用于涡轮发动机的柔性密封件.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201210124233.3

申请日:

2012.04.13

公开号:

CN102733864A

公开日:

2012.10.17

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回 IPC(主分类):F01D 11/00申请公布日:20121017|||实质审查的生效IPC(主分类):F01D 11/00申请日:20120413|||公开

IPC分类号:

F01D11/00; F01D5/14; F03B3/12

主分类号:

F01D11/00

申请人:

通用电气公司

发明人:

P·舒克拉; J·A·瓦伦; M·S·洪坎普

地址:

美国纽约州

优先权:

2011.04.14 US 13/087253

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司 72001

代理人:

严志军;杨楷

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内容摘要

本发明涉及用于涡轮发动机的柔性密封件,具体而言,一种涡轮包括涡轮密封件。该涡轮密封件包括沿第一轴线延伸的第一直线部分。该涡轮密封件还包括沿该第一轴线延伸的第二直线部分。涡轮密封件的该第一和第二直线部分相交以形成具有沿第一轴线延伸的开口的V字形横截面。涡轮密封件的该第一和第二直线部分弹性地朝向和远离彼此移动,且涡轮密封件的该第一和第二部分构造成沿涡轮的第一和第二轮叶节段之间的间隙预加载所述涡轮密封件。

权利要求书

1.一种涡轮,包括:
涡轮密封件,包括:
沿第一轴线延伸的第一直线部分;以及
沿所述第一轴线延伸的第二直线部分,其中所述第一和第
二直线部分相交以形成带有沿所述第一轴线延伸的开口的V字形横
截面,其中所述第一和第二直线部分构造成弹性地朝向和远离彼此移
动,其中所述第一和第二直线部分构造成沿所述涡轮的第一和第二轮
叶节段之间的间隙预加载所述涡轮密封件。
2.如权利要求1所述的涡轮,其特征在于,所述涡轮包括联接
到所述第一直线部分上并设置在所述开口的第一侧上的第三直线部
分,其中所述第三直线部分沿所述第一轴线延伸。
3.如权利要求2所述的涡轮,其特征在于,所述涡轮包括联接
到所述第二直线部分上并设置在所述开口的第二侧上的第四直线部
分,其中所述第四直线部分沿所述第一轴线延伸。
4.如权利要求3所述的涡轮,其特征在于,所述第三直线部分
和所述第四直线部分沿所述第一轴线在平行平面中延伸。
5.如权利要求3所述的涡轮,其特征在于,所述第三直线部分
和所述第四直线部分各自以平坦末梢终止。
6.如权利要求3所述的涡轮,其特征在于,所述第三直线部分
和所述第四直线部分各自以圆形末梢终止。
7.如权利要求1所述的涡轮,其特征在于,所述涡轮密封件构
造成安装在所述第一轮叶节段的三角形凹陷内。
8.如权利要求7所述的涡轮,其特征在于,所述涡轮包括具有
设置在所述三角形凹陷中的所述涡轮密封件的所述第一轮叶节段。
9.如权利要求7所述的涡轮,其特征在于,所述第一轮叶节段
包括设置在所述第一涡轮节段的上游侧和所述三角形凹陷之间的通
道。
10.如权利要求1所述的涡轮,其特征在于,所述涡轮密封件包
括具有第一热膨胀系数的材料,所述第一热膨胀系数大于所述第一和
第二轮叶节段的第二热膨胀系数。
11.一种系统,包括:
包括联接到第一柄部上的第一叶片的第一涡轮节段;
包括联接到第二柄部上的第二叶片的第二涡轮节段;以及
设置在所述第一和第二柄部之间的间隙中的柔性密封件,其中
所述柔性密封件包括由第一直线部分和第二直线部分形成的开口,所
述第一和第二直线部分成角度从顶点分叉,所述第一和第二直线部分
构造成弹性地朝向和远离彼此移动,以改变所述开口的宽度,且所述
柔性密封件构造成当所述开口的宽度变化时与所述第一和第二涡轮
节段保持接触。
12.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述第一直线部
分和所述第二直线部分在顶点处相交以形成V字形横截面。
13.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述第一和第二
直线部分之间的角度变化以在所述开口的宽度变化时维持所述柔性
密封件与所述第一和第二涡轮节段之间的接触。
14.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述开口沿所述
柔性密封件的轴线延伸。
15.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述柔性密封件
沿所述第一和第二柄部之间的间隙在径向方向上相对于所述第一和
第二涡轮节段的旋转轴线延伸,并且所述柔性密封件至少部分地设置
在所述第一柄部中的凹陷中。
16.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述凹陷包括沿
所述柔性密封件的轴线延伸的三角形横截面。
17.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述柔性密封件
包括联接到所述第一直线部分上的第三直线部分和联接到所述第二
部分上的第四直线部分。
18.如权利要求17所述的系统,其特征在于,所述第一直线部
分和所述第二直线部分至少部分地设置在所述第一柄部中的伸长凹
陷中,而所述第三直线部分和所述第四直线部分设置在所述间隙中。
19.一种涡轮密封件,包括:
沿第一轴线延伸的第一直线部分;
沿所述第一轴线延伸的第二直线部分,其中所述第一和第二直线
部分相交以形成沿所述第一轴线延伸的开口,其中所述第一和第二直
线部分构造成沿涡轮的第一和第二轮叶节段之间的间隙预加载所述
涡轮密封件;
联接到所述第一直线部分上并设置在所述开口的第一侧上的第
三直线部分,其中所述第三直线部分沿所述第一轴线延伸;以及
联接到所述第二直线部分上并设置在所述开口的第二侧上的第
四直线部分,其中所述第四直线部分沿所述第一轴线延伸,其中所述
第三直线部分和所述第四直线部分沿所述第一轴线在平行平面中延
伸。
20.如权利要求19所述的涡轮密封件,其特征在于,所述开口
包括在大约70度和大约100度之间的角度。

说明书

用于涡轮发动机的柔性密封件

技术领域

本文公开的主题涉及用来用在涡轮机械如涡轮发动机中的柔性
密封件。

背景技术

燃气涡轮发动机燃烧燃料和空气的混合物以产生热的燃烧气体,
燃烧气体又驱动一个或更多涡轮。尤其是,热的燃烧气体迫使涡轮轮
叶节段旋转,从而驱动轴来旋转一个或更多负载,例如发电机。这些
涡轮轮叶节段可包括柄部,柄部允许在燃气涡轮发动机的涡轮级中邻
近放置。同时,常由压缩机抽取高度压缩的空气以用来给形成在两个
相邻轮叶柄部之间的空腔加压。此正压力差可协助防止燃烧气体进入
柄部空腔,从而避免负面影响轮叶寿命的热应力的增加。然而,由于
这些轮叶节段和它们的柄部会单独生产且然后组合成单个涡轮级,在
单个涡轮轮叶柄部之间会存在间隙。这些间隙会给加压的柄部空腔空
气提供泄漏路径,从而降低整体涡轮效率和输出。因此,期望的是最
小化此加压气体通过位于燃气涡轮发动机的涡轮级中的涡轮轮叶柄
部之间的间隙的泄漏。

