CN105649684A - 涡轮轮盖板安装的燃气涡轮级间密封件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涡轮轮盖板安装的燃气涡轮级间密封件。具体而言，用于多级涡轮的密封系统包括多个第一级间密封子系统，该多个第一级间密封子系统围绕该多级涡轮的转子轮轴周向地配置，且在该多级涡轮的第一涡轮级与第二涡轮级之间轴向地延伸。第一级间密封子系统中的各个包括多个近流路密封节段。第一级间密封子系统还包括前盖板和后盖板，该前盖板轴向地配置在第一涡轮级的第一涡轮轮与近流路密封节段之间，该后盖板轴向地配置在该近流路密封节段与该第二涡轮级的第二涡轮轮之间。此外，前盖板和后盖板中的各个分别径向地延伸至第一级动叶和第二级动叶。

Description

涡轮轮盖板安装的燃气涡轮级间密封件

技术领域

本申请大体涉及燃气涡轮，且更具体而言涉及燃气涡轮内的级间密封件。

背景技术

一般而言，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。燃烧气体可流过一个或更多个涡轮级，以生成用于负载和/或压缩机的功率。压力下降可发生在级之间，这可允许流体(诸如燃烧气体)的通过非计划路径的泄漏流。期望将该燃烧气体限制在限定的环形流动路径之内，以防护某些转子部分，且以使功率提取最大化。此外，支撑动叶(轮叶)的涡轮转子轮在它们的工作寿命期间经历显著的热负载且因此需要冷却。因此，密封件(例如，机械密封件)可配置在级之间，以减少级之间的流体泄漏，且还阻止涡轮转子轮直接暴露于热气体。遗憾的是，该密封件是不可现场维护的，或可需要大量的工作以现场替换密封件。此外，密封件的形状可使得更为难以接近涡轮的内部构件。此外，该密封件可需要额外的构件，诸如在两个涡轮轮之间的间隔轮，以确保密封件的适当的轴向和径向对齐。还可使用静态密封件，该静态密封件需要来自两个涡轮轮的轴向延伸，该轴向延伸在中间会合以容纳该静态密封件。然而，这不会将涡轮轮缘与热气体路径隔离，从而使用于在热气体吸入的情况下耐受严苛温度的高成本的用于转子部分的更高性能的合金成为必要。此外，静态密封件不可适用于凸缘螺栓转子架构，其中在组装/拆卸期间需要接近轮凸缘螺栓。

因此期望用于燃气涡轮的改善的级间密封系统。此种密封组件应改善总体系统效率，同时组装、制作起来不昂贵，且提供相关部分的提高的寿命。

发明内容

根据本技术的示例，用于多级涡轮的密封系统包括多个第一级间密封子系统，该多个第一级间密封子系统围绕多级涡轮的转子轮轴周向地配置，且在该多级涡轮的第一涡轮级与第二涡轮级之间轴向地延伸。第一级间密封子系统中的各个包括多个近流路密封节段。第一级间密封子系统还包括前盖板和后盖板，该前盖板轴向地配置在第一涡轮级的第一涡轮轮与近流路密封节段之间，该后盖板轴向地配置在该近流路密封节段与第二涡轮轮之间。此外，前盖板和后盖板中的各个分别径向地延伸至第一级动叶和第二级动叶。

