本发明涉及一种用于密封燃气轮机中的前定子单元与后定子单元之间的空隙的密封环。
背景技术：
1、燃气轮机由多个轴向彼此相继的部段形成。在直立结构中，具有直立导向叶片的导向叶片环形成例如定子单元。该定子单元与前一个或后一个定子单元之间存在圆周空隙。为了避免热气体从燃气轮机的流道进入或冷空气通过空隙不期望地排出，通常需要在空隙中设置密封环。
2、现有技术中已知用于相应密封环的各种结构。为此，通常使用扁平的分段钢带，其在两侧接合到相邻的定子单元中。尽管已知各种解决方案来圆周固定密封环以及减少密封环的彼此相继的部分之间的泄漏，但是仍存在适用但不完全令人满意的解决方案。
技术实现思路
1、因此，本发明的目的是提出一种用于密封环的改进的解决方案，其一方面能够沿圆周方向固定，另一方面将密封环的各个元件之间的泄漏减少到最小。由此能够实现简单且快速的组装。
2、所提出的目的通过根据权利要求1的教导的根据本发明的密封环的实施方式来实现。权利要求10中给出了根据本发明的使用相应密封环的定子组件。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
3、通用的密封环用于密封在布置在前侧上的前定子单元与布置在后侧上的后定子单元之间环绕的空隙。这对于密封环而言并不是最紧要的。在特别优选的用途中，密封环用于燃气轮机中。密封环在此具有多个密封部分。
4、转子轴线由密封环限定，其中，分割平面由转子轴线给出。分割平面的一侧为上侧，另一侧为下侧。垂直于分割平面，密封环还可分为左侧和右侧。就此而言，密封环在一圈中可分为四个扇区：右上、右下、左下和左上。
5、根据本发明的密封环在此具有在左上扇区中的左上密封部分和在右下扇区中的关于转子轴线对置的右下密封部分，以及在右上扇区中的右上密封部分和在左下扇区中的左下密封部分。在此，不要求密封部分均完全位于相应的扇区中。至少需要的是，这四个密封部分中的每个密封部分都具有密封区段、折角区段和搭接区段。
6、在此，密封区段在密封部分的大部分长度上沿圆周方向延伸。密封区段沿径向方向具有密封厚度。横向于此，密封区段沿轴向方向具有密封宽度，该密封宽度相当于密封厚度的至少五倍。由此导致密封区段的扁平形状。
7、接触区段在一端邻接密封区段并且也沿圆周方向延伸。接触区段具有相同的、一致的密封宽度。然而，与密封厚度相比，接触区段的厚度降低至至多为密封厚度的0.6倍。
8、折角区段布置在密封区段的相对端部处。然而，与接触区段相反，折角区段仅布置在后侧上并且沿轴向方向延伸超过密封部分的宽度的大约一半。折角区段还应具有较小的至多为密封厚度的0.6倍的厚度。与接触区段相反，折角区段需要以围绕轴向定向的折叠轴线相对于密封区段的延伸弯折的方式沿大致径向方向延伸。在此，折角区段的径向延伸应当优选地对应于密封宽度的至少一半并且至多对应于密封宽度。为了制造，自由端可以优选地沿径向方向弯曲。
9、搭接区段与折角区段相邻地布置在前侧上。搭接区段与接触区段类似地设计。在这方面，搭接区段在密封区段的端部处沿圆周方向延伸，并且同样具有至多0.6倍的密封厚度。然而，根据与折角区段相邻的布置，沿轴向方向的宽度也减小至密封部分的宽度的大约一半。
10、通过具有接触区段的特定布置以及对置的折角区段和搭接区段的新构型，一方面能够实现有利的密封，另一方面确保简单的组装。
11、有利地规定，相邻密封部分的相应的两个接触区段搭接。显然必要的是，外接触区段必须位于径向外侧上并且相邻的内接触区段必须位于径向内侧上。
12、此外还规定，左密封部分的接触区段(即左上密封部分或左下密封部分的内接触区段、左下密封部分或左上密封部分的外接触区段)搭接，并且右密封部分的接触区段(即右上密封部分或右下密封部分的内接触区段、右下密封部分或右上密封部分的外接触区段)搭接。
13、类似地，有利地规定，相邻密封部分的相应的两个搭接区段搭接。显然必要的是，外搭接区段必须位于径向外侧上并且相邻的内搭接区段必须位于径向内侧上。
14、通过将密封部分设计为一端具有搭接的接触区段并且另一端具有折角区段和搭接区段的组合，既可以实现沿圆周方向的固定，又可以将泄漏保持在允许的范围内。此外，该实施方式在制造方面是有利的。
15、哪个接触区段布置在径向内侧上以及哪个接触区段布置在径向外侧上不是最紧要的。然而，考虑到按预期布置在密封环内的转子的旋转方向，如果径向靠内的接触区段以自由端指向旋转方向，则是有利的。由此可见，径向靠外的接触区段以自由端与旋转方向相反地指向。
16、类似地，这同样适用于内搭接区段和外搭接区段与旋转方向的关系。
17、在有利的实施方式中，内接触区段和外接触区段在左或右、上或下的密封部分处的布置取决于取向和旋转方向。
18、如果沿轴向方向从后侧朝前侧观察密封环并且如果按预期的旋转方向是顺时针方向，则左下密封部分和右上密封部分有利地具有内接触区段，并且，相比之下，左上密封部分和右下密封部分具有外接触区段。在此，内接触区段指向顺时针方向，并且外接触区段指向逆时针方向。
19、无论旋转方向以及搭接的内接触区段和外接触区段的布置方式如何，如果在右侧上的搭接的接触区段与在左侧上的接触区段关于转子轴线对置地布置，则在任何情况下都是有利的。