发明内容

以下概述了与最初要求保护的发明范围相称的某些实施例。这些
实施例并非意图限制所要求保护的发明的范围,相反这些实施例仅意
图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上,本发明可涵盖可与以
下所述实施例相似或相异的各种形式。

在第一实施例中,一种涡轮包括涡轮密封件,涡轮密封件包括沿
第一轴线延伸的第一直线部分和沿第一轴线延伸的第二直线部分,其
中该第一和第二直线部分相交以形成V字形横截面,该V字形横截面
具有沿第一轴线延伸的开口,其中该第一和第二直线部分构造成弹性
地彼此相向和远离移动,其中该第一和第二直线部分构造成沿该涡轮
的第一和第二轮叶节段之间的间隙预加载该涡轮密封件。

在第二实施例中,一种系统包括第一涡轮节段、第二涡轮节段和
柔性密封件,该第一涡轮节段包括联接到第一柄部上的第一叶片,该
第二涡轮节段包括联接到第二柄部上的第二叶片,该柔性密封件设置
在该第一和第二柄部之间的间隙中,其中该柔性密封件包括由第一直
线部分和第二直线部分之间形成的开口,该第一和第二直线部分成角
度从顶点分叉,该第一和第二直线部分构造成弹性地朝向和远离彼此
移动,以改变开口的宽度,且该柔性密封件构造成当开口的宽度变化
时与该第一和第二涡轮节段保持接触。

在第三实施例中,一种涡轮密封件包括沿第一轴线延伸的第一直
线部分,沿第一轴线延伸的第二直线部分,其中该第一和第二直线部
分相交以形成V字形横截面,该V字形横截面具有沿该第一轴线延伸
的开口,其中该第一和第二直线部分构造成沿涡轮的第一和第二轮叶
节段之间的间隙预加载该涡轮密封件,第三直线部分联接到该第一直
线部分上并设置在该开口的第一侧上,其中该第三直线部分沿第一轴
线延伸,且第四直线部分联接到该第二直线部分上并设置在该开口的
第二侧上,其中该第四直线部分沿该第一轴线延伸,其中该第三直线
部分和该第四直线部分沿该第一轴线在平行的平面中延伸。

附图说明

当参考附图阅读以下具体实施方式时,本发明的这些以及其它特
征、方面以及优点将变得更好地理解,其中所有图中相似的符号代表
相似的零件,其中:

图1是具有带密封件的涡轮轮叶平台的燃气涡轮发动机的一个实
施例的示意性流程图;

图2是沿线2-2所取的图1的燃气涡轮机的两个涡轮轮叶节段
的一个实施例的侧视图;

图3是沿线3-3所取的图2的两个涡轮轮叶节段的部分横截面
视图;

图4是图2的柔性密封件的一个实施例的透视侧视图;

图5是在线5-5内所取的图3的两个涡轮轮叶节段的一个实施
例的部分横截面视图,图示了柔性密封件的一个实施例;

图6是在线5-5内所取的图3的两个涡轮轮叶节段的一个实施
例的部分横截面视图,图示了柔性密封件的一个实施例;以及

图7是在线5-5内所取的图3的两个涡轮轮叶节段的一个实施
例的部分横截面视图,图示了柔性密封件的一个实施例。

具体实施方式

以下将描述本发明的一个或更多具体实施例。为了提供这些实施
例的简要描述,在说明书中可能不描述实际实施方式的所有特征。应
该理解的是如在任何工程或设计项目中一样,在任何此类实际实施方
式的开发中,必须做出大量实施方式特定的决策以实现开发者的特定
目标,例如遵循系统相关或商业相关的限制,这可从一个实施方式到
另一个实施方式而变化。此外,应该理解的是此类开发努力可能是复
杂而耗时的,但对于那些受益于本公开的本领域技术人员而言仍将成
为设计、生产和制造的日常工作。

当介绍本发明的各种实施例的元件时,用词“一”、“一个”、
“该”和“所述”意在意味着存在一个或更多该元件。用词“包括”、
“包含”和“具有”意在为包括性的并且意味着可能有所列元件之外
的附加元件。

本公开涉及用于密封涡轮机械中邻近节段之间的空隙的系统和
方法,诸如燃气涡轮发动机、蒸气涡轮发动机、水力涡轮发动机或另
一涡轮机的涡轮级中的涡轮轮叶柄部。该系统和方法可包括在邻近涡
轮轮叶柄部之间插入柔性密封件,诸如柔性密封销。柔性密封件的预
加载值(例如弹簧力)以及涡轮轮叶柄部之间的压力差提供了任何两个
邻近轮叶柄部之间的正作用密封。例如,柔性密封件的预加载值通过
柔性密封件提供了在涡轮机械(例如涡轮机)的操作之前及期间抵靠邻
近轮叶柄部的正作用力。压力差也补充了抵靠邻近轮叶柄部的柔性密
封件的正作用力,从而增加柔性密封件的效率。此柔性密封件例如可
为V字形或形成其它形状,并且可保持正作用密封而无视邻近轮叶柄
部之间间隙的变化。

图1是包括可采用涡轮转子轮叶(即叶片)的燃气涡轮发动机10的
示例性涡轮机系统的原理图。如以下所讨论的那样,轮叶可包括活塞
密封件,诸如V字形活塞密封件。在某些实施例中,发动机10可用
来驱动飞行器、船舶、机车、发电系统或它们的组合。图示的燃气涡
轮发动机10包括燃料喷嘴12,燃料喷嘴12可吸入燃料源14并将燃
料与空气混合,以及将空气-燃料混合物分配到燃烧器16中。空气
-燃料混合物例如可在燃烧器16内的腔室中燃烧,从而产生热的加
压排放气体。燃烧器16可通过涡轮18将排放气体引向排放出口20。
当排放气体通过涡轮18时,气体迫使涡轮叶片使轴21沿系统10的
轴线旋转。如图所示,轴21连接到涡轮发动机10的各种部件上,包
括压缩机22。压缩机22也包括联接到轴21上的叶片。因而,压缩机
22内的叶片在轴21旋转时旋转,从而压缩从空气进口24通过压缩机
22进入燃料喷嘴12和/或燃烧器16的空气。轴21也可连接到负载26
上,负载26可为交通工具或静止负载,诸如发电设备中的发电机或
飞行器上的推进器。负载26可为由涡轮发动机10的旋转输出驱动的
任何合适的装置。

