專利名稱：用于渦輪系統(tǒng)中的過(guò)渡管的折合式密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)的主題大體涉及渦輪系統(tǒng)，并且更具體而言，涉及渦輪系統(tǒng)的過(guò)渡管和渦輪區(qū)段之間的密封件。
背景技術(shù)：
渦輪系統(tǒng)廣泛地用于諸如功率發(fā)生的領(lǐng)域中。例如，傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)包括壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒器區(qū)段和至少一個(gè)渦輪區(qū)段。壓縮機(jī)區(qū)段構(gòu)造成在空氣流過(guò)壓縮機(jī)區(qū)段時(shí)壓縮空氣。然后空氣從壓縮機(jī)區(qū)段流到燃燒器區(qū)段，在燃燒器區(qū)段中，空氣與燃料混合且燃燒，從而產(chǎn)生熱氣流。熱氣流被提供給渦輪區(qū)段，渦輪區(qū)段通過(guò)這樣來(lái)利用熱氣流:從熱氣流中抽取能量，以對(duì)壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)和其它多種負(fù)載提供動(dòng)力。渦輪系統(tǒng)的燃燒器區(qū)段大體包括用于使燃燒熱氣通過(guò)其中而流到渦輪區(qū)段或多個(gè)渦輪區(qū)段的管道或管。目前，已經(jīng)引入了包括轉(zhuǎn)移熱氣流的管道或管的燃燒器區(qū)段。例如，已經(jīng)引入了用于燃燒器區(qū)段的管，該管在使熱氣沿縱向流過(guò)其中時(shí)，另外還沿徑向或沿切向轉(zhuǎn)移流，使得流具有多種角度分量。這些設(shè)計(jì)具有多種優(yōu)點(diǎn)，包括消除了渦輪區(qū)段的第一級(jí)噴嘴。以前提供第一級(jí)噴嘴來(lái)轉(zhuǎn)移熱氣流，而且由于這些管的設(shè)計(jì)的原因，可不需要第一級(jí)噴嘴。消除第一級(jí)噴嘴可消除相關(guān)聯(lián)的壓降，以及提高渦輪系統(tǒng)的效率和功率輸出。但是，這些管與渦輪區(qū)段的連接日益令人擔(dān)憂。例如，因?yàn)楣懿恢皇茄刂v向軸線延伸，而是從管的入口至管的出口以偏離軸線的方式轉(zhuǎn)變，管的熱膨脹可導(dǎo)致在管中有沿著多種軸線或圍繞多種軸線的不合需要的轉(zhuǎn)變。這樣的轉(zhuǎn)變可導(dǎo)致管和渦輪區(qū)段之間有意料外間隙，從而不合需要地允許冷卻空氣和熱氣泄漏與混合。因此，在渦輪系統(tǒng)的燃燒器管和渦輪區(qū)段之間的改進(jìn)的密封在本領(lǐng)域中將是合乎需要的。例如，在允許管有熱增長(zhǎng)的同時(shí)防止管和渦輪區(qū)段之間有間隙的密封件將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
將在以下描述中部分地闡述本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)，或者根據(jù)描述，本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)可為顯而易見(jiàn)的，或者可通過(guò)實(shí)踐本發(fā)明來(lái)學(xué)習(xí)本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)一種渦輪系統(tǒng)。該渦輪系統(tǒng)包括過(guò)渡管。過(guò)渡管包括入口、出口和通路，通路在入口和出口之間延伸，并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線。過(guò)渡管的出口沿著縱向軸線和切向軸線相對(duì)于入口有所偏移。過(guò)渡管進(jìn)一步包括用于與渦輪區(qū)段接口的接口部件。潤(rùn)輪系統(tǒng)進(jìn)一步包括接觸接口部件的折合式密封件(convolutionseal)，以在接口部件和渦輪區(qū)段之間提供密封。在另一個(gè)實(shí)施例中，公開(kāi)一種渦輪系統(tǒng)。該渦輪系統(tǒng)包括過(guò)渡管。過(guò)渡管包括入口、出口和通路，通路在入口和出口之間延伸，并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線。過(guò)渡管的出口沿著縱向軸線和切向軸線相對(duì)于入口有所偏移。過(guò)渡管進(jìn)一步包括第一接口部件。渦輪系統(tǒng)另外包括包含第二接口部件的渦輪區(qū)段。渦輪系統(tǒng)進(jìn)一步包括折合式密封件，折合式密封件接觸第一接口部件和第二接口部件，并且在第一接口部件和第二接口部件之間提供密封。參照以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它特征、方面與優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。結(jié)合在本說(shuō)明書中且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并且與描述一起用來(lái)闡明本發(fā)明的原理。


