專利名稱：不連續(xù)的環(huán)密封件的制作方法
不連續(xù)的環(huán)密封件技術(shù)領(lǐng)域
本主題大體而言涉及不連續(xù)的環(huán)密封件，且更特定而言，涉及可用于密封在燃?xì)?渦輪的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，諸如相鄰轉(zhuǎn)子盤之間的間隙的不連續(xù)的環(huán)密封件。
背景技術(shù)：
在渦輪機(jī)械和在許多其它機(jī)械應(yīng)用中，常常需要防止高壓腔中的流體流入到低壓 腔內(nèi)。例如，在燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)中，壓縮的工作流體(例如，自壓縮機(jī)的加壓空氣)可供應(yīng)至 燃?xì)鉁u輪的許多高壓區(qū)以提供冷卻。例如，工作流體可被供應(yīng)至限定于燃?xì)鉁u輪的相鄰轉(zhuǎn) 子盤之間的高壓腔以冷卻盤的部分。但是，由于在轉(zhuǎn)子盤之間的間隙，工作流體的相當(dāng)部分 常?？尚孤┑皆诒P處或鄰近盤處的低壓腔，從而導(dǎo)致燃?xì)鉁u輪降低的性能和/或效率。
在本領(lǐng)域中已知各種策略來防止在相鄰構(gòu)件之間的由于流體泄漏造成的系統(tǒng)損 失。例如，活塞環(huán)密封件和其它連續(xù)環(huán)密封件在過去用于密封相鄰旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，諸如燃?xì)鉁u輪 的相鄰轉(zhuǎn)子盤之間的間隙。但是，由于其固定、環(huán)形的幾何形狀，那些密封件常常難以安裝 于這些構(gòu)件之間。此外，在燃?xì)鉁u輪應(yīng)用中，常常需要使包含于渦輪的高壓腔內(nèi)的加壓流體 的少部分流入到低壓腔內(nèi)以防止鄰近這些腔安置的構(gòu)件的不均勻熱增長。但是，通過形成 不間斷、連續(xù)的環(huán)形形狀，活塞環(huán)密封件和其它連續(xù)環(huán)密封件可完全密封限定于相鄰旋轉(zhuǎn) 構(gòu)件之間的間隙，從而防止任何加壓流體行進(jìn)到鄰近旋轉(zhuǎn)構(gòu)件安置的低壓腔內(nèi)。
因此，大致密封限定于相鄰旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的間隙且還允許小部分加壓流體行進(jìn)通 過該密封件的密封件將會在本領(lǐng)域中受到歡迎。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在下文的描述中部分陳述，或者可從該描述顯而易見，或 者可通過實踐本發(fā)明而學(xué)習(xí)。
在一方面，本主題公開了一種組件，其包括第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件；以及，第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件， 其鄰近第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件安置。環(huán)形槽可限定于第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間且可包括密 封表面。此外，密封件可安置于環(huán)形槽內(nèi)且可被構(gòu)造成當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)構(gòu)件和第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件旋 轉(zhuǎn)時抵靠密封表面接合。此外，當(dāng)密封件抵靠密封表面接合時，密封件可形成環(huán)形槽內(nèi)的不 連續(xù)環(huán)。
在另一方面，本主題公開了轉(zhuǎn)子組件。該轉(zhuǎn)子組件可包括第一轉(zhuǎn)子盤；以及第二轉(zhuǎn) 子盤，其鄰近第一轉(zhuǎn)子盤安置。環(huán)形槽可限定于第一轉(zhuǎn)子盤與第二轉(zhuǎn)子盤之間且可包括密 封表面。此外，密封件可安置于環(huán)形槽內(nèi)且可被構(gòu)造成當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)子盤與第二轉(zhuǎn)子盤旋轉(zhuǎn)時 抵靠密封表面接合。此外，當(dāng)密封件抵靠密封表面接合時，密封件可形成環(huán)形槽內(nèi)的不連續(xù) 環(huán)。
