別是通孔，為了進(jìn)行冷卻，冷卻氣體25通過這些孔被送到部件2、3處。在沖擊板23和密封元件1之間可預(yù)見一緊固元件20。該緊固元件20在一側(cè)與沖擊板23相連，另一側(cè)與密封元件1相連。緊固元件20具有彈簧片形狀，其拱形部分與密封元件1相接觸。因此緊固元件20增加了施加到密封元件1上的壓力，從而提高了密封效率，并對(duì)密封元件1的位置進(jìn)行固定。
部件2、3具有從間隙5到外表面10的倒圓邊緣，其便于插入部分7插入間隙5中，并減少了密封元件1的損壞進(jìn)而降低其效率的可能性。密封元件1僅覆蓋外表面10的一小部分，從而即使在邊緣26處也保持了冷卻流體25對(duì)部件2、3的有效冷卻。在間隙5附近不需要特殊結(jié)構(gòu)的部件2、3，例如為了導(dǎo)熱的目的，部件2、3在間隙5附近增厚。
權(quán)利要求
1.一種密封元件(1)，用于密封渦輪機(jī)(22)內(nèi)間隔開的第一和第二部件(2、3)之間的氣路漏泄間隙(5)，該第一和第二部件(2、3)具有位于漏泄間隙(5)之外的相對(duì)的內(nèi)和外表面(9、10)，所述密封元件(1)包括a)總體不透氣的密封件(4)；以及b)包含陶瓷纖維的層(6)，該層至少部分地覆蓋所述密封元件(1)，并且形成一密封面(21)，以在所述間隙(5)外側(cè)與所述渦輪機(jī)(22)的所述第一和第二部件(2、3)的所述外表面(10)相接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的密封元件(1)，其中所述層(6)包括一陶瓷纖維布、一陶瓷纖維帶、一陶瓷纖維套管或一陶瓷纖維氈。
3.如前面任一權(quán)利要求所述的密封元件(1)，其中所述層(6)松散地連接到所述密封件(4)上。
4.如前面任一權(quán)利要求所述的密封元件(1)，其中所述密封件(4)包括金屬，特別是薄板金屬。
5.如前面任一權(quán)利要求所述的密封元件(1)，其中在所述層(6)內(nèi)包括具有ZrO2、SiO2、Al2O3的陶瓷纖維。
6.如前面任一權(quán)利要求所述的密封元件(1)，還包括一用于插入所述間隙(5)中的間隙插入部分(7)，該間隙插入部分與所述層(6)相連。
7.如權(quán)利要求6所述的密封元件(1)，其中所述間隙插入部分(7)包含陶瓷纖維。
8.如權(quán)利要求6或7所述的密封元件(1)，其中所述間隙插入部分(7)在所述間隙(5)的寬度(D)上延伸。
9.如權(quán)利要求6至8中任意一個(gè)所述的密封元件(1)，其中在橫截面內(nèi)，所述間隙插入部分(7)具有一形狀，以致于在間隙(5)的寬度(D)方向上可變形。
10.如權(quán)利要求9所述的密封元件(1)，其中在橫截面內(nèi)，所述間隙插入部分(7)具有環(huán)形形狀。
11.如權(quán)利要求1至10中任意一個(gè)所述的密封元件(1)，還包括一緊固元件(20)，該緊固元件用于將所述層(6)壓在所述渦輪機(jī)(22)的所述部件(2、3)的所述外表面(10)上。
12.如權(quán)利要求11所述的密封元件(1)，其中所述緊固元件(20)包括一彈簧元件，特別是一彈簧片。
13.如權(quán)利要求1至12中任意一個(gè)所述的在一燃?xì)廨啓C(jī)(22)中的密封元件(1)，所述燃?xì)廨啓C(jī)(22)包括多個(gè)在軸向和/或圓周方向上布置的所述第一和第二部件(2、3)，至少一第一和一第二所述部件(2、3)在圓周方向上或在軸向上被所述漏泄間隙(5)間隔開；所述燃?xì)廨啓C(jī)還包括被所述部件(2、3)彼此隔開的區(qū)域(11、8)，所述區(qū)域(11、8)包括一高溫氣體區(qū)(11)和一冷卻氣體區(qū)(8)，其中，所述內(nèi)表面(9)暴露于高溫氣體區(qū)(11)，而所述外表面(10)暴露于冷卻氣體區(qū)(8)，所述密封面(21)與所述第一和第二部件(2、3)的所述外表面(10)相接觸，從而密封所述漏泄間隙(5)。
