蒸汽涡轮转子密封径向键部件、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沿径向固持在蒸汽涡轮转子本体中的转子键部件，转子键部件包括：尺寸确定成接触周向密封件的轴向面的主体；以及从主体沿轴向地远离周向密封件的方向延伸的钩，钩尺寸确定成与蒸汽涡轮转子本体中的对应的架大致互补，以限制周向密封件关于蒸汽涡轮转子本体的移动。

本公开的第一方面包括一种用于将周向密封件沿径向固持在蒸汽涡轮转子本体中的转子键部件，转子键部件包括：尺寸确定成接触周向密封件的轴向面的主体；以及从主体沿轴向地远离周向密封件的方向延伸的钩，钩尺寸确定成与蒸汽涡轮转子本体中的对应的架大致互补，以限制周向密封件关于蒸汽涡轮转子本体的移动。

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；以及第一转子键部件，其具有：尺寸确定成接触周向密封件的轴向面的主体；以及从主体沿轴向地远离周向密封件的方向延伸的钩，钩尺寸确定成与主槽口中的对应的架大致互补。

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；以及第一转子键部件，其具有：尺寸确定成接触周向密封件的轴向面的主体；以及从主体沿轴向地远离周向密封件的方向延伸的钩，钩尺寸确定成与主槽口中的对应的架大致互补。

技术方案1.一种用于将周向密封件沿径向固持在蒸汽涡轮转子本体中的转子键部件，所述转子键部件包括：

主体，其尺寸确定成接触所述周向密封件的轴向面；以及

钩，其从所述主体沿轴向地远离所述周向密封件的方向延伸，所述钩尺寸确定成与所述蒸汽涡轮转子本体中的对应的架大致互补，以限制所述周向密封件关于所述蒸汽涡轮转子本体的移动。

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，所述钩包括从所述主体沿轴向地远离所述周向密封件的所述方向延伸的第一部分，以及从所述第一部分沿径向向内延伸的第二部分。

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，所述主体和所述第二部分形成凸出部，其尺寸确定成与所述周向密封件中的对应的架互补。

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，所述主体和所述钩为大致整体的并且由共同材料形成。

技术方案5.根据技术方案4所述的转子键部件，其特征在于，所述共同材料包括钢。

技术方案6.根据技术方案1所述的转子键部件，其特征在于，所述钩具有尺寸确定成接触所述蒸汽涡轮转子本体中的所述架的第一表面，所述转子键部件还包括圆角、斜面或倒角边缘，其在不同于所述第一表面的所述钩的第二表面处在所述主体与所述钩之间延伸。

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所述整个周向距离；

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

第一转子键部件，其具有：

主体，其尺寸确定成接触所述周向密封件的轴向面；以及

钩，其从所述主体沿轴向地远离所述周向密封件的方向延伸，所述钩尺寸确定成与所述主槽口中的对应的架大致互补。

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，所述第一转子键部件尺寸确定成沿径向穿过所述副槽口并且沿周向进入所述主槽口来接合所述主槽口中的所述架，并且接触所述周向密封件。

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，所述蒸汽涡轮转子组件还包括用于将所述第一转子键部件固持在所述主槽口中的第二转子键部件，所述第二转子键部件尺寸确定成大致填充所述副槽口，并且限制所述周向密封件的周向移动。

技术方案10.根据技术方案7所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述钩包括从所述主体沿轴向地远离所述周向密封件的所述方向延伸的第一部分，以及从所述第一部分沿径向向内延伸的第二部分。

技术方案11.根据技术方案10所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述主体和所述第二部分形成凸出部，其尺寸确定成与所述周向密封件中的对应的架互补。

技术方案12.根据技术方案7所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述主体和所述钩为大致整体的并且由共同材料形成。

技术方案13.根据技术方案7所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述钩具有尺寸确定成接触所述转子本体中的所述架的第一表面，所述转子键部件还包括圆角、斜面或倒角边缘，其在不同于所述第一表面的所述钩的第二表面处在所述主体与所述钩之间延伸。