在又一方面，本主題公開了一種燃?xì)鉁u輪。該燃?xì)鉁u輪可包括壓縮機(jī)部段；在壓縮 機(jī)部段下游的燃燒部段；在燃燒部段下游的渦輪部段；以及轉(zhuǎn)子組件。該轉(zhuǎn)子組件可包括第一轉(zhuǎn)子盤；以及第二轉(zhuǎn)子盤，其鄰近第一轉(zhuǎn)子盤安置。環(huán)形槽可限定于第一轉(zhuǎn)子盤與第二 轉(zhuǎn)子盤之間且可包括密封表面。此外，密封件可安置于環(huán)形槽內(nèi)且可被構(gòu)造成當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)子 盤與第二轉(zhuǎn)子盤旋轉(zhuǎn)時抵靠密封表面接合。此外，當(dāng)密封件抵靠密封表面接合時，密封件可 形成環(huán)形槽內(nèi)的不連續(xù)環(huán)。
參考下文的描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將會更 好地理解。合并于本說明書中并構(gòu)成說明書的一部分的附圖示出本發(fā)明的實施例且與描述 一起用于解釋本發(fā)明的原理。


針對本領(lǐng)域技術(shù)人員的本發(fā)明的全面并可實施的公開，包括其最佳實施方式，參 考附圖在說明書中陳述，在附圖中圖1示出了在渦輪的中心線截止的燃?xì)鉁u輪的一個實施例的局部截面圖。
圖2示出了根據(jù)本主題的方面的轉(zhuǎn)子組件的一個實施例的局部截面圖，特別地示 出了轉(zhuǎn)子組件的相鄰轉(zhuǎn)子盤，其中，環(huán)密封件安置于相鄰轉(zhuǎn)子盤之間；圖3示出了圖2所示的轉(zhuǎn)子盤中的一個的透視圖，特別地示出了安置于限定于轉(zhuǎn)子盤 中的環(huán)形密封槽內(nèi)的環(huán)密封件；圖4示出了圖3所示的轉(zhuǎn)子盤的局部側(cè)視圖，特別地示出了處于環(huán)形密封槽內(nèi)的非操 作位置的環(huán)密封件；以及圖5示出了圖3所示的轉(zhuǎn)子盤的局部側(cè)視圖，特別地示出了處于環(huán)形密封槽內(nèi)的操作 位置的環(huán)密封件。B]附圖列表10燃?xì)鉁u輪12中心線14壓縮機(jī)部段16燃燒部段18渦輪部段20過渡件22流動壓縮機(jī)24轉(zhuǎn)子葉片26定子靜葉28轉(zhuǎn)子盤30壓縮機(jī)殼體32轉(zhuǎn)子組件34燃燒器36渦輪噴嘴38渦輪動葉40渦輪殼體42轉(zhuǎn)子盤44轉(zhuǎn)子組件46間隔盤100轉(zhuǎn)子組件102轉(zhuǎn)子盤104轉(zhuǎn)子盤106密封件108密封槽110摩擦界面112間隙114高壓腔116低壓腔122覽度124高度126覽度128高度130弓形區(qū)段132相鄰端部134內(nèi)表面136箭頭138密封表面140流動間隙。
具體實施方式
現(xiàn)將詳細(xì)地參考本發(fā)明的實施例，其一個或多個示例在附圖中示出。以解釋本發(fā) 明而非限制本發(fā)明的方式提供每個示例。實際上，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見，在不偏離 本發(fā)明的范圍或精神的情況下可在本發(fā)明中做出各種修改和變型。舉例而言，作為一個實 施例的部分示出或描述的特征可用于另一實施例以得到又一實施例。因此，預(yù)期本發(fā)明涵 蓋屬于所附權(quán)利要求及其等效物的范圍內(nèi)的這些修改和變型。
大體而言，本主題針對于一種用于大致密封在相鄰旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的間隙的不連續(xù) 的環(huán)密封件。特別地，本主題公開了一種在相鄰構(gòu)件旋轉(zhuǎn)時在這樣的構(gòu)件之間形成不連續(xù) 環(huán)的環(huán)密封件。例如，在若干實施例中，環(huán)密封件可繞其周邊(circumference)分段,使得 在相鄰構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)期間，環(huán)密封件的區(qū)段(或者單個區(qū)段的端部)可分開且限定一個或多 個流動間隙來允許加壓流體行進(jìn)通過該密封件。