图2图示了沿图1的线2-2所取的燃气涡轮发动机12的涡轮18
部分的两个涡轮轮叶节段32的一个实施例的侧视图,以及图示了沿
径向方向31、轴向方向33以及周向方向35轮叶节段32的定向的图
例。涡轮轮叶节段32例如可通过转子叶轮联接到轴21上,并且可部
分地设置在热燃烧气体的路径内,作为单级燃气涡轮机、包括低压涡
轮和高压涡轮的双级涡轮系统或具有三个或更多涡轮级的多级涡轮
系统中的一部分。备选地,涡轮轮叶节段32可设置在蒸气涡轮机或
水力涡轮机中。出于图示目的,图2中仅图示了两个涡轮轮叶节段32;
然而,应该指出的是可布置多个涡轮轮叶节段32例如以形成涡轮18
中的圆形结构。

轮叶节段32可由金属、金属合金、陶瓷基质合成物(CMC)或其
它合适的材料构造。各轮叶节段32均包括叶轮底座34、柄部36、平
台37、平台38和轮叶或叶片40。当如图2中所示对齐时,轮叶节段
32还可形成间隙42,该间隙42如果不正确地密封可能允许气体在轮
叶节段之间泄漏(从而降低涡轮发动机10的效率)。此外,在图示实施
例中,各叶轮底座34均包括鸠尾榫,以将轮叶节段32与涡轮18中
转子叶轮的对应凹槽(例如轴向33凹槽)联接。因此,叶轮底座34的
鸠尾榫伸入叶轮且平台37搁靠在叶轮上以支撑柄部36。柄部36从叶
轮底座34的鸠尾榫径向地31向外延伸至平台38,平台38可为支撑
轮叶或叶片40的凸耳或基座。例如,轮叶40可为从平台38径向地
31向外延伸的翼型件。轮叶40(例如翼型件)设置在热燃烧气体的路径
内。在操作中,热燃烧气体在轮叶(例如翼型件)40上施加原动力以驱
动涡轮18。

此外,如以上所讨论的,轮叶节段32可形成间隙42。此间隙42
可沿柄部36从叶轮底座34的鸠尾榫径向地31延伸至径向地31位于
阻尼开口44之下,该阻尼开口44可位于邻近柄部36之间并径向地
31在各轮叶节段32的翼型件40下方。此间隙42可能允许热燃烧气
体从轮叶节段32的上游侧向下游侧的泄漏。不幸的是,此泄漏会降
低使用期间涡轮发动机10的整体效率。因此,可能期望的是通过例
如在间隙42中使用一个或更多柔性密封件46来阻止此泄漏发生。

图3是沿图2的线3-3所取的轮叶节段32的部分横截面视图。
如图所示,轮叶节段32周向地35彼此邻近定位在环形布置中,且二
者之间形成空腔39。该空腔39例如可为加压空腔,其从压缩机22接
收压缩空气,该压缩空气冷却轮叶节段32并阻塞热燃烧气体进入柄
部空腔39,从而减少轮叶节段32之间的泄漏以增加热燃烧气体在轮
叶40上的功。然而,在此构造中,轮叶节段32的形状可造成在邻近
轮叶节段32之间存在间隙42(例如从空腔39的泄漏路径)。就是说,
如果不正确地密封,例如通过间隙42中的一个或更多柔性密封件,
间隙42也允许空气在轮叶节段32之间的加压柄部空腔39中的泄漏。
如以下详细讨论的那样,柔性密封件46可在一个或更多密封件46以
及节段32之间提供弹簧力或预加载以确保正作用密封而无视间隙42
的变化。

图4图示了可用于密封轮叶节段32之间的间隙42的柔性密封件
46(例如,V型密封件)的一个实施例的透视侧视图。该柔性密封件46
例如可包括伸长的结构,其具有V字形横截面47以及支撑腿48以限
定该柔性密封件46的形状,其中V字形横截面47和支撑腿48沿柔
性密封件46的径向轴线31延伸。此柔性密封件46可为特征为V型
密封件的柔性密封销,其包括组合以形成用于该柔性密封件46的V
字形的两个直线部分49(例如平坦表面)。换言之,柔性密封件46可限
定为沿其长度具有V字形横截面47的伸长密封件。例如,柔性密封
件46可为沿其长度具有一致V字形横截面47的伸长V字形。在某些
实施例中,柔性密封件46可挤压以形成一致的V字形横截面。此外,
支撑腿48可从一致的V字形横截面沿柔性密封件46的长度延伸。在
一个是实施例中,支撑腿48可彼此平行。

此外,柔性密封件46的V字形横截面47在施加压力时可压缩。
当施加压力时柔性密封件46的各直线部分49可弯曲,使得直线部分
49可贴近彼此移动得更近(并从而使支撑腿48更接近彼此)。例如,由
于热膨胀和/或机械负载,柄部36可沿切向方向如方向35移动,从而
减小间隙42。当减小热负载时,也可相反地发生,使得间隙42可增
大。因此,随着间隙42的变化(例如减小),柄部36或轮叶32可对柔
性密封件46施加压力,从而导致柔性密封件46移入轮叶32中的空
腔(诸如V字形空腔)。相反,当间隙42增大时,柔性密封件46可从
轮叶32中的空腔(诸如V字形空腔)移出。然而,不管间隙42的变化
如何,柔性密封件46将在其中带有空腔的轮叶32附近与轮叶32保
持接触以保持间隙42的密封。

在一个实施例中,柔性密封件46可由镍、钴或铁基超合金或其
它合适的材料制成,具有能够承受涡轮机操作温度以及条件的期望机
械特性(诸如310不锈钢)。可使用的超合金的示例可包括合
金600,合金625,合金718,合金738,
合金X-750,或X。为柔性密封件46选择的材
料可基于对机械强度、高温下抗蠕变性、抗腐蚀性或其它特性的要求。
柔性密封件46可尺寸设置成使得其装入间隙42中。图5中图示了安
装在两个轮叶节段32之间的柔性密封件46的图示。

