[发明专利]搭叠密封装置

说明书

具有轴线的燃气涡轮的搭叠装置；其包括：第一和第二叶片，其沿以轴线为中心的周向方向相邻地布置；各叶片沿径向方向包括构造成将叶片联接到转子的支脚、设有下游封闭壁的柄部部分、平台和翼型部；在相邻叶片之间在柄部部分中设置冷却空气腔体，其在外部由沿相邻平台之间的间隙布置的轴向密封件密封，在下游由相邻柄部封闭壁之间的搭叠联接件密封；搭叠联接件包括第一叶片的柄部封闭壁的周向突出部分和相邻柄部封闭壁中对应的接纳凹部部分；径向密封件，其沿搭叠联接件的突出部分与凹部部分之间的间隙布置，在一侧处容纳于突出部分中实现的第一径向槽中，在另一侧处容纳于凹部部分中实现的第二径向槽中，以提供防备穿过搭叠联接件的泄漏流的屏障。

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年12月15日提交的欧洲专利申请No. 17207850.3的优先权，该欧洲专利申请的公开内容通过引用而合并。

技术领域

本发明涉及一种用于燃气涡轮的搭叠(shiplap)装置。

背景技术

用于密封间隔的常规密封手段，例如橡胶密封件、聚合物密封件、粘合器件，或使突出部接合在槽中(如尤其在两个静态元件之间的密封的情况下遇到的那样)，大体上是已知的。在燃气涡轮中，许多种元件借助于冷却空气流而冷却，以避免热损伤。该冷却空气流应实现为具有尽可能最低的损失，以便使冷却潜力最大化。

为了实现燃气涡轮中的两个叶片元件之间高效的密封，例如为了防止由于泄漏流而导致的冷却空气的损失，使叶片元件彼此精确匹配是必要的。然而，如果希望使邻接的构件可能有某一“空隙”(例如在燃气涡轮的转子中的两个转子叶片之间，“空隙”是必不可少的，这是由于在运行期间由热工作介质导致的在叶片元件周围的强流)，那么叶片元件的两个相邻的护罩的精确匹配几乎是不可能的，因为这样的紧凑型的构造(如对于径向间隙的完全密封来说将是必要的那样)可导致问题(例如，由于热膨胀)。并且，在安装之后，构件之间的离心力的影响可相当大，这可导致常规密封器件的严重磨损。出于这些原因，所谓的“搭叠件”用在根据常规设计的燃气涡轮转子中的叶片之间，以用于密封沿轴向方向的泄漏流。“搭叠件”构成耐热的密封器件，因为它们基本上由叶片元件本身的材料设计、形成叶片元件的一体的构成部分，且因此实现密封效果，而没有可能对热敏感或具有不同的热膨胀系数的额外的材料。

在大多数情况下，涡轮叶片沿径向在内部和/或沿径向在外部具有至少一个平台元件，在叶片排已安装的情况下，平台元件通过平台元件的沿周向方向指向的两个侧部而邻接在相应地相邻的叶片元件的相应地相邻的平台元件上，从而在各情况下均形成基本上为周向的间隙。在至少一个轴向边缘(尤其是后边缘)上，这样的涡轮叶片元件在沿周向方向指向的第一侧部上，可具有沿周向方向延伸且突出到邻接的叶片元件的平台元件中的突出部，并且在沿周向方向指向的第二侧部上，可具有容纳该突出部的凹部。

这样的叶片元件的顺序安装在各情况下均导致在两个叶片元件之间形成所谓的“搭叠件”。这样的搭叠件为在叶片元件的轴向边缘上的护罩元件与相邻的叶片元件的相同的轴向边缘上的护罩元件之间的重叠或接合区域，其沿工作气体的流动方向为阶梯式的。该搭叠件密封两个涡轮叶片的毗邻的周向侧部之间沿径向延伸的间隙，以防备冷却空气从辅助空气回路逸出，即防备沿轴向方向的泄漏流。这种搭叠件由于借助于叶片元件的沿周向方向指向的第二侧部上的突出部来覆盖相邻的叶片元件的沿周向方向指向的第一侧部上的凹部而形成，或通过突出部接合在凹部中而形成。

发明内容

因此，本发明基于提供一种改进的装置的目标，该改进的装置沿着搭叠联接件而具有改进的密封效果，该搭叠联接件减少了来自冷却空气腔体的泄漏流。