专利名称：凸起的端盖和/或燃烧室壳体衬垫及相关方法
技术领域：
本发明大体涉及旋转式机器技术，且更具体地，涉及一种
用于涡轮机燃烧室端盖或壳体的新的衬垫构造。
背景技术：
衬垫通常用于涡轮机燃烧室系统中，以密封各种燃烧室构件(例如燃烧室端盖和燃烧室壳体)之间的交接处，以防止燃烧气体泄漏。目前，在正常环境下，这种村垫由可在约850。F至1050。F范围内使用的石墨组成。然而，已经知道，明显由于暴露于燃烧气体，石墨衬垫材料会在低达450。F的温度下退化。因此，存在对于用来在燃气涡轮机燃烧系统中使用的、不受石墨衬垫当前通常所经历的泄漏问题影响的衬垫构造的需求。
发明内容
在一个示例性但非限制性的方面中，本发明涉及衬垫组件，其包括由可压缩的密封材料制成的芯体，该芯体具有顶面和底面以及内边缘和外边缘；包围芯体的至少外边缘的第一盖构件；以及包围芯体的内边缘且延伸成与第一盖构件成交迭关系的第二盖构件。在另一个方面中，本发明涉及村垫组件，其包括由可压缩的密封材料制成的闭合周边芯体，该芯体具有上平坦表面和下平坦表面以及径向内边缘和径向外边缘；包围径向外边缘以及上平坦表面和下平坦表面的相对较小的部分的笫一盖构件；包围径向内边缘以及上平坦表面和下平坦表面的相对较大部分的第二盖构件，其中第二盖构件的上侧和下侧与第一盖构件的上侧和下侧交迭；且另外，其中，第二盖构件的自由边缘部分形成为分别包括远离闭合周边芯体而突出的空心连续环形肋。在又一个示例性但非限制性的方面中，本发明涉及一种密封相应的机器构件上的相邻的环形螺栓凸缘的方法，其包括在螺栓凸缘其中之一 中形成环形村垫凹槽；提供由可压缩的密封材料制成的内部芯体；用一对盖构件包围内部芯体， 一个盖构件具有径向外边缘以及第一上侧和第一下侧，而另一个盖构件具有径向内边缘以及与第一上侧和第一下侧交迭的笫二上侧和第二下侧，第二上侧和第二下侧的自由端部分形成为包括远离内部芯体而突出的相应的连续空心肋，自由端部分可与第一上侧和第一下侧接合；将村垫组件插入凹槽中；以及固定螺栓凸缘。现在将结合以下标示的附图来描述本发明。
附图简述
图1是示意了根据本发明的一个示例性实施例的、形成有用于接收衬垫的凹槽的燃烧室壳体凸缘的局部地剖开的局部透视图；图2是根据本发明的一个示例性实施例的衬垫组件的放大的局部透一见图；以及图3是穿过图3所示的且装于图1所示的壳体凹槽中的衬垫组件而得到的截面图。
具体实施例方式起初参看图1,燃烧室壳体IO在其一端处形成有或者设有螺栓凸缘12,该螺栓凸缘形成有用于将壳体10固定到另一个机器构件上的螺栓孔14的圆形阵列。螺栓凸缘12的前表面或安装表面16还在螺栓孔14阵列的径向内侧形成有衬垫凹槽18。衬垫凹槽18为开》丈槽的形式，且包括基底表面20、内凹槽壁22和外侧壁24。凹槽大小设置成以便接收以下进一步详细描述的村垫26组件。转到图2至3,衬垫组件26形成有由相对较软的密封材料(优选石墨)制成的内部闭合周边芯体28,该内部闭合周边芯体28的表 面属性与目前使用的石墨村垫类似。芯体28分别具有内边缘30和外 边缘32以及顶面34和底面36。具有外边缘40和上侧42以及下侧 44的、基本反C形压板环(或第一内侧盖构件)38应用于石墨芯体28 的径向外边缘32以及顶面34和底面36的小部分上，终止于边缘46、 48处。压板环38优选地由预压的相对4交重的不4秀钢材料构成，并且 因此不容易从图中所示意的形状变形。具有内边缘52以及上侧54和下侧56的基本上为C形的笫 二外侧盖构件50包围芯体28的内边缘30，在芯体的顶面34和底面 36的剩余的较大部分上延伸，并且与压板环38的上侧42和下侧44 交迭。外侧盖构件50优选由更软的金属构成，例如铜，且其上侧 54和下侧56邻近其自由边缘62、 64而形成有凸起58、 60。凸起58、 60包括绕着衬垫的整个闭合周边延伸的连续的空心肋。注意，自由边 缘62、 64在未达到^f旦是邻近压板环38的外边^彖40的地方终止。因 此，内侧构件38和外侧构件50可通过从相反的方向将内侧构件38 和外侧构件50推到芯体28上来组装在芯体28周围，从而使得外侧 构件50的上侧54和下侧56与内侧构件38的上侧42和下侧44交迭。当安装好时，外侧盖构件50的内边缘52和压板环38的内 边缘40将接合凹槽18的内壁22和外壁24。当另一个构件的匹配螺 栓凸缘(未示出)应用于螺栓凸缘12并上紧时，衬垫組件26将完全装 在凹槽18中，且凸起42、 44将^皮压挤和变形，因为需要与相对的螺 栓凸缘上的表面不规则性相符。同时，石墨芯体28保持完全被包围， 并且因此不受有害燃烧气体的影响。注意，在安装衬垫时，更重的第 一内侧盖构件或压板环38允许凸起42、 44坤支收缩到实心背村(即压板 环)上，从而防止对芯体28的损坏。另外，通过使第二盖构件50的自 由边缘62、 64在未到达压板环38的内边缘40处终止，而为受压挤 的凸起边缘的某些径向扩张提供了空间，从而不受外凹槽壁24的限
