CN102418563A - 涡轮密封系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涡轮密封系统。根据一个实施例，一种系统包括多级涡轮，其包括第一涡轮级，该第一涡轮级包括具有围绕其沿周向间隔开的多个第一槽口的第一轮盘以及分别联接到多个第一槽口中的至少一个上的多个第一叶片节段。多级涡轮还包括第二涡轮级，该第二涡轮级包括具有围绕其沿周向间隔开的多个第二槽口的第二轮盘以及分别联接到多个第二槽口中的至少一个上的多个第二叶片节段。多级涡轮还包括在第一涡轮级与第二涡轮级之间沿轴向延伸的一件式级间密封件，其中，一件式级间密封件包括联接到第一轮盘上的第一径向支承件和联接到第二轮盘上的第二径向支承件，且一件式级间密封件沿周向延伸跨过多个第一槽口中的至少两个或多个第二槽口中的至少两个。

Description

涡轮密封系统

技术领域

本文所公开的主题涉及燃气轮机，并且更具体地涉及涡轮内的密封件。

背景技术

通常，燃气涡轮发动机燃烧压缩空气和燃料的混合物以产生热燃烧气体。燃烧气体可流经一个或多个涡轮级，以产生用于负载和/或压缩机的功率。在级间或会出现压降，这可容许诸如燃烧气体的流体经由非期望的通路流动。密封件可设置在各级之间，以减少各级之间的流体泄漏。令人遗憾的是，密封件或会受到诸如热应力的应力，该应力可沿轴向和/或径向方向偏压密封件，从而降低密封件的效果。例如，密封件偏转可增大静止构件与旋转构件之间磨损状况的可能性。

发明内容

在范围上与初始所主张发明相匹配的一些实施例在下文中进行了概述。这些实施例并非意图限制所主张发明的范围，而是这些实施例仅意图提供对本发明可能形式的简要概括。实际上，本发明可包含与下文阐述的实施例相似或不同的多种形式。

根据第一实施例，一种系统包括多级涡轮。该多级涡轮包括第一涡轮级，该第一涡轮级包括具有多个第一槽口的第一轮盘(wheel)，以及分别联接到至少一个第一槽口上的多个第一叶片节段，其中，该多个第一槽口围绕第一轮盘沿周向间隔开。该多级涡轮还包括第二涡轮级，该第二涡轮级包括具有多个第二槽口的第二轮盘，以及分别联接到至少一个第二槽口上的多个第二叶片节段，其中，该多个第二槽口围绕第二轮盘沿周向间隔开。该多级涡轮还包括在第一涡轮级与第二涡轮级之间沿轴向延伸的一件式级间密封件，其中，一件式级间密封件包括联接到第一轮盘上的第一径向支承件和联接到第二轮盘上的第二径向支承件，以及一件式级间密封件沿周向延伸跨过多个第一槽口中的至少两个或多个第二槽口中的至少两个。

根据第二实施例，一种系统包括构造成用以沿轴向安装在第一涡轮级与第二涡轮级之间的一件式级间涡轮密封件，其中，一件式级间涡轮密封件包括构造成用以与第一涡轮级的第一轮盘相联的第一径向支承件和构造成用以与第二涡轮级的第二轮盘相联的第二径向支承件，第一径向支承件包括沿周向彼此偏离的多个第一径向支承凸起，且各第一径向支承凸起均构造成用以与第一轮盘中的多个第一槽口中的一个相联，以阻止一件式级间涡轮密封件沿径向方向的运动。

在第三实施例中，一种系统包括多级涡轮。该多级涡轮包括第一涡轮级，该第一涡轮级包括具有多个第一槽口的第一轮盘，以及分别联接到多个第一槽口中的至少一个上的多个第一叶片节段，其中，该多个第一槽口围绕第一轮盘沿周向间隔开，以及该多个第一槽口包括第一下半径和第一上半径。该多级涡轮包括第二涡轮级，该第二涡轮级包括具有多个第二槽口的第二轮盘，以及分别联接到多个第二槽口中的至少一个上的多个第二叶片节段，其中，该多个第二槽口围绕第二轮盘沿周向间隔开，以及该多个第二槽口包括第二下半径和第二上半径。该多级涡轮还包括在第一涡轮级与第二涡轮级之间沿轴向延伸的级间密封件，其中，级间密封件包括联接到第一轮盘上的第一径向支承件、联接到第二轮盘上的第二径向支承件，以及在第一涡轮级与第二涡轮级之间延伸的壁，该壁具有大于或等于第一下半径和第二下半径两者的内径，且该内径大于或等于第一上半径或第二上半径中的至少一个。

