本文所公開(kāi)的主題涉及渦輪系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于如此的渦輪系統(tǒng)的密封件。

背景技術(shù)：
渦輪系統(tǒng)，例如蒸汽渦輪系統(tǒng)，通常包括在各種壓力運(yùn)行的不同段，包括均容納了轉(zhuǎn)子的一部分的高壓(HP)段和中壓(IP)段。在運(yùn)行期間，一般將冷卻源引入至IP段的接近轉(zhuǎn)子的區(qū)域，以將轉(zhuǎn)子的溫度保持低于普遍的IP段的溫度。若未能實(shí)現(xiàn)將轉(zhuǎn)子表面維持在更低的溫度，則導(dǎo)致需要減小轉(zhuǎn)子直徑的設(shè)計(jì)，但減小的直徑負(fù)面地影響了整體的蒸汽渦輪系統(tǒng)的性能。來(lái)自HP段的蒸汽通常穿過(guò)例如N2封裝的封裝而向IP段的更低的壓力環(huán)境泄漏，并可以對(duì)轉(zhuǎn)子提供冷卻源。防止單獨(dú)的蒸汽源即相對(duì)熱的IP段蒸汽到達(dá)轉(zhuǎn)子表面，需要接近轉(zhuǎn)子表面的定子之間的密封。用于從熱的IP段蒸汽密封如此的位置的先前的努力已遭遇如下問(wèn)題：在蒸汽渦輪系統(tǒng)的運(yùn)行期間，密封件經(jīng)常接觸的定子徑向地位移且軸向地位移。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于渦輪系統(tǒng)的密封件包括轉(zhuǎn)子、凹陷區(qū)域以及具有設(shè)置成接近轉(zhuǎn)子的頂條的定子組件。還包括設(shè)置成接近頂條的封裝頭。還包括撓曲密封件，該撓曲密封件具有第一端部和第二端部，該第一端部固定地緊固至頂條和封裝頭中的至少一者，該第二端部可滑動(dòng)地與頂條和封裝頭中的至少一者接合。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于蒸汽渦輪系統(tǒng)的密封件包括轉(zhuǎn)子、凹陷區(qū)域以及定子組件，該定子組件包括定子頂條，其中，該定子頂條設(shè)置成接近轉(zhuǎn)子。還包括以第一溫度注入凹陷區(qū)域中的第一蒸汽源。還包括設(shè)置成接近定子頂條的封裝頭。還包括轉(zhuǎn)子冷卻蒸汽源，該轉(zhuǎn)子冷卻蒸汽源沿著緊靠轉(zhuǎn)子的路徑而以第二溫度注入，其中，第二溫度低于第一溫度。還包括具有固定部和自由部的撓曲密封件，其中，撓曲密封件在固定部固定地聯(lián)接至定子組件、封裝頭以及定子頂條中的至少一者，其中，撓曲密封件防止第一蒸汽源進(jìn)入緊靠轉(zhuǎn)子的路徑。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，用于蒸汽渦輪系統(tǒng)的密封件包括中壓段，該中壓段具有轉(zhuǎn)子、凹陷區(qū)域、外殼以及定子組件，該定子組件具有設(shè)置成接近轉(zhuǎn)子的頂條，其中，中壓段包括軸向方向和徑向方向，該軸向方向?qū)?yīng)于轉(zhuǎn)子的縱向方向，該徑向方向相對(duì)地從轉(zhuǎn)子延伸至外殼。還包括設(shè)置成接近頂條的封裝頭。還包括撓曲密封件，該撓曲密封件具有第一端部和第二端部，該第一端部固定地緊固至頂條和封裝頭中的至少一者，該第二端部可滑動(dòng)地與頂條和封裝頭中的至少一者接合，并配置成沿軸向方向和徑向方向位移。優(yōu)選，撓曲密封件設(shè)于蒸汽渦輪系統(tǒng)的中壓段。優(yōu)選，固定部栓接至頂條。優(yōu)選，固定部鉚接至頂條。優(yōu)選，固定部焊接至封裝頭。優(yōu)選，還包括軸向方向和徑向方向，其中，該軸向方向相對(duì)地對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子的縱向方向，并且，該徑向方向相對(duì)地從轉(zhuǎn)子延伸至外殼。優(yōu)選，撓曲密封件的自由部配置成沿軸向方向和徑向方向位移。