本发明专利技术的实施例可提供用于提供磁性密封的系统、方法和装置。根据一个实施例，可提供具有磁性密封件的一种系统。该系统可包括具有第一部件和第二部件的旋转机械。磁性密封件可安装到该第一部件上，并相对于该第二部件定位，以提供磁性密封件和第二部件之间的间隙。该磁性密封件可包括第一磁性元件和适于响应于由第二磁性元件施加在该磁性密封件上的力而调节的顺应性材料。该第二磁性元件可安装到第二部件上，以便可以响应于由第二磁性元件施加在磁性密封件上的力而改变磁性密封件和第二部件之间的间隙。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及带有旋转和静止部件的机械，且更具体地，涉及用于提供磁性密封 的系统、方法和装置。
技术介绍
旋转机械(例如用于动力发生和机械驱动应用的蒸汽涡轮机和燃气涡轮机)通常 是包括旋转部件和静止部件的大型机械。在运行中，此类旋转机械依靠这些部件之间受 控的空气流。例如，在涡轮机中，流过不同涡轮级的高压空气可以通过一系列静止和旋 转部件。当通过某些静止和旋转部件时，例如从具有较高压力的区域到具有较低压力的 区域的空气泄漏通常是不希望的。部分地由于此原因，可使用静止和旋转部件之间的密 封件。除了控制空气泄漏，密封件还可用来将空气流从一些部件(例如轴承套和转子部 件)引开并引向其它部件(例如吹扫腔)。旋转机械的效率可取决于此类密封件防止空气 泄漏以及在旋转和静止部件之间引导空气流的能力。在旋转机械中已经使用了多种不同的密封件设计。这些密封件可包括“南瓜 齿(pumpkin teeth) ”密封件；迷宫式密封件；蜂窝式密封件以及毛刷密封件。这些设计 意图最小化跨越部件的空气泄漏并在部件之间引导空气流。因为这些密封件可定位在旋 转和静止部件之间，所以此类密封件可与这些部件成物理接触。当机械运行时，旋转和 静止部件之间的摩擦会导致密封件劣化。当密封件磨损时，机械的效率会变差，且失效 的可能性会增加。因此，需要一种用于减少空气泄漏并控制旋转机械中的空气流的改善的密封 件。更具体地，需要用于提供磁性密封的系统、方法和装置。
技术实现思路
本专利技术的实施例可解决以上所述的一些或全部需要。本专利技术的某些实施例一般 地涉及用于提供磁性密封的系统、方法和装置。根据一个实施例，可提供一种用于在旋 转机械中提供磁性密封的方法。该方法可包括将磁性密封件安装到旋转机械中的第一部 件上。该方法还可包括与第二部件相关而定位该磁性密封件，从而限定该磁性密封件和 第二部件之间的间隙。该磁性密封件可包括第一磁性元件和适于响应于逆着该磁性密封 件施加的力而调节的顺应性材料。该方法还可包括将第二磁性元件安装到第二部件上， 以逆着该磁性密封件施加力。该方法还可包括响应于由第二磁性元件施加的力而调节顺 应性材料以改变间隙。根据本专利技术的另一个实施例，可提供一种用于提供磁性密封的系统。该系统可 包括具有第一部件和第二部件的旋转机械。磁性密封件可安装到该第一部件上，并相对 于该第二部件定位，以限定磁性密封件和第二部件之间的间隙。该磁性密封件可包括第 一磁性元件和适于响应于施加在该磁性密封件上的力而调节的顺应性材料。第二磁性元 件可安装在第二部件上，并适于逆着磁性密封件而施加力，以便可以改变磁性密封件和第二部件之间的间隙。根据本专利技术的又另一个实施例，可提供一种用于提供磁性密封的装置。该装置 可包括具有第一磁性元件和顺应性材料的磁性密封件。该磁性密封件可为可操作的以安 装到旋转机械中的第一部件上，并提供该磁性密封件和旋转机械中的第二部件之间的间 隙。第二磁性元件可为可操作的以安装到旋转机械中的第二部件上，并逆着该磁性密封 件施加力。顺应性材料可为可操作的以响应于由第二磁性元件施加的力而进一步调节。由结合附图所做的以下描述，本专利技术的其它实施例和方面将变得明显。附图说明已经像这样总体地描述了本专利技术，现在将参考附图，这些附图不一定按比例绘制，并且其中图1图示了作为旋转机械的一部分的静止和旋转部件。图2图示了根据本专利技术的一个实施例用于提供磁性密封的示例性系统。图3图示了根据本专利技术的一个实施例用于提供磁性密封的示例性系统。图4图示了用于提供磁性密封的示例性装置。图5图示了用于提供磁性密封的示例性装置。图6图示了根据本专利技术的一个实施例用于提供磁性密封的示例性方法。部件列表100系统105迷宫式密封齿110转子叶轮115蜂窝状结构120定子200系统205静止部件210旋转部件220磁性密封件225顺应性挡板230密封磁体235旋转磁体300系统340压力Pl345压力P2350标称位置355移位位置400系统405定子410转子叶轮411冷空气源415间隙420磁性密封件425可折叠箔片结构426通风通路427通风通路430密封磁体435旋转磁体500系统515间隙520磁性密封件525可折叠箔片结构526通风通路527通风通路530密封磁体535旋转磁体600方法605块610块615块625块630块620块具体实施例方式下文将参考附图更详尽地描述本专利技术，附图中显示了本专利技术的示例实施例。然 而，本专利技术可以许多不同的形式实施，且不应解释为限于本文所展示的示例；相反，提 供这些实施例以便本公开将向本领域技术人员传递本专利技术的范围。贯穿全文相似的数字 指相似的元件。图1图示了作为系统100的一部分的静止和旋转部件。系统100可包括任何旋 转机械，诸如燃烧型燃气涡轮机、蒸汽型燃气涡轮机、压缩机等。在燃烧型燃气涡轮机 中，可存在气路，其以串行流的关系包括空气进口(或入口)、压缩机、燃烧器、涡轮以 及气体出口(或排放喷嘴)。