附图说明

当参照附图来阅读如下详细描述时，本发明的这些及其它特征、方面和优点将变得更容易理解，所有附图中的相似标号表示相似的零件，在附图中：

图1为可使用涡轮密封件的燃气涡轮发动机的实施例的示意性流程图；

图2为沿纵轴线截取的图1中的燃气涡轮发动机的截面侧视图；

图3为图2中的燃气涡轮发动机的局部截面侧视图，示出了在涡轮级之间的密封结构的一个实施例；

图4为叶片已从相邻级移除的图2中的燃气涡轮发动机的局部截面侧视图；

图5为密封结构已从相邻级移除的图2中的燃气涡轮发动机的局部截面侧视图；

图6为沿图3中的线6-6截取的插入涡轮发动机轮盘的槽口中的径向支承凸起的实施例的局部截面视图；

图7为图2中的燃气涡轮发动机的一部分的截面侧视图，示出了在涡轮级之间的密封结构的另一实施例；

图8为插入轮盘的槽口中的密封结构的实施例的局部透视图；以及

图9为接合轮盘的轴向支承凸起的实施例的局部透视图。

零件清单

10 系统

12 燃气涡轮发动机

16 进气区段

18 压缩机

20 燃烧器区段

22 涡轮

24 排气区段

26 轴

28 燃烧器壳体

30 燃烧器

32 纵轴线

34 级

36 叶片

38 转子轮盘

48 方向

50 轮盘支柱部分

52 槽口

54 下节段

56 方向

58 方向

60 密封结构

62 径向支承件

64 级间容积

66 内径

68 上半径

70 上半径

72 下半径

74 下半径

76 流动通路

78 密封齿

80 外表面

82 径向支承凸起

84 轴向支承凸起

86 缘边

88 绳状密封凹槽

90 盖板部分

92 绳状密封凹槽相互作用部分

94 缘边相互作用部分

95 轴向凸起

96 通道

98 绳状密封件

99 绳状密封凹槽

108 轴向方向

110 轴向方向

118 凸起

120 突起部(tang)

122 突起部

124 方向

126 径向方向

128 方向

138 径向方向

140 轴向方向

142 轴向方向

144 方向

154 方向

156 间隙

168 下侧

具体实施方式

下文将描述本发明的一个或多个特定实施例。为了提供对这些实施例的简要描述，在说明书中可能未描述实际实施方式的所有特征。应当认识到，在任何此种实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中一样，必须作出许多特定实施方式的决定，以实现开发者的特定目标，如遵循有关系统和有关商业的约束，这可能从一种实施方式到另一种实施方式而有所变化。此外，应当认识到，此种开发工作可能很复杂和耗时，但对于拥有本公开内容的益处的普通技术人员来说，仍为设计、制作和生产的常规事项。

在介绍本发明各种实施例的元件时，用词″一个″、″一种″、″该″和″所述″意在表示存在一个或多个元件。用语″包括″、″包含″和″具有″旨在为包括性的，且意指可能存在除所列元件外的附加元件。

本公开内容针对包括级间密封件的燃气涡轮发动机，其中各级间密封件均包括用以沿密封件的轴向面向表面减小应力的特征，以便最大限度地减小密封件的径向偏转，以及使密封件热稳定。此外，这些特征增大了暴露于冷却空气的涡轮轮盘的表面面积，从而增大了轮盘的强度。例如，级间密封件可在操作期间由相邻的涡轮轮盘通过联接到轮盘上的密封件的径向支承件完全地支承。轮盘可包括用于密封件的径向支承件的槽口，以及用以阻止密封件沿径向方向和轴向方向运动的邻接件(abutment)。径向支承件可包括燕尾凸起或轴向支承凸起。另外，级间密封件可形成单件，其在涡轮轮盘的较高半径处沿周向延伸跨过该槽口。级间密封件的较高半径可增大用于冷却的级间容积，以及用于冷却的涡轮轮盘的表面面积。此外，级间密封件可移除以容许接近下方的构件。例如，级间密封件可沿轴向穿过一个或多个轮盘滑入和滑出安装位置。

