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用于渦輪機械分段的密封件的制作方法

文檔序號:5202558閱讀:184來源:國知局
專利名稱:用于渦輪機械分段的密封件的制作方法
技術領域
本說明書所公開的主題涉及密封件,更具體地,涉及設置在渦輪機械的分段之間的密封件。
背景技術
各種渦輪機械(例如,渦輪機和壓縮機)可以包括設置在分段之間的密封件。例如,燃氣渦輪機可以包括環(huán)繞轉子周向地布置的固定分段,燃氣渦輪機包括渦輪機葉片。不幸的是,分段會經(jīng)歷熱膨脹和收縮、振動、彎曲和其他力,這會降低中間密封件的有效性。此夕卜,密封件會經(jīng)歷不同流體流(例如,驅動渦輪機葉片的熱氣流和對分段進行冷卻的空氣 流)之間的大的壓力差。結果,密封件會經(jīng)歷非受控量的泄漏,這會降低渦輪機械(例如,燃氣渦輪機)的性能和可靠性。相應地,需要密封件來解決現(xiàn)有密封件的這些缺陷中的一 項或多項。

發(fā)明內容
下面概述與原始要求保護的發(fā)明的范圍相應的某些實施例。這些實施例并非要限制要求保護的發(fā)明的范圍,相反,這些實施例只是旨在提供對本發(fā)明的可能形式的簡要概述。實際上,本發(fā)明可以包括各種形式,這些形式可以與下列描述的實施例類似或不同。在第一實施例中,系統(tǒng)包括密封件,密封件具有第一密封端部、第二密封端部、以及位于第一密封端部和第二密封端部之間的中間部分,其中,密封件包括至少一個計量孔,計量孔構造成對沿著密封件的泄漏流動進行控制。進一步的,所述至少一個計量孔構造成將所述泄漏流引導至至少一個區(qū)域,以對所述至少一個區(qū)域進行冷卻。進一步的,所述至少一個計量孔構造成將所述泄漏流導向具有所述第一密封端部的第一密封區(qū)域和具有所述第二密封端部的第二密封區(qū)域。進一步的,所述第一密封端部包括圍繞第一空間彼此相對設置的第一彎曲密封界面和第二彎曲密封界面,并且所述第二密封端部包括圍繞第二空間彼此相對設置的第三彎曲密封界面和第四彎曲密封界面。進一步的,所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面構造成彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉,并且所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面構造成彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉。進一步的,所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面構造成使所述第一密封端部能夠沿著第一密封區(qū)域旋轉,并且所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面構造成使所述第二密封端部能夠沿著第二密封區(qū)域旋轉。進一步的,所述密封件是一件式結構,所述一件式結構具有所述第一密封端部、所述第二密封端部、以及所述中間部分,所述第一密封端部包括具有所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面的第一 U形端部,并且所述第二密封端部包括具有所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面的第二U形端部。進一步的,所述密封件包括第一部件,所述第一部件具有所述第一密封端部的所述第一彎曲密封界面、所述中間部分的第一中間部分、以及所述第二密封端部的所述第三彎曲密封界面,并且所述密封件包括第二部件,所述第二部件具有所述第一密封端部的所述第二彎曲密封界面、所述中間部分的第二中間部分、以及所述第二密封端部的所述第四彎曲密封界面。進一步的,所述第一部件包括第一金屬,并且所述第二部件包括與所述第一金屬不同的第二金屬。進一步的,所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面彼此遠離地彎曲、然后沿著遠離所述第一中間部分和所述第二中間部分的第一方向彼此相向地彎曲,并且所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面彼此遠離地彎曲、然后沿著遠離所述第一中間部分和所述第二中間部分的第二方向彼此相向地彎曲。進一步的,所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面沿著遠離所述第一中·間部分和所述第二中間部分的第一方向彼此遠離地彎曲、然后沿著朝向所述第一中間部分和所述第二中間部分的第二方向彼此遠離繼而彼此相向地彎曲,并且所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面沿著遠離所述第一中間部分和所述第二中間部分的第三方向彼此遠離地彎曲、然后沿著朝向所述第一中間部分和所述第二中間部分的第四方向彼此遠離繼而彼此相向地彎曲。進一步的,所述中間部分包括沿著相對的方向交替彎曲的波浪形部分。進一步的,所述密封件是渦輪機械密封件。進一步的,所述系統(tǒng)包括渦輪機械,所述渦輪機械具有設置在第一渦輪機械分段和第二渦輪機械分段之間的所述密封件。在第二實施例中,系統(tǒng)包括渦輪機械密封件,渦輪機械密封件具有第一密封端部,第一密封端部具有圍繞第一空間彼此相對設置的第一彎曲密封界面和第二彎曲密封界面,第一彎曲密封界面和第二彎曲密封界面構造成彼此相向和彼此遠離地彈性彎曲。渦輪機械密封件還包括第二密封端部,第二密封端部包括圍繞第二空間彼此相對設置的第三彎曲密封界面和第四彎曲密封界面,第三彎曲密封界面和第四彎曲密封界面構造成彼此相向和彼此遠離地彈性彎曲。渦輪機械密封件還包括中間部分,中間部分在第一密封端部和第二密封端部之間延伸。進一步的,所述中間部分包括至少一個孔,所述至少一個孔構造成將冷卻流導向具有所述第一密封端部的第一密封區(qū)域和具有所述第二密封端部的第二密封區(qū)域。進一步的,所述渦輪機械密封件構造成軸向地或周向地裝載在第一渦輪機械分段和第二渦輪機械分段之間。進一步的,所述渦輪機械密封件是一件式結構。進一步的,所述渦輪機械密封件包括第一板和第二板,所述第一板和所述第二板具有不同的熱膨脹系數(shù),以使所述渦輪機械密封件響應于所述第一板和所述第二板的不同程度的熱膨脹發(fā)生熱彎曲。進一步的,所述第一密封端部包括具有所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面的第一 U形端部,并且所述第一 U形端部具有聯(lián)接到所述中間部分的第一固定端、以及與所述第一固定端相對的第一自由端;所述第二密封端部包括具有所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面的第二 U形端部,并且所述第二 U形端部具有聯(lián)接到所述中間部分的第二固定端、以及與所述第二固定端相對的第二自由端。進一步的,所述第一自由端和所述第二自由端從所述中間部分沿著相對的方向延伸。進一步的,所述中間部分包括沿著相對的方向交替彎曲的波浪形部分。進一步的,所述第一彎曲密封界面或第二彎曲密封界面、所述第三密封界面或第四密封界面、所述波浪形部分、或其任意組合構造成在第一渦輪機械分段和第二渦輪機械分段之間提供曲折的空氣流路徑。在第三實施例中,系統(tǒng)包括渦輪機械密封件,渦輪機械密封件具有第一板,第一板具有第一彎曲密封界面、第二彎曲密封界面、以及在第一彎曲密封界面和第二彎曲密封界面之間延伸的第一中間部分。渦輪機械密封件還包括第二板,第二板具有第三彎曲密封界 面、第四彎曲密封界面、以及在第三彎曲密封界面和第四彎曲密封界面之間延伸的第二中間部分。渦輪機械密封件的第一中間部分和第二中間部分聯(lián)接在一起。此外,第一彎曲密封界面和第三彎曲密封界面構造成圍繞第一空間彼此相向和彼此遠離地彈性彎曲,第二彎曲密封界面和第四彎曲密封界面構造成圍繞第二空間彼此相向和彼此遠離地彈性彎曲。此夕卜,渦輪機械密封件的第一板和第二板具有不同的熱膨脹系數(shù),以引起渦輪機械密封件響應于第一板和第二板的不同程度的熱膨脹而熱彎曲。進一步的,所述渦輪機械密封件包括延伸穿過所述第一中間部分和所述第二中間部分的至少一個孔,并且所述至少一個孔構造成對泄漏流進行計量并引導所述泄漏流以對至少一個區(qū)域進行冷卻。進一步的,所述系統(tǒng)包括渦輪機械,所述渦輪機械具有設置在第一分段和第二分段之間的所述渦輪機械密封件。


當參照附圖閱讀如下詳細說明時,將更好理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點,在各個附圖中相同的附圖標記表示相同的部件,其中圖I是根據(jù)某些實施例的具有一個或多個密封件的渦輪機系統(tǒng)的框圖;圖2是具有多個計量孔的兩件式密封件的實施例的透視圖,其中,密封件的相對端部向內彎曲以限定相對的U形端部;圖3是安裝在渦輪機械的相鄰分段之間的圖2的兩件式密封件的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D;圖4是安裝在渦輪機械的相鄰分段之間的圖2的兩件式密封件的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件響應于熱梯度的行為;圖5是圖2的兩件式密封件的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件的各種尺寸;圖6是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件的俯視圖,其示出在相等尺寸圓孔的交錯構造中的計量孔的實施例;圖7是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件的俯視圖,其示出在相等尺寸圓孔的圓形構造中的計量孔的實施例;圖8是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件的俯視圖,其示出在不等尺寸圓孔的多行構造中的計量孔的實施例;圖9是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件的俯視圖,其示出在相等尺寸圓孔的單行構造中的計量孔的實施例;圖10是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件的俯視圖,其示出在不同形狀孔(例如,橢圓形、方形和矩形孔)的多行構造中的計量孔的實施例;圖11是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件的俯視圖,其示出在不同形狀孔(例如,人字形、菱形和X形孔)的多行構造中的計量孔的實施例;圖12是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件的俯視圖,其示出在不同形狀孔(例如,三角形和圓形孔)的多行構造中的計量孔的實施例;·圖13是沿著圖6的線13-13取得的圖2至圖12的兩件式密封件的部