CN102808660A - 扭转密封件 - Google Patents
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Abstract
提供一种扭转密封件(10),其包括:第一区段(20);第二区段(40);和扭转区段(60),其在其相对端部(61,62)处联接于第一区段和第二区段,并且具有在相对端部(61,62)之间延伸的中央部(70)以吸收第一区段(20)和第二区段(40)联接于其上的容器的不同热增长。
Description
相关申请的交叉引用
本申请与标题为“Formed Flexible Seal”的申请和标题为“Hinge Seal”的申请相关,这些申请由本申请的发明人在2011年6月3日同时提交并且全部并入本文中。
技术领域
本文中公开的主题涉及扭转密封件(torsion seal)。
背景技术
在燃气涡轮发动机中,燃料和压缩空气的燃烧在燃烧器中发生。由该燃烧产生的高温且高能的流体引导成从燃烧器流动到过渡件中并且朝向涡轮区段。过渡件和涡轮区段通常在过渡件的尾部框架和第1级喷嘴处彼此联接。该联接可以通过先进织物密封件(advanced cloth seal)实现。
特别是在涡轮运转和瞬态循环期间,过渡件和第1级喷嘴可经历不同的轴向和径向变形,其影响包括在过渡件和第1级喷嘴之间的密封件的若干构件。事实上,现场经验已经揭示:第1级喷嘴倾向于蠕变,并且由于喷嘴蠕变偏移,密封有效性降低。该降低的密封有效性反过来导致冷却空气泄漏到主要流动路径,从而引起性能损失。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供扭转密封件,其包括:第一区段;第二区段;和扭转区段,其在其相对端部处联接于第一区段和第二区段,并且具有在相对端部之间延伸的中央部以吸收第一区段和第二区段联接于其上的容器的不同热增长。
根据本发明的另一个方面,提供扭转密封件,其包括:第一区段,其联接于第一容器;第二区段,其联接于第二容器;和扭转区段,其在其相对端部处连接于第一区段和第二区段,并且具有在相对端部之间延伸的卷绕部以吸收第一容器和第二容器的径向、周向和轴向的不同热增长中的至少一个。
根据本发明的又一个方面,提供扭转密封件,其包括:第一区段,其联接于第一容器;第二区段,其联接于第二容器;和扭转区段,其在其相对端部处连接于第一区段和第二区段,并且具有在相对端部之间延伸的卷绕部,卷绕部构造成展开以响应地吸收根据第一容器和第二容器的不同热增长而通过第一容器和第二容器施加于第一区段和第二区段的力。
这些和其他的优点和特征从结合附图进行的下列描述中将变得更加显而易见。
附图说明
被认为是本发明的主题被特别地指出并且在说明书的结尾处的权利要求中清楚地主张权利。本发明的前述和其他的特征和优点从结合附图进行的下列详细描述中是显而易见的,其中:
图1是根据实施例的扭转密封件的侧视图;
图2是根据可选实施例的扭转密封件的侧视图;
图3是根据可选实施例的扭转密封件的侧视图;以及
图4是图1、图2和图3的扭转密封件的放大图。
详细的描述参照附图经由实例说明本发明的实施例以及优点和特征。
部件列表
扭转密封件 10
第一区段 20
端部 21
预载U形 210
第一容器 30
预载沟槽 31
肩部 310
板片(flap) 311
凸缘 32
焊接点 33
第二区段 40
端部 41
预载U形 410
第二容器 50
预载沟槽 51
肩部 510
板片 511
凸缘 52
焊接点 53
扭转区段 60
端部 61,62
中央卷绕部 70
向内螺旋部 71
向外螺旋部 72
发夹部 73 。
具体实施方式
根据方面,线圈或扭转密封件提供成本有效且坚固(rugged)的设计以改进至少在瞬态环境中的密封有效性。扭转密封件示出迅速热响应,并且由于温度变化,扭转密封件扭曲和解开以提供足够空间用于固定或大致固定的过渡件和第1级喷嘴端部限制件的变形。如将在下面讨论地,扭转密封件可利用螺钉/螺栓紧固件与过渡件和第1级喷嘴装配在一起,以确保金属对金属接触或其他的相似配置。
参照图1至3,提供扭转密封件10。密封件10包括第一区段20、第二区段40和扭转区段60,第一区段20联接于例如燃气涡轮发动机的第一容器30,第二区段40联接于示范燃气涡轮发动机的布置在第一容器30下游的第二容器50。根据实施例,第一容器30可包括示范燃气涡轮发动机的过渡件,并且第二容器50可包括第1级喷嘴,其中,第一区段20联接于过渡件的尾部框架,并且第二区段40联接于第1级喷嘴的侧壁。然而,应当理解,密封件10可应用于示范燃气涡轮发动机或另一种相似设备的任何构件。
扭转区段60具有相对端部61和62并且分别在相对端部61和62处连接到第一区段20和第二区段40。扭转区段60还包括在相对端部61和62之间延伸的中央卷绕部70。卷绕部70展开以响应地吸收根据第一容器30和第二容器50的径向、周向和轴向的不同热增长中的至少一个或多个而通过第一容器30和第二容器50施加于第一区段20和第二区段40的扭转力。
