專利名稱：透平葉片內(nèi)裝密封減振裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這個(gè)申請(qǐng)整體涉及一種透平密封和減振裝置并特別涉及一種內(nèi)裝的密封和減振裝置。
背景技術(shù)：
常規(guī)的氣體透平發(fā)動(dòng)機(jī)包括透平裝置，它有多個(gè)圍繞透平轉(zhuǎn)子的圓周連接的透平葉片。每個(gè)透平葉片與相鄰的透平葉片間隔一定的距離以便適應(yīng)在操作中的運(yùn)動(dòng)和膨脹。葉片一般包括連接在轉(zhuǎn)子的根部，葉片架和從葉片架徑向向外伸出的葉片。
當(dāng)熱氣體穿透到透平葉片的葉片架下面時(shí)產(chǎn)生了問題。通過密封防止在葉片架上面流動(dòng)的熱氣體泄漏到相鄰的透平葉片之間。這是因?yàn)樵谌~片架下面的部件不是為在熱氣體的很高溫度下長期運(yùn)行而設(shè)計(jì)的。該密封一般是一塊金屬板內(nèi)裝在葉片架的內(nèi)表面上相鄰的透平葉片之間。該密封通常是柔性的以便適應(yīng)葉片架的內(nèi)表面和防止熱氣體侵入到透平葉片的葉片架下面。通常，靠著透平葉片的葉片架內(nèi)表面徑向外側(cè)放置該密封。
除了密封，一般的做法是在相鄰的透平葉片之間還包括減振器以便消除潛在的有害的振動(dòng)。減振器的尺寸通常為了提供足夠的質(zhì)量和剛性以便消除從透平葉片來的振動(dòng)。從透平葉片來的振動(dòng)通過摩擦接觸在減振器和透平葉片的葉片架的內(nèi)表面之間傳遞。當(dāng)減振器定位在葉片架內(nèi)表面的徑向最外部分時(shí)它能提供最大的效益和減振。
不利的是，減振器和密封兩者靠著葉片架的內(nèi)表面定位時(shí)它們能發(fā)揮最大的效益。將能理解，只可能將密封或減振器兩者之一直接挨著內(nèi)表面定位。
近來建議的解決辦法是提供能執(zhí)行密封和減振器兩種功能的單一部件。這樣的裝置裝設(shè)在減振器和密封兩者所需的位置。但是，該密封和該減振器材料特性是兼顧的以便適應(yīng)不同的功能。也就是密封材料不具有所需那樣的柔性以便提供所需的減振特性和減振器材料不能提供最有利的減振特性以便為密封提供某種程度的柔性。在有利的減振特性和有利的密封特性之間的結(jié)合平衡對(duì)兩種功能來說造成性能差于所要求的結(jié)果。
因此，需要開發(fā)一種密封和減振器裝置，它對(duì)每一種功能應(yīng)用最有利的材料同時(shí)提供減振器和密封最有利的位置。

發(fā)明內(nèi)容
這個(gè)發(fā)明是透平葉片的減振器—密封裝置，它包括內(nèi)裝在減振器內(nèi)的密封，從而使密封和減振器兩者都設(shè)置在透平葉片最外側(cè)的內(nèi)表面上。
減振器—密封裝置包括密封，它防止熱的氣體穿透到相鄰?fù)钙饺~片之間的間隙。該密封緊挨著葉片架的內(nèi)表面和橋接間隙以便阻塞熱氣體的流動(dòng)。減振器包括凹槽，密封內(nèi)裝在該凹槽內(nèi)。在凹槽的每一側(cè)上減振器有接觸透平葉片最內(nèi)部表面的表面。該減振器表面提供摩擦接觸來吸收在操作中由透平葉片產(chǎn)生的振動(dòng)能量。
減振器—密封裝置裝配在透平葉片的坑腔內(nèi)，從而使減振器和密封兩者都鄰接內(nèi)表面。減振器和密封兩者被放置在坑腔內(nèi)徑向最外的點(diǎn)上能提供最大的效益。
為密封和減振器應(yīng)用不同的材料同時(shí)又為密封和減振器兩者提供最佳的位置，提出這個(gè)發(fā)明的減振器—密封裝置。該密封包括塑性可變形的材料，它提供所需的密封以便防止熱氣體侵入和減振器包括為吸收操作中產(chǎn)生的振動(dòng)能量所必需的致密剛性結(jié)構(gòu)。
因此，這個(gè)發(fā)明的減振器—密封裝置為每一種功能提供最有利的材料和為減振器及密封提供最有利的位置。
