旋转机械抽吸密封组件及其装配方法
【技术领域】
[0001]本申请大体涉及旋转机械，并且更具体地涉及用于密封旋转机械的抽吸(aspirating)密封组件。
【背景技术】
[0002]至少一些旋转机械(例如蒸汽涡轮发动机)具有穿过其延伸的限定的流体流路。该流路以连续流关系包括流体入口、涡轮和流体出口。泄漏流路在一些已知的旋转机械中存在于高压区域和低压区域之间的主流路的上游。一些旋转机械在泄漏流路中使用多个密封组件，以有助于提高旋转机械的操作效率。通常，已知的密封组件联接在固定构件和旋转构件之间，以提供高压区域与低压区域之间的密封。
[0003]在一些已知的旋转机械中，可使用流体动力面密封件，以有助于降低加压工艺流体的穿过固定构件与旋转构件之间的间隙的泄漏。流体动力面密封件大体包括旋转环和固定(非旋转)环。在包含流体动力面密封件的至少一些已知的旋转机械的启动时，旋转环和固定环被离开彼此地偏置，直至压力在机械内积累并使固定环向旋转环移动。在操作期间，形成在旋转环中的流体动力凹槽产生流体动力力，该流体动力力导致固定环保持与旋转环分离，使得在两个环之间存在微小间隙。但是，如果作用在固定环上的高压过强，则由凹槽产生的流体动力力可能不足以保持固定环不碰撞旋转环并从而对旋转机械造成严重损坏。
【发明内容】
[0004]在一个方面中，提供了用于与旋转机械一起使用的抽吸面密封件，该旋转机械包括中心线轴线。抽吸面密封件包括旋转密封环，该旋转密封环包括径向外表面，该径向外表面包括倾斜部分。固定密封环紧接旋转密封环联接，使得第一间隙限定在它们之间。固定密封环能够在打开位置与密封位置之间沿着中心线轴线移动，并且包括延伸跨过第一间隙的延伸部件。辅助密封件包括至少一个密封齿，该至少一个密封齿包括密封齿顶端。该至少一个密封齿从延伸部件径向向内延伸，使得第二间隙限定在密封齿顶端与倾斜部分之间。
[0005]在另一方面中，提供了旋转机械。该旋转机械包括壳体和限定中心线轴线的可旋转轴。旋转机械还包括密封系统，该密封系统包括联接至轴的旋转密封环，其中，旋转密封环包括径向外表面，该径向外表面包括倾斜部分。密封系统还包括固定密封环，该固定密封环联接至壳体，紧接旋转密封环，使得第一间隙限定在它们之间。固定密封环能够在打开位置与密封位置之间沿着中心线轴线移动，并且固定密封环包括延伸跨过第一间隙的延伸部件。密封系统还包括辅助密封件，该辅助密封件包括至少一个密封齿，该至少一个密封齿包括密封齿顶端。该至少一个密封齿从延伸部件径向向内延伸，使得第二间隙限定在密封齿顶端与倾斜部分之间。
[0006]在又一方面中，提供了组装用于在旋转机械中使用的密封系统的方法。该方法包括将旋转密封环联接至限定中心线轴线的可旋转轴，和紧接旋转密封环联接固定密封环，使得第一间隙限定在它们之间。固定密封环能够在打开位置与密封位置之间沿着中心线轴线移动。固定密封环包括延伸跨过第一间隙的延伸部件。该方法还包括从旋转密封环径向向外形成辅助密封件。辅助密封件包括至少一个密封齿，该至少一个密封齿包括密封齿顶端。该至少一个密封齿从延伸部件径向向内延伸，使得第二间隙限定在密封齿顶端与倾斜部分之间。
[0007]技术方案1.一种用于与旋转机械一起使用的抽吸面密封件，旋转机械包括中心线轴线，抽吸面密封件包括:旋转密封环，其包括径向外表面，径向外表面包括倾斜部分；固定密封环，其联接为紧接旋转密封环，使得第一间隙限定在它们之间，其中，固定密封环能够在打开位置与密封位置之间沿着中心线轴线移动，固定密封环包括延伸跨过第一间隙的延伸部件；和辅助密封件，其包括至少一个密封齿，至少一个密封齿包括密封齿顶端，至少一个密封齿从延伸部件径向向内延伸，使得第二间隙限定在密封齿顶端与倾斜部分之间。