图5图示了在图3的线5-5内所取的轮叶节段32的横截面视图,
图示了柔性密封件46的一个实施例(例如V型密封件)。图5可代表对
于轮叶节段32存在的组装条件(即冷条件)。如所图示的那样,柔性密
封件46可为插在轮叶节段32之间的柔性密封销,使得柔性密封件46
无视间隙42的变化而保持正作用密封,从而阻塞气体沿线50的泄漏。
例如,柔性密封件46可提供弹性、柔性或弹簧力,其在轮叶节段32
之间的间隙42中产生预加载。换言之,直线部分49在安装在轮叶节
段32之间的间隙42中时可能向下面的轮叶节段挠曲或弯曲,使得直
线部分49向邻近的轮叶节段32给予向外的力51和53。此外,支撑
腿48可能向邻近的轮叶节段32给予向外的力54。以这种方式,柔性
密封件46可在其中一个轮叶节段32的中空区域56中预加载就位。
例如,柔性密封件46可加载到其中一个轮叶节段32的中空区域56
中,该中空区域56包括构造成接纳该柔性密封件46的两个平坦部分
58和60。这些平坦部分58和60可形成V字形61或三角形,其大小
设定为保持该柔性密封件46。在一个实施例中,由平坦部分58和60
形成的此V字形61在其最宽开口处宽度可为大约例如10密耳、15
密耳、20密耳、25密耳、30密耳或更大。然而,应该指出的是这些
尺寸只是作为示例给出并且可应用任何合适的尺寸。

如所图示的那样,柔性密封件46在组装(即冷)条件下可形成分开
柔性密封件的直线部分49的角度62。此角度62例如可为70度、75
度、80度、85度、90度、95度、100度、105度、110度、115度或
更大。此外,角度62的范围可在大约60度和大约120度之间,大约
70度和大约100度之间,或者大约75度和大约90度之间。另外,中
空区域56可包括形成在平坦部分58和60的连接点处的角度64。此
角度64例如可为柔性密封件46的角度62的大约45%,50%,55%,60%,
56%,70%或75%。

此外,如图5中所示,在组装条件下,柔性密封件46可操作以
密封间隙42,间隙42可具有大约20密耳、25密耳、30密耳、40密
耳、45密耳、50密耳或更大的宽度66。就是说,柔性密封件46可接
触邻近空腔56位于其中的轮叶节段32的轮叶节段32。柔性密封件
46的支撑腿48的两个接触点68和70可邻接轮叶节段32,使得柔性
密封件46可操作以阻塞气体沿线50从轮叶节段32的前侧72(例如包
括空腔39的上游侧)和轮叶节段32的后侧74(例如下游侧)移动以防止
跨越间隙42的泄漏。就是说,存在于轮叶节段32的前侧72和后侧
74中的气体之间可存在压力差,使得存在于轮叶节段32的前侧79中
(例如空腔39)的气体的压力可大于存在于轮叶节段32的后侧80中的
那些气体的压力。然而,如图5中所示的柔性密封件46的放置可允
许间隙42的密封阻塞气体沿线50的流动。此外,设想的是接触点68
和70可位于各支撑腿48的末梢处。此外,接触点68和70例如可为
平坦的、圆形的、弯曲的或另外的形状。接触点68和70的这些不同
形状可基于诸如制造简单、摩擦阻力特性的因素或基于其它标准选
择。

图6图示了在图3的线5-5内所取的轮叶节段32的横截面视图,
图示了处于对轮叶节段32存在的操作条件(即热条件)下的柔性密封件
46的一个实施例(例如V型密封件)。如所图示的那样,柔性密封件46
在操作(即热)条件下可形成分开柔性密封件的直线部分49的角度76。
此角度76例如可为约30度、35度、40度、45度、50度、55度、60
度、65度、70度、75度或更大。此外,角度76的范围可在大约30
度和大约80度之间,大约40度和大约70度之间,或者大约50度和
大约60度之间。如所图示的那样,角度76小于之前关于图5所述的
角度62。就是说,角度76可作为小于图5中间隙42的宽度66的间
隙42的宽度78的结果而产生。间隙42的宽度79的值的此减小可为
由于发动机10的操作温度升高时轮叶节段32的热膨胀的结果。此热
膨胀导致轮叶节段32移动为更靠近彼此,从而减小间隙42的宽度78。
此热膨胀还导致柔性密封件46被进一步推入中空区域56,从而导致
支撑腿48移动得更靠近彼此紧邻。然而,支撑腿48的接触点68和
70在间隙42的宽度78减小期间保持与轮叶节段32接触,以阻塞气
体沿线50从轮叶节段32的前侧72移动至节段32的后侧74(即阻塞
跨间隙42的泄漏)。在一个实施例中,当包围柔性密封件46的温度升
高时(例如由于发动机10的运行),支撑腿48可从它们的组装条件位
置移动例如大约10密耳、15密耳、20密耳、25密耳、30密耳或更
多。此外,当发动机10不运行时柔性密封件46可返回至其原始冷组
装位置。以这样的方式,柔性密封件46可响应于由例如热膨胀引起
的轮叶节段32移动而调整其位置,同时保持对存在于轮叶节段32之
间的间隙42的密封。此外,当柔性密封件46被位置性地调整时,接
触点68和70持续地与轮叶节段32保持接触。就是说,接触点68和
70与轮叶节段32具有相同的接触量而无视柔性密封件46是否暴露于
组装条件下或操作条件下。

图7图示了在图3的线5-5内所取的轮叶节段32的横截面视图,
图示了处于对轮叶节段32存在的操作条件(即热条件)下的柔性密封件
46的一个实施例(例如V型密封件)。如所图示的那样,柔性密封件46
在操作(即热)条件下可形成分开柔性密封件的直线部分49的角度76。
此外,为了协助增加向外的力51和53,存在于轮叶节段32的前侧
72(例如包括空腔39的上游侧)中的高压气体可被导入其中一个轮叶节
段32的中空区域56。就是说,存在于前侧76(即空腔39)中的高压气
体可沿线80引导通过其中一个轮叶节段32的通道82。即,通道82
可将前侧72与其中一个轮叶节段32的中空区域56连接。此加压气
体可协助向柔性密封件46给予附加的力(即添加向外的力51和53,
以及向外的力54),以协助密封间隙42。

此书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且也使得
本领域技术人员能够实施本发明,包括制造和使用任何装置或系统以
及执行任何所结合的方法。本发明可获专利的范围由权利要求限定,
并可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他范例的结构
要件与权利要求的书面语言描述没有差异,或如果它们包括的等价性
结构要件与权利要求书面语言描述没有实质性的差异,则此类其他范
例应属于权利要求的范围之内。