在說(shuō)明書中闡述了針對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的本發(fā)明的完整和能夠?qū)嵤┑墓_(kāi)，包括本公開(kāi)的最佳模式，說(shuō)明書參照了附圖，其中:
圖1是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的示意 圖2是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的若干部分的橫截面 圖3是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的成環(huán)形陣列的過(guò)渡管的透視 圖4是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)過(guò)渡管的俯視透視 圖5是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)過(guò)渡管的后視透視 圖6是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)過(guò)渡管的側(cè)視透視 圖7是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)的渦輪區(qū)段的橫截面圖；以及 圖8是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的、在過(guò)渡管和渦輪區(qū)段之間的接口的橫截面 圖9是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的、在圖8中顯示的在過(guò)渡管和渦輪區(qū)段之間的接口的一部分的局部橫截面 圖10是根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例的、在過(guò)渡管和渦輪區(qū)段之間的接口的一部分的局部橫截面 圖11是根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例的、在過(guò)渡管和渦輪區(qū)段之間的接口的一部分的局部橫截面 圖12是根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例的、在過(guò)渡管和渦輪區(qū)段之間的接口的一部分的局部橫截面 圖13是根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例的、在過(guò)渡管和渦輪區(qū)段之間的接口的一部分的局部橫截面圖；以及
圖14是根據(jù)本公開(kāi)的另一個(gè)實(shí)施例的、在過(guò)渡管和渦輪區(qū)段之間的接口的一部分的局部橫截面圖。部件列表 10渦輪系統(tǒng) 12壓縮機(jī)區(qū)段
14燃燒器區(qū)段
15燃燒器
16渦輪區(qū)段 18軸21殼體22燃燒器襯套24燃燒區(qū)26過(guò)渡件30流動(dòng)套管32流徑34沖擊套管36流徑38外部環(huán)帶40燃料噴嘴50過(guò)渡管52入口54出口56通路90縱向軸線92切向軸線94徑向軸線98縱向軸線102護(hù)罩104熱氣路徑106護(hù)罩塊112輪葉114噴嘴
122第一級(jí)輪葉組件123第二級(jí)噴嘴組件124第二級(jí)輪葉組件125第三級(jí)噴嘴組件126第三級(jí)輪葉組件140折合式密封件142第一接口部件144第二接口部件146突出部152外部支腿154外部支腿156內(nèi)部支腿158內(nèi)部支腿162端部164端部166交接部 168交接部 170交接部 172交接部 182寬度 184寬度 190通道。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例，在圖中示出實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例。以闡明本發(fā)明而非限制本發(fā)明的方式來(lái)提供各個(gè)示例。事實(shí)上，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的將是，可在本發(fā)明中作出多種改良和變型，而不偏離本發(fā)明的范圍或精神。