[发明专利]用于涡轮机的织物密封件

说明书

技术领域

本发明总体上涉及涡轮机械(例如燃气涡轮发动机)，并且更特别地涉及用于多个涡轮机部件之间的、减小通过其中的端部间隙泄漏的织物密封件。

背景技术

一般而言，涡轮机械(例如燃气涡轮发动机等)包括通过其中的主气流路径。主气流路径大体上包括进气口、压缩机、燃烧器、涡轮机和排气口。离开气流路径或进入气流路径的气体泄漏可能对发动机总性能有害并且通常在其他方面不是所希望的。气体路径泄漏会降低燃气涡轮发动机的效率、增加燃料成本并且可能增加排放水平。

二次气流可以用于燃气涡轮发动机内以冷却各种被加热的部件。具体地，从燃气涡轮发动机中的压缩机的后级提取的冷却空气可以用于冷却其中的部件，并且用于净化相邻部件之间的间隙和腔。织物密封件可以安装在相邻部件之间的狭槽中，从而通过计量它进入热气体路径中的泄漏来控制所抽取的二次流的量。织物密封件因此广泛地用于控制防止热气体摄入和诸如护罩、喷嘴等的涡轮机部件的过热所需的冷却和净化空气的量。织物密封件因此可以密封需要在涡轮发动机操作期间适应典型的热和机械瞬变的相邻涡轮机部件(护罩/护罩、护罩/喷嘴等)之间的间隙。织物密封件提供有效地密封这些间隙以及由于牺牲织物层的存在也提供良好的耐磨性的双重优点。

减小通过织物密封件自身的泄漏因此可以减小从压缩机级提取的二次流的量。类似地，减小通过织物密封件的泄漏可以导致涡轮机的总热效率和功率输出的改善。织物密封件上的泄漏大体上可以在两个区域中发现：

(1)从沿着织物密封件的长度延伸的金属垫片下方的泄漏；以及

(2)通过织物密封件的端部和配合狭槽的端部之间的间隙的泄漏。

后一部分可能在典型的织物密封件中占主导，并且可能贡献通过其中的总泄漏的差不多百分之七十五(75％)。由于组装考虑、公差叠加以及需要适应相邻部件之间的可能相对运动，减小端部间隙可能是不可行的。端部间隙泄漏的一部分可能行进通过两个涡轮机部件之间的缝隙，而泄漏的大部分可能沿着密封件长度延伸通过多孔底部织物层并且最终通过缝隙泄漏。通过多孔底部织物层的该泄漏可能贡献通过其中的总泄漏的大约一半。

因此期望改进的织物密封件设计。这样的改进设计可以限制端部间隙泄漏，特别是通过多孔底部织物层的泄漏。减小通过其中的泄漏可以改善燃气涡轮发动机整体的总效率和功率输出。

发明内容

本发明因此提供一种用于涡轮机部件的织物密封件。所述织物密封件可以包括多个织物层、位于所述织物层之间的垫片，以及端部密封件，所述端部密封件位于所述织物层的端部，从而阻塞通过所述织物层中的至少一个的泄漏流路径。

所述多个织物层包括上织物层和下织物层，并且所述端部密封件阻塞通过所述下织物层的泄漏流路径。所述织物密封件还包括多个端部密封件。所述多个端部密封件包括多个不同的端部密封件。所述端部密封件包括端部凸缘密封件，其可从所述垫片延伸，并可延伸到端部间隙中。所述端部凸缘密封件可为大致曲线形状，或者大致平坦形状。所述织物密封件还包括多个垫片，其中所述多个垫片中的每一个垫片包括设置其上的所述端部凸缘密封件。所述多个垫片包括具有向上弯曲端部密封凸缘的第一垫片和具有向下弯曲端部密封凸缘的第二垫片。所述端部密封件可以为端部垫片密封件，或者是夹子密封件，也可是大致柔性密封件。所述大致柔性密封件可为C形密封件。所述端部密封件包括施加于所述多个织物层中的至少一个织物层的高温密封剂。

本发明还提供一种用于涡轮机部件的织物密封件。所述织物密封件可以包括多个织物层、位于所述织物层之间的垫片，以及端部密封装置，所述端部密封装置位于所述织物层的端部，从而阻塞通过所述织物层中的至少一个的泄漏流路径。

所述多个织物层包括上织物层和下织物层，并且所述端部密封装置阻塞通过所述下织物层的泄漏流路径。所述织物密封件还包括多个端部密封装置。

本发明还提供一种用于涡轮机部件的织物密封件。所述织物密封件可以包括上织物层、下织物层、位于所述上织物层和所述下织物层之间的垫片，以及一个或多个端部凸缘密封件，所述端部凸缘密封件位于所述上织物层和所述下织物层的端部，从而阻塞通过其中的泄漏流路径。

通过回顾结合若干附图和所附权利要求书进行的以下详细描述，本领域的普通技术人员将显而易见本申请的这些和其他特征和改进。

附图说明

图1是燃气涡轮发动机的示意图。

图2是已知织物密封件的部分透视图。

图3是位于涡轮机部件之间的已知织物密封件的部分透视图。

图4是可在本说明书中描述的织物密封件的部分透视图。