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1、(10)申请公布号 CN 102733864 A(43)申请公布日 2012.10.17CN102733864A*CN102733864A*(21)申请号 201210124233.3(22)申请日 2012.04.1313/087253 2011.04.14 USF01D 11/00(2006.01)F01D 5/14(2006.01)F03B 3/12(2006.01)(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人 P舒克拉 JA瓦伦MS洪坎普(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司 72001代理人严志军 杨楷(54) 发明名称用于涡轮发动机的柔性密封件(57) 摘要本发。

2、明涉及用于涡轮发动机的柔性密封件,具体而言,一种涡轮包括涡轮密封件。该涡轮密封件包括沿第一轴线延伸的第一直线部分。该涡轮密封件还包括沿该第一轴线延伸的第二直线部分。涡轮密封件的该第一和第二直线部分相交以形成具有沿第一轴线延伸的开口的V字形横截面。涡轮密封件的该第一和第二直线部分弹性地朝向和远离彼此移动,且涡轮密封件的该第一和第二部分构造成沿涡轮的第一和第二轮叶节段之间的间隙预加载所述涡轮密封件。(30)优先权数据(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书6页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 4 页1/2页21.一种涡轮。

3、,包括:涡轮密封件,包括:沿第一轴线延伸的第一直线部分;以及沿所述第一轴线延伸的第二直线部分,其中所述第一和第二直线部分相交以形成带有沿所述第一轴线延伸的开口的V字形横截面,其中所述第一和第二直线部分构造成弹性地朝向和远离彼此移动,其中所述第一和第二直线部分构造成沿所述涡轮的第一和第二轮叶节段之间的间隙预加载所述涡轮密封件。2.如权利要求1所述的涡轮,其特征在于,所述涡轮包括联接到所述第一直线部分上并设置在所述开口的第一侧上的第三直线部分,其中所述第三直线部分沿所述第一轴线延伸。3.如权利要求2所述的涡轮,其特征在于,所述涡轮包括联接到所述第二直线部分上并设置在所述开口的第二侧上的第四直线部分。

4、,其中所述第四直线部分沿所述第一轴线延伸。4.如权利要求3所述的涡轮,其特征在于,所述第三直线部分和所述第四直线部分沿所述第一轴线在平行平面中延伸。5.如权利要求3所述的涡轮,其特征在于,所述第三直线部分和所述第四直线部分各自以平坦末梢终止。6.如权利要求3所述的涡轮,其特征在于,所述第三直线部分和所述第四直线部分各自以圆形末梢终止。7.如权利要求1所述的涡轮,其特征在于,所述涡轮密封件构造成安装在所述第一轮叶节段的三角形凹陷内。8.如权利要求7所述的涡轮,其特征在于,所述涡轮包括具有设置在所述三角形凹陷中的所述涡轮密封件的所述第一轮叶节段。9.如权利要求7所述的涡轮,其特征在于,所述第一轮叶。

5、节段包括设置在所述第一涡轮节段的上游侧和所述三角形凹陷之间的通道。10.如权利要求1所述的涡轮,其特征在于,所述涡轮密封件包括具有第一热膨胀系数的材料,所述第一热膨胀系数大于所述第一和第二轮叶节段的第二热膨胀系数。11.一种系统,包括:包括联接到第一柄部上的第一叶片的第一涡轮节段;包括联接到第二柄部上的第二叶片的第二涡轮节段;以及设置在所述第一和第二柄部之间的间隙中的柔性密封件,其中所述柔性密封件包括由第一直线部分和第二直线部分形成的开口,所述第一和第二直线部分成角度从顶点分叉,所述第一和第二直线部分构造成弹性地朝向和远离彼此移动,以改变所述开口的宽度,且所述柔性密封件构造成当所述开口的宽度变。

6、化时与所述第一和第二涡轮节段保持接触。12.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述第一直线部分和所述第二直线部分在顶点处相交以形成V字形横截面。13.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述第一和第二直线部分之间的角度变化以在所述开口的宽度变化时维持所述柔性密封件与所述第一和第二涡轮节段之间的接触。权 利 要 求 书CN 102733864 A2/2页314.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述开口沿所述柔性密封件的轴线延伸。15.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述柔性密封件沿所述第一和第二柄部之间的间隙在径向方向上相对于所述第一和第二涡轮节段的旋转轴线延伸,并且所述柔性密。

7、封件至少部分地设置在所述第一柄部中的凹陷中。16.如权利要求15所述的系统,其特征在于,所述凹陷包括沿所述柔性密封件的轴线延伸的三角形横截面。17.如权利要求11所述的系统,其特征在于,所述柔性密封件包括联接到所述第一直线部分上的第三直线部分和联接到所述第二部分上的第四直线部分。18.如权利要求17所述的系统,其特征在于,所述第一直线部分和所述第二直线部分至少部分地设置在所述第一柄部中的伸长凹陷中,而所述第三直线部分和所述第四直线部分设置在所述间隙中。19.一种涡轮密封件,包括:沿第一轴线延伸的第一直线部分;沿所述第一轴线延伸的第二直线部分,其中所述第一和第二直线部分相交以形成沿所述第一轴线延。

8、伸的开口,其中所述第一和第二直线部分构造成沿涡轮的第一和第二轮叶节段之间的间隙预加载所述涡轮密封件;联接到所述第一直线部分上并设置在所述开口的第一侧上的第三直线部分,其中所述第三直线部分沿所述第一轴线延伸;以及联接到所述第二直线部分上并设置在所述开口的第二侧上的第四直线部分,其中所述第四直线部分沿所述第一轴线延伸,其中所述第三直线部分和所述第四直线部分沿所述第一轴线在平行平面中延伸。20.如权利要求19所述的涡轮密封件,其特征在于,所述开口包括在大约70度和大约100度之间的角度。权 利 要 求 书CN 102733864 A1/6页4用于涡轮发动机的柔性密封件技术领域0001 本文公开的主题。

9、涉及用来用在涡轮机械如涡轮发动机中的柔性密封件。背景技术0002 燃气涡轮发动机燃烧燃料和空气的混合物以产生热的燃烧气体,燃烧气体又驱动一个或更多涡轮。尤其是,热的燃烧气体迫使涡轮轮叶节段旋转,从而驱动轴来旋转一个或更多负载,例如发电机。这些涡轮轮叶节段可包括柄部,柄部允许在燃气涡轮发动机的涡轮级中邻近放置。同时,常由压缩机抽取高度压缩的空气以用来给形成在两个相邻轮叶柄部之间的空腔加压。此正压力差可协助防止燃烧气体进入柄部空腔,从而避免负面影响轮叶寿命的热应力的增加。然而,由于这些轮叶节段和它们的柄部会单独生产且然后组合成单个涡轮级,在单个涡轮轮叶柄部之间会存在间隙。这些间隙会给加压的柄部空腔。