例如，示出或描述成一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可用于另一個(gè)實(shí)施例，以產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。因而，意圖的是本發(fā)明覆蓋在所附權(quán)利要求及其等效方案的范圍內(nèi)的這樣的改良和變型。圖1是燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)10的示意圖。應(yīng)當(dāng)理解，本公開(kāi)的渦輪系統(tǒng)10不必是燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)10，而是可為任何適當(dāng)?shù)臏u輪系統(tǒng)10，諸如蒸汽輪機(jī)系統(tǒng)或其它適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)。燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)10可包括壓縮機(jī)區(qū)段12、燃燒器區(qū)段14 (如下面論述的那樣，其可包括多個(gè)燃燒器15)和渦輪區(qū)段16。壓縮機(jī)區(qū)段12和渦輪區(qū)段16可通過(guò)軸18而聯(lián)接。軸18可為單個(gè)軸或聯(lián)接在一起而形成軸18的多個(gè)軸節(jié)段。軸18可進(jìn)一步聯(lián)接到發(fā)電機(jī)或其它適當(dāng)?shù)哪芰看鎯?chǔ)裝置上，或者可直接連接到例如電網(wǎng)上。來(lái)自系統(tǒng)10的排氣可排到大氣中，流到蒸汽輪機(jī)或其它適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)，或者通過(guò)熱回收蒸汽發(fā)生器而再循環(huán)。參照?qǐng)D2，示出了燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)10的若干部分的簡(jiǎn)圖。如圖2中顯示的那樣，燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)10包括用于對(duì)流過(guò)系統(tǒng)10的工作流體加壓的壓縮機(jī)區(qū)段12，如下面論述的那樣。從壓縮機(jī)區(qū)段12排出的受加壓工作流體流到燃燒器區(qū)段14中，燃燒器區(qū)段14可包括圍繞系統(tǒng)10的軸線而設(shè)置成環(huán)形陣列的多個(gè)燃燒器15 (在圖2中僅示出了其中一個(gè))。進(jìn)入燃燒器區(qū)段14的工作流體與燃料(諸如天然氣或另一種適當(dāng)?shù)囊后w或氣體)混合且燃燒。熱的燃燒氣體從各個(gè)燃燒器15流到渦輪區(qū)段16，以驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10和產(chǎn)生功率。燃?xì)廨啓C(jī)10中的燃燒器15可包括用于混合和燃燒工作流體與燃料的多種構(gòu)件。例如，燃燒器15可包括殼體21，諸如壓縮機(jī)排放殼體21。多個(gè)套管(其可為沿軸向的延伸的環(huán)形套管)可至少部分地設(shè)置在殼體21中。如圖2中顯示的那樣，套管沿著大體縱向的軸線98沿軸向延伸，使得套管的入口沿軸向?qū)?zhǔn)出口。例如，燃燒器襯套22大體可在其中限定燃燒區(qū)24。工作流體、燃料以及可選的氧化劑的燃燒大體可在燃燒區(qū)24中進(jìn)行。所產(chǎn)生的熱的燃燒氣體大體可沿著縱向軸線98沿軸向向下游流過(guò)燃燒襯套22而進(jìn)入到過(guò)渡件26中，以及然后沿著縱向軸線98大體沿軸向流過(guò)過(guò)渡件26，并且進(jìn)入到渦輪區(qū)段16中。燃燒器15可進(jìn)一步包括燃料噴嘴40或多個(gè)燃料噴嘴40。燃料可由一個(gè)或多個(gè)歧管(未顯示)供應(yīng)給燃料噴嘴40。如下面論述的那樣，燃料噴嘴40或多個(gè)燃料噴嘴40可將燃料以及可選地將工作流體供應(yīng)給燃燒區(qū)24，以進(jìn)行燃燒。如圖3至6中顯示的那樣，根據(jù)本公開(kāi)的燃燒器15可包括過(guò)渡管50?？商峁┍竟_(kāi)的過(guò)渡管50來(lái)代替其它燃燒器的多種沿軸向延伸的套管。例如，過(guò)渡管50可代替沿軸向延伸的過(guò)渡件26，以及可選地，代替燃燒器15的燃燒器襯套22。因而，過(guò)渡管可從燃料噴嘴40或者從燃燒器襯套22延伸。如下面論述的那樣，過(guò)渡管50可提供優(yōu)于沿軸向延伸的燃燒器襯套22和用于使工作流體流過(guò)其中且流到渦輪區(qū)段16的過(guò)渡件26的多種優(yōu)點(diǎn)。如所顯示的那樣，多個(gè)過(guò)渡管50可圍繞縱向軸線90而設(shè)置成環(huán)形陣列。