分橫截面?zhèn)纫晥D,其示出計量孔中的一個的實施例,計量孔具有呈垂直角度的恒定直徑的圓柱形;圖14是沿著圖6的線13-13取得的圖2至圖12的兩件式密封件的部分橫截面?zhèn)纫晥D,其示出具有可變直徑的圓錐形的計量孔中的一個的實施例;圖15是沿著圖6的線13-13取得的圖2至圖12的兩件式密封件的部分橫截面?zhèn)纫晥D,其示出計量孔中的一個的實施例,計量孔具有呈非垂直角度的恒定直徑的圓柱形;圖16是沿著圖6的線13-13取得的圖2至圖12的兩件式密封件的部分橫截面?zhèn)纫晥D,其示出具有分叉路徑(例如,Y形分開路徑)的計量孔中的一個的實施例;圖17是沿著圖6的線13-13取得的圖2至圖12的兩件式密封件的部分橫截面?zhèn)纫晥D,其示出具有分叉路徑(例如,V形分開路徑)的計量孔中的一個的實施例;圖18是具有多個計量孔的兩件式密封件的實施例的透視圖,其中,密封件的相對端部向外彎曲以限定相對的W型端部;圖19是安裝在渦輪機械的相鄰分段之間的圖18的兩件式密封件的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D;圖20是圖18的兩件式密封件的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件的各種尺寸;圖21是具有多個計量孔的一件式密封件的實施例的透視圖,其中,密封件的相對端部沿著相對方向彎曲以限定S形的幾何形狀;圖22是安裝在渦輪機械的相鄰分段之間的圖21的一件式密封件的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D;圖23是圖21的一件式密封件的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件的各種尺寸;圖24是具有多個計量孔的一件式密封件的實施例的透視圖,其中,密封件包括中間波浪形部分和相對的彎曲端部(例如,U形端部);圖25是安裝在渦輪機械的相鄰分段之間的圖24的一件式密封件的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D;圖26是圖24的一件式密封件的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件的各種尺寸;
圖27是沒有計量孔的一件式密封件的實施例的透視圖,其中,密封件包括中間波浪形部分和相對的彎曲端部(例如,U形端部);知圖28是安裝在密封區(qū)域內的圖27的一件式密封件的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D。
具體實施例方式下面將描述本發(fā)明的一個或多個具體實施例。為了提供對這些實施例的簡潔描述,在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。應當理解,在任意這種實際實施方式的開發(fā)中,如在任意工程或設計項目中,必須做出眾多實施方式專用決策以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(例如符合系統(tǒng)相關和商業(yè)相關的限制),這些特定目標會根據(jù)實施方式不同而改變。此外,應當理解,這種開發(fā)嘗試會是復雜且耗時的,但對于受益于本發(fā)明的本領域技術人員來說仍然是設計、制造和生產的例行任務。當介紹本發(fā)明的各種實施例的元件時,未定數(shù)量術語以及“所述”意欲表示存在一個或多個元件。術語“包括”、“包含”和“具有”意指包括性的,并且表示可以存在除列出的元件之外的附加元件。 如下文詳細描述的,公開的實施例包括可以用于渦輪機械(例如壓縮機和渦輪機)和其他應用中的各種密封件。在某些實施例中,密封件可以包括特別設計用以控制泄漏和/或冷卻各種密封表面的孔。在下面的描述中,這些孔可以被稱作計量孔或沖擊冷卻孔,然而孔可以提供計量和冷卻功能的任意組合。例如,孔可以具有具體的大小和/或形狀以對從密封件的一側到密封件的相對側的泄漏的量(例如,泄漏流率)進行控制或計量。以此方式,計量的泄漏流可以確保在密封件和沿著渦輪機械的密封表面之間不產生非受控量的泄漏。此外,孔可以具有具體的大小、形狀或角度以向密封件上或附近的熱區(qū)提供冷卻流。在某些實施例中,孔可以構造成提供薄膜冷卻(film cooling)或沖擊冷卻(impingement cooling)。除了公開的孔之外,密封件可以具有彎曲端部,以能夠沿著潤輪機械的密封表面進行樞轉或旋轉。例如,彎曲端部可以確保在密封件和密封表面之間保持接觸,而不考慮由熱膨脹和收縮、振動等引起的任意移動。彎曲端部還可以用作彈簧,以使得保持沿著密封表面的偏置力。公開的密封件可以包括一件式密封件和多件式密封件(例如由兩種不同材料制成的兩件式密封件)。在某些實施例中,兩件式密封件可以由兩種不同材料(例如,雙金屬)制成,這兩種不同材料具有不同的熱膨脹系數(shù)。因此,密封件的不同材料對于熱變化會有不同的響應,從而產生熱彎曲以輔助對密封表面進行密封。在下列描述中,盡管是參照渦輪機系統(tǒng)10,然而公開的密封件可以使用在任意類型的渦輪機械、燃燒系統(tǒng)、熱流體系統(tǒng)等中。圖I是渦輪機系統(tǒng)10的實施例的框圖,渦輪機系統(tǒng)10可以使用下文更詳細描述的密封件中的一個或多個。圖示的渦輪機系統(tǒng)10包括聯(lián)接到載荷14 (例如發(fā)電機)的燃氣渦輪發(fā)動機12。燃氣渦輪發(fā)動機12包括壓縮機16、多個燃燒器18、渦輪機22和排氣部分24,每個燃燒器18具有至少一個燃料噴嘴20。如圖所示,一個或多個軸26連接載荷14、壓縮機16和渦輪機22。壓縮機16和渦輪機22各自包括具有葉片的轉子,葉片在定子或護罩內圍繞旋轉軸線28旋轉。在操作中,壓縮機16接收空氣30并將壓縮空氣32傳輸至燃燒器18和/或燃料噴嘴20,然后燃料噴嘴20將燃料34 (或空氣-燃料混合物)噴射到燃燒器18中的燃燒區(qū)域內。轉而,空氣-燃料混合物在燃燒器18內燃燒以產生熱燃燒氣體36,熱燃燒氣體36驅動渦輪機18內的葉片。當驅動渦輪機使得軸26旋轉時,壓縮機16被驅動以將空氣16壓縮到燃燒器18和/或燃料噴嘴20中。為進行討論,可以參照軸向或軸向軸線38、徑向或徑向軸線40、和周向或周向軸線42。軸向38通常沿著旋轉軸線28取向。在某些實施例中,下述密封件可以定向在沿著軸向38、徑向40、周向42或其任意組合并排定位的護罩分段之間。但是,密封件可以在渦輪機系統(tǒng)10或其他設備內的任意適合位置中使用。圖2是具有多個計量孔56的兩件式密封件50 (第一部件52和第二部件54)的實施例的透視圖,其中,密封件50包括中間部分58、以及相對的第一密封端部60和第二密封端部62,第一密封端部60和第二密封端部62向內彎曲以限定相對的U形端64和66。在圖示實施例中,具有U形端64的第一密封端部60具有圍繞第一空間72彼此相對設置的彎曲密封界面68和70。彎曲密封界面68和70彼此遠離地彎曲,然后遠離中間部分58沿著方向80彼此相向地彎曲。類似地,具有U形端66的第二密封端部62具有圍繞第二空間78彼此相對設置的彎曲密封界面74和76。彎曲密封界面74和76彼此遠離地彎曲,然后遠離中間部分58沿著方向82彼此相向地彎曲。相應地,每個彎曲密封界面68、70、74和76可 以描述為杯形、向外彎曲、或相對于縱軸84呈凸形。如下所述,兩件式構造(例如,部件52和54)、計量孔56、以及相對的U形端64和66在很大程度上改進了在經(jīng)受高溫、振動、運動、和熱膨脹與收縮的環(huán)境中的密封件50的性能。盡管密封件50可以是一件式結構,然而在中間部分58處使用聯(lián)接在一起的第一部件52和第二部件54制成密封件50的圖示實施例。第一部件52包括第一板86,第一板86具有設置在相對的彎曲端板部90和92之間的第一中間板部88,其中,彎曲端板部90包括彎曲密封界面68,彎曲端板部92包括彎曲密封界面74。第二部件54包括第二板94,第二板94具有設置在相對的彎曲端板部98和100之間的第二中間板部96,其中,彎曲端板部98包括彎曲密封界面70,彎曲端板部100包括彎曲密封界面76。如圖所示,第一板86的彎曲端板部90和第二板94的彎曲端板部98分別具有彎曲密封界面68和70,彎曲密封界面68和70彼此遠離地彎曲、然后遠離第一中間板部88和第二中間板部96沿著方向80彼此相向地彎曲。類似地,第一板86的彎曲端板部92和第二板94的彎曲端板部100分別具有彎曲密封界面74和76,彎曲密封界面74和76彼此遠離地彎曲、然后遠離第一中間板部88和第二中間板部96沿著方向82彼此相向地彎曲。第一中間板部88和第二中間板部96在界面102的沿著縱軸84的一個或多個位置(例如接頭104和106)處聯(lián)接在一起。例如,界面102可以是板部88和96之間的平坦界面,而接頭104和106可以是板部88和96之間的線性接頭、平面接頭或點接頭。例如,,線性接頭104和106圖示為如虛線104和106表示的線性接頭。接頭104和106可以包括焊接接頭、銅焊接頭、擴散焊接頭、粘結接頭或任意其他類型的緊固機構。在某些實施例中,第一部件52和第二部件54可以由相同材料或不同材料構造。例如,部件52和54可以由相同或不同的金屬制成,例如不同的彈簧鋼或鎳基合金。通過其他示例,可以使用具有相同或不同的熱膨脹系數(shù)、彈性模量、材質、或其組合的材料來制造部件52和54。第一部件52和第二部件54還可以構造為具有不同厚度或其他尺寸,以改變彎曲端板部90、92、98和100的彎曲剛度。如下所述,兩個部件52和54的不同構造可以改進經(jīng)受高溫的密封件50的性能。例如,使用由具有不同熱膨脹系數(shù)的兩種不同材料制成的第一部件52和第二部件54來構造的兩件式密封件50,可以引起密封件50沿著其縱軸84彎曲或彎成弓形,從而改進密封表面之間的密封有效性。下文參照圖4更詳細地描述密封件50的這種熱彎曲行為。密封件50的形狀或幾何形狀也可以改進密封件50的密封有效性,特別是處于經(jīng)受高溫、振動、運動、以及熱膨脹和收縮的環(huán)境中的密封件50。在圖示實施例中,板86和94的中間板部88和96基本為平面或平坦,然而如下進一步詳細描述的,板部88和96的其他實施例可以具有波浪形狀。此外,中間板部88和96(例如,接頭104和106)可以用作板86和94的彎曲端板部90、92、98和100的樞轉點、旋轉軸線或彎曲軸線。沿著彎曲端板部90和98的彎曲密封界面68和70構造成相對于中間部分58 (例如,部分88和96)彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉,沿著彎曲端板部92和100的彎曲密封界面74和76構造成相對于中間部分58 (例如,部分88和96)彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉。例如,彎曲端板部90、92,98和100的彈性偏轉可以相對于接頭104和106產生。