方向获得切向速度。底座板18还包括沿轴向定向在底座板18的承载表面区域32的两个侧部上的馈送凹槽44。底座板18上位于迷宫齿20的轴向下游的一个或多个端口 19以及馈送凹槽44确保在迷宫齿20的下游存在低压流体。
[0028]另外如显示的那样，密封装置节段16还包括具有外层区段28和内层区段30的辅助密封件26。在一个实施例中，内层区段30通过焊接或硬钎焊在径向外端处与定子接口元件14附连。辅助密封件26的外层区段28包括悬垂部分，悬垂部分与相邻密封装置节段16的内层区段30之间的节段空隙交迭。在图3中进一步示出辅助密封件26的外层区段28的细节，图3显示膜骑跨式密封组件10的相邻密封装置节段16。
[0029]如图3中显示的那样，辅助密封件26的外层区段28的一部分通过焊接或硬钎焊在径向外端处与定子接口元件或内层区段30附连。外层区段28的其余悬垂部分与相邻密封装置节段16的内层区段30之间的节段空隙交迭。外层28的悬垂部分延伸超过单个密封装置节段16，并且与相邻密封装置节段16的内层区段30构成鱼鳞板的型式。另外，外层28在相邻密封装置节段16的内层区段30上面自由滑动。如图3中显示的那样，仅辅助密封件26的内层区段30构造成在径向内侧上与底座板18的隆起鼻部48处于线接触。
[0030]此外在图2和图3中显示的实施例中，定子接口元件14包括在侧部处的一个或多个凹槽或槽口 50，它们允许设置花键密封垫片，以减少相邻密封装置节段16的定子接口元件14之间的节段-空隙泄漏。类似地，底座板可包括凹槽或槽口 52，以允许设置花键密封垫片，以减少相邻密封装置节段16的底座板18之间的节段-空隙泄漏。
[0031]图4显示根据本发明的实施例的密封装置节段16的另一个透视图。在显示的一个实施例中，底座板18还包括一个或多个轴向肋区段46。该一个或多个轴向肋区段46用来提高底座板18的抗弯刚度，以在旋转机器的运行期间对抗空气动力学负载和空气静力学负载。
[0032]图5是根据本发明的实施例的密封装置节段的一部分的正面透视图。要注意的是，尚未显示辅助密封件26，以便示出定子接口元件的平坦区域60，在那里，辅助密封件26 (在图2、图3和图4中显示)的内层区段30 (图2和图3显示)的径向外端通过硬钎焊或焊接附连。
[0033]图6是根据本发明的另一个实施例的密封装置节段17的透视图。如显示的那样，底座板18包括L形结构70，L形结构70具有用于与辅助密封件26的内层区段30接触的隆起鼻部区段72。L形结构包括一个或多个迷宫齿20，一个或多个迷宫齿20定位在底座板18的前端附近，以分开高压侧22与低压侧24。在这个实施例中，L形结构包括一个或多个端口 74，以允许低压流体从最后面的迷宫齿20的下游部分流到后部腔体42。
[0034]图7是根据本发明的又一个实施例的密封装置节段21的透视图。在这个实施例中，底座板18包括L形结构71，L形结构71具有用于与辅助密封件26的内层区段30接触的隆起鼻部区段73。L形结构包括一个或多个迷宫齿31和一个或多个端口 27，该一个或多个迷宫齿31定位在底座板18的后端附近，以分开高压侧与低压侧，该一个或多个端口 27允许高压流体从由多个波纹弹簧38、40或弯曲件、定子接口元件14和底座板18形成的前部腔体33流到最前面的迷宫齿31的上游部分。在一个实施例中，一个或多个端口 27成角度，以允许高压流体沿径向方向从前部腔体33流到最前面的迷宫齿31的上游部分。在另一个实施例中，一个或多个端口 27成角度，以允许高压流体沿周向方向流动，从而在流体从前部腔体33传送到最前面的迷宫齿31的上游部分时，使流体打漩。
[0035]图8显示根据本发明的一个实施例的密封装置节段23的一部分。具有外层区段28和内层区段30的辅助密封件26附连到定子接口元件14上，使得辅助密封件26相对于垂直于旋转机器的轴向方向的方向倾斜，以包括最佳角“ α ”。包括这个最佳角“ α ”是为了获得几乎恒定幅度的接触力，以补偿在辅助密封件26的压力-负载部分的有效长度减小的情况下导致的接触力减小。