在本主題的特定實施例中，環(huán)密封件可用于密封限定于燃?xì)鉁u輪的相鄰轉(zhuǎn)子盤之 間的間隙。通過將環(huán)密封件構(gòu)造為在燃?xì)鉁u輪操作期間在轉(zhuǎn)子盤旋轉(zhuǎn)時形成不連續(xù)環(huán)，環(huán) 密封件可允許由燃?xì)鉁u輪壓縮機(jī)供應(yīng)的工作流體的一部分行進(jìn)到限定于轉(zhuǎn)子盤之間的低 壓腔，從而向這樣的腔提供冷卻且防止轉(zhuǎn)子盤的不均勻熱增長。
應(yīng)當(dāng)意識到，盡管所公開的環(huán)密封件在本文中將大體上參考燃?xì)鉁u輪的相鄰轉(zhuǎn)子 盤進(jìn)行描述，但是環(huán)密封件可大體上用于密封限定于燃?xì)鉁u輪的任何旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的間 隙。此外，本主題的應(yīng)用并不必限于燃?xì)鉁u輪。具體而言，所公開的環(huán)密封件可用于密封限定于任何合適機(jī)器的相鄰旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的間隙。
現(xiàn)參考附圖，圖1示出了在渦輪的中心線12處截止的燃?xì)鉁u輪10的一個實施例 的局部截面圖。如圖所示，燃?xì)鉁u輪10包括壓縮機(jī)部段14、安置于壓縮機(jī)部段14下游的燃 燒部段16和安置于燃燒部段16下游的渦輪部段18。壓縮機(jī)部段16可大體上被構(gòu)造為使 流入渦輪10內(nèi)的空氣加壓。然后加壓空氣或工作流體的一部分流入到燃燒部段16內(nèi)，在 其中空氣與燃料混合并燃燒。然后熱燃燒氣體流過過渡件20，沿著環(huán)形熱氣體路徑到渦輪 部段18以驅(qū)動燃?xì)鉁u輪10并生成功率。
在若干實施例中，壓縮機(jī)部段14可包括軸流式壓縮機(jī)22，軸流式壓縮機(jī)22具有多 個壓縮機(jī)級，壓縮機(jī)級的特征為交替的轉(zhuǎn)子葉片24排和定子靜葉26排。具體而言，每個壓 縮機(jī)級可包括安裝到壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子盤28上的成排的周向間隔開的轉(zhuǎn)子葉片24和附連到靜態(tài) 壓縮機(jī)殼體30上的成排的周向間隔開的定子靜葉26。交替的轉(zhuǎn)子葉片24排和定子靜葉 26排可大體上被構(gòu)造為漸增地增加流過壓縮機(jī)22的空氣壓力，使得實現(xiàn)所需的壓力增加。 壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子盤28，以及轉(zhuǎn)子葉片24，通常包括壓縮機(jī)22的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件且因此可形成壓縮機(jī)轉(zhuǎn) 子組件32。例如，在若干實施例中，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子盤28可圍繞渦輪中心線12抵靠彼此在軸向 堆疊使得扭矩可在轉(zhuǎn)子盤28之間傳輸。
燃?xì)鉁u輪10的燃燒部段16的特征通?？蔀橐原h(huán)形陣列圍繞渦輪中心線12安置 的多個燃燒器34 (示出了其中的一個)。每個燃燒器34可通常被構(gòu)造為接收從壓縮機(jī)22 排放的加壓空氣的一部分、混合空氣與燃料以形成空氣/燃料混合物且燃燒混合物以產(chǎn)生 熱燃燒氣體。如上文所示地，熱燃燒氣體然后可從每個燃燒器34流經(jīng)過渡件20到燃?xì)鉁u 輪10的渦輪部段18。