技术方案14.一种蒸汽涡轮，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所述整个周向距离；

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

第一转子键部件，其具有：

主体，其尺寸确定成接触所述周向密封件的轴向面；以及

钩，其从所述主体沿轴向地远离所述周向密封件的方向延伸，所述钩尺寸确定成与所述主槽口中的对应的架大致互补。

技术方案15.根据技术方案14所述的蒸汽涡轮，其特征在于，所述第一转子键部件尺寸确定成沿径向穿过所述副槽口并且沿周向进入所述主槽口来接合所述主槽口中的所述架，并且接触所述周向密封件。

技术方案16.根据技术方案14所述的蒸汽涡轮，其特征在于，所述蒸汽涡轮还包括用于将所述第一转子键部件固持在所述主槽口中的第二转子键部件，所述第二转子键部件尺寸确定成大致填充所述副槽口，并且限制所述周向密封件的周向移动。

技术方案17.根据技术方案14所述的蒸汽涡轮，其特征在于，所述钩包括从所述主体沿轴向地远离所述周向密封件的所述方向延伸的第一部分，以及从所述第一部分沿径向向内延伸的第二部分。

技术方案18.根据技术方案17所述的蒸汽涡轮转子组件，其特征在于，所述主体和所述第二部分形成凸出部，其尺寸确定成与所述周向密封件中的对应的架互补。

技术方案19.根据技术方案14所述的蒸汽涡轮，其特征在于，所述主体和所述钩为大致整体的并且由共同材料形成。

技术方案20.根据技术方案14所述的蒸汽涡轮，其特征在于，所述钩具有尺寸确定成接触所述转子本体中的所述架的第一表面，所述转子键部件还包括圆角、斜面或倒角边缘，其在不同于所述第一表面的所述钩的第二表面处在所述主体与所述钩之间延伸。

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蒸汽涡轮转子组件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示意性断面视图。

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一部分的示意性三维透视图。

图5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6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三维透视图。

图7示出了根据本公开的各种实施例的图6的转子组件的一部分(排除了周向密封部件)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。

图9示出了根据本公开的各种实施例的转子组件的三维透视图。

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主体

28钩

30架

32第一表面

34第二表面

36倒角边缘

43凹口

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

120转子键部件

122转子组件

124周向密封件

130第一部分

132第二部分

134架

136凸出部

220转子键部件。

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(可旋转)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，各种实施例包括径向键部件，其尺寸确定成接合转子本体内的键槽，并且沿径向固持相邻的周向密封件。在一些情况中，径向键部件位于沿周向设置的密封件固持部件之间。在附加实施例中，第二键部件用于将径向键部件锁定就位，并且在周向维度上固持旋转密封件。径向键部件可包括尺寸确定成接合转子本体中的槽口的至少一个沿轴向延伸的钩。径向键部件具有足够的轴向宽度来接触周向密封件和转子本体中的键槽的轴向地面向的壁两者。

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，为了清楚而省略)。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蒸汽涡轮转子组件(或简单地，转子组件)22内的转子键部件20的示意性三维透视图。与图2同时提到的图3示出了根据各种实施例的转子组件22的示意性断面视图。如图2和图3中所示，转子键部件20尺寸确定(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)。理解的是，转子组件22(包括周向密封件24)可为蒸汽涡轮的hp,ip和/或lp区段(例如，蒸汽涡轮2的hp6,lp4等区段)内的构件。转子键部件20可包括：尺寸确定成接触周向密封件24的轴向面56(轴向地面向的表面)的主体26，以及从主体26沿轴向地远离周向密封件24的方向延伸的钩28。钩28尺寸确定成与转子本体46中的对应的架30大致(例如，完全或接近完全)互补，以限制周向密封件24关于转子本体46的移动(例如，以限制周向密封件24的轴向和/或径向移动)。在一些情况中，钩28从主体26延伸(例如，在一些情况中，大致垂直地，例如，在可接受的偏差裕度(如，1%到3%的偏差)内垂直)。在各种实施例中，钩28具有尺寸确定成接触转子本体46中的架30的第一表面32，其中第一表面32为圆形或另外球状的，以匹配架30的对应的圆形或另外球状的特征，以及与第一表面32大致相对并且位于第一表面32轴向内侧的第二表面34(不同于第一表面32)。在一些情况中，如图3中的实施例中所示，第二表面34可包括在第二表面34处在主体26与钩28之间延伸的圆角、斜面或倒角边缘36。

