CN102261478A - 迷宫式密封件 - Google Patents

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Abstract

一种迷宫式密封件，包括多个弓形迷宫式密封件节段(14)，其中相邻弓形迷宫式密封件节段(14)的相对端部具有平面表面(26)，该平面表面被径向地和轴向地定向，但是该平面表面以一倾斜角度从严格轴向方位(28)倾斜。多个弓形刷式密封件节段(16)可以被保持在多个弓形迷宫式密封件节段(14)中，由此形成了组合迷宫和刷式密封件。

Description

迷宫式密封件
技术领域
本发明涉及一种迷宫式密封件，尤其是在燃气轮机或蒸汽轮机中用于在静止部件和旋转部件之间进行密封的迷宫式密封件。还涉及组合的迷宫式和刷式密封件的实施例。
背景技术
迷宫式密封件通常用来提供在例如燃气轮机和蒸汽轮机的轴向流动涡轮机中的静止和旋转部分之间的密封件。典型地，迷宫式密封件由多个弓形迷宫式密封件节段形成。该弓形迷宫式密封件节段还可以承载多个弓形刷式密封件节段，从而形成组合迷宫和刷式密封件。
传统的迷宫式密封件有一些问题，这些问题包括由于相邻弓形迷宫式密封件节段的相对运动导致的在相邻弓形迷宫式密封件节段的相对端部处的泄漏和在密封件内的振动。
因此，有对改进的迷宫式密封件的需求。
发明内容
根据第一个方面，设置一种迷宫式密封件，包括多个弓形迷宫式密封件节段，其中相邻弓形迷宫式密封件节段的相对端部具有平面表面，该平面表面被径向地和轴向地定向，但是该平面表面以一倾斜角度从严格轴向方位倾斜。
通过将相邻弓形迷宫式密封件节段的相对端部的径向地和轴向地定向的平面表面从严格轴向方位倾斜，在相邻弓形迷宫式密封件节段之间产生了另外的摩擦力，由此抑止了相邻弓形迷宫式密封件节段之间的相对运动并且降低了迷宫式密封件内的振动。
该倾斜角度可以在大约一度到六度之间。
在优选实施例中，该倾斜角度在两度(加或减一度)到五度(加或减一度)之间。大约两度的最小倾斜角度可以是合适的，因为制造公差典型地为加或减一度并且因为小于一度的倾斜角度可以对降低振动几乎没有或没有作用。大约五度的最大倾斜角度可以是合适的，因为考虑到上述的制造公差，大于六度的倾斜角度可以在相邻弓形迷宫式密封件节段的相对端部之间产生不可接受的很大摩擦力，由此造成不可接受的刚硬的迷宫式密封件。
迷宫式密封件可以包括保持在多个弓形迷宫式密封件节段中的多个弓形刷式密封件节段，由此形成了组合迷宫式和刷式密封件。
每个弓形刷式密封件节段典型地包括弓形竖立部保持件和由弓形竖立部保持件保持的多个竖立部，并且该竖立部典型地从迷宫式密封件的径向方向倾斜。相邻弓形刷式密封件节段的弓形竖立部保持件的相对端部典型地以实质上与竖立部相同的倾斜角度从径向方向倾斜。这确保了在相邻弓形刷式密封件节段的相对端部处的竖立部之间没有三角形间隔。
相邻弓形刷式密封件节段的弓形竖立部保持件的相对端部优选地被轴向地定向，通常在严格轴向方位。
每个弓形刷式密封件节段典型地具有与保持其的弓形迷宫式密封件节段相同的角范围。每个弓形迷宫式密封件节段典型地包括多个轴向地间隔开的弓形鳍部，该弓形鳍部通常具有与弓形迷宫式密封件节段相同的角范围。迷宫式密封件通常形成燃气轮机或蒸汽轮机的静止结构的一部分并且与径向相邻的旋转表面配合。典型地，弓形刷式密封件节段和鳍部从每个弓形迷宫式密封件节段的内表面朝着径向相邻的旋转表面延伸。
附图说明
图1是处于分解状态的组合迷宫式和刷式密封件的实施例的一部分的示意性透视图，示出了相邻密封环节段的相对端部；
图2是在图1的弓形迷宫式密封件节段的径向外表面上径向向内观察的示意图；
图3和4是组装后图1中示出的密封件节段的径向向内观察的简化视图和轴向视图，示出了相邻的弓形密封件节段的相对端部之间的接触部位。
具体实施方式
参照附图，仅参照实例来描述本发明的具体实施例。
图1是迷宫式密封件的两个相邻密封环节段10、12的相对端部的透视图。为了形成完整的迷宫式密封件，应理解多个密封环节段10、12被端对端地布置以形成连续的密封环。迷宫式密封件形成燃气轮机或蒸汽轮机的静止结构的一部分并且与径向相邻的旋转表面配合，从而在静止部分和旋转部分之间形成密封件。
每个密封环节段10、12包括弓形迷宫式密封件节段14，该迷宫式密封件节段14具有从弓形迷宫式密封件节段14的径向内表面朝着径向相邻的旋转部分的内表面(未示出)延伸的鳍部。一般惯例是使用其密封构件仅包括鳍部15或类似物的迷宫式密封件，如上所述。然而，在本例中，组合的迷宫式和刷式密封件通过将弓形刷式密封件节段16保持在迷宫式密封件节段14中来形成。优选是，每个弓形刷式密封件节段16具有与对应的弓形迷宫式密封件节段14相同的角范围。弓形刷式密封件节段16减少了泄漏并且因此增加了迷宫式密封件的密封效果。
弓形刷式密封件节段16包括弓形竖立部保持件18，该保持件具有大致T形横截面，并且该弓形竖立部保持件18的头部20和横杆以及其大部分的茎部22都位于弓形迷宫式密封件节段14中的对应成形的槽23中。弓形竖立部保持件18的端部被轴向地定向(即，不倾斜于严格的轴向方向)，如图3中的虚线30最佳地示出。多个竖立部24由弓形竖立部保持件18保持并且竖立部24以例如45度的共同角度从迷宫式密封件的径向方向倾斜，从而如果理论上延伸超过它们的长度，竖立部24将比迷宫式密封件名义上相切于较小直径的圆。
为了避免在相邻弓形刷式密封件节段16的相对端部处的竖立部24中间的三角形间隔，这将使邻近于三角形间隔的竖立部24不受邻近竖立部24的支持并且因此易于被损坏，相邻弓形刷式密封件节段16的弓形竖立部保持件18的相对端部也以与竖立部24相同的角度从迷宫式密封件的径向方向偏斜。结果是，弓形刷式密封件节段16中的一个的端部从密封环节段10的端表面凸出，而相邻弓形刷式密封件节段16的相对端部从密封环节段12的端表面向内凹入。
每个弓形迷宫式密封件节段14的相对端部具有大致平面表面26，该大致平面表面26在迷宫式密封件的径向和轴向方向上定向。每个相邻弓形迷宫式密封件节段14的相对端部的大致平面表面26在严格径向方向上定向，最佳如图4示出，但是以倾斜角度x从严格轴向方向倾斜，在图2和3中由线28示出。如上所述，这增大了相邻弓形迷宫式密封件节段14的相对端部之间的摩擦力，由此抑止和降低了有害的振动，该振动否则会在燃气轮机或蒸汽轮机的操作期间在迷宫式密封件中产生。
在典型实施例中，倾斜角度x在大约2和5度之间，这些最小和最大的倾斜角度有典型的大约±1度的制造公差。如上所述，认为小于大约1度的倾斜角度x在降低振动上几乎没有或者没有作用，而认为大于大约六度的倾斜角度x由于不可接受的很大摩擦力而造成不可接受的刚硬。
尽管已经在前面段落中描述了不同实施例，应理解可以对这些实施例进行修改，而不脱离所附权利要求的范围。例如，弓形刷式密封件节段16(当有时)可以具有任何适当结构，可能具有不从径向方向倾斜的相对端部。

