包括部件之间的密封组件的密封系统的制作方法

1.本公开涉及密封组件，具体地，涉及用于燃气涡轮发动机(例如用于飞行器的燃气涡轮发动机)的燃烧器中的密封组件。


背景技术：

2.在燃气涡轮发动机中，燃料和空气混合物在燃烧室中燃烧，产生燃烧气体(燃烧产物)。该燃烧室可在内燃烧衬套和外燃烧衬套之间形成。当燃烧气体离开燃烧室时，燃烧气体加速通过出口，然后驱动涡轮。喷嘴可定位在燃烧室和涡轮之间以将燃烧气体引导到涡轮中。可以在喷嘴和至少一个燃烧衬套之间形成密封。
附图说明
3.通过以下如附图所示的各种示例性实施例的描述，本公开的特征和优点将显而易见，其中相同的附图标记通常表示相同的、功能相似的和/或结构相似的元件。
4.图1是根据本公开的实施例的具有燃气涡轮发动机的飞行器的示意性透视图。
5.图2是图1所示飞行器的燃气涡轮发动机的沿图1中的线2-2截取的示意性横截面图。
6.图3显示了图2所示的燃气涡轮发动机的燃烧器。图3是显示图2中的细节3的横截面细节图。
7.图4是根据一个实施例的密封组件的横截面细节图，显示了图3中的细节4。
8.图5是沿图4中的线5-5截取的图4所示密封组件的立面图。
9.图6是沿图4中的线6-6截取的图4所示密封组件的横截面图。
10.图7显示了图4所示密封组件中使用的密封构件。
11.图8是相邻密封构件的细节图，显示了图7中的细节8。
12.图9是根据另一个实施例的密封组件的横截面细节图，显示了图3中的细节4。
13.图10a至10f显示了图4至9所示的密封构件的替代几何形状的横截面。
14.图11a至11f显示了图4至9所示的密封构件的替代几何形状的横截面。
15.图12显示了图9所示的密封组件在燃烧室的另一部分处的横截面图，显示了图3中的细节4。
具体实施方式
16.通过考虑以下详细描述、附图和权利要求，本公开的特征、优点和实施例被阐明或显而易见。此外，以下详细描述是示例性的并且旨在提供进一步的解释而不限制所要求保护的本公开的范围。
17.下面详细讨论各种实施例。虽然讨论了具体实施例，但这只是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以使用其他组件和构造。
18.如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
19.术语“前”和“后”指的是燃气涡轮发动机或运载器内的相对位置，并且指的是燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如，对于燃气涡轮发动机，前指的是靠近发动机入口的位置，而后指的是靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
20.术语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”指的是流体来流的方向，“下游”指的是流体流向的方向。
21.术语“直接上游”或“直接下游”在用于描述部件在流体路径中的相对位置时指的是在流体路径中彼此相邻放置的部件，它们之间没有任何中间部件，除了流体联接部件的适当流体联接器，例如管道、管、阀等。这些部件可以通过不在流体通路中的介入部件彼此间隔开。
22.术语“联接”、“固定”、“附接”、“连接”等指直接联接、固定、附接或连接，以及通过一个或多个中间部件或特征间接联接、固定、附接或连接，除非本文另有规定。
23.单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。
24.在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被应用于修改任何可以允许变化而不导致与其相关的基本功能发生变化的定量表示。因此，由诸如“约”、“大约”和“基本上”的一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量该值的仪器的精度，或者用于构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指的是在单个值、值范围和/或定义值范围的端点的百分之一、二、四、十、十五或二十的范围内。
25.在这里以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换。除非上下文或语言另有指示，否则识别这些范围并包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。