图4示出了包括转子键部件120和周向密封件(节段)124的转子组件122的一部分的备选实施例的三维透视图。与图4同时提到的图5示出了根据各种实施例的转子组件122的示意性断面视图。如图4和5中所示，转子键部件120可具有与转子键部件20共有的若干特征，而周向密封件124可具有与周向密封件24共有的若干特征。在一些实施例中，转子键部件120的钩28可包括从主体26沿轴向地远离周向密封件124的方向延伸的第一部分130，以及从第一部分130沿径向向内延伸的第二部分132。在一些情况中，周向密封件124可包括架134，并且主体26和钩28的第二部分132可形成凸出部136，其尺寸确定成与周向密封件124中的架134互补(例如，齐平配合或接近齐平配合)。在一些情况中，如图4中所示，周向密封件124中的架134可绕着转子本体46延伸周向距离的一部分，例如，足以接合凸出部136的距离。在各种实施例中，转子键部件120尺寸确定成沿周向滑动到转子本体46中并且接合架30。

在各种实施例中，主体26和钩28(在转子键部件20,120中)两者可为大致整体的并且由共同材料形成。该材料可包括钢，例如，包括近似百分之2.5到近似百分之12的铬(例如，inco615或inco718)。在一些情况中，转子键部件20,120可由单件材料制成，例如，由共同材料锻造、铸造、模制或另外形成。

图6示出了排除转子键部件20的图3的转子组件22的示意性三维透视图。图7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8示出了包括如本文中所述的转子键部件20的转子组件20的一部分的三维透视图。图9示出了还包括第二转子键部件220的图8的转子组件22。

返回至图3，但继续参照图6-9，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)沿周向大致完全延伸的槽口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6,7,8)。如图3中所示，转子组件22还可包括主槽口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9示出了转子组件22中的附加构件，其包括将转子键部件20(或转子键部件120)沿周向固持在主槽口50内的副槽口52中的第二转子键部件220。第二转子键部件220和转子键部件20(或转子键部件120)两者接触周向密封件24的轴向面56。如图9中所示，第二转子键部件220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220可尺寸确定成滑动(沿径向)入或出副槽口52以锁定(多个)转子键部件20,120，例如，尤其使用钩、焊缝或其它联接机构。转子键部件220可插入到副槽口52中/从副槽口52移除，以便使(多个)转子键部件20,120(以及继而，周向密封件24)锁定/解锁。如图6和图8中所示，在一些实施例中，周向密封件24可包括凹口43，其仅沿周向部分地延伸，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可尺寸确定成容纳第二转子键部件220，并且与副槽口52重合。如本文中提到的，第二转子键部件220尺寸确定(构造)成将(第一)转子键部件20(或转子键部件120)固持在主槽口50中，其中第二转子键部件220尺寸确定成大致填充副槽口52，并且限制周向密封件24的周向移动。在各种实施例中，转子键部件20(和/或转子键部件120，其可在本文中所述的各种实施例中互换)可尺寸确定成沿径向穿过副槽口52，并且沿周向进入主槽口50，以接合主槽口50中的架30，并且接触周向密封件24。

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上来使周向密封件24固持。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的周向旋转。甚至进一步，钩34沿径向接合周向密封件24的内表面，以限制该周向密封件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/拆卸两者，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。