密封件装置及对应的涡轮机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明大体涉及涡轮机中采用的密封件，并且更具体地涉及例如用于蒸汽涡轮机中的级间根部和尖端密封位置处的刷式密封件装置及对应的涡轮机。
【背景技术】
[0002]尽管刷式密封件通常用于多种涡轮机械应用中以防止或使旋转部件与静止部件之间的泄漏流最小化，但是其由于空间约束、密封件刚度和转子稳定性而不能用于多个位置，并且在那些位置处，采用具有耐磨或迷宫式密封件的J形密封件。然而，刷式密封件是有效的，在于其允许跨过密封件的较少的泄漏流。因此，将期望提供能够被安装在例如涡轮机的定子部件与转子部件之间的有限空间中的刷式密封件构造。
【发明内容】
[0003]在一个示例性但非限制性的实施例中，本发明提供一种位于涡轮机中的径向相对的旋转部件与静止部件之间的密封件装置，该密封件装置包括:第一旋转部件；第二静止部件；刷式密封件，该刷式密封件径向地定位在第一旋转部件与第二静止部件之间，该刷式密封件具有固定至第二静止部件的轴向延伸部分、以及延伸跨过第一旋转部件与第二静止部件之间的缝隙的向内延伸部分；以及第二静止部件(环)的内环部分，该内环部分相对于刷式密封件的径向(或向内)延伸部分的至少一部分和轴向延伸部分径向向内地定位并且与刷式密封件的径向(或向内)延伸部分的至少一部分和轴向延伸部分相接合。
[0004]其中，远离所述向内延伸部分的所述刷式密封件的所述轴向延伸部分的端部被夹置在一对侧轨之间。
[0005]其中，所述一对侧轨被保持在所述第二静止部件的外环部分与所述内环部分之间，在所述刷式密封件的所述轴向延伸部分与所述第二静止部件的所述外环部分之间留下轴向延伸的径向缝隙。
[0006]其中，所述外环部分设置有径向向内定向的前板，所述径向向内定向的前板与所述刷式密封件的所述向内延伸部分轴向地间隔开。
[0007]其中，所述内环部分设置有位于所述刷式密封件下游的密封齿。
[0008]其中，所述外环部分设置有钩状凸缘(hook flange)或钩部，所述钩状凸缘适于被接收在互补的槽中，所述互补的槽形成于静止涡轮喷嘴的内盖中。
[0009]其中，弹簧径向地定位在所述外环部分的径向外表面与所述互补的槽的面向内的壁之间。
[0010]其中，所述内环部分通过所述侧轨和所述刷式密封件附接到所述外环部分。
[0011]其中，所述内环部分借助于延伸穿过所述内环部分、所述刷式密封件并且延伸到所述外环部分中的焊缝(welds)附接到所述外环部分。
[0012]其中，所述外环部分设置有板部分，所述板部分轴向地延伸超过所述刷式密封件的所述向内延伸部分。
[0013]其中，所述第二静止部件包括涡轮喷嘴的内盖，所述内环部分和所述外环部分是所述内盖的整体部件(integral parts)并且其中所述第一旋转部件包括祸轮转子。
[0014]其中，所述第一旋转部件包括涡轮斗叶尖端护罩并且所述第二静止部件包括与所述尖端护罩相对的定子表面。
[0015]在另一个示例性但非限制性的实施例中，本发明提供一种位于涡轮机中的径向相对的旋转部件与静止部件之间的密封件装置，该密封件装置包括:第一旋转部件；第二静止部件；刷式密封件，该刷式密封件径向定位在第一旋转部件与第二静止部件之间，该刷式密封件具有固定至第二静止部件的轴向延伸部分、以及延伸跨过第一旋转部件和第二静止部件之间的缝隙的向内延伸部分；内环，该内环相对于刷式密封件的向内延伸部分的至少一部分和轴向延伸部分径向向内定位并且与刷式密封件的向内延伸部分的至少一部分和轴向延伸部分相接合；其中远离向内延伸部分的刷式密封件的轴向延伸部分的端部被夹置在一对侧轨之间；其中所述一对侧轨被保持在内环与外环之间，在刷式密封件的轴向延伸部分与外环之间留下轴向延伸的径向缝隙；并且其中外环设置有钩状凸缘，该钩状凸缘适于被接收在互补的槽中，该互补的槽中形成于静止涡轮喷嘴的内盖中。