從下面說明書和附圖可以最清楚地理解本發(fā)明這些和其它的特性，下面是附圖的簡要描述。


圖1是相鄰?fù)钙饺~片裝配體的透視圖。
圖2是在透平葉片內(nèi)減振器密封裝置的側(cè)視圖。
圖3是減振器密封裝置的分解圖。
圖4是減振器密封裝置的透視圖。
圖5是減振器密封裝置位置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
參考圖1，透平裝置10包括多個(gè)相鄰的透平葉片12。每個(gè)透平葉片12包括根部14，它是裝配到透平轉(zhuǎn)子(未表示)的徑向凹槽中。根部14的徑向外側(cè)是葉片架16。葉片架16包括外表面18和內(nèi)表面20。內(nèi)表面20設(shè)置在外表面18的徑向內(nèi)側(cè)。翼面22從葉片架16向上伸展。
熱氣體24圍繞著翼面22和在上表面18上流動(dòng)。間隙26在相鄰?fù)钙饺~片12之間軸向伸展。間隙26防止透平葉片12之間的接觸。減振器—密封裝置28包括密封30，密封防止熱氣體24穿過間隙26并穿透到葉片架16的下側(cè)。將密封30定位在相鄰?fù)钙饺~片12之間形成的坑腔32內(nèi)。密封30緊挨著葉片架16的內(nèi)表面20和橋接間隙26以便阻塞熱氣體的流動(dòng)。透平葉片的坑腔32包括節(jié)36用于減振器—密封裝置的對(duì)齊和定位。
參考圖2，將減振器—密封裝置28裝配在透平葉片12的坑腔32內(nèi)，從而使減振器34和密封30兩者鄰接內(nèi)表面20。通過將減振器34和密封30兩者定位在坑腔32內(nèi)的徑向最外的點(diǎn)上，它們能提供最大的效益。徑向最外的位置是減振器34緊挨著內(nèi)表面20和與其摩擦接觸。在減振器34和內(nèi)表面20之間的摩擦接觸吸收和消散在操作中產(chǎn)生的振動(dòng)能量。減振器34的軸向位置基本上使減振性能達(dá)到最大。優(yōu)選地，將減振器34定位在坑腔32內(nèi)以便使減振性能最大化。圖示的減振器34是在前面最佳的位置。盡管表示減振器34是在前面最佳位置，但是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通過此公開內(nèi)容所獲得的知識(shí)將能理解，減振器34的其他結(jié)構(gòu)也在這個(gè)發(fā)明的設(shè)想之內(nèi)。
參考圖3和4，密封30內(nèi)裝在減振器34的凹槽38內(nèi)。為密封30和減振器34的一部分提供凹槽38使兩者都緊挨著葉片架16的內(nèi)表面20。凹槽38沿著減振器34的上表面軸向延伸。密封30包括指狀物44，它們交錯(cuò)裝配在減振器34上并將密封30和減振器34固定在一起。與減振器34之間的配合使密封30相對(duì)減振器34定位，從而相對(duì)相鄰?fù)钙饺~片12之間的間隙26定位。
減振器34包括主體部分50和密封保持臂52，該臂伸展在主體部分50的前面用于支持密封30的前部。減振器34包括設(shè)置在凹槽38兩側(cè)的摩擦表面46。該摩擦表面46沿著與密封30共同的平面與內(nèi)表面20摩擦接觸。減振器34還包括保持部件54，它與坑腔32相配合使減振器—密封裝置28相對(duì)內(nèi)表面20定位和固定。還包括對(duì)齊構(gòu)造56，它從減振器34每一側(cè)上主體50突出。硬化部分58在減振器34的每一側(cè)上沿摩擦表面46伸展。硬化部分58加強(qiáng)和加固摩擦表面46。
減振器34是由在操作中產(chǎn)生的熱和離心負(fù)荷下不會(huì)塑性變形的材料制成。另外選擇減振器34所使用的材料以便除了熱容量之外提供所需的振動(dòng)衰減特性。設(shè)置減振器34使其在離心負(fù)荷下壓在葉片架16的內(nèi)表面上。盡管表示的是優(yōu)選的減振器34結(jié)構(gòu)，但是在這個(gè)公開內(nèi)容啟發(fā)下的工作者將能理解，減振器34各種不同的結(jié)構(gòu)和部件都在這個(gè)發(fā)明的設(shè)想之內(nèi)和取決于特殊需要的應(yīng)用。
