呼啦圈式密封件制造技术

提供一种呼啦圈式密封件（10），所述呼啦圈式密封件相对于中心轴线（3）在周向方向（5）、径向方向（6）和轴向方向（4）延伸。呼啦圈式密封件在轴向方向从第一边缘（12）处的第一边缘区域（13）延伸到第二边缘（14）处的第二边缘区域（15）。呼啦圈式密封件包括从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第一叶形物（20）和从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第二叶形物（21）。当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物与第二叶形物在径向方向距中心轴线的距离相同。当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物在周向方向邻近第二叶形物且与第二叶形物重叠。当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物附接到第二叶形物，使得第一叶形物能够在周向方向相对于第二叶形物移动。还描述了将呼啦圈式密封件安装在燃气涡轮机中的方法。

Hula hoop type seal

A hula ring type seal (10) is provided in which the hula ring seal extends in the circumferential direction (5), in the radial direction (6) and in the axial direction (4) relative to the central axis (3). The hula ring seal extends in the axial direction from the first edge region (13) at the first edge (12) to the second edge region (15) at the second edge (14). The hula ring seal includes a first leaf shape (20) extending from the first edge region to the second edge region and a second leaf shape (21) extending from the first edge region to the second edge region. When mounted in a gas turbine, the first leaf shape is the same as the second lobe in the radial direction from the central axis. When mounted in a gas turbine, the first lobe is adjacent to the second lobe in the circumferential direction and overlaps with the second leaf shape. When mounted in a gas turbine, the first lobe is attached to the second leaf shape so that the first leaf shape can move in a circumferential direction relative to the second leaf shape. A method of mounting a hula ring seal in a gas turbine is also described.

