CN111120011A - 静叶环 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种静叶环，所述静叶环包括外环、内环、静叶片和第一密封件，所述外环上设有多个沿所述外环的周向间隔布置的第一缝隙；所述内环沿所述外环的径向位于所述外环内侧；所述静叶片具有多个，每个所述静叶片连接所述外环和所述内环，多个所述静叶片沿所述外环的周向均匀间隔布置，所述第一密封件从所述外环的外周面向所述外环的内周面贯穿所述外环和所述第一缝隙，以防止气体从所述第一缝隙沿所述外环的轴向漏出。本发明的静叶环，可以防止压气机主流道内的气体沿轴向由高压端向低压端泄漏，消除了第一缝隙对主流道内气体流动的影响。

Description

静叶环

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，具体地，涉及一种静叶环。

背景技术

燃气轮机中，压气机对气体的增压过程由压气机流道中动叶的旋转做功、扩压和静叶的整流、扩压完成。静叶为静止部件，通过静叶环固定在气缸上。静叶环一般由外环、静叶片和内环三部分组成。为了便于装配静叶环与持环或气缸，通常将静叶环的外环和内环分别切割成多段，外环由多段组装在一起后，相邻段之间具有缝隙，同样地，内环由多段组装在一起后，相邻段之间也具有缝隙。

相关技术中，内环的相邻段之间安装密封件以阻挡径向和轴向气流，阻止气体在内环的缝隙处泄露，然而，并没有对外环的相邻段之间的缝隙加装密封装置。因此，相关技术中无法阻止外环的缝隙处的气体泄露，密封效果不佳，影响压气机的工作效率，同时影响主流道内的气体流动。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明提出了一种静叶环,该静叶环的密封效果好，提高了压气机的工作效率，消除了对主流道内气体流动的影响。

根据本发明的实施例的静叶环包括外环，所述外环上设有多个第一缝隙，多个所述第一缝隙沿所述外环的周向间隔布置，以将所述外环分割成多个沿所述外环的周向延伸的弧段；内环，所述内环沿所述外环的径向位于所述外环内侧；静叶片，所述静叶片具有多个，每个所述静叶片连接所述外环和所述内环，多个所述静叶片沿所述外环的周向均匀间隔布置；第一密封件，所述第一密封件从所述外环的外周面向所述外环的内周面贯穿所述外环和所述第一缝隙，以防止气体从所述第一缝隙沿所述外环的轴向漏出。

根据本发明的实施例的静叶环，通过第一密封件对外环上的第一缝隙进行密封，防止了压气机主流道内的气体沿轴向在外环的第一缝隙处由高压端向低压端泄漏，由此，静叶环的密封效果好，提高了压气机的工作效率，同时，由于对外环的第一缝隙处进行了密封，消除了第一缝隙对主流道内气体流动的影响。

在一些实施例中，所述第一密封件呈T型。

在一些实施例中，所述第一密封件包括第一段和第二段，所述第一段从所述外环的外周面朝向所述外环的内周面延伸，所述第二段从所述第一段的内端朝向所述外环的内周面延伸，所述第二段的长度大于所述第一段的长度，所述第二段的宽度小于所述第一段的宽度。

在一些实施例中，所述第二段的厚度小于所述第一段的厚度。

在一些实施例中，所述外环上设有安装槽，所述安装槽与所述第一缝隙连通，所述第一密封件配合在所述安装槽内。

在一些实施例中，所述安装槽的轴向和所述第一缝隙从所述外环的外周面朝向所述外环的内周面的延伸方向一致。

在一些实施例中，所述安装槽包括彼此连通的第一槽和第二槽，所述第一槽邻近所述外环的外周面设置，所述第二槽邻近所述外环的内周面设置，所述第二槽的轴向长度大于所述第一槽的轴向长度，所述第二槽的横截面面积小于所述第一槽的横截面面积。

在一些实施例中，多个所述第一缝隙沿所述外环的周向均匀地间隔布置。

在一些实施例中，所述内环上设有多个第二缝隙，多个所述第二缝隙沿所述内环的周向间隔布置，以将所述内环分成多个沿所述内环的周向延伸的弧段，所述第二缝隙与所述第一缝隙沿所述外环的径向相对设置。

