[发明专利]用于减少燃气涡轮发动机内的流泄漏的密封件

说明书

一种用于燃气涡轮发动机的密封组件，燃气涡轮发动机限定沿着轴向方向延伸的中心轴线，并且包括至少部分地沿着轴向方向延伸的旋转轴。密封组件包括第一构件，第一构件联接到固定结构或传动地联接到旋转轴。密封组件进一步包括旋转构件，旋转构件传动地联接到燃气涡轮发动机的旋转轴。另外，第一构件和旋转构件在其间限定环形间隙。密封组件还包括从静止构件、旋转构件或两者延伸的一个或多个凸缘。(一个或多个)凸缘包括基部和从基部到末梢而延伸到环形间隙中的外表面。另外，(一个或多个)凸缘限定位于外表面上的入口端口，其流通地联接到位于末梢处的出口端口。因而，(一个或多个)凸缘在环形间隙内形成密封件。

政府资助的研究

本发明是利用波兰的Innolot Coopernik的政府支持来进行的。政府可对本发明享有某些权利。

技术领域

本主题大体上涉及用于燃气涡轮发动机的密封件，更具体地涉及用于减少在燃气涡轮发动机的旋转构件与静止构件之间的流泄漏的密封件。

背景技术

燃气涡轮发动机大体上包括布置成彼此处于流连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心大体上按串行流顺序包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段以及排气区段。在运行中，空气从风扇提供给压缩机区段的入口，在压缩机区段中，一个或多个轴向压缩机使该空气逐渐压缩，直到该空气到达燃烧区段为止。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合并且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被导引至涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，并且然后被导引通过排气区段，例如，被导引至大气。涡扇燃气涡轮发动机典型地包括风扇组件，风扇组件将空气引导至核心燃气涡轮发动机(诸如，压缩机区段的入口)并且引导至旁通导管。燃气涡轮发动机(诸如，涡扇发动机)大体上包括风扇壳，其包围包括风扇叶片的风扇组件。压缩机区段典型地包括具有对应的压缩机壳的一个或多个压缩机。另外，涡轮区段典型地包括具有对应的涡轮壳的一个或多个涡轮。

某些燃气涡轮发动机叶片可包括末梢围带和/或密封件，以满足结构要求和/或性能要求。例如，末梢围带和/或密封件可减少通过位于叶片与包围叶片和转子的静止结构构件(诸如，静态围带)之间的腔或通道的流泄漏。另外，密封件可存在于发动机的其它旋转部件(诸如，旋转传动轴)与支承结构之间。

间隙大体上保留在末梢围带和/或密封件的交接部处，因为，有必要在静止构件和旋转构件的接合部处存在一定空隙。然而，间隙仍然提供可允许在旋转部件与静止构件之间的流泄漏的路径。作为示例，通常，关键的是，使热气在转子叶片末梢与相邻的围带之间的泄漏减到最低限度。各种密封件通常用于实现该目的。实际上，燃气涡轮发动机通常必须包括大量的不同类型的密封件，其中的一些呈迷宫式密封件的形式。其它示例包括位于压缩机与涡轮区段之间的高压填料密封件、进口段(inducer)流密封件，级间涡轮间隔轮密封件以及轴泄漏密封件。然而，现有的末梢围带和密封件设计可能未充分地限制或减少在旋转部件和与这样的旋转部件相关联的静止结构构件之间的流泄漏，这可导致涡轮机效率的降低。

因而，需要用于减少在燃气涡轮发动机的旋转构件与静止构件之间的流泄漏的改进的密封组件。

发明内容

各方面和优点将在下文的描述中部分地阐明，或可从描述显而易见，或可通过实践本发明而得知。

在一个方面，本主题涉及一种用于燃气涡轮发动机的密封组件，燃气涡轮发动机限定沿着轴向方向延伸的中心轴线，并且包括至少部分地沿着轴向方向延伸的旋转轴。密封组件包括第一构件，第一构件联接到固定结构或传动地联接到燃气涡轮发动机的旋转轴。密封组件进一步包括旋转构件，旋转构件传动地联接到燃气涡轮发动机的旋转轴。另外，第一构件和旋转构件在其间限定环形间隙。密封组件还包括从静止构件、旋转构件或两者延伸的一个或多个凸缘。此外，(一个或多个)凸缘包括基部和从基部到末梢而延伸到环形间隙中的外表面。另外，(一个或多个)凸缘限定位于外表面上的入口端口，其流通地联接到位于末梢处的出口端口。因而，(一个或多个)凸缘在环形间隙内形成密封件。