另外，各個(gè)過(guò)渡管50可在燃料噴嘴40或多個(gè)燃料噴嘴40和渦輪區(qū)段16之間延伸。例如，各個(gè)過(guò)渡管50可從燃料噴嘴40延伸到渦輪區(qū)段16。因而，工作流體大體可從燃料噴嘴40流過(guò)過(guò)渡管50而到達(dá)渦輪區(qū)段16。在一些實(shí)施例中，過(guò)渡管50可有利地允許消除渦輪區(qū)段中的第一級(jí)噴嘴，這可消除任何相關(guān)聯(lián)的阻力和壓降，以及提高系統(tǒng)10的效率和輸出。各個(gè)過(guò)渡管50可具有入口 52、出口 54，以及在它們之間的通路56。過(guò)渡管50的入口 52和出口 54可具有大體圓形或橢圓形的橫截面、長(zhǎng)方形橫截面、三角形橫截面，或者任何其它適當(dāng)?shù)亩噙呅螜M截面。另外，應(yīng)當(dāng)理解，過(guò)渡管50的入口 52和出口 54不必具有形狀類似的橫截面。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，入口 52可具有大體圓形的橫截面，而出口 54則可具有大體長(zhǎng)方形的橫截面。另外，通路56大體可在入口 52和出口 54之間漸縮。例如，在示例性實(shí)施例中，通路56的至少一部分可為大體圓錐形形狀。但是，另外或備選地，通路56或其任何部分可具有大體長(zhǎng)方形的橫截面、三角形橫截面，或者任何其它適當(dāng)?shù)亩噙呅螜M截面。應(yīng)當(dāng)理解，隨著通路56從相對(duì)較大的入口 52漸縮到相對(duì)較小的出口 54，通路56的橫截面形狀可在整個(gè)通路56或其任何部分上有所改變。多個(gè)過(guò)渡管50中的各個(gè)的出口 54可相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡管50的入口 52有所偏移。如本文所用，用語(yǔ)“偏移”表示沿著標(biāo)識(shí)的坐標(biāo)方向隔開(kāi)。多個(gè)過(guò)渡管50中的各個(gè)的出口54可相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡管50的入口 52沿縱向有所偏移，諸如沿著縱向軸線90偏移。另外，在示例性實(shí)施例中，多個(gè)過(guò)渡管50中的各個(gè)的出口 54可相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡管50的入口 52沿切向有所偏移，諸如沿著切向軸線92偏移。因?yàn)槎鄠€(gè)過(guò)渡管50中的各個(gè)的出口 54相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡管50的入口 52沿切向有所偏移，所以過(guò)渡管50可有利地利用通過(guò)過(guò)渡管50的工作流體流的切向分量來(lái)消除在渦輪區(qū)段16中對(duì)第一級(jí)噴嘴的需要，如下面論述的那樣。另外，在示例性實(shí)施例中，多個(gè)過(guò)渡管50中的各個(gè)的出口 54可相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡管50的入口 52沿徑向有所偏移，諸如沿著徑向軸線94偏移。因?yàn)槎鄠€(gè)過(guò)渡管50中的各個(gè)的出口 54相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡管50的入口 52沿徑向有所偏移，所以過(guò)渡管50可有利地利用通過(guò)過(guò)渡管50的工作流體流的徑向分量來(lái)進(jìn)一步消除在渦輪區(qū)段16中對(duì)第一級(jí)噴嘴的需要，如下面論述的那樣。應(yīng)當(dāng)理解，針對(duì)各個(gè)過(guò)渡管50相對(duì)于成環(huán)形陣列的過(guò)渡管50所限定的周長(zhǎng)來(lái)限定切向軸線92和徑向軸線94，如圖3中顯示的那樣，并且針對(duì)圍繞周長(zhǎng)的各個(gè)過(guò)渡管50，基于圍繞縱向軸線90而設(shè)置成環(huán)形陣列的過(guò)渡管50的數(shù)量，軸線92和94有所改變。如所論述的那樣，在熱的燃燒氣體流過(guò)過(guò)渡管50之后，它們可從過(guò)渡管50流到渦輪區(qū)段16中。如圖7至14中顯示的那樣，根據(jù)本公開(kāi)的渦輪區(qū)段16可包括護(hù)罩102，護(hù)罩102可限定熱氣路徑104。護(hù)罩102可由多個(gè)護(hù)罩塊106形成。護(hù)罩塊106可設(shè)置成一個(gè)或多個(gè)環(huán)形陣列，它們中的各個(gè)可在其中限定熱氣路徑104的一部分。