用于燃气涡轮的层状槽接密封组件制造技术

本发明专利技术涉及用于燃气涡轮的层状槽接密封组件。本申请因而提供了一种用于涡轮的密封组件。该密封组件可包括若干金属垫片层以及若干非金属层。一对非金属层围绕每个金属垫片层。

【技术实现步骤摘要】

本申请及所得专利大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更特定而言涉及层状槽接密封(spline seal)组件，该层状槽接密封组件具有非金属层用于改进的耐热性。
技术介绍
涡轮构件之间的冷却流的泄漏通常导致降低的功率输出和更低的效率。例如，热的燃烧气体可通过围绕由密封物容纳的热气通路提供加压的压缩机空气而被容纳在涡轮内。在燃气涡轮的运转期间，由某些构件的热膨胀以及构件之间的相对运动可导致泄漏。高压冷却流到热气通路中的泄漏可因此导致有害的附加损失。因此可通过阻塞泄漏位置而仅在需要时提供冷却流来提高总体效率。例如，槽接密封件可用于燃气涡轮的环组件中的相邻定子部分之间。当前的燃气涡轮槽接密封件使用金属垫片和金属丝网的许多不同组合和配置。此外，通过使用仅仅薄的金属垫片而不带丝网(其可允许泄漏通过)，可达到最低的泄漏率。虽然这些薄金属垫片对于航空发动机的使用而言可能适合，但是，这样的槽接密封件对于重型燃气涡轮发动机在全速和全负载下的长时间使用而言不可视为足够稳健。因此，存在着对于用在重型燃气涡轮发动机中的改进的槽接密封件的需求。这样的槽接密封件应当耐高温、耐磨损，并具有足够的柔性以便向长构件寿命提供足够的密封。
技术实现思路
因此，本申请及所得专利提供了一种用于涡轮的密封组件。该密封组件可包括多个金属垫片层和多个非金属层。这些非金属层中的一对围绕每个金属垫片层。本申请及所得专利还提供了一种涡轮。该涡轮可包括第一定子、第二定子以及定位在第一定子和第二定子之间的密封组件。该密封组件可包括多个金属垫片层和多个非金属层。本申请及所得专利还提供了一种涡轮。该涡轮可包括第一定子、第二定子以及定位在第一定子和第二定子之间的密封组件。该密封组件可包括多个金属垫片层及多个云母层，使得这些云母层中的一对围绕每个金属垫片层。在结合若干附图和所附权利要求阅读下面的详细描述后，本申请及所得专利的这些及其它的特征和改进对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。附图说明图1是显示了压缩机、燃烧器和涡轮的燃气涡轮发动机的示意图。图2是涡轮的局部侧视图。图3是层状槽接密封组件的一个示例的侧视截面图，该组件可如本文中所述并定位在相邻涡轮构件之间。图4是层状槽接密封组件的一个备选实施例的侧视截面图，该组件可如本文中所述并定位在相邻涡轮构件之间。附图标记10燃气涡轮发动机 15压缩机 20空气流 25燃烧器 30燃料流 35燃烧气体流 40涡轮 45轴 50负载 55第一级喷嘴 60第一级叶片 65第一级 70第二级喷嘴 75第二级 80隔板 85轴线 90槽接密封件 100涡轮110第一涡轮构件 120第二涡轮构件 130第一隔板 140第二隔板 150定子组件 160密封组件 170第一密封槽 180第二密封槽 190槽接密封件 200间隙 210金属垫片层 220第一晶体层 230第二晶体层 240第一云母层 250第二云母层 260密封组件 270槽接密封件 280金属垫片层 290晶体层 300第一晶体层 310 第一金属垫片层 320第二晶体层 330第二金属垫片层 340第二晶体层 350第三金属垫片层 360第四晶体层 370密封表面。具体实施例方式现在参照附图，其中，在所有若干图中相似的标号表示相似的元件，图1显示了可用于此处的燃气涡轮发动机10的示意图。燃气涡轮发动机10可包括压缩机15。压缩机15压缩进入的空气流20。压缩机15将压缩的空气流20传送至燃烧器25。燃烧器25使压缩的空气流20与加压的燃料流30混合并且点燃混合物而产生燃烧气体流35。虽然只显示了单个燃烧器25，但燃气涡轮发动机10可包括任意数量的燃烧器25。燃烧气体流35继而被传送至涡轮40。该燃烧气体流35驱动涡轮40从而产生机械功。涡轮40中产生的机械功经由轴45驱动压缩机15和外部负载50，例如发电机等。燃气涡轮发动机10可使用天然气、各种合成气和/或其它类型的燃料。燃气涡轮发动机10可为任何类型的陆基燃气涡轮发动机等。燃气涡轮发动机10可具有不同的配置并可使用其它类型的构件。在此也可使用其它类型的燃气涡轮发动机。本文中还可使用多个燃气涡轮发动机、其它类型的涡轮以及其它类型的发电设备。图2显示了涡轮40的一部分。大体上描述的，涡轮40可包括第一级65的第一级喷嘴55和第一级叶片60。还显示了第二级75的第二级喷嘴70。这里可使用任意数量的级。喷嘴70可定位在隔板80上。任意数量的喷嘴70和隔板80可围绕轴线85周向地定位。槽接密封件90可定位在每一对相邻隔板80之间。槽接密封件90可用于相邻隔板80或其它涡轮构件之间，以便防止冷却空气流20从压缩机15或通过其它地方泄漏。如上所述，槽接密封件90可具有许多不同的配置。还可使用其它类型的密封机构。在此可使用其它构件和其它配置。图3显示了可如本文中所述的涡轮100的部分。具体而言，显示了第一涡轮构件110和第二涡轮构件120。涡轮构件110、120可为如上所述的定子组件150的第一隔板130和第二隔板140，或者任何其它成对的相邻构件。在此可使用任意数量或类型的涡轮构件110、120。例如，其它构件可包括罩、壳体、喷嘴、过渡件等。涡轮100可包括定位在构件110、120之间的密封组件160。密封组件160可从第一涡轮构件110中的第一密封槽170延伸至第二涡轮构件120中的第二密封槽180。密封组件160可包括槽接密封190以用于隔板130、140等之间。密封组件160阻塞构件110、120之间的间隙200，以便防止冷却空气流20穿过其的逸出等。在此可使用其它位置。在图3的示例中，密封组件160可包括金属垫片层210。金属垫片210可由耐高温材料(例如不锈钢、镍基合金等)制成。在此还可使用其它类型的密封机构。金属垫片210可具有任何大小、形状或配置。密封组件160还可具有定位在金属垫片210的任一侧的第一非金属层220和第二非金属层230。例如,可使用第一云母层240和第二云母层250。在此可使用带有耐高温性的其它类型的晶体材料或其它类型的非金属材料。例如，还可使用石墨。非金属层220、230可具有任何大小、形状或配置。在此可使用其它构件和其它配置。非金属层220、230在柔性密封介质中提供耐高温性和耐磨性。金属垫片层210提供背衬和支撑以及在非金属层220、230破裂或以其它方式失效的情况下的失效保护。在金属垫片层210的任一侧两个非金属层220、230的使用提供了制造和安装的简便。还可使用额外的金属垫片层。金属垫片层210和非金属层220、230可经由高温粘合剂、高强度紧固件、焊接和其它类型的常规手段来联接。在此可使用其它构件和其它配置。图4显示了可如本文所述的密封组件260的又一实施例。如上所述，密封组件260可为槽接密封270件等。在这个示例中，密封组件260包括若干金属垫片层280和若干非金属层290。如图所不,密封组件260包括第一非金属层300、第一金属垫片层310、第二非金属层320、第二金属垫片层330、第三非金属层340、第三金属垫片层350以及第四非金属层360。在此可使用任意数量的金属垫片层280和非金属层290。金属垫片层280本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮的密封组件，包括：??????多个金属垫片层；以及??????多个非金属层；??????其中，所述多个非金属层中的一对围绕所述多个金属垫片层中的每个金属垫片层。

