專(zhuān)利名稱(chēng)：成形的柔性密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)的主題涉及成形的柔性密封件。
背景技術(shù)：
在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，燃燒發(fā)生在燃燒器中，并且由該燃燒產(chǎn)生的高溫和高能流體被引導(dǎo)而從燃燒器流入過(guò)渡件中并流向渦輪區(qū)段。過(guò)渡件和渦輪區(qū)段通常在過(guò)渡件的后框處和I級(jí)噴嘴彼此聯(lián)接。該聯(lián)接可由先進(jìn)的布條式密封(cloth seal)來(lái)實(shí)現(xiàn)。特別地，在渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)和瞬變周期期間，過(guò)渡件和I級(jí)噴嘴可經(jīng)歷影響若干構(gòu)件的有差別的軸向和徑向變形，該若干構(gòu)件包括過(guò)渡件和I級(jí)噴嘴之間的密封件。實(shí)際上，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)已經(jīng)揭示了 I級(jí)噴嘴傾向于蠕變，并且由于蠕變變形，密封有效性降低。這種降低的密封有效性繼而導(dǎo)致了冷卻空氣泄漏至主要流動(dòng)路徑，從而引起性能損失。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種成形的柔性密封件，其包括第一區(qū)段、第二區(qū)段以及成形柔性區(qū)段，該成形柔性區(qū)段在其相對(duì)的端部連接至第一和第二區(qū)段，并且具有在相對(duì)的端部之間延伸的中心部分，以吸收第一和第二區(qū)段所聯(lián)接的容器的有差別的熱增長(zhǎng)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種成形的柔性密封件，其包括聯(lián)接至第一容器的第一區(qū)段、聯(lián)接至第二容器的第二區(qū)段以及成形柔性區(qū)段，該成形柔性區(qū)段在其相對(duì)的端部連接至第一區(qū)段和第二區(qū)段，并且具有在相對(duì)的端部之間延伸的成形柔性部分，以吸收第一容器和第二容器的徑向、周向及軸向的有差別的熱增長(zhǎng)中的至少一種。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種成形的柔性密封件，其包括聯(lián)接至第一容器的第一區(qū)段、聯(lián)接至第二容器的第二區(qū)段以及成形柔性區(qū)段，該成形柔性區(qū)段在其相對(duì)的端部連接至第一區(qū)段和第二區(qū)段，并且具有在相對(duì)的端部之間延伸的成形柔性部分，該成形柔性部分構(gòu)造成撓曲而響應(yīng)地吸收由第一容器和第二容器根據(jù)第一容器和第二容器的有差別的熱增長(zhǎng)施加至第一區(qū)段和第二區(qū)段的力。這些及其它優(yōu)點(diǎn)和特征將從結(jié)合附圖的以下描述中變得更加顯而易見(jiàn)。


在作為說(shuō)明書(shū)的總結(jié)的權(quán)利要求中特別地指出并且明確地主張了視作本發(fā)明的主題。根據(jù)結(jié)合附圖的下列詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其它的特征及優(yōu)點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，在附圖中
圖I是根據(jù)實(shí)施例的成形的柔性密封件的側(cè)視 圖2是根據(jù)備選實(shí)施例的成形的柔性密封件的側(cè)視 圖3是根據(jù)備選實(shí)施例的成形的柔性密封件的側(cè)視 圖4是圖I、圖2和圖3的成形的柔性密封件的放大視 圖5是根據(jù)備選實(shí)施例的成形的柔性密封件的放大視圖；以及 圖6是根據(jù)備選實(shí)施例的成形的柔性密封件的放大視圖。詳細(xì)描述參考附圖以示例的方式解釋了本發(fā)明的實(shí)施例，連同優(yōu)點(diǎn)和特征。
附圖標(biāo)記
10成形的柔性密封件
20第一區(qū)段
21端
210 預(yù)載(preloaded)U 形
30第一容器
31預(yù)載凹槽
310肩部
311擋板(flap)
32凸緣
33焊接點(diǎn)
40第二區(qū)段
41端 410 預(yù)載U形
50第二容器
51預(yù)載凹槽
510肩部
511擋板
52凸緣
53焊接點(diǎn)
60成形柔性區(qū)段
61、62 端部 70中心、成形柔性區(qū)段
710 雙C形
711.713彎曲區(qū)段
712.714急彎區(qū)段 715 中心區(qū)段
720波狀Z形
721中心Z形區(qū)段
730波形部
731中心波形區(qū)段732折疊。
