冲击冷却的花键密封件制造技术

本申请提供了一种用于在相邻涡轮构件(110,120)之间并且与冷却流(97)一起使用的密封件(100)。密封件(100)可包括冲击挡板顶板(220)、基板(240)，以及其间的一个或更多个间隔元件(260)。冷却流(97)提供穿过冲击挡板顶板(220)的冷却。

【技术实现步骤摘要】

本申请和所得专利大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及使用花键密封件等的燃气涡轮发动机，其中泄漏流穿过其以便经由冲击提供增强的热传递。
技术介绍
总体而言，涡轮机如燃气涡轮发动机等包括延伸穿过其的主气体流路径。离开气体流路径或进入气体流路径的气体泄漏可降低总体效率、增加燃料成本并且可能增大排放水平。副流可在燃气涡轮发动机内使用，以冷却经由气体流动路径加热的各种构件。具体而言，冷却空气可从压缩机的随后级抽取，用于在冷却加热的气体流路径构件时使用，并且用于吹扫相邻构件之间的腔中的间隙。例如，常规设计可并入置于护罩节段之间的槽口中的金属垫片，以便使穿过其的任何泄漏流最小化。然而，这些气体流路径位置可面向非常高的热通量和/或可导致严重氧化、蠕变和所得的损坏或失效的其它操作参数。在点火温度升高时，气体流路径温度可超过传统密封件的材料极限，以便引起过大泄漏、效率损失和总体减小的构件寿命。因此，存在对改进的涡轮密封件和相关的密封冷却技术的期望。此类改进的涡轮密封件和技术因此可容纳较高的点火温度，而不损失效率或寿命。
技术实现思路
本申请和所得的专利因此提供了一种用于在相邻的涡轮构件之间并且与冷却流一起使用的密封件。密封件可包括冲击挡板顶板、基板，以及其间的一个或更多个间隔元件。冷却流提供穿过冲击挡板顶板的冷却。本申请和所得的专利还提供了一种冷却定位在涡轮构件之间的密封件的方法。该方法可包括以下步骤：将冷却空气流提供至密封件、迫使冷却空气流穿过密封件中的一个或更多个冲击孔口、冲击冷却密封件，以及迫使冷却空气流离开密封件。本申请和所得的专利还提供了一种包括相邻构件之间的花键密封件的涡轮。花键密封件可包括具有其中一个或更多个冲击孔口的冲击挡板顶板、基板、花键密封件的第一侧上的第一间隔元件，以及花键密封件的第二侧上的第二间隔元件。冷却流通过冲击挡板顶板的冲击孔口提供冷却。技术方案1. 一种用于在相邻涡轮构件之间并且与冷却流一起使用的密封件，包括：冲击挡板顶板；基板；以及其间的一个或更多个间隔元件；其中所述冷却流提供穿过所述冲击挡板顶板的冷却。技术方案2. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述冲击挡板顶板包括其中的一个或更多个冲击孔口。技术方案3. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述基板包括其中的一个或更多个基板孔口。技术方案4. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述基板包括一个或更多个基板排气槽口。技术方案5. 根据技术方案4所述的密封件，其特征在于，所述一个或更多个基板排气槽口包括腔内的离开孔口。技术方案6. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述基板包括实心结构。技术方案7. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述一个或更多个间隔元件包括围绕所述密封件的第一端定位的第一间隔元件和围绕所述密封件的第二端定位的第二间隔元件。技术方案8. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述一个或更多个间隔元件包括弹簧元件。技术方案9. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述一个或更多个间隔元件包括\C\状形状。技术方案10. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述一个或更多个间隔元件包括具有不同于所述冲击挡板顶板和/或所述基板的热膨胀系数的材料。技术方案11. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述一个或更多个间隔元件包括一个或更多个间隔元件孔口。技术方案12. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述一个或更多个间隔元件包括实心元件。技术方案13. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述基板与所述一个或更多个间隔元件包括实心元件。技术方案14. 根据技术方案1所述的密封件，其特征在于，所述冲击挡板顶板、所述基板和/或所述一个或更多个间隔元件包括整体或部分的弹簧材料。