優(yōu)選，撓曲密封件為相對(duì)Y形的幾何配置。優(yōu)選，用于蒸汽渦輪系統(tǒng)的密封件，包括：中壓段，具有轉(zhuǎn)子、凹陷區(qū)域、外殼以及定子組件，該定子組件具有設(shè)置成接近轉(zhuǎn)子的頂條，其中，中壓段包括軸向方向和徑向方向，該軸向方向?qū)?yīng)于轉(zhuǎn)子的縱向方向，該徑向方向相對(duì)地從轉(zhuǎn)子延伸至外殼；封裝頭，設(shè)置成接近頂條；以及撓曲密封件，具有第一端部和第二端部，該第一端部固定地緊固至頂條和封裝頭中的至少一者，該第二端部可滑動(dòng)地與頂條和封裝頭中的至少一者接合，并配置成沿軸向方向和徑向方向位移。優(yōu)選，用于蒸汽渦輪系統(tǒng)的密封件，還包括：第一蒸汽源，以第一溫度注入凹陷區(qū)域中；以及轉(zhuǎn)子冷卻蒸汽源，沿著緊靠轉(zhuǎn)子的路徑而以第二溫度注入，其中，第二溫度低于第一溫度，其中，撓曲密封件防止第一蒸汽源進(jìn)入緊靠轉(zhuǎn)子的路徑。優(yōu)選，撓曲密封件為相對(duì)Y形的幾何配置。根據(jù)以下的結(jié)合附圖的描述，將更加清楚這些和其他的優(yōu)點(diǎn)和特征。附圖說(shuō)明在所附的權(quán)利要求中，尤其指出并清楚地主張了被視作本發(fā)明的主題。根據(jù)以下的結(jié)合附圖的詳細(xì)的描述，將清楚本發(fā)明的上述和其他的特征以及優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：圖1是蒸汽渦輪系統(tǒng)的示意圖；圖2是圖示了根據(jù)一實(shí)施例的撓曲密封件的、蒸汽渦輪系統(tǒng)的中壓段(intermediatepressuresection)的入口區(qū)域的橫截面圖；圖3是圖2所示的撓曲密封件的橫截面圖；圖4是根據(jù)第二實(shí)施例的撓曲密封件的橫截面圖；圖5是根據(jù)第三實(shí)施例的撓曲密封件的橫截面圖；以及圖6是根據(jù)第四實(shí)施例的撓曲密封件的橫截面圖；參照附圖并以示例的方式，詳細(xì)的描述將本發(fā)明的實(shí)施例與優(yōu)點(diǎn)和特征一起解釋。具體實(shí)施方式參照?qǐng)D1，渦輪系統(tǒng)，更具體而言，對(duì)流蒸汽渦輪系統(tǒng)，通常以標(biāo)號(hào)10表示。蒸汽渦輪系統(tǒng)10包括高壓(HP)段12和中壓(IP)段14，而HP段12被HP外殼16限定，并且類(lèi)似地，IP段14被IP外殼18限定。設(shè)于HP段12和IP段14之間的中央段20包括高壓蒸汽入口22和中壓蒸汽入口24。環(huán)形段隔離件26從中央段20朝向轉(zhuǎn)子28而徑向地向內(nèi)延伸，該轉(zhuǎn)子28在HP段12和IP段14之間延伸。更具體而言，環(huán)形段隔離件26在HP段入口噴嘴30和IP段入口噴嘴32之間圍繞轉(zhuǎn)子28的一部分而周向地延伸。環(huán)形段隔離件26具有環(huán)形地吻合轉(zhuǎn)子28的封裝結(jié)構(gòu)50。在運(yùn)行中，高壓蒸汽入口22從例如鍋爐(未圖示)的蒸汽源接收高壓高溫蒸汽。蒸汽從第一HP段入口噴嘴30被導(dǎo)引穿過(guò)HP段12，隨后，從蒸汽提取功，以經(jīng)由可操作地聯(lián)接至轉(zhuǎn)子28的多個(gè)渦輪葉片27或動(dòng)葉(圖2所示)而機(jī)械地旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子28。各組動(dòng)葉包括相應(yīng)的定子29(圖2所示)，該定子29有助于將蒸汽導(dǎo)引至相關(guān)的動(dòng)葉。蒸汽離開(kāi)HP段12并返回鍋爐，在該鍋爐，蒸汽隨后被再次加熱。被再次加熱的蒸汽隨后被導(dǎo)引至中壓蒸汽入口24，并以比進(jìn)入HP段12的蒸汽降低的壓力、但以與進(jìn)入HP段12的蒸汽的溫度大致相等的溫度經(jīng)由IP段入口噴嘴32而返回IP段14。