渦輪部段18通?？砂ǘ鄠€渦輪級，渦輪級的特征為交替的渦輪噴嘴36排和渦 輪動葉38排。特別地，每個渦輪級可包括附連到靜態(tài)渦輪殼體40上的成排的周向間隔開 的渦輪噴嘴36和安裝到渦輪轉(zhuǎn)子盤42上的成排的周向間隔開的渦輪動葉38。交替的渦 輪噴嘴36排和動葉38排通?？杀粯?gòu)造為將熱燃燒氣體的能量漸增地轉(zhuǎn)換為由渦輪轉(zhuǎn)子盤 42旋轉(zhuǎn)所表現(xiàn)出來的功。渦輪轉(zhuǎn)子盤42，以及渦輪動葉38，通常可包括渦輪部段18的旋轉(zhuǎn) 構(gòu)件且因此可形成渦輪轉(zhuǎn)子組件44。類似于壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子盤28，渦輪轉(zhuǎn)子盤42通?？裳刂?渦輪中心線12在軸向堆疊在一起。例如，如圖1所示，渦輪轉(zhuǎn)子盤42可由間隔盤46而彼 此間隔開，其中轉(zhuǎn)子盤42和間隔盤46在軸向抵靠彼此堆疊使得扭矩可在轉(zhuǎn)子盤42之間傳 輸。
現(xiàn)參考圖2至圖5，根據(jù)本主題的方面示出了適合于用于圖1所示的燃?xì)鉁u輪10 的轉(zhuǎn)子組件100的一個實施例。具體而言，圖2示出了轉(zhuǎn)子組件100的兩個相鄰轉(zhuǎn)子盤102、 104的局部截面圖，其具有安置在限定于轉(zhuǎn)子盤102、104之間的密封槽108內(nèi)的環(huán)密封件 106。圖3示出了圖2所示的轉(zhuǎn)子盤102中的一個的透視圖，特別地示出了安置于由轉(zhuǎn)子盤 102所限定的密封槽108的部分內(nèi)的環(huán)密封件106的截面圖。此外，圖4和圖5示出了圖3 中所示的轉(zhuǎn)子盤102的側(cè)視圖，其中，在非操作位置(圖4)和操作位置(圖5)中，環(huán)密封 件106都被示出在密封槽108內(nèi)。
如圖所示，轉(zhuǎn)子組件100通常包括第一轉(zhuǎn)子盤102和第二轉(zhuǎn)子盤104。大體而言， 第一轉(zhuǎn)子盤102和第二轉(zhuǎn)子盤104可被構(gòu)造成與任何壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子盤28(圖1)、渦輪轉(zhuǎn)子盤 42(圖1)和/或本領(lǐng)域中已知的任何其它合適轉(zhuǎn)子盤或葉輪相同或相似。因此，在若干實施例中，每個轉(zhuǎn)子盤102、104可包括用于繞其外周附連多個壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片24(圖1)和/ 或渦輪動葉38(圖1)的合適附連特征。例如，每個轉(zhuǎn)子盤102、104可包括繞其外周限定的 多個根部槽(未圖示)，諸如多個燕尾槽，其中每個根部槽被構(gòu)造成接納每個轉(zhuǎn)子葉片24和 /或渦輪動葉38的對應(yīng)形狀的根部(未圖示)。此外，轉(zhuǎn)子盤102、104可被構(gòu)造成圍繞渦 輪中心線12在軸向堆疊在一起。例如，如圖2所示，第一轉(zhuǎn)子盤102和第二轉(zhuǎn)子盤104可 堆疊在一起，使得摩擦界面110限定于轉(zhuǎn)子盤102、104之間在一個或多個徑向位置處，用于 在盤102、104之間傳遞扭矩。
應(yīng)意識到，盡管轉(zhuǎn)子組件100被示出為包括兩個轉(zhuǎn)子盤102、104，但是轉(zhuǎn)子組件 100通?？砂ㄈ魏螖?shù)量的轉(zhuǎn)子盤。
此外，轉(zhuǎn)子組件100可包括環(huán)密封件106，環(huán)密封件106被構(gòu)造成大致密封限定于 第一轉(zhuǎn)子盤102與第二轉(zhuǎn)子盤104之間的間隙114。例如，在若干實施例中，環(huán)密封件106 可被構(gòu)造為限制進(jìn)入到限定于轉(zhuǎn)子盤102、104之間的特定空間的工作流體量，諸如通過在 限定于轉(zhuǎn)子盤102、104之間的高壓腔114與低壓腔116之間提供密封件。通過提供這樣的 密封件，環(huán)密封件106可減小在轉(zhuǎn)子盤102、104之間的流動泄漏，從而改進(jìn)了燃?xì)鉁u輪10 的性能和/或效率。
應(yīng)意識到，限定于轉(zhuǎn)子盤102、104之間的高壓腔114和低壓腔116通?？砂仓糜?相對于彼此和/或相對于轉(zhuǎn)子盤102、104的任何合適位置處。因此，高壓腔114和低壓腔 116并非必需置于圖2所示的確切位置。