因此,由相對的彎曲端板部90和98 (例如,彎曲密封界面68和70)限定的U形端64可以用作第一 U形彈簧元件,而由相對的彎曲端板部92和100 (例如,彎曲密封界面74和76)限定的U形端66可以用作第二 U·形彈簧元件。U形端64和66、以及中間部分58可以一起描述為形成X形密封件50,例如,彈簧加載的X形密封件50。U形端64和66還可以用作旋轉接頭、樞轉接頭、或凸輪構件,從而實現(xiàn)沿著密封表面的旋轉運動。例如,彎曲密封界面68和70構造成能夠使密封端部60沿著第一密封區(qū)域旋轉,而彎曲密封界面74和76構造成能夠使第二密封端部62沿著第二密封區(qū)域旋轉。圖示的計量孔56包括多個第一計量孔108和多個第二計量孔110。計量孔56構造成對經(jīng)過密封件50的泄漏流進行控制或計量。例如,計量孔56可以根據(jù)具體應用設計成提供一定流率或百分比的泄漏流。以此方式,計量孔56可以允許受控量的泄漏流,以改進密封件50沿著彎曲密封界面68、70、74和76的密封有效性,從而降低沿著彎曲密封界面68,70,74和76泄漏的可能性。計量孔56還可以用于對沿著密封件50處于密封區(qū)域中、或在與密封區(qū)域相鄰的部分中的各種熱區(qū)進行冷卻。例如,計量孔56可以構造成沿著密封件50的表面或相鄰結構提供薄膜冷卻(例如,冷卻劑流的薄膜),或者計量孔56可以構造成對著密封件50的表面或相鄰結構提供沖擊冷卻(例如,冷卻劑流的噴射)。薄膜冷卻可以描述為與受冷卻表面平行的流動,而沖擊冷卻可以描述為橫向(例如,垂直)于受冷卻表面的流動。但是,計量孔56可以相對于熱區(qū)呈任意角度進行定向,以對熱區(qū)進行冷卻。例如,多個第一計量孔108可以以第一角度112朝向第一密封端部60 (例如,彎曲密封界面68或70)或相關密封區(qū)域,而多個第二計量孔110可以以第二角度114朝向第二密封端部62 (例如,彎曲密封界面74或76)或相關密封區(qū)域。角度112和114可以在約O至90度、5至60度、10至45度、或15至30度之間的范圍內。下文參照圖6至圖17更詳細地描述計量孔56的各種角度、形狀和構造。圖3是安裝在渦輪機械124 (例如渦輪機系統(tǒng)10)的相鄰分段120和122之間的圖2的兩件式密封件50的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D。在某些實施例中,相鄰分段120和122可以沿著軸向38、徑向40或周向42并排設置,并且相鄰分段120和122具有中間間隙或空間126。例如,間隙126在相鄰分段120和122之間具有寬度128。圖示的密封件50延伸跨過間隙126進入相鄰分段120和122中的相對的第一密封區(qū)域130和第二密封區(qū)域132 (例如,狹縫、凹部或腔室)內。例如,第一密封區(qū)域130可以包括第一開口 134、第一基壁136、以及從第一開口 134延伸到第一基壁136的相對側壁138和140。第二密封區(qū)域132可以包括第二開口 142、第二基壁144、以及從第二開口 142延伸到第二基壁144的相對側壁146和148。第一密封端部60設置在第一密封區(qū)域130內,以使得彎曲密封界面68沿著側壁138設置,并且彎曲密封界面70沿著側壁140設置。第二密封端部62設置在第二密封區(qū)域132內,以使得彎曲密封界面74沿著側壁146設置,并且彎曲密封界面76沿著側壁148設置。密封件50的中間部分58設置在相應分段120和122的且相對的表面150和152之間的間隙126中,并且包括計量孔56 (例如,108和110),以控制泄漏流和/或對密封件50上或附近的熱區(qū)進行冷卻。在圖示實施例中,第一密封端部60和第二密封端部62構造成經(jīng)由彈簧力和摩擦 力與相應的密封區(qū)域130和132進行密封。例如,第一密封端部60包括具有相對的彎曲密封界面68和70的U形端64,彎曲密封界面68和70構造成如箭頭154所示的彼此相向和彼此遠離地偏轉,從而對著側壁138和140提供偏置力或彈簧力156和158。例如,彎曲密封界面68和70可以被壓縮在一起并位于側壁138和140之間,以使得彎曲密封界面68和70保持接觸而不用考慮振動或運動。彎曲密封界面68和70還經(jīng)由相應的摩擦力160和162沿著側壁138和140以摩擦方式座接。此外,如旋轉箭頭164和166所示,彎曲密封界面68和70還構造成相對于側壁138和140樞轉或旋轉。如下文參照圖4更詳細地描述的,沿著側壁138和140的旋轉運動164和166可以由彈簧50的彎曲或弓形彎曲引起。類似地,第二密封端部62包括具有相對的彎曲密封界面74和76的U形端66,彎曲密封界面74和76構造成如箭頭168所示的彼此相向和彼此遠離地偏轉,從而對著側壁146和148提供偏置力或彈簧力170和172。例如,彎曲密封界面74和76可以被壓縮在一起并位于側壁146和148之間,以使得彎曲密封界面74和76保持接觸而不用考慮振動或運動。彎曲密封界面74和76還經(jīng)由相應的摩擦力174和176沿著側壁146和148以摩擦方式座接。此外,如旋轉箭頭178和180所示,彎曲密封界面74和76還構造成相對于側壁146和148樞轉或旋轉。如下文參照圖4更詳細地描述的,沿著側壁146和148的旋轉運動178和180可以由彈簧50的彎曲或弓形彎曲引起。在操作中,密封件50構造成在第一流體區(qū)域或流182和第二流體區(qū)域或流184之間對相鄰分段120和122之間的間隙126進行密封。例如,在某些實施例中,第一流182比第二流184冷得多。在渦輪機械(例如,壓縮機或渦輪機)背景下,第一流182可以是冷卻流(例如,空氣流),而第二流184可以是加熱的流體(例如壓縮空氣、燃燒的熱氣等)。相應地,密封件50可以在分段120和122之間經(jīng)受很大的溫度、熱梯度、振動、運動、以及熱膨脹和收縮。例如,間隙126的寬度128可以響應于分段120和122的熱膨脹而減小,而寬度128可以響應于分段120和122的熱收縮而增大。相應地,偏置力156、158、170和172、摩擦力160、162、174和176、偏轉運動154和168、以及旋轉運動164、166,178和180可以構造成在密封件50與密封區(qū)域130和132的側壁138、140、146和148之間保持主動且一致的密封界面,而不用考慮系統(tǒng)的狀況。計量孔56還通過控制第一流182和第二流184之間的任意泄漏流而改進密封件50。在圖示的實施例中,泄漏流包括經(jīng)過多個第一計量孔108的第一流體流186 (例如,空氣流)、以及經(jīng)過多個第二計量孔110的第二流體流188 (例如,空氣流)。這些流體流186和188構造成對從區(qū)域182至區(qū)域184的泄漏流的量進行控制,從而幫助降低沿著彎曲密封界面68、70、74和76泄漏的可能性。流體流186和188還在密封件50附近(例如區(qū)域190和192)提供冷卻。如圖所示,計量孔56 (例如,計量孔108和110)朝向相對分段120和122和/或相關密封區(qū)域130和132彼此成角度地遠離。例如,流體流186和188可以成角度,以流入到密封區(qū)域130和132中,從而幫助冷卻側壁138、140、146和148、以及密封件50的彎曲密封界面70和76。以此方式,冷卻流體流186和188可以保護密封件50和/或壁138、140、146和148免受任意熱損傷、磨損等。冷卻流186和188還可以用作屏蔽流體流,以減少由第二流體流184對密封件50造成的化學侵蝕、腐蝕或其他損傷。圖4是安裝在渦輪機械124的相鄰分段120和122之間的圖2的兩件式密封件50的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件50響應于熱梯度的行為。在圖示的實施例中,兩件式密封件50具有利用兩種不同材料和/或熱膨脹系數(shù)制成的第一部件52和第二部件54 (例如,第一板86和第二板94)。例如,第一部件52 (例如,板86)可以由具有第一熱膨脹系數(shù)的第一金屬制成,而第二部件54 (例如,板94)可以由具有第二熱膨脹系數(shù)的第二金屬制成。如圖所示,當密封件50在渦輪機械124操作期間經(jīng)受熱或冷流體時,如分散箭頭200和202所示,第一板86會比第二板94經(jīng)受更大量的熱膨脹,或者如會聚箭頭204和206所·示,第二板94會比第一板86經(jīng)受更大量的熱收縮。結果,整個密封件50沿著其縱軸84受到彎曲或弓形彎曲。例如,熱膨脹和/或收縮會引起密封件50的縱軸遠離延伸穿過密封區(qū)域130和132的軸線208向上彎曲或彎成弓形。具體地,密封件50的中間部分58可以向上彎成弓形或彎曲位于軸線208的上方,以使得軸線84和208彼此偏移距離210。第一密封端部60和第二密封端部62也可以移動離開軸線208。例如,如角度212和214所示,穿過密封端部60和62的縱軸84可以變成相對于軸線208成角度。在某些實施例中,密封件50的弓形彎曲或彎曲還可以改進密封件50在分段120和122之間的密封有效性。例如,密封件50的弓形彎曲或彎曲可以增大在彎曲密封界面68、70、74和76與密封區(qū)域130和132的相關側壁138、140、146和148之間的偏置力156、158、170和172??梢杂蓮澢芊饨缑?8、70、74和76的更大偏轉引起增大的偏置力156、158、170和172,可以由密封端部60和62的形狀和/或密封件50的中間部分58的弓形彎曲引起彎曲密封界面68、70、74和76的更大偏轉。如圖4進一步示出,在密封件50的熱膨脹和/或收縮期間,彎曲密封界面68、70、74和76可以沿著壁滑動和/或樞轉。例如,彎曲密封界面68和74顯示為與更接近中間部分58的側壁138和146接觸,而彎曲密封界面70和76顯示為與更遠離中間部分58的側壁140和148接觸。彎曲密封界面68、70、74和76彼此相向地向內彎曲以確保接觸,而不用考慮這種滑動和/或樞轉運動。例如,彎曲密封界面68和70各自包括中央彎曲部216、會聚彎曲部218和會聚彎曲部220。中央彎曲部216彼此偏移中央距離222,會聚彎曲部218彼此相交(即,沒有偏移距離),會聚彎曲部220彼此偏移周邊距離224,周邊距離224小于中央距離222。結果,彎曲密封界面68和70能夠在保持與側壁138和140接觸的同時沿著任一方向旋轉。類似的,彎曲密封界面74和76各自包括中央彎曲部226、會聚彎曲部228和會聚彎曲部230。中央彎曲部226彼此偏移中央距離232,會聚彎曲部228彼此相交(即,沒有偏移距離),會聚彎曲部230彼此偏移周邊距離234,周邊距離234小于中央距離232。結果,彎曲密封界面74和76能夠在保持與側壁146和148接觸的同時沿著任一方向旋轉。
