[發明專利]包含腹帶密封件防轉動裝置的燃氣輪機

有效

• 申請號: 201380055582.7
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN104755705B
• 公開（公告）日: 2016-11-16
• 發明（設計）人: B.D.內賴姆;R.L.肯德爾;P.薩恩
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00;F01D5/06
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 吳俊

技術領域

本發明總體涉及用于多級渦輪機的密封件，更具體地說，本發明涉及一種用于布置在多級渦輪機的相鄰盤之間的密封件的防轉動結構。

背景技術

在各種用于能量轉換的多級渦輪機(例如汽輪機)中，使用流體產生旋轉運動。例如，在燃氣輪機中，氣體在通過壓縮機中的連續級時被壓縮，并在燃燒室中與燃料混合。然后，氣體與燃料的混合物被點燃，以產生燃燒氣體，該燃燒氣體被導引至各渦輪機級，以產生旋轉運動。通常，渦輪機級和壓縮機級具有固定或非轉動部件，例如導葉結構，這些部件與轉動部件(例如轉子葉片)配合，使工作氣體壓縮和膨脹。

通常，轉子葉片安裝至被支撐為在轉子軸上轉動的盤上。環形臂從相鄰盤的相對部分延伸，從而形成成對環形臂。在相鄰級的盤之間的成對環形臂的內側上形成有冷卻空氣腔，在固定導葉結構的內周面上可提供迷宮式密封件，用于與環形臂配合，從而在高溫燃燒氣體的氣路和冷卻空氣腔之間形成氣封。從相鄰盤的相對部分延伸的成對環形臂限定彼此隔開的相對端面。通常，所述相對端面可具有用于接收稱為“腹帶密封件”的密封條的槽，該密封條彌合端面之間的縫隙，以防止流過冷卻空氣腔的冷卻空氣漏入高溫燃燒氣體的氣路中。該密封條在周向上可由多段形成，這些段在搭接式或臺階式末端處互連起來。

在密封條包括在周向上彼此相鄰布置的多段的情況下，密封條可能在周向上彼此相對移動。這種移動可能導致一段密封條的一端與相鄰一段密封條的互搭長度增加，而該段密封條的另一端會與相鄰一段密封條脫離結合，形成允許氣體穿過密封條的縫隙。因此，通常需要提供一種防止各段密封條在周向上相對移動的機制。

發明內容

根據本發明的一個方面，本發明提供一種包括多個級的渦輪機，每級包括轉動盤及承載在該轉動盤上的葉片，至少一對相鄰轉動盤限定其間的環形縫隙，并具有相應的與環形縫隙對正的相對密封帶接收槽。在相對密封帶接收槽中布置有密封帶，以密封環形縫隙。在至少一個盤中形成有通孔，其中，通孔限定出縱向孔軸線，并延伸到至少一個盤中的密封帶接收槽。在至少一個盤上形成有至少一個接合構造，并且該接合構造垂直于縱向孔軸線沿通孔的側向延伸。銷件穿過通孔，并穿過密封帶上的開口置于密封帶接收槽中，以防止密封帶相對于至少一個盤移動。銷件包括側向延伸的配合構造，該配合構造布置為與所述接合構造接合，從而把銷件保持在密封帶中的開口內。

密封帶上的開口可包括形成在密封帶的邊緣上的凹口，銷件包括位于密封帶上的凹口內的徑向內端。

所述配合構造可包括從銷件的內端的側向相對側延伸的一對突起，所述接合構造可包括至少一個盤內的槽中的表面，該表面垂直于縱向孔軸線從通孔沿側向延伸，用于與所述突起結合。

所述孔可包括一對相對的側向延伸的葉瓣區，所述葉瓣區允許所述突起穿過。銷件可包括與內端相對的徑向外端，該外端具有向外變形的部分，這些部分延伸至葉瓣區中，以防止銷件在通孔內轉動。

所述接合構造和配合構造可分別包括位于通孔和銷件上的螺紋部分。

銷件可包括與內端相對的徑向外端，并可包括延伸至徑向外端中的盲孔。

通孔可包括至少一個側向延伸的葉瓣區，銷件的限定出盲孔的周壁可限定出至少一個向外變形的部分，該部分延伸到至少一個葉瓣區中，用于防止銷件在通孔內轉動。

根據本發明的另一個方面，本發明提供一種包括多個級的渦輪機，每級包括轉動盤及承載在該轉動盤上的葉片，每個轉動盤包括徑向朝外側。至少一對相鄰轉動盤限定其間的環形縫隙，并具有與環形縫隙對正的相應的相對密封帶接收槽，每個密封帶接收槽包括相對的外側徑向朝向的槽面和內側徑向朝向的槽面。在相對密封帶接收槽中布置有密封帶，以密封環形縫隙。在至少一個盤中形成有通孔，該通孔從徑向朝外側穿過所述外側徑向朝向的槽面，其中，該通孔限定出縱向孔軸線，并延伸到至少一個盤中的密封帶接收槽。至少一個盤上的至少一個接合構造垂直于縱向孔軸線沿通孔的側向延伸。銷件穿過通孔，并穿過密封帶內的開口。銷件包括徑向延伸的配合構造，該配合構造布置為與所述接合構造接合，以防止銷件徑向移動并從通孔中脫出。

所述配合構造可包括從銷件的內端的側向相對側延伸的一對突起，所述接合構造可包括至少一個盤內的槽中的表面，該表面垂直于縱向孔軸線從通孔沿側向延伸，用于與所述突起結合。

用于與所述一對突起結合的接合構造可由外側徑向朝向的槽面限定。

所述孔可包括一對相對的側向延伸的葉瓣區，所述葉瓣區允許所述突起穿過。

側向延伸的葉瓣區可包括大體為半圓形的區域，該區域從限定出孔的壁沿側向向外延伸。