【技术特征摘要】
2011.10.26 US 13/2816141.一种用于涡轮的密封组件，包括: 多个金属垫片层；以及 多个非金属层； 其中，所述多个非金属层中的一对围绕所述多个金属垫片层中的每个金属垫片层。2.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述多个非金属层包括多个云母层。3.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述多个金属垫片层包括耐热材料。4.根据权利要求1所述的密封组件，其特征在于，所述多个非金属层中的一个包括面向第一密封槽和第二密封槽之间的间隙的密封表面。5.根据权利要求4所述的密封组件，其特征在于，所述第一密封槽定位在第一涡轮构件内且所述第二密封槽定位在第二涡轮构件内。6.根据权利要求5所述的密封组件，其特征在于，所述第一涡轮构件包括第一定子且所述第二涡轮构件包括第二定子。7.根据权利要求5所述的密封组件，其特征在于，所述第一涡轮构件包括第一隔板且所述第二涡轮构件包括第二隔板。8.一种涡轮，包括: 第一定子；` 第二定子；以及 密封组件，其定位在所述第一定子和所述第二定子之间； 所述密封组件包括多个金属垫片层和多个非金属层。9.根据权利要求8所述的涡轮，其特征在于，所述多个非金属层包括多个云母层。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：VJ莫甘，TJ雷格，NN萨拉瓦特，DW维伯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：