[0016]其中，所述外环设置有径向向内定向的前板，所述径向向内定向的前板与所述刷式密封件的所述向内延伸部分轴向间隔开。
[0017]其中，所述内环通过所述侧轨和所述刷式密封件附接到所述外环。
[0018]其中，所述内环借助于延伸穿过所述内环、所述刷式密封件并且延伸到所述外环中的焊缝附接到所述外环。
[0019]在又一个示例性但非限制性的实施例中，本发明涉及一种涡轮机，该涡轮机具有:流动路径，该流动路径包括附接到转子、由附接到定子的静止喷嘴分开的轴向间隔开的多行斗叶(rows of buckets);以及布置于转子与定子之间的至少一个刷式密封件，该刷式密封件具有固定至定子的轴向延伸部分、和延伸跨过定子与转子之间的缝隙的基本径向向内延伸部分；以及环，该环相对于刷式密封件的轴向延伸部分和刷式密封件的基本径向向内延伸部分的至少一部分径向向内定位并且与刷式密封件的轴向延伸部分和刷式密封件的基本径向向内延伸部分的至少一部分相接合。
[0020]其中，远离所述基本径向向内延伸部分的所述刷式密封件的所述轴向延伸部分的端部被夹置在一对侧轨之间。
[0021]其中，所述一对侧轨被保持在所述第一环部分与第二环部分之间，在所述刷式密封件的所述轴向延伸部分与所述外环部分之间留下轴向延伸的径向缝隙。
[0022]其中，所述外环部分设置有钩状凸缘，所述钩状凸缘适于被接收在互补的槽中，所述互补的槽形成于固定至所述定子的静止涡轮喷嘴的内盖中；并且其中弹簧径向地定位在所述外环部分的径向外表面与所述互补的槽的面向内的壁之间。
【附图说明】
[0023]图1是已知的蒸汽涡轮机流动路径的一部分的示意图；
[0024]图2是采用根据本发明的示例性但非限制性的实施例的密封件的蒸汽涡轮机流动路径的局部截面；
[0025]图3是图2中所示的密封件装置的变型的放大细节图；以及
[0026]图4是采用根据本发明其它的示例性但非限制性的实施例的密封件的蒸汽涡轮机流动路径的局部截面。
【具体实施方式】
[0027]图1示出了用于传统的蒸汽涡轮机10的蒸汽流动路径，该蒸汽涡轮机10包括转子12、定子14，以及由分别固定于转子12的轴向间隔开的多行斗叶16、18和20代表的多个祸轮级。祸轮级分别由轴向间隔开的静止喷嘴(stat1nary nozzles) 22、24和26分开。高压蒸汽通过进口 28进入流动路径，并且因此，蒸汽流如在图1中所观察到的从右向左。
[0028]典型地，密封件被用于沿流动路径的静止部件与旋转部件之间的多个位置处。例如，多个尖端密封件30被安装于斗叶16、18和20的径向外部尖端护罩处；或者被安装于相邻的定子上以用于与尖端护罩相互作用。在另一个位置处，多个根部密封件32被安装于转子12上、与喷嘴22、24、26的内部端部径向相邻。根部密封件32可以是如图所示的被设计成在操作期间以众所周知的方式接合相邻的喷嘴表面上的可磨损材料的相对的条或板的所谓的“J形密封件”。尖端密封件30可以是J形密封件或者传统的迷宫式密封件。在任何情况下，图1中所参照的密封件位置也是可以采