根据本技术的示例，公开了组装多级涡轮的密封系统的方法。多级涡轮包括分别配置在第一涡轮轮和第二涡轮轮上的多个第一级动叶和多个第二级动叶。该方法包括将多个第二级动叶中的各个装配到多个第二涡轮轮的多个燕尾槽道中的各个上。该方法还包括将后密封线配置在多个后盖板中的各个的密封线沟槽中。该方法还包括通过轴向地且然后径向朝外地移动该多个后盖板中的各个而将该多个后盖板中的各个的匹配部分安装在延伸的多个第二级动叶上，使得多个动叶固持钩与该后盖板的匹配部分完全地接合，其中，该匹配部分包括固持钩结构。此外，该方法包括在多个燕尾槽道上与后盖板一起滑动多个第二级动叶。该方法还包括将后轴向固持环配置在该第二涡轮轮的轮缘的内径上的多个接头突出与该后盖板之间，以用于将该后盖板与该第二涡轮轮锁紧在一起。该方法包括将该多个前盖板的内端处的多个缺口L形底座与该第一涡轮轮的轮缘的内径上的多个接头突出安装在一起，使得该多个缺口L形底座与该多个接头突出完全地接合。此外，该方法包括将前轴向固持环配置在第一涡轮轮的轮缘的内径上的多个接头突出与前盖板之间，以用于将该前盖板与该第一涡轮轮锁紧在一起。该方法包括将多个近流路密封节段中的各个的前端和后端安装在前盖板的钩部分和后盖板的接收结构上，且将多个第一级动叶中的各个装配到第一涡轮轮的多个燕尾槽道中的各个上。

根据本技术的另一示例，燃气涡轮系统包括附接至第一涡轮轮的多个第一级动叶和附接至第二涡轮轮的多个第二级动叶。燃气涡轮系统还包括多个第一级间密封子系统，该多个第一级间密封子系统围绕燃气涡轮的转子轮轴周向地配置，且在该燃气涡轮的第一涡轮级与第二涡轮级之间轴向地延伸。多个第一级间密封子系统中的各个包括多个近流路密封节段。第一级间密封子系统还包括前盖板和后盖板，该前盖板轴向地配置在第一涡轮级的第一涡轮轮与近流路密封节段之间，该后盖板轴向地配置在该近流路密封节段与该第二涡轮级的第二涡轮轮之间，其中，前盖板和后盖板中的各个分别径向地延伸至第一级动叶和第二级动叶。

技术方案1：一种用于多级涡轮的密封系统，所述密封系统包括：

多个第一级间密封子系统，其围绕所述多级涡轮的转子轮轴周向地配置且在所述多级涡轮的第一涡轮级与第二涡轮级之间轴向地延伸，其中，所述多个第一级间密封子系统中的各个包括：

多个近流路密封节段；

前盖板，其轴向地配置在所述第一涡轮级的第一涡轮轮与所述近流路密封节段之间；和

后盖板，其轴向地配置在所述近流路密封节段与所述第二涡轮级的第二涡轮轮之间，其中，所述前盖板和所述后盖板中的各个分别径向地延伸至第一级动叶和第二级动叶。

技术方案2：根据技术方案1所述的密封系统，其中，所述第一涡轮轮和所述第二涡轮轮中的各个包括多个燕尾槽道，所述多个燕尾槽道构造成用于安装多个动叶或轮叶。

技术方案3：根据技术方案2所述的密封系统，其中，所述第一涡轮轮的面对所述前盖板的侧面包括轮缘，所述轮缘具有沿径向朝内方向在所述轮缘的内径上的多个接头突出。

技术方案4：根据技术方案3所述的密封系统，其中，所述前盖板包括内端处的多个缺口L形底座，以用于当安装在所述第一涡轮轮的具有所述轮缘的内径上的所述多个接头突出的侧面上时能够进行径向和周向的固持。

技术方案5：根据技术方案3所述的密封系统，还包括第一密封线，所述第一密封线配置在所述前盖板的密封线沟槽中且轴向地位于所述前盖板与所述第一级动叶之间，以用于将所述第一涡轮轮的轮缘与热气体路径的流隔离。

技术方案6：根据技术方案3所述的密封系统，还包括前轴向固持环，所述前轴向固持环配置在所述第一涡轮轮的轮缘的内径上的所述多个接头突出与所述前盖板之间，以用于将所述前盖板与所述第一涡轮轮锁紧在一起。

技术方案7：根据技术方案1所述的密封系统，其中，所述第二涡轮轮的面对所述后盖板的侧面包括轮缘，所述轮缘具有沿径向朝内方向在所述轮缘的内径上的多个接头突出。

技术方案8：根据技术方案7所述的密封系统，其中，所述后盖板包括内端处的多个缺口L形底座，以用于当安装在所述第二涡轮轮的具有所述轮缘的内径上的所述多个接头突出的侧面上时，能够进行径向和周向的固持。