環(huán)密封件106通常可被構(gòu)造成定位在轉(zhuǎn)子盤102、104之間在由轉(zhuǎn)子盤102、104中 的一個或兩個所限定的環(huán)形密封槽108內(nèi)。例如，如在圖2中特別示出地，在一個實施例中， 密封槽108的一部分可由轉(zhuǎn)子盤102、104中的每一個限定，諸如通過在第一轉(zhuǎn)子盤102內(nèi) 形成槽108的第一部分和在第二轉(zhuǎn)子盤104內(nèi)形成槽108的第二部分。但是，在其它實施 例中，密封槽108可主要和/或完全形成于第一轉(zhuǎn)子盤102內(nèi)或第二轉(zhuǎn)子盤104內(nèi)。
應(yīng)意識到，環(huán)密封件106和密封槽108的尺寸可大體上選擇為使得環(huán)密封件106 可安裝于密封槽108內(nèi)。例如，在若干實施例中，環(huán)密封件106的寬度122和高度124可小 于密封槽108的寬度126和高度128。類似地，在一個實施例中，由環(huán)密封件106所限定的 半徑(未圖示)可大體上對應(yīng)于由密封槽108的一部分所限定的半徑(未圖示)。
此外,應(yīng)意識到第一轉(zhuǎn)子盤102和第二轉(zhuǎn)子盤104也可限定額外密封槽108,用于 在這樣的盤102、104與其它相鄰的轉(zhuǎn)子盤之間接納環(huán)密封件106。例如，如圖2所示，額外 密封槽108可限定于第一轉(zhuǎn)子盤102中在與限定于第一轉(zhuǎn)子盤102與第二轉(zhuǎn)子盤104之間 的摩擦界面110的對立側(cè)上。因此，環(huán)密封件106可定位于密封槽108內(nèi)且可延伸到相鄰 轉(zhuǎn)子盤的對應(yīng)密封槽(未圖示)內(nèi)。類似地，額外密封槽108可限定于第二轉(zhuǎn)子盤104中 與摩擦界面110表面的對立處，使得環(huán)密封件108可定位于密封槽108內(nèi)且可在軸向延伸 到與第二轉(zhuǎn)子盤104相鄰安置的轉(zhuǎn)子盤的對應(yīng)密封槽(未圖示)內(nèi)。
此外，如上文所示，環(huán)密封件106可繞其周邊在一個或多個位置處分段。具體而 言，在若干實施例中，環(huán)密封件106可由多個單獨弓形區(qū)段130形成，多個單獨弓形區(qū)段130 被構(gòu)造為限定密封槽108內(nèi)的大體上環(huán)狀或環(huán)形的形狀。例如，如在圖3至圖5中特別示 出地，在一個實施例中，環(huán)密封件106可由四個弓形區(qū)段130形成，四個弓形區(qū)段130在端 對端組裝時限定大體上環(huán)形的形狀。但是，在備選實施例中，應(yīng)意識到環(huán)密封件106可由任何合適數(shù)量的弓形區(qū)段130，諸如小于四個弓形區(qū)段130或多于四個區(qū)段130來形成。例如，在一個實施例中，環(huán)密封件106可由兩個弓形區(qū)段130形成，其中每個區(qū)段130大體上限定環(huán)密封件106的總周邊的一半。
通過將環(huán)密封件106繞其周邊分段，環(huán)密封件106可適于在轉(zhuǎn)子盤102、104的旋轉(zhuǎn)期間形成不連續(xù)或間斷的環(huán)。具體而言，如圖4所示，在一個實施例中，弓形區(qū)段130可定尺寸使得當(dāng)環(huán)密封件106抵靠密封槽108的徑向內(nèi)表面134安置時，弓形區(qū)段130的相鄰端部132可彼此鄰接。例如，每個弓形區(qū)段130可限定與徑向內(nèi)表面134所限定的半徑 (未圖示)相同或相似的半徑(未圖示)。但如圖5所示，在轉(zhuǎn)子盤102、104旋轉(zhuǎn)時，離心力(由箭頭136所示)可迫使弓形區(qū)段130在密封槽108內(nèi)徑向向外且抵靠密封槽108的徑向外部或密封表面138成密封接合。因此，弓形區(qū)段130的端部132可繞環(huán)密封件106 的周邊彼此分開，從而形成不連續(xù)或間斷的環(huán)。換言之，當(dāng)區(qū)段130抵靠密封表面138密封接合時，環(huán)密封件106可限定在相鄰弓形區(qū)段130的端部132之間的多個流動間隙140。因此，在高壓腔114內(nèi)流動的工作流體的一部分可通過流動間隙140導(dǎo)向至低壓腔116內(nèi)，從而提供在低壓腔116內(nèi)的流動且驅(qū)動轉(zhuǎn)子盤102、104的所需熱增長。例如，流過流動間隙 140的工作流體可熱刺激鄰近低壓腔114安置的轉(zhuǎn)子盤102、104的部分，從而減小了在每個轉(zhuǎn)子盤102、104內(nèi)的熱梯度。
