專利名稱：級間密封環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請一般涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和航空器，且更具體而言涉及焊接的級間密封件 和扭矩傳遞環(huán)。
背景技術(shù)：
多級渦輪一般包括間隔裝置和定位在級之間的級間密封件。間隔裝置使各個(gè)渦輪 級之間保持預(yù)定的間距。級間密封件防止由前面的級壓縮的空氣的泄漏。具體而言，級間 密封件可位于兩個(gè)旋轉(zhuǎn)盤之間，且可與渦輪噴嘴協(xié)作，以在它們之間提供流體密封，以防止 或限制通過其中的泄漏。航空發(fā)動(dòng)機(jī)可使用類似的設(shè)計(jì)。但是，這種級間密封件可具有關(guān)于可維護(hù)性和可靠性的問題。例如，在操作期間的 不均勻的溫度分布可在其中導(dǎo)致相對大的張力。這種力可影響壽命周期疲勞且甚至可在其 中傳播裂縫。此外，已知的級間密封件一般可通過螺栓或其它類型的機(jī)械連接機(jī)構(gòu)附連到 轉(zhuǎn)子上或其它地方。這些連接件往往是復(fù)雜的，且對整個(gè)渦輪系統(tǒng)增加重量。因而存在對改進(jìn)的級間密封件的期望。這種密封件優(yōu)選地可提供足夠的氣體流密 封和扭矩傳遞，同時(shí)易于安裝且重量相對輕。

發(fā)明內(nèi)容
從而本申請描述了一種渦輪節(jié)段(turbine section)。該渦輪節(jié)段可包括一對轉(zhuǎn) 子、定位在該對轉(zhuǎn)子之間的密封環(huán)，以及在密封環(huán)的第一端處的第一焊縫和在密封環(huán)的第
二端處的第二焊縫。本申請還提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪節(jié)段。該渦輪節(jié)段可包括一對彼此間 隔開的轉(zhuǎn)子、定位在該對轉(zhuǎn)子之間的密封環(huán)、在密封環(huán)的第一端處的第一焊縫和在密封環(huán) 的第二端處的第二焊縫，以及定位在密封環(huán)上的多個(gè)齒。在結(jié)合若干個(gè)圖和所附權(quán)利要求書審閱以下詳細(xì)描述后，本申請的這些和其它特 征對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將變得顯而易見。


圖1是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。圖2是如本文所描述的帶有級間密封環(huán)的渦輪節(jié)段的一部分的側(cè)視圖。部件列表10 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)20 壓縮機(jī)30 燃燒器40 渦輪50 外部負(fù)載100 渦輪節(jié)段
110 第一轉(zhuǎn)子
120 第二轉(zhuǎn)子
130 第一葉片
140 第二葉片
] 150 定子
160 密封環(huán)
170 第一端
180 第二端
190 第一焊縫
195 第二焊縫
200 齒具體實(shí)施方式
現(xiàn)參照附圖，其中，相同的標(biāo)號在多個(gè)視圖中始終指示相同的元件，圖l顯示了燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)lo的示意圖。如已知的那樣，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)lo可包括壓縮機(jī)20，以壓縮進(jìn)入空氣流。壓縮機(jī)20將壓縮的空氣流輸送到燃燒器30。燃燒器30使壓縮的空氣流與壓縮的燃料流混合，且點(diǎn)燃混合物。(雖然顯示了僅單個(gè)燃燒器30，但是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可包括任何數(shù)量的燃燒器30)。熱的燃燒氣體繼而被輸送到渦輪40。熱的燃燒氣體驅(qū)動(dòng)渦輪40，以便產(chǎn)生機(jī)械功。由渦輪40產(chǎn)生的機(jī)械功驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)20和外部負(fù)載50，例如發(fā)電機(jī)等。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)lo可使用天然氣1各種類型的合成氣以及其它類型的燃料。在本文中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)lo可具有其它構(gòu)造，且可使用其它類型的構(gòu)件。
圖2顯示了渦輪節(jié)段lOO，其可為上文所描述的渦輪401航空器或帶有旋轉(zhuǎn)盤的其它類型的裝置的一部分。渦輪節(jié)段lOO可包括任何數(shù)量的轉(zhuǎn)子盤，其中，顯示了第一轉(zhuǎn)子盤110和第二轉(zhuǎn)子盤120。轉(zhuǎn)子盤110，120彼此隔開預(yù)定的距離。轉(zhuǎn)子盤110，120中的各個(gè)支承渦輪葉片，其中，顯示了第一渦輪葉片130和第二渦輪葉片140。定子150或類似的固定結(jié)構(gòu)可在渦輪葉片130，140和盤110，120的一部分之間突出。本文可使用類似的設(shè)計(jì)。
