蒸汽涡轮转子密封键部件、相关组件及蒸汽涡轮的利记博彩app

本文中公开的主题涉及蒸汽涡轮。具体而言，本文中公开的主题涉及蒸汽涡轮中的密封装置。

背景技术：

蒸汽涡轮包括静止喷嘴组件，其将工作流体流引导到连接于旋转转子的涡轮轮叶中。喷嘴结构(包括多个喷嘴，或"翼型件")有时称为"隔板"或"喷嘴组件级"。蒸汽涡轮隔板包括两个半部，其围绕转子组装，产生这两个半部之间的水平接头。各个涡轮隔板级在相应水平接头处在隔板的各侧上由支承条、支承柄或支承螺钉垂直地支承。隔板的水平接头还对应于包绕蒸汽涡轮隔板的涡轮壳的水平接头。

蒸汽涡轮使用密封件，其在转子构件与定子构件之间，典型地在转子轮叶末端径向外侧和在隔板喷嘴盖(定子)径向内侧。尽管一些密封件形成为转子和/或定子上的齿，但其它构造包括周向(或旋转)密封件，其位于转子中的周向燕尾槽口内。这些旋转(周向)密封件呈现独特的设计约束，其包括径向固持、旋转控制、周向锁定和横跨圆周的密封的一致性。

技术实现要素：

各种实施例包括一种转子键部件，连同相关的组件和蒸汽涡轮。特定实施例包括一种用于将周向密封件固持在蒸汽涡轮中的转子键部件，转子键部件包括：具有沿大致垂直于蒸汽涡轮中的轴向方向的方向延伸的主轴线的本体，本体包括：第一对相对侧部；在第一对相对侧部之间延伸的第二对相对侧部；在第二对相对侧部之间延伸的顶面和底面；以及在第一对相对侧部中的第一个与底面之间延伸并且沿主轴线延伸本体的整个长度的圆角、斜面或倒角边缘；以及本体内的槽口，槽口沿主轴线在第二对相对侧部之间延伸本体的长度的一部分，并且形成第一对相对侧部中的第二个中的开口。

本公开的第一方面包括一种用于将周向密封件固持在蒸汽涡轮中的转子键部件，转子键部件包括：具有沿大致垂直于蒸汽涡轮中的轴向方向的方向延伸的主轴线的本体，本体包括：第一对相对侧部；在第一对相对侧部之间延伸的第二对相对侧部；在第二对相对侧部之间延伸的顶面和底面；以及在第一对相对侧部中的第一个与底面之间延伸并且沿主轴线延伸本体的整个长度的圆角、斜面或倒角边缘；以及本体内的槽口，槽口沿主轴线在第二对相对侧部之间延伸本体的长度的一部分，并且形成第一对相对侧部中的第二个中的开口。

本公开的第二方面包括一种蒸汽涡轮转子组件，其具有：具有绕着转子本体的主轴线沿周向大致完全延伸的槽口的转子本体，槽口包括：绕着转子本体大致延伸整个周向距离的主槽口；以及从主槽口沿轴向延伸并且绕着转子本体跨越周向距离的仅一部分的副槽口；绕着转子本体大致跨越整个周向距离的主槽口内的周向密封件；接触周向密封件的轴向面的主槽口内的一组密封件固持部件；以及接触周向密封件的轴向面的副槽口内的转子键部件，转子键部件用于将周向密封件固持在主槽口内。

本公开的第三方面包括一种蒸汽涡轮，其具有：壳；以及至少部分地容纳在壳内的转子组件，转子组件具有：具有绕着转子本体的主轴线沿周向大致完全延伸的槽口的转子本体，槽口包括：绕着转子本体大致延伸整个周向距离的主槽口；以及从主槽口沿轴向延伸并且绕着转子本体跨越周向距离的仅一部分的副槽口；绕着转子本体大致跨越整个周向距离的主槽口内的周向密封件；接触周向密封件的轴向面的主槽口内的一组密封件固持部件；以及接触周向密封件的轴向面的副槽口内的转子键部件，转子键部件用于将周向密封件固持在主槽口内。