[0008]技术方案2.根据技术方案I所示的抽吸面密封件，其特征在于，辅助密封件构造为约束工艺流体的穿过第一间隙的流，使得第一间隙的上游的高压区域与第一间隙的下游的低压区域之间的压差导致固定密封环从第一位置到第二位置的轴向移动。
[0009]技术方案3.根据技术方案2的抽吸面密封件，其特征在于，辅助密封件构造为降低压差，以有助于在从第一位置到第二位置的过渡期间降低固定密封环接近旋转密封环的速度。
[0010]技术方案4.根据技术方案I的抽吸面密封件，其特征在于，倾斜部分是基本弧形的。
[0011]技术方案5.根据技术方案I的抽吸面密封件，其特征在于，当固定密封部件处于第一位置时，第一间隙限定第一宽度且第二间隙限定比第一宽度短的第二宽度，并且其中，当固定密封部件处于第二位置时，第一间隙限定第三宽度且第二间隙限定比第三宽度长的第四宽度。
[0012]技术方案6.根据技术方案5的抽吸面密封件，其特征在于，第一宽度比第三宽度长，并且其中，第二宽度比第四宽度短。
[0013]技术方案7.根据技术方案I的抽吸面密封件,其特征在于,还包括密封外罩和偏置构件，偏置构件在密封外罩与固定密封环之间延伸，偏置构件构造为在第一位置中从旋转密封环离开地偏置固定密封环。
[0014]技术方案8.根据技术方案I的抽吸面密封件,其特征在于,在第一位置中,旋转机械处于无压力或低压操作条件中的一者，并且在第二位置中，旋转机械处于相对较高压操作条件。
[0015]技术方案9.一种旋转机械，包括:壳体；可旋转轴，其限定中心线轴线；和密封系统，其包括:旋转密封环，其联接至轴，旋转密封环包括径向外表面，径向外表面包括倾斜部分；固定密封环，其联接至壳体，紧接旋转密封环，使得第一间隙限定在它们之间，其中，固定密封环能够在打开位置与密封位置之间沿着中心线轴线移动，固定密封环包括延伸跨过第一间隙的延伸部件；和辅助密封件，其包括至少一个密封齿，至少一个密封齿包括密封齿顶端，至少一个密封齿从延伸部件径向向内延伸，使得第二间隙限定在密封齿顶端与倾斜部分之间。
[0016]技术方案10.根据技术方案9的旋转机械，其特征在于，辅助密封件构造为约束工艺流体的穿过第一间隙的流，使得第一间隙的上游的高压区域与第一间隙的下游的低压区域之间的压差引起固定密封环从第一位置到第二位置的轴向移动。
[0017]技术方案11.根据技术方案10的旋转机械，其特征在于，辅助密封件构造为降低压差，以有助于在从第一位置到第二位置的过渡期间降低固定密封环接近旋转密封环的速度。
[0018]技术方案12.根据技术方案9的旋转机械，其特征在于，倾斜部分是基本平面的。
[0019]技术方案13.根据技术方案9的旋转机械，其特征在于，当固定密封部件处于第一位置时，第一间隙限定第一宽度且第二间隙限定比第一宽度短的第二宽度，并且其中，当固定密封部件处于第二位置时，第一间隙限定第三宽度且第二间隙限定比第三宽度长的第四览度。
[0020]技术方案14.根据技术方案9的旋转机械，其特征在于，在从第一位置到第二位置的过渡期间，至少一个密封齿沿着倾斜部分轴向地移动。
[0021]技术方案15.根据技术方案9的旋转机械，其特征在于，倾斜部分向中心线轴线径向向内地倾斜。
[0022]技术方案16.根据技术方案9的旋转机械，其特征在于，在第一位置中