專利名稱：帶有密封覆蓋層的過渡件密封組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)總體涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，并且更具體地，涉及用于在過渡件和一級(jí)渦輪噴嘴及相似元件之間使用，以便防止高壓空氣通過其中泄漏的改善的密封組件。
背景技術(shù)：
通常說來，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可具有密封組件，其定位在過渡件和一級(jí)噴嘴等之間。 密封組件應(yīng)防止高壓空氣泄漏到熱的空氣流中。密封組件可適應(yīng)由于例如動(dòng)態(tài)脈沖等而在過渡件和一級(jí)噴嘴之間產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。過渡件和第一級(jí)噴嘴和/或噴嘴支撐元件因而可徑向、周向和/或軸向地相對(duì)彼此移動(dòng)。此外，過渡件和第一級(jí)噴嘴可由不同的材料形成， 并且在操作期間會(huì)遇到不同的溫度。結(jié)果，過渡件和一級(jí)噴嘴可能經(jīng)歷不同程度的熱生長(zhǎng)。這種在過渡件和第一級(jí)噴嘴和/或噴嘴支撐元件的交界處的“不匹配”因而需要有效的密封組件來包含燃燒產(chǎn)物和跨交界的壓力差。此外，密封組件還應(yīng)防止壓縮機(jī)排氣繞過燃燒器。已知的密封組件可具有許多構(gòu)件，包括外密封件、內(nèi)密封件和一對(duì)側(cè)密封件。在內(nèi)外密封件接口與側(cè)密封件交界的地方可能形成了間隙。此間隙可能是通過其中的泄漏源。具體地說，如果側(cè)密封件沒有正確地坐置在內(nèi)外密封件上，那么可能產(chǎn)生泄漏空氣可流過其中的間隙。此類泄漏空氣率可能造成燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)整體不能滿足政府的氮氧化物 (NOx)排放要求和/或其它類型的排放規(guī)章。此外，此類泄漏空氣率對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)效率可能具有平均影響。因而需要一種用于與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的過渡件和一級(jí)噴嘴等一起使用的改善的密封組件。此類密封組件優(yōu)選可有效地密封內(nèi)噴嘴和/或外噴嘴和側(cè)密封件之間的間隙。 密封該間隙可導(dǎo)致改善的排放和整體系統(tǒng)效率。這里的改善將優(yōu)選是低廉但耐用的。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)因而提供了一種用于供燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的過渡件和一級(jí)噴嘴使用的密封組件。該密封組件可包括密封元件、定位在密封元件上的覆蓋件、以及定位在覆蓋件上的側(cè)密封件。本申請(qǐng)進(jìn)一步提供了一種用于與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的過渡件和一級(jí)噴嘴一起使用的密封組件。該密封組件可包括其中定位有第一覆蓋件的第一密封元件、其上定位有第二覆蓋件的第二密封元件、以及定位在第一覆蓋件和第二覆蓋件上的側(cè)密封件。本申請(qǐng)進(jìn)一步提供了一種用于與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的過渡件和一級(jí)噴嘴一起使用的密封組件。該密封組件可包括第一密封元件、第二密封元件以及側(cè)密封件，第一密封元件在其第一密封元件轉(zhuǎn)角處具有第一 C形密封件和第一覆蓋件，第二密封元件在其第二密封元件轉(zhuǎn)角處具有第二 C形密封件和第二覆蓋件，并且側(cè)密封件定位在第一覆蓋件和第二覆蓋件上。第一密封元件和第二密封元件可限定其間的間隙。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員通過回顧以下結(jié)合附圖和附屬權(quán)利要求所做的詳細(xì)說明將明晰本申請(qǐng)的這些以及其它特征和改進(jìn)之處。


圖1是已知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。圖2是已知的過渡件密封組件的部分的透視圖。圖3是圖2的已知過渡件密封組件的部分的側(cè)視圖。圖4是具有如本文所述覆蓋件的密封件的透視圖。圖5是若干密封件的透視圖，其具有這里所述過渡件密封組件的覆蓋件和側(cè)密封件。零部件列表10燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)15壓縮機(jī)20空氣流25燃燒器30燃料流35燃燒氣體流40 渦輪45 負(fù)載50過渡件密封組件55過渡件60 一級(jí)噴嘴65密封元件70第一密封件75第二密封件80 間隙85側(cè)密封件90C形密封件100過渡件密封組件110密封元件120第一密封件125第二密封件130布密封件140C形密封件150覆蓋件160 轉(zhuǎn)角