圖5是圖2的兩件式密封件50的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件50的各種尺寸。如圖所示,密封件50包括第一部件52 (例如,第一板86)和第二部件54 (例如,第二板94)。在某些實施例中,第一板86和第二板94可以例如在U形端64和66中具有相等或不同的厚度240和242,以控制彈簧50的彎曲剛度或其他特性。例如,每個板86和94沿著縱軸84可以縱向地具有均勻或可變的厚度240或242。例如,厚度240或242可以隨著與中間部分58的距離而增大或減小。密封件50還包括中間部分58的中央長度244、第一密封端部60的端部長度246、以及密封端部62的端部長度248。這些長度244、246和248可以改變,以控制整個密封件50以及U形端64和66的偏轉的范圍。此外,中央長度244可以根據(jù)相鄰分段120和122之間的間隙126的寬度128進行選擇,而端部長度246和248可以根據(jù)相鄰分段120和122中的密封區(qū)域130和132的深度進行選擇。密封件50還包括相對于穿過密封件50的縱軸84的各種角度和偏移。例如,彎曲端板部90、92、98和100可以設置成相對于縱軸84呈相應的角度250、252、254、256、258、260,262和264,其中,角度可以為約O至90度、5至75度、10至60度、15至45度、或20至 30度。具體地,角度經(jīng)選擇以在每個彎曲端板部90、92、98和100的相對端處提供朝向縱軸84的會聚,從而使得彎曲密封界面68、70、74和76在沿著側壁138、140、146和148樞轉的同時保持接觸。例如,彎曲端板部90和98在與中間部分58相鄰處具有呈角度250和252的會聚彎曲部218,在最遠離中間部分58處具有呈角度254和256的會聚彎曲部220。類似地,彎曲端板部92和100在與中間部分58相鄰處具有呈角度258和260的會聚彎曲部228,在最遠離中間部分58處具有呈角度262和264的會聚彎曲部230。這些角度可以增大,以實現(xiàn)彎曲密封界面68、70、74和76沿著側壁138、140、146和148的更大范圍的樞轉運動。此外,每個彎曲部216、218、220、226、228和230的半徑可以經(jīng)調整以控制樞轉運動的斜度。如圖5進一步示出,彎曲端板部90、92、98和100之間的偏移距離可以增大或減小以控制U形端64和66的彈簧剛度(例如,偏置力)、偏轉的范圍、和其他特性。例如,彎曲端板部90、92、98和100可以設置成相對于縱軸84在偏移距離266、268、270和272處,其中,偏移距離可以基于密封區(qū)域130中的側壁138和140之間的距離274 (圖3)、以及密封區(qū)域132中的側壁146和148之間的距離276 (圖3)。例如,在未安裝在密封區(qū)域130和132中時,偏移距離266,268,270和272可以為距離274和276的約50%至200%、55%至150%、或60%至125%、或75%至100%。在圖示的實施例中,偏移距離266、268、270和272限定在相應的U形端64的中央彎曲部216之間和相應的U形端66的中央彎曲部226之間。在其他實施例中,偏移距離可以限定在會聚彎曲部220之間和會聚彎曲部230之間,并且可以具有如上所述的類似范圍。相應地,各種尺寸可以經(jīng)控制以改進密封件50的有效性。計量孔56還可以具有各種角度、形狀、和構造成對泄漏流和冷卻進行控制的構造。如圖5所示,多個第一計量孔108設置成相對于縱軸84呈角度112,而多個第二計量孔110設置成相對于縱軸84呈角度114。這些角度112和114可以為約O至90度、20至70度、30至60度、或40至50度、或者可以是任意其他適合的角度。例如,計量孔108和110的實施例可以具有約10度、20度、30度、40度、50度或60度的角度112和114??梢允褂酶鞣N制造技術來構造圖2至圖5所示的密封件50。例如,平坦金屬板可以經(jīng)輥壓成形以制造第一板86和第二板94。隨后,板86和94可以在中間部分58處聯(lián)接在一起。例如,中間板部88和96可以經(jīng)由焊接、銅焊、擴散焊、緊固件、或其任意組合而聯(lián)接在一起。在連接中間板部88和96之后,例如可以通過穿過板86和94沖孔或鉆出孔108和110而形成計量孔56。在某些實施例中,還可以使用涂層或熱處理對密封件50進行處理。例如,可以將耐磨涂層、耐化學性涂層、熱障涂層、密封劑涂層、低摩擦涂層、或其任意組合增加到密封件50的全部或部分的外表面。圖6至圖12是沿著圖5的線6-6獲得的圖2至圖5的密封件50的俯視圖,其示出計量孔56的構造的各種實施例。圖示的構造可以應用于圖2至圖5的一件式或多件式構造的密封件50,或者圖18至圖28中所示的任意一個密封件。此外,圖示的構造可以應用于任意尺寸、形狀、或角度的計量孔56,例如圖13至圖17中示出的那些計量孔56。首先參照圖6,提供沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件50的俯視圖,以示出在相同尺寸圓孔292的交錯構造290中的計量孔56的實施例。在圖示的實施例中,交錯構造290具有布置在交錯的行294、296、298、300和302中的相同尺寸圓孔292,其中,交替的行彼此對準。具體地,行294、298和302具有沿著平行線(例如,線304)彼此對準的相同尺寸圓孔292,而行296和300具有沿著平行線(例如,線306)彼此對準的相同尺寸圓孔292。 如圖所示,這些平行線(例如,線304和306)彼此偏移開交錯距離308,從而限定交錯構造290。在某些實施例中,如下文詳細描述的,孔56、292可以是非圓形和/或非均一尺寸的。孔56、292的角度也可以是均一或非均一的。圖示的構造290可以經(jīng)選擇以對泄漏流進行計量并增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻。圖7是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件50的俯視圖,其示出在相同尺寸圓孔312的圓形構造310中的計量孔56的實施例。在圖示的實施例中,圓形構造310具有沿著圓形線或軸線314布置的相等尺寸圓孔312。在某些實施例中,圓形構造310可以包括相等尺寸圓孔312的多個圓形線314。例如,孔312的圓形線314可以布置成并排、彼此同心、或其任意組合。此外,孔56、312可以具有均一或非均一的角度、形狀、尺寸或其他特性。圖示的構造310可以經(jīng)選擇以對泄漏流進行計量并增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻。圖8是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件50的俯視圖,其示出在不等尺寸圓孔322的多行構造320中的計量孔56的實施例。在圖示的實施例中,多行構造320具有布置在交錯的行324、326、328、330和332中的不等尺寸圓孔322。具體地,行324和326具有第一尺寸孔334,行328和330具有第二尺寸孔336,行332具有第三尺寸孔338。在圖示的實施例中,孔334、336和338的直徑逐漸增大,然而其他實施例可以具有逐漸減小的直徑或交替的直徑。例如,最小孔334可以設置在最外側行324和326中以提供對密封件50以及密封區(qū)域130和132的薄膜冷卻和/或沖擊冷卻。通過另外的示例,中等孔336和大孔338可以構造成對泄漏流進行計量和/或提供對密封件50的中央冷卻。此夕卜,孔56(例如,334、336和338)可以具有均一或非均一的角度、形狀、尺寸或其他特性。圖示的構造320可以經(jīng)選擇以對泄漏流進行計量并增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻。圖9是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件50的俯視圖,其示出在相等尺寸圓孔342的單行構造340中的計量孔56的實施例。在圖示的實施例中,單行構造340可以沿著密封件50的中間部分58設置在中央或任意其他位置處。此外,孔56、342可以具有均一或非均一的角度、形狀、尺寸或其他特性。例如,單行構造340可以包括沿著行直徑逐漸增大、直徑減小、或直徑交替增大和減小的孔342。通過另外的示例,單行構造340可以包括沿著共同的方向或者在相對的方向之間交替地成角度的孔342。圖示的構造340可以經(jīng)選擇以對泄漏流進行計量并增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻。圖10是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件50的俯視圖,其示出在不同形狀孔352 (例如,橢圓形、方形和矩形孔)的多行構造350中的計量孔56的實施例。在圖示的實施例中,多行構造350具有在交錯的行354、356、358、360和362中布置的不同形狀孔352。具體地,行354和356具有第一形狀孔364,行358和360具有第二形狀孔366,行362具有第三形狀孔368。在圖示的實施例中,第一形狀孔364是橢圓形,第二形狀孔366是方形,第三形狀孔368是矩形。例如,橢圓形孔364可以設置在最外側行354和356中,并且可以沿著密封區(qū)域130和132的方向被拉長。相應地,橢圓形孔364可以構造成提供對密封件50以及密封區(qū)域130和132的薄膜冷卻和/或沖擊冷卻。通過另外的示 例,方形孔366和矩形孔368可以構造成對泄漏流進行計量和/或提供對密封件50的中央冷卻。此外,孔56(例如,364、366和368)可以具有均一或非均一的角度、形狀、尺寸或其他特性。圖示的構造350可以經(jīng)選擇以對泄漏流進行計量并增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻。圖11是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件50的俯視圖,其示出在不同形狀孔372 (例如,人字形、菱形和X形孔)的多行構造370中的計量孔56的實施例。在圖示的實施例中,多行構造370具有在交錯的行374、376、378、380和382中布置的不同形狀孔372。具體地,行374和376具有第一形狀孔384,行378和380具有第二形狀孔386,行382具有第三形狀孔388。在圖示的實施例中,第一形狀孔384是人字形或V形,第二形狀孔386是菱形,第三形狀孔388是X形。例如,人字形孔384可以設置在最外側行374和376中,并且可以特別設計成增加對密封區(qū)域130和132的冷卻(例如,沖擊冷卻和/或薄膜冷卻)。通過另外的示例,菱形孔386和X形孔388可以構造成對泄漏流進行計量和/或提供對密封件50的中央冷卻。此外,孔56 (例如,384、386和388)可以具有均一或非均一的角度、形狀、尺寸或其他特性。圖示的構造370可以經(jīng)選擇以對泄漏流進行計量并增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻。圖12是沿著圖5的線6-6取得的圖2至圖5的兩件式密封件50的俯視圖,其示出在不同形狀孔392(例如,三角形和圓形孔)的多行構造390中的計量孔56的實施例。在圖示的實施例中,多行構造390具有在交錯的行394、396和398中布置的不同形狀孔392。具體地,行394和396彼此對準,而行398交錯地位于行394和396之間的中央。