專利名稱：鎖葉式環(huán)狀密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室部件，確切地說(shuō)，涉及在同心組裝的燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室部件之間所使用的環(huán)狀撓性密封件。
背景技術(shù)：
目前，撓性彈簧夾(spring finger)密封件(也稱為環(huán)形密封件(hulaseals))用于提供共環(huán)部分之間的同心控制，同時(shí)提供有效密封性能。環(huán)形密封件是周向金屬密封件，其軸向開槽、并在進(jìn)行軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)的配合部件的內(nèi)徑與外徑之間形成弾性承載輪廓。雙葉式環(huán)形密封件包括兩層在周向上偏離或偏置(offset)的彈簧夾，用于提供更高的剛度以及更好的密封性能。此類密封件所使用的兩個(gè)最常用、且最重要的位置是徑向位于燃燒 室襯里后端與過(guò)渡連接件前端之間(即在襯里外徑(outer diameter,0D)與過(guò)渡連接件內(nèi)徑(inner diameter, ID)之間)，以及燃燒室梁帽后端(cap aft)與燃燒室襯里前端之間(即在梁帽外徑OD與村里內(nèi)徑ID之間)。其他位置包括位于環(huán)繞村里的流動(dòng)套管與壓縮機(jī)排氣外殼之間(即在流動(dòng)套管外徑OD與排氣外殼內(nèi)徑ID之間)。通常，當(dāng)內(nèi)部部件，例如燃燒室梁帽，插入外部部件，例如燃燒腔室村里(或簡(jiǎn)稱“燃燒室村里”)時(shí)，位于內(nèi)部部件外徑上的彈簧夾自由端或環(huán)形密封件葉片可能會(huì)受到損壞。具體而言，外部葉片會(huì)扣住或勾住(catch on)外部部件，并在某些情況下變得彎曲且 無(wú)法使用。此外，有些環(huán)形密封件可能因操作過(guò)程中失圓、嚴(yán)重錯(cuò)位或反向裝載而變得無(wú)法裝載。當(dāng)彈簧密封件葉片無(wú)法裝載時(shí)，則很可能造成高周疲勞(HCF)振動(dòng)和失效，從而導(dǎo)致下游外物受損。另外還發(fā)現(xiàn)，在環(huán)形密封件的焊接端接觸暴露于較高燃燒溫度吋，固定環(huán)形密封件所進(jìn)行的焊接很可能會(huì)產(chǎn)生裂縫。因此，仍需要一種環(huán)形密封件配置，其可避免密封彈簧夾的自由端發(fā)生損壞，尤其是在組裝吋，以及可讓密封件的焊接處位于較冷區(qū)域中。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在一項(xiàng)示例性但非限制性實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種用于插入至同心組裝的渦輪機(jī)燃燒室部件之間的環(huán)狀撓性密封件。所述密封件包括環(huán)狀內(nèi)部密封部分，其具有第一環(huán)狀實(shí)心邊緣和第一組彈簧夾(spring fingers)，所述第一組彈簧夾從所述第一環(huán)狀實(shí)心邊緣軸向延伸；環(huán)狀外部密封部分，其具有第二環(huán)狀實(shí)心邊緣和第二組彈簧夾，所述第ニ組彈簧夾從所述第二實(shí)心邊緣軸向延伸、并覆蓋(overlying)所述第一組彈簧夾，以使所述內(nèi)部和外部密封部分沿著所述環(huán)狀撓性密封件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸大體完全配合，所述第ニ組彈簧夾周向偏離或偏置(offset)所述第一組彈簧夾；以及其中第一組彈簧夾的自由端圍繞并越過(guò)第二組彈簧夾的自由端彎曲，從而在所述第一和第二環(huán)狀實(shí)心邊緣的相對(duì)端處形成卷邊。所述第一和第二環(huán)狀實(shí)心邊緣焊接在一起。所述第二組彈簧夾的所述自由端與所述第一組彈簧夾中的所述卷邊之間存在軸向間隙。所述第一和第二組彈簧夾在所述第一和第二實(shí)心邊緣與所述卷邊之間大體呈徑向向外弓起設(shè)置。至少所述第二組彈簧夾的外表面涂覆有耐磨涂層材料。在另ー項(xiàng)示例性但非限制性實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室組件。所述燃燒室內(nèi)組件包括環(huán)狀內(nèi)部部件，其以疊套方式收在環(huán)狀外部部件內(nèi)；以及環(huán)狀撓性密封件，其徑向置于所述環(huán)狀內(nèi)部和外部部件之間、并固定到徑向環(huán)狀內(nèi)部部件。