26.如上所述，可在将燃烧产物引导至燃气涡轮发动机的涡轮的一级涡轮喷嘴与形成燃气涡轮发动机的燃烧室的至少一个燃烧衬套之间提供密封。该密封允许受控的、确定量的气流进入一级喷嘴，并防止燃烧产物回流。所讨论的实施例公开了可用于该位置的密封组件。这里所讨论的密封组件使用单个密封构件，同时允许相邻部件之间的大的径向和轴向运动。这里所讨论的密封组件便于使用用于燃烧器的部件和涡轮喷嘴的更宽范围的材料。特别地，由这些密封组件提供的大的运动范围便于使用对于相邻部件具有不同热膨胀特性的不同材料。大的运动范围也有利于燃气涡轮发动机的更大范围的操作温度。此外，密封组件的大运动范围允许相邻部件具有可变的几何形状或致动的几何形状。
27.本文讨论的密封组件特别适用于发动机，例如飞行器上使用的燃气涡轮发动机。图1是可以实施各种优选实施例的飞行器10的透视图。飞行器10包括机身12、附接到机身12的机翼14和尾翼16。飞行器10还包括推进系统，该推进系统产生推进飞行器10在飞行中、滑行操作期间等所需的推进推力。图1中所示的飞行器10的推进系统包括一对发动机100。在该实施例中，每个发动机100以翼下构造通过挂架18附接到其中一个机翼14。尽管发动机100在图1的翼下构造中显示为附接至机翼14，但在其他实施例中，发动机100可具有替代构造并联接到飞行器10的其他部分。例如，发动机100可附加地或替代地包括联接到飞行器10的其他部分的一个或多个方面，诸如尾翼16、机身12。
28.正如下面将参考图2进一步描述的那样，图1中所示的发动机100是燃气涡轮发动机，其均能够选择性地为飞行器10产生推进推力。推进推力的量可至少部分地基于经由燃料系统150(参见图2)提供给燃气涡轮发动机100的燃料量来控制。本文讨论的实施例中的航空涡轮燃料是具有所需碳数的可燃碳氢液体燃料，例如煤油型燃料。燃料储存在燃料系统150的燃料箱151中。如图1所示，燃料箱151的至少一部分位于每个机翼14中并且燃料箱151的一部分位于机翼14之间的机身12中。然而，燃料箱151可以位于机身12或机翼14中的其他合适位置。燃料箱151也可以完全位于机身12或机翼14内。燃料箱151也可以是单独的箱，而不是单个整体主体，例如两个箱，每个箱位于相应的机翼14内。
29.尽管图1中所示的飞行器10是飞机，但本文描述的实施例也可适用于其他飞行器10，包括例如直升机和无人驾驶飞行器(uav)。此外，虽然本文未描述，但在其他实施例中，燃气涡轮发动机可以是任何其他合适类型的燃气涡轮发动机，例如结合到发电系统中的工业燃气涡轮发动机、航海燃气涡轮发动机等。
30.图2是图1所示的飞行器10的推进系统中使用的发动机100之一的示意性横截面图。图2是沿图1中的线2-2截取的。对于图2所示的实施例，发动机100是高旁通涡轮风扇发动机。发动机100在本文中也可称为涡轮风扇发动机100。涡轮风扇发动机100具有轴向方向a(平行于纵向中心线101延伸，纵向中心线101在图2中示出以供参考)、径向方向r和周向方向。周向方向(图2中未画出)在绕轴向方向a旋转的方向上延伸。涡轮风扇发动机100包括风扇区段102和布置在风扇区段102下游的涡轮机104。
31.图2中描绘的涡轮机104包括限定入口108的管状外壳体106(也称为外壳或机舱)。在该实施例中，入口108是环形的。外壳体106包围发动机核心，该发动机核心以串联流动关系包括：包括增压器或低压(lp)压缩机110和高压(hp)压缩机112的压缩机区段、燃烧区段114、包括高压(hp)涡轮116和低压(lp)涡轮118的涡轮区段、以及喷射排气喷嘴区段120。压缩机区段、燃烧区段114和涡轮区段一起至少部分地限定核心空气流动路径121，其从入口108延伸到喷射排气喷嘴区段120。涡轮风扇发动机进一步包括一个或多个驱动轴。更具体地说，涡轮风扇发动机包括将hp涡轮116驱动连接到hp压缩机112的高压(hp)轴或线轴122，以及将lp涡轮118驱动连接到lp压缩机110的低压(lp)轴或线轴124。
32.如图2所示的风扇区段102包括风扇126，该风扇具有多个连接至盘130的风扇叶片128。风扇叶片128和盘130可通过lp轴124绕纵向中心线(轴线)101一起旋转。lp压缩机110可也可以直接由lp轴124驱动，如图2所示。盘130被可旋转的前轮毂132覆盖，前轮毂132的空气动力学轮廓可促进气流通过多个风扇叶片128。进一步，环形风扇壳体或外机舱134周向围绕风扇126和/或涡轮机104的至少一部分。机舱134由多个周向间隔开的出口导向轮叶136相对于涡轮机104支撑。机舱134的下游区段138在涡轮机104的外部分上延伸，以在其间限定旁通气流通道140。