此外,行394和396具有第一形狀孔400,而行398具有第二形狀孔402。在圖示的實施例中,第一形狀孔400是三角形孔,第二形狀孔402是圓形孔。例如,三角形孔400可以設置在最外側行394和396中,并且可以特別設計成增加對密封區(qū)域130和132的冷卻(例如,沖擊冷卻和/或薄膜冷卻)。通過另外的示例,居中定位的圓孔402可以構造成對泄漏流進行計量和/或提供對密封件50的中央冷卻。此外,孔56(例如,400和402)可以具有均一或非均一的角度、形狀、尺寸或其他特性。圖示的構造390可以經(jīng)選擇以對泄漏流進行計量并增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻。圖13至圖17是沿著圖6的線13_13取得的圖2至圖12的兩件式密封件50的部分橫截面?zhèn)纫晥D,其示出計量孔56的各種形狀和角度。圖示的計量孔56可以應用于圖2至圖5的一件式或多件式構造的密封件50、圖6至圖12的任意計量孔構造、圖18至圖28中所示的任意一個密封件、或其任意組合。首先參照圖13,提供沿著圖6的線13-13取得的圖2至圖12的兩件式密封件50的部分橫截面?zhèn)纫晥D,以示出計量孔56的實施例,計量孔56 (例如,圓柱形計量孔)具有相對于密封件50的表面416呈垂直角度414的、恒定直徑412的圓柱形狀410。結果,相對的側壁418和420從表面416至相對表面422為基本彼此平行。圖示的孔56、410可以經(jīng)特別選擇和沿著密封件50定位在適合于對泄漏流進行計量和/或增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻的區(qū)域處。圖14是沿著圖6的線13-13取得的圖2至圖12的兩件式密封件50的部分橫截面?zhèn)纫晥D,其示出具有可變直徑432的圓錐形狀430的計量孔56 (例如,圓錐形計量孔)的實施例。與圖13的實施例類似,圓錐形計量孔430的中心線434設置成相對于密封件50的表面438呈垂直角度436。在其他實施例中,圓錐形計量孔430可以以另一個角度436進·行取向,例如約5至60度、10至45度、或15至30度。此外,相對的側壁440和442從表面438至相對表面444彼此相向地逐漸會聚。在某些實施例中,側壁440和442相對于中心線434的會聚角446可以為約I至60度、5至45度、10至30度、或15至20度。圖示的孔56、430可以經(jīng)特別選擇和沿著密封件50定位在適合于對泄漏流進行計量和/或增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻的區(qū)域處。圖15是沿著圖6的線13-13取得的圖2至圖12的兩件式密封件50的部分橫截面?zhèn)纫晥D,其以示出計量孔56的實施例,計量孔56 (例如,圓柱形計量孔)具有相對于密封件50的表面456呈非垂直角度454的、恒定直徑452的圓柱形狀450。結果,相對的側壁458和460從表面456至相對表面462為基本彼此平行。圖示的孔56、460可以經(jīng)特別選擇和沿著密封件50定位在適合于對泄漏流進行計量和/或增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻的區(qū)域處。在某些實施例中,圖示的孔56、450可以具有與圖14的實施類似的圓錐形狀。圖16是沿著圖6的線13-13取得的圖2至圖12的兩件式密封件50的部分橫截面?zhèn)纫晥D,其示出具有分叉路徑470(例如,Y形分開路徑)的計量孔56的實施例。在圖示的實施例中,分叉路徑470包括進入路徑472、分叉區(qū)域474、以及一對分叉離開路徑476和478。如圖所示,分叉區(qū)域474設置在相對的表面480和482的中間,以使得路徑472在密封件50內部分成路徑476和478。例如,進入路徑472可以形成于密封件50的第一部件52中,而分叉離開路徑476和478可以形成在密封件50的第二部件54中。此外,分叉離開路徑476和478可以設置成相對于進入路徑472的軸線488分別呈角度484和486,軸線488可以垂直于或不垂直于表面480。在某些實施例中,角度484和486可以彼此相等或不等,并且可以為約5至60度、10至45度、或20至30度。圖示的孔56 (例如,分叉路徑470)可以經(jīng)特別選擇和沿著密封件50定位在適合于對泄漏流進行計量和/或增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻的區(qū)域處。在某些實施例中,圖示的路徑472、476和/或478可以具有與圖14的實施例類似的圓錐形狀。圖17是沿著圖6的線13-13取得的圖2至圖12的兩件式密封件50的部分橫截面?zhèn)纫晥D,其示出具有分叉路徑490(例如,V形分開路徑)的計量孔56的實施例。在圖示的實施例中,分叉路徑490包括一對分叉路徑492和494,分叉路徑492和494開始于表面496處并延伸穿過密封件50到達相對的表面498。與圖16的實施例類似,分叉路徑492和494可以設置成相對于與表面496和/或498垂直的軸線504分別呈角度500和502。在某些實施例中,角度500和502可以彼此相等或不等,并且可以為約5至60度、10至45度、或20至30度。圖示的孔56 (例如,分叉路徑490)可以經(jīng)特別選擇和沿著密封件50定位在適合于對泄漏流進行計量和/或增加對密封件50、密封區(qū)域130和132、或分段120和122的冷卻的區(qū)域處。在某些實施例中,圖示的路徑492和494可以具有與圖14的實施例類似的圓錐形狀。圖18是具有多個計量孔556的兩件式密封件550 (第一部件552和第二部件554)的實施例的透視圖,其中,密封件550包括中間部分558、以及相對的第一密封端部560和第二密封端部562,第一密封端部560和第二密封端部562向外彎曲以限定w形或m形端564和566。在圖示實施例中,具有m形端564的第一密封端部560具有圍繞第一空間572 (即, 由中間部分558分成第一腔574和第二腔576的第一空間572)彼此相對設置的彎曲密封界面568和570。彎曲密封界面568和570首先沿著第一方向578 ( S卩,遠離中間部分558)彼此遠離地彎曲。然后,彎曲密封界面568和570沿著第二方向580 (即,朝向中間部分558)彼此遠離繼而彼此相向地彎曲。類似地,具有m形端566的第二密封端部562具有圍繞第二空間586(即,由中間部分558分成第三腔588和第四腔590的第二空間586)彼此相對設置的彎曲密封界面582和584。彎曲密封界面582和584首先沿著第一方向592 (即,遠離中間部分558)彼此遠離地彎曲。然后,彎曲密封界面582和584沿著第二方向594(即,朝向中間部分558)彼此遠離然后彼此相向地彎曲。相應地,每個彎曲密封界面568、570、582和584可以描述為c形或卷曲部分。如下所述,兩件式構造(例如,部件552和554)、計量孔556、和m形端564和566在很大程度上改進了在經(jīng)受高溫、振動、運動、和熱膨脹與收縮的環(huán)境中的密封件550的性能。盡管密封件550可以是一件式結構,然而使用在中間部分558處聯(lián)接在一起的第一部件552和第二部件554制成密封件550的圖示實施例。第一部件552包括第一板596,第一板596具有設置在相對的彎曲端板部600和602之間的第一中間板部598,其中,彎曲端板部600包括彎曲密封界面568,彎曲端板部602包括彎曲密封界面582。第二部件554包括第二板604,第二板604具有設置在相對的彎曲端板部608和610之間的第二中間板部606,其中,彎曲端板部608包括彎曲密封界面570,彎曲端板部610包括彎曲密封界面584。如圖所示,第一板596的彎曲端板部600和第二板604的彎曲端板部608分別具有彎曲密封界面568和570,彎曲密封界面568和570首先沿著第一方向578 (即,遠離第一中間板部598和第二中間板部606)彼此遠離地彎曲,然后沿著第二方向580(即,朝向第一中間板部598和第二中間板部606)彼此遠離繼而彼此相向地彎曲。類似地,第一板596的彎曲端板部602和第二板604的彎曲端板部610分別具有彎曲密封界面582和584,彎曲密封界面582和584首先沿著第一方向592 ( S卩,遠離第一中間板部598和第二中間板部606)彼此遠離地彎曲,然后沿著第二方向594 (即,朝向第一中間板部598和第二中間板部606)彼此遠離繼而彼此相向地彎曲。第一中間板部598和第二中間板部606在界面612的沿著縱軸618的一個或多個位置(例如接頭614和616)處聯(lián)接在一起。例如,界面612可以是板部598和606之間的平坦界面,而接頭614和616可以是板部598和606之間的線性接頭、平面接頭或點接頭。例如,,線性接頭614和616圖示為如虛線614和616表示的線性接頭。接頭614和616可以包括焊接接頭、銅焊接頭、擴散焊接頭、粘結接頭、或任意其他類型的緊固機構。在某些實施例中,第一部件552和第二部件554可以由相同材料或不同材料構造。例如,部件552和554可以由相同或不同的金屬制成,例如不同的彈簧鋼或鎳基合金。通過其他示例,可以使用具有相同或不同的熱膨脹系數(shù)、彈性模量、材質、或其組合的材料來制造部件552和554。第一部件552和第二部件554還可以構造為具有不同厚度或其他尺寸,以改變彎曲端板部600、602、608和610的彎曲剛度。如下所述,兩個部件552和554的不同構造可以改進經(jīng)受高溫的密封件550的性能。例如,可以使用由具有不同熱膨脹系數(shù)的兩種不同材料來制成兩件式密封件550 (例如,第一部件552和第二部件554),以引起密封件550沿著其縱軸618彎曲或彎成弓形,從而改進密封表面之間的密封有效性,如上文參照圖4的實施例所論述的。密封件550的形狀或幾何形狀也可以改進密封件550的密封有效性,特別是處于·經(jīng)受高溫、振動、運動、以及熱膨脹和收縮的環(huán)境中的密封件550。在圖示實施例中,板596和604的中間板部598和606基本為平面或平坦,然而如下進一步詳細描述的,板部598和606的其他實施例可以具有波浪形狀。此外,中間板部598和606(例如,接頭614和616)可以用作板596和604的彎曲端板部600、602、608和610的樞轉點、旋轉軸線或彎曲軸線。沿著彎曲端板部600和608的彎曲密封界面568和570構造成相對于中間部分558 (例如,部分598和606)彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉,沿著彎曲端板部602和610的彎曲密封界面582和584構造成相對于中間部分558 (例如,部分598和606)彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉。例如,彎曲端板部600、602、608和610的彈性偏轉可以相對于接頭614和616產生。