技术方案9：根据技术方案8所述的密封系统，还包括第二密封线，所述第二密封线配置在所述后盖板的密封线沟槽中，且轴向地位于所述后盖板与所述第二级动叶之间，以用于将所述第二涡轮轮的轮缘与热气体路径的流隔离。

技术方案10：根据技术方案8所述的密封系统，还包括后轴向固持环，所述后轴向固持环配置在所述第二涡轮轮的轮缘的内径上的所述多个接头突出与所述后盖板之间，以用于将所述后盖板与所述第二涡轮轮锁紧在一起。

技术方案11：根据技术方案1所述的密封系统，其中，所述后盖板包括在所述后盖板的朝外端处的天使翼结构。

技术方案12：根据技术方案1所述的密封系统，其中，所述后盖板包括固持钩部分，所述固持钩部分位于面对所述第二涡轮轮的侧面上，以用于与所述第二级动叶的动叶固持钩中的各个轴向地固持在一起。

技术方案13：根据技术方案1所述的密封系统，其中，所述近流路密封节段包括在朝外端处朝向所述近流路密封节段的前侧的天使翼结构。

技术方案14：根据技术方案1所述的密封系统，其中，所述前盖板的安装在所述第一涡轮轮上的部分沿所述第一级动叶的动叶柄延伸部分路程，形成钩，且其中，所述近流路密封节段安装在朝向前侧的所述前盖板的钩上。

技术方案15：根据技术方案1所述的密封系统，其中，后盖板包括在多个天使翼平台之间的接收结构，以用于在所述后侧处约束所述近流路密封节段。

技术方案16：根据技术方案15所述的密封系统，其中，所述接收结构包括多个凹入圆切口，其允许在所述后侧处与位于所述近流路密封节段的下侧的多个突出接头锁紧在一起，以用于周向地约束所述近流路密封节段。

技术方案17：根据技术方案1所述的密封系统，还包括多个节段间齿条密封件，所述节段间齿条密封件位于所述多个近流路密封节段中的各个的两侧处，以用于阻止节段间间隙泄漏。

技术方案18：根据技术方案1所述的密封系统，其中，所述后盖板延伸至配置在多个动叶上的多个凸缘螺栓，以用于允许动叶冷却流供应管道。

技术方案19：一种组装多级涡轮的密封系统的方法，所述多级涡轮具有分别在第一涡轮轮和第二涡轮轮上的多个第一级动叶和多个第二级动叶，所述方法包括：

将所述多个第二级动叶中的各个装配到所述第二涡轮轮的多个燕尾槽道中的各个上；

将后密封线配置在所述多个后盖板中的各个的密封线沟槽中；

通过轴向地且然后径向朝外地移动所述多个后盖板中的各个而将所述多个后盖板中的各个的匹配部分安装在延伸的多个第二级动叶上，使得多个动叶固持钩与所述后盖板的匹配部分完全地接合，其中，所述匹配部分包括固持钩结构；

在所述多个燕尾槽道上与所述后盖板一起滑动所述多个第二级动叶；

将后轴向固持环配置在所述第二涡轮轮的轮缘的内径上的多个接头突出与所述后盖板之间，以用于将所述后盖板与所述第二涡轮轮锁紧在一起；

将所述多个前盖板中的各个的内端处的多个缺口L形底座与所述第一涡轮轮的轮缘的内径上的多个接头突出安装在一起，使得所述多个缺口L形底座与所述多个接头突出完全地接合；

将前轴向固持环配置在所述第一涡轮轮的轮缘的内径上的多个接头突出与所述前盖板之间，以用于将所述前盖板与所述第一涡轮轮锁紧在一起；

将多个近流路密封节段中的各个的前端和后端安装在所述前盖板的钩部分和所述后盖板的接收结构上；和

将所述多个第一级动叶中的各个装配到所述第一涡轮轮的多个燕尾槽道中的各个上。

技术方案20：一种燃气涡轮系统，其包括：

多个第一级动叶，其附接至第一涡轮轮；

多个第二级动叶，其附接至第二涡轮轮；

多个第一级间密封子系统，其围绕所述燃气涡轮的转子轮轴周向地配置，且在所述燃气涡轮的第一涡轮级与第二涡轮级之间轴向地延伸，其中，所述多个第一级间密封子系统中的各个包括：