經(jīng)由一系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)和固定的構(gòu)件而以與用于HP段12的方式類(lèi)似的方式從IP段14中的蒸汽提取功。因此，HP段12內(nèi)的運(yùn)行壓力高于IP段14內(nèi)的運(yùn)行壓力，使得HP段12內(nèi)的蒸汽趨于穿過(guò)泄漏路徑而流向IP段14，該泄漏路徑可能發(fā)展于HP段12和IP段14之間。雖然已將蒸汽渦輪系統(tǒng)10描述為對(duì)流的高壓和中壓的蒸汽渦輪的組合，但是，應(yīng)當(dāng)領(lǐng)悟蒸汽渦輪系統(tǒng)10可以采用包括但不限于低壓渦輪的任何單獨(dú)的渦輪。此外，蒸汽渦輪系統(tǒng)10不限于配置成對(duì)流蒸汽渦輪，但是，例如可以反而配置成單流或雙流的蒸汽渦輪系統(tǒng)。此外，預(yù)期本文所公開(kāi)的實(shí)施例也可以與燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)結(jié)合而使用。參照?qǐng)D2，更詳細(xì)地顯示了IP段14的橫截部分。IP段14包括接近IP段入口噴嘴32的IP凹陷40，其中，高溫的中壓蒸汽的流42注入IP凹陷40中以導(dǎo)引穿過(guò)IP段14，如上所述。IP段14內(nèi)的定子29在徑向向外的位置可操作地連接至IP外殼18，并包括設(shè)置成接近轉(zhuǎn)子28的頂條(tipstrip)46。定子29的頂條46鄰接并緊靠設(shè)于HP段12和IP段14之間的封裝結(jié)構(gòu)50的封裝頭48。為了將轉(zhuǎn)子28維持在合適的應(yīng)用溫度，可以將冷卻源接近轉(zhuǎn)子28而引入。如此的冷卻源可以包括已泄漏穿過(guò)N2封裝結(jié)構(gòu)50的來(lái)自HP段12的泄漏流52。包括來(lái)自HP段12的高壓蒸汽的泄漏流52自然地趨于沿更低壓力的IP段14的方向流動(dòng)。當(dāng)泄漏流52從HP段12向IP段14行進(jìn)時(shí)，泄漏流52的溫度降低，由此，向轉(zhuǎn)子28提供比另外因源自通常流經(jīng)IP段14的流42的熱傳遞而由轉(zhuǎn)子28感受到的流更冷的流。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)悟冷卻源已被描述為從HP段12穿過(guò)N2封裝結(jié)構(gòu)50的泄漏流52，然而，可以采用各種備選的冷卻源以將轉(zhuǎn)子28的溫度維持低于普遍的IP段14的溫度。如圖所示，呈現(xiàn)了封裝頭48和定子29的頂條46之間的間隙54。在未密封的情況下，間隙54可能導(dǎo)致流42的朝向轉(zhuǎn)子28的直接路徑，該流42可能具有約1100華氏度的變化的溫度。此外，流42與例如泄漏流52的冷卻源的混合，妨礙了轉(zhuǎn)子的冷卻作用的效率。為了防止流42穿過(guò)間隙54，撓曲密封件60設(shè)于間隙54內(nèi)。撓曲密封件60包括第一端部62和第二端部64，而第一端部62或第二端部64中的一者可操作地聯(lián)接至頂條46或更廣泛而言定子29，或者聯(lián)接至封裝頭48。作為第一端部62或第二端部64的、未可操作地聯(lián)接至物件的端與頂條46或封裝頭48適切地接合并相對(duì)自由地位移。換言之，不論第一端部62或第二端部64是否可操作地聯(lián)接至頂條46或封裝頭48，另一端與另外的物件適切地接合，該另外的物件具體而言為頂條46或封裝頭48。第一端部62或第二端部64位移的??能力是基于例如頂條46的定子構(gòu)件和封裝頭48在蒸汽渦輪系統(tǒng)10的運(yùn)行期間沿軸向方向和/或徑向方向位移的趨向。因此，在第一端部62和第二端部64均具有壓配或在第一端部62和第二端部64具有可操作的連接的緊密密封件，未被充分地保持在間隙54內(nèi)。