[发明专利]用于旋转机械的顺应性板状密封件和装配旋转机械的方法

说明书

技术领域

本文中描述的主题大体涉及旋转机械，并且更特别地，涉及顺应性板状密封件和装配旋转机械的方法。

背景技术

在转子(例如，旋转轴)与定子(例如，静止的壳体或外壳)之间的动态密封是涡轮机械中的重要考虑因素。使用的若干密封方法包括密封组件，该组件包括迷宫齿或顺应性部件，诸如刷式密封件。

至少一些已知的刷式密封件包括紧密地封装的大体柱形的刷毛，其定向成与转子组件相邻，并且以交错配置来配置成减少泄漏。刷毛具有低径向刚度，其允许它们在转子偏移的情况下移动，同时在稳态操作期间保持紧密的空隙。然而，刷式密封件仅在低于横跨密封件的有限压力差的情况下是大体有效的。因为刷毛的大体柱形的几何形状，所以刷式密封件倾向于具有在轴向方向上的低刚度，其将已知刷式密封件中的最大可操作压力差限制成大体小于400psi。

另外，至少一些已知的密封组件包括多个迷宫齿，其朝向转子组件向外延伸。在已知涡轮机械的操作期间，由转子组件的旋转引起的振动使迷宫齿接触转子组件。随着时间的消逝，迷宫齿变得磨损，就这点而论，密封组件变得效率降低，这可缩短涡轮机械的使用寿命。

发明内容

在一个方面，提供一种用于与旋转机械一起使用的密封组件。旋转机械包括定子外壳和转子，该定子外壳包括限定位于其中的空腔的径向内表面，该转子定位在空腔内，并且与定子内表面向内间隔。密封组件包括：支撑环，其联接于定子外壳；和多个板状部件，其联接于支撑环并且绕着转子周向地定向。多个板状部件中的每个板状部件包括根端和顶端。根端联接于支撑环，并且顶端从根端朝向转子的外表面向外延伸。抵抗部件从支撑环朝向转子外表面向内延伸。抵抗部件联接于支撑环，并且延伸穿过多个板状部件中的每个板状部件。至少一个转子台阶绕着转子外表面周向地限定。多个板状部件中的每个板状部件的顶端定向成与至少一个转子台阶相邻，以形成在转子台阶与多个板状部件之间的曲折密封路径。

在另一个方面，在本文中描述一种旋转机械。旋转机械包括定子外壳，其包括限定位于其中的空腔的径向内表面。转子联接于定子外壳。转子包括径向外表面，并且与定子内表面向内间隔。密封组件联接于定子外壳，并且定向在定子外壳与转子外表面之间。密封组件包括：支撑环，其联接于定子外壳；和多个板状部件，其联接于支撑环并且绕着转子外表面周向地定向。多个板状部件中的每个板状部件包括根端和顶端。根端联接于支撑环。顶端从根端朝向转子外表面向外延伸。抵抗部件联接于支撑环，并且从支撑环朝向转子外表面向内延伸。抵抗部件延伸穿过多个板状部件中的每个板状部件。至少一个转子台阶绕着转子外表面周向地限定。多个板状部件中的每个板状部件的顶端定向成与至少一个转子台阶相邻，以形成在转子台阶与多个板状部件之间的曲折密封路径。

在又一个方面，提供一种装配旋转机械的方法。该方法包括设置包括径向内表面的定子外壳，和将转子联接于定子外壳，使得转子与定子内表面向内间隔。转子包括绕着转子的外表面周向地限定的至少一个转子台阶。该方法还包括将支撑环联接于定子外壳、将抵抗部件联接于支撑环，和将多个板状部件联接于支撑环，使得多个板状部件绕着转子周向地定向。抵抗部件延伸穿过多个板状部件中的每个板状部件。多个板状部件中的每个板状部件包括根端和顶端，该顶端从根端朝向转子向外延伸。多个板状部件中的每个板状部件的顶端定向成与至少一个转子台阶相邻，以形成在转子台阶与多个板状部件之间的曲折密封路径。

附图说明

图1是示例性旋转机械的示意图。

图2是图1中示出并沿着包括示例性顺应性板状密封组件的区域2截取的放大截面图。

图3是图2中示出的顺应性板状密封组件的局部透视图。

图4是图3中示出并沿着线4-4截取的顺应性板状密封组件的局部截面图。

图5是图2中示出的顺应性板状密封组件的放大截面图。

图6和图7是图5中示出的顺应性板状密封组件的可选实施例的截面图。

部件列表：

10涡轮机械

12顺应性板状密封组件

14涡轮发动机

16涡轮

18发电机

20转子组件

22HP区段

24IP区段

26外壳

28半区段

30半区段

32外壳

34半区段

36半区段

38中心区段

40HP蒸汽入口

42IP蒸汽入口

46轴线

48轴颈轴承