图1为包括燃气涡轮发动机12的示例性系统10的框图，该燃气涡轮发动机12可在相邻轮盘处使用具有径向支承件的级间密封件。在一些实施例中，系统10可包括飞行器、船舶、机车、动力生成系统，或它们的组合。所示的燃气涡轮发动机12包括空气进气区段16、压缩机18、燃烧器区段20、涡轮22，以及排气区段24。涡轮22经由轴26联接到压缩机18上。

如箭头所示，空气可经由进气区段16进入燃气涡轮发动机12并流入压缩机18中，压缩机18在空气进入燃烧器区段20之前压缩空气。所示的燃烧器区段20包括同心地或环形地围绕轴26设置在压缩机18与涡轮22之间的燃烧器壳体28。来自压缩机18的压缩空气进入燃烧器30中，在此，压缩空气可在燃烧器30内与燃料相混合并燃烧，以便驱动涡轮22。

来自燃烧器区段20的热燃烧气体流经涡轮22，通过轴26而驱动压缩机18。例如，燃烧气体可将原动力施加到涡轮22内的涡轮转子叶片上，以便使轴26旋转。如下文所述，涡轮22可包括在相邻轮盘处的具有径向支承件的多个级间密封件。在流经涡轮22之后，热燃烧气体可经由排气区段24流出燃气涡轮发动机12。

图2为沿纵轴线32截取的图1中的燃气涡轮发动机12的实施例的截面侧视图。如图所示，燃气轮机22包括三个单独的级34。各级34均包括联接到转子轮盘38上的一组叶片36，而转子轮盘38可旋转地附接到轴26(图1)上。叶片36从转子轮盘38沿径向向外延伸，且部分地设置在热燃烧气体的通路内。密封件60在相邻转子轮盘38之间延伸，且由相邻转子轮盘38支承。如下文所述，密封件60包括与相邻轮盘38对接的径向支承件，以提供径向支承，同时还改善冷却和方便移除。尽管燃气轮机22示为三级涡轮，但本文所述的密封件60可用于具有任何数目的级和轴的任何适合类型的涡轮。例如，密封件60可包括在单级燃气轮机中、包括低压涡轮和高压涡轮的双涡轮系统中，或蒸汽轮机中。此外，本文所述的密封件60还可用于旋转式压缩机，如图1中所示的压缩机18。

如上文参照图1所述，空气经由空气进气区段16进入，且由压缩机18压缩。来自压缩机18的压缩空气然后引导到燃烧器区段20中，在该处，压缩空气与燃料混合。压缩空气和燃料的混合物通常在燃烧器区段20内燃烧以产生高温高压燃烧气体，该燃烧气体用于在涡轮22内产生转矩。具体而言，燃烧气体将原动力施加到叶片36上，以便使轮盘38转动。在一些实施例中，在涡轮的各级或会出现压降，这会容许空气经由非期望的通路流动。例如，热燃烧气体可流入涡轮轮盘38之间的级间容积中，这会在涡轮构件上施加热应力。在一些实施例中，级间容积可由从压缩机流出或由其它气源所提供的排出空气冷却。然而，热燃烧气体流入级间容积可降低冷却效果。因此，密封件可在高半径处设置在相邻轮盘38之间，以便密封和围住级间容积而免受热燃气气体。

图3为图2中所示的一对相邻转子级34的截面侧视图。出于示范的目的，仅示出了级34的一部分。然而，级34通常包括圆形轮盘38，该轮盘38具有从轮盘38的轮盘支柱部分50沿径向向外延伸(由箭头48所示的方向)的叶片36。轮盘支柱部分50沿轮盘38的周向设置，且包括用于保持叶片36下节段54的槽口52(例如，燕尾槽口)。在一些实施例中，大约50至150个叶片36可围绕(沿箭头56所示的方向)轮盘38和对应的旋转轴线(大致沿箭头58所示的方向延伸)沿周向安装并间隔开。