技术方案1.一种用于将周向密封件固持在蒸汽涡轮中的转子键部件，所述转子键部件包括：

本体，其具有沿大致垂直于所述蒸汽涡轮中的轴向方向的方向延伸的主轴线，所述本体包括：

第一对相对侧部；

在所述第一对相对侧部之间延伸的第二对相对侧部；

在所述第二对相对侧部之间延伸的顶面和底面；以及

圆角、斜面或倒角边缘，其在所述第一对相对侧部中的第一个与所述底面之间延伸并且沿所述主轴线延伸所述本体的整个长度；以及

所述本体内的槽口，所述槽口沿所述主轴线在所述第二对相对侧部之间延伸所述本体的长度的一部分，并且形成所述第一对相对侧部中的第二个中的开口。

技术方案2.根据技术方案1所述的转子键部件，其特征在于，所述转子键部件还包括大致填充所述槽口的焊缝。

技术方案3.根据技术方案2所述的转子键部件，其特征在于，所述焊缝包括钨极惰性气体(tig)焊缝或金属惰性气体(mig)焊缝中的至少一种。

技术方案4.根据技术方案1所述的转子键部件，其特征在于，所述槽口并未沿所述主轴线延伸所述本体的所述长度的全部，使得所述第一对相对侧部中的所述第二个的两个不同部分界定所述槽口。

技术方案5.根据技术方案1所述的转子键部件，其特征在于，所述槽口延伸穿过所述本体的所述顶面。

技术方案6.根据技术方案5所述的转子键部件，其特征在于，所述槽口形成所述一对相对侧部中的所述第二个与所述顶面之间的流体通道。

技术方案7.一种蒸汽涡轮转子组件，其包括：

转子本体，其具有绕着所述转子本体的主轴线沿周向大致完全延伸的槽口，所述槽口包括：

主槽口，其绕着所述转子本体大致延伸整个周向距离；以及

副槽口，其从所述主槽口沿轴向延伸并且绕着所述转子本体跨越所述周向距离的仅一部分；

所述主槽口内的周向密封件，其绕着所述转子本体大致跨越整个周向距离；

所述主槽口内的一组密封件固持部件，其接触所述周向密封件的轴向面；以及

所述副槽口内的转子键部件，其接触所述周向密封件的所述轴向面，所述转子键部件用于将所述周向密封件固持在所述主槽口内。

技术方案8.根据技术方案7所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述周向密封件的所述轴向面包括绕着所述转子本体跨越所述周向距离的一部分的凹口，其中所述转子键部件大致填充所述凹口来限制所述周向密封件免于周向移动。

技术方案9.根据技术方案7所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述转子键部件包括：

本体，其具有沿大致垂直于所述蒸汽涡轮中的轴向方向的方向延伸的主轴线，所述本体包括：

与所述主轴线大致平行的第一对相对侧部；

沿大致垂直于所述第一对相对侧部的方向在所述第一对相对侧部之间延伸的第二对相对侧部；

沿与所述主轴线大致平行的方向在所述第二对相对侧部之间延伸的顶面和底面；以及

圆角、斜面或倒角边缘，其在所述第一对相对侧部中的第一个与所述底面之间延伸并且沿所述主轴线延伸所述本体的整个长度；以及

所述本体内的槽口，所述槽口沿所述主轴线在所述第二对相对侧部之间延伸所述本体的长度的一部分，并且形成所述第一对相对侧部中的第二个中的开口。

技术方案10.根据技术方案9所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述槽口并未沿所述主轴线延伸所述本体的所述长度的全部，使得所述第一对相对侧部中的所述第二个的两个不同部分界定所述槽口。

技术方案11.根据技术方案9所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述蒸汽涡轮转子组件还包括大致填充所述槽口的焊缝，所述焊缝接触所述转子本体、所述周向密封件或所述一组密封件固持部件中的一个中的至少一个。

技术方案12.根据技术方案11所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述焊缝包括钨极惰性气体(tig)焊缝或金属惰性气体(mig)焊缝中的至少一种。

技术方案13.根据技术方案9所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述槽口延伸穿过所述本体的所述顶面。

技术方案14.根据技术方案13所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述槽口形成所述一对相对侧部中的所述第二个与所述顶面之间的流体通道。