10、空气提供泄漏路径,从而降低整体涡轮效率和输出。因此,期望的是最小化此加压气体通过位于燃气涡轮发动机的涡轮级中的涡轮轮叶柄部之间的间隙的泄漏。发明内容0003 以下概述了与最初要求保护的发明范围相称的某些实施例。这些实施例并非意图限制所要求保护的发明的范围,相反这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上,本发明可涵盖可与以下所述实施例相似或相异的各种形式。0004 在第一实施例中,一种涡轮包括涡轮密封件,涡轮密封件包括沿第一轴线延伸的第一直线部分和沿第一轴线延伸的第二直线部分,其中该第一和第二直线部分相交以形成V字形横截面,该V字形横截面具有沿第一轴线延伸的开口,其中该第一和第二直线。

11、部分构造成弹性地彼此相向和远离移动,其中该第一和第二直线部分构造成沿该涡轮的第一和第二轮叶节段之间的间隙预加载该涡轮密封件。0005 在第二实施例中,一种系统包括第一涡轮节段、第二涡轮节段和柔性密封件,该第一涡轮节段包括联接到第一柄部上的第一叶片,该第二涡轮节段包括联接到第二柄部上的第二叶片,该柔性密封件设置在该第一和第二柄部之间的间隙中,其中该柔性密封件包括由第一直线部分和第二直线部分之间形成的开口,该第一和第二直线部分成角度从顶点分叉,该第一和第二直线部分构造成弹性地朝向和远离彼此移动,以改变开口的宽度,且该柔性密封件构造成当开口的宽度变化时与该第一和第二涡轮节段保持接触。0006 在第三。

12、实施例中,一种涡轮密封件包括沿第一轴线延伸的第一直线部分,沿第一轴线延伸的第二直线部分,其中该第一和第二直线部分相交以形成V字形横截面,该V字形横截面具有沿该第一轴线延伸的开口,其中该第一和第二直线部分构造成沿涡轮的第一和第二轮叶节段之间的间隙预加载该涡轮密封件,第三直线部分联接到该第一直线部分上并设置在该开口的第一侧上,其中该第三直线部分沿第一轴线延伸,且第四直线部分联接到该第二直线部分上并设置在该开口的第二侧上,其中该第四直线部分沿该第一轴线延伸,其中该第三直线部分和该第四直线部分沿该第一轴线在平行的平面中延伸。说 明 书CN 102733864 A2/6页5附图说明0007 当参考附图阅。

13、读以下具体实施方式时,本发明的这些以及其它特征、方面以及优点将变得更好地理解,其中所有图中相似的符号代表相似的零件,其中:0008 图1是具有带密封件的涡轮轮叶平台的燃气涡轮发动机的一个实施例的示意性流程图;0009 图2是沿线2-2所取的图1的燃气涡轮机的两个涡轮轮叶节段的一个实施例的侧视图;0010 图3是沿线3-3所取的图2的两个涡轮轮叶节段的部分横截面视图;0011 图4是图2的柔性密封件的一个实施例的透视侧视图;0012 图5是在线5-5内所取的图3的两个涡轮轮叶节段的一个实施例的部分横截面视图,图示了柔性密封件的一个实施例;0013 图6是在线5-5内所取的图3的两个涡轮轮叶节段的。

14、一个实施例的部分横截面视图,图示了柔性密封件的一个实施例;以及0014 图7是在线5-5内所取的图3的两个涡轮轮叶节段的一个实施例的部分横截面视图,图示了柔性密封件的一个实施例。具体实施方式0015 以下将描述本发明的一个或更多具体实施例。为了提供这些实施例的简要描述,在说明书中可能不描述实际实施方式的所有特征。应该理解的是如在任何工程或设计项目中一样,在任何此类实际实施方式的开发中,必须做出大量实施方式特定的决策以实现开发者的特定目标,例如遵循系统相关或商业相关的限制,这可从一个实施方式到另一个实施方式而变化。此外,应该理解的是此类开发努力可能是复杂而耗时的,但对于那些受益于本公开的本领域技。

15、术人员而言仍将成为设计、生产和制造的日常工作。0016 当介绍本发明的各种实施例的元件时,用词“一”、“一个”、“该”和“所述”意在意味着存在一个或更多该元件。用词“包括”、“包含”和“具有”意在为包括性的并且意味着可能有所列元件之外的附加元件。0017 本公开涉及用于密封涡轮机械中邻近节段之间的空隙的系统和方法,诸如燃气涡轮发动机、蒸气涡轮发动机、水力涡轮发动机或另一涡轮机的涡轮级中的涡轮轮叶柄部。该系统和方法可包括在邻近涡轮轮叶柄部之间插入柔性密封件,诸如柔性密封销。柔性密封件的预加载值(例如弹簧力)以及涡轮轮叶柄部之间的压力差提供了任何两个邻近轮叶柄部之间的正作用密封。例如,柔性密封件的。

16、预加载值通过柔性密封件提供了在涡轮机械(例如涡轮机)的操作之前及期间抵靠邻近轮叶柄部的正作用力。压力差也补充了抵靠邻近轮叶柄部的柔性密封件的正作用力,从而增加柔性密封件的效率。此柔性密封件例如可为V字形或形成其它形状,并且可保持正作用密封而无视邻近轮叶柄部之间间隙的变化。0018 图1是包括可采用涡轮转子轮叶(即叶片)的燃气涡轮发动机10的示例性涡轮机系统的原理图。如以下所讨论的那样,轮叶可包括活塞密封件,诸如V字形活塞密封件。在某些实施例中,发动机10可用来驱动飞行器、船舶、机车、发电系统或它们的组合。图示的燃气涡轮发动机10包括燃料喷嘴12,燃料喷嘴12可吸入燃料源14并将燃料与空气混合,。

17、说 明 书CN 102733864 A3/6页6以及将空气-燃料混合物分配到燃烧器16中。空气-燃料混合物例如可在燃烧器16内的腔室中燃烧,从而产生热的加压排放气体。燃烧器16可通过涡轮18将排放气体引向排放出口20。当排放气体通过涡轮18时,气体迫使涡轮叶片使轴21沿系统10的轴线旋转。如图所示,轴21连接到涡轮发动机10的各种部件上,包括压缩机22。压缩机22也包括联接到轴21上的叶片。因而,压缩机22内的叶片在轴21旋转时旋转,从而压缩从空气进口24通过压缩机22进入燃料喷嘴12和/或燃烧器16的空气。轴21也可连接到负载26上,负载26可为交通工具或静止负载,诸如发电设备中的发电机或飞。