170安裝區(qū)域180延長(zhǎng)的凸緣190側(cè)密封件200 間隙210第一覆蓋件220第二覆蓋件
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參看圖紙，其中相似的標(biāo)號(hào)表示貫穿若干視圖相似的元件，圖1顯示了如本文所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意圖。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括壓縮機(jī)15。壓縮機(jī)15 壓縮進(jìn)入的空氣流20。壓縮機(jī)15將壓縮的空氣流20輸送至燃燒器25。燃燒器25將壓縮的空氣流20與壓縮的燃料流30混合，并點(diǎn)燃混合物，以產(chǎn)生燃燒氣體流35。雖然只顯示了單個(gè)燃燒器25，但是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括任意數(shù)量的燃燒器25。燃燒氣體流35又被輸送至渦輪40。燃燒氣體流35驅(qū)動(dòng)渦輪40，從而產(chǎn)生機(jī)械功。渦輪40中所產(chǎn)生的機(jī)械功驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)15和外部負(fù)載45，例如發(fā)電機(jī)等。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可使用天然氣、各種類型的合成氣和/或其它類型的燃料。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可以是由紐約斯卡奈塔第市通用電氣公司提供的許多不同燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的其中一種，例如重型7FA燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)等。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10可具有其它結(jié)構(gòu)，并且可使用其它類型的構(gòu)件。這里還可使用其它類型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。在這里還可共同使用多個(gè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10、其它類型的渦輪機(jī)以及其它類型的發(fā)電設(shè)備。圖2和圖3顯示了已知的過渡件密封組件50的部分。如上所述，過渡件密封組件 50可定位在過渡件55和一級(jí)噴嘴60之間。如圖2中所示，過渡件密封組件50可包括若干密封件65，在這種情況下，包括第一或內(nèi)密封件70和第二或外密封件75。間隙80可定位在第一密封件70和第二密封件75之間。側(cè)密封件85可定位在第一密封件70和第二密封件75周圍圍繞間隙80。C形密封件90可定位在密封件70，75和側(cè)密封件85之間。過渡件密封組件的其它結(jié)構(gòu)可以是已知的。如上所述，如果側(cè)密封件85沒有正確地坐置在第一密封件70和第二密封件75 上，泄漏空氣可流過間隙80。C形密封件90的使用只提供了與側(cè)密封件85的線接觸，并因而在限制通過其中的泄漏方面可能具有有限的效力。圖4顯示了如本文所述的過渡件密封組件100的一部分。過渡件密封組件100可包括若干密封元件110。密封元件110可包括第一或內(nèi)密封件120、第二或外密封件125和 /或其它類型的密封件。在此示例中，密封元件Iio可包括布密封件130和C形密封件140 兩者。在這里可使用其它結(jié)構(gòu)。密封元件110的C形密封件140可不在其整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。相反，覆蓋件150可定位在末端或其轉(zhuǎn)角160處。覆蓋件150可包括用于連接在密封元件110上的安裝區(qū)域170 和延長(zhǎng)的翼或凸緣180，該凸緣在側(cè)密封件190(圖幻的長(zhǎng)度方向上延伸。覆蓋件150可焊接、銅焊或以其它方式連接在密封元件110上。覆蓋件150還可與密封元件110或側(cè)密封件190形成整體。各個(gè)覆蓋件150可為側(cè)密封件190的寬度的大約一半，從而當(dāng)?shù)谝幻芊饧?20和第二密封件125定位在一起時(shí)容許側(cè)密封件190坐置在覆蓋件上。覆蓋件150可具有大約與C形密封件140相同的高度，從而提供沿著密封元件110的長(zhǎng)度的密封。