[0036]图9显示根据本发明的一个实施例的密封装置节段25的一部分。如显示的那样，在这个实施例中，辅助密封件26包括外层区段80和内层区段82，内层区段82具有倾斜轮廓，以在底座板18的径向运动期间在辅助密封件26和底座板18的隆起鼻部48之间在线接触部处保持几乎恒定的力。
[0037]图10是密封装置节段16的侧视图，其显示根据本发明的实施例的对底座板18和辅助密封件26起作用的各种压力。在非限制性示例中，底座板18可在空气静力学运行模式中骑跨在流体膜上，其中，流体膜厚度的范围可为大约3/1000英寸至5/1000英寸，这取决于与转子的初始密封组件间隙。在空气静力学运行模式中，对底座板18起作用的力是来自辅助密封件26的接触力引起的轴向力N，其中，辅助密封件26在加压期间经受前侧上的压力P高和后侧上的压力P低、来自辅助密封件26的接触力引起的摩擦力μΝ、分别在隆起鼻部48上方和上方的不相等的压力Pte 4^在底座板18引起的小径向打开力，以及底座板18的沿径向竖直面上的不相等的压力引起的轴向力。要注意的是，承载表面区域32经受压力Pfigl，并且内部腔体侧上的底座面经受压力Pis。在加压之后，以及在不旋转的情况下，由于在迷宫齿20上存在大部分轴向压降，所以压力乎等于Pis。在这个空气静力学意义上，底座板18对于大部分底座长度在径向方向上在本质上是压力平衡的，仅留下在隆起鼻部48上的不平衡径向力引起的非常小的打开力。这种压力平衡密封件有利于低压和高压应用两者，其中，加压不会使密封件过度地打开和泄漏。要注意的是，图6中显示的密封装置节段17可包括对底座板18和辅助密封件26起作用的类似的压力，如关于密封装置节段16所论述的那样。但是，要进一步注意的是，对于图7中显示的实施例21，以上论述同样有效，除了前部腔体33内的压力为Ps且压力P底座几乎等于Ps。此外，在图2、图6和图7中显示的这些各种实施例中，力矩平衡由下面阐明的零倾斜设计解决，而且在空气动力学运行模式中解决转子速度的作用。
[0038]在图10中显示的这个实施例中，在径向外端处的辅助密封件26和定子接口元件14之间的接触位置，在径向内端处的辅助密封件26的内层区段30与底座板18之间的接触位置(即，隆起鼻部的位置)，以及多个波纹弹簧38、40或弯曲件与底座板18和定子接口元件14在预定位置处的附连位置基于对多个波纹弹簧或弯曲件起作用的有效轴向力F的作用线的相对位置，以对底座板实现零前后倾斜或小的前后倾斜。将对多个波纹弹簧或弯曲件起作用的有效轴向力F的作用线的位置定义为在底座上施加的所有的力所产生的力矩总和(围绕在位于波纹弹簧38、40或弯曲件的轴向中跨处的点(其中，波纹弹簧38、40或弯曲件与底座板18连接)计算的力矩)除以对底座板18起作用的总轴向力。要注意的是，零倾斜使底座板在旋转机器的加压之前、之后和在此期间保持平行于转子。当有效轴向力F的作用线对波纹弹簧38、40或弯曲件的中点(径向方向)起作用时，对底座板18实现这个零倾斜。如这个实施例中显示的那样，有效轴向力F的相对位置是中点Μ，其中，M是沿径向从多个波纹弹簧38、40或弯曲件与底座板18的附连部到多个波纹弹簧38、40或弯曲件与定子接口元件14的附连部所测得的长度的一半。在制造期间，通过调节底座板18的一个或多个尺寸(隆起鼻部48的厚度或位置或隆起鼻部48的半径)、辅助密封件26的尺寸和材料属性(长度、厚度、倾斜角/轮廓)、多个波纹弹簧或弯曲件的尺寸和材料(径向高度、厚度)、辅助密封件26和底座板18的摩擦属性，来确保有效轴向力F的作用线穿过中点Mo要注意的是，底座板18可在空气动力学运行模式中骑跨在流体膜上，其中，流体膜厚度的范围可为大约0.3/1000英寸至3/1000英寸，这取决于与转子的初始密封组件间隙。上面关于力平衡和零倾斜空气静力学模式的论述对于空气动力学模式同样有效，除了在空气动力学模式中，压力P底座不同于(大于)空气静力学模式，这是因为后面描述的底座设计特征的原因。额外的压力Piai由于波纹弹簧或弯曲件所压缩产生的径向弹簧力而得到平衡。
[0039]图11是根据本发明的实施例的密封装置节段17的中心处的横截面图。如显示的那样，底座板18包括沿轴向定位的一个或多个加压端口 90，以允许高压流体流到转子-底座空隙。这个高压流体会产生小的打开力，打开力使底座板18沿径向向外移动