33.涡轮风扇发动机100可与燃料系统150一起操作并从燃料系统150接收燃料流。燃料系统150包括燃料输送组件153，其提供从燃料箱151到涡轮风扇发动机100的燃料流，并且，更具体地，从燃料箱151到多个燃料喷嘴242的燃料流，多个燃料喷嘴242将燃料喷射到燃烧区段114的燃烧器200的燃烧室216中(参见图3，下面进一步讨论)。燃料系统150的部件(更具体地，燃料箱151)是向燃料喷嘴242提供燃料的燃料源的示例，如下面更详细地讨论的。燃料输送组件153包括管、管道、导管等，以将燃料系统150的各种部件流体连接到发动
机100。燃料箱151被构造成存储碳氢燃料，并且碳氢燃料从燃料箱151供应到燃料输送组件153。燃料输送组件153被构造成在燃料箱151和发动机100之间运载碳氢燃料，并因此提供从燃料箱151到发动机100的碳氢燃料的流动路径(流体通路)。
34.燃料系统150包括至少一个燃料泵，该燃料泵流体连接到燃料输送组件153以引导燃料流通过燃料输送组件153到发动机100。一个这样的泵是主燃料泵155。主燃料泵155是高压泵，它是燃料箱151和发动机100之间的燃料输送组件153中压力升高的主要来源。主燃料泵155可被构造成将燃料输送组件153中的压力增加到大于燃烧器200的燃烧室216内的压力的压力。
35.燃料系统150还包括与燃料输送组件153流体连通的燃料计量单元157。可以使用任何合适的燃料计量单元157，包括例如计量阀。燃料计量单元157定位在主燃料泵155的下游和燃料歧管159的上游，燃料歧管159被构造成将燃料分配到燃料喷嘴242。燃料系统150被构造成向计量单元157提供燃料，并且燃料计量单元157被构造成从燃料箱151接收燃料。燃料计量单元157进一步被构造成以期望的方式向发动机100提供燃料流。更具体地，燃料计量单元157被构造成计量燃料并且以例如期望的流速向发动机100的燃料歧管159提供期望体积的燃料。燃料歧管159流体连接到燃料喷嘴242并将接收到的燃料分配(提供)到多个燃料喷嘴242，在那里燃料被喷射到燃烧室216中并燃烧。调节燃料计量单元157改变了提供给燃烧室216的燃料体积，因此改变了发动机100产生的推动飞行器10的推进推力的量。
36.涡轮风扇发动机100还包括各种辅助系统，以帮助涡轮风扇发动机100和/或飞行器(包括涡轮风扇发动机100)的操作。例如，涡轮风扇发动机100可包括主润滑系统162、压缩机冷却空气(cca)系统164、主动热间隙控制(atcc)系统166和发电机润滑系统168，每个都在图2中示意性地描绘。主润滑系统162被构造成向例如压缩机区段、涡轮区段、hp线轴122和lp轴124中的各种轴承和齿轮啮合提供润滑剂。由主润滑系统162提供的润滑剂可以增加这些部件的使用寿命并且可以通过使用一个或多个热交换器从这些部件移除一定量的热量。压缩机冷却空气(cca)系统164将来自hp压缩机112或lp压缩机110之一或两者的空气提供给hp涡轮116或lp涡轮机118之一或两者。主动热间隙控制(atcc)系统166用于在飞行任务期间随着壳体温度的变化而最小化涡轮叶片尖端和壳体壁之间的间隙。发电机润滑系统168为电子发电机(未示出)提供润滑，以及为电子发电机提供冷却/除热。电子发电机可以向例如涡轮风扇发动机100的启动电动机和/或涡轮风扇发动机100的各种其他电子部件和/或包括涡轮风扇发动机100的飞行器提供电力。用于发动机100的润滑系统(例如，主润滑系统162和发电机润滑系统168)可以使用碳氢流体(例如油)用于润滑，其中油循环通过油清除管线的内表面。
37.当然，本文讨论的涡轮风扇发动机100仅作为示例提供。在其他实施例中，任何其他合适的发动机都可以与本公开的方面一起使用。例如，在其他实施例中，发动机可以是任何其他合适的燃气涡轮发动机，例如涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、无管道单风扇发动机等。以此方式，还应理解，在其他实施例中，燃气涡轮发动机可具有其他合适的构造，例如其他合适数量或布置的轴、压缩机、涡轮、风扇等。进一步，尽管涡轮风扇发动机100被显示为直接驱动的固定节距涡轮风扇发动机100，但是在其他实施例中，燃气涡轮发动机可以是齿轮传动的燃气涡轮发动机(即，包括在风扇126和驱动风扇的轴(例如lp轴124)之间的变速箱)，可以是可变节距的燃气涡轮发动机(即，包括具有可围绕其各