應(yīng)意識到，在備選實施例中，弓形區(qū)段130的端部132不必構(gòu)造為在轉(zhuǎn)子盤102、 104不旋轉(zhuǎn)時彼此鄰接。例如，在一個實施例中，弓形區(qū)段130可被設(shè)計成使得甚至當(dāng)區(qū)段 130繞密封槽108的徑向內(nèi)表面134安置時，流動間隙140也可限定于相鄰區(qū)段130的端部132之間。因此，在轉(zhuǎn)子盤102、104旋轉(zhuǎn)時，由于弓形區(qū)段130被迫徑向向外抵靠密封槽 108的密封表面138，所以流動間隙140的大小可增加。
還應(yīng)意識到行進(jìn)通過流動間隙140的工作流體量可大體上基于弓形區(qū)段130的尺寸、密封槽108的尺寸和/或限定于轉(zhuǎn)子盤102、104之間的間隙112的尺寸而改變。具體而言，通過改變這樣的特征的尺寸，限定于轉(zhuǎn)子盤102、104之間的泄漏面積(S卩，限定于轉(zhuǎn)子盤102、104之間在間隙112周邊的周圍的總面積)可改變。例如，在若干實施例中，弓形區(qū)段130和/或密封槽108可被設(shè)計成使得環(huán)密封件106將限定于轉(zhuǎn)子盤102、1 04之間的泄漏面積減小大于約60%至小于100%，諸如從約65%至約95%的范圍或從約75%至約85% 的范圍以及它們之間的所有其它子范圍的百分比泄漏面積減小。應(yīng)意識到泄漏面積的100% 減小可大體上對應(yīng)于在轉(zhuǎn)子盤102、104之間形成的無泄漏密封。因此，通過構(gòu)造環(huán)密封件 106使得由密封件106所提供的泄漏面積減小小于100%，在高壓腔114內(nèi)流動的工作流體的一部分可流過流動間隙140且流到低壓腔116內(nèi)。
此外，在備選實施例中，還應(yīng)意識到環(huán)密封件106可由單個弓形區(qū)段形成。具體而言，在一個實施例中，環(huán)密封件106可由弓形區(qū)段形成，弓形區(qū)段端對端地延伸以便限定大體上環(huán)形的形狀(例如，當(dāng)區(qū)段的端部彼此抵靠鄰接時形成360度環(huán)的弓形區(qū)段)。例如， 單個弓形區(qū)段的端部可被構(gòu)造為當(dāng)區(qū)段在密封槽108的內(nèi)表面134周圍環(huán)繞(wrap)時彼此抵靠鄰接。但是，當(dāng)轉(zhuǎn)子盤102、104旋轉(zhuǎn)時，弓形區(qū)段的端部可彼此分開以便限定流動間隙140來允許工作流體的一部分從高壓腔114行進(jìn)到低壓腔116。
此外，如上文所示，應(yīng)意識到所公開的環(huán)密封件106可用于密封限定于燃?xì)鉁u輪 10的任何旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的間隙112，且因此并非必需限于在相鄰轉(zhuǎn)子盤102、104之間使用。例如，在一個實施例中，環(huán)密封件106可用于密封限定于渦輪轉(zhuǎn)子組件44(圖1)的轉(zhuǎn)子盤 42與間隔盤46之間的間隙。在另一個實施例中，環(huán)密封件106可用于密封限定于任何其它 合適旋轉(zhuǎn)機(jī)器的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的間隙。
本書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還能使本領(lǐng)域技術(shù)人員 實踐本發(fā)明，包括做出和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何合并的方法。本發(fā)明的可專利 范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的其它示例。