[发明专利]过渡件密封组件

说明书

技术领域

联邦研究声明

本发明是利用政府支持在由美国能源部(DOE)授予的合同号DE-FC26-05NT42643下做出的。政府享有本发明的一定权利。

本申请大体而言涉及燃气涡轮发动机，并且更特定而言涉及用于过渡件与一级涡轮喷嘴和类似元件之间的改进的密封组件，其用以防止通过其的高压空气泄漏。

背景技术

一般而言，燃气涡轮发动机可具有位于过渡件与一级喷嘴和类似物之间的密封组件。该密封组件应防止高压空气泄漏到热气流中。密封组件可具有外部密封件、内部密封件和一对侧密封件。内部密封件和外部密封件可在其上具有弹性元件或类似结构以确保与喷嘴充分接触。其它类型的密封组件构造也可为已知的。

密封组件可允许过渡件与一级喷嘴之间的相对移动(由于例如动态脉动等)。因此，过渡件与第一级喷嘴和/或喷嘴支撑元件可相对于彼此径向地、周向地和轴向地移动。此外，过渡件和第一级喷嘴可由不同材料形成并且在操作期间经受不同温度。因此，过渡件与一级喷嘴可经历不同程度的热增长。因此，过渡件与第一级喷嘴和/或喷嘴支撑元件的对接处的这种“失配”需要有效的密封组件以控制燃烧产物以及跨过对接处的压差。另外，密封组件还应防止压缩机排放空气绕开燃烧器。

但是，这些已知的密封组件可倾向于在上文所述的相对移动和热增长的情况下磨损和撕裂。这种磨损和撕裂能不可避免地导致随着时间具有降低的密封效果。另外，这里使用的弹性元件如果被过度压缩还可倾向于损失记忆或弹性。这种弹性损失又可导致整体性能和效率的损失。

因此需要一种用于过渡件与一级喷嘴和类似物的改进的密封组件。这种密封组件优选地可有效地密封过渡件与一级喷嘴之间的间隙，同时在很大程度地抵抗磨损和撕裂以便促进长期效力和提高构件寿命。此外，其中所使用的弹性元件优选地可随着时间保持足够的弹性。

发明内容

因此，本申请在此处提供了一种用于燃气涡轮发动机的过渡件与一级喷嘴的密封组件。该密封组件可包括位于过渡件与一级喷嘴之间的支撑部件，以及位于支撑部件上并与一级喷嘴处于接触的主弹性元件。该主弹性元件可在其中包括单个弯曲部。

本申请还提供了一种用于燃气涡轮发动机的过渡件与一级喷嘴的密封组件。该密封组件可包括：支撑部件，其位于过渡件与一级喷嘴之间；主弹性元件，其位于支撑部件上并与一级喷嘴处于接触；以及，第二弹性元件，其位于支撑部件附近。该主弹性元件可在其中包括单个弯曲部。

本申请还提供了一种用于燃气涡轮发动机的过渡件与一级喷嘴的密封组件。该密封组件可包括位于过渡件与一级喷嘴之间的多个支撑部件。其中每个支撑部件可包括横向垫片，该横向垫片朝向相邻的支撑部件延伸以填充其之间的间隙。弹性元件可位于其中每个支撑部件上并与一级喷嘴处于接触。

对于本领域普通技术人员而言，在结合若干附图和所附权利要求阅读下文的详细描述后，本发明的这些和其它特征与改进将变得显而易见。

附图说明

图1是一种已知的燃气涡轮发动机的示意图。

图2是一种已知的过渡件密封组件的截面图。

图3是可如本文所述的过渡件密封组件的侧截面图。

图4是用于图3的过渡件密封组件的主弹性元件的部段的平面图。

图5是用于图3的过渡件密封组件的第二弹性元件的部段的平面图。

图6是可如本文所述的过渡件密封组件的备选实施例的侧截面图。

图7是可如本文所述的过渡件密封组件的备选实施例的透视图。

具体实施方式

现在参看附图，其中，所有视图中相似的标号表示相似的元件，图1示出可如本文所述的燃气涡轮发动机10的示意图。燃气涡轮发动机10可包括压缩机15。压缩机15压缩进入的空气流20。压缩机15将压缩的空气流20传送至燃烧器25。燃烧器25使压缩的空气流20与压缩的燃料流30混合并点燃该混合物以形成燃烧气体流35。虽然仅示出单个燃烧器25，但是，燃气涡轮发动机10可包括任意数量的燃烧器25。燃烧气体流35又被传送至涡轮40。燃烧气体流35驱动涡轮40以产生机械功。涡轮40中产生的机械功驱动压缩机15和外部负载42(例如发电机等)。