密封结构60在两个相邻轮盘38A和38B之间延伸，且由轮盘38机械地支承。密封结构60作为单件环形地(沿周向方向56)设置在轮盘38之间，且经由径向支承件62附接到轮盘38上。各轮盘38均形成为环形结构，其中密封结构60作为环形结构在轮盘38之间延伸。在操作期间，轮盘38和密封结构60围绕公共轴线旋转。在一些实施例中，密封结构60可在与保持叶片36的轮盘38内的沿周向间隔开的槽口52相同的径向位置(沿方向48延伸)处或附近与轮盘38对接。密封结构60可包括360度的圆形结构，其附接到相邻轮盘38上以形成壁，该壁热隔离形成空气冷却腔室的级间容积或轮盘空腔64。

级间容积64收容从压缩机18流出的排出空气，以冷却级间容积64和相邻涡轮构件，例如轮盘38。为了促进冷却，容积64设计为尽可能大，且因此，密封结构60在形成壁时附接到轮盘38的最外部或轮盘支柱部分50上。具体而言，用于附接密封结构60的区域设置在轮盘38的径向外部(方向48)区段上。朝向轮盘38径向外区段(方向48)或轮盘支柱部分50的密封结构60的位置增大或最大限度地增大级间容积64，以便于在容积64内冷却。更具体而言，由密封结构60形成的壁具有内径66。槽口52A和52B分别包括相应的上半径68和70，以及相应的下半径72和74。密封结构壁的内径66可大于或等于槽口52B的下半径74和上半径70两者。此外，壁内径66可大于或等于槽口52A的下半径72和上半径68中的至少一个。级间容积64增大的尺寸和对应的冷却能力由于密封结构60的较高内径66而可容许强度较低的材料用于轮盘38。冷却还可由于级间容积内没有径向分隔而得以促进。具体而言，在径向方向48内，容积64为连续的空间。此外，由于沿轮盘38的较大表面面积故冷却空气可提供较大对流冷却。

密封结构60可与静止定子导叶(未示出)对接以引导热流体例如热燃烧气体或蒸汽的流动，其中流动通路76(由箭头大致示出)设置在轮盘38上方，穿过叶片36。具体而言，定子导叶结构可包括与定位在密封结构60外表面80上的密封齿78对接的密封表面。在一些实施例中，迷宫式密封件可形成在密封表面材料与密封齿78之间。然而，在其它实施例中，可形成任何类型的密封件。密封齿78可从密封结构60沿径向向外(方向48)定位。朝轮盘38的径向外区段(方向48)或轮盘支柱部分50的密封结构60的位置可容许密封结构60具有较大的密封半径，且最大限度地减小定子导叶结构的径向高度。最大限度地减小的径向高度可减少定子导叶结构的轴向面向表面的面积，以及可引起定子导叶结构移动位置的轴向气体弯曲负载。

如上文所述，密封结构60包括用以将结构60附接到轮盘38上的径向支承件62。径向支承件62向密封结构60提供径向支承和轴向支承两者。第一径向支承件62B包括径向支承凸起82。在一些实施例中，密封结构60的第一径向支承件62B和第二径向支承件62A两者都包括径向支承凸起82(见图7)。第一径向支承件62B的径向支承凸起82设置在槽口52B中，以阻止径向支承凸起82在径向方向48上的运动，且因此阻止密封结构60在径向方向48上的运动。第一径向支承件62B的径向支承凸起82可包括燕尾凸起82。燕尾凸起82然后可设置在燕尾槽口52B中，以阻止燕尾凸起82沿径向方向48的运动。叶片36的下节段54也设置在槽口52B中，且因此阻止径向支承凸起82在轴向方向58上的运动。