如果其它示例包括與 權(quán)利要求的字面語言并無不同的結(jié)構(gòu)元件或者如果其它示例包括與權(quán)利要求的字面語言 并無實質(zhì)不同的等效結(jié)構(gòu)元件，則這些其它示例預(yù)期在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種組件，包括 第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件； 第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，其鄰近所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件安置； 環(huán)形槽，其限定于所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間，所述環(huán)形槽包括密封表面；以及 密封件，其安置于所述環(huán)形槽內(nèi)，所述密封件被構(gòu)造成當(dāng)所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)時抵靠所述密封表面接合， 其中，當(dāng)所述密封件抵靠所述密封表面接合時，所述密封件在所述環(huán)形槽內(nèi)形成不連續(xù)環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述密封件由多個弓形區(qū)段形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在干，當(dāng)所述密封件抵靠所述密封表面接合吋，至少ー個流動間隙限定于所述密封件的周邊的周圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，泄漏面積限定于所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與第ニ旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其特征在于，所述密封件被構(gòu)造成將限定于所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的泄漏面積減小大于約60%且小于100%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于，所述第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括第一轉(zhuǎn)子盤且所述第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件包括第二轉(zhuǎn)子盤。
7.ー種轉(zhuǎn)子組件，包括 第一轉(zhuǎn)子盤； 第二轉(zhuǎn)子盤，其鄰近所述第一轉(zhuǎn)子盤安置； 環(huán)形槽，其限定于所述第一轉(zhuǎn)子盤與第二轉(zhuǎn)子盤之間，所述環(huán)形槽包括密封表面；以及 密封件，其安置于所述環(huán)形槽內(nèi)， 所述密封件被構(gòu)造成當(dāng)所述第一轉(zhuǎn)子盤與所述第二轉(zhuǎn)子盤旋轉(zhuǎn)時抵靠所述密封表面接合， 其中，當(dāng)所述密封件抵靠所述密封表面接合時，所述密封件在所述環(huán)形槽內(nèi)形成不連續(xù)環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子組件，其特征在于，所述密封件由多個弓形區(qū)段形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子組件，其特征在干，當(dāng)所述密封件抵靠所述密封表面接合時，至少ー個流動間隙限定于所述密封件的周邊的周圍。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子組件，其特征在于，泄漏面積限定于所述第一轉(zhuǎn)子盤與第二轉(zhuǎn)子盤之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，所述密封件被構(gòu)造成將限定于所述第一轉(zhuǎn)子盤與第二轉(zhuǎn)子盤之間的泄漏面積減小大于約60%且小于100%。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子組件，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)子盤和第二轉(zhuǎn)子盤包括壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子盤。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子組件，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)子盤和第二轉(zhuǎn)子盤包括渦輪轉(zhuǎn)子盤。
