用于壓縮機的雙端毛刷密封組件制造技術

本發(fā)明專利技術涉及用于壓縮機的雙端毛刷密封組件。提供了一種具有軸向毛刷密封組件的系統(tǒng)，其具有第一構件、第二構件、大體彼此相對的至少兩個板、多個密封刷毛以及基板。第一構件具有第一密封表面。第二構件具有第二密封表面。多個密封刷毛接納在至少兩個板之間。多個密封刷毛包括第一端部和第二端部。第一端部被構造成選擇性地抵靠第一密封表面密封，并且第二端部被構造成選擇性地抵靠第二密封表面密封。至少兩個板中的至少一個連接到基板，并且基板支撐毛刷密封組件。軸向毛刷密封組件同時為兩個泄漏路徑提供密封。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本文所公開的主題涉及具有軸向毛刷密封組件的系統(tǒng)，并且更具體而言涉及軸向毛刷密封組件，其由基板支撐且具有多個帶有第一端部和第二端部的密封刷毛。
技術介紹
燃氣渦輪通常包括壓縮機、燃燒器、一個或更多燃料噴嘴以及渦輪。空氣通過空氣入口進入燃氣渦輪并由壓縮機壓縮。壓縮空氣然后與由燃料噴嘴供應的燃料混合。空氣-燃料混合物以指定比率供應到燃燒器用于燃燒。燃燒生成加壓的排氣，其驅動渦輪的葉片。壓縮機典型地包括至少一個轉子組件和至少一個定子組件。定子組件通常包括圍繞壓縮機的旋轉軸線布置成環(huán)形構型的多個靜葉段。靜葉段布置在內(nèi)部定子靜葉護罩環(huán)和外部支撐件之間。定子靜葉被用來引導中心氣流進出轉子組件。中心氣流典型地為離開壓縮機直接穿過燃燒器且進入渦輪中的氣體。在提高燃氣渦輪的效率并減少空氣動力學性能損失的努力中，位于定子靜葉和轉子周圍的區(qū)域中的氣流泄漏通常通過使用密封件來限制。然而，典型地有存在于圍繞定子靜葉和轉子的區(qū)域中的多個泄漏路徑。例如，氣流可漏入壓縮機的主氣流區(qū)域中，這繼而形成空氣動力學性能損失。氣流還可漏入壓縮機的高壓填料(HPP)區(qū)域中，這可降低壓縮機效率。在壓縮機中提供用于泄漏路徑的多個密封件可能變得昂貴且復雜。因此，將希望提供有效地密封壓縮機中的多個泄漏路徑的密封組件。
技術實現(xiàn)思路
根據(jù)本專利技術的一個方面，提供了一種具有軸向毛刷密封組件的系統(tǒng)，其具有第一構件、第二構件、大體彼此相對的至少兩個環(huán)形板、多個密封刷毛以及基板。第一構件具有第一密封表面。第二構件具有第二密封表面。多個密封刷毛接納在至少兩個環(huán)形板之間。多個密封刷毛包括第一端部和第二端部。第一端部被構造成選擇性地抵靠第一密封表面密封，并且第二端部被構造成選擇性地抵靠第二密封表面密封。至少兩個環(huán)形板中的至少一個連接到基板，并且基板支撐軸向毛刷密封組件。根據(jù)本專利技術的另一方面，提供了一種用于渦輪的壓縮機。渦輪包括具有轉子密封表面的轉子。渦輪包括定子靜葉，其連接到外部靜止殼體和具有護罩環(huán)密封表面的定子靜葉護罩環(huán)。渦輪還包括軸向毛刷密封組件，其連接到內(nèi)部靜止殼體，以在轉子和內(nèi)部靜止殼體之間以及定子靜葉和內(nèi)部靜止殼體之間提供密封，該密封為大體靜態(tài)密封。毛刷密封組件包括大體彼此相對的至少兩個環(huán)形板、多個密封刷毛以及基板。多個密封刷毛接納在至少兩個環(huán)形板之間。多個密封刷毛包括第一端部和第二端部。第一端部被構造成抵靠轉子密封表面密封，并且第二端部被構造成抵靠護罩環(huán)密封表面密封。至少兩個環(huán)形板中的至少一個連接到基板，并且基板相對于轉子和定子靜葉支撐軸向毛刷密封組件。根據(jù)本專利技術的又一方面，提供了一種用于渦輪的壓縮機。渦輪包括第一定子靜葉，其連接到外部靜止殼體和具有第一護罩環(huán)密封表面的第一護罩環(huán)。渦輪包括第二定子靜葉，其連接到外部靜止殼體和具有第二護罩環(huán)密封表面的第二定子靜葉護罩環(huán)。渦輪還包括連接到內(nèi)部靜止殼體的軸向毛刷密封組件。軸向毛刷密封組件在第一定子靜葉護罩環(huán)和內(nèi)部靜止殼體之間以及第二定子靜葉護罩環(huán)和內(nèi)部靜止殼體之間密封，其中在第二定子靜葉護罩環(huán)之間的密封為大體靜態(tài)密封。軸向毛刷密封組件包括大體彼此相對的至少兩個環(huán)形板。軸向毛刷密封組件還包括接納在至少兩個環(huán)形板之間的多個密封刷毛。密封刷毛包括第一端部和第二端部。第一端部被構造成抵靠第一護罩環(huán)密封表面密封，并且第二端部被構造成抵靠第二護罩環(huán)密封表面密封。軸向毛刷密封組件還包括基板，其中至少兩個環(huán)形板中的至少一個連接到該基板。基板相對于第一定子靜葉護罩環(huán)和第二定子靜葉護罩環(huán)支撐軸向毛刷密封組件。根據(jù)結合附圖的以下描述，這些及其它的優(yōu)點和特征將變得更加顯而易見。