[发明专利]气体助力涡轮机密封件

说明书

技术领域

本申请一般地涉及任何类型的涡轮机，尤其涉及经由气压和可变 形密封材料来密封形成在涡轮机叶片楔形榫(dovetail)和涡轮机转子 之间的间隙的系统和方法。

背景技术

燃气涡轮机通常包括具有多个周向间隔叶片(bucket或blade) 的涡轮机转子(轮)。叶片通常可包括翼型、平台、叶柄、楔形榫和其 它元件。各叶片的楔形榫置于涡轮机转子内并紧固在其中。翼型伸入 热气通道以便将气体动能转化为旋转机械能。多个冷却介质通道可径 向延伸通过叶片以便引导经过其的冷却介质的向内和/或向外流动。

由于热负载和/或离心负载的增加，基于楔形榫键形物(tab)和转子 表面之间的间隙在冷却介质供应回路中可能发生渗漏。从叶片供应回 路到轮间隔(wheel space)的空气损失量相对于叶片冷却介质流需求 量是明显的。此外，空气可从后来的压缩机级中抽出，使得能量输出 和总效率的损失在发动机运行期间是有影响的。

已经做了努力来限制这种渗漏。例如，一种方法包括在楔形榫键 形物上沉积铝以便至少部分地填满间隙。具体地，圆形环可紧靠楔形 榫面的前侧压紧。尽管这种设计密封好且耐用，但这种设计不易拆卸 和现场更换。相反地，当整个转子被拆卸时，这些环才可被拆卸。

因此需要一种改良的楔形榫键形物密封系统和方法。这种系统和 方法应足能防止渗漏，以便增加整个系统的效率，并可同时现场安装 和修理。

发明内容

因而，本申请提供一种用于密封叶片楔形榫和转子之间的间隙的 楔形榫密封组件。该楔形榫密封组件可包括置于楔形榫周围的密封 槽、与密封槽连通的高压供应孔、以及置于密封槽周围并置于该间隙 中的可变形密封件。

本申请进一步提供一种用于密封叶片楔形榫和转子之间的间隙 的楔形榫密封组件。该楔形榫密封组件可包括置于楔形榫周围的密封 槽、置于密封槽周围的供应室、与供应室和楔形榫高压侧连通的供应 孔、置于密封槽周围并经由自楔形榫高压侧进入供应孔的高压空气被 迫使进入该间隙的可变形密封件。

本申请进一步提供一种密封叶片楔形榫和转子之间间隙的方法。 该方法包括如下步骤：将可变形密封件置于楔形榫的密封槽内、迫使 高压流体通过楔形榫以及用高压流体迫使可变形密封件紧靠转子。

对于阅读过下文中结合附图进行描述的具体实施方式和附加权 利要求的本领域技术人员而言，本申请的这些和其它特征将变得清楚 明白。

附图说明

图1A是可用于本文所描述的密封系统的具有叶冠(shroud)的 叶片的透视图；

图1B是可用于本文所描述的密封系统的不具有叶冠的叶片的透 视图；

图2是转子的透视图；

图3是本文所描述的密封系统的密封槽的侧视图；

图4是本文所描述的密封系统的密封槽和高压供应孔的侧视横截 面视图；

图5是本文所描述的密封系统的侧视横截面视图。

部件列表

10    叶片           25     槽

20    转子           30     翼型

40    平台           90     间隙

50    叶柄           100    楔形榫密封组件

60    楔形榫         110    密封槽

65    叶冠           120    高压供应室

70    第一键形物(tab)130    高压供应孔

80    第二键形物     140    高压侧

150   可变形密封件

具体实施方式

现在参考附图，其中，在整个视图中相同的数字指相同的元件， 图1A示出了可在本文中使用的叶片10。叶片10可以是纽约州斯卡 奈塔第市的通用电气公司所售的7FA+e型燃气涡轮机中使用的第一 或第二级叶片。任何其它类型的叶片或级也可在本文中使用。叶片10 可用于图2所示的转子20。