【技术实现步骤摘要】
呼啦圈式密封件
本公开涉及呼啦圈式密封件(hulaseal)，且具体地涉及当安装在燃气涡轮机中时叶形物（leaf）彼此重叠的呼啦圈式密封件。
技术介绍
呼啦圈式密封件在燃气涡轮机中多个地方使用以密封相邻燃气涡轮机部分之间的间隙。图1示出了现有的呼啦圈式密封件1。呼啦圈式密封件包括围绕相对于中心轴线3的圆周延伸的多个叶形物2。虽然如图1所示的呼啦圈式密封件能够提供良好的密封，但是已经察觉多个局限性。一个具体问题在于应力裂纹。呼啦圈式密封件可以由与所附接的部分不同的材料制成。然而，呼啦圈式密封件经受的温度范围可能容易地为数百度（例如，从环境温度到800摄氏度）。由于不同材料和在燃气涡轮机使用期间的温度变化，将呼啦圈式密封件连接到所述部分的焊接部可能容易地破裂，或者疲劳裂纹可能在呼啦圈式密封件出现。
技术实现思路
本专利技术在现在应当参考的所附独立权利要求中限定。本专利技术的有利特征在从属权利要求中陈述。第一方面提供一种尤其用于燃气涡轮机的呼啦圈式密封件，相对于中心轴线在周向方向、径向方向和轴向方向延伸，所述呼啦圈式密封件在轴向方向从第一边缘处的第一边缘区域延伸到第二边缘处的第二边缘区域，所述呼啦圈式密封件包括从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第一叶形物和从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第二叶形物，其中，当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物与第二叶形物在径向方向距中心轴线的距离相同，当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物在周向方向邻近第二叶形物且与第二叶形物重叠，当安装在燃气涡轮机中时，第一叶形物附接到第二叶形物，使得第一叶形物能够在周向方向相对于第二叶形物移动。该呼啦圈式密封件可以减少呼啦圈式密封件中以及呼啦圈式密封件与呼啦圈式密封件所附接到的燃气涡轮机部件之间的接头中的应力，尤其是在燃气涡轮机部件和呼啦圈式密封件由具有不同热膨胀系数的材料制成时和/或在呼啦圈式密封件和燃气涡轮机部分在使用期间处于不同的温度或者以不同的速率加热或冷却时。因而，呼啦圈式密封件可以减少呼啦圈式密封件中的高和低循环疲劳裂纹，且可以减少呼啦圈式密封件和燃气涡轮机部分之间的焊接接头的疲劳。呼啦圈式密封件也可以提供对周向方向的膨胀和收缩的改进公差。因而，其可以减少当呼啦圈式密封件由于热膨胀差异而拉伸时呼啦圈式密封件的相邻叶形物之间的间隙增大范围。具体地，可以减少或避免叶形物的扭曲，所述扭曲趋于降低密封效率且可能是现有设计中的问题。一个实施例提供一种呼啦圈式密封件，其中，第一叶形物和第二叶形物由单件材料形成。设置由单件制成的呼啦圈式密封件可以提供更强硬的密封件，这可以改进性能。在一个实施例中，第一叶形物和第二叶形物由狭缝分开，且设置从所述狭缝的端部延伸的其它狭缝。设置其它狭缝可以减少疲劳。在一个实施例中，第一叶形物直接附接到第二叶形物。在一个实施例中，第一叶形物通过连接件附接到第二叶形物，所述连接件附接到第一叶形物和第二叶形物。在一个实施例中，第一叶形物在第一边缘区域和第二边缘区域中附接到第二叶形物。如图1所示的呼啦圈式密封件，其中，叶形物仅仅在一个端部处彼此附接，在组装期间可能易于各个叶形物被捕获且起皱。在叶形物的两个端部处将叶形物连接在一起可以有助于避免该问题。第二方面提供一种燃气涡轮机，包括如上所述的呼啦圈式密封件。在一个实施例中，所述燃气涡轮机包括燃气涡轮机部分，第一叶形物和第二叶形物直接附接到所述燃气涡轮机部分。附图说明现在将仅通过示例且参考附图来描述本专利技术的实施例，在附图中：图1示出了现有的呼啦圈式密封件；图2示出了在叶形物置于重叠位置之前根据本专利技术的呼啦圈式密封件的部段的俯视图；图3示出了沿图2的I-I的视图；图4示出了在叶形物置于重叠位置之后沿图2的II-II的横截面；图5和6示出了在叶形物置于重叠位置之后和之前沿图2的III-III的视图；图7示出了在叶形物置于重叠位置之前可选呼啦圈式密封件的俯视图；图8示出了在叶形物置于重叠位置之后图7的连接条的侧视图；图9示出了在叶形物置于重叠位置之前另一可选呼啦圈式密封件的俯视图；图10示出了在叶形物置于重叠位置之后图9的连接条的侧视图；图11示出了在叶形物置于重叠位置之前另一可选呼啦圈式密封件的俯视图；和图12示出了带有如上所述的呼啦圈式密封件的燃气涡轮机燃烧器的部分的横截面。具体实施方式图2示出了呼啦圈式密封件10的部分，呼啦圈式密封件10在轴向方向4从第一边缘12延伸到第二边缘14且在周向方向5延伸。呼啦圈式密封件由叶形物之间的狭缝22分成叶形物20，21。狭缝在轴向方向延伸，但是并不到达任一边缘。在每个边缘处，在边缘12，14和狭缝22的端部之间有边缘区域13，15。