因此,由相對的彎曲端板部600和608 (例如,彎曲密封界面568和570)限定的m形端564可以用作第一 m形彈簧元件,而由相對的彎曲端板部602和610 (例如,彎曲密封界面582和584)限定的m形端566可以用作第二 m形彈簧元件。m形端564和566、以及中間部分558 —起可以描述為形成彈簧加載的密封件550。m形端564和566還可以用作旋轉接頭、樞轉接頭、或凸輪構件,從而實現(xiàn)沿著密封表面的旋轉運動。例如,彎曲密封界面568和570構造成能夠使密封端部560沿著第一密封區(qū)域旋轉,而彎曲密封界面582和584構造成能夠使第二密封端部562沿著第二密封區(qū)域旋轉。圖示的計量孔556包括多個第一計量孔620和多個第二計量孔622。計量孔556構造成對經(jīng)過密封件550的泄漏流進行控制或計量。例如,計量孔556可以設計成根據(jù)具體應用提供一定流率或百分比的泄漏流。以此方式,計量孔556可以允許受控量的泄漏流,以改進密封件550沿著彎曲密封界面568、570、582和584的密封有效性,從而降低沿著彎曲密封界面568、570、582和584泄漏的可能性。計量孔556還可以用于對沿著密封件550處于密封區(qū)域中、或在與密封區(qū)域相鄰的部分中的各種熱區(qū)進行冷卻。例如,計量孔556可以構造成沿著密封件550的表面或相鄰結構提供薄膜冷卻(例如,冷卻劑流的薄膜),或者計量孔556可以構造成對著密封件550的表面或相鄰結構提供沖擊冷卻(例如,冷卻劑流的噴射)。薄膜冷卻可以描述為與受冷卻表面平行的流動,而沖擊冷卻可以描述為橫向(例如,垂直)于受冷卻表面的流動。但是,計量孔556可以相對于熱區(qū)呈任意角度進行定向,以對熱區(qū)進行冷卻。例如,多個第一計量孔620可以以第一角度624朝向第一密封端部560 (例如,彎曲密封界面568或570)或相關密封區(qū)域,而多個第二計量孔622可以以第二角度626朝向第二密封端部562 (例如,彎曲密封界面582或584)或相關密封區(qū)域。角度624和626可以在約O至90度、5至60度、10至45度、或15至30度之間的范圍內。上文參照圖6至圖17詳細地描述了計量孔的各種角度、形狀和構造。圖19是安裝在渦輪機械124 (例如渦輪機系統(tǒng)10)的相鄰分段120和122之間的圖18的兩件式密封件550的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D。在某些實施例中,相鄰分段120和122可以沿著軸向38、徑向40或周向42并排設置,并且相鄰分段120和122具有中間間隙或空間126。例如,間隙126在相鄰分段120和122之間具有寬度128。圖示的密封件550延伸跨過間隙126進入相鄰分段120和122中的相對的第一密封區(qū)域130和第二密封區(qū)域132(例如,狹縫、凹部或腔室)內。例如,第一密封區(qū)域130可以包括第一開口 134、第一基壁136、以及從第一開口 134延伸到第一基壁136的相對側壁138和140。第二密封區(qū)域132可以包括第二開口 142、第二基壁144、以及從第二開口 142延伸到第二基壁144的相對側壁146和148。第一密封端部560設置在第一密封區(qū)域130內,以使得彎曲密封界面568 沿著側壁138設置,并且彎曲密封界面570沿著側壁140設置。第二密封端部562設置在第二密封區(qū)域132內,以使得彎曲密封界面582沿著側壁146設置,并且彎曲密封界面584沿著側壁148設置。密封件550的中間部分558設置在相應分段120和122的相對的表面150和152之間的間隙126中,并且包括計量孔556(例如,620和622),以控制泄漏流和/或對密封件550上或附近的熱區(qū)進行冷卻。在圖示實施例中,第一密封端部560和第二密封端部562構造成經(jīng)由彈簧力和摩擦力與相應的密封區(qū)域130和132進行密封。例如,第一密封端部560包括具有相對的彎曲密封界面568和570的m形端564,彎曲密封界面568和570構造成如箭頭640所示的彼此相向和彼此遠離地偏轉,從而對著側壁138和140提供偏置力或彈簧力642和644。例如,彎曲密封界面568和570可以被壓縮在一起并位于側壁138和140之間,以使得彎曲密封界面568和570保持接觸而不用考慮振動或運動。彎曲密封界面568和570還經(jīng)由相應的摩擦力646和648沿著側壁138和140以摩擦方式座接。此外,如旋轉箭頭650和652所示,彎曲密封界面568和570還構造成相對于側壁138和140樞轉或旋轉。如上文參照圖4詳細描述的,沿著側壁138和140的旋轉運動650和652可以由彈簧550的彎曲或弓形彎曲引起。類似地,第二密封端部562包括具有相對的彎曲密封界面582和584的m形端566,彎曲密封界面582和584構造成如箭頭654所示的彼此相向和彼此遠離地偏轉,從而對著側壁146和148提供偏置力或彈簧力656和658。例如,彎曲密封界面582和584可以被壓縮在一起并位于側壁146和148之間,以使得彎曲密封界面582和584保持接觸而不用考慮振動或運動。彎曲密封界面582和584還經(jīng)由相應的摩擦力660和662沿著側壁146和148以摩擦方式座接。此外,如旋轉箭頭664和666所示,彎曲密封界面582和584還構造成相對于側壁146和148樞轉或旋轉。如上文參照圖4詳細描述的,沿著側壁146和148的旋轉運動664和666可以由彈簧550的彎曲或弓形彎曲引起。在操作中,密封件550構造成在第一流體區(qū)域或流182和第二流體區(qū)域或流184之間對相鄰分段120和122之間的間隙126進行密封。例如,在某些實施例中,第一流182可以比第二流184冷得多。在渦輪機械(例如,壓縮機或渦輪機)背景下,第一流182可以是冷卻流(例如,空氣流),而第二流184可以是加熱的流體(例如壓縮空氣、燃燒的熱氣等)。相應地,密封件550可以在分段120和122之間經(jīng)受很大的溫度、熱梯度、振動、運動、以及熱膨脹和收縮。例如,間隙126的寬度128可以響應于分段120和122的熱膨脹而減小,而寬度128可以響應于分段120和122的熱收縮而增大。相應地,偏置力642、644、656和658、摩擦力646、648、660和662、偏轉運動640和654、以及旋轉運動650、652、664和666可以構造成在密封件550與密封區(qū)域130和132的側壁138、140、146和148之間保持主動且一致的密封界面,而不用考慮系統(tǒng)的狀況。計量孔556還通過控制第一流182和第二流184之間的任意泄漏流而改進密封件550。在圖示的實施例中,泄漏流包括經(jīng)過多個第一計量孔620的第一流體流668 (例如,空氣流)、以及經(jīng)過多個第二計量孔622的第二流體流670 (例如,空氣流)。這些流體流668和670構造成對從區(qū)域182至區(qū)域184的泄漏流的量進行控制,從而幫助降低沿著彎曲密封界面568、570、582和584泄漏的可能性。流體流668和670還在密封件550附近(例如, 區(qū)域190和192)提供冷卻。如圖所示,計量孔556 (例如,計量孔620和622)朝向相對分段120和122和/或相關密封區(qū)域130和132而彼此成角度地遠離。例如,流體流668和670可以成角度,以流入到密封區(qū)域130和132中,從而幫助冷卻側壁138、140、146和148、以及密封件550的彎曲密封界面570和584。以此方式,冷卻流體流668和670可以保護密封件550和/或壁138、140、146和148免受任意熱損傷、磨損等。冷卻流668和670還可以用作屏蔽流體流,以減少由第二流體流184對密封件550造成的化學侵蝕、腐蝕或其他損傷。圖20是圖2的兩件式密封件550的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件550的各種尺寸。如圖所示,密封件550包括第一部件552 (例如,第一板596)和第二部件554 (例如,第二板604)。在某些實施例中,第一板596和第二板604可以例如在m形端564和566中具有相等或不同的厚度680和682,以控制彈簧550的彎曲剛度或其他特性。例如,每個板596和604沿著縱軸618可以縱向地具有均勻或可變的厚度680或682。例如,厚度680或682可以隨著與中間部分558的距離而增大或減小。密封件550還包括中間部分558的中央長度684、第一密封端部560的端部長度686、以及密封端部562的端部長度688。這些長度684、686和688可以改變,以控制整個密封件550以及m形端564和566的偏轉的范圍。此外,中央長度684可以根據(jù)相鄰分段120和122之間的間隙126的寬度128進行選擇,而端部長度686和688可以根據(jù)相鄰分段120和122中的密封區(qū)域130和132的深度進行選擇。密封件550還包括相對于穿過密封件550的縱軸618的各種角度和偏移。例如,彎曲端板部600、602、608和610可以設置成相對于縱軸618呈相應的角度690、692、694和696,其中,角度可以為約O至90度、5至75度、10至60度、15至45度、或20至30度。具體地,角度經(jīng)選擇以在每個彎曲端板部600、602、608和610的相對端部處提供沿著縱軸618遠離點698和700的分散。在與點698相距距離702處,彎曲端板部600沿著相對的方向578和580朝著軸線618會聚。類似地,在與點698相距距離704處,彎曲端板部608沿著相對的方向578和580朝著軸線618會聚。也就是說,彎曲端板部600和608圍繞點698朝向軸線618彼此向內地彎曲。類似地,在與點700相距距離706處,彎曲端板部602沿著相對的方向592和594朝著軸線618會聚。類似地,在與點700相距距離708處,彎曲端板部610沿著相對的方向592和594朝著軸線618會聚。也就是說,彎曲端板部602和610圍繞點700朝向軸線618彼此向內地彎曲。密封端部560和562的這種彎曲提供了 m形端564和566,m形端564和566能夠使得彎曲密封界面568、570、582和584在沿著側壁138、140、146和148樞轉的同時保持接觸。角度690、692、694和696可以增大,以實現(xiàn)彎曲密封界面568、570、582和584沿著側壁138、140、146和148的更大范圍的樞轉運動。此外,每個彎曲部600、608、602和610的半徑可以經(jīng)調整以控制樞轉運動的斜度。如圖20進一步示出,彎曲端板部600、608、602和610之間的偏移距離可以增大或減小以控制m形端564和566的彈簧剛度(例如,偏置力)、偏轉的范圍、和其他特性。例如,彎曲端板部600、608、602和610可以設置成相對于縱軸618在相應的偏移距離702、704,706和708處,其中,偏移距離可以基于密封區(qū)域130中的側壁138和140之間的距離710 (圖19)、以及密封區(qū)域132中的側壁146和148之間的距離712 (圖19)。例如,在未安 裝在密封區(qū)域130和132中時,偏移距離702,704,706和708可以為距離710和712的約50%至200%、55%至150%、或60%至125%、或75%至100%。