也就是,随着示范燃气涡轮发动机内的温度增大并且第一容器30和第二容器50经历例如热膨胀,第一容器30和第二容器50中的一个或二者可彼此相对移动。该相对移动使第一容器30和第二容器50中的一个或二者在第一区段20和第二区段40上拉动。该拉动被扭转区段60吸收,由此,卷绕部70展开并且变平。如此,密封件10的有效总长度增大,使得相对移动可被吸收。
如图1所示,第一区段20可通过其端部21联接于第一容器30,端部21弯曲成预载U形210并且插入到第一容器30的预载沟槽31内。该预载沟槽31可包括肩部310和板片311,板片311与肩部310径向地相对,并且可通过机加工或另一个相似工艺形成。以相似的方式,第二区段40可通过其端部41联接于第二容器50,端部41弯曲成预载U形410并且插入到第二容器50的预载沟槽51中。该预载沟槽51可包括肩部510和板片511,板片511与肩部510径向地相对,并且可通过机加工或另一个相似工艺形成。特别地,图1的构造可用于防止当过渡件尾部框架和第1级喷嘴的穿透(penetration)在瞬态循环期间发生时的密封件破碎。
如图2所示,第一区段20可通过被预载和与第一容器30的凸缘32周向地配合而联接于第一容器30。以相似的方式,第二区段40可通过被预载和与第二容器50的凸缘52周向地配合而联接于第二容器50。
如图3所示,第一区段20可在焊接点33或附接点处通过焊接和螺纹连接中的至少一种或另外地附接于第一容器30而联接于第一容器30。以相似的方式,第二区段40可在焊接点53或附接点处通过焊接和螺纹连接中的至少一种或另外地附接于第二容器50而联接于第二容器50。
参照图4,第一区段20和第二区段40具有大致相似的长度,并且至少在第一容器30和第二容器50的径向、轴向和周向的不同热增长中的任意至少一个之前的初始时刻,第一区段20和第二区段40定向成大致相互平行。在一些情况下,第一区段20和第二区段40可共面和/或同轴。与此相反,卷绕部70从第一区段20和第二区段40的相应平面径向向外突出。根据可选实施例,卷绕部70还可从第一区段20和第二区段40的相应平面径向向内突出。根据另外的可选实施例,卷绕部70还可从第一区段20和第二区段40的相应平面径向向内和径向向外突出。在任何情况下,卷绕部70具有从第一区段20和第二区段40的相应平面测量的高度,其显著地大于第一区段20、第二区段40或扭转区段60的厚度。
如图4所示,卷绕部70可包括向内螺旋部71和向外螺旋部72。向内螺旋部71和向外螺旋部72能够取决于观察视角而互换。向内螺旋部71和向外螺旋部72可沿着其相应长度或至少沿着其相应长度的部分大致平行,并且它们可合作地形成一个或多个圈。卷绕部70还包括发夹部73,向内螺旋部71和向外螺旋部72在发夹部73处相交。
虽然已经仅结合受限制数量的实施例详细地描述本发明,但是应当容易地理解,本发明不受限于这些公开的实施例。相反地,本发明可修改成并入迄今为止未描述但是与本发明的精神和范围相称的、任何数量的变化、改变、替换或等同配置。另外,虽然已经描述本发明的各种实施例,但是应当理解,本发明的方面可仅包括描述的实施例中的一些。因此,本发明不被视为由前述描述限制,而是仅由所附权利要求的范围限制。
Claims (10)
1. 一种扭转密封件(10),包括:
第一区段(20);
第二区段(40);和
扭转区段(60),其在其相对端部(61,62)处联接于所述第一区段(20)和所述第二区段(40),并且具有在所述相对端部(61,62)之间延伸的中央部(70)以吸收所述第一区段(20)和所述第二区段(40)联接于其上的容器的不同热增长。
2. 根据权利要求1所述的扭转密封件(10),其特征在于,所述容器各包括燃气涡轮发动机的构件。
3. 根据权利要求1所述的扭转密封件(10),其特征在于,所述中央部(70)包括卷绕部(70)。
4. 一种扭转密封件(10),包括:
第一区段(20),其联接于第一容器(30);
第二区段(40),其联接于第二容器(50);和
扭转区段(60),其在其相对端部(61,62)处连接于所述第一区段(20)和所述第二区段(40),并且具有在所述相对端部(61,62)之间延伸的卷绕部(70)以吸收所述第一容器(30)和所述第二容器(50)的径向、周向和轴向的不同热增长中的至少一个。
5. 根据权利要求4所述的扭转密封件(10),其特征在于,所述第一容器(30)和所述第二容器(50)各包括燃气涡轮发动机的构件。
6. 根据权利要求4所述的扭转密封件(10),其特征在于,所述第一区段(20)被预载并且联接于所述第一容器(30)的预载沟槽(31)。
7. 根据权利要求4所述的扭转密封件(10),其特征在于,所述第一区段(20)被预载并且联接于所述第一容器(30)的凸缘(32)。
8. 根据权利要求4所述的扭转密封件(10),其特征在于,所述第一区段(20)通过焊接、螺纹连接和附接中的至少一个或多个连接到所述第一容器(30)。
9. 根据权利要求4所述的扭转密封件(10),其特征在于,所述第二区段(40)被预载并且联接于所述第二容器(50)的预载沟槽(51)。
10. 根据权利要求4所述的扭转密封件(10),其特征在于,所述第二区段(40)被预载并且联接于所述第二容器(50)的凸缘(52)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121205 |