18、行器上的推进器。负载26可为由涡轮发动机10的旋转输出驱动的任何合适的装置。0019 图2图示了沿图1的线2-2所取的燃气涡轮发动机12的涡轮18部分的两个涡轮轮叶节段32的一个实施例的侧视图,以及图示了沿径向方向31、轴向方向33以及周向方向35轮叶节段32的定向的图例。涡轮轮叶节段32例如可通过转子叶轮联接到轴21上,并且可部分地设置在热燃烧气体的路径内,作为单级燃气涡轮机、包括低压涡轮和高压涡轮的双级涡轮系统或具有三个或更多涡轮级的多级涡轮系统中的一部分。备选地,涡轮轮叶节段32可设置在蒸气涡轮机或水力涡轮机中。出于图示目的,图2中仅图示了两个涡轮轮叶节段32;然而,应该指出的是可布置多。

19、个涡轮轮叶节段32例如以形成涡轮18中的圆形结构。0020 轮叶节段32可由金属、金属合金、陶瓷基质合成物(CMC)或其它合适的材料构造。各轮叶节段32均包括叶轮底座34、柄部36、平台37、平台38和轮叶或叶片40。当如图2中所示对齐时,轮叶节段32还可形成间隙42,该间隙42如果不正确地密封可能允许气体在轮叶节段之间泄漏(从而降低涡轮发动机10的效率)。此外,在图示实施例中,各叶轮底座34均包括鸠尾榫,以将轮叶节段32与涡轮18中转子叶轮的对应凹槽(例如轴向33凹槽)联接。因此,叶轮底座34的鸠尾榫伸入叶轮且平台37搁靠在叶轮上以支撑柄部36。柄部36从叶轮底座34的鸠尾榫径向地31向外延。

20、伸至平台38,平台38可为支撑轮叶或叶片40的凸耳或基座。例如,轮叶40可为从平台38径向地31向外延伸的翼型件。轮叶40(例如翼型件)设置在热燃烧气体的路径内。在操作中,热燃烧气体在轮叶(例如翼型件)40上施加原动力以驱动涡轮18。0021 此外,如以上所讨论的,轮叶节段32可形成间隙42。此间隙42可沿柄部36从叶轮底座34的鸠尾榫径向地31延伸至径向地31位于阻尼开口44之下,该阻尼开口44可位于邻近柄部36之间并径向地31在各轮叶节段32的翼型件40下方。此间隙42可能允许热燃烧气体从轮叶节段32的上游侧向下游侧的泄漏。不幸的是,此泄漏会降低使用期间涡轮发动机10的整体效率。因此,可能。

21、期望的是通过例如在间隙42中使用一个或更多柔性密封件46来阻止此泄漏发生。0022 图3是沿图2的线3-3所取的轮叶节段32的部分横截面视图。如图所示,轮叶节段32周向地35彼此邻近定位在环形布置中,且二者之间形成空腔39。该空腔39例如可为加压空腔,其从压缩机22接收压缩空气,该压缩空气冷却轮叶节段32并阻塞热燃烧气体进入柄部空腔39,从而减少轮叶节段32之间的泄漏以增加热燃烧气体在轮叶40上的功。然而,在此构造中,轮叶节段32的形状可造成在邻近轮叶节段32之间存在间隙42(例如从空腔39的泄漏路径)。就是说,如果不正确地密封,例如通过间隙42中的一个或更多柔性密封件,间隙42也允许空气在轮。

22、叶节段32之间的加压柄部空腔39中的泄漏。如以下详细讨说 明 书CN 102733864 A4/6页7论的那样,柔性密封件46可在一个或更多密封件46以及节段32之间提供弹簧力或预加载以确保正作用密封而无视间隙42的变化。0023 图4图示了可用于密封轮叶节段32之间的间隙42的柔性密封件46(例如,V型密封件)的一个实施例的透视侧视图。该柔性密封件46例如可包括伸长的结构,其具有V字形横截面47以及支撑腿48以限定该柔性密封件46的形状,其中V字形横截面47和支撑腿48沿柔性密封件46的径向轴线31延伸。此柔性密封件46可为特征为V型密封件的柔性密封销,其包括组合以形成用于该柔性密封件46的。

23、V字形的两个直线部分49(例如平坦表面)。换言之,柔性密封件46可限定为沿其长度具有V字形横截面47的伸长密封件。例如,柔性密封件46可为沿其长度具有一致V字形横截面47的伸长V字形。在某些实施例中,柔性密封件46可挤压以形成一致的V字形横截面。此外,支撑腿48可从一致的V字形横截面沿柔性密封件46的长度延伸。在一个是实施例中,支撑腿48可彼此平行。0024 此外,柔性密封件46的V字形横截面47在施加压力时可压缩。当施加压力时柔性密封件46的各直线部分49可弯曲,使得直线部分49可贴近彼此移动得更近(并从而使支撑腿48更接近彼此)。例如,由于热膨胀和/或机械负载,柄部36可沿切向方向如方向3。

24、5移动,从而减小间隙42。当减小热负载时,也可相反地发生,使得间隙42可增大。因此,随着间隙42的变化(例如减小),柄部36或轮叶32可对柔性密封件46施加压力,从而导致柔性密封件46移入轮叶32中的空腔(诸如V字形空腔)。相反,当间隙42增大时,柔性密封件46可从轮叶32中的空腔(诸如V字形空腔)移出。然而,不管间隙42的变化如何,柔性密封件46将在其中带有空腔的轮叶32附近与轮叶32保持接触以保持间隙42的密封。0025 在一个实施例中,柔性密封件46可由镍、钴或铁基超合金或其它合适的材料制成,具有能够承受涡轮机操作温度以及条件的期望机械特性(诸如310不锈钢)。可使用的超合金的示例可包括。

25、合金600,合金625,合金718,合金738,合金X-750,或X。为柔性密封件46选择的材料可基于对机械强度、高温下抗蠕变性、抗腐蚀性或其它特性的要求。柔性密封件46可尺寸设置成使得其装入间隙42中。图5中图示了安装在两个轮叶节段32之间的柔性密封件46的图示。0026 图5图示了在图3的线5-5内所取的轮叶节段32的横截面视图,图示了柔性密封件46的一个实施例(例如V型密封件)。图5可代表对于轮叶节段32存在的组装条件(即冷条件)。如所图示的那样,柔性密封件46可为插在轮叶节段32之间的柔性密封销,使得柔性密封件46无视间隙42的变化而保持正作用密封,从而阻塞气体沿线50的泄漏。例如,柔。