覆蓋件150和其元件可具有其它尺寸、形狀和結(jié)構(gòu)。具體地說，覆蓋件150可針對(duì)側(cè)密封件190的特定結(jié)構(gòu)等而設(shè)置尺寸和形狀。覆蓋件150可由任何類型的耐熱材料制成。圖5顯示了過渡件密封組件100的第一密封件120和第二密封件125以及其上的側(cè)密封件190。第一密封件120和第二密封件125如上所述可限定其間的間隙200。如可見的，各個(gè)密封元件110具有位于其轉(zhuǎn)角160處的覆蓋件150，第一覆蓋件210和第二覆蓋件220。各個(gè)覆蓋件150的延長(zhǎng)的翼或凸緣180因而與側(cè)密封件190對(duì)準(zhǔn)。具體地說，覆蓋件150提供了平坦的表面，側(cè)密封件190可坐置在該表面上，以便減少穿過間隙200的空氣泄漏。與例如上述僅使用C形密封件140中看到的線接觸相反，覆蓋件150通過提供與側(cè)密封件190的區(qū)域接觸而確保了此類低泄漏。其中一個(gè)覆蓋件150還可延伸到間隙200 中，并重疊在相鄰的覆蓋件150上，從而進(jìn)一步限制穿過其中的泄漏。在這里還可使用其它結(jié)構(gòu)。在過渡件密封組件100中覆蓋件150的使用因而可改善排放和整個(gè)系統(tǒng)效率。覆蓋件150通過使側(cè)密封件190正確地坐置在其上而限制穿過間隙200的泄漏率從而實(shí)現(xiàn)了這些目標(biāo)。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白前面所述只涉及本申請(qǐng)的某些實(shí)施例，并且在不脫離以下權(quán)利要求和其等效物所限定的本申請(qǐng)的主要精神和范圍的情況下，這里可做出許多變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的過渡件(55)和一級(jí)噴嘴(60) —起使用的密封組件(100)，包括:密封元件(110)；定位在所述密封元件(Iio)上的覆蓋件(150)；和定位在所述覆蓋件(150)上的側(cè)密封件(190)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封組件(100)，其特征在于，所述密封組件還包括多個(gè)密封元件(110)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的密封組件(100)，其特征在于，所述多個(gè)密封元件(110)包括第一密封元件(120)和第二密封元件(125)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的密封組件(100)，其特征在于，所述密封組件還包括位于所述第一密封元件(120)和所述第二密封元件(12 之間的間隙000)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封組件(100)，其特征在于，所述密封組件還包括多個(gè)覆蓋件(150)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的密封組件(100)，其特征在于，所述多個(gè)覆蓋件(150)包括第一覆蓋件(210)和第二覆蓋件(220)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封組件(100)，其特征在于，所述第一覆蓋件(210)覆蓋所述第二覆蓋件(220)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封組件(100)，其特征在于，所述覆蓋件(150)包括用于連接在所述密封元件(110)上的安裝區(qū)域(170)和延長(zhǎng)的凸緣(180)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封組件(100)，其特征在于，所述密封組件還包括定位在所述覆蓋件(150)周圍的C形密封件(140)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封組件(100)，其特征在于，所述密封元件(110)包括位于其上的布密封件(130)。
全文摘要
本申請(qǐng)涉及帶有密封覆蓋層的過渡件密封組件，具體而言，提供了一種用于與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的過渡件(55)和一級(jí)噴嘴(60)一起使用的密封組件(100)。蓋密封組件(100)可包括密封元件(110)、定位在密封元件(110)上的覆蓋件(150)和定位在覆蓋件(150)上的側(cè)密封件(190)。
文檔編號(hào)F01D11/00GK102465719SQ20111027882
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者B·萊西, E·塞溫瑟, M·德米羅格盧, N·N·薩拉瓦特 申請(qǐng)人:通用電氣公司