技术方案15.一种蒸汽涡轮，其包括：

壳；以及

转子组件，其至少部分地容纳在所述壳内，所述转子组件具有：

转子本体，其具有绕着所述转子本体的主轴线沿周向大致完全延伸的槽口，所述槽口包括：

主槽口，其绕着所述转子本体大致延伸整个周向距离；以及

副槽口，其从所述主槽口沿轴向延伸并且绕着所述转子本体跨越所述周向距离的仅一部分；

所述主槽口内的周向密封件，其绕着所述转子本体大致跨越整个周向距离；

所述主槽口内的一组密封件固持部件，其接触所述周向密封件的轴向面；以及

所述副槽口内的转子键部件，其接触所述周向密封件的所述轴向面，所述转子键部件用于将所述周向密封件固持在所述主槽口内。

技术方案16.根据技术方案15所述的蒸汽涡轮，其特征在于，所述周向密封件的所述轴向面包括绕着所述转子本体跨越所述周向距离的一部分的凹口，其中所述转子键部件大致填充所述凹口来限制所述周向密封件免于周向移动。

技术方案17.根据技术方案15所述的蒸汽涡轮，其特征在于，所述转子键部件包括：

本体，其具有沿大致垂直于所述蒸汽涡轮中的轴向方向的方向延伸的主轴线，所述本体包括：

与所述主轴线大致平行的第一对相对侧部；

沿大致垂直于所述第一对相对侧部的方向在所述第一对相对侧部之间延伸的第二对相对侧部；

沿与所述主轴线大致平行的方向在所述第二对相对侧部之间延伸的顶面和底面；以及

圆角、斜面或倒角边缘，其在所述第一对相对侧部中的第一个与所述底面之间延伸并且沿所述主轴线延伸所述本体的整个长度；以及

所述本体内的槽口，所述槽口沿所述主轴线在所述第二对相对侧部之间延伸所述本体的长度的一部分，并且形成所述第一对相对侧部中的第二个中的开口。

技术方案18.根据技术方案17所述的蒸汽涡轮，其特征在于，所述槽口并未沿所述主轴线延伸所述本体的所述长度的全部，使得所述第一对相对侧部中的所述第二个的两个不同部分界定所述槽口。

技术方案19.根据技术方案17所述的蒸汽涡轮，其特征在于，所述蒸汽涡轮还包括大致填充所述槽口的焊缝。

技术方案20.根据技术方案17所述的蒸汽涡轮，其特征在于，所述槽口延伸穿过所述本体的所述顶面，其中所述槽口形成所述一对相对侧部中的所述第二个与所述顶面之间的流体通道。