渦輪區(qū)段16可進(jìn)一步包括多個(gè)輪葉112和多個(gè)噴嘴114。多個(gè)輪葉112和噴嘴114中的各個(gè)可至少部分地設(shè)置在熱氣路徑104中。另外，多個(gè)輪葉112和多個(gè)噴嘴114可設(shè)置成一個(gè)或多個(gè)環(huán)形陣列，它們中的各個(gè)可限定熱氣路徑104的一部分。渦輪區(qū)段16可包括多個(gè)渦輪級(jí)。各個(gè)級(jí)可包括設(shè)置成環(huán)形陣列的多個(gè)輪葉112和設(shè)置成環(huán)形陣列的多個(gè)噴嘴114。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，渦輪區(qū)段16可具有三個(gè)級(jí)，如圖7中顯示的那樣。例如，渦輪區(qū)段16的第一級(jí)可包括第一級(jí)噴嘴組件(未顯示)和第一級(jí)輪葉組件122。噴嘴組件可包括圍繞軸18沿周向設(shè)置和固定的多個(gè)噴嘴114。輪葉組件122可包括圍繞軸18沿周向設(shè)置且聯(lián)接到軸18上的多個(gè)輪葉112。但是，在其中渦輪區(qū)段聯(lián)接到包括多個(gè)過(guò)渡管50的燃燒器區(qū)段14上的示例性實(shí)施例中，可消除第一級(jí)噴嘴組件，使得未有噴嘴設(shè)置在第一級(jí)輪葉組件122的上游?？上鄬?duì)于通過(guò)熱氣路徑104的熱的燃燒氣體流來(lái)限定上游。渦輪區(qū)段16的第二級(jí)可包括第二級(jí)噴嘴組件123和第二級(jí)輪葉組件124。可圍繞軸18沿周向來(lái)設(shè)置和固定包括在噴嘴組件123中的噴嘴114?？蓢@軸18沿周向來(lái)設(shè)置包括在輪葉組件124中的輪葉112，并且將輪葉112聯(lián)接到軸18上。因而，第二級(jí)噴嘴組件123沿著熱氣路徑104定位在第一級(jí)輪葉組件122和第二級(jí)輪葉組件124之間。渦輪區(qū)段16的第三級(jí)可包括第三級(jí)噴嘴組件125和第三級(jí)輪葉組件126?？蓢@軸18沿周向來(lái)設(shè)置和固定包括在噴嘴組件125中的噴嘴114?？蓢@軸18沿周向來(lái)設(shè)置包括在輪葉組件126中的輪葉112，并且將輪葉112聯(lián)接到軸18上。因而，第三級(jí)噴嘴組件125沿著熱氣路徑104定位在第二級(jí)輪葉組件124和第三級(jí)輪葉組件126之間。應(yīng)當(dāng)理解，渦輪區(qū)段16不限于三個(gè)級(jí)，而是任何數(shù)量的級(jí)均在本公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)。如上面論述的那樣，多個(gè)過(guò)渡管50中的各個(gè)的出口 54可相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡管50的入口 52沿縱向、沿徑向和/或沿切向有所偏移。由于在系統(tǒng)10的運(yùn)行期間的熱增長(zhǎng)的原因，過(guò)渡管50的這些多種偏移可導(dǎo)致過(guò)渡管50的意料外移動(dòng)。例如，過(guò)渡管50的出口54可與渦輪區(qū)段16接口，以允許熱氣在它們之間流動(dòng)。但是，熱增長(zhǎng)可導(dǎo)致出口 54相對(duì)于渦輪區(qū)段16圍繞或者沿著縱向軸線90、切向軸線92和/或徑向軸線94中的一個(gè)或多個(gè)而移動(dòng)。為了防止出口 54和渦輪區(qū)段16之間有間隙，本公開(kāi)可進(jìn)一步涉及一個(gè)或多個(gè)折合式密封件140?？稍诔隹?54和渦輪區(qū)段16之間的接口處提供各個(gè)折合式密封件140。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，折合式密封件在密封出口 54和渦輪區(qū)段16之間的接口方面特別有利，因?yàn)檎酆鲜矫芊饧?40可適應(yīng)出口 54沿著或圍繞多種軸線90、92、94的意料外移動(dòng)。如圖4至6以及8至14中顯示的那樣，根據(jù)本公開(kāi)的過(guò)渡管50包括一個(gè)或多個(gè)第一接口部件142。接口部件142定位在過(guò)渡管50的出口 54附近，并且可與渦輪區(qū)段16接口。接口部件142可圍繞過(guò)渡管50的整個(gè)周緣或其任何部分延伸。例如，圖4至6以及8至12示出了上部接口部件142和下部接口部件142。各個(gè)接口部件142可與渦輪區(qū)段16上的任何適當(dāng)?shù)谋砻娼涌?。這種表面可為第二接口部件144的一部分或者可為第二接口部件144，如圖8至14中顯示的那樣。在示例性實(shí)施例中，第二接口部件144可設(shè)置在護(hù)罩102的上游外表面上，或者可為該上游外表面，這可包括多個(gè)護(hù)罩塊106的上游外表面。