本发明专利技术一方面涉及一种涡轮发动机（10）。该涡轮发动机包括限定一压缩机室（22）的主壳体（20）和安装在主壳体上的进气壳体（24）。发动机还可包括转子（26），该转子包括设置在压缩机室内的压缩机部分（28），和从压缩机室伸出、穿过进气壳体中的开口（50）、进入由进气壳体限定的轴承室（34）中的毂部分（32）。发动机还可包括在转子毂部分和进气壳体之间的一环形缝隙中安装在进气壳体的开口中的密封结构（48），该密封结构构造成在轴承室（34）和压缩机室（22）之间形成密封。该密封结构（48）构造成在进气壳体（24）被安装在主壳体（20）上的情况下被从进气壳体（24）的开口（50）中拆出。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于涡轮发动机的密封结构，更具体地，涉及一种构造成(能)在无需大量拆卸发动机的情况下从发动机拆出的气封结构/油封结构。
技术介绍
燃气涡轮发动机可用于工业应用，例如但不限于石油和天然气的传输、采集、储存、回收和升举中。在这些应用中，涡轮发动机通常位于海上或偏远位置，用户在工地外将发动机运送到制造厂以进行维护和/或修理的成本非常高。具体地，用户必须承受在运输、 维护或修理以及停产方面的费用。因此，特别是在偏远位置或海上的用户位置处，能由涡轮发动机制造商进行现场修理和维护是有利的。但是，涡轮发动机的常规结构不利于现场维护或修理，具体因为发动机最容易被磨损——因此最容易失效——的零部件都埋入/嵌入在发动机外壳内。因此，不拆卸发动机的至少是相当大的一部分——由于各种原因这在用户现场通常行不通——便不能接触到这些零部件。例如，海上石油平台会具有不利于拆卸的空间限制。另外，制造商将拆卸发动机所需的某些工具携带到用户现场也可能很困难和/或昂贵；或者由用户现场给出的空间限制可能不允许将这些工具带来。另外，涡轮发动机在工厂里通常是竖直地组装和拆卸。但是在实地，发动机一般水平布置，这使得拆卸不方便。这样，由于至少这些原因，涡轮发动机必须经常在现场外被运送到制造厂以进行修理和维护，这样效率低且成本高。涡轮发动机一般在外壳内包括多个转动的机翼，该转动的机翼驱动(转动)一经发动机中心纵向延伸的轴向的轴。所述轴通常伸出发动机外壳以驱动其后的部件和/或系统，如泵等。另外，在所述轴的伸出部分上可通过一联接轴联接一附件传动变速器。附件传动变速器可具有一个或多个齿轮并可用于向辅助系统如发电机、交流发电机、空调系统、气动系统、液压系统等提供动力。此外，在所述轴的伸出部分上还可联接有用于将所述轴安装到发动机上并承受来自所述轴的径向载荷和轴向推力载荷的轴承组件、用于将轴向载荷传递到所述轴承组件的推力环、以及前气封结构/油封结构，该前气封结构/油封结构密封在轴承组件内的润滑剂如油，防止油渗入压缩机中。涡轮发动机最容易磨损和失效的零部件包括轴承组件、推力环和前气封结构/油封结构。为轴承室与压缩机室之间的隔气/油结构研发了各种密封设计。例如，授权给Arora等人的美国专利No. 6，330，790 (此后称作“ ‘790专利”)公开了一种在轴承室和压缩机室之间的迷宫式密封结构/复式密封结构。但是，拆出该密封结构需要大量拆卸该发动机。在此构型中，为拆出密封结构的可磨耗(即耐磨)部分，必须拆出进气壳体，因为密封结构比进气壳体中的开口大且位于该开口后面。这种大量拆卸使得密封结构的修理/更换不能在实地实行。因此，发动机必须被运输到配备有为支承和拆出大部件如进气壳体而设计的专用大型设备的修理点。还值得注意，在一些系统中，如在‘790专利中，前密封结构实际上是两个分离的密封结构。通常这些分离的密封结构具有不同的直径，即，呈阶梯式构型。具有两个分离的密封结构的设计会更昂贵(即，仅因为存在附加的部件)，甚至更难修理/修理成本更高(即，因为为拆出两个密封结构需要更多地拆卸发动机)。此外，一些涡轮发动机制造商已经研发出了各种系统，在所述系统中伸出的轴延伸穿过进气壳体，有时伸出进气壳体外，该轴由轴承组件支承，该轴承组件由单独的轴承壳体支承，该轴承壳体可紧固到进气壳体上。在这种构型中，可在不从发动机拆出进气壳体的情况下接触到轴承组件。但是，用单独的轴承壳体支承轴承组件不如用进气壳体支承轴承组件坚固，该进气壳体通常是大的、粗壮的结构。因此，为生产更易修理的发动机，具有这些构型的系统通常牺牲了轴支承件的坚固性。本专利技术旨在克服一个或多个上述问题
技术实现思路