附图说明

本发明的这些及其它的特征将从连同附图进行的本发明的各种方面的以下详细描述更容易理解，该附图绘出了本公开的各种实施例，在该附图中：

图1示出了根据各种实施例的蒸汽涡轮的局部截面示意图。

图2示出了根据本公开的各种实施例的包括键部件的蒸汽涡轮转子组件的一部分的示意性三维透视图。

图3示出了根据本公开的各种实施例的蒸汽涡轮转子组件的一部分的示意性断面透视图。

图4示出了根据本公开的各种实施例的蒸汽涡轮转子组件的示意性断面视图。

图5示出了根据本公开的各种实施例的图4的转子组件(排除了转子键部件)的示意性三维透视图。

图6示出了根据本公开的各种实施例的图4的转子组件的一部分(排除了周向密封件和转子键部件)的三维透视图。

图7示出了根据本公开的各种实施例的图4的转子组件的一部分(排除了转子键部件，但进一步包括密封件固持部件)的三维透视图。

图8示出了根据本公开的各种实施例的转子组件的一部分的三维透视图。

注意的是，本发明的附图不一定按比例。附图旨在仅绘出本发明的典型方面，并且因此不应当认作是限制本发明的范围。在附图中，相似的标记在附图之间表示相似的元件。

部件列表

2蒸汽涡轮

4低压lp区段

6高压hp区段

7壳

8入口

10轴

12轴承

14出口

16中心线cl

20转子键部件

22转子组件

24周向密封件

26本体

28第一臂

28侧部

30侧部

32顶面

34底面

36倒角边缘

38槽口

40焊缝

43凹口

44密封件固持部件

46转子本体

48槽口

50主槽口

52副槽口

54密封件固持部件

56轴向面

42a侧部的部分

42b侧部的部分。

具体实施方式

本文中公开的主题涉及蒸汽涡轮。具体而言，本文中公开的主题涉及蒸汽涡轮中的旋转密封件。

根据本公开的各种实施例，装置(例如，键部件)构造成使蒸汽涡轮中的周向(例如，可旋转的)密封件锁定/解锁，沿径向固持密封件以及防止旋转。用以固持周向密封件的常规途径允许不需要的旋转，并且还易于滑移和蠕变，这可降低密封件的效力并且在密封件和相邻构件上磨损。相比于这些常规途径，各种实施例包括键部件，其尺寸确定成在沿周向设置的密封件固持部件之间接合转子本体内的键槽，并且固持相邻的周向密封件。键部件可包括槽口，并且可进一步包括大致填充槽口并且将键部件在转子组件内锁定就位的焊缝。焊缝可用于使键部件与转子本体、周向密封件或相邻密封件固持部件中的至少一个连接/断开。键部件具有足够的轴向宽度来接触旋转密封件和键槽的沿轴向面向的壁(例如，在周向密封件中的槽口内)两者。在一些情况中，键部件包括圆角、斜面、倒角边缘，允许键部件更容易地插入到转子本体与周向密封件之间的空间中。

如这些附图中所表示，"a"轴线代表轴向定向(沿涡轮转子的轴线，有时称为涡轮中心线)。如本文中使用的，用语"轴向"和/或"轴向地"是指物体沿轴线a的相对位置/方向，其与涡轮机(具体而言，转子区段)的旋转轴线大致平行。如本文中进一步使用的，用语"径向"和/或"径向地"是指物体沿轴线(r)的相对位置/方向，其与轴线a大致垂直，并且在仅一个位置处与轴线a相交。此外，用语"周向"和/或"周向地"是指物体沿圆周(c)的相对位置/方向，其包绕轴线a，但在任何位置处都不与轴线a相交。附图中的同样地标注的元件大致绘出了类似的(例如，同样的)构件。

转向图1，示出了蒸汽涡轮2(例如，高压/中压蒸汽涡轮)的局部截面示意图。例如，蒸汽涡轮2可包括低压(lp)区段4和高压(hp)区段6(理解的是，lp区段4或hp区段6可包括中压(ip)区段，如本领域中已知的)。lp区段4和hp区段6至少部分地包围在壳7中。蒸汽可经由壳7中的一个或更多个入口8进入hp区段6和lp区段4，并且从(多个)入口8沿轴向向下游流动。在一些实施例中，hp区段6和lp区段4由共同轴10连结，共同轴10可接触轴承12，允许在工作流体(蒸汽)强迫lp区段4和hp区段6中的各个内的叶片的旋转时，轴10的旋转。在于lp区段4和hp区段6内的叶片上执行机械功之后，工作流体(例如，蒸汽)可通过壳7中的出口14离开。hp区段6和lp区段4的中心线(cl)16示为基准点。lp区段4和hp区段6两者可包括隔板组件，其容纳在壳7的节段内。

图2示出了根据各种实施例的从蒸汽涡轮转子组件(或"转子组件")22除去的转子键部件20的示意性三维视图。图3以断面透视图示出了图2的转子组件22，示出了插入在转子组件22中的转子键部件20。图4示出了转子组件22的断面侧视图，转子组件22还包括装固如本文中所述的转子键部件20的焊缝40。

如图3-4中所示，转子键部件20构造成将周向密封件24固持在蒸汽涡轮中(例如，在蒸汽涡轮如蒸汽涡轮2内的转子组件22中)。参照图2-4，转子键部件20示为包括本体26，其具有沿大致垂直于转子组件22中的轴向方向(a)的方向延伸的主轴线(apb)(其中轴向方向，a与蒸汽涡轮2中的旋转轴线重合)。本体26可包括第一对相对侧部28、第二对相对侧部30、在第二对相对侧部30之间延伸的顶面32和底面34。本体26还可包括在第一对相对侧部28中的第一个(28a)与底面34之间延伸的圆角、斜面或倒角边缘36，其中圆角、斜面或倒角边缘36沿主轴线(apb)延伸本体26的整个长度。