多个近流路密封节段，

前盖板，其轴向地配置在所述第一涡轮级的第一涡轮轮与所述近流路密封节段之间；和

后盖板，其轴向地配置在所述近流路密封节段与所述第二涡轮级的第二涡轮轮之间，其中，所述前盖板和所述后盖板中的各个分别径向地延伸至第一级动叶和第二级动叶。

附图说明

当参照附图阅读下列详细描述时，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中，贯穿附图，类似的标号代表类似的部分，其中：

图1是燃气涡轮发动机的示意流程图，该燃气涡轮发动机可使用根据本技术的示例的涡轮密封件；

图2是根据本技术的示例的沿纵向轴线截取的燃气涡轮发动机的截面图；

图3是根据本技术的示例的燃气涡轮的级间密封子系统的局部立体图；

图4是根据本技术的示例的燃气涡轮的第一涡轮轮的立体图；

图5是根据本技术的示例的级间密封子系统的前盖板的立体图；

图6是根据本技术的示例的燃气涡轮的第二涡轮轮的立体图；

图7是根据本技术的示例的级间密封子系统42的后盖板的立体图；

图8是具有根据本技术的示例的级间密封子系统的密封系统的立体图；

图9A是例示在组装根据本技术的实施例的多级涡轮的密封系统的方法中涉及的步骤的流程图；且

图9B是例示在组装根据图9A的实施例的多级涡轮的密封系统的方法中涉及的步骤的流程图。

具体实施方式

当介绍本发明的各种实施例的元件时，不定冠词“一”、“一个”、和“所述”指存在一个或更多个元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括的，且指可存在除所列出元件之外的附加元件。操作参数的任何示例不排除所公开实施例的其他参数。

图1是包括燃气涡轮发动机12的示范系统10的框图，该燃气涡轮发动机12可使用如在下面详细描述的级间密封件。在某些实施例中，系统10可包括飞行器、船只、机车、功率生成系统或它们的组合。例示的燃气涡轮发动机12包括空气进口区段16、压缩机18、燃烧器区段20、涡轮22和排气区段24。涡轮22经由轴26联接至压缩机18。

如箭头所指示的，空气可通过进口区段16进入燃气涡轮发动机12且流到压缩机18中，压缩机18在空气进入燃烧器区段20中之前压缩该空气。例示的燃烧器区段20包括燃烧器壳体28，该燃烧器壳体28在压缩机18与涡轮22之间围绕轴26同心地或环状地配置。来自压缩机18的压缩空气进入燃烧器30，在此，压缩空气可与燃烧器30内的燃料混合且燃烧，以驱动涡轮22。从燃烧器区段20开始，热燃烧气体流过涡轮22，从而经由轴26驱动压缩机18。例如，燃烧气体可将原动力施加至涡轮22内的涡轮转子轮叶，以使轴26旋转。在流过涡轮22之后，热燃烧气体可通过排气区段24离开燃气涡轮发动机12。如下所述，涡轮22可包括多个级间密封子系统，其可减少热燃烧气体在涡轮22的级之间的泄漏，且减小涡轮22的旋转构件(诸如转子轮)之间的间隔。贯穿在本文中提出的论述，将提及一组轴线。这些轴线基于圆柱坐标系统且沿轴向方向11(例如，纵向的)、径向方向13和周向方向15指向。此外，用语“第一”和“第二”可应用至系统10的元件，以在元件的重复实例之间进行区别。这些用语不意图对对应元件强加连续或暂时的限制。