自的俯仰轴线旋转的多个风扇叶片128的风扇126)等。进一步，在替代实施例中，本公开的方面可并入任何其他类型的发动机(例如往复式发动机)或以其他方式与任何其他类型的发动机一起使用。另外，在其它示例性实施例中，示例性涡轮风扇发动机100可以包括任何其它合适的附件系统或可操作地连接到任何其它合适的附件系统。另外，或者可替代地，示例性涡轮风扇发动机100可以不包括以上讨论的附件系统162、164、166和168中的一个或多个，或者可操作地连接到上述附件系统162、164、166和168中的一个或多个。
38.图3显示了根据本公开的一个实施例的燃烧区段114的燃烧器200。图3是显示图2中的细节3的细节视图。燃烧器200包括燃烧器壳212和燃烧器衬套214。本实施例的燃烧器衬套214具有燃烧器内衬套220和燃烧器外衬套230。燃烧室216形成在燃烧器衬套214内。燃烧器衬套214以及燃烧室216具有前端222和出口224。燃料喷嘴242定位在燃烧室216的前端222。该实施例的燃料喷嘴242是旋流器/燃料喷嘴组件240的一部分。在该实施例中，燃烧器200是环形燃烧器200并且多个燃料喷嘴242布置成环形构造，其中多个燃料喷嘴242(旋流器/燃料喷嘴组件240)在燃烧器的周向方向上对齐。
39.如上所述，压缩机区段、燃烧器200和涡轮区段至少部分地形成从环形入口108延伸到喷射排气喷嘴区段120的核心空气流动路径121。通过环形入口108进入的空气被lp压缩机110和hp压缩机112的多个风扇的叶片压缩。一部分压缩空气(初级空气202)进入燃烧室216的前端222。燃料由燃料喷嘴242喷入初级空气202中并与初级空气202混合。如上所述，该实施例的燃料喷嘴242是旋流器/燃料喷嘴组件240的一部分。旋流器/燃料喷嘴组件240包括用于在初级空气202中产生湍流的旋流器244。燃料喷嘴242将燃料喷射到初级空气202的湍流气流中，并且湍流促进燃料与初级空气202的快速混合。
40.燃料和压缩空气的混合物在燃烧室216中燃烧，产生燃烧气体(燃烧产物)，燃烧气体随着燃烧气体离开燃烧室216而加速。燃烧产物随着产物通过出口224排出而驱动发动机100。因此，初级空气202从燃烧室216的前端222在整体气流方向(图3中的箭头b指示)上流动到出口224。术语“下游”和“上游”可用于描述部件在燃烧器200中的位置或燃烧器200中相对于整体气流方向b的位置。由燃料喷嘴242喷射的大部分燃料在燃料喷嘴242直接下游的燃烧器200区域中的初级燃烧区中燃烧。燃烧后的燃料空气混合物然后通过出口224加速以转动hp涡轮116和lp涡轮118的涡轮(例如，以驱动涡轮叶片)。如上所述，hp涡轮116和lp涡轮118驱动lp压缩机110和hp压缩机112，等等。
41.压缩空气的另一部分(稀释空气204)围绕燃烧器衬套214的外部流动，并且通过在燃料喷嘴242下游的位置处的燃烧器内衬套220或燃烧器外衬套230中形成的多个周向间隔开的稀释孔226被引入燃烧室216。
42.涡轮喷嘴250设置在燃烧室216的出口224处。涡轮喷嘴250可以是一级涡轮喷嘴。涡轮喷嘴250在燃烧器内衬套220和燃烧器外衬套230中的每一个的下游端(后端228)处联接到燃烧器内衬套220和燃烧器外衬套230。该实施例的涡轮喷嘴250包括外带252和内带254，它们分别联接到燃烧器外衬套230和燃烧器内衬套220。密封组件300位于燃烧器外衬套230和外带252之间的联接处以及燃烧器内衬套220和内带254之间的联接处，这将在下面进一步讨论。涡轮喷嘴250进一步包括在外带252和内带254之间延伸的多个周向间隔开的轮叶256。轮叶256在大致径向方向上延伸。轮叶256和涡轮喷嘴250是静态部件，并且轮叶256可以弯曲以引导(例如，旋转或打旋)燃烧气体以转动hp涡轮116的第一级的涡轮(例如，
以驱动涡轮叶片)。在该实施例中，涡轮区段是多级涡轮并且这些燃烧气体将驱动hp涡轮116和lp涡轮118的后续级。涡轮喷嘴250因此也可以称为一级喷嘴(s1n)。如上所述，hp涡轮116和lp涡轮118驱动lp压缩机110和hp压缩机112，等等。
43.图4至6显示了燃烧器外衬套230和外带252之间的密封组件300。图4是显示图3中的细节4的细节视图。图5是从图4中的线5-5的视角截取的密封组件300的俯视图，图6是沿图5中的线6-6截取的密封组件300的横截面图。位于燃烧器内衬套220和内带254之间的联接处的密封组件300是燃烧器外衬套230和外带252之间的密封组件300的镜像，下面的讨论也适用于位于燃烧器内衬套220和内带254之间的联接处的密封组件300。外带252包括前端258，并且在内带254的前端258上形成有凸缘260。本实施例的凸缘260是j形的，但是如下文将讨论的，凸缘260可以有其他形状。