具體實(shí)施例方式根據(jù)方面，成形的柔性密封件提供了有成本效益的且結(jié)實(shí)的設(shè)計(jì)，以在至少瞬變環(huán)境中提高密封有效性。成形的柔性密封件顯示出迅速的熱響應(yīng)，并且由于溫度變化，成形的柔性密封件撓曲而提供充足的空間，用于與固定的或基本固定的過(guò)渡件和I級(jí)噴嘴端部約束一起變形。如下面將討論的，成形的柔性密封件可使用螺釘/螺栓緊固件與過(guò)渡件和I級(jí)噴嘴組裝在一起，以確保金屬至金屬接觸或其它類(lèi)似的布置。參照?qǐng)DI-圖3，提供了成形的柔性密封件10。密封件10包括第一區(qū)段20、第二區(qū)段40以及成形柔性區(qū)段60，第一區(qū)段聯(lián)接至例如燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第一容器30，第二區(qū)段聯(lián)接至示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的第二容器50，其設(shè)置在第一容器30的下游。根據(jù)實(shí)施例， 第一容器30可包括示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)渡件，并且第二容器50可包括I級(jí)噴嘴。在這些情況下，第一區(qū)段20聯(lián)接至過(guò)渡件的后框，并且第二區(qū)段40聯(lián)接至I級(jí)噴嘴的側(cè)壁。然而，應(yīng)當(dāng)理解，密封件10可應(yīng)用至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)或另一類(lèi)似裝置的任何構(gòu)件。成形柔性區(qū)段60具有相對(duì)的端部61和62，并且分別在相對(duì)的端部61和62處連接至第一區(qū)段20和第二區(qū)段40。成形柔性區(qū)段60還包括在相對(duì)的端部61和62之間延伸的中心成形柔性部70。成形柔性部70撓曲而響應(yīng)地吸收由第一容器30和第二容器50根據(jù)第一容器30和第二容器50的徑向、周向及軸向的有差別的熱增長(zhǎng)中的至少一個(gè)或更多施加至第一區(qū)段20和第二區(qū)段40的扭力。即，當(dāng)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的溫度增加且第一容器30和第二容器50經(jīng)歷例如熱膨脹時(shí)，第一容器30和第二容器50中的一者或兩者可相對(duì)于另一個(gè)平移。這種相對(duì)平移導(dǎo)致第一容器30和第二容器50中的一者或兩者拉緊第一區(qū)段20和第二區(qū)段40。這種拉動(dòng)由成形柔性區(qū)段60吸收，由此，成形柔性部70撓曲并展平。如此，密封件10的有效總長(zhǎng)度增加，使得相對(duì)平移可被吸收。如圖I所示，第一區(qū)段20可由其端21聯(lián)接至第一容器30，端21彎曲成預(yù)載U形210且插入第一容器30的預(yù)載凹槽31中。該預(yù)載凹槽31可包括肩部310和在徑向上與肩部310相對(duì)的擋板311，并且可通過(guò)機(jī)加工或另一類(lèi)似工藝形成。類(lèi)似地，第二區(qū)段40可由其端41聯(lián)接至第二容器50，端部41彎曲成預(yù)載U形410且插入第二容器50的預(yù)載凹槽51中。該預(yù)載凹槽51可包括肩部510和在徑向上與肩部510相對(duì)的擋板511，并且可通過(guò)機(jī)加工或另一類(lèi)似工藝形成。特別地，圖I的構(gòu)型可用于在瞬變周期期間防止密封件在過(guò)渡件后框和I級(jí)噴嘴滲透的情況下破壞。如圖2所示，第一區(qū)段20可以通過(guò)被預(yù)加載且與第一容器30的凸緣32周向地匹配而聯(lián)接至第一容器30。類(lèi)似地，第二區(qū)段40可以通過(guò)被預(yù)加載且與第二容器50的凸緣52周向地匹配而聯(lián)接至第二容器50。如圖3所示，第一區(qū)段20可以通過(guò)在焊接點(diǎn)33或附接點(diǎn)處被焊接或螺紋連接至(其中至少一種)或以其它方式附接至第一容器30而聯(lián)接至第一容器30。類(lèi)似地，第二區(qū)段40可以通過(guò)在焊接點(diǎn)53或附接點(diǎn)處被焊接或螺紋連接至(其中至少一種)或以其它方式附接至第二容器50而聯(lián)接至第二容器50。參照?qǐng)D4，第一區(qū)段20和第二區(qū)段40具有基本類(lèi)似的長(zhǎng)度，并且，至少在第一容器30和第二容器50的徑向、軸向及周向的有差別的熱增長(zhǎng)中的任何至少一種之前的初始時(shí)間，第一區(qū)段20和第二區(qū)段40定向成基本上彼此平行。在一些情況下，第一區(qū)段20和第二區(qū)段40可以是共平面和/或共軸的。相反，成形柔性部70從第一區(qū)段20和第二區(qū)段40的相應(yīng)平面徑向向內(nèi)及向外突出。根據(jù)備選實(shí)施例，成形柔性部70也可從第一區(qū)段20和第二區(qū)段40的相應(yīng)平面徑向向內(nèi)突出。根據(jù)又一些備選實(shí)施例，成形柔性部70也可從第一區(qū)段20和第二區(qū)段40的相應(yīng)平面徑向向外突出。在任何情況下，當(dāng)從第一區(qū)段20和第二區(qū)段40的相應(yīng)平面測(cè)量時(shí)，成形柔性部70具有比第一區(qū)段20、第二區(qū)段40或者成形柔性區(qū)段60的厚度顯著地更大的高度。如圖4所示，成形柔性部70可設(shè)成雙C形710。在這種情況下，第一區(qū)段20沿著彎曲區(qū)段711朝向相反彎曲的急彎區(qū)段712徑向向內(nèi)彎曲。相反，第二區(qū)段40沿著彎曲區(qū)段713朝向相反彎曲的急彎區(qū)段714徑向向外彎曲。急彎區(qū)段712和714由中心區(qū)段715連接。成形柔性部70可以是圍繞中心區(qū)段715對(duì)稱(chēng)的以及如本文所述相反地構(gòu)造。如圖5所示，成形柔性部70可設(shè)成波狀Z形720。在這種情況下，第一區(qū)段20徑 向向內(nèi)延伸，并且第二區(qū)段40在徑向上保持被約束。第一區(qū)段20和第二區(qū)段40兩者均連接至中心Z形區(qū)段721，并且第一區(qū)段20、第二區(qū)段40以及中心Z形區(qū)段721形成為波狀，使得各自拉伸或彎曲成折疊、交替的溝和脊、或者皺紋。波形可以是平滑的或有角的。成形的柔性部70可以如本文所述相反地構(gòu)造。如圖6所示，成形柔性部70可設(shè)為波形部730。波形部730具有與波狀Z形的形狀類(lèi)似的形狀，除了波形部有具有多個(gè)折疊732的中心波形區(qū)段731并且可包括或不包括波形之外。雖然僅僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)容易理解，本發(fā)明不限于這種公開(kāi)的實(shí)施例。而是，可以修改本發(fā)明，以并入迄今未描述但與本發(fā)明的精神和范圍相稱(chēng)的任何數(shù)量的變型、變更、替代或者等同配置。另外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的方面可以包括僅僅其中一些所述實(shí)施例。因此，本發(fā)明不被視為由前述描述限制，而是僅僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種成形的柔性密封件(10)，包括 第一區(qū)段(20)； 第二區(qū)段(40);以及 成形柔性區(qū)段(60)，所述成形柔性區(qū)段￠0)在其相對(duì)的端部(61，62)連接至所述第一區(qū)段(20)和第二區(qū)段(40)，并且具有在所述相對(duì)的端部(61，62)之間延伸的中心部分(70)，以吸收所述第一區(qū)段(20)和第二區(qū)段(40)所聯(lián)接的容器的有差別的熱增長(zhǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成形的柔性密封件(10)，其特征在于，所述容器各包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成形的柔性密封件(10)，其特征在于，所述中心部分(70)包括雙C形部分(710)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成形的柔性密封件(10)，其特征在于，所述中心部分(70)包括波狀Z形部分(720)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的成形的柔性密封件(10)，其特征在于，所述中心部分(70)包括波形部分(730)。
6.一種成形的柔性密封件(10)，包括 聯(lián)接至第一容器(30)的第一區(qū)段(20)； 聯(lián)接至第二容器(50)的第二區(qū)段(40);以及 成形柔性區(qū)段(60)，所述成形柔性區(qū)段￠0)在其相對(duì)的端部出1，62)連接至所述第一區(qū)段(20)和第二區(qū)段(40)，并且具有在所述相對(duì)的端部出1，62)之間延伸的成形柔性部分(70)，以吸收所述第一容器(30)和第二容器(50)的徑向、周向及軸向的有差別的熱增長(zhǎng)中的至少一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的成形的柔性密封件(10)，其特征在于，所述第一容器(30)和第二容器(50)各包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的成形的柔性密封件(10)，其特征在于，所述成形柔性部分(70)包括雙C形部分(710)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的成形的柔性密封件(10)，其特征在于，所述成形柔性部分(70)包括波狀Z形部分(720)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的成形的柔性密封件(10)，其特征在于，所述成形柔性部分(70)包括波形部分(730)。
全文摘要
提供了一種成形的柔性密封件(10)，其包括第一區(qū)段(20)、第二區(qū)段(40)以及成形柔性區(qū)段(60)，該成形柔性區(qū)段(60)在其相對(duì)的端部(61,62)連接至第一區(qū)段(20)和第二區(qū)段(40)，并且具有在相對(duì)的端部(61,62)之間延伸的中心部分(60)，以吸收第一區(qū)段(20)和第二區(qū)段(40)所聯(lián)接的容器的有差別的熱增長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F01D11/00GK102808698SQ20121018033
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月3日
發(fā)明者S.N.吉里 申請(qǐng)人:通用電氣公司