Claims (9)

1.一种迷宫式密封件，包括多个弓形迷宫式密封件节段，其中相邻弓形迷宫式密封件节段的相对端部具有平面表面，该平面表面被径向地和轴向地定向，但是该平面表面以一倾斜角度从严格轴向方位倾斜。
2.如权利要求1所述的迷宫式密封件，其中该倾斜角度在大约一度到六度之间。
3.如权利要求1所述的迷宫式密封件，其中该倾斜角度能加或减一度地在两度到五度之间。
4.如前述权利要求中任何一项所述的迷宫式密封件，还包括保持在该多个弓形迷宫式密封件节段中的多个弓形刷式密封件节段。
5.如权利要求4所述的迷宫式密封件，其中每个弓形刷式密封件节段包括弓形竖立部保持件和由该弓形竖立部保持件保持的多个竖立部。
6.如权利要求5所述的迷宫式密封件，其中该竖立部从该迷宫式密封件的径向方向倾斜，并且相邻弓形刷式密封件节段的弓形竖立部保持件的相对端部也以实质上与该竖立部相同的倾斜角度从该径向方向倾斜。
7.如权利要求5或6所述的迷宫式密封件，其中相邻弓形刷式密封件节段的弓形竖立部保持件的相对端部被轴向地定向。
8.如权利要求4至7中任何一项所述的迷宫式密封件，其中每个弓形刷式密封件节段具有与保持其的相应弓形迷宫式密封件节段相同的角范围。
9.一种实质上如前所述的和/或如附图中所示的迷宫式密封件。
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