密封30優(yōu)選地是一塊薄的金屬板，它的前部60裝配在減振器34的保持臂上。指狀物44交錯(cuò)地配合減振器34并將密封30保持內(nèi)裝在凹槽38內(nèi)。密封30優(yōu)選地是柔性的以便適應(yīng)內(nèi)表面20來提供所需的密封阻止熱氣體24侵入到透平葉片12下面。后部62軸向朝后伸展和朝內(nèi)伸展以便與軸向伸展的間隙26的構(gòu)形相同并將其密封。選擇密封30所使用的材料以便能承受與特殊應(yīng)用相關(guān)的壓力和溫度和允許某種程度的塑性變形。密封30響應(yīng)熱和離心負(fù)荷產(chǎn)生塑性變形以便適應(yīng)和配合內(nèi)表面20的外形。塑性變形提供所需的密封阻止熱氣體24的侵入。
參考圖5，表示減振器—密封裝置28在由相鄰?fù)钙饺~片12限定的坑腔32內(nèi)。摩擦表面46接觸內(nèi)表面20。減振器34在透平葉片12的非氣體路徑側(cè)上的徑向最外部分處產(chǎn)生最大的效益。在減振器34和透平葉片12的內(nèi)表面20之間的摩擦接觸衰減在操作中產(chǎn)生的振動(dòng)。沿著內(nèi)表面20上的軸向間隙26設(shè)置密封30。為使密封30沿著相鄰?fù)钙饺~片12的內(nèi)表面20上沿整個(gè)軸向間隙26連續(xù)接觸裝設(shè)凹槽38，并為減振器34提供有利的最外側(cè)的徑向位置。
這個(gè)發(fā)明提供的減振器—密封裝置28對(duì)密封30和減振器34使用不同的材料同時(shí)為密封30和減振器34兩者提供最佳的位置。密封30包括可塑性變形的材料，該材料提供所需的密封以便防止熱氣體24的侵入和減振器34提供為吸收操作中產(chǎn)生的振動(dòng)能量所必需的致密剛性結(jié)構(gòu)。
雖然已經(jīng)公開了這個(gè)發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能認(rèn)識(shí)到在這個(gè)發(fā)明的范疇內(nèi)將能進(jìn)行某種修改。由于那個(gè)理由，應(yīng)該研究下面的權(quán)利要求書以便確定這個(gè)發(fā)明的真實(shí)范疇和內(nèi)涵。
權(quán)利要求
1.一種透平組件，包括多個(gè)互相間隔分布的透平葉片，其中每個(gè)所述多個(gè)透平葉片包括在外表面徑向內(nèi)側(cè)的內(nèi)表面；減振器包括鄰近所述的內(nèi)表面設(shè)置的一部分；和與所述減振器內(nèi)裝并鄰近所述的內(nèi)表面設(shè)置的密封。
2.如權(quán)利要求1所述的透平組件，其特征在于所述減振器包括凹槽，在凹槽里內(nèi)裝所述的密封。
3.如權(quán)利要求1所述的透平組件，其特征在于所述密封包括翼片部分，它裝配到所述減振器上。
4.如權(quán)利要求3所述的透平組件，其特征在于所述減振器包括用于相對(duì)每個(gè)所述多個(gè)透平葉片對(duì)齊所述減振器的對(duì)齊構(gòu)造。
5.如權(quán)利要求4所述的透平組件，其特征在于所述對(duì)齊構(gòu)造包括向外突出的節(jié)。
6.如權(quán)利要求1所述的透平組件，其特征在于每個(gè)所述多個(gè)透平葉片包括前部和后部以及在其間伸展的內(nèi)和外表面，所述減振器設(shè)置在所述前部附近。
7.如權(quán)利要求1所述的透平組件，其特征在于所述密封包括薄的金屬板。
8.如權(quán)利要求1所述的透平組件，其特征在于所述減振器包括模制的塊狀物。