一方面，本专利技术涉及一种涡轮发动机。该发动机可包括限定一压缩机室的主壳体和安装到该主壳体上的进气壳体。该发动机还可包括一转子，该转子包括设置在压缩机室内的压缩机部分和毂部分，该毂部分从压缩机室伸出、穿过进气壳体中的开口、进入由进气壳体限定的轴承室中。该发动机还可包括一密封结构，该密封结构在转子的毂部分和进气壳体之间的环形缝隙中安装在进气壳体中的开口内，所述密封结构可构造成在轴承室和压缩机室之间形成密封。所述密封结构构造成在进气壳体被安装在主壳体上的情况下(能)被从进气壳体中的开口拆出。另一方面，本专利技术涉及一种从涡轮发动机拆出密封结构的方法，其中所述涡轮发动机包括限定一压缩机室的主壳体、安装到该主壳体上的进气壳体、转子以及密封结构，所述转子包括从压缩机室伸出、穿过进气壳体中的开口、进入由进气壳体限定的轴承室中的毂部分，所述密封结构安装在进气壳体的开口中并在轴承室和压缩机室之间形成密封。所述方法可包括从转子的毂部分拆出一个或多个零部件。所述方法还可包括在进气壳体被安装在主壳体上的情况下从进气壳体中的开口拆出所述密封结构。另一方面，本专利技术可涉及一种用于涡轮发动机的密封结构。这种气封结构/油封结构可包括大致为管状的元件，所述大致为管状的元件构造成可拆出地安装在涡轮发动机的进气壳体中的开口内。该密封结构还可包括周向排列的进气孔和周向排列的排放孔，所述进气孔围绕密封结构的大致为管状的元件的周缘设置，所述排放孔围绕密封结构的大致为管状的元件的周缘设置。进气孔可以大小相同并围绕密封结构的周缘等距布置；而排放孔可以大小相同，但在直径上大于进气孔，所述排放孔围绕密封结构的周缘等距布置。附图说明图I是涡轮发动机的示意图；图2是根据示例性公开的实施例的涡轮发动机的进气壳体的局部剖开的透视图；图3是根据示例性公开的实施例的涡轮发动机的前端部件的分解图；图4是根据示例性公开的实施例的涡轮发动机轴承室的局部剖开的透视图；图5是在根据示例性公开的实施例的涡轮发动机轴承室中的迷宫式密封接合区的剖视图；图6A是根据示例性公开的实施例的气封结构/油封结构的透视图；图6B是安装在进气壳体中的图6A的气封结构/油封结构的正视图；图6C是图6A的气封结构/油封结构的局部剖视图。具体实施例方式现在详细参照附图。在可能的情况下，将在全部附图中都使用相同的附图标记来表示相同或类似的部件。 图I示出一涡轮发动机10。图I表示一般的涡轮发动机构型。图I的目的不在于示出示例性公开的实施例，而是在于示出示例性涡轮发动机构型的各零部件之间的一般关系。尽管图I 一般性地表示出发动机的各部件，但是图I中使用的附图标记也将被6应用于全部附图中以表示图I所示部件的示例性实施例。在一些实施例中，发动机10可以是燃气涡轮发动机。涡轮发动机10可与一构造成完成预定任务的固定式或移动式作业机械相联接。例如，涡轮发动机10可体现为产生电力输出的发电机组的主动力源或执行流体泵送操作的泵送机构的主动力源。或者涡轮发动机10可体现为土方机械、乘用车辆、船舶、飞行器或本领域已知的任何其它移动式机械的原动机/牵引机。发动机10可包括前端11和后端12。发动机10还可包括压缩机部段13、燃烧室部段14、涡轮机部段16和排气部段18。发动机10可包括限定一压缩机室22的主壳体20和安装在主壳体20上的进气壳体24，该进气壳体构造成将空气导入压缩机室22。发动机10还可包括转子26，该转子包括设置在压缩机室22内的压缩机部分28。转子26的压缩机部分28可包括安装在其上的压缩机叶片30。转本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2006.09.14 US 60/844,391;2007.09.13 US 11/898,6391.一种用于涡轮发动机(10)的密封结构(48)，包括 大致为管状的元件，所述大致为管状的元件构造成可拆出地安装在涡轮发动机的进气壳体(24)中的开口(50)内； 周向排列的进气孔(86)，所述进气孔围绕所述密封结构的大致为管状的元件的周缘设置；以及 周向排列的排放孔(92)，所述排放孔围绕所述密封结构的大致为管状的元件的周缘设置，其中所述排放孔的总数与所述进气孔的总数相等； 其中，所述各进气孔大小相同并围绕所述密封结构的周缘等距布置；以及 其中，所述各排放孔大小相同，但在直径上大于所述进气孔，所述排放孔围绕所述密封结构的周缘等距布置。2.根据权利要求I所述的密封结构，其特征在于，围绕所述密封结构的大致为管状的元件，所述进气孔以30度的增量相互间隔开；围绕所述密封结构的大致为管状的元件，所述排放孔以30度的增量相互间隔开。3.根据权利要求I所述的密封结构，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·C·科尼利厄斯，G·J·格林，
申请(专利权)人：索拉透平公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。