根据各种实施例，转子键部件20可包括本体26内的槽口38。槽口38可沿主轴线(apb)在第二对相对侧部30之间延伸本体26的长度(l)的一部分，其中槽口38形成第一对相对侧部28中的第二个(28b)中的开口。在各种实施例中，如图4中所示，转子键部件20可进一步包括大致填充槽口38的焊缝40。在各种实施例中，焊缝40可包括钨极惰性气体(tig)焊缝或金属惰性气体(mig)焊缝中的至少一种，并且可在本体26定位成邻近周向密封件24之后形成(在槽口内，在本文中进一步描述)。如可从图2-4看到的，在一些情况中，槽口38并未延伸本体26的长度(l)的全部，使得第一对相对侧部28中的第二个(28b)的两个不同部分42a,42b界定槽口38，形成焊缝40形成在其中的凹穴。在各种实施例中，槽口38延伸穿过本体26的顶面32，形成第一对相对侧部28中的第二个(28b)与顶面32之间的流体通道，由此焊缝40(焊接材料)可流动。在如本文中所述的一些情况中，焊缝40接触周向密封件24，使本体26与周向密封件24连结。然而，在其它实施例中，如本文中进一步所论述，焊缝40可接触转子本体46或相邻密封件固持部件54中的至少一个。

图5示出了排除转子键部件20的图4的转子组件22的示意性三维透视图。图6示出了排除周向密封件24和转子键部件20的转子组件22的一部分的三维透视图。图7示出了排除转子键部件20但进一步包括如本文中所述的密封件固持部件54的转子组件22的一部分的三维透视图。图8示出了包括周向密封件24、密封件固持部件44和转子键部件20，不具有焊缝40的转子组件22。

返回至图3，但继续参照图5-8，示出了转子组件22，其包括转子本体46，转子本体46具有绕着转子本体46的主轴线(a)(与蒸汽涡轮的旋转轴线对应的主轴线a)大致完全沿周向延伸的槽口48。槽口48可包括绕着转子本体46大致延伸整个周向距离的主槽口50，以及从主槽口50沿轴向延伸并且绕着转子本体46跨越周向距离的仅一部分的副槽口52(图5,6和7)。如图3中所示，转子组件22可进一步包括主槽口50内的周向密封件24，其绕着转子本体46大致跨越整个周向距离(例如，分段或作为一个连续的材料件)。图7和8示出了转子组件22中的附加构件，其包括接触周向密封件24的轴向面56的主槽口50内的一组密封件固持部件54(例如，多个，沿周向设置)。如图8中所示，转子键部件20位于副槽口52内(并且大致填充其)，并且接触周向密封件24的轴向面56。转子键部件20可尺寸确定成滑入或滑出副槽口52来锁定周向密封件24，例如，尤其使用焊缝40来接合周向密封件24(与其联接)。如本文中所述，连同其柔性成分的转子键部件20的u形特征可允许转子键部件20插入副槽口52/从副槽口52除去，以便锁定/解锁密封件固持部件54(以及继而周向密封件24)。如图5和图7中所示，在一些实施例中，周向密封件24可包括凹口43，其仅部分地沿周向延伸，标记轴向面56的相邻节段之间的中断。在一些实施例中，该凹口43可尺寸确定成容纳转子键部件20，并且与副槽口52重合。即，在各种实施例中，转子键部件20大致填充凹口43，以限制周向密封件24免于周向移动。

在蒸汽涡轮2的操作期间，转子组件22可通过将轴向压力置于轴向面56上来固持周向密封件24。具体而言，密封件固持部件54可将轴向压力置于周向密封件上(轴向面56处)，同时转子键部件20将密封件固持部件54沿周向锁定就位(其中第一臂28由副槽口52固持)。此外，转子键部件20在凹口43内接合周向密封件24的轴向面，限制周向密封件24关于转子本体46的旋转。甚至进一步，焊缝40可沿径向接合周向密封件24的内表面，以抑制该周向密封件24关于转子本体46的轴向旋转。理解的是，根据各种实施例，转子键部件20(和转子组件22)可用于蒸汽涡轮(例如，蒸汽涡轮2)内的多个级中，并且可有助于周向密封构件的组装/拆卸，以及减小磨损和复杂化以免构件故障。

本文中使用的用语出于仅描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文中使用的，单数形式"一"、"一个"和"该"旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚地指出。还将理解的是，用语"包括(comprises)"和/或"包含(comprising)"在用于本说明书中时表示叙述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件的存在，但并未排除存在或添加一个或更多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组。

该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。