44.密封组件300包括密封构件310。在该实施例中，密封构件310呈l形，具有径向支腿312(径向部分)和轴向支腿314(轴向部分)，但是，如下文将进一步讨论，密封构件310可具有其他形状。密封构件310包括两个密封表面，径向密封表面316和轴向密封表面318。径向密封表面316形成在径向支腿312上，轴向密封表面318形成在轴向支腿314上。
45.径向密封表面316接触凸缘260的径向表面262。径向密封表面316和凸缘260的径向表面262在发动机100的径向方向r上定向，并且在发动机100的周向方向c上围绕燃烧外衬套230的下游端228延伸。径向密封表面316和凸缘260的径向表面262彼此平行。径向支腿312也在发动机100的径向方向r上定向，并且在发动机100的周向方向c上延伸。在该实施例中，径向表面262是面向前的表面。围绕燃烧器外衬套230流动的稀释空气204冲击径向支腿312并提供偏压力以将径向支腿312，更具体地，将径向密封表面316压靠凸缘260的径向表面262，从而在它们之间提供密封。凸缘260的径向密封表面316和径向表面262被构造成在径向方向r上相对于彼此移动。更具体地，径向密封表面316和凸缘260的径向表面262在径向方向r上彼此滑动以保持密封，同时允许燃烧器衬套214和涡轮喷嘴250的相对移动。径向密封表面316和凸缘260的径向表面262中的每一个的长度的大小被定为使得对于用于整个预期径向运动，在这些表面之间进行接触。
46.燃烧器外衬套230包括面向燃烧室216的内表面232和面向燃烧室壳212的外表面234。轴向密封表面318接触燃烧器外衬套230的外表面234。轴向密封表面318和燃烧器外衬套230的外表面234都在发动机100的轴向方向a上定向，并且在发动机100的周向方向c上延伸。轴向密封表面318和燃烧器外衬套230的外表面234彼此平行。因此，燃烧器外衬套230的外表面234是轴向表面。轴向支腿314也在发动机100的轴向方向a上定向，并且在发动机100的周向方向c上延伸。在该实施例中，弹簧302用于提供偏压力，以将轴向支腿314，更具体地，将轴向密封表面318压靠燃烧器外衬套230的外表面234，从而在它们之间提供密封。轴向密封表面318和燃烧器外衬套230的外表面234被构造成在轴向方向a上相对于彼此移动。更具体地，燃烧器外衬套230的轴向密封面318和外表面234在轴向a上彼此滑动以保持密封，同时允许燃烧器衬套214和涡轮喷嘴250的相对移动。
47.如上所述，弹簧302提供偏压力，以将密封构件310，更具体地，将轴向密封表面318压靠燃烧器外衬套230的外表面234。偏压力在与轴向密封表面318和燃烧器外衬套230的外表面234正交的方向上提供。弹簧302保持在设置在凸缘260的内部分266和凸缘260的外部分268之间的凹槽264中。在该实施例中，内部分266通过过渡区段272连接到外带252。内部
分266和外部分268通过径向部分274彼此连接。径向表面262形成在径向部分274上。
48.在这个实施例中，密封组件300包括至少一个柱320，并且在这个实施例中，包括多个柱320，其连接到密封构件310的轴向支腿314。每个柱320延伸穿过形成在内部分266中的孔并且穿过形成在外部分268中的u形通道，以允许柱320和凸缘260在径向方向r上相对于彼此移动。
49.本实施例的弹簧302为压缩弹簧，弹簧302的一端压靠凸缘260，更具体地说，压靠内部分266。弹簧302的另一端压靠密封件310。虽然显示为螺旋弹簧，但也可以使用其他合适的弹簧，包括例如板簧。可以使用多个弹簧302，并且在这个实施例中，当弹簧302是螺旋弹簧时，弹簧302围绕柱320盘绕。套环322例如通过焊接等附接到柱320。在该实施例中，套环322是连接两个相邻柱320的杆，但是其他合适的套环322可以通过其他合适的手段(例如卡环)附接到柱320。弹簧302压在套环322上，从而压在柱320上，以将偏压力传递到轴向支腿314，更具体地，传递到轴向密封表面318。
50.如上所述，密封组件300被构造成具有偏压力，将径向支腿312，更具体地，将径向密封表面316压靠凸缘260的径向表面262，从而在其间提供密封，并且密封组件300还被构造成具有偏压力，将轴向支腿314，更具体地，将轴向密封表面318压靠燃烧器外衬230的外表面234，从而在其间提供密封。在该实施例中，分别使用稀释空气204和弹簧302来提供这些偏压力，但是这些偏压力可以由其他合适的机构和以其他布置施加。例如，弹簧302可用于提供偏压力，以将径向支腿312，更具体地，将径向密封表面316压靠凸缘260的径向表面262，并且稀释空气204可用于提供偏压力，以将轴向支腿314，更具体地，将轴向密封表面318压靠燃烧器外衬套230的外表面234。
51.密封组件300可包括允许受控量的稀释空气204通过的孔。该空气称为间隙流206。间隙流206可用于形成冷却膜，以冷却涡轮喷嘴250的外带252。优选地，间隙流206因此将具有沿着外带252的内表面的层流。如上所述，凸缘260的内部分266通过过渡区段272连接到外带252。优选地，过渡区段272被构造成促进沿着外带252的内表面的层流。在该实施例中，内部分266位于外带252的前端258的径向外侧，并且过渡区段272在轴向方向和径向方向上延伸，以将内部分266与外带252连接。
52.涡轮喷嘴250可以在发动机100的周向方向c上形成有多个喷嘴区段。单个密封组件300，更具体地，密封构件310可以用于多个喷嘴区段中的每一个。因此，本实施例的发动机100可具有多个密封组件300，更具体地说，具有多个密封构件310，其沿发动机100的周向方向c布置。
53.图7显示了相邻的密封构件310，并且图8是显示图7中的细节8的细节图。为了提供连续密封，如图7和8所示，相邻密封构件310可以具有重叠(搭叠)结构。每个密封构件310可包括位于密封构件310的一个周向端上的第一减小厚度部分332和位于密封构件310的另一个周向端上的第二减小厚度部分334。一个密封构件310的第一减小厚度部分332与相邻密封构件310的第二减小厚度部分334重叠，以连接相邻密封构件310的密封表面。在图7和8所示的实施例中，第一减小厚度部分332和第二减小厚度部分334彼此重叠，使得相邻密封构件310的周向端彼此不抵接，而是形成能够适应密封构件310的移动的小间隙336。
54.图9是显示图8中的细节4的细节图，显示了另一密封组件400。在以上讨论的实施例中，密封构件310具有l形，但是密封构件可以具有其他合适的形状，并且图9示出了密封
构件的另一形状。以下讨论集中于上述密封组件300和本实施例的密封组件400之间的差异。在图9和下面的讨论中使用相同的附图标记来指示与上述实施例中相同或类似的部件，并且这里省略这些部件的详细描述。该实施例的密封组件400包括密封构件410，该密封构件410具有带两个轴向支腿的c形：上轴向支腿414a和下轴向支腿414b。下轴向支腿414b被构造成类似于图4中所示并如上所述的轴向支腿314。下轴向支腿414b包括轴向密封表面318。在该实施例中，柱320附接到上轴向支腿414a，并且该实施例的弹簧302将偏压力施加到上轴向支腿414a。在这种布置中可以省略套环322。在该实施例中，密封构件310在向前方向上打开，其中径向支腿312位于密封构件410的后侧。
55.图10a至11f显示了可用于本文讨论的密封组件300、400中的密封构件510、520、530、540、550、610、620、630、640、650的另外的形状和取向。图10a显示了上面参照图4讨论的密封组件300的密封构件310的构造，图11d示出了上面参照图9讨论的密封组件400的密封构件410。图10b至11c、11e和11f中所示的密封构件510、520、530、540、550、610、620、630、640、650具有与径向支腿312、轴向支腿314、径向密封表面316、轴向密封表面318、上轴向支腿414a、下轴向支腿414b类似的部件。因此，在图10b至11c、11e和11f中使用这些附图标记，并且这里省略这些部件的详细描述。
56.图10a至10f显示了向后方向打开的密封构件310、510、520、530、540、550，其中径向支腿312位于密封构件310、510、520、530、540、550的前侧。图11a至11f显示了向前方向打开的密封构件410、610、620、630、640、650，其中径向支腿312位于密封构件410、610、620、630、640、650的后侧。图10a和11a显示了具有l形的密封构件310、610。图10b和11b显示了具有j形的密封构件510、620。图10c和11c显示了具有开口指向上的u形的密封构件520、630。u形密封构件310包括两个径向支腿(类似径向支腿312)、前径向支腿512a和后径向支腿512b。图10d和11d显示了具有开口指向前或后的u形的密封构件530、410。图10e、10f、11e和11f显示了具有c形的密封构件540、550、640、650。图10e和10f中所示的密封构件540、640具有直线径向支腿312，并且图10f和11f中所示的密封构件550、650具有圆形c形。
57.图12显示了在燃烧器200的另一部分使用的密封组件400。如上所述，本文公开的密封组件300、400可位于许多不同的部件之间。在图12中，密封组件400用在燃烧器衬套214的不同部分之间。燃烧器外衬套230可包括例如上游衬套236和下游衬套238。密封组件300形成在上游衬套236和下游衬套238之间，凸缘260形成在上游衬套236和下游衬套238之一上。在图12所示的实施例中，凸缘260形成在下游衬套238的前端上。
58.本公开的其他方面由以下条项的主题提供。
59.一种用于在部件之间进行密封的密封系统。该密封系统包括第一部件、第二部件和包括密封构件的密封组件。第一部件包括第一部件表面。第二部件包括第二部件表面，并且第二部件表面定向在横向于第一部件表面的方向上。密封构件具有多个接触表面，包括第一接触表面和第二接触表面。第一接触表面被构造成接触第一部件表面并相对于第一部件表面滑动。第二接触表面被构造成接触第二部件表面并相对于第二部件表面滑动。第二接触表面定向在横向于第一接触表面的方向上。
60.根据前述条项所述的密封组件，其中密封构件具有l形、j形、c形和u形中的一种。
61.根据前述条项中任一项所述的密封组件，其中第一部件包括凸缘。第一部件表面是凸缘的表面。
62.根据前述条项中任一项所述的密封组件，其中，密封构件被构造成具有施加到其上的至少一个偏压力，以将第一接触表面和第二接触表面中的至少一个按压成分别与第一部件表面和第二部件表面接触。
63.根据前述条项中任一项所述的密封系统，进一步包括弹簧，该弹簧被构造成向密封构件施加偏压力。
64.根据前述条项中任一项所述的密封系统，其中，密封构件被构造成使气流接触密封构件。当气流接触密封构件时，气流提供偏压力。
65.一种燃气涡轮发动机，包括根据前述条项中任一项所述的密封系统和燃烧器。燃烧器包括燃烧器衬套。燃烧器衬套具有多个部分，包括上游部分和下游部分。上游部分是第二部件，下游部分是第一部件。
66.一种燃气涡轮发动机，包括环形燃烧器和涡轮喷嘴。环形燃烧器包括具有外表面的燃烧器衬套。燃烧器衬套是第二部件，燃烧器衬套的外表面是第二部件表面。环形燃烧器具有周向方向。涡轮喷嘴在燃烧室下游，涡轮喷嘴是第一部件。涡轮喷嘴包括多个喷嘴区段。每个喷嘴区段在周向方向上与另一个喷嘴区段相邻布置。每个喷嘴区段包括根据前述条项中任一项所述的密封系统。
67.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中一个密封组件的密封构件与相邻密封组件的密封构件重叠。
68.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中相邻密封组件的重叠部分具有搭叠形状。
69.一种燃气涡轮发动机，包括根据前述条项中任一项所述的密封系统、燃烧器和涡轮喷嘴。燃烧器包括具有外表面的燃烧器衬套。燃烧器衬套是第二部件，燃烧器衬套的外表面是第二部件表面。涡轮喷嘴在燃烧室下游，涡轮喷嘴是第一部件。
70.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中燃烧器被构造成在燃烧器的外表面上具有气流。气流被构造成接触密封构件。当气流接触密封构件时，气流提供偏压力，以将第一接触表面压向第一部件表面。
71.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，进一步包括弹簧，该弹簧被构造成向密封构件施加偏压力，以将第二接触表面压向燃烧器衬套的外表面。
72.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中燃烧器是具有轴向方向和径向方向的环形燃烧器。涡轮喷嘴包括凸缘。第一部件表面是凸缘的径向表面。
73.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中，密封构件被构造成允许受控量的空气通过其中。涡轮喷嘴包括外带。凸缘通过外带的过渡区段连接到外带。过渡区段被构造成促进沿外带的内表面的层流。
74.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中密封构件具有轴向支腿和径向支腿。第一接触表面是轴向支腿上的轴向接触表面。第二接触表面是径向支腿上的径向接触表面。
75.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中密封构件具有l形、j形、c形或u形中的一种。
76.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，进一步包括弹簧，该弹簧被构造成向密封构件施加偏压力，以将第二接触表面压向燃烧器衬套的外表面。弹簧由凸缘保持。
77.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，其中凸缘包括内部分和外部分。内部分和外部分限定凹槽。弹簧保持在凹槽中。
78.根据前述条项中任一项所述的燃气涡轮发动机，进一步包括连接到密封构件的柱。弹簧被构造成向柱施加偏压力。
79.尽管前面的描述是针对优选实施例的，但是对于本领域的技术人员来说，其他变化和修改将是显而易见的，并且可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下进行其他变化和修改。此外，结合一个实施例描述的特征可以结合其他实施例使用，即使上面没有明确说明。

技术特征：
1.一种用于在部件之间进行密封的密封系统，其特征在于，所述密封系统包括：第一部件，所述第一部件包括第一部件表面；第二部件，所述第二部件包括第二部件表面，所述第二部件表面定向在横向于所述第一部件表面的方向上；和密封组件，所述密封组件包括具有多个接触表面的密封构件，所述多个接触表面包括第一接触表面和第二接触表面，所述第一接触表面被构造成接触所述第一部件表面并相对于所述第一部件表面滑动，所述第二接触表面被构造成接触所述第二部件表面并相对于所述第二部件表面滑动，所述第二接触表面定向在横向于所述第一接触表面的方向上。2.根据权利要求1所述的密封系统，其特征在于，其中，所述密封构件具有l形、j形、c形、u形中的一种。3.根据权利要求1所述的密封系统，其特征在于，其中，所述第一部件包括凸缘，所述第一部件表面是所述凸缘的表面。4.根据权利要求1所述的密封系统，其特征在于，其中，所述密封构件被构造成具有施加于其上的至少一个偏压力，以将所述第一接触表面和所述第二接触表面中的至少一个按压成分别与所述第一部件表面和所述第二部件表面接触。5.根据权利要求4所述的密封系统，其特征在于，进一步包括弹簧，所述弹簧被构造成向所述密封构件施加所述偏压力。6.根据权利要求4所述的密封系统，其特征在于，其中，所述密封构件被构造成使气流接触所述密封构件，并且当所述气流接触所述密封构件时，所述气流提供所述偏压力。7.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，包括：根据权利要求1所述的密封系统；和燃烧器，所述燃烧器包括燃烧器衬套，所述燃烧器衬套具有多个部分，所述多个部分包括上游部分和下游部分，所述上游部分是所述第二部件，所述下游部分是所述第一部件。8.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，包括：环形燃烧器，所述环形燃烧器包括具有外表面的燃烧器衬套，所述燃烧器衬套是所述第二部件，并且所述燃烧器衬套的所述外表面是所述第二部件表面，所述环形燃烧器具有周向方向；涡轮喷嘴，所述涡轮喷嘴在所述燃烧器的下游，所述涡轮喷嘴是所述第一部件，所述涡轮喷嘴包括多个喷嘴区段，每个喷嘴区段在所述周向方向上与另一个喷嘴区段相邻布置，并且每个喷嘴区段包括根据权利要求1所述的密封系统。9.根据权利要求8所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，一个密封组件的所述密封构件与相邻密封组件的所述密封构件重叠。10.根据权利要求9所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，相邻密封组件的所述重叠部分具有搭叠形状。

技术总结
一种用于部件之间密封的密封系统。该密封系统包括第一部件、第二部件和包括密封构件的密封组件。第一部件包括第一部件表面，第二部件包括第二部件表面。第二部件表面定向在横向于第一接触表面的方向上。密封构件具有多个接触表面，包括第一接触表面和第二接触表面。第一接触表面被构造成接触第一部件表面并相对于第一部件表面滑动。第二接触表面被构造成接触第二部件表面并相对于第二部件表面滑动。第二接触表面定向在横向于第一接触表面的方向上。上。上。


技术研发人员：尼古拉斯
受保护的技术使用者：通用电气公司
技术研发日：2023.03.13
技术公布日：2023/9/25