所述撓性密封件包括環(huán)狀內(nèi)部密封部分，其具有第一環(huán)狀實(shí)心邊緣和第一組彈簧夾，所述第一組彈簧夾從第一實(shí)心邊緣軸向延伸；環(huán)狀外部密封部分，其具有固定到第一環(huán)狀實(shí)心邊緣的第二環(huán)狀實(shí)心邊緣和第二組彈簧夾，所述第二組彈簧夾從第二實(shí)心邊緣軸向延伸并覆蓋所述第一組彈簧夾，以使所述內(nèi)部和外部密封部分沿著所述環(huán)狀撓性密封件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸大體完全配合，所述第二組彈簧夾周向偏離所述第一組彈簧夾；以及其中第一組彈簧夾的自由端圍繞并越過(guò)第二組彈簧夾的自由端彎曲。所述環(huán)狀撓性密封件在所述第一和第二實(shí)心邊緣處，在遠(yuǎn)離所述內(nèi)部部件的自由端的位置處焊接至所述內(nèi)部部件，以及其中所述第一和第二組彈簧夾的所述自由端鄰近所 述內(nèi)部部件的所述自由端設(shè)置。第一內(nèi)部部件包括燃燒室端蓋，且第二外部部件包括燃燒室村里；或者，所述第一內(nèi)部部件包括包括燃燒室襯里，且所述第二外部部件包括燃燒室過(guò)渡連接件。所述第二組彈簧夾的所述自由端與所述第一組彈簧夾中的卷邊之間存在軸向間隙，所述軸向間隙足以允許所述第一和第二組彈簧夾之間進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)。所述第一和第二組彈簧夾徑向向外弓起。所述第一內(nèi)部部件包括燃燒室端蓋，且所述第二外部部件包括燃燒室襯里。所述第一內(nèi)部部件包括包括燃燒室襯里，且所述第二外部部件包括燃燒室過(guò)渡連接件。至少所述第二組彈簧夾的外表面涂覆有耐磨涂層材料。在又一項(xiàng)示例性但非限制性實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室組件。所述燃燒室組件包括燃燒室端蓋，其連接到燃燒室襯里的前端；以及過(guò)渡連接件，其連接到所述燃燒室村里的后端；第一和第二環(huán)狀撓性密封件分別徑向設(shè)置于所述燃燒室端蓋和所述燃燒室村里的所述前端之間，以及設(shè)置于所述過(guò)渡連接件和所述燃燒室村里的所述后端之間；所述第一和第二環(huán)狀撓性密封件中的每個(gè)環(huán)狀撓性密封件包括環(huán)狀內(nèi)部密封部分，其具有第一環(huán)狀實(shí)心邊緣和第一組彈簧夾，所述第一組彈簧夾從所述第一環(huán)狀實(shí)心邊緣軸向延伸；以及環(huán)狀外部密封部分，其具有第二環(huán)狀實(shí)心邊緣和第二組彈簧夾，所述第二組彈簧夾從第二實(shí)心邊緣軸向延伸井覆蓋所述第一組彈簧夾，以使所述內(nèi)部和外部密封部分沿著所述環(huán)狀撓性密封件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸大體完全配合，所述第二組彈簧夾周向偏離所述第一組彈簧夾；以及其中第一組彈簧夾的自由端彎曲以形成圍繞并越過(guò)第二組彈簧夾的自由端延伸的卷邊。所述第一環(huán)狀撓性密封件在一端處焊接到所述端蓋的后端，這樣，與所述第一環(huán)狀撓性密封件的所述第一和第二組彈簧夾的所述自由端相比，所述用于焊接的一端設(shè)置于更為遠(yuǎn)離所述帽蓋的所述后端的自由邊緣的位置。所述第二環(huán)狀撓性密封件在一端處焊接到所述襯里的后端，這樣，與所述第二環(huán)狀撓性密封件的所述第一和第二組彈簧夾的所述自由端相比，所述用于焊接的一端設(shè)置于更為遠(yuǎn)離所述村里的所述后端的自由邊緣的位置。對(duì)于所述第一和第二環(huán)狀撓性密封件中的每個(gè)環(huán)狀撓性密封件，所述第二組彈簧夾的所述自由端與所述第一組彈簧夾中的所述卷邊之間存在軸向間隙，所述軸向間隙足以允許所述第一和第二組彈簧夾之間進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)。對(duì)于所述第一和第二環(huán)狀撓性密封件中的每個(gè)環(huán)狀撓性密封件，所述第一和第二組彈簧夾徑向向外弓起。至少所述第二組彈簧夾的外表面涂覆有耐磨涂層材料。現(xiàn)將結(jié)合下文的附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。