技术方案15. 一种冷却定位在涡轮构件之间的密封件的方法，包括：将冷却空气流提供至所述密封件；迫使所述冷却空气流穿过所述密封件中的一个或更多个冲击孔口；冲击冷却所述密封件；以及迫使所述冷却空气流离开所述密封件。技术方案16. 一种包括相邻构件之间的花键密封件的涡轮，所述花键密封件包括：具有其中一个或更多个冲击孔口的冲击挡板顶板；基板；所述花键密封件的第一侧上的第一间隔元件；以及所述花键密封件的第二侧上的第二间隔元件；其中冷却流通过所述冲击挡板顶板的所述冲击孔口提供冷却。技术方案17. 根据技术方案16所述的花键密封件，其特征在于，所述基板包括一个或更多个基板孔口、一个或更多个基板离开槽口，或实心结构。技术方案18. 根据技术方案16所述的花键密封件，其特征在于，所述一个或更多个间隔元件包括具有不同于所述冲击挡板顶板和/或所述基板的热膨胀系数的弹簧元件或材料。技术方案19. 根据技术方案16所述的花键密封件，其特征在于，所述基板和所述一个或更多个间隔元件包括实心元件。技术方案20. 根据技术方案16所述的花键密封件，其特征在于，所述冲击挡板顶板、所述基板和/或所述一个或更多个间隔元件包括整体或部分的弹簧材料。在审阅连同若干附图进行时的以下详细描述和所附权利要求时，本申请和所得专利的这些及其它的特征和改进将对本领域技术人员而言变得显而易见。附图说明图1为示出压缩机、燃烧器、涡轮和负载的燃气涡轮发动机的示意图。图2为示出沿热气体路径定位的一定数量的构件的涡轮的侧视图。图3为定位在相邻涡轮构件之间的花键密封件的侧视截面视图。图4为如可在本文中所述的冲击冷却花键密封件的侧视截面视图。图5为图4的冲击冷却花键密封件的基板的俯视平面视图。图6为如可在本文中所述的冲击冷却花键密封件的备选实施例的侧视截面视图。图7为用于与图6的冲击冷却花键密封件一起使用的基板的俯视平面视图。图8为如可在本文中所述的冲击冷却花键密封件的备选实施例的侧视截面视图。图9为如可在本文中所述的冲击冷却花键密封件的备选实施例的侧视截面视图。图10为如可在本文中所述的冲击冷却花键密封件的备选实施例的侧视截面视图。图11为如可在本文中所述的冲击冷却花键密封件的备选实施例的侧视截面视图。图12为如可在本文中所述的冲击冷却花键密封件的备选实施例的侧视截面视图。部件列表10 燃气涡轮发动机15 压缩机20 空气25 燃烧器30 燃料35 燃烧气体40 涡轮45 轴50 负载55 第一级喷嘴60 第一级轮叶62 第一级护罩65 第一涡轮级70 第二级喷嘴75 第二涡轮级80 隔板85 轴线90 花键密封件91 第一构件92 第二构件94 密封槽口97 冷却流98 热气体路径100 花键密封件110 第一燃气涡轮构件120 第二燃气涡轮构件130 第一密封件槽口140 第一斜面150 第二密封件槽口160 第二斜面170 斜面间隙180 顶部190 底部200 第一端210 第二端220 冲击挡板顶板230 冲击孔口240 基板250 基板孔口260 间隔元件270 第一间隔元件280 第二间隔元件290 弹簧元件300 花键密封件310 基板排气槽口320 离开孔口330 凹腔340 花键密封件350 间隔元件孔口360 花键密封件370 花键密封件280 实心元件390 花键密封件400 弹簧夹410 花键密封件420 刚性壁。具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在相邻涡轮构件(110,120)之间并且与冷却流(97)一起使用的密封件(100)，包括：冲击挡板顶板(220)；基板(240)；以及其间的一个或更多个间隔元件(260)；其中所述冷却流(97)提供穿过所述冲击挡板顶板(220)的冷却。

【技术特征摘要】
2015.05.29 US 14/7250041. 一种用于在相邻涡轮构件(110,120)之间并且与冷却流(97)一起使用的密封件(100)，包括：冲击挡板顶板(220)；基板(240)；以及其间的一个或更多个间隔元件(260)；其中所述冷却流(97)提供穿过所述冲击挡板顶板(220)的冷却。2. 根据权利要求1所述的密封件(100)，其特征在于，所述冲击挡板顶板(220)包括其中的一个或更多个冲击孔口(230)。3. 根据权利要求1所述的密封件(100)，其特征在于，所述基板(240)包括其中的一个或更多个基板孔口(250)。4. 根据权利要求1所述的密封件(100)，其特征在于，所述基板(240)包括一个或更多个基板排气槽口(310)。5. 根据权利要求4所述的密封件(100)，其特征在于，所述一个或更多个基板排气槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：TE戴森，VJ摩根，NN萨拉瓦特，DB赫尔默，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US