如本文所述，渦輪節(jié)段lOO還可包括密封環(huán)160。密封環(huán)160可在其第一端170處附連到第一轉(zhuǎn)子盤110上，且在其第二端180處附連到第二轉(zhuǎn)子盤120上。密封環(huán)可通過第一焊縫190在第一端170處附連，且通過第二焊縫195在第二端180處附連。本文可使用其它類型的連接機(jī)構(gòu)。焊縫190，195可為連續(xù)的或斷續(xù)的。密封環(huán)160可包括任何數(shù)量的迷宮齒200或類似類型的密封件。迷宮齒200可定位成以便面向定子150。可使用任何數(shù)量的迷宮齒200。迷宮齒200可具有任何期望的大小和形狀。
在使用中，密封環(huán)160通過使用迷宮齒200充分地防止泄漏。密封環(huán)160本身也傳遞通過其中的扭矩。使用焊縫190，195消除了在已知的設(shè)計(jì)中使用的螺母和螺栓，以便提供輕質(zhì)設(shè)計(jì)。密封環(huán)160還消除了間隔件的使用，以便進(jìn)一步降低整個(gè)渦輪40的成本和重量。另外，從而可最大程度地減少密封件移位，以便提供更好的間隙。在使用更少的部件的情況下，可類似地減少整體成本。密封環(huán)160可用于任何類型的旋轉(zhuǎn)部件之間。
應(yīng)當(dāng)顯而易見的是，前述內(nèi)容僅涉及本申請的某些實(shí)施例，且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可在本文中進(jìn)行許多的改變和修改，而不偏離由權(quán)利要求書及其等同物所限定的本發(fā)明的一般精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種渦輪節(jié)段(100)，包括轉(zhuǎn)子(110，120)對；定位在所述轉(zhuǎn)子(110，120)對之間的密封環(huán)(160)；以及在所述密封環(huán)(160)的第一端(170)處的第一焊縫(190)和在所述密封環(huán)(160)的第 二端(180)處的第二焊縫(195)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪節(jié)段(100)，其特征在于，所述渦輪節(jié)段(100)還包括附 連到所述轉(zhuǎn)子(110，120)對上的渦輪葉片(130，140)對。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪節(jié)段(100)，其特征在于，所述渦輪節(jié)段(100)還包括定 位在所述轉(zhuǎn)子(110,120)對之間的定子(150)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪節(jié)段(100)，其特征在于，所述第一和第二焊縫(190， 195)包括連續(xù)焊縫(190)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪節(jié)段(100)，其特征在于，所述第一和第二焊縫(190， 195)包括斷續(xù)焊縫(190)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪節(jié)段(100)，其特征在于，所述密封環(huán)(160)包括多個(gè)齒 (200)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪節(jié)段(100)，其特征在于，所述多個(gè)齒(200)包括多個(gè)迷 宮齒(200)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪節(jié)段(100)，其特征在于，所述密封環(huán)(160)在所述轉(zhuǎn)子 (110，120)對之間傳遞扭矩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種級間密封環(huán)，具體而言，本申請描述了一種渦輪節(jié)段(100)。渦輪節(jié)段(100)可包括轉(zhuǎn)子(110，120)對、定位在轉(zhuǎn)子(110，120)對之間的密封環(huán)(160)，以及在密封環(huán)(160)的第一端(170)處的第一焊縫(190)和在密封環(huán)(160)的第二端(180)處的第二焊縫(195)。
文檔編號F02C7/28GK102003220SQ20101027501
公開日2011年4月6日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月28日
發(fā)明者K·斯里拉姆 申請人:通用電氣公司