[发明专利]供用于涡轮发动机中的位于过渡道和第一排叶片组件之间的密封组件

说明书

一种在过渡密封结构（14）和叶片密封结构（18）之间的密封组件（12）包括密封结构（30），所述过渡密封结构与过渡道（10）的下游端部（16）相关联，且所述叶片密封结构与燃气涡轮发动机的第一排叶片组件（24）中的叶片结构（22）的上游端部（20）相关联。密封结构（30）包括内部和外部密封构件（34、36），每个均具有径向延伸的第一腿部（34A、36A）和轴向延伸的第二腿部（34B、36B），所述第一腿部和第二腿部使每个密封构件具有L或V形状。所述密封构件被布置成嵌套关系，使得密封构件中的一个定位在另一个密封构件的第一腿部与第二腿部之间。内部和外部密封构件的第一和/或第二腿部被接收在至少部分地由过渡密封结构和叶片密封结构中的一者限定的对应槽（40、50）中。

技术领域

本发明涉及一种供用于燃气涡轮发动机中的密封组件，且更具体地涉及位于过渡道的下游端部和在进入发动机的涡轮机段中的入口处的第一排叶片组件之间的密封组件。

背景技术

常规可燃燃气涡轮发动机包括压缩机段、包括多个燃烧室的燃烧段和涡轮机段。环境空气在压缩机段中被压缩，并输送到燃烧段中的燃烧室。燃烧室将压缩空气与燃料相结合，并点燃该混合物从而产生限定热工作气体的燃烧产物，所述热工作气体以湍流方式高速流动。工作气体经由多个过渡道被引导到涡轮机段。数排静叶片组件和旋转动叶片组件位于涡轮机段内。旋转动叶片组件联接到涡轮机转子。当工作气体通过涡轮机段膨胀时，工作气体导致动叶片组件旋转并因此导致涡轮机转子旋转。涡轮机转子可链接到发电机，其中，涡轮机转子的旋转能够用于在发电机中发电。

过渡道定位成邻近于燃烧室，并通过与第一排叶片组件相关联的涡轮机入口结构将工作气体引导到涡轮机段中。由于过渡道和涡轮机入口结构由不同材料形成，所以其经历不同量的热生长。也就是说，过渡道和涡轮机入口结构两者可由于相应部件的热生长而相对于彼此径向地、周向地和/或轴向地运动。因此，通常在燃气涡轮发动机中在过渡道与涡轮机入口结构之间使用密封组件，以最小化在进入涡轮机段中的工作气体与冷却空气（即，冷的压缩机排气）之间的泄漏，所述冷却空气用于冷却燃气涡轮发动机内的结构。

发明内容

根据本发明的第一方面，一种密封组件被设置在过渡密封结构和叶片密封结构之间，所述过渡密封结构与过渡道的下游端部相关联，且所述叶片密封结构与燃气涡轮发动机的第一排叶片组件中的叶片结构的上游端部相关联。密封组件包括第一密封结构，所述第一密封结构包括内部密封构件和外部密封构件，每个密封构件均具有径向延伸的第一腿部和轴向延伸的第二腿部，所述第二腿部从与第一腿部的接合处横向地延伸以使每个密封构件均具有L或V形状。每个密封构件均包括多个周向间隔开的凹口，所述凹口从第一腿部和第二腿部中的至少一者的边缘朝向接合处延伸。内部密封构件和外部密封构件被布置成嵌套关系，使得密封构件中的一个定位在另一个密封构件的第一腿部与第二腿部之间，从而使得内部密封构件和外部密封构件的相应接合处彼此邻近。内部密封构件和外部密封构件两者的第一腿部和第二腿部中的至少一者被接收在至少部分地由过渡密封结构和叶片密封结构中的一者限定的对应槽中。内部密封构件和外部密封构件被布置成使得内部密封构件的凹口中的至少一些不与外部密封构件的凹口周向地对准。

槽可完全由过渡密封结构和叶片密封结构中的一者限定。

内部密封构件和外部密封构件两者的第一腿部和第二腿部可被接收在对应的第一槽和第二槽中，所述第一槽至少部分地由过渡密封结构限定，且所述第二槽至少部分地由叶片密封结构限定。

密封组件可进一步包括防转销，所述防转销从过渡密封结构和叶片密封结构中的至少一者延伸到形成于内部密封构件和外部密封构件中的对应防转槽中，所述防转销妨碍内部密封构件和外部密封构件相对于过渡密封结构和叶片密封结构中的至少一者的周向运动。

内部密封构件和外部密封构件可被布置成搭叠构型，使得内部密封构件的第一周向端部不与外部密封构件的第一周向端部周向地对准且内部密封构件的第二周向端部不与外部密封构件的第二周向端部周向地对准。