圖I是根據(jù)本發(fā)明的一項(xiàng)示例性但非限制性實(shí)施例的環(huán)形密封件的透視圖；圖2是從圖3截取的放大細(xì)節(jié)；圖3是圖I所示環(huán)形密封件的局部截面圖，所述環(huán)形密封件安裝在燃燒室梁帽與燃燒室襯里之間的相交部分處；以及圖4是圖I所示環(huán)形密封件的局部截面圖，所述環(huán)形密封件安裝在燃燒室襯里與過(guò)渡連接件之間的相交部分處。兀件符號(hào)列表
權(quán)利要求
1.一種用于插入同心組裝的渦輪機(jī)燃燒室部件之間的環(huán)狀撓性密封件(10)，包括 環(huán)狀內(nèi)部密封部分(12)，其具有第一環(huán)狀實(shí)心邊緣(16)和第一組彈簧夾(14)，所述第一組彈簧夾從所述第一環(huán)狀實(shí)心邊緣軸向延伸； 環(huán)狀外部密封部分(18)，其具有第二環(huán)狀實(shí)心邊緣(22)和第二組彈簧夾(20)，所述第二組彈簧夾從所述第二實(shí)心邊緣軸向延伸并覆蓋所述第一組彈簧夾，以使所述內(nèi)部和外部密封部分沿著所述環(huán)狀撓性密封件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸大體完全配合，所述第二組彈簧夾(20)周向偏離所述第一組彈簧夾(14)設(shè)置；以及 其中第一組彈簧夾(14)的自由端(37)圍繞并越過(guò)所述第二組彈簧夾(20)的自由端(34)彎曲，從而在所述第一和第二環(huán)狀實(shí)心邊緣(16、22)的相對(duì)端處形成卷邊(30)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)狀撓性密封件，其特征在于，所述第一和第二環(huán)狀實(shí)心邊緣(16、22)焊接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)狀撓性密封件，其特征在于，所述第二組彈簧夾的所述自由端(34)與所述第一組彈簧夾中的所述卷邊(30)之間存在軸向間隙(32)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)狀撓性密封件，其特征在于，所述第一和第二組彈簧夾(14,20)在所述第一和第二實(shí)心邊緣(16、22)與所述卷邊(30)之間大體徑向向外弓起。
5.一種燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室組件，包括 環(huán)狀內(nèi)部部件(38)，其以疊套方式收納在環(huán)狀外部部件(40)內(nèi)；以及環(huán)狀撓性密封件(10)，所述環(huán)狀撓性密封件徑向設(shè)置于所述環(huán)狀內(nèi)部和外部部件之間、并固定至所述徑向環(huán)狀內(nèi)部部件(38)，所述撓性密封件包括環(huán)狀內(nèi)部密封部分(12)，其具有第一環(huán)狀實(shí)心邊緣(16)和第一組彈簧夾(14)，所述第一組彈簧夾從所述第一實(shí)心邊緣軸向延伸； 環(huán)狀外部密封部分(18)，其具有固定到所述第一環(huán)狀實(shí)心邊緣的第二環(huán)狀實(shí)心邊緣(22)和第二組彈簧夾，所述第二組彈簧夾從所述第二實(shí)心邊緣軸向延伸并覆蓋所述第一組彈簧夾，以使所述內(nèi)部和外部密封部分沿著所述環(huán)狀撓性密封件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸大體完全配合，所述第二組彈簧夾(20)周向偏離所述第一組彈簧夾；以及 其中第一組彈簧夾(14)的自由端(37)圍繞并越過(guò)所述第二組彈簧夾(20)的自由端(34)彎曲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機(jī)燃燒室組件，其特征在于，所述環(huán)狀撓性密封件在所述第一和第二實(shí)心邊緣(16、22)處，在遠(yuǎn)離所述內(nèi)部部件的自由端的位置處焊接至所述內(nèi)部部件(38)，以及其中所述第一和第二組彈簧夾(37、34)的所述自由端鄰近所述內(nèi)部部件38的所述自由端設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機(jī)燃燒室組件，其特征在于，第一內(nèi)部部件(38)包括燃燒室端蓋，且第二外部部件(40)包括燃燒室襯里。