9.如權(quán)利要求1所述的透平組件，其特征在于所述減振器和所述密封兩者都設(shè)置在徑向最外側(cè)位置上。
10.如權(quán)利要求1所述的透平組件，其特征在于相鄰的透平葉片限定一坑腔，所述減振器和密封都設(shè)置在該坑腔內(nèi)。
11.如權(quán)利要求10所述的透平組件，其特征在于所述減振器設(shè)置在所述坑腔的最前面部分。
12.如權(quán)利要求11所述的透平組件，其特征在于每個(gè)所述多個(gè)透平葉片包括用于將所述減振器定位在所述坑腔內(nèi)的對(duì)齊構(gòu)造。
13.一種透平葉片用的減振器密封組件，包括減振器包括緊挨著透平葉片的內(nèi)表面的接觸表面；和與緊挨著透平葉片的內(nèi)表面的所述減振器內(nèi)裝的密封。
14.如權(quán)利要求13所述的減振器密封組件，其特征在于所述減振器包括凹進(jìn)部分，所述密封內(nèi)裝在里面。
15.如權(quán)利要求13所述的減振器密封組件，包括跨過所述減振器由所述接觸表面限定的平面，其特征在于所述密封的表面設(shè)置在所述的平面內(nèi)。
16.如權(quán)利要求13所述的減振器密封組件，其特征在于所述減振器包括與透平葉片內(nèi)表面相對(duì)應(yīng)的保持部件。
17.如權(quán)利要求13所述的減振器密封組件，其特征在于所述密封的表面和所述減振器的所述接觸表面緊挨透平葉片的徑向最外非氣體路徑側(cè)。
18.一種減振器密封組件，包括減振器包括主體和至少兩個(gè)在主體上伸展并被凹槽互相分離的摩擦表面；和密封包括有指狀物從那里突出的前部和至少部分與指狀物同方向突出的后部。
19.如權(quán)利要求18所述的減振器密封組件，其特征在于所述密封包括裝配到所述減振器上的翼片部分。
20.如權(quán)利要求19所述的減振器密封組件，其特征在于所述密封適合裝配到所述主體的所述凹槽內(nèi)。
21.如權(quán)利要求20所述的減振器密封組件，其特征在于所述至少兩個(gè)摩擦表面和所述密封的表面成共同的平面。
22.一種減振器，包括主體；和至少兩個(gè)在主體上伸展并被凹槽互相分離的摩擦表面。
23.如權(quán)利要求22所述的減振器，包括至少一個(gè)從所述主體縱向伸出的指狀物。
24.如權(quán)利要求22所述的減振器，其特征在于所述至少兩個(gè)摩擦表面沿著所述主體縱向伸展。
25.如權(quán)利要求22所述的減振器，包括至少一個(gè)從所述主體側(cè)向伸出的凸耳。
26.如權(quán)利要求22所述的減振器，包括至少兩個(gè)設(shè)置在所述主體相反的兩側(cè)上的凸耳。
27.一種密封，包括包括從其突出的指狀物的前段；和至少部分與所述指狀物同方向突出的后段。
28.如權(quán)利要求27所述的密封，包括限定一平面的主體段，其特征在于所述指狀物至少部分與所述平面橫切突出。
29.如權(quán)利要求28所述的密封，包括至少兩個(gè)在共同側(cè)從所述主體段橫向突出的指狀物。
30.如權(quán)利要求29所述的密封，其特征在于所述至少兩個(gè)指狀物互相間隔一定的距離。
全文摘要
一種透平葉片減振器密封裝置包括密封和減振器，兩者緊挨非氣體路徑表面的徑向最外側(cè)。該密封是由可塑性變形的材料制成和內(nèi)裝在減振器的凹槽里。該減振器由剛性的材料制成，該材料吸收在操作中產(chǎn)生的振動(dòng)能量。為減振器和密封兩者提供減振器內(nèi)的凹槽，以便使兩者定位在非氣體路徑表面的徑向最外側(cè)。
文檔編號(hào)F01D5/10GK1749531SQ20051008328
公開日2006年3月22日 申請(qǐng)日期2005年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月13日
發(fā)明者J·比蒂 申請(qǐng)人:聯(lián)合工藝公司