20、原则上，可以将接触区段布置在分割平面的区域中。在此，分割平面由转子轴线限定，其中，相邻的定子单元按预期被分割平面分割成上单元和下单元，以便能够组装成转子。需要注意的是，定子单元的结构分离并不要求精确地在分割平面内进行，而是可以沿着分割平面将定子单元拆开。
21、然而，考虑到按预期的分割平面，如果将接触区段布置在分割平面上方的一侧和下方的相对侧上，则是特别有利的。沿旋转方向看，接触区段应分别布置在分割平面之前。因此，根据先前以顺时针方向为旋转方向的示例，如果在左侧上的接触区段位于分割平面下方并且在右侧上的接触区段位于分割平面上方，则是有利的。
22、内接触区段和外接触区段的有利的布置方式以及接触区段的稍微偏离分割平面(即绕转子轴线旋转)的定位使得能够将定子单元的上半部分特别有利地组装到定子单元的下半部分上。这使得能够将密封部分以相对于分割平面偏移的方式可靠地接合到相应对置的定子半部中，而不会在半部的接合过程中存在损坏密封部分的风险。
23、原则上，但特别是关于接触区段在分割平面之前的布置方式，如果具有相应的内接触区段的密封部分沿圆周方向的伸长小于具有搭接的外接触区段的密封部分沿圆周方向的伸长，则是特别有利的。利用该实施方式，例如可以实现接触区段在分割平面之外的布置方式，并且与之相反地，可以实现在相应扇区中的所有折角区段的相同布置方式。
24、折角区段尤其应当能够实现相应密封部分的圆周固定。考虑到相邻的密封部分，如果为密封部分的每个折角区段都布置相邻密封部分的对置的折角区段，则是有利的。因此，具有相关折角区段的两个密封部分可以沿圆周方向固定在同一部位处。
25、为了减少泄漏，如果相邻的折角区段以相应的自由端彼此贴靠，则是特别有利的。因此，可以避免彼此对置的折角区段之间的空隙。为了允许补偿沿圆周方向的热膨胀(也即密封区段的长度变化对应于相邻的前定子单元或后定子单元的尺寸变化)，如果在初始状态下，折角区段在其对接区域中与相应的密封区段彼此间隔开，则也是有利的。为了能够补偿热膨胀，提供折角区段的弹性变形也是有利的。
26、尽管在圆周上使用四个密封部分就足够了，但是如果仍然存在上主体部分和下主体部分作为密封环中的另外的密封部分，则是有利的。在这种情况下需要的是，每个主体部分还分别具有密封区段以及位于密封区段的一端处的折角区段和搭接区段。然而，与左密封部分和右密封部分相比，同样有利的是，两个主体部分在密封区段的对置的端部处也具有折角区段和搭接区段。关于密封区段、折角区段以及搭接区段的实施方式，与前述左密封部分和右密封部分的说明相同。
27、此外有利的是，各个主体部分的密封区段在圆周上延伸至少120°。特别有利的是，密封区段沿圆周方向延伸至少150°。
28、根据本发明的密封环能够实现根据本发明的定子组件。通用的定子组件首先具有位于前侧上的前定子单元和位于后侧上的后定子单元。前定子单元与后定子单元之间具有空隙，在该空隙中布置有密封环。根据本发明，密封环是根据前述描述的实施方式。
29、前定子单元或后定子单元的实施方式不是最紧要的，其中，如果前定子单元包括多个在圆周上分布地布置的定子部段，则可以特别有利地使用该实施方式。类似地，如果后定子单元包括多个在圆周上分布地布置的定子部段，则其应用是有利的。
30、还特别有利的是，后定子部段中的至少四个均具有凹部，其中，该凹部布置在靠近空隙的一侧上，并且相应的至少一个折角区段接合到该凹部中。与此独立地，可以规定其他或所有定子部段也具有相同的凹部。
31、在分段的定子部段中，可以在左侧上以及在右侧上分别设置一个定子部段在分割平面的两侧上延伸。如果定子单元现在被分成上半部分和下半部分，则位于分割平面的区域中的定子部段要么安装在上半部分中，要么安装在下半部分中。
32、特别优选地，分配在上半部分中还是在下半部分中取决于安装具有外接触区段的密封部分安装在哪个半部中。在此，在左侧上以及在右侧上的与具有外接触区段的密封部分相邻的两个后定子部段应安装在同一个半部中。
33、在旋转方向为顺时针方向并且左上密封部分具有外接触区段的实施方式的情况下，在左侧上的与分割平面相交的左后定子部段优选地安装在上半部分中。类似地，对于右下密封部分具有外接触区段的实施方式，与分割平面相交的右后定子部段安装在下半部分中。
34、为了使分体的定子单元的上半部分和下半部分能够与分体的密封环有利地接合，还有利的是，使在右侧上或在左侧上的与那些与分割平面相交的后定子部段相邻的具有外接触区段的密封部分延伸超过分割平面，并且还超过相邻定子部段沿圆周方向的整个宽度延伸。
35、在示例性的旋转方向为顺时针方向并且左上密封部分具有外接触区段并且在左侧上的后定子部段安装在上半部分中并在分割平面上延伸的情况下，相应地有利的是，左上密封部分延伸超过分割平面并且延伸直到与分割平面相邻地布置的定子部段的下方。
36、类似地，在示例性的旋转方向为顺时针方向并且右下密封部分具有外接触区段并且在右侧上的后定子部段安装在下半部分中并在分割平面上延伸的情况下，相应地有利的是，右下密封部分延伸超过分割平面并且延伸直到与分割平面相邻地布置的定子部段的上方。