在一些实施例中，所述静叶环还包括第二密封件，所述第二密封件呈十字型且配合所述第二缝隙内，以防止气体从所述第二缝隙沿所述内的轴向和径向漏出。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的静叶环的结构示意图。

图2是根据本发明的实施例的静叶环的外环的结构示意图。

图3是根据本发明的实施例的静叶环的外环的局部放大示意图。

图4是根据本发明的实施例的静叶环的外环的爆炸图。

图5是根据本发明的实施例的静叶环的内环的结构示意图。

附图标记：

外环1，安装槽11，第一槽111，第二槽112，第一缝隙101，叶根槽102，内环2，静叶片3，第一密封件4，第一段41，第二段42。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-5所示，根据本发明实施例的静叶环包括外环1、内环2、静叶片3和第一密封件4，外环1上设有多个第一缝隙101，多个第一缝隙101沿外环1的周向间隔布置，以将外环1分割成多个沿外环1的周向延伸的弧段。具体地，多个第一缝隙11沿外环1的周向均匀地间隔布置，即相邻第一缝隙101之间在外环1的周向上的距离相同。换言之，如图1、2所示，第一缝隙101从外环1的外周面延伸至外环1的内周面，即第一缝隙101贯穿外环1的壁厚，且第一缝隙101从外环1的第一端面延伸至外环1的第二端面，即第一缝隙101沿从外环1的第一端朝向外环1的第二端的方向贯穿外环1。

具体地，第一缝隙101可以具有多个，例如图1、2所示，第一缝隙101具有4个，4个第一缝隙101沿外环1的周向均匀间隔布置，4个第一缝隙101将外环1分割成4个沿外环1的周向延伸的弧段。

内环2沿外环1的径向位于外环1内侧。换言之，如图1所示，外环1环绕内环2设置，外环1和内环2同轴设置，且内环2和外环1之间沿外环1的径向均有间隙。

静叶片3具有多个，每个静叶片3连接外环1和内环2，多个静叶片3沿外环1的周向均匀间隔布置。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

换言之，如图1所示，静叶片3位于外环1和内环2之间，且静叶片3的外端与外环1的内周面相连，静叶环3的内端与内环2的外周面相连。外环1和内环2之间沿外环1的周向即内环2的周向布置多个静叶片3，且相邻静叶片3之间的距离相同。

具体地，静叶片3包括沿外环1的径向向外依次连接的叶顶、叶身和叶根，外环1的内周面设有多个沿外环1的周向间隔布置的叶根槽102，如图3所示，静叶片3的叶根的外端配合在叶根槽102内，且一个静叶片3对应一个叶根槽102，静叶片3的叶顶的内端与内环2的外周面相连。其中，第一缝隙101与叶根槽102间隔开，即第一缝隙101设在外环1上的没有叶根槽102的位置。

第一密封件4从外环1的外周面向外环1的内周面贯穿外环1和第一缝隙101，以防止气体从第一缝隙101沿外环1的轴向漏出。换言之，如图3、4所示，第一密封件4在第一缝隙101处从外环1的外周面延伸至外环1的内周面，且第一密封件4将第一缝隙101分隔成两部分缝隙，这两部分缝隙沿从外环1的第一端面朝向外环1的第二端面的方向间隔开且不连通。

根据本发明的实施例的静叶环，通过第一密封件4对外环1上的第一缝隙101进行密封，防止了压气机主流道内的气体沿轴向在外环1的第一缝隙101处由高压端向低压端泄漏，由此，静叶环的密封效果好，提高了压气机的工作效率，同时，由于对外环1的第一缝隙101处进行了密封，消除了第一缝隙101对主流道内气体流动的影响。

在一些实施例中，第一密封件4呈T型。换言之，T型密封件设置在外环1内，且将第一缝隙101在从外环1的第一端面朝向外环1的第二端面的方向上隔断。

在一些实施例中，如图4所示，第一密封件4包括彼此相连的第一段41和第二段42，第一段41从外环1的外周面朝向外环1的内周面延伸，第二段42从第一段41的内端沿从外环1的外周面朝向外环1的内周面的方向延伸且延伸至外环1的内周面，其中第一段41的长度小于第二段42的长度，且第一段41的宽度大于第二段41的宽度。换言之，第一段41和第二段42彼此连接后大体呈T型。