14.一種燃?xì)廨啓C(jī)(22)，包括多個(gè)布置在軸向和圓周方向上的部件(2、3)，所述部件包括導(dǎo)向葉片(16)的導(dǎo)向葉片板(12)和壁部件(13)，至少一第一和一第二所述部件(2、3)在圓周方向上或在軸向上被一漏泄間隙(5)間隔開，并且每個(gè)所述部件(2、3)具有位于該漏泄間隙(5)之外的相對(duì)的內(nèi)表面和外表面(9、10)；被所述部件(2、3)彼此隔開的區(qū)域(11、8)，所述區(qū)域(11、8)包括一高溫氣體區(qū)(11)和一冷卻氣體區(qū)(8)，其中所述內(nèi)表面(9)暴露于高溫氣體區(qū)(11)，而所述外表面(10)暴露于冷卻氣體區(qū)(8)并與所述高溫氣體區(qū)(11)封閉隔開；一密封元件(1)，具有不透氣的密封件(4)和包含陶瓷纖維的層(6)；所述層(6)至少部分地覆蓋所述密封元件(1)，并形成一密封面(21)，所述密封面(21)與所述第一和第二部件(2、3)的所述外表面(10)相接觸，從而密封所述漏泄間隙(5)。
15.如權(quán)利要求14所述的燃?xì)廨啓C(jī)(22)，包括一環(huán)繞所述第一和第二部件(2、3)的壁結(jié)構(gòu)(17)，所述燃?xì)廨啓C(jī)還包括一緊固元件(20)，該緊固元件設(shè)置于所述壁結(jié)構(gòu)(17)和所述外表面(2、3)之間，以將所述密封元件(1)壓在所述外表面(10)上。
16.如權(quán)利要求15所述的燃?xì)廨啓C(jī)(22)，包括一位于所述壁結(jié)構(gòu)(17)和所述外表面(10)之間冷卻氣體區(qū)(8)內(nèi)的沖擊板(23)，所述緊固元件(17)與所述沖擊板(23)相連。
17.如權(quán)利要求14至16中任意一個(gè)所述的燃?xì)廨啓C(jī)(22)，其中所述緊固元件(17)是彈簧型的，特別包括一個(gè)彈簧片。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于密封渦輪機(jī)(22)內(nèi)間隔開的第一和第二部件(2、3)之間的氣路漏泄間隙(5)的密封元件(1),其中第一和第二部件(2、3)具有位于漏泄間隙(5)之外的相對(duì)的內(nèi)表面和外表面(9、10)。該密封元件(1)包括一個(gè)總體不透氣的密封件(4)以及一個(gè)包含陶瓷纖維的層(6)。層(6)至少部分覆蓋所述密封元件(1)并形成一用來在間隙(5)外側(cè)與渦輪機(jī)(22)的第一和第二部件(2、3)的外表面接觸的密封面(21)。本發(fā)明還公開了一種燃?xì)廨啓C(jī)(22),其包括多個(gè)在軸向和圓周方向上設(shè)置的部件(2、3),所述部件包括導(dǎo)向葉片(16)的導(dǎo)向葉片板(12)和壁部件(13),它們?cè)趫A周方向上或軸向上被一由密封元件(1)密封隔離的漏泄間隙(5)間隔開。
文檔編號(hào)F01D25/24GK1379166SQ0210543
公開日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月4日
發(fā)明者漢斯-托馬斯·博爾姆斯 申請(qǐng)人:西門子公司