第二径向支承件62A包括轴向支承凸起84。第二径向支承件62A的轴向支承凸起84可接触轮盘38A的径向邻接件，从而向密封结构60提供轴向和径向支承。径向邻接件可包括轮盘38A的缘边86、轮盘支柱部分50的具有绳状密封凹槽88的轴向凸起87，以及叶片36的轴向凸起95(见图4)。第二径向支承件62A的轴向支承凸起84可包括盖板部分90、绳状密封凹槽相互作用部分92，以及缘边相互作用部分94。盖板部分90与轮盘支柱部分50和叶片36的下节段54相互作用。绳状密封凹槽相互作用部分92可与轴向凸起87的绳状密封凹槽88对接，以便形成用于绳状密封件98的通道96。叶片36还可包括具有绳状密封凹槽99(见图4)的轴向凸起95。叶片36的绳状密封凹槽99和轮盘支柱部分50的绳状密封凹槽88可在方向56上围绕轮盘38A沿周向延伸360度，且与绳状密封件98一起最大限度地减小来自发动机静止构件的泄漏。在一些实施例中，叶片36和轮盘支柱部分50的轴向凸起87还可包括保持槽口。叶片36的保持槽口和轮盘支柱部分50的保持槽口可在方向56上围绕轮盘38A沿周向延伸360度，且与叶片保持缆线一起向叶片36提供轴向保持。缘边相互作用部分94可与轮盘38A的缘边86相互作用，从而阻止第二径向支承件62A的轴向支承凸起84在径向方向48上的运动。在一些实施例中，缘边相互作用部分94可与轮盘38A的缘边86形成榫接连接。

图4示出了涡轮级34之间的密封结构60的安装。图4为该对相邻涡轮级34的截面侧视图。在维护或其它拆卸过程期间，叶片36可沿轴向方向108从槽口52A移除，或沿轴向方向110从槽口52B移除。在安装期间，密封结构60可沿轴向在轮盘38B上滑动到轮盘38A和38B之间的位置，同时移除叶片36。密封结构60可沿轴向方向108在轮盘38B上滑动，同时第一径向支承件62B的径向支承凸起82沿相同的方向108滑动穿过槽口52B。在该运动期间，第一径向支承件62B和第二径向支承件62A的两个支承凸起82和84可分别与槽口52B对准且滑动穿过槽口52B。密封结构60沿轴向滑动，直到第二径向支承件62A的轴向支承凸起84如上文所述那样接触轮盘38A或轮盘支承支柱50的径向邻接件86和87，以形成级间密封件。径向邻接件86和87阻止密封结构60沿轴向方向108的进一步运动。叶片36可再插入槽口52A和52B中，在该处，插入槽口52B中的叶片36的下节段54阻止第一径向支承件62B的径向支承凸起82沿轴向方向110的运动。此外，当再插入叶片36时，第二径向支承件62A的轴向支承凸起84接触轮盘38A的径向邻接件95以形成级间密封件。

图5示出了将密封结构60从该对相邻涡轮级34的移除。在叶片36从槽口52A和52B移除的情况下，密封结构60可沿轴向方向110滑动，以从槽口52B移除第一径向支承件62B的径向支承凸起82。在这种移除期间，第一径向支承件62B和第二径向支承件62A的两个支承凸起82和84可分别与槽口52B对准且滑动穿过槽口52B。在第一径向支承件62B的径向支承凸起82位于密封结构60的一端上的实施例中，如图5中所示，仅槽口52B中的叶片36需要移除，以便沿轴向方向110移除密封结构60。对密封结构60的移除提供了在不拆卸涡轮22其它构件的情况下接近通常在密封结构60下方的构件。

图6为沿图3中的线6-6截取的在第一径向支承件62B的多个径向支承凸起82插入轮盘38B的槽口52B中的情况下的密封结构60实施例的局部截面视图。轮盘38B的轮盘支柱部分50包括从轮盘38B沿径向向外延伸的多个凸起118。凸起118围绕轮盘38B沿周向间隔开，以形成沿周向间隔开的槽口52B。槽口52B可为燕尾槽口52B。由间隔开的凸起118所形成的槽口52B可包括由多个峰和倾斜部(dip)所限定的波状、弯曲或大致非线性的表面119。例如，表面119可包括突出部或突起部120。密封结构60的第一径向支承件62B的径向支承凸起82沿周向彼此偏离，且插入槽口52B内。第一径向支承件62B的径向支承凸起82可为燕尾凸起82。类似于槽口52B，燕尾凸起82可包括由多个峰和倾斜部所限定的波状、弯曲或大致非线性的表面121。例如，燕尾凸起82可包括突起部122，其插在燕尾槽口52B的突起部120之间。第一径向支承件62B的凸起82可沿径向方向124完全地或仅部分地延伸到槽口52B中，在凸起82与轮盘38B之间留下间隙。该间隙容许轮盘38B和轮盘支柱50的进一步冷却。突起部120和122之间的相互作用可阻止第一径向支承件62B的径向支承凸起82沿径向方向126移位。换言之，突起部120和122不容许密封结构60在轮盘38B处的径向运动。此外，槽口52B阻止第一径向支承件62B的凸起82沿周向方向128的运动。如部分示出的那样，密封结构60形成环形的单件，其沿周向延伸跨过多个槽口52B，且可跨过所有槽口52B延伸360度。例如，密封结构60可延伸跨过2至50、2至25、2至10或2至5个槽口。