在圖示的實施例中,偏移距離702、704、706和708限定在相應的點698和700、與相應的彎曲密封界面568、608、582和584的外側之間。在其他實施例中,偏移距離可以限定在沿著縱軸618的其他點與彎曲密封界面568、608、582和584的其他部分之間,并且可以具有如上所述的類似范圍。相應地,各種尺寸可以經(jīng)控制以改進密封件550的有效性。計量孔556還可以具有各種角度、形狀、和構造成對泄漏流和冷卻進行控制的構造。如圖20所示,多個第一計量孔620設置成相對于縱軸618呈角度624,而多個第二計量孔622設置成相對于縱軸618呈角度626。這些角度624和626可以為約O至90度、20至70度、30至60度、或40至50度、或者可以是任意其他適合的角度。例如,計量孔620和622的實施例可以具有約10度、20度、30度、40度、50度或60度的角度624和626??梢允褂酶鞣N制造技術來構造圖18至圖20所示的密封件550。例如,平坦金屬板可以經(jīng)輥壓成形以制造第一板596和第二板604。隨后,板596和604可以在中間部分558處聯(lián)接在一起。例如,中間板部598和606可以經(jīng)由焊接、銅焊、擴散焊、緊固件、或其任意組合而聯(lián)接在一起。在連接中間板部598和606之后,例如可以通過穿過板596和604沖孔或鉆出孔620和622而形成計量孔556。在某些實施例中,還可以使用涂層或熱處理對密封件550進行處理。例如,可以將耐磨涂層、耐化學性涂層、熱障涂層、密封劑涂層、低摩擦涂層、或其任意組合增加到密封件550的全部或部分的外表面。圖21是由具有多個計量孔756的單一部件752形成的密封件750的實施例的透視圖。密封件750包括中間部分758、以及第一密封端部760和第二密封端部762,第一密封端部760和第二密封端部762向內彎曲以在中間部分758的相對側限定c形端764和766,獲得具有整體s形狀的密封件750。在圖示實施例中,具有c形端764的第一密封端部760具有圍繞第一空間772彼此相對設置的彎曲密封界面768和770。類似地,具有c形端766的第二密封端部762具有圍繞第二空間778彼此相對設置的彎曲密封界面774和776。如下所述,計量孔756、以及相對的c形端764和766在很大程度上改進了在經(jīng)受高溫、振動、運動、和熱膨脹與收縮的環(huán)境中的密封件750的性能。盡管密封件750可以是兩件式結構,然而使用單一部件752制成密封件750的圖示實施例。部件752包括板786,板786具有設置在相對的彎曲端板部790和792之間的中間板部788,其中,彎曲端板部790包括彎曲密封界面768和770,彎曲端板部792包括彎曲密封界面774和776。如圖所示,彎曲端板部790具有從中間板部788延伸的彎曲密封界面768,而彎曲密封界面770延伸到自由端771。類似地,彎曲端板部792具有從中間板部788延伸的彎曲密封界面776,而彎曲密封端界面774延伸到自由端775。如圖所示,彎曲密封界面774和770設置在板786的中間部分788的相對側上。密封件750的形狀或幾何形狀也可以改進密封件750的密封有效性,特別是處于經(jīng)受高溫、振動、運動、以及熱膨脹和收縮的環(huán)境中的密封件750。在圖示實施例中,板786的中間板部788基本為平坦的并且相對于縱軸784傾斜,然而如下進一步詳細描述的,中間板部788的其他實施例可以具有波浪形狀。此外,中間板部788可以用作板786的彎曲端板部790和792的樞轉點、旋轉軸線或彎曲軸線。沿著彎曲端板部790的彎曲密封界面768和770構造成相對于縱軸784彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉,沿著彎曲端板部792的彎曲密封界面774和776構造成相對于縱軸784彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉。因此,由彎曲端板部790 (例如,彎曲密封界面768和770)限定的c形端764可以用作第一 c形彈簧元件,而由彎曲端板部792 (例如,彎曲密封界面774和776)限定的c形端766可以用作第二 c形彈簧元件。c形端764和766、以及中間部分758 —起可以描述為形成s形密封件·750,例如,彈簧加載的s形密封件750。c形端764和766還可以用作旋轉接頭、樞轉接頭、或凸輪構件,從而實現(xiàn)沿著密封表面的旋轉運動。例如,彎曲密封界面768和770構造成能夠使密封端部760沿著第一密封區(qū)域旋轉,而彎曲密封界面774和776構造成能夠使第二密封端部762沿著第二密封區(qū)域旋轉。圖示的計量孔756包括多個第一計量孔808和多個第二計量孔810。計量孔756構造成對經(jīng)過密封件750的泄漏流進行控制或計量。例如,計量孔756可以設計成根據(jù)具體應用提供一定流率或百分比的泄漏流。以此方式,計量孔756可以允許受控量的泄漏流,以改進密封件750沿著彎曲密封界面768、770、774和776的密封有效性,從而降低沿著彎曲密封界面768、770、774和776泄漏的可能性。計量孔756還可以用于對沿著密封件750處于密封區(qū)域中、或在與密封區(qū)域相鄰的部分中的各種熱區(qū)進行冷卻。例如,計量孔756可以構造成沿著密封件750的表面或相鄰結構提供薄膜冷卻(例如,冷卻劑流的薄膜),或者計量孔756可以構造成對著密封件750的表面或相鄰結構提供沖擊冷卻(例如,冷卻劑流的噴射)。計量孔756可以相對于熱區(qū)呈任意角度進行定向,以對熱區(qū)進行冷卻。例如,多個第一計量孔808可以以第一角度812朝向第一密封端部760 (例如,彎曲密封界面768或770)或相關密封區(qū)域,而多個第二計量孔810可以以第二角度814朝向第二密封端部762 (例如,彎曲密封界面774或776)或相關密封區(qū)域。角度812和814可以在約O至90度、5至60度、10至45度、或15至30度之間的范圍內。上文參照圖6至圖17詳細地描述了計量孔756的各種角度、形狀和構造。圖22是安裝在渦輪機械124 (例如渦輪機系統(tǒng)10)的相鄰分段120和122之間的圖21的一件式密封件750的實施例(與圖3和圖19的實施例類似)的橫截面?zhèn)纫晥D。在某些實施例中,相鄰分段120和122可以沿著軸向38、徑向40或周向42并排設置,并且相鄰分段120和122具有中間間隙或空間126。例如,間隙126在相鄰分段120和122之間具有寬度128。如上文參照圖3和圖19所述的,圖示的密封件750延伸跨過間隙126進入相鄰分段120和122中的相對的第一密封區(qū)域130和第二密封區(qū)域132 (例如,狹縫、凹部或腔室)內。第一密封端部760設置在第一密封區(qū)域130內,以使得彎曲密封界面768沿著側壁138設置,并且彎曲密封界面770沿著側壁140設置。第二密封端部762設置在第二密封區(qū)域132內,以使得彎曲密封界面774沿著側壁146設置,并且彎曲密封界面776沿著側壁148設置。密封件750的中間部分758設置在相應分段120和122的相對的表面150和152之間的間隙126中,并且包括計量孔756 (例如,808和810)以控制泄漏流和/或對密封件750上或附近的熱區(qū)進行冷卻。在圖示實施例中,第一密封端部760和第二密封端部762構造成經(jīng)由彈簧力和摩擦力與相應的密封區(qū)域130和132進行密封。例如,第一密封端部760包括具有相對的彎曲密封界面768和770的c形端764,彎曲密封界面768和770構造成如箭頭854所示的彼此相向和彼此遠離地偏轉,從而對著側壁138和140提供偏置力或彈簧力856和858。例如,彎曲密封界面768和770可以被壓縮在一起并位于側壁138和140之間,以使得彎曲密封界面768和770保持接觸而不用考慮振動或運動。彎曲密封界面768和770還經(jīng)由相應的摩擦力860和862沿著側壁138和140以摩擦方式座接。此外,如旋轉箭頭864和866所示,彎曲密封界面768和770還構造成相對于側壁138和140樞轉或旋轉。如上文參照圖4詳細描述的,沿著側壁138和140的旋轉運動864和866可以由彈簧750的彎曲或弓形彎·曲引起。類似地,第二密封端部762包括具有彎曲密封界面774和776的c形端766,彎曲密封界面774和776構造成如箭頭868所示的彼此相向和彼此遠離地偏轉,從而對著側壁146和148提供偏置力或彈簧力870和872。例如,彎曲密封界面774和776可以被壓縮在一起并位于側壁146和148之間,以使得彎曲密封界面774和776保持接觸而不用考慮振動或運動。彎曲密封界面774和776還經(jīng)由相應的摩擦力874和876沿著側壁146和148以摩擦方式座接。此外,如旋轉箭頭878和880所示,彎曲密封界面774和776還構造成相對于側壁146和148樞轉或旋轉。如上文參照圖4詳細描述的,沿著側壁146和148的旋轉運動878和880可以由彈簧750的彎曲或弓形彎曲引起。在操作中,密封件750構造成在第一流體區(qū)域或流182和第二流體區(qū)域或流184之間對相鄰分段120和122之間的間隙126進行密封。例如,在某些實施例中,第一流182可以比第二流184冷得多。在渦輪機械(例如,壓縮機或渦輪機)背景下,第一流182可以是冷卻流(例如,空氣流),而第二流184可以是加熱的流體(例如壓縮空氣、燃燒的熱氣等)。相應地,密封件750可以在分段120和122之間經(jīng)受很大的溫度、熱梯度、振動、運動、以及熱膨脹和收縮。例如,間隙126的寬度128可以響應于分段120和122的熱膨脹而減小,而寬度128可以響應于分段120和122的熱收縮而增大。相應地,偏置力856、858、870和872、摩擦力860、862、874和876、偏轉運動854和868、以及旋轉運動864、866,878和880可以構造成在密封件750與密封區(qū)域130和132的側壁138、140、146和148之間保持主動且一致的密封界面,而不用考慮系統(tǒng)的狀況。計量孔756還通過控制第一流182和第二流184之間的任意泄漏流而改進密封件750。在圖示的實施例中,泄漏流包括經(jīng)過多個第一計量孔808的第一流體流886 (例如,空氣流)、以及經(jīng)過多個第二計量孔810的第二流體流888 (例如,空氣流)。這些流體流886和888構造成對從區(qū)域182至區(qū)域184的泄漏流的量進行控制,從而幫助降低沿著彎曲密封界面768、770、774和776泄漏的可能性。流體流886和888還在密封件750附近(例如,區(qū)域190和192)提供冷卻。如圖所示,計量孔756 (例如,計量孔808和810)朝向相對分段120和122和/或相關密封區(qū)域130和132彼此成角度地遠離。例如,流體流886和888可以成角度,以流入到密封區(qū)域130和132中,從而幫助冷卻側壁138、140、146和148、以及密封件750的彎曲密封界面770和776。