在运行中，燃烧气体可以用在燃烧型燃气涡轮机中来驱动涡 轮段。就是说，燃烧气体可用来以相对高的速度使承载多个转子叶片的多个转子叶轮旋 转，转子叶片围绕各转子叶轮轴向地隔开。此类转子叶轮可以可旋转地附接到多个周围 的非旋转定子上，其中在转子叶轮和周围的定子之间可形成间隙。因为此间隙内的空气泄漏可导致功率损耗，并会危害系统效率，所以期望的是 根据部件设计减小此间隙。同时，因为这些静止和旋转部件会移动、震动或由于热效应 而膨胀，所以维持最小净空间隙也会是期望的。例如，在瞬态运行期间，一个或多个部 件可相对于彼此移动，意味着如果分开这些部件的间隙太小，则部件会彼此接触，导致部件损坏。因此，可能需要最小净空间隙。尽管此净空间隙的尺寸可通过对于旋转和静 止部件使用具有不同热膨胀系数的材料来减小，但其不能完全减小。旋转部件相对于静 止部件的相对运动要求维持一些间隙。为了减小与旋转机械中两个部件(诸如旋转的转子叶轮和静止的定子)之间的净 空间隙相关的空气泄漏，可使用一个或多个密封件。在系统100中，可使用蜂窝型迷宫 密封件来改变静止和旋转部件之间的空气流。迷宫密封件齿105可安装在转子叶轮110 上，并位于与安装到定子120的一部分上的蜂窝结构115的径向相对处。系统100的蜂窝 型迷宫密封件可禁止转子叶轮110和定子120之间的空气流。在运行期间，当转子叶轮 110和定子120的表面结构彼此接近(这可由热膨胀和/或由发动机振动而引起)时，蜂 窝型迷宫密封件磨损。就是说，当两个部件彼此接近时，它们可能彼此接触，导致会使 蜂窝型迷宫密封件磨损的摩擦。当蜂窝型迷宫密封件磨损时，系统100会失效。此外， 摩擦会导致系统100中的温度升高，这会抑制系统100的性能。有时希望减轻这些效果 以及与常规系统100相关的故障的增加的实例。图2和图3图示了根据本专利技术的一个实施例用于提供磁性密封的示例性系统200 和300。系统200和/或300可为任何类型的旋转机械的一部分，诸如压缩机、涡轮机 或泵。在示例性实施例中，系统200代表压缩机，并且可包括第一部件和第二部件。例 如，第一部件可包括静止部件205，其可围绕第二部件，诸如旋转部件210。静止部件 205相对于旋转部件210定位以在它本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种方法，包括：将至少一个磁性密封件（２２０）安装到旋转机械中的第一部件（２０５）上，其中所述至少一个磁性密封件（２２０）包括第一磁性元件（２３０）和顺应性材料（２２５）；将第二磁性元件（２３５）安装到旋转机械中的第二部件（２１０）上，其中所述第二部件（２１０）相对于所述第一部件（２０５）定位，以在所述第二部件（２１０）和所述至少一个磁性密封件（２２０）之间提供间隙（２１５），并且其中所述第二磁性元件（２３５）可操作以逆着所述至少一个磁性密封件（２２０）施加力；以及调节所述顺应性材料（２２５）以响应于由所述第二磁性元件（２３５）施加的力而改变所述间隙（２１５）。
【技术特征摘要】
US 2009-9-17 12/5614961.一种方法，包括将至少一个磁性密封件(220)安装到旋转机械中的第一部件(205)上，其中所述至少 一个磁性密封件(220)包括第一磁性元件(230)和顺应性材料(225)；将第二磁性元件(235)安装到旋转机械中的第二部件(210)上，其中所述第二部件 (210)相对于所述第一部件(205)定位，以在所述第二部件(210)和所述至少一个磁性密 封件(220)之间提供间隙(215)，并且其中所述第二磁性元件(235)可操作以逆着所述至 少一个磁性密封件(220)施加力；以及调节所述顺应性材料(225)以响应于由所述第二磁性元件(235)施加的力而改变所述 间隙(215)。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将至少一个磁性密封件(220)安装到旋转 机械中的第一部件(205)上包括将至少一个磁性密封件安装到以下至少其中一个中的第一部件上涡轮机，压缩机或泵。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将第二磁性元件(235)安装到所述旋转机 械中的第二部件(210)上包括将第二磁性元件安装到以下至少其中一个上涡轮机叶轮，压缩机叶轮，轴承组 件，或轴。4.如权利要求1所述的方法或如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述顺应性 材料(225)包括以下的至少其中一种挡板，可折叠箔片，或可变形结构。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将第二磁性元件(235)安装到所述旋转机 械中的第二部件(210)上包括将永久性磁体安装到所述旋转机械中的第二部件上。6.如权利要求5所述的方法或如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第二磁 性元件(235)包括以下材料的至少其中一种钐，钴，钕，铁或硼。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：AJ加西亚克雷斯波，GC利奥塔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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