如上文所述，密封结构60的第一径向支承件62B和第二径向支承件62A两者分别包括多个径向支承凸起82。图7示出了具有密封结构60的实施例，该密封结构60包括分别设置在轮盘38B和38A的槽口52B和52A中的第一径向支承件62B的第一径向支承凸起82B和第二径向支承件62A的第二径向支承凸起82A。第一径向支承件62B的第一凸起82B和第二径向支承件62A的第二凸起82A分别插入槽口52B和52A中阻止了密封结构60沿由箭头138和144所示的径向方向的运动。叶片36的下节段54设置在槽口52A和52B中，以分别阻止径向支承凸起82A和82B沿轴向方向140和142的运动。如图6中所述，第二径向支承件62A的径向支承凸起82A和第一径向支承件62B的径向支承凸起82B可包括燕尾凸起82，以及槽口52A和52B可包括燕尾槽口52。燕尾凸起82A可沿方向138定向，该方向138与燕尾凸起82B的定向方向144相反。在径向支承凸起82A和82B二者都包括燕尾凸起82的实施例中，如图6中所示，密封结构60沿周向延伸跨过至少两个槽口52A和至少两个槽口52B，且密封结构60可沿周向延伸跨过所有槽口52A和52B，以便形成轮盘38A和38B之间的壁。

图8为插入轮盘38B的槽口52B中的密封结构60的实施例的局部透视图。图8中所示的一件式密封结构60包括密封齿78、具有径向支承凸起82的第一径向支承件62B，以及具有轴向支承凸起84的第二径向支承件62A。密封齿78可在方向154上沿周向延伸360度且与定子导叶结构相互作用，如上文所述。第二径向支承件62A的轴向支承凸起84包括盖板部分90和缘边相互作用部分94。盖板部分90可在方向154上连续地沿周向延伸360度，且与叶片36或轮盘支柱部分50的下节段54相互作用。缘边相互作用部分94可通过间隙156彼此偏离。这些间隙156与轮盘38B的凸起118对准，且为在第一径向支承件62B的径向支承凸起82之间的由凸起118所占据的空间。间隙156可定形为类似于凸起118的顶部部分158，以便于支承凸起82和84与槽口52B对准，且因此容许第二径向支承件62A的轴向支承凸起84的缘边相互作用部分94沿轴向滑动经过槽口52B。第一径向支承件62B的径向支承凸起82可包括如图6中所述的燕尾凸起82。凸起82可设置在槽口52B中，从而容许密封件沿周向延伸跨过至少两个槽口52B。槽口52B可包括燕尾槽口52B。

图9为邻接轮盘38A和轮盘支柱部分50的密封结构60的实施例的局部透视图。图9中所示的密封结构60包括密封齿78和具有轴向支承凸起84的第二径向支承件62A。第二径向支承件62A的轴向支承凸起84包括盖板部分90、绳状密封槽口相互作用部分92以及缘边相互作用部分94。盖板部分90和绳状密封相互作用部分92起到如上文所述的作用。缘边相互作用部分94与轮盘38A缘边86的下侧168对接。缘边相互作用部分94之间的间隙156提供通向来自级间容积64的冷却空气170。冷却空气170容许冷却轮盘38A的上部、轮盘支柱50，以及叶片36的下节段54。如上文所述，这种冷却容许强度较低的材料用于轮盘38。

