括形成为平面的径向朝外的底部搭叠面82 (以下称为“外底部搭叠面82 ”)和也可形成为平面的相对的径向朝内的底部搭叠面84(以下称为“内底部搭叠面84”)。外底部搭叠面82和内底部搭叠面84由相对的底部搭叠部侧面86、88连接。底部搭叠部侧面86、88与相应的盘端面48、50相邻并平行地延伸。因此，当密封条66a处于槽52、54内时，底部搭叠部80从内密封条面70径向地向内延伸(即，从槽52、54径向地向内延伸)至环形缝隙56中。应说明的是，底部搭叠部80的径向厚度(即，外底部搭叠面82和内底部搭叠面84之间的尺寸)可基本上等于密封条66的径向厚度(在外密封条面68和内密封条面70之间的实测厚度)。
[0038]在所示的实施例中，外底部搭叠面82显示为与内密封条面70共面或大致共面，即，通常处于一个公共平面中。例如，底部搭叠部80可焊接在密封条66a上，外底部搭叠面82的一部分与内密封条面70接触，并且外底部搭叠面82的其余部分从密封条66a的第一端面SSa1向外延伸。
[0039]在图4中可以看出，底部搭叠部80的宽度小于密封条66的宽度。请参考图3，底部搭叠部80的尺寸使得底部搭叠部80的轴向宽度(按底部搭叠部侧面86、88之间的距离D2测量)不大于环形缝隙56的轴向宽度(按盘端面48、50之间的距离D i测量)。底部搭叠部80的轴向宽度D2优选稍小于环形缝隙56的轴向宽度D i，以适应环形缝隙56的轴向宽度D1的变化，例如可能由相邻盘20的相对轴向运动导致的变化。
[0040]在密封条组件46的一个特定的非限定性例子中，盘端面48、50之间的标称距离D1可为大约12.7毫米，底部搭叠部80的标称宽度可为大约11毫米，因而在盘端面48、50与底部搭叠部80的每一个相应侧面86、88之间可形成大约0.85毫米的标称缝隙。可以理解的是，上述的示例性尺寸可以在部件处于凉态时测量，并且当部件处于较高温度或“较热”时(例如在发动机10运转时)，底部搭叠部80与盘端面48、50之间的缝隙的尺寸可能减小。
[0041]如图3和图5B所示，在密封带60已组装好的状态中，底部搭叠部80在第二密封条66b之下延伸，即，与第二密封条66b搭叠。具体而言，底部搭叠部80延伸超过第二密封条端面66b2，并在第二密封条66b之下延伸，使得外底部搭叠面82与第二密封条66b的内密封条面70结合。即，在密封条66处于最终位置时，延伸超过第一密封条端面66ai的底部搭叠部80的很大一部分位于第二密封条66b之下，并且底部搭叠部80的一个较小段弥合可能形成在相对的密封条端面66ajP 66b 2之间的缝隙90。
[0042]应注意，相邻密封条66之间的相对位置可由与每个密封条66相关的防转动结构保持。例如，可提供在美国专利7，581,931中揭示的防转动结构，该专利通过引用结合在此。为每个密封条66提供的防转动装置基本上限制了密封条66相对于相邻盘20以及密封条66相互之间的周向移动。
[0043]如上所述，底部搭叠部80基本上延伸达到环形缝隙56的整个轴向宽度D1，并基本上阻止或限制冷却空气在底部搭叠部80处穿过密封条66a和66b。具体而言，底部搭叠部侧面86、88从内密封条面70径向地向内延伸，8卩，从槽52、54的径向朝外表面76径向地向内延伸，从而与相邻盘端面34、36形成密封，以阻止或限制底部搭叠部80周围的空气在密封条端面66a1、66b2之间的缝隙90的周向位置穿过。
[0044]如上所述，虽然底部搭叠部80被示为附接至密封条66a的独立元件，但是底部搭叠部80可在密封条66a上形成为一体构造，例如在密封条66a的制造过程中形成。例如，可通过综合利用锻造和机械加工来形成底部搭叠部80，其中，第一密封条66a的端部的成形形状使得底部搭叠部80作为密封条66a的一个组成部分。
[0045]可替代地，如图6所示，可提供底部搭叠部80’，其构成第一密封条66a的一端。具体而言，底部搭叠部80’可包括密封条端81，该密封条端81具有大体上与第一密封条66a的端面66?相同的宽度，并且底部搭叠部80’还包括端面66a/，该端面66a/具有与密封条端部81相同的宽度。底部搭叠部80’包括一体形成的底部搭叠元件83，该底部搭叠元件83具有大体上与底部搭叠部80的上述轴向宽度D2相同的宽度。
[0046]底部搭叠部80’可在对焊接头85处附着至第一密封条66a的端面66&1，从而底部搭叠部80’构成密封条66a的延伸部分，其中，端面66a/与第二密封条66b的端面66132成相对关系。底部搭叠元件83限定按与上述的底部搭叠部80相同的方式与第二密封条66b成底部搭叠关系延伸的密封件。
[0047]应理解，虽然在上文中说明了用于实现底部搭叠部的多种结构，例如针对底部搭叠部80、80’所述的结构，但是在本发明的精神和范围内，可按本文所述利用任何形式的附接或构造技术来提供底部搭叠部80，以实现相邻密封条66之间的密封。
