[發(fā)明專利]帶有密封件的渦輪發(fā)動機有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010565572.X | 申請日： | 2020-06-19 |
| 公開（公告）號： | CN112211680B | 公開（公告）日： | 2023-04-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | K·D·加利耶;D·A·弗雷 | 申請（專利權(quán)）人： | 通用電氣公司 |
| 主分類號： | F01D11/00 | 分類號： | F01D11/00 |
| 代理公司： | 中國專利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 張珺;金飛 |
| 地址： | 美國*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 帶有 密封件 渦輪 發(fā)動機 | ||
本發(fā)明涉及帶有密封件的渦輪發(fā)動機。具體而言，一種在以隔開關(guān)系布置以限定間隙的兩個表面之間的用于發(fā)動機構(gòu)件的密封設(shè)備和方法。凹槽位于兩個表面中的一個中以用于接收密封件，該密封件具有本體，該本體具有限定多個密封面的多面截面形狀。多個密封面中的至少一個接觸兩個表面中的一個或兩個。
本公開是在由美國空軍授予的第FA8650-15-D-2501號合同下利用政府支持進(jìn)行的。政府擁有本發(fā)明的某些權(quán)利。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開總體上涉及渦輪發(fā)動機，并且更具體地涉及渦輪發(fā)動機的構(gòu)件的密封。
背景技術(shù)
渦輪發(fā)動機，且特別是燃?xì)饣蛉紵郎u輪發(fā)動機，是從穿過發(fā)動機傳遞到多個渦輪葉片上的燃燒氣體流提取能量的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機用于陸地和海上移動和發(fā)電，但最常用于航空應(yīng)用，例如，飛機，包括直升機。在飛機中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機用于飛行器的推進(jìn)。
用于飛行器的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機設(shè)計成在高溫下操作，以最大化發(fā)動機效率，所以某些發(fā)動機構(gòu)件如高壓渦輪和低壓渦輪的冷卻可為必要的。通常，通過將較冷的空氣從高壓和/或低壓壓縮機導(dǎo)送至需要冷卻的發(fā)動機構(gòu)件來實現(xiàn)冷卻。
包含用于冷卻發(fā)動機構(gòu)件的冷卻流體對于將冷卻流體導(dǎo)送并移動到整個發(fā)動機中需要冷卻的構(gòu)件是重要的。因此，沿軸向和沿徑向設(shè)置的發(fā)動機構(gòu)件之間的密封是必要的，以阻止泄漏并使冷卻流體流到發(fā)動機的期望區(qū)域。
發(fā)明內(nèi)容
在一方面，實施例涉及一種密封組件，該密封組件包括以隔開關(guān)系布置以限定間隙的第一表面和第二表面、位于第二表面中并且具有至少三個非正交的平坦凹槽面的凹槽，以及密封件，其具有高度大于凹槽的深度的本體和限定多個密封面的多面截面形狀，其中密封面的子集與凹槽面互補，并且密封面中的至少一個鄰接第一表面或第二表面。
在一方面，本公開涉及一種渦輪發(fā)動機，該渦輪發(fā)動機包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面各自在低壓區(qū)域和高壓區(qū)域之間延伸并且以彼此隔開的關(guān)系布置以限定間隙；凹槽，其位于第二表面中并且具有至少三個非正交的平坦凹槽面；以及密封件，其具有高度大于或等于凹槽的深度的本體以及限定多個密封面的多面截面形狀，其中密封面的子集與凹槽面互補并且包括面向高壓區(qū)域的高壓角面和面向低壓區(qū)域的低壓角面，并且密封面中的至少一個鄰接第一表面。
在一方面，本發(fā)明涉及一種密封在第一表面和第二表面之間位于渦輪發(fā)動機中的間隙的方法，該第二表面包括凹槽，具有在外密封面和內(nèi)密封面之間延伸的本體的密封件位于該凹槽中，該方法包括使高壓氣流在本體和凹槽之間沿三個非正交的平坦凹槽面中的至少一個流入凹槽中，以及將外密封面推向第一表面。
技術(shù)方案1.?一種密封組件，包括：
第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面以隔開關(guān)系布置以限定間隙；
凹槽，其位于所述第二表面中，并且具有至少三個非正交的平坦凹槽面；以及
密封件，其具有高度大于或等于所述凹槽的深度的本體和限定多個密封面的多面截面形狀，其中所述密封面的子集與所述凹槽面互補，并且所述密封面中的至少一個鄰接所述第一表面或所述第二表面。
技術(shù)方案2.?根據(jù)任意前述技術(shù)方案所述的密封組件，其中，所述多個密封面包括面向所述第一表面的外密封面、面向所述第二表面的內(nèi)密封面，并且密封面的所述子集包括面向所述第二表面的成對互補密封面。
技術(shù)方案3.?根據(jù)任意前述技術(shù)方案所述的密封組件，還包括沿所述成對互補密封面中的至少一個定位的表面特征。
技術(shù)方案4.?根據(jù)任意前述技術(shù)方案所述的密封組件，其中，所述表面特征與所述內(nèi)密封面中的一個隔開第一尺寸，并且在從所述內(nèi)密封面到所述外密封面的方向上延伸第二尺寸。
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