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒室組件，其特征在于，所述第一內(nèi)部部件包括包括燃燒室襯里(40)，且所述第二外部部件包括燃燒室過(guò)渡連接件(48)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒室組件，其特征在于，所述第二組彈簧夾(20)的所述自由端(34)與所述第一組彈簧夾(14)中的卷邊(30)之間存在軸向間隙(32)，所述軸向間隙足以允許所述第一和第二組彈簧夾之間進(jìn)行相對(duì)滑動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒室組件，其特征在于，所述第一和第二組彈簧夾(14、20)徑向向外弓起。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒室組件，其特征在于，所述第一內(nèi)部部件(38)包括燃燒室端蓋，且所述第二外部部件(40)包括燃燒室襯里。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒室組件，其特征在于，所述第一內(nèi)部部件包括包括燃燒室襯里(40)，且所述第二外部部件包括燃燒室過(guò)渡連接件(48)。
13.一種燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室組件，包括燃燒室端蓋(38)，其連接到燃燒室襯里(40)的前端；以及過(guò)渡連接件(48)，其連接到所述燃燒室襯里(40)的后端；第一和第二環(huán)狀撓性密封件(10)分別徑向設(shè)置于所述燃燒室端蓋與所述燃燒室襯里的所述前端之間、以及所述過(guò)渡連接件與所述燃燒室襯里的所述后端之間；所述第一和第二環(huán)狀撓性密封件(10)中的每個(gè)環(huán)狀撓性密封件均包括環(huán)狀內(nèi)部密封部分(12)，其具有第一環(huán)狀實(shí)心邊緣(16)和第一組彈簧夾(14)，所述第一組彈簧夾從所述第一環(huán)狀實(shí)心邊緣軸向延伸；以及環(huán)狀外部密封部分(18)，其具有第二環(huán)狀實(shí)心邊緣(22)和第二組彈簧夾(20)，所述第二組彈簧夾從所述第二實(shí)心邊緣軸向延伸并覆蓋所述第一組彈簧夾，以使所述內(nèi)部和外部密封部分沿著所述環(huán)狀撓性密封件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸大體完全配合，所述第二組彈簧夾(20)周向偏離所述第一組彈簧夾(14)設(shè)置；以及 其中第一組彈簧夾(14)的自由端(37)彎曲以形成圍繞并越過(guò)所述第二組彈簧夾(20)的自由端(34)延伸的卷邊(30)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室組件，其特征在于，所述第一環(huán)狀撓性密封件(10)在一端處焊接到所述端蓋(38)的后端，這樣，與所述第一環(huán)狀撓性密封件的所述第一和第二組彈簧夾(14、20)的所述自由端相比，所述用于焊接的一端設(shè)置于更為遠(yuǎn)離所述端蓋的所述后端的自由邊緣的位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室組件，其特征在于，所述第二環(huán)狀撓性密封件(10)在一端處焊接到所述襯里40的后端，這樣，與所述第二環(huán)狀撓性密封件的所述第一和第二組彈簧夾(14、20)的所述自由端相比，所述用于焊接的一端設(shè)置于更為遠(yuǎn)離所述襯里的所述后端的自由邊緣的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鎖葉式環(huán)狀密封件，其用于插入同心組裝的渦輪機(jī)燃燒室部件之間。所述密封件包括環(huán)狀內(nèi)部密封部分，其具有第一環(huán)狀實(shí)心邊緣和第一組彈簧夾，所述第一組彈簧夾從所述第一環(huán)狀實(shí)心邊緣軸向延伸；以及環(huán)狀外部密封部分，其具有第二環(huán)狀實(shí)心邊緣和第二組彈簧夾，所述第二組彈簧夾從所述第二實(shí)心邊緣軸向延伸并覆蓋所述第一組彈簧夾，以使所述內(nèi)部密封部分和所述外部密封部分沿著所述環(huán)狀撓性密封件的整個(gè)長(zhǎng)度尺寸大體完全配合。所述第二組彈簧夾周向偏離所述第一組彈簧夾設(shè)置，且所述第一組彈簧夾的自由端圍繞、并越過(guò)所述第二組彈簧夾的自由端彎曲。
文檔編號(hào)F23R3/60GK102818293SQ20121018454
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月6日
發(fā)明者P.B.梅爾頓, K.C.貝爾索姆, T.E.約翰遜, W.L.伯恩, R.J.羅爾森 申請(qǐng)人:通用電氣公司