26、性密封件46可提供弹性、柔性或弹簧力,其在轮叶节段32之间的间隙42中产生预加载。换言之,直线部分49在安装在轮叶节段32之间的间隙42中时可能向下面的轮叶节段挠曲或弯曲,使得直线部分49向邻近的轮叶节段32给予向外的力51和53。此外,支撑腿48可能向邻近的轮叶节段32给予向外的力54。以这种方式,柔性密封件46可在其中一个轮叶节段32的中空区域56中预加载就位。例如,柔性密封件46可加载到其中一个轮叶节段32的中空区域56中,该中空区域56包括构造成接纳该柔性密封件46的两个平坦部分58和60。这些平坦部分58和60可形成V字形61或三角形,其大小设定为保持该柔性密封件46。在一个实施例中。

27、,由平坦部分58和60形成的此V字形61在其最宽开口处宽度说 明 书CN 102733864 A5/6页8可为大约例如10密耳、15密耳、20密耳、25密耳、30密耳或更大。然而,应该指出的是这些尺寸只是作为示例给出并且可应用任何合适的尺寸。0027 如所图示的那样,柔性密封件46在组装(即冷)条件下可形成分开柔性密封件的直线部分49的角度62。此角度62例如可为70度、75度、80度、85度、90度、95度、100度、105度、110度、115度或更大。此外,角度62的范围可在大约60度和大约120度之间,大约70度和大约100度之间,或者大约75度和大约90度之间。另外,中空区域56可包括。

28、形成在平坦部分58和60的连接点处的角度64。此角度64例如可为柔性密封件46的角度62的大约45,50,55,60,56,70或75。0028 此外,如图5中所示,在组装条件下,柔性密封件46可操作以密封间隙42,间隙42可具有大约20密耳、25密耳、30密耳、40密耳、45密耳、50密耳或更大的宽度66。就是说,柔性密封件46可接触邻近空腔56位于其中的轮叶节段32的轮叶节段32。柔性密封件46的支撑腿48的两个接触点68和70可邻接轮叶节段32,使得柔性密封件46可操作以阻塞气体沿线50从轮叶节段32的前侧72(例如包括空腔39的上游侧)和轮叶节段32的后侧74(例如下游侧)移动以防止跨。

29、越间隙42的泄漏。就是说,存在于轮叶节段32的前侧72和后侧74中的气体之间可存在压力差,使得存在于轮叶节段32的前侧79中(例如空腔39)的气体的压力可大于存在于轮叶节段32的后侧80中的那些气体的压力。然而,如图5中所示的柔性密封件46的放置可允许间隙42的密封阻塞气体沿线50的流动。此外,设想的是接触点68和70可位于各支撑腿48的末梢处。此外,接触点68和70例如可为平坦的、圆形的、弯曲的或另外的形状。接触点68和70的这些不同形状可基于诸如制造简单、摩擦阻力特性的因素或基于其它标准选择。0029 图6图示了在图3的线5-5内所取的轮叶节段32的横截面视图,图示了处于对轮叶节段32存在。

30、的操作条件(即热条件)下的柔性密封件46的一个实施例(例如V型密封件)。如所图示的那样,柔性密封件46在操作(即热)条件下可形成分开柔性密封件的直线部分49的角度76。此角度76例如可为约30度、35度、40度、45度、50度、55度、60度、65度、70度、75度或更大。此外,角度76的范围可在大约30度和大约80度之间,大约40度和大约70度之间,或者大约50度和大约60度之间。如所图示的那样,角度76小于之前关于图5所述的角度62。就是说,角度76可作为小于图5中间隙42的宽度66的间隙42的宽度78的结果而产生。间隙42的宽度79的值的此减小可为由于发动机10的操作温度升高时轮叶节段3。

31、2的热膨胀的结果。此热膨胀导致轮叶节段32移动为更靠近彼此,从而减小间隙42的宽度78。此热膨胀还导致柔性密封件46被进一步推入中空区域56,从而导致支撑腿48移动得更靠近彼此紧邻。然而,支撑腿48的接触点68和70在间隙42的宽度78减小期间保持与轮叶节段32接触,以阻塞气体沿线50从轮叶节段32的前侧72移动至节段32的后侧74(即阻塞跨间隙42的泄漏)。在一个实施例中,当包围柔性密封件46的温度升高时(例如由于发动机10的运行),支撑腿48可从它们的组装条件位置移动例如大约10密耳、15密耳、20密耳、25密耳、30密耳或更多。此外,当发动机10不运行时柔性密封件46可返回至其原始冷组装。

32、位置。以这样的方式,柔性密封件46可响应于由例如热膨胀引起的轮叶节段32移动而调整其位置,同时保持对存在于轮叶节段32之间的间隙42的密封。此外,当柔性密封件46被位置性地调整时,接触点68和70持续地与轮叶节段32保持接触。就是说,接触点68和70与轮叶节段32具有相同的接触量而无视柔性密封件46说 明 书CN 102733864 A6/6页9是否暴露于组装条件下或操作条件下。0030 图7图示了在图3的线5-5内所取的轮叶节段32的横截面视图,图示了处于对轮叶节段32存在的操作条件(即热条件)下的柔性密封件46的一个实施例(例如V型密封件)。如所图示的那样,柔性密封件46在操作(即热)条件。

33、下可形成分开柔性密封件的直线部分49的角度76。此外,为了协助增加向外的力51和53,存在于轮叶节段32的前侧72(例如包括空腔39的上游侧)中的高压气体可被导入其中一个轮叶节段32的中空区域56。就是说,存在于前侧76(即空腔39)中的高压气体可沿线80引导通过其中一个轮叶节段32的通道82。即,通道82可将前侧72与其中一个轮叶节段32的中空区域56连接。此加压气体可协助向柔性密封件46给予附加的力(即添加向外的力51和53,以及向外的力54),以协助密封间隙42。0031 此书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且也使得本领域技术人员能够实施本发明,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所结合的方法。本发明可获专利的范围由权利要求限定,并可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他范例的结构要件与权利要求的书面语言描述没有差异,或如果它们包括的等价性结构要件与权利要求书面语言描述没有实质性的差异,则此类其他范例应属于权利要求的范围之内。说 明 书CN 102733864 A1/4页10图1说 明 书 附 图CN 102733864 A10。

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