[0048]而且，虽然底部搭叠部80是参照第一密封条66a的端部说明的，但可以理解的是，在本发明的实际实施方式中，底部搭叠部80可布置在构成密封带的各段或密封条66的每一个的端部，从而与相邻的密封条端形成底部搭叠。
[0049]虽然在上文中本发明是通过具体实施例来说明的，但是本领域技术人员能够理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，能够做出各种其它的变化和修饰。因此，在本发明的范围之内做出的所有此类变化和修饰都应涵盖在由所附权利要求限定的范围之内。
【主权项】
1.一种在具有多个级的涡轮机中使用的密封带，每个级包括转动盘和由该转动盘所承载的叶片，至少一对相邻转动盘限定位于它们之间的环形缝隙，并具有与所述环形缝隙对正的相应的相对密封带接收槽，所述密封带包括: 彼此顺次相邻的多个密封条，相邻密封条包括彼此相邻并成相向关系的相对端面；和 底部搭叠部，以与至少一个密封条的端部邻接的方式附着于该至少一个密封条的端部，并且沿所述相邻密封条的径向朝向侧延伸超过所述相邻密封条的所述端面。
2.如权利要求1所述的密封带，其中，所述底部搭叠部的宽度在所述环形缝隙之间延伸，并且比所述至少一个密封条的宽度小。
3.如权利要求1所述的密封带，其中，所述至少一个密封条具有大于所述环形缝隙的宽度，并且所述底部搭叠部具有不大于所述环形缝隙的宽度。
4.如权利要求3所述的密封带，其中，所述底部搭叠部具有小于所述环形缝隙的宽度。
5.如权利要求2所述的密封带，其中，所述底部搭叠部按对接关系附接至所述至少一个密封条的端面。
6.如权利要求5所述的密封带，其中，所述底部搭叠部以远离所述至少一个密封条的径向朝向侧的方式径向地延伸。
7.如权利要求5所述的密封带，其中，相对于所述至少一对相邻转动盘，所述至少一个密封条和所述相邻密封条的所述径向朝向侧的朝向都为径向向内。
8.如权利要求1所述的密封带，其中，所述底部搭叠部沿径向延伸超过所述密封带接收槽。
9.如权利要求8所述的密封带，其中，所述相邻盘包括相对的端面，所述相对的端面在其间限定所述环形缝隙，并且所述底部搭叠部包括与所述相对端面相邻并平行地延伸的相对侧。
10.一种在具有多个级的涡轮机中使用的密封带，每个级包括转动盘和由该转动盘所承载的叶片，至少一对相邻转动盘限定位于它们之间的环形缝隙，并具有与所述环形缝隙对正的相应的相对密封带接收槽，所述密封带包括: 彼此顺次相邻的多个密封条，相邻密封条包括彼此相邻并成相向关系的相对端面，每个密封条包括相对的径向向外朝向的密封条面和径向向内朝向的密封条面；和 底部搭叠部，以与至少一个密封条的端面邻接的方式附着于该至少一个密封条的端面，并且沿相邻密封条的向内朝向的密封条面在周向上延伸超过所述相邻密封条的所述端面， 所述底部搭叠部包括相对的径向向外的底部搭叠面和向内朝向的底部搭叠面，其中，所述向外朝向的底部搭叠面与所述向内朝向的密封条面共面。
11.如权利要求10所述的密封带，其中，所述密封带接收槽形成在与所述相邻盘之中的每一个相关的盘臂中，所述环形缝隙限定在形成于所述盘臂上的相隔盘臂面之间，所述底部搭叠部具有相对侧面，每个底部搭叠部侧面与相应的盘臂面相邻。
12.如权利要求11所述的密封带，其中，所述向外朝向的底部搭叠面构成所述底部搭叠部侧面之间的平面。
13.如权利要求11所述的密封带，其中，所述底部搭叠部侧面之间的距离不大于所述盘臂面之间的距离。
14.如权利要求10所述的密封带，其中，所述底部搭叠部包括附接至所述至少一个密封条的所述端的独立元件。
15.如权利要求14所述的密封带，其中，与所述至少一个密封条相邻的所述底部搭叠部的一段具有基本上与所述密封条的宽度相等的宽度。
16.如权利要求15所述的密封带，其中，所述底部搭叠部包括底部搭叠元件，该底部搭叠元件具有比所述环形缝隙的宽度小的宽度，并且限定所述向外朝向的底部搭叠面。
17.如权利要求10所述的密封带，其中，所述底部搭叠部径向地向内延伸超过所述密封带接收槽，并且限定一个密封件，该密封件横跨于所述一对相邻盘之间，并弥合所述至少一个密封条的所述端面与所述相邻密封条的所述端面之间的缝隙。
【专利摘要】一种在具有多个级的涡轮机中使用的密封带，每个级包括转动盘和由该转动盘所承载的叶片。至少一对相邻转动盘限定位于它们之间的环形缝隙，并具有与所述环形缝隙对正的相应的相对密封带接收槽。密封带包括彼此顺次相邻布置的多个密封条，相邻密封条包括彼此相邻并成相向关系的相对端面。底部搭叠部以与至少一个密封条的端部邻接的方式附着于该至少一个密封条的端部，并且沿所述相邻密封条的径向朝向侧延伸超过所述相邻密封条的所述端面。
【IPC分类】F01D5-06, F01D11-00
【公开号】CN104755701
【申请号】CN201380056472
【发明人】B.D.内赖姆, R.L.肯德尔, P.桑
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年10月15日
【公告号】EP2914814A1, US20140119899, WO2014070438A1