图2是沿纵向轴线32截取的图1的燃气涡轮发动机12的实施例的截面侧视图。如所描述的，燃气涡轮22包括三个分开的级34；然而，燃气涡轮22可包括任何数量的级34。各级34包括联接至转子轮38的一组轮叶36，转子轮38可旋转地附接至轴26(图1)。轮叶36从转子轮38径向朝外延伸且部分地配置在热燃烧气体通过涡轮22的的路径内。如在下面更详细描述的，级间密封子系统42在级34之间延伸且由邻近的转子轮38支撑。级间密封子系统42可包括靠着彼此楔入的多个轴向构件。因此，级间密封子系统42可设计为可现场维护和可现场替换的。此外，级间密封子系统42可提供级34的改善的冷却。尽管燃气涡轮22在图2中例示为三级涡轮，但本文所描述的级间密封子系统42可用在具有任何数量的级和轴的任何合适类型的涡轮中。例如，级间密封子系统42可包括在单涡轮系统、双涡轮系统(包括低压涡轮和高压涡轮)或蒸汽涡轮中。此外，本文所描述的级间密封子系统42还可用在旋转压缩机(诸如图1例示的压缩机18)中。级间密封子系统42可由各种高温合金制造，诸如但不限于镍基合金。级间密封子系统42可跨过一个至多个轮叶。

在某些实施例中，可通过排出从压缩机18放出或通过另一源提供的空气来冷却级间体积。然而，到级间体积中的热燃烧气体流可减轻冷却效果。因此，级间密封子系统42可配置在邻近的转子轮38之间，以相对于热燃烧气体密封和封闭级间体积。此外，级间密封子系统42可构造成将冷却流体引导至级间体积或将冷却流体从级间体积朝轮叶36引导。

图3是根据本技术的示例的燃气涡轮12(图1示出)的第一级间密封子系统42的局部立体图。要注意的是，多个此种第一级间密封子系统42可围绕多级燃气涡轮(如图1示出的12)的转子轮轴(如图1示出的轴26)周向地配置，且在多级燃气涡轮12(如图1所示)的第一涡轮级44与第二涡轮级46之间轴向地延伸。第一级间密封子系统42中的各个包括多个近流路密封节段48。如图所示，该近流路密封节段48的最佳几何形状包括弯曲的底端部分50和水平地直的顶端部分52。在其他实施例中，该最佳几何图形可取决于应用而改变。第一级间密封子系统42还包括前盖板54，该前盖板54轴向地配置在第一涡轮级44的第一涡轮轮56与近流路密封节段48之间。第一级间密封子系统42还包括后盖板58，该后盖板58轴向地配置在近流路密封节段48与第二涡轮级46的第二涡轮轮60之间。此外，前盖板54和后盖板58中的各个分别径向地延伸至第一级动叶62和第二级动叶64。

如图3所示，第一级间密封子系统42包括第一密封线66，该第一密封线66配置在前盖板54的密封线沟槽68中且轴向地位于前盖板54与第一级动叶62之间，以用于将第一涡轮轮56的轮缘与热气体路径69的流隔离。第一级间密封子系统42还包括第二密封线70，该第二密封线70配置在后盖板58的密封线沟槽72中且轴向地位于后盖板58与第二级动叶64之间，以用于将第二涡轮轮60的轮缘与热气体路径69的流隔离。此外，第一级间密封子系统42包括前轴向固持环74，该前轴向固持环74配置在第一涡轮轮56的轮缘的内径上的多个接头突出76与前盖板54之间以用于将前盖板54与第一涡轮轮56锁紧在一起。类似地，第一级间密封子系统42包括后轴向固持环78，该后轴向固持环78配置在第二涡轮轮60的轮缘的内径上的多个接头突出80与后盖板58之间以用于将后盖板58与第二涡轮轮60锁紧在一起。前轴向固持环74和后轴向固持环78中的各个包括具有单个切口的360度环。在某些其他实施例中，固持环74、78还可由通过机械紧固件(诸如螺栓)而连结的多个节段组成。

