[發明專利]在旋轉部件和固定部件之間建立密封的混合密封載體

無效

• 申請號: 201310010307.5
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103206267A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: S.R.帕卡拉;J.C.布蘭頓;K.S.謝克
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D11/02
• 分類號: F01D11/02;F01D11/08;F16J15/16;F16J15/447
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術領域

本發明涉及旋轉式機械密封件，并且具體地涉及固定渦輪機部件和旋轉渦輪機部件之間的密封件。

背景技術

用于發電和機械驅動應用的旋轉式機械(例如蒸汽和燃氣渦輪機)通常是由多個渦輪機級組成的大型機械。在旋轉式機械中，固定和旋轉部件之間的密封件用于控制高壓和低壓的區域之間的泄漏。旋轉式機械的效率直接取決于最小化例如轉子和定子之間的泄漏的密封件的能力。

傳統上，使用錯口、階梯或直軸設計的剛性迷宮式密封件。這些類型的密封件用于必須控制旋轉和固定部件之間的泄漏的幾乎所有轉子機位置。例如在渦輪機中，這包括級間軸密封件、旋轉端部密封件和葉片(或槳葉)尖端密封件。沖動式和反應式設計的蒸汽渦輪機典型地使用剛性、銳齒進行轉子/定子密封。盡管迷宮式密封件已證明很可靠，但是由于固定和旋轉部件干涉的瞬時事件，將迷宮式齒摩擦成“蘑菇”型和/或磨損定子表面，因而打開密封間隙，因此它們的性能隨著時間下降。

用于包括旋轉式機械的許多環境中的另一種類型的密封件是刷式密封件。刷式密封件通常比迷宮式密封件更耐泄漏。由于密封刷毛的撓性，刷式密封件也可以適應固定和旋轉部件之間(例如轉子和定子之間)的相對徑向運動。刷式密封件也通常更適應表面不均勻性。使用刷式密封件的結果是比用迷宮式密封件通常可能獲得的更持久的旋轉式機械性能。

可磨損蜂窩式密封臺有時也用于迷宮式密封件以密封渦輪機中的固定部件和旋轉部件之間的徑向間隙。另外，例如在美國專利第6,827,350號中所述的混合裝置中刷式密封件已與蜂窩式/迷宮式密封件組合。

然而仍然需要具有更緊湊設計的有效混合密封件，其可以允許固定和旋轉渦輪機部件之間的更緊密冷間隙，并且便于密封部件的組裝和/或更換。

發明內容

因此，在第一示例性、但非限定性實施例中，本發明提供了一種用于建立旋轉部件和大致圍繞所述旋轉部件的固定部件之間的密封的混合密封載體，所述混合密封載體包括：第一密封元件，所述第一密封元件保持在前端板和后端板之間并且適合于保持在形成于所述固定部件中的第一狹槽內；以及第二密封元件，所述第二密封元件容置在形成于所述前端板和所述后端板中的一個中的第二狹槽內。

在另一個方面中，本發明提供了一種安裝在旋轉部件和大致圍繞所述旋轉部件的固定部件之間的混合密封載體，所述混合密封載體包括：刷式密封件，所述刷式密封件保持在前端板和后端板之間，容置在形成于所述固定部件中的第一大致T形狹槽內；密封載體延伸部分，所述密封載體延伸部分與所述前端板和所述后端板中的至少一個形成一體并且在軸向上延伸，所述密封載體延伸部分容置在形成于所述固定部件中的所述第一大致T形狹槽的軸向延伸部內；以及至少一個附加密封件，所述至少一個附加密封件容置在形成于所述密封載體延伸部分中的第二大致T形狹槽內。

在又一個示例性、但非限定性實施例中，本發明提供了一種用于建立旋轉部件和大致圍繞所述旋轉部件的固定部件之間的密封的混合密封載體組件，所述混合密封載體組件包括：第一密封元件，所述第一密封元件保持在前端板和后端板之間并且適合于保持在形成于所述固定部件中的第一狹槽內；密封載體延伸部分，所述密封載體延伸部分與所述前端板和所述后端板中的一個形成一體并且在軸向上延伸，所述密封載體延伸部分適合于容置在形成于所述固定部件中的所述第一狹槽的軸向延伸部內；以及第二密封元件，所述第二密封元件至少部分地容置在形成于所述密封載體延伸部分中的第二狹槽內；其中所述第一密封元件包括刷式密封件，并且所述第二密封元件包括至少一個蜂窩式密封件。

現在將結合下面識別的附圖描述本發明。

附圖說明

圖1是根據本發明的示例性、但非限定性實施例的用于渦輪機定子和渦輪機轉子之間的組合式刷式/蜂窩式密封件的示意性側視圖；

圖2是根據另一個示例性實施例的組合式刷式/蜂窩式密封件的示意性側視圖；以及

圖3是根據又一個示例性實施例的組合式刷式/蜂窩式密封件的示意性側視圖。

具體實施方式

參考圖1，轉子/定子構造10部分地被顯示，并且包括可旋轉渦輪機轉子12和周圍的定子部件14。

轉子12形成為包括與下面所述的混合密封組件18相互作用的至少一個徑向突出密封齒16。