在每个狭缝的每个端部处，端部狭缝24垂直于轴向方向（因而平行于周向方向）延伸。总体来说，因而每个狭缝是I形。在图2中，呼啦圈式密封件显示为处于其未折叠状态；这将在下文更详细阐述。图3示出了图2的呼啦圈式密封件从线I-I的视图。可以看到叶形物21在径向方向6的宽度，连同叶形物在轴向方向4的弯曲部一起。图2中的虚线示出了该弯曲部的范围（因而边缘区域13，15的范围）。在图2和3中，呼啦圈式密封件10显示为处于其未折叠状态；这是其在折叠并安装在燃气涡轮机中之前的形状。图4和5示出了一旦折叠后的呼啦圈式密封件10。图4示出了沿图2中的线II-II的横截面，其中，可以看到多个叶形物20，21。叶形物21在叶形物的一个端部处（在周向方向）在一个相邻叶形物20下方延伸，在叶形物的另一个端部处（在周向方向）相邻叶形物20在叶形物21下方延伸。图5示出了沿图2的III-III的视图。叶形物20，21可以在第二边缘14之后看到。也可以看到由于第二边缘14和第二边缘区域15的移位而可见的叶形物20，21的边缘26。每个叶形物与相邻叶形物重叠，因而，每个叶形物的边缘26在径向方向6相对于相邻叶形物移位。在图5所示的示例中，这导致由于边缘26移位引起的不平坦的表面（在以周向方向和轴向方向延伸的平面中）。该表面通常附接到燃气涡轮机部分，且通常优选该表面是平坦的，从而边缘26将通常例如通过研磨而变平，以设置平坦表面。如图5那样，图6示出了沿图2的III-III的视图，但是在叶形物置于重叠位置之前。为了允许相邻叶形物重叠，边缘区域15在图5中处于翘曲形状，与图6中的平坦形状不同，紧挨端部狭缝的边缘区域部分弯曲离开以适用叶形物重叠。图7示出了可选方案，其中，狭缝22一直延伸到第一边缘12（在轴向方向4）。在端部狭缝24和第二边缘14之间仍存在与第二边缘14相邻的第二边缘区域15。为了连接叶形物，连接条30在第一边缘附近附接到叶形物。图8示出了在叶形物已经置于重叠位置之后连接条30的侧视图；连接条以与图5所示类似的方式翘曲到边缘区域。图9示出了另一可选方案，其中，狭缝22一直延伸到第一边缘12和第二边缘14，意味着叶形物有效地彼此分开。为了将叶形物结合在一起，设置连接条30以连接相邻叶形物20，21。图9中的连接条设置在第一边缘12和第二边缘14两者附近。图10示出了在叶形物已经置于重叠位置之后连接条30的侧视图；连接条以与图5所示和图8的连接条类似的方式翘曲到边缘区域。图11示出了与图2类似的另一个示例，但是其中狭缝22相对于轴向方向4以一角度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种呼啦圈式密封件（10），相对于中心轴线（3）在周向方向（5）、径向方向（6）和轴向方向（4）延伸，所述呼啦圈式密封件在轴向方向从第一边缘（12）处的第一边缘区域（13）延伸到第二边缘（14）处的第二边缘区域（15），所述呼啦圈式密封件包括从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第一叶形物（20）和从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第二叶形物（21），其中，当安装在燃气涡轮机中时，所述第一叶形物与所述第二叶形物在径向方向距中心轴线的距离相同，当安装在燃气涡轮机中时，所述第一叶形物在周向方向邻近所述第二叶形物且与所述第二叶形物重叠，当安装在燃气涡轮机中时，所述第一叶形物附接到所述第二叶形物，使得第一叶形物能够在周向方向相对于第二叶形物移动。

【技术特征摘要】
2015.12.18 EP 15201071.61.一种呼啦圈式密封件（10），相对于中心轴线（3）在周向方向（5）、径向方向（6）和轴向方向（4）延伸，所述呼啦圈式密封件在轴向方向从第一边缘（12）处的第一边缘区域（13）延伸到第二边缘（14）处的第二边缘区域（15），所述呼啦圈式密封件包括从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第一叶形物（20）和从第一边缘区域延伸到第二边缘区域的第二叶形物（21），其中，当安装在燃气涡轮机中时，所述第一叶形物与所述第二叶形物在径向方向距中心轴线的距离相同，当安装在燃气涡轮机中时，所述第一叶形物在周向方向邻近所述第二叶形物且与所述第二叶形物重叠，当安装在燃气涡轮机中时，所述第一叶形物附接到所述第二叶形物，使得第一叶形物能够在周向方向相对于第二叶形物移动。2.根据权利要求1所述的呼啦圈式密封件（10），其中，所述第一叶形物（20）和所述第二叶形物（21）由单件材料形...

【专利技术属性】
技术研发人员：H斯泰纳，Y斯米诺瓦，
申请(专利权)人：安萨尔多能源瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH