專利名稱：整體式密封件與密封劑組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于在渦輪機械中使用的靜密封，并且，具體而言，涉及用于在燃氣渦輪密封槽中使用的預包裝的密封件與密封劑構造。
背景技術：
在現(xiàn)有實踐中，實心密封或織物密封通常用在某些燃氣渦輪構件中的靜密封裝置中。在共同擁有的美國專利No. 5，657，998中描述了一種這樣的織物密封。已經(jīng)有一些關于利用織物或其它硬密封結合高溫密封劑的構思。然而，所關心的是，密封劑與填縫槍(caulk gun)或一些其它非受控裝置一起的應用很可能導致密封劑材料被不正確地應用和/或應用在錯誤的位置。因此，需要對密封件和相關的密封劑的應用設計一種更加可靠和有效的途徑，其不僅有助于安裝過程，還可增加密封件的魯棒性。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一個示例性但非限制性的實施例，本發(fā)明提供了整體式密封件與密封劑組件，其包括預制的密封元件，其具有多個表面；與該多個表面的其中一個或多個相接合的高溫密封劑成分；以及包封了預制的密封元件和高溫密封劑成分的襯墊材料(backer material)，該襯墊材料具有這樣的成分，該成分允許該襯墊材料被安裝為使密封元件和密封劑成分位于待密封的相鄰構件之間。在另一示例性但非限制性的實施例中，提供了一種用于插入相鄰渦輪構件之間的整體式密封劑組件，其包括形成為細長條的高溫密封劑成分，該細長條至少部分地被包在膜中，該膜適合于在密封環(huán)境中與密封劑成分一起放置。在還有另一示例性但非限制性的方面，提供了一種在渦輪機械的一對相鄰構件之間安裝整體式密封件與密封劑的方法，該方法包括，將密封元件切削成所需的尺寸和形狀； 將該密封元件放置在襯墊板上，該襯墊板包括這樣的材料，該材料在低于該相鄰構件的規(guī)定工作溫度(specified service temperature)的溫度下會燒掉；應用高溫密封劑到該密封元件的至少一個或多個側面上；將該襯墊板包在該密封元件周圍，以便基本上完全地包封該密封元件與高溫密封劑，從而形成整體式密封件與密封劑組件；將該整體式密封件與密封劑組件定位在這對相鄰構件之間的位置中；以及操作渦輪機械，使得相鄰構件達到規(guī)定工作溫度，并導致襯墊材料熔化和/或燒掉，留下密封元件和高溫密封劑在原位?，F(xiàn)在將結合下面標注的圖來描述本發(fā)明。


圖1是示意性截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個示例性但非限制性的實施例的預包裝的密封件與密封劑組件，該組件位于相鄰燃氣渦輪構件中形成的相鄰密封槽之間；圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一示例性但非限制性的實施例的包在薄膜中的預先形成的密封劑成分的透視圖；以及
圖3是爆炸視圖，顯示了在安裝密封元件本身之前就位于密封槽內(nèi)的預先形成的密封劑材料。項目清單10密 封件與密封劑組件12，14 機械構件(例如渦輪噴嘴或罩)16，18，32 密封槽20,34 密封元件22密封劑材料或成分24 包裝膜或包封物(或襯墊)26 密封劑圓柱體28 膜30 不連續(xù)的密封條32 密封槽