上文实施例中所述的密封结构60的径向支承件62两者通过附接到轮盘38上而提供轴向支承和径向支承两者，从而容许使用较轻的结构60。另外，在轮盘38的较高半径处附接这些径向支承件62使得轮盘38的较大表面面积暴露于级间容积64的冷却空气，从而容许强度较低的材料用于轮盘38。密封结构60的这种较高径向位置还容许减小隔板(diaphragm)的尺寸。此外，径向支承件62的设计容许在不必解除层叠或拆卸转子的情况下经由用于叶片36的槽口52沿轴向移除密封结构60。

本书面说明使用了包括最佳模式的实例来公开本发明，且还使本领域的普通技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何所结合的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域的技术人员所构思出的其它实例。如果这些其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无实质差异的同等结构元件，则认为这些实例落在权利要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种系统(10)，包括：

多级涡轮(22)，其包括：

第一涡轮级(34)，其包括具有多个第一槽口(54)的第一轮盘(38)，以及分别联接到至少一个所述第一槽口(54)上的多个第一叶片节段，所述多个第一槽口(54)围绕所述第一轮盘(38)沿周向间隔开；

第二涡轮级(34)，其包括具有多个第二槽口(54)的第二轮盘(38)，以及分别联接到至少一个所述第二槽口(54)上的多个第二叶片节段，所述多个第二槽口(54)围绕所述第二轮盘(38)沿周向间隔开；

在所述第一涡轮级与所述第二涡轮级(54)之间沿轴向延伸的一件式级间密封件(60)，其中，所述一件式级间密封件(60)包括联接到所述第一轮盘(38)上的第一径向支承件(62)和联接到所述第二轮盘(38)上的第二径向支承件(62)，以及所述一件式级间密封件(60)沿周向延伸跨过所述多个第一槽口(54)中的至少两个或所述多个第二槽口(54)中的至少两个。

2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述一件式级间密封件(60)为沿周向延伸跨过所有所述多个第一槽口(54)和所有所述多个第二槽口(54)的一件式环形密封件(60)。

3.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述第一径向支承件(62)包括多个第一径向支承凸起(82)，以及各第一径向支承凸起(82)均设置在所述多个第一槽口(54)中的一个中，以便阻止所述一件式级间密封件(60)沿径向方向的运动。

4.根据权利要求3所述的系统(10)，其特征在于，各第一径向支承凸起(82)均包括第一燕尾凸起(82)，以及所述多个第一槽口(54)中的各个均包括燕尾槽口(54)。

5.根据权利要求3所述的系统(10)，其特征在于，各第一叶片节段均设置在所述多个第一槽口(54)中的一个中，以便阻止一个所述第一径向支承凸起(82)沿轴向方向的运动。

6.根据权利要求5所述的系统(10)，其特征在于，所述一件式级间密封件(60)构造成当从所述多个第一槽口(54)移除所述多个第一叶片节段时用以在所述第一轮盘(38)上沿所述轴向方向移动，以及各第一径向支承凸起(82)均构造成用以在所述一件式级间密封件(60)沿所述轴向方向运动的期间沿所述轴向方向移动经过所述多个第一槽口(54)中的一个。

7.根据权利要求3所述的系统(10)，其特征在于，所述第二径向支承件(62)包括多个第二径向支承凸起(82)，以及各第二径向支承凸起(82)均设置在所述多个第二槽口(54)中的一个中，以便阻止所述一件式级间密封件(60)沿所述径向方向的运动。

8.根据权利要求3所述的系统(10)，其特征在于，所述第二径向支承件(62)包括至少一个轴向支承凸起(84)，所述轴向支承凸起(84)构造成用以接触所述第二轮盘(38)的径向邻接件，以阻止所述一件式级间密封件(60)沿所述径向方向的运动。

9.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述多个第一槽口(54)包括第一下半径(72)和第一上半径(68)，所述多个第二槽口包括第二下半径(74)和第二上半径(70)，所述一件式级间密封件(60)包括在所述第一涡轮级与第二涡轮级(34)之间延伸的壁，所述壁具有大于或等于所述第一下半径(72)和所述第二下半径(74)两者的内径(64)，以及所述内径(64)大于或等于所述第一上半径(68)或所述第二上半径(70)中的至少一个。

10.根据权利要求9所述的系统(10)，其特征在于，所述壁限定所述第一轮盘与所述第二轮盘(38)之间的空气冷却腔室的外部径向边界。

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