6制，从图3中可最佳地了解。
体28不暴露于恶劣条件的能力基本消除了未受保护的石墨衬垫所经 历的泄漏问题。将了解的是，衬垫构造不需要是闭合的周边设计，而是还虽然已经结合目前被认为是最实用且优选的实施例的内容 描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所/^开的实施例，相反，
本发明意图覆盖包括在所附的权利要求书的精神和范围之内的各种 修改和等效物。
权利要求
1.一种衬垫组件(26)，包括由可压缩的密封材料制成的芯体(28)，所述芯体具有顶面和底面(34，36)以及内边缘和外边缘(30，32)；包围所述芯体(28)的至少所述外边缘(32)的第一盖构件(38)；以及包围所述芯体(28)的所述内边缘(30)且延伸成与所述第一盖构件(38)成交迭关系的第二盖构件(50)。
2. 根据权利要求1所述的衬垫组件(26)，其特征在于，所述第一伸的上侧和下侧(42,44)，并且所述第二盖构件(50)具有在所述芯体(28)的所述顶面和底面(34,36)的未^C所述第一构件(38)覆盖的部分上延伸的上侧和下侧(54,56)。
3. 根据权利要求1所述的衬垫组件(26),其特征在于，所述第一盖构件(38)由预压的不锈钢构成。
4. 根据权利要求1所述的衬垫组件(26),其特征在于，所述第二盖构件(50)由铜构成。
5. 根据权利要求1所述的村垫组件(26)，其特征在于，所述芯体(28)的形状为圆形。
6. —种衬垫组件(26)，包括由可压縮的密封材料制成的闭合周边芯体(28),所述芯体(28)具有上平坦表面和下平坦表面(34,36)以及径向内边缘和径向外边缘(30,32);包围所述径向外边缘(32)以及所述上平坦表面和下平坦表面(34,36)的相对较小的部分的第一盖构件(38);以及包围所述径向内边缘(30)以及所述上表面和下表面(34，36)的相对较大部分的第二盖构件(50)，其中所述笫二盖构件(50)的上侧和下侧(54，56)与所述第一盖构件(38)的上侧和下侧(42，44)交迭；以及另外，其中，所迷第二盖构件(50)的自由边缘部分(62,64)形成为分別包括远离所述闭合周边芯体(28)而突出的空心连续环形肋。
7. 根据权利要求6所述的衬垫组件(26)，其特征在于，所述自由的附近。
8. 根据权利要求6所述的衬垫组件(26),其特征在于，所述第一盖构件(38)由预压的不lf钢构成。
9. 一种密封相应的机器构件上的相邻的环形螺栓凸缘的方法，包括在所述螺栓凸缘其中之一 中形成环形村垫凹槽；提供由可压缩的密封材料制成的内部芯体；用 一对盖构件包围所述内部芯体， 一个具有径向外边缘以及第一上侧和第一下侧，且另一个具有径向内边缘以及与所述笫一上侧和第一下侧交迭的第二上侧和第二下侧，所述第二上侧和第二下侧的自由端部分形成为包括远离所述内部芯体而突出的相应的连续空心肋，所述自由端部分可与所述第一上侧和笫一下侧接合；将所述衬垫组件插入所述凹槽中；以及固定所述螺栓凸缘。
10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述笫二盖构件由铜构成。
全文摘要
本发明涉及凸起的端盖和/或燃烧室壳体衬垫及相关方法。衬垫组件(26)包括由可压缩的密封材料制成的闭合周边芯体(28)，该芯体(28)具有顶面和底面(34，36)以及内边缘和外边缘(30，32)；包围闭合周边芯体(28)的至少外边缘(40)的第一盖构件(38)；以及包围闭合周边芯体(28)的内边缘(30)且延伸成与第一盖构件(38)成交迭关系的第二盖构件(50)。
文档编号F16J15/12GK101634365SQ200910161439
公开日2010年1月27日 申请日期2009年7月22日 优先权日2008年7月22日
发明者J·C·摩纳汉, J·勒贝格, T·D·帕坎 申请人:通用电气公司