具體實施例方式參見圖1，根據(jù)一個示例性但非限制性的實施例的密封件與密封劑組件10被顯示為在原位(in situ)位于一對機械構件12與14之間的位置。該構件可以是例如渦輪噴嘴或罩，其形成為包括對準的密封槽16、18。該密封件與密封劑組件包括密封元件20、密封劑材料22以及周圍的包裝膜或包封物24(在本文中也被稱為襯墊材料)。更具體地說，密封元件20可以是通常被用在渦輪應用中的另外的常規(guī)硬密封或織物密封，在這樣的應用中將靜密封結合高溫密封劑使用。硬密封通常指相對較厚的金屬片，而織物密封可以是包在織物覆層中的金屬薄層的復合材料組件，例如像在共同擁有的美國專利No 5, 657，998中所述的那樣。密封劑材料22可以是任何合適的高溫密封劑，其可承受高達大約2000° F的溫度并且另外地與密封槽的表面材料相容。周圍的包封物或膜M(本文中也稱為“襯墊材料”)可由蠟紙、塑料膜或其它合適材料構成，這樣的材料具有這樣的性質(zhì)或特性，使得在低于密封構件的工作溫度的溫度下會導致襯墊材料熔化和/或燒掉。襯墊材料必須適當?shù)乇『捅阋耍⑶也涣粲袣堄辔铩，F(xiàn)在將描述密封件與密封劑組件的示例性但非限制性的制造/組裝和使用。首先，織物或硬密封元件20被預制并被切削成所要求的裝配長度和寬度。例如，在共同擁有的美國專利No. 5，657，998中描述了一種合適的密封元件。將密封元件20放置在襯墊材料 24上，并將一條高溫密封劑材料22應用在密封元件20的仍然暴露的側面周圍。襯墊材料 24包在密封元件20的這些側面、底部和頂部周圍，從而完全地包封密封元件和密封劑材料 22。襯墊材料中的任何開口或松的重疊可被單獨地密封(例如簡單地通過加熱)，以防護并阻止密封劑材料22的泄漏。在這點上，取決于應用，可能需要將組件內(nèi)的密封劑材料22 壓成或揉成某一形狀，該形狀有助于將該組件插入其要被使用的密封槽或凹槽(例如在相鄰的渦輪構件12、14中形成的槽16、18)內(nèi)，該形狀還將密封劑定位在所要求的位置。在這個方面，可能足以簡單地確保密封劑沿著密封件的一條或多條邊緣和/或一個或多個側面延伸。在其它應用中，可能需要操縱該組件，以確保密封劑覆蓋在密封件的所有側面和邊緣上。然后可將密封件與密封劑組件10運送到機械組裝廠或現(xiàn)場安裝位置，其在那里被安裝。機械啟動后，并且在達到臨界溫度(襯墊材料在該溫度下熔化和/或燃燒)之后， 襯墊材料22將熔化和/或燒掉，不留下任何殘余物，而只留下高溫密封劑20在其設計位置中。在另一示例性但非限制性的實施例中，密封劑材料可被預先形成并且部分地或完全地包在非粘性的可除去塑料(或其它合適材料)膜(或襯墊材料)中，用以與相關的密封件一起后續(xù)應用在密封槽中。在圖2中，例如，預先卷成的密封劑“圓柱體”沈被包在非粘性的可除去膜或襯墊材料觀中，其還可被卷成一束以用于運輸和/或存儲。當準備使用時，可將不連續(xù)的條30切削成一定長度并推入密封槽中。可將膜觀部分地除去，以允許密封劑被壓入就位，隨后將膜完全除去并插入密封元件?？蛇x的是，可在密封條30被壓入相應密封槽(如圖3中所示)之前，將整個膜觀除去。作為一個另外的可選方案，在密封劑的未被覆蓋的條30被定位在密封槽32中之后，密封劑的暴露部分可被覆蓋有非粘性的可除去膜觀。當準備安裝密封元件34時，可將膜觀除去，并且將密封元件34對著密封劑30直接壓入就位。應當理解，非粘性膜28也可保留在密封條30上(包括，完全覆蓋住密封條)和/ 或在密封條30與密封件20之間，以便在被密封的構件達到其工作溫度之前熔化或燒掉。膜觀不需要是非粘性種類的，這是因為，對于一些應用而言，可能需要具有粘性的膜以便為密封劑提供一定程度的粘合。應當理解，密封件與密封劑組件10可在初始的燃氣渦輪或其它機械組裝期間使用，或者被結合為用于燃氣渦輪或其它發(fā)動機的升級組件的部分。雖然已經(jīng)結合被認為是目前最實際和優(yōu)選的實施例描述了本發(fā)明，但是，應當理解，本發(fā)明不限于所公開的實施例，相反地，本發(fā)明旨在覆蓋被包括在所附權利要求的精神與范圍內(nèi)的各種變型與等同設置。
權利要求
1.一種整體式密封件與密封劑組件(10)，包括預制的密封元件(20)，其具有多個表面；高溫密封劑成分(22)，其與所述多個表面的一個或多個相接合；以及襯墊材料(M)，其包封了所述預制的密封元件和所述高溫密封劑成分，所述襯墊材料具有這樣的成分，所述成分允許所述襯墊材料被安裝為使所述密封元件00)和所述密封劑成分02)位于待密封的相鄰構件之間。
2.根據(jù)權利要求1所述的整體式密封件與密封劑組件，其特征在于，所述密封元件 (20)是織物密封。
3.根據(jù)權利要求1所述的整體式密封件與密封劑組件，其特征在于，所述密封元件 (20)是相對硬的金屬片。
4.根據(jù)權利要求1所述的整體式密封件與密封劑組件，其特征在于，所述高溫密封劑成分0 能承受高達2000° F的溫度。
5.根據(jù)權利要求1所述的整體式密封件與密封劑組件，其特征在于，所述襯墊材料 (24)被選擇成具有這樣的特性，該特性會導致所述襯墊材料在低于所述待密封的構件的規(guī)定工作溫度的溫度下燃燒或熔化。
6.根據(jù)權利要求1所述的整體式密封件與密封劑組件，其特征在于，所述密封元件 (20)是大體上矩形的形狀，帶有四個側邊、頂面和底面，并且，其中，所述高溫密封劑成分 (22)接合所述四個側邊、所述頂面和所述底面中的每一個。
7.根據(jù)權利要求1所述的整體式密封件與密封劑組件，其特征在于，所述密封元件 (20)是織物密封；所述高溫密封劑成分0 能承受高達2000° F的溫度；并且所述襯墊材料04)包括從包括蠟紙和塑料帶的組中選擇的材料。
8.一種用于插入相鄰的渦輪構件之間的整體式密封劑組件，包括高溫密封劑成分，其形成為細長條( 或30)，所述條至少部分地被包在膜08)中，所述膜08)適合于在密封環(huán)境中與所述密封劑成分一起放置。
9.根據(jù)權利要求8所述的整體式密封劑組件，其特征在于，所述細長條06)具有大體上圓形的橫截面形狀。
10.根據(jù)權利要求8所述的整體式密封劑組件，其特征在于，所述細長條06)完全被所述膜0 包封。
11.一種在渦輪機械中的一對相鄰構件(12，14)之間安裝整體式密封件與密封劑組件 (10)的方法，包括(a)將密封元件OO)切削成所需的尺寸和形狀；(b)將所述密封元件放置在襯墊板04)上，所述襯墊板04)包括在低于所述相鄰構件的規(guī)定工作溫度的溫度下會燒掉的材料；(c)將高溫密封劑0 應用到所述密封元件的至少一個或多個側面；(d)將所述襯墊板04)包在所述密封元件OO)周圍，以便基本上完全地包封所述密封元件OO)和所述高溫密封劑(22)，從而形成整體式密封件與密封劑組件；(e)將所述整體式密封件與密封劑組件定位在所述的這一對相鄰構件(12，14)之間的位置；(f)操作所述渦輪機械，使得所述相鄰構件達到所述規(guī)定工作溫度，并導致所述襯墊材料04)熔化和/或燒掉，留下所述密封元件(20)和所述高溫密封劑0 在原位。
全文摘要
一種整體式密封件與密封劑組件(10)，包括預制的密封元件(20)，其具有多個表面；與該多個表面中的一個或多個相接合的高溫密封劑成分(22)；以及包封了該預制的密封元件和高溫密封劑成分的襯墊材料(24)。襯墊材料具有這樣的成分，該成分允許該襯墊材料被安裝為使密封元件(20)和密封劑成分(22)位于待密封的相鄰構件之間。
文檔編號F01D11/00GK102213111SQ201110096099
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權日2010年4月1日
發(fā)明者B·P·萊西, V·J·摩根 申請人:通用電氣公司