這些護(hù)罩塊106可至少部分地限定渦輪區(qū)段16的第一級(jí)。如所顯示的那樣，根據(jù)本公開(kāi)的折合式密封件140可接觸第一接口部件142和相關(guān)聯(lián)的第二接口部件144。這種接觸可允許第一部件142和第二部件144接口，并且可在第一接口部件142和第二接口部件144之間提供密封，以及從而在過(guò)渡管50和渦輪區(qū)段16之間提供密封。根據(jù)本公開(kāi)的折合式密封件140具有如所顯示的那樣的一個(gè)或多個(gè)折疊部或彎曲部，從而限定有利于密封的多個(gè)支腿。密封件140可由金屬或金屬合金形成，或者由任何其它適當(dāng)?shù)牟牧闲纬?。如下面論述的那樣，密封?40中的折合部可允許密封件的多個(gè)支腿相對(duì)于彼此而彎曲，以有利于密封。如圖4至6以及8至14中顯示的那樣，根據(jù)本公開(kāi)的折合式密封件140可包括外部支腿152和154。在一些實(shí)施例中，折合式密封件140可進(jìn)一步包括在外部支腿152、154之間的內(nèi)部支腿156、158。外部支腿152、154可限定端部162、164。在一些實(shí)施例中，如圖4至6以及8至12中顯示的那樣，外部支腿152可在交接部166處連接到內(nèi)部支腿156上，并且外部支腿164可在交接部168處連接到內(nèi)部支腿158上。內(nèi)部支腿156和158可在交接部170處聯(lián)接到彼此上。因而，外部支腿152、154和內(nèi)部支腿156、158可形成大體W形橫截面，如所顯示的那樣。在其它實(shí)施例中，如圖13中顯示的那樣，外部支腿152和154可在交接部172處連接到彼此上，在它們之間沒(méi)有內(nèi)部支腿，并且從而可形成大體V形橫截面，如所顯示的那樣。在另外的其它實(shí)施例中，如圖14中顯示的那樣，外部支腿152可在交接部166處連接到內(nèi)部支腿156上，并且外部支腿164可在交接部168處連接到內(nèi)部支腿158上。額外的內(nèi)部支腿156和158可與連接到外部支腿152、154上的內(nèi)部支腿156、158連接。內(nèi)部支腿156和158可在交接部170處聯(lián)接到彼此上。如所顯示的那樣，多種交接部是折合部。應(yīng)當(dāng)理解，可在折合式密封件的外部支腿之間提供零個(gè)、一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或更多個(gè)內(nèi)部支腿，并且內(nèi)部支腿可具有根據(jù)本公開(kāi)的任何適當(dāng)?shù)牟贾?。如上面提到的那樣，根?jù)本公開(kāi)的折合式密封件140可接觸第一接口部件142，并且可進(jìn)一步接觸第二接口部件144，以在接口部件之間提供密封，以及從而在過(guò)渡管50和渦輪區(qū)段16之間提供密封。在示例性實(shí)施例中，一個(gè)外部支腿152可接觸第一接口部件142或第二接口部件144中的一個(gè)，并且其它外部支腿154可接觸第一接口部件142或第二接口部件144中的另一個(gè)。內(nèi)部支腿156、158可連接外部支腿152、154，或者外部支腿152、154可連接到彼此上。因而，折合式密封件140可在接口部件之間有利地提供密封。外部支腿152、154和/或內(nèi)部支腿156、158中的一個(gè)或多個(gè)或其任何部分可為直線式的或曲線式的。因而，支腿152、154、156、158或其部分的橫截面輪廓可以直線的方式或以曲線的方式延伸。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，如圖8和9中顯不的那樣,夕卜部支腿152、154的一部分可為曲線式的，而包括端部162、164和/或交接部166、168的包圍部分則是直線式的。在其它實(shí)施例中，外部支腿152、154的其它部分，諸如包括端部162、164和/或交接部166、168的部分，可為曲線式的，而其它部分則是直線式的。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本公開(kāi)的外部支腿152，154的任何部分或多個(gè)部分可為直線式的或曲線式的。在其它實(shí)施例中，如圖10中顯示的那樣，整個(gè)外部支腿152、154可為曲線式的。在另外的其它實(shí)施例中，如圖11至14中顯示的那樣，外部支腿152、154可為直線式的。如圖8至14中進(jìn)一步顯示的那樣，外部支腿152和154(諸如其橫截面輪廓)可相對(duì)于彼此具有多種位置。例如，在一些實(shí)施例中，如圖11中顯示的那樣，當(dāng)在運(yùn)行狀況中時(shí)，支腿152和154可為大體平行的。運(yùn)行狀況是其中密封件140經(jīng)受其在系統(tǒng)10的正常運(yùn)行期間可經(jīng)受的溫度或溫度范圍和壓力或壓力范圍的狀況。