附圖說明在說明書的結論部分處的權利要求中特別地指明且清楚地要求保護被視為本專利技術的主題。根據(jù)結合附圖獲得的以下詳細描述，本專利技術的前述及其它的特征和優(yōu)點是顯而易見的，在附圖中: 圖1是具有壓縮機的示例性燃氣渦輪系統(tǒng)的示意 圖2是圖1所示壓縮機的出口區(qū)域的放大視圖，在此，軸向定向的毛刷密封組件抵靠定子靜葉和轉子密封； 圖3是圖2的軸向定向的毛刷密封件的頂視 圖4是圖3所示軸向毛刷密封組件的備選實施例； 圖5是圖2所示軸向毛刷密封組件的備選實施例，其中刷毛在周向方向上傾斜或偏斜； 圖6示出抵靠兩個定子靜葉密封的軸向定向的毛刷密封組件； 圖7是圖6所示軸向毛刷密封組件的備選實施例； 圖8是圖6所示軸向毛刷密封組件的另一實施例；以及 圖9是圖6所示軸向毛刷密封組件的又一實施例。詳細描述參照附圖以示例的方式解釋本專利技術的實施例以及優(yōu)點和特征。具體實施例方式圖1示出了由標號10指示的示意性的示例性功率發(fā)生系統(tǒng)。功率發(fā)生系統(tǒng)10是具有壓縮機20 (圖1中示出)、燃燒器22和渦輪24的燃氣渦輪系統(tǒng)。空氣通過連接到壓縮機20(圖1中示出)的空氣入口 30進入功率發(fā)生系統(tǒng)10，并且由壓縮機20 (圖1中示出)壓縮。壓縮空氣然后由燃料噴嘴34與燃料混合。燃料噴嘴34將空氣-燃料混合物以具體比率噴入燃燒器22中用于燃燒。燃燒生成熱的加壓排氣，其驅動位于渦輪24內(nèi)的葉片(未不出)。圖2至圖3不出了位于壓縮機20 (圖1中不出)的轉子46和壓縮機排出殼體內(nèi)筒42之間的軸向毛刷密封組件54。軸向毛刷密封組件54供以在燃氣渦輪系統(tǒng)10的操作期間減少或防止氣流漏入中心氣流區(qū)域60或高壓填料(HPP)區(qū)域64中。雖然圖2示出了在壓縮機20(圖1中不出)中位于壓縮機排出殼體內(nèi)筒42和轉子46中的一個之間的軸向毛刷密封組件54，但應理解，軸向毛刷密封組件54也可在多于一個位置需要密封的其它應用中使用。在圖2所示的實施例中，軸向毛刷密封組件54基本防止第一泄漏路徑A進入中心氣流區(qū)域60。第一泄漏路徑A由在壓縮機排出殼體內(nèi)筒42和定子靜葉護罩環(huán)62之間的軸向間隙和徑向間隙形成。第一泄漏路徑A與位于中心氣流區(qū)域60中的流的方向大體相反。如果第一泄漏路徑A進入中心氣流區(qū)域60，則可影響壓縮機20 (圖1中示出)的空氣動力學性能。第二泄漏路徑B位于中心氣流區(qū)域60和上游HPP區(qū)域64之間。上游HPP區(qū)域64表示其中氣流典型地處于充分壓縮狀態(tài)的壓縮機20 (圖1中示出)中的區(qū)域。軸向毛刷密封組件54基本防止第二泄漏路徑B進入壓縮機20 (圖1中示出)的下游HPP區(qū)域65。允許第二泄漏路徑B進入下游HPP區(qū)域65可降低壓縮機效率。軸向毛刷密封組件54抵靠兩個不同的密封表面密封。第一密封表面70設置為壓縮機轉子46的外表面。第二密封表面72還設置為定子靜葉護罩環(huán)62的外表面。定子靜葉護罩環(huán)62向末級或出口級定子靜葉48提供支撐。軸向毛刷密封組件54還包括示出為第一板76和第二板78的至少兩個不同的大體環(huán)形環(huán)或環(huán)形板、多個密封刷毛80以及基板82。在如圖所示的實施例中，第一板76定位在第二板78上方。第一環(huán)形板76和第二環(huán)形板78被構造成接納密封刷毛80。密封刷毛80典型地由不銹鋼、Haynes 25合金或鎳-鈷合金構成，但應理解，也可使用其它材料。密封刷毛80具有第一端部84和第二端部86。第一端部84被構造成抵靠壓縮機轉子46的第一密封表面70密封，并且第二端部86被構造成抵靠定子靜葉護罩環(huán)62的第二密封表面72密封。具體而言，在壓縮機20(圖1中示出)的操作期間，第二端部86選擇性地與定子靜葉本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種具有向兩個泄漏路徑提供密封的軸向毛刷密封組件的系統(tǒng)，包括：第一構件，其具有第一密封表面；第二構件，其具有第二密封表面；至少兩個板，其大體彼此相對；多個密封刷毛，其接納在所述至少兩個板之間，所述多個密封刷毛包括第一端部和第二端部，所述第一端部被構造成用于選擇性地抵靠所述第一密封表面密封，且所述第二端部被構造成用于選擇性地抵靠所述第二密封表面密封；以及基板，其用于支撐所述軸向毛刷密封組件，所述基板連接到所述至少兩個板中的至少一個。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：KS沙，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發(fā)明
國別省市：