这里，需要理解的是，“第一段41的长度小于第二段42的长度”中的“长度”是沿从外环1的外周面朝向外环1的内周面的方向上的第一密封件4的长度，“第一段41的宽度大于第二段41的宽度”中的“宽度”是图4所示的上下方向上的第一密封件4的长度。

更进一步地，第二段42的厚度小于第一段41的厚度。在该实施例中，通过将第一密封件4的第一段41的厚度大于第二段42的厚度，可以进一步提高密封效果。这里，需要理解的是，“第二段42的厚度小于第一段41的厚度”中的“厚度”是沿外环1的第一端面朝向外环1的第二端面的方向上的第一密封件4的长度。

在一些实施例中，如图4所示，外环1上设有安装槽11，安装槽11与第一缝隙101相连通，第一密封件4配合在安装槽11内。优选地，安装槽11的轴向和第一缝隙101从外环1的外周面朝向外环1的内周面的延伸方向一致。换言之，安装槽11从外环1的外周面延伸至外环1的内周面。可以理解的是，安装槽11可以为贯通槽，也可以不贯通外环。

具体地，安装槽11包括彼此连通的第一槽111和第二槽112，第一槽111邻近外环1的外周面设置，即第一槽111从外环1的外周面沿从外环1的外周面朝向外环1的内周面的方向延伸。第二槽112邻近外环1的内周面设置，即第二槽112从第一槽111的内端沿从外环1的外周面朝向外环1的内周面的方向延伸。第二槽112的轴向长度大于第一槽111的轴向长度，第二槽112的横截面面积小于第一槽111的横截面面积。例如图4所示，在从外环1的外周面朝向外环1的内周面的方向上(对应第一密封件4的长度方向)，第二槽112的长度大于第一槽111的长度；在图4所示的上下方向上(对应第一密封件的宽度方向)，第二槽112的长度小于第一槽111的长度；在从外环1的第一端面朝向外环1的第二端面的方向上(对应第一密封件4的厚度方向)，第二槽112的长度小于第一槽111的长度。

换言之，安装槽11的形状尺寸与第一密封件4形状尺寸一致，第一密封件4的第一段41配合在第一槽111内，第一密封件4的第二段42配合在第二槽112内，从而通过第一密封件4将第一缝隙101分隔成沿从外环1的第一端面朝向外环1的第二端面的方向间隔开的两部分缝隙。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在一些实施例中，如图5所示，内环2上设有多个第二缝隙201，多个第二缝隙201沿内环2的周向间隔布置，以将内环2分成多个沿内环2的周向延伸的弧段。具体地，多个第二缝隙201沿内环2的周向均匀地间隔布置，即相邻第二缝隙201之间在内环2的周向上的距离相同。优选地，第二缝隙201与第一缝隙101沿外环1的径向相对设置。

在一些实施例中，静叶环还包括第二密封件(未示出)，第二密封件呈十字型且配合在第二缝隙201内，以防止气体从第二缝隙201沿内环2的轴向和径向漏出。

下面参考附图1-5描述根据本发明具体实施例的静叶片。

如图1-5所示，根据本发明实施例的静叶片包括外环1、内环2、静叶片3和第一密封件4。

外环1上设有多个第一缝隙101，每个第一缝隙101从外环1的外周面延伸至外环1的内周面，即第一缝隙101贯穿外环1的壁厚，且第一缝隙101从外环1的第一端面延伸至外环1的第二端面，即第一缝隙101沿从外环1的第一端朝向外环1的第二端的方向贯穿外环1。多个第一缝隙101沿外环1的周向均匀地间隔布置，以将外环1分割成多个沿外环1的周向延伸的弧段。

外环1的内周面上还设有多个沿外环1的周向间隔布置的叶根槽102，叶根槽102和第一缝隙101彼此间隔开。

外环1上设有安装槽11，安装槽11包括彼此连通的第一槽111和第二槽112，第一槽111从外环1的外周面沿从外环1的外周面朝向外环1的内周面的方向延伸。第二槽112从第一槽111的内端沿从外环1的外周面朝向外环1的内周面的方向延伸且延伸至外环1的内周面。第二槽112在从外环1的外周面朝向外环1的内周面的方向上的长度大于第一槽111在从外环1的外周面朝向外环1的内周面的方向上的长度，第二槽112在图4所示的上下方向上的长度小于第一槽111在图4所示的上下方向上的长度，第二槽112在从外环1的第一端面朝向外环1的第二端面的方向上的长度小于第一槽111在从外环1的第一端面朝向外环1的第二端面的方向上的长度。