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，運(yùn)行狀況可為密封件140在系統(tǒng)10的運(yùn)行期間在系統(tǒng)10的內(nèi)部經(jīng)受的狀況。在這些實(shí)施例中，以及在另外的實(shí)施例中，如圖11中顯示的那樣，在支腿152和154之間在端部162和164處的寬度182可大體等于在支腿之間在交接部166和168處的寬度184。在其它實(shí)施例中，如圖8至10以及12至14中顯示的那樣，第一外部支腿152和/或第二外部支腿154在運(yùn)行狀況中可具有向外的偏斜。在這些實(shí)施例中，在支腿152和154之間在端部162和164處的寬度182可大體大于在支腿之間在交接部166和168或交接部172 (寬度184在此處可為零)處的寬度184，如所顯示的那樣。在另外的其它實(shí)施例中，第一外部支腿152和/或第二外部支腿154在運(yùn)行狀況中可具有向內(nèi)的偏斜。在這些實(shí)施例中，在支腿152和154之間在端部162和164處的寬度182可大體小于在支腿之間在交接部166和168處的寬度184。在示例性實(shí)施例中，諸如圖3至6以及8至14中顯示的第一接口部件142和/或第二接口部件144的接口部件包括通道190。通道190可限定在接口部件的與相關(guān)聯(lián)的接口部件接口的表面中。如所顯示的那樣，折合式密封件140可至少部分地設(shè)置在通道190或多個(gè)通道190中。在系統(tǒng)10的運(yùn)行期間，通道190可保持折合式密封件。本公開(kāi)的折合式密封件140可有利地允許過(guò)渡管50 (諸如過(guò)渡管50的出口 54)圍繞或沿著多種軸線90、92、94中的一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)，同時(shí)保持對(duì)渦輪區(qū)段16的密封。這可有利地適應(yīng)過(guò)渡管50的熱增長(zhǎng)(這可如上面論述的那樣被抵銷)，同時(shí)允許過(guò)渡管50保持充分地密封到渦輪區(qū)段16上。在示例性實(shí)施例中，例如，折合式密封件140可允許過(guò)渡管50 (諸如過(guò)渡管50的出口 54)圍繞或沿著縱向軸線90、切向軸線92和徑向軸線94中的一個(gè)、兩個(gè)或三個(gè)移動(dòng)。在示例性實(shí)施例中，折合式密封件140允許圍繞或沿著三個(gè)軸線移動(dòng)。因而，折合式密封件140有利地提供適應(yīng)本公開(kāi)的過(guò)渡管50的意料外移動(dòng)的密封。本書面描述使用示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及實(shí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例包括不異于權(quán)利要求的字面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)要素，則它們意于處在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種渦輪系統(tǒng)，包括: 過(guò)渡管，其包括入口、出口和通路，所述通路在所述入口和所述出口之間延伸，并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線，所述過(guò)渡管的所述出口沿著所述縱向軸線和所述切向軸線相對(duì)于所述入口有所偏移，所述過(guò)渡管進(jìn)一步包括用于與渦輪區(qū)段接口的接口部件；以及 折合式密封件，其接觸所述接口部件，以在所述接口部件和所述渦輪區(qū)段之間提供密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述折合式密封件包括第一外部支腿和第二外部支腿，以及其中，所述第一外部支腿和所述第二外部支腿中的一個(gè)的至少一部分是曲線式的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述折合式密封件包括第一外部支腿和第二外部支腿，以及其中，所述第一外部支腿和所述第二外部支腿中的一個(gè)的至少一部分是直線式的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述折合式密封件包括第一外部支腿和第二外部支腿，以及其中，所述第一外部支腿和所述第二外部支腿在運(yùn)行狀況中時(shí)是大體平行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述折合式密封件包括第一外部支腿和第二外部支腿，以及其中，所述第一外部支腿和所述第二外部支腿在運(yùn)行狀況中時(shí)具有向外的偏斜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述接口部件包括通道，以及其中，所述折合式密封件至少部分地設(shè)置在所述通道中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)折合式密封件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)接口部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述過(guò)渡管的所述出口沿著所述徑向軸線進(jìn)一步相對(duì)于所述入口有所偏移。