14.ー種燃?xì)鉁u輪,包括壓縮機(jī)部段； 燃燒部段，其在所述壓縮機(jī)部段的下游； 渦輪部段，其在所述燃燒部段的下游；以及轉(zhuǎn)子組件，包括 第一轉(zhuǎn)子盤； 第二轉(zhuǎn)子盤，其鄰近所述第一轉(zhuǎn)子盤安置； 環(huán)形槽，其限定于所述第一轉(zhuǎn)子盤與第二轉(zhuǎn)子盤之間，所述環(huán)形槽包括密封表面；以及密封件，其安置于所述環(huán)形槽內(nèi)，所述密封件被構(gòu)造成當(dāng)所述第一轉(zhuǎn)子盤和所述第二轉(zhuǎn)子盤旋轉(zhuǎn)時抵靠所述密封表面接合， 其中，當(dāng)所述密封件抵靠所述密封表面接合時，所述密封件在所述環(huán)形槽內(nèi)形成不連續(xù)的環(huán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃?xì)鉁u輪，其特征在于，所述密封件由多個弓形區(qū)段形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃?xì)鉁u輪，其特征在干，當(dāng)所述密封件抵靠所述密封表面接合時，至少ー個流動間隙限定于所述密封件的周邊的周圍。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃?xì)鉁u輪，其特征在于，泄漏面積限定于所述第一轉(zhuǎn)子盤與第二轉(zhuǎn)子盤之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燃?xì)鉁u輪，其特征在于，所述密封件被構(gòu)造成將限定于所述第一轉(zhuǎn)子盤與第二轉(zhuǎn)子盤之間的泄漏面積減小大于約60%且小于100%。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃?xì)鉁u輪，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子組件包括壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子組件。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燃?xì)鉁u輪，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子組件包括渦輪轉(zhuǎn)子組件。
全文摘要
本發(fā)明公開不連續(xù)的環(huán)密封件。公開了一種組件，其包括第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件和鄰近第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件安置的第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。環(huán)形槽可限定于第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件與第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間且可包括密封表面。此外，密封件可安置于環(huán)形槽內(nèi)且可被構(gòu)造成當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)構(gòu)件和第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件旋轉(zhuǎn)時抵靠密封表面接合。此外，當(dāng)密封件抵靠密封表面接合時，密封件可形成環(huán)形槽內(nèi)的不連續(xù)環(huán)。
文檔編號F01D11/00GK102996258SQ20121032889
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月8日
發(fā)明者A.P.吉亞梅塔 申請人:通用電氣公司