撓曲密封件60接近與例如頂條46或封裝頭48的相關(guān)結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的至少一端而位移的余量，維持了間隙54的穩(wěn)固的密封，同時(shí)允許頂條46或封裝頭48的軸向位移和/或徑向位移。參照?qǐng)D3-6，圖示了撓曲密封件60的各種實(shí)施例的放大視圖。應(yīng)當(dāng)領(lǐng)悟所示的撓曲密封件60的幾何形狀僅為說(shuō)明性而不為限制性，因?yàn)榭深A(yù)期撓曲密封件60的大量幾何變化。不論用于撓曲密封件60的特定幾何形狀，該撓曲密封件60包括第一端部62和第二端部64，該第一端部62和第二端部64設(shè)置成分別與頂條46和封裝頭48接觸。如上所述，撓曲密封件60的僅一端可操作地聯(lián)接至頂條46和封裝頭48中的一者。通過(guò)示例的方式，第一端部62可以經(jīng)由例如栓接、鉚接或焊接的機(jī)械緊固而可操作地聯(lián)接至頂條46。這些將第一端部62機(jī)械地緊固至頂條46的方式僅為示例，并且可以采用任何合適的緊固件來(lái)確保將第一端部62保持至頂條46。繼續(xù)示例，第二端部64與封裝頭48適切地接合，但未以固定的方式可操作地聯(lián)接，從而在頂條46和/或封裝頭48的軸向位移和/或徑向位移的期間，可以實(shí)現(xiàn)位移。通過(guò)預(yù)加壓撓曲密封件60，從而實(shí)現(xiàn)第二端部64與封裝頭48的充足的密封和接合，以在甚至相對(duì)地大的位移的期間維持密封。圖示了撓曲密封件60的各種實(shí)施例，并可以被表征為“Y”形(圖3)、“S形”(圖4)或其變形(圖5和圖6)。盡管描述為具有第一端部62和第二端部64，該第一端部62或第二端部64與相關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可操作地聯(lián)接或適切地接合，但應(yīng)當(dāng)領(lǐng)悟端不必為需要如此的連接的部分。如圖6所示，例如，第二端部64不設(shè)置成與封裝頭48接觸，并且如此地，可以是撓曲密封件60的另一部分提供可操作的連接或適切接合。如上所述，圖示的撓曲密封件60的實(shí)施例僅為大量預(yù)期的配置的示例，這些配置可以用于防止呈流42的形式的高溫蒸汽穿過(guò)間隙54而引入轉(zhuǎn)子區(qū)域。優(yōu)選地，撓曲密封件60防止導(dǎo)引穿過(guò)IP段14的高溫蒸汽被施加于轉(zhuǎn)子28的表面，同時(shí)在密封接觸點(diǎn)維持充足的結(jié)構(gòu)完整性。盡管僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施例而詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)容易地理解本發(fā)明不限于這樣的已公開(kāi)的實(shí)施例。相反地，能夠修改本發(fā)明以并入尚未描述但與本發(fā)明的主旨和范圍相符合的任意數(shù)量的變化、變更、替換或等同布置。此外，盡管已描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的方面可以?xún)H包括所述實(shí)施例中的一些實(shí)施例。因此，本發(fā)明不被視為被上述描述限制，而是僅被所附的權(quán)利要求的范圍限制。部件列表10：蒸汽渦輪系統(tǒng)12：高壓段14：中壓段16：HP外殼18：IP外殼20：中央段22：高壓蒸汽入口24：中壓蒸汽入口26：環(huán)形段隔離件27：渦輪葉片28：轉(zhuǎn)子29：定子30：HP段入口噴嘴32：IP段入口噴嘴40：IP凹陷42：流46：頂條48：封裝頭50：N2封裝結(jié)構(gòu)52：泄漏流54：間隙60：撓曲密封件62：第一端部64：第二端部