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)過(guò)渡管，所述多個(gè)過(guò)渡管中的各個(gè)圍繞所述縱向軸線而環(huán)形地設(shè)置，并且連接到所述渦輪區(qū)段上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述接口部件是第一接口部件，所述渦輪系統(tǒng)進(jìn)一步包括所述渦輪區(qū)段，所述渦輪區(qū)段包括用于與所述第一接口部件接口的第二接口部件，所述折合式密封件接觸所述第二接口部件，以在所述第一接口部件和所述第二接口部件之間提供密封。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪區(qū)段包括第一級(jí)輪葉組件，以及其中，在所述第一級(jí)輪葉組件的上游未設(shè)置噴嘴。
13.一種潤(rùn)輪系統(tǒng)，包括: 過(guò)渡管，其包括入口、出口和通路， 所述通路在所述入口和所述出口之間延伸，并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線，所述過(guò)渡管的所述出口沿著所述縱向軸線和所述切向軸線相對(duì)于所述入口有所偏移，所述過(guò)渡管進(jìn)一步包括第一接口部件； 渦輪區(qū)段，其包括第二接口部件；以及 折合式密封件，其接觸所述第一接口部件和所述第二接口部件，并且在所述第一接口部件和所述第二接口部件之間提供密封。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述折合式密封件包括第一外部支腿和第二外部支腿，以及其中，所述第一外部支腿和所述第二外部支腿中的一個(gè)的至少一部分是曲線式的。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述折合式密封件包括第一外部支腿和第二外部支腿，以及其中，所述第一外部支腿和所述第二外部支腿中的一個(gè)的至少一部分是直線式的。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述折合式密封件包括第一外部支腿和第二外部支腿，以及其中，所述第一外部支腿和所述第二外部支腿在運(yùn)行狀況中時(shí)是大體平行的。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述折合式密封件包括第一外部支腿和第二外部支腿，以及其中，所述第一外部支腿和所述第二外部支腿在運(yùn)行狀況中時(shí)具有向外的偏斜。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接口部件包括通道，以及其中，所述折合式密封件至少部分地設(shè)置在所述通道中。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)折合式密封件。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)第一接口部件和多個(gè)第二接口部`件。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于渦輪系統(tǒng)中的過(guò)渡管的折合式密封件。本發(fā)明渦輪系統(tǒng)在一個(gè)實(shí)施例中渦輪系統(tǒng)，包括過(guò)渡管；過(guò)渡管包括入口、出口和通路，通路在入口和出口之間延伸，并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線。過(guò)渡管的出口沿著縱向軸線和切向軸線相對(duì)于入口有所偏移。過(guò)渡管進(jìn)一步包括用于與渦輪區(qū)段接口的接口部件。渦輪系統(tǒng)進(jìn)一步包括接觸接口部件的折合式密封件，以在接口部件和渦輪區(qū)段之間提供密封。
文檔編號(hào)F02C7/28GK103104348SQ20121032661
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者J.S.弗拉納根, J.S.勒貝古伊, K.W.麥馬漢, D.J.迪拉德, R.R.彭特科斯特 申請(qǐng)人:通用電氣公司