[发明专利]用于涡轮机的顺从性板密封组件

说明书

技术领域

本文提供的实施例大体涉及密封系统，并且具体而言，涉及用于涡轮机的顺从性板密封组件。

背景技术

涡轮机一般设有诸如旋转的轴和转子的活动构件以及诸如涡轮机壳体和定子的固定式构件。涡轮机一般以高工作流体压力运行。在这些高压下，工作流体易于通过活动构件和固定式构件之间的间隙泄漏。这种泄漏可影响涡轮机的性能。在本领域中已知动态密封装置。密封装置可包括迷宫式密封件、簧片密封件等。虽然迷宫式密封件不抵靠着涡轮机的活动构件而摩擦，但是迷宫式密封件所提供的密封不是非常高效。簧片密封件提供较好的密封，但是易于有密封件摩擦，以及密封件磨损。此外，传统的密封件不能取决于运行压力和机器类型而进行修改。

因而，存在对这样的涡轮机密封件的需要：其中，可调节密封件和旋转构件之间的间隔。

发明内容

提供了一种用于涡轮机的密封组件。密封组件设置在涡轮机的旋转式构件和固定式构件之间。密封组件构造成在涡轮机的高压区和低压区之间提供密封。密封组件包括沿着固定式构件沿周向联接的多个顺从性板。各个顺从性板包括设置成面向旋转式构件的尖部。在顺从性板的尖部上提供尖部槽口，其中，尖部槽口设置在紧邻高压区的尖部的部分处。顺从性板进一步包括从固定式构件延伸向尖部的板槽口。联接到固定式构件上的环形阻力部件设置在顺从性板中的板槽口中。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相同附图在所有图中表示相同部件，其中：

图1是根据本发明的一个示例性实施例的顺从性板密封组件的透视图；

图2示出根据一个实施例的顺从性板密封件的阻力部件；

图3示出根据另一个实施例的顺从性板密封件的阻力部件；

图4是根据本发明的一个示例性实施例的典型的顺从性板密封组件的横截面图；

图5示出通过根据本发明的一个示例性实施例的顺从性板密封组件的泄漏流的两个分量；

图6示出作用在紧邻根据本发明的一个示例性实施例的涡轮机的高压区的顺从性板上的力；

图7示出作用在紧邻根据本发明的一个示例性实施例的涡轮机的低压区的顺从性板上的力；

图8示出在根据一个实施例的涡轮机中的示例性顺从性板密封组件的透视图；

图9是根据本发明的一个实施例的示例性顺从性板密封件的横截面图；

图10示出根据本发明的一个实施例的具有三角形形状的槽口的顺从性板；

图11示出根据本发明的一个实施例的具有长方形形状的槽口的顺从性板；

图12是在示例性顺从性板的尖部上和在具有紧邻根据本发明的一个示例性实施例的涡轮机的高压区的尖部槽口的顺从性板的尖部上的压力变化的曲线图；以及

图13是示出顺从性板密封件和具有紧邻根据本发明的一个示例性实施例的涡轮机的高压区的尖部槽口的顺从性板密封件的流体静压扭矩对尖部间隙的影响的曲线图。

图14是设有传统密封件的涡轮机的透视图。

具体实施方式

本文提供的实施例涉及用于涡轮机的密封组件。本文公开的密封组件可用于任何涡轮机，例如(但不限于)燃气轮机、蒸汽轮机、压缩机或航空发动机。涡轮机包括诸如定子或壳体的固定式构件，或设置成紧邻旋转式构件的任何其它固定式部件。旋转式构件可包括涡轮机的转子。涡轮机可典型地包括一系列的交替的定子级和转子级。加压流体通过该一系列的定子级和转子级而传送通过涡轮机。转子大体构造成在加压流体传送通过涡轮机时旋转。备选地，转子的旋转可使加压流体流动。典型地，在旋转式构件和固定式构件支架提供间隔，以避免由于接触引起的磨损。加压流体可通过该间隔而泄漏，并且这种泄漏可影响涡轮机的性能。这种流称为泄漏流或二次流。发生从涡轮机的高压区到低压区的泄漏流。在图1中显示了用于密封流体泄漏的示例性顺从性板密封组件。

图1示出涡轮机40(未完全显示)。涡轮机40包括固定式构件54和旋转式构件56。密封组件50包括设置在涡轮机40的固定式构件54和旋转式构件56之间的多个顺从性板52。密封组件50构造成密封固定式构件54和旋转式构件56之间的间隔。各个顺从性板52具有设置成紧邻固定式构件54的根部58和设置成紧邻旋转式构件56的尖部68。尖部68指设置成紧邻旋转式构件56的顺从性板52的自由端。在连续的顺从性板52之间的间隔69从旋转式构件56到固定式构件54而增大。在一个实施例中，该多个顺从性板52定向成相对于旋转式构件56成角度θ。