[发明专利]用于涡轮机中的流动热气的密封组件和方法

说明书

技术领域

本说明书所公开的发明涉及燃气涡轮机。更具体地，本发明涉及燃气涡轮机的部件之间的密封件。

背景技术

在燃气涡轮机中，燃烧器将燃料或空气-燃料混合物的化学能转化为热能。热能由流体(通常是来自压缩机的压缩空气)传递至涡轮，热能在涡轮处被转化成机械能。压缩空气在压缩机零件或部件之间的泄漏造成涡轮机的动力输出减少、并且效率降低。泄漏可能是由燃气涡轮机操作期间某些部件的热膨胀和部件之间的相对移动造成的。因此，减少部件之间的气体泄漏能够改进涡轮机的效率和性能。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种密封组件包括连接至涡轮机中的内部静态结构的安装结构。此外，该密封组件包括刷式密封构件，该刷式密封构件连接至安装结构，其中刷式密封构件包括与转子密封接触的第一端部和与定子密封接触的第二端部，并且刷式密封构件包括多个刷毛(bristles)。

所述安装结构包括第一板和第二板，所述第一板和所述第二板连接至所述内部静态结构。所述刷式密封构件布置在所述第一板与所述第二板之间。所述第二板通过所述第二板的钩形部连接至所述内部静态结构。大体在所述刷式密封构件的中心附近，所述刷式密封构件连接至所述第一板和所述第二板。所述第一板包括第一凹部以允许所述刷式密封构件的所述第一端部沿第一方向移动，并且所述第二板具有第二凹部以允许所述刷式密封构件的所述第二端部沿第二方向移动，其中所述第一方向与所述第二方向基本相反。所述第二方向包括用于跨过所述定子的叶片的热气流路径的流动方向。

所述内部静态结构包括径向定位在所述定子的内侧的内部筒，所述定子连接至外部静态结构。所述刷式密封构件包括刷毛，所述刷毛相对于通过涡轮机轴线的径向线以一定角度倾斜。所述第一端部从所述安装结构基本径向向内延伸，并且所述第二端部从所述安装结构基本径向向外延伸。或者，所述安装结构包括第一板和第二板，并且所述刷式密封构件包括位于所述第一板与所述第二板之间的多个刷毛。

根据本发明的另一个方面，一种用于涡轮机的密封组件包括柔性密封构件，该柔性密封构件包括第一端部和第二端部，其中第一端部和第二端部均从位于转子与定子叶片之间的静态结构延伸，第一端部提供静态结构与转子之间的密封接触，并且第二端部提供静态结构与定子叶片之间的密封接触。

所述柔性密封构件包括刷式密封构件。所述刷式密封构件包括多个刷毛，其中每个刷毛都包括第一刷毛端部和第二刷毛端部，所述第一刷毛端部形成所述柔性密封构件的所述第一端部，所述第二刷毛端部形成所述柔性密封构件的所述第二端部。所述柔性密封构件位于连接至所述内部静态结构的安装结构上，所述内部静态结构包括内部筒。所述安装结构包括第一板和第二板，其中所述第二板通过所述第二板的钩形部连接至所述内部静态结构。所述定子叶片连接至外部静态结构，所述外部静态结构径向定位在所述内部静态结构的外侧。

在一个实施例中，所述安装结构包括第一板和第二板，并且所述第一板形成第一凹部以允许所述刷式密封构件的所述第一端部沿第一方向移动，并且所述第二板形成第二凹部以允许所述刷式密封构件的所述第二端部沿第二方向移动，其中所述第一方向与所述第二方向基本相反。

根据本发明的又一个方面，一种用于涡轮机的密封组件包括：定子叶片，该定子叶片径向位于压缩机的内部筒的外侧；以及刷式密封构件，该刷式密封构件包括从内部筒延伸的多个刷毛，其中刷式密封构件的第一端部从内部筒延伸，以提供与定子叶片的密封接触，从而减少定子叶片与内部筒之间的热气的回流。该组件进一步包括刷式密封构件的第二端部，从而提供与转子的密封接触，以减少内部筒与转子之间的热气的泄漏。

在所述刷式密封构件的中心附近，所述刷式密封构件连接至第一板和第二板，其中所述第二板连接至所述内部筒。

通过下文结合附图的描述，这些以及其它的优点和特征将变得更加显而易见。

附图说明

与本说明书一起的权利要求中特别指出并且明确要求保护了被认为是本发明的主题。通过下文结合附图的详细描述，本发明的上述和其它的特征以及优点是显而易见的，在附图中：

图1是燃气涡轮发动机的实施例的示意图，该燃气涡轮发动机包括燃烧器、燃料喷嘴、压缩机和涡轮；

图2是示例性压缩机的一部分的侧视图；

图3是示例性密封组件的一部分的详细端视图。

参照附图通过示例的详细的描述解释了本发明的实施例以及优点和特征。

附图标记列表：