第一密封件4括彼此相连的第一段41和第二段42，第一段41从外环1的外周面朝向外环1的内周面延伸，第二段42从第一段41的内端沿从外环1的外周面朝向外环1的内周面的方向延伸且延伸至外环1的内周面，其中第一段41的长度小于第二段42的长度，且第一段41的宽度大于第二段41的宽度，以使第一密封件4大体呈T型。第一密封件4形状尺寸与安装槽11的形状尺寸一致，第一段41配合第一槽111内，第二段42配合第二槽112内，从而通过第一密封件4将第一缝隙101分隔成两部分缝隙，这两部分缝隙沿从外环1的第一端面朝向外环1的第二端面的方向间隔开且不连通，以防止气体从第一缝隙101沿外环1的轴向漏出。

内环2沿外环1的径向位于外环1内侧，外环1和内环2同轴设置，且内环2和外环1之间沿外环1的径向均有间隙。内环2上设有多个第二缝隙201，多个第二缝隙201沿内环2的周向均匀地间隔布置，以将内环2分成多个沿内环2的周向延伸的弧段，第二缝隙201与第一缝隙101沿外环1的径向相对设置。

静叶环还包括第二密封件(未示出)，第二密封件呈十字型且配合在第二缝隙201内，以防止气体从第二缝隙201沿内环2的轴向和径向漏出。

静叶片3具有多个，多个静叶片3沿外环1的周向均匀间隔布置，静叶片3包括沿外环1的径向向外依次连接的叶顶、叶身和叶根，静叶片3的叶根的外端配合在叶根槽102内，且一个静叶片3对应一个叶根槽102，静叶片3的叶顶的内端与内环2的外周面相连。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种静叶环，其特征在于，包括：

外环，所述外环上设有多个第一缝隙，多个所述第一缝隙沿所述外环的周向间隔布置，以将所述外环分割成多个沿所述外环的周向延伸的弧段；

内环，所述内环沿所述外环的径向位于所述外环内侧；

静叶片，所述静叶片具有多个，每个所述静叶片连接所述外环和所述内环，多个所述静叶片沿所述外环的周向均匀间隔布置；

第一密封件，所述第一密封件从所述外环的外周面向所述外环的内周面贯穿所述外环和所述第一缝隙，以防止气体从所述第一缝隙沿所述外环的轴向漏出。

2.根据权利要求1所述的静叶环，其特征在于，所述第一密封件呈T型。

3.根据权利要求1所述的静叶环，其特征在于，所述第一密封件包括第一段和第二段，所述第一段从所述外环的外周面朝向所述外环的内周面延伸，所述第二段从所述第一段的内端朝向所述外环的内周面延伸，所述第二段的长度大于所述第一段的长度，所述第二段的宽度小于所述第一段的宽度。

4.根据权利要求3所述的静叶环，其特征在于，所述第二段的厚度小于所述第一段的厚度。

5.根据权利要求1所述的静叶环，其特征在于，所述外环上设有安装槽，所述安装槽与所述第一缝隙连通，所述第一密封件配合在所述安装槽内。

6.根据权利要求5所述的静叶环，其特征在于，所述安装槽的轴向和所述第一缝隙从所述外环的外周面朝向所述外环的内周面的延伸方向一致。

7.根据权利要求6所述的静叶环，其特征在于，所述安装槽包括彼此连通的第一槽和第二槽，所述第一槽邻近所述外环的外周面设置，所述第二槽邻近所述外环的内周面设置，所述第二槽的轴向长度大于所述第一槽的轴向长度，所述第二槽的横截面面积小于所述第一槽的横截面面积。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的静叶环，其特征在于，多个所述第一缝隙沿所述外环的周向均匀地间隔布置。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的静叶环，其特征在于，所述内环上设有多个第二缝隙，多个所述第二缝隙沿所述内环的周向间隔布置，以将所述内环分成多个沿所述内环的周向延伸的弧段，所述第二缝隙与所述第一缝隙沿所述外环的径向相对设置。

10.根据权利要求9所述的静叶环，其特征在于，还包括第二密封件，所述第二密封件呈十字型且配合在所述第二缝隙内，以防止气体从所述第二缝隙沿所述内环的轴向和径向漏出。

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