如图3所示，安装在第一涡轮轮56上的前盖板54的部分沿第一级动叶62的动叶柄82延伸部分路程，从而形成钩84，近流路密封节段48朝前侧86安装到该钩84上。此外，近流路密封节段48包括在朝外端处朝向前侧86的天使翼结构88，而后盖板58包括在后侧92处的朝外端处的另一天使翼结构90。此外，后盖板58包括固持钩部分94，该固持钩部分94位于面对第二涡轮轮60的侧面上，以用于与第二级动叶64的动叶固持钩96中的各个轴向地固持在一起。如图3所示，后盖板58包括在天使翼平台之间的接收结构98，其用于在后侧92处约束近流路密封节段。当安装时，近流路密封节段48的两端在前侧86处的前盖板54的钩84内与第一支撑平台100紧密接触，且在后侧92处的后盖板58的接收结构98内与第二支撑平台102紧密接触。第一级间密封子系统42还包括节段间齿条密封件99，该节段间齿条密封件99位于近流路密封节段的两侧处以用于阻止节段间间隙泄漏。

图4是根据本技术的示例的燃气涡轮的第一涡轮轮56的立体图。如图所示，第一涡轮轮56包括多个燕尾槽道104，该燕尾槽道104构造为用于安装多个动叶或轮叶(未示出)。第一涡轮轮56还例示沿径向朝内方向的在轮缘106的内径上的多个接头突出76。如图所示，多个接头突出76中的各个周向地跨过至一个燕尾槽道宽度且间隔开一个燕尾槽道宽度。在其他实施例中，该跨度可为一个燕尾件宽度的一小部分或多个燕尾件宽度。

图5是根据本技术的示例的级间密封子系统42的前盖板54的立体图。如图所示，前盖板54包括内端处的多个缺口L形底座108，以用于当安装在第一涡轮轮56的在轮缘(如图4所示)内径上具有多个接头突出76的侧面上时，能够进行径向和周向的固持。多个缺口L形底座108中的各个包括着落面110，当安装时，着落面110与第一涡轮轮56完全地接合。前盖板54还包括多个径向固持特征112，其也能够进行前盖板54的径向和周向固持。前盖板54还示出密封线沟槽68和第一支撑平台结构100，该第一支撑平台结构100用于当安装时支撑近流路密封节段48。

图6是根据本技术的示例的燃气涡轮的第二涡轮轮60的立体图。如图所示，第二涡轮轮60包括多个燕尾槽道120，该燕尾槽道120构造成用于安装多个动叶或轮叶(未示出)。第二涡轮轮60还例示沿径向朝内方向的在轮缘124的内径上的多个接头突出122。如图所示，多个接头突出122中的各个周向地跨过至一个燕尾槽道宽度，且间隔开一个燕尾槽道宽度。要注意的是，轮缘126的外径不包括任何钩。

图7是根据本技术的示例的级间密封子系统42的后盖板58的立体图。如图所示，后盖板58包括内端处的多个缺口L形底座130，以用于当安装在第二涡轮轮60的在轮缘(如图6所示)内径上具有多个接头突出122的侧面上时能够进行径向和周向的固持。多个缺口L形底座130中的各个包括着落面132，当安装时，着落面132与第二涡轮轮60完全地接合。后盖板58还包括多个径向固持特征134，径向固持特征134还能够进行前盖板54的径向和周向固持。如图所示的是区域136，其提供用于后轴向固持环78的空间。后盖板58还示出密封线沟槽72和第二支撑平台结构102，该第二支撑平台结构100用于当安装时支撑近流路密封节段48。后盖板58还示出位于面对第二涡轮轮60的侧面上的固持钩部分94，以用于与第二级动叶64(图3示出)的动叶固持钩96(图3示出)中的各个轴向地固持在一起。此外，后盖板58还示出在径向朝外端处的天使翼结构90。

图8是具有根据本技术的示例的级间密封子系统42的密封系统200的立体图。如在展开的视图中所例示的，在后端92处，接收结构98处于与近流路密封节段48的后端的锁紧位置。接收结构98包括多个凹入圆切口202，其允许与位于近流路密封节段48下侧的多个突出接头204锁紧，该多个突出接头204在后侧92处用于周向地约束近流路密封节段48。要注意的是，配置在级间密封子系统42上的多个近流路密封节段48与配置在多级涡轮的第一级或第二级上的动叶相比可在数量上更少。在一个实施例中，密封系统200包括耐磨损涂层，例如，在前盖板54、后盖板58和近流路密封节段48之间的所有接触表面上的硬涂层，以用于减轻磨损。在另一实施例中，后盖板58延伸至配置在多个动叶206上的多个凸缘螺栓(未示出)，以用于允许动叶冷却流动供应管道。系统200还可包括多个第二级间密封子系统(未示出)和多个第三级间密封子系统(未示出)，它们分别在多级涡轮的第二涡轮级和第三涡轮级(未示出)之间和在第三涡轮级和第四涡轮级之间轴向地延伸。

图9A是例示在组装根据本技术的实施例的多级涡轮的密封系统的方法中涉及的步骤的流程图300。在步骤302处，该方法包括将多个第二级动叶中的各个装配到第二涡轮轮的多个燕尾槽道中的各个上。在一个实施例中，多个第二级动叶中的各个的燕尾件轴向宽度的大约五分之一朝前侧轴向地延伸。在其他实施例中，朝前侧轴向地延伸的多个第二级动叶中的各个的燕尾件轴向宽度的跨度可变化。在步骤304处，该方法包括将后密封线配置在多个后盖板中的各个的密封线沟槽中。在步骤306处，该方法包括通过轴向地且然后径向朝外地移动多个后盖板中的各个而将多个后盖板中的各个的匹配部分安装在延伸的多个第二级动叶上，使得多个动叶固持钩与后盖板的匹配部分完全地接合，其中，该匹配部分包括固持钩结构。在将多个后盖板安装在延伸的多个第二级动叶上之前，该方法包括使延伸的多个第二级动叶的多个动叶固持钩与多个后盖板中的各个的匹配部分对齐。

此外，在步骤308处，该方法包括在多个燕尾槽道上与后盖板一起滑动多个第二级动叶。此外，在步骤310处，该方法包括将后轴向固持环配置在第二涡轮轮的轮缘的内径上的多个接头突出与后盖板之间，以用于将该后盖板与该第二涡轮轮锁紧在一起。在步骤312处，该方法包括将多个前盖板中的各个的内端处的多个缺口L形底座与第一涡轮轮的轮缘的内径上的多个接头突出安装在一起，使得该多个缺口L形底座与该多个接头突出完全地接合。该方法还包括在将多个前盖板安装在第一涡轮轮之前将前密封线配置在多个前盖板中的各个的密封线沟槽中。

图9B是例示在组装根据图9A的实施例的多级涡轮的密封系统的方法中涉及的步骤的流程图。此外，在步骤314处，该方法包括将前轴向固持环配置在第一涡轮轮的轮缘的内径上的多个接头突出与前盖板之间，以用于将该前盖板与该第一涡轮轮锁紧在一起。在步骤316处，该方法包括将多个近流路密封节段的前端和后端安装在前盖板的钩部分和后盖板的接收结构上，且最后在步骤318处将多个第一级动叶中的各个装配到第一涡轮轮的多个燕尾槽道中的各个上。此外，该方法还可包括将节段间齿条密封件配置在邻近的近流路密封节段之间。

有利地，本密封系统是可靠、稳健的密封件，其用于燃气涡轮中的具有高压力下降和大瞬变现象的若干场所。密封组件还是制作起来经济的，且导致源自间隔轮材料节省的显著成本降低。因此，本密封系统还增强功率密度且减少副流。本密封系统还允许凸缘螺栓转子架构、仅移除动叶级的现场替换，和流路可变性。本密封系统提供径向地放置螺栓凸缘的灵活性且不需要拆卸轮叶排。本密封系统还可使用减少数量的近流路密封节段，从而导致更少的节段间间隙且因此导致更少的泄漏。本密封系统还允许盖板延伸至配置在多个动叶上的多个凸缘螺栓以用于允许动叶冷却流供应管道。密封系统还确保从近流路密封节段至动叶或动叶燕尾件的负载转移方向改变，以便该负载是确定的。此外，本密封系统不必须需要使用动叶燕尾件密封件和动叶柄密封件。

此外，技术人员将认识到来自不同实施例的各种特征的可交换性。类似地，可由本领域技术人员来混合和匹配所描述的各种方法步骤和特征、以及用于各此种方法和特征的其他已知的等同物，以构造与本公开的原则一致的额外的系统和技术。当然，要理解的是，不一定上述所有此种目的和优势可根据任何具体实施例来实现。因此，例如，本领域技术人员将认识到，在本文中描述的系统和技术可以以如下方式具体化或实施：获得或优化在本文中教导的一个优点或一组优点，而不一定实现可在本文中教导或暗示的其他目的或优点。

尽管在本文中已例示和描述了本发明的仅某些特征，但本领域技术人员将想到许多修改和变化。因此，应理解的是，所附权利要求意图覆盖落入本发明的真正精神内的所有此种修改和变化。

Claims (10)

1.一种用于多级涡轮的密封系统，所述密封系统包括：

多个第一级间密封子系统，其围绕所述多级涡轮的转子轮轴周向地配置且在所述多级涡轮的第一涡轮级与第二涡轮级之间轴向地延伸，其中，所述多个第一级间密封子系统中的各个包括：

多个近流路密封节段；

前盖板，其轴向地配置在所述第一涡轮级的第一涡轮轮与所述近流路密封节段之间；和

后盖板，其轴向地配置在所述近流路密封节段与所述第二涡轮级的第二涡轮轮之间，其中，所述前盖板和所述后盖板中的各个分别径向地延伸至第一级动叶和第二级动叶。

2.根据权利要求1所述的密封系统，其中，所述第一涡轮轮和所述第二涡轮轮中的各个包括多个燕尾槽道，所述多个燕尾槽道构造成用于安装多个动叶或轮叶。

3.根据权利要求2所述的密封系统，其中，所述第一涡轮轮的面对所述前盖板的侧面包括轮缘，所述轮缘具有沿径向朝内方向在所述轮缘的内径上的多个接头突出。

4.根据权利要求3所述的密封系统，其中，所述前盖板包括内端处的多个缺口L形底座，以用于当安装在所述第一涡轮轮的具有所述轮缘的内径上的所述多个接头突出的侧面上时能够进行径向和周向的固持。

5.根据权利要求3所述的密封系统，还包括第一密封线，所述第一密封线配置在所述前盖板的密封线沟槽中且轴向地位于所述前盖板与所述第一级动叶之间，以用于将所述第一涡轮轮的轮缘与热气体路径的流隔离。

6.根据权利要求3所述的密封系统，还包括前轴向固持环，所述前轴向固持环配置在所述第一涡轮轮的轮缘的内径上的所述多个接头突出与所述前盖板之间，以用于将所述前盖板与所述第一涡轮轮锁紧在一起。

7.根据权利要求1所述的密封系统，其中，所述第二涡轮轮的面对所述后盖板的侧面包括轮缘，所述轮缘具有沿径向朝内方向在所述轮缘的内径上的多个接头突出。

8.根据权利要求7所述的密封系统，其中，所述后盖板包括内端处的多个缺口L形底座，以用于当安装在所述第二涡轮轮的具有所述轮缘的内径上的所述多个接头突出的侧面上时，能够进行径向和周向的固持。

9.根据权利要求8所述的密封系统，还包括第二密封线，所述第二密封线配置在所述后盖板的密封线沟槽中，且轴向地位于所述后盖板与所述第二级动叶之间，以用于将所述第二涡轮轮的轮缘与热气体路径的流隔离。

10.根据权利要求8所述的密封系统，还包括后轴向固持环，所述后轴向固持环配置在所述第二涡轮轮的轮缘的内径上的所述多个接头突出与所述后盖板之间，以用于将所述后盖板与所述第二涡轮轮锁紧在一起。