以此方式,冷卻流體流886和888可以保護密封件750和/或壁138、140、146和148免受任意熱損傷、磨損等。冷卻流886和888還可以用作屏蔽流體流,以減少由第二流體流184對密封件750造成的化學侵蝕、腐蝕或其他損傷。圖23是圖21的一件式密封件750的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件750的各種尺寸。如圖所示,密封件750包括單一部件752 (例如,板786)。在某些實施例中,板786可以例如在c形端764和766中具有厚度940以提供彈簧750的期望特性(例如,彎曲剛度)。例如,板786沿著縱軸784可以縱向地具有均勻或可變的厚度940。例如,厚度940可以隨著與中間部分758的距離而增大或減小。密封件750還包括中間部分758的中央長度944,中央長度944在位于第一空間772的中心的點946 (即,線947)和位于第二空間778的中心的點948 (即,線949)之間延伸。密封件的長度的剩余部分分給了第一密封端部760和第二密封端部762之間。中央長度944、以及密封端部760和762的長度可以改 變,以控制整個密封件750以及c形端764和766的偏轉的范圍。此外,中央長度944可以根據(jù)相鄰分段120和122之間的間隙126的寬度128進行選擇,而密封端部760和762的長度可以根據(jù)相鄰分段120和122中的密封區(qū)域130和132的深度進行選擇。密封件750還包括遍布密封件750的各種角度和偏移。例如,中間部分758的軸線950可以設置成相對于縱軸784呈角度952。在某些實施例中,角度952可以為約O至90度、5至75度、10至60度、15至45度、或20至30度。彎曲端板部790和792從中間部分758 (即,從線947和949)延伸至Ij自由端771和775,并相對于中間部分758彎曲。例如,彎曲端板部790和792可以分別從線947和949延伸經(jīng)過圓弧958和960到達自由端771和775,其中,圓弧的角度可以為約180至270度、190至260度、200至250度、205至245度、或210至240度。具體地,圓弧958和960的角度經(jīng)選擇以提供彎曲端板部790和792朝向密封件750的中間部分758的會聚。密封端760和762的彎曲使得彎曲密封界面768、770、774和776在沿著側壁138、140、146和148樞轉的同時保持接觸。圓弧958和960的角度可以增大以實現(xiàn)彎曲密封界面768、770、774和776沿著側壁138、140、146和148的更大范圍的樞轉運動。此外,密封端760和762的半徑可以經(jīng)調整以控制樞轉運動的斜度。如圖23進一步示出,彎曲端板部790和792的外側與縱軸784 ( S卩,點946和948)之間的偏移距離可以增大或減小,以控制c形端764和766的彈簧剛度(例如,偏置力)、偏轉的范圍、和其他特性。例如,彎曲端板部790和792可以設置成相對于縱軸784在偏移距離966、968、970和972處,其中,偏移距離可以基于密封區(qū)域130中的側壁138和140之間的距離974 (圖22)、以及密封區(qū)域132中的側壁146和148之間的距離976 (圖22)。例如,在未安裝在密封區(qū)域130和132中時,偏移距離966、968、970和972可以為距離974或976的約50%至200%、55%至150%、或60%至125%、或75%至100%。相應地,各種尺寸可以經(jīng)控制以改進密封件750的有效性。計量孔756還可以具有各種角度、形狀、和構造成對泄漏流和冷卻進行控制的構造。如圖23所示,多個第一計量孔808設置成相對于縱軸784呈角度812,而多個第二計量孔810設置成相對于縱軸784呈角度814。這些角度812和814可以為約O至90度、20至70度、30至60度、或40至50度、或者可以是任意其他適合的角度。例如,計量孔808和810的實施例可以具有約10度、20度、30度、40度、50度或60度的角度812和814。可以使用各種制造技術來構造圖21至圖23所示的密封件750。例如,平坦金屬板可以經(jīng)輥壓成形以制造板786。在形成金屬板之后,例如可以通過穿過板786沖孔或鉆出孔808和810而形成計量孔756。在某些實施例中,還可以使用涂層或熱處理對密封件750進行處理。例如,可以將耐磨涂層、耐化學性涂層、熱障涂層、密封劑涂層、低摩擦涂層、或其任意組合增加到密封件750的全部或部分的外表面。圖24是由具有多個計量孔1056的單一部件1052形成的密封件1050的實施例的透視圖。密封件1050包括沿相對方向交替彎曲的波浪形中間部分1058、以及第一密封端部1060和第二密封端部1062,第一密封端部1060和第二密封端部1062向內彎曲以在中間部分1058的相同側限定c形端1064和1066。在圖示實施例中,具有c形端1064的第一密封端部1060具有圍繞第一空間1072彼此相對設置的彎曲密封界面1068和1070。類似地,具有c形端1066的第二密封端部1062具有圍繞第二空間1078彼此相對設置的彎曲密封界面1074和1076。如上所述,波浪形中間部分1058、計量孔1056、以及相對的c形端 1064和1066在很大程度上改進了在經(jīng)受高溫、振動、運動、和熱膨脹與收縮的環(huán)境中的密封件1050的性能。盡管密封件1050可以是兩件式結構,然而使用單一部件1052制成了密封件1050的圖示實施例。部件1052包括板1086,板1086具有設置在相對的彎曲端板部1090和1092之間的波浪形中間板部1088,其中,彎曲端板部1090包括彎曲密封界面1068和1070,彎曲端板部1092包括彎曲密封界面1074和1076。如圖所示,彎曲端板部1090具有從中間板部1088延伸的彎曲密封界面1070,而彎曲密封界面1068延伸到自由端1069。類似地,彎曲端板部1092具有從波浪形中間部分1088延伸的彎曲密封界面1076,而彎曲密封界面1074延伸到自由端1075。如圖所示,彎曲密封界面1068和1074設置在板1086的波浪形中間部分1088的相同側上。密封件1050的形狀或幾何形狀也可以改進密封件1050的密封有效性,特別是處于經(jīng)受高溫、振動、運動、以及熱膨脹和收縮的環(huán)境中的密封件1050。在圖示實施例中,板1086的中間板部1088基本為波浪形,以能夠沿著縱軸1084使板1086的中間部分1088壓縮和膨脹。此外,波浪形中間板部1088可以用作板1086的彎曲端板部1090和1092的樞轉點、旋轉軸線或彎曲軸線。沿著彎曲端板部1090的彎曲密封界面1068和1070構造成相對于縱軸1084彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉,沿著彎曲端板部1092的彎曲密封界面1074和1076構造成相對于縱軸1084彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉。因此,由彎曲端板部1090(例如,彎曲密封界面1068和1070)限定的c形端1064可以用作第一 c形彈簧元件,而由彎曲端板部1092(例如,彎曲密封界面1074和1076)限定的c形端1066可以用作第二 c形彈簧元件。c形端1064和1066、以及中間部分1058 —起可以描述為形成牛角形密封件1050,例如,彈簧加載的牛角形密封件1050。c形端1064和1066還可以用作旋轉接頭、樞轉接頭、或凸輪構件,從而實現(xiàn)沿著密封表面的旋轉運動。例如,彎曲密封界面1068和1070構造成能夠使密封端部1060沿著第一密封區(qū)域旋轉,而彎曲密封界面1074和1076構造成能夠使第二密封端部1062沿著第二密封區(qū)域旋轉。圖示的計量孔1056包括多個第一計量孔1108和多個第二計量孔1110。計量孔1056構造成對經(jīng)過密封件1050的泄漏流進行控制或計量。例如,計量孔1056可以設計成根據(jù)具體應用提供一定流率或百分比的泄漏流。以此方式,計量孔1056可以允許受控量的泄漏流,以改進密封件1050沿著彎曲密封界面1068、1070、1074和1076的密封有效性,從而降低沿著彎曲密封界面1068、1070、1074和1076泄漏的可能性。計量孔1056還可以用于對沿著密封件1050處于密封區(qū)域中、或在與密封區(qū)域相鄰的部分中的各種熱區(qū)進行冷卻。例如,計量孔1056可以構造成沿著密封件1050的表面或相鄰結構提供薄膜冷卻(例如,冷卻劑流的薄膜),或者計量孔1056可以構造成對著密封件1050的表面或相鄰結構提供沖擊冷卻(例如,冷卻劑流的噴射)。計量孔1056可以相對于熱區(qū)呈任意角度進行定向,以對熱區(qū)進行冷卻。例如,多個第一計量孔1108可以以第一角度1112朝向第一密封端部1060(例如,彎曲密封界面1068或1070)或相關密封區(qū)域,而多個第二計量孔1110可以以第二角度1114朝向第二密封端部1062(例如,彎曲密封界面1074或1076)或相關密封區(qū)域。角度1112和1114可以在約O至90度、5至60度、10至45度、或15至30度之間的范圍內。上文參照圖6至圖17詳細地描述了計量孔1056的各種角度、形狀和構造。圖25是安裝在渦輪機械124 (例如,渦輪機系統(tǒng)10)的相鄰分段120和122之間的圖24的一件式密封件1050的實施例(與圖3、圖19和圖22的實施例類似)的橫截面?zhèn)?視圖。在某些實施例中,相鄰分段120和122可以沿著軸向38、徑向40或周向42并排設置,并且相鄰分段120和122具有中間間隙或空間126。例如,間隙126在相鄰分段120和122之間具有寬度128。如上文參照圖3、圖19和圖22所述的,圖示的密封件1050延伸跨過間隙126進入相鄰分段120和122中的相對的第一密封區(qū)域130和第二密封區(qū)域132 (例如,狹縫、凹部或腔室)內。第一密封端部1060設置在第一密封區(qū)域130內,以使得彎曲密封界面1068沿著側壁138設置,并且彎曲密封界面1070沿著側壁140設置。第二密封端部1062設置在第二密封區(qū)域132內,以使得彎曲密封界面1074沿著側壁146設置,并且彎曲密封界面1076沿著側壁148設置。密封件1050的中間部分1058設置在相應分段120和122的相對的表面150和152之間的間隙126中,并且包括計量孔1056(例如,1108和1110)以控制泄漏流和/或對密封件1050上或附近的熱區(qū)進行冷卻。在圖示實施例中,第一密封端部1060和第二密封端部1062構造成經(jīng)由彈簧力和摩擦力與相應的密封區(qū)域130和132進行密封。例如,第一密封端部1060包括具有相對的彎曲密封界面1068和1070的c形端1064,彎曲密封界面1068和1070構造成如箭頭1154所示的彼此相向和彼此遠離地偏轉,從而對著側壁138和140提供偏置力或彈簧力1156和1158。例如,彎曲密封界面1068和1070可以被壓縮在一起并位于側壁138和140之間,以使得彎曲密封界面1068和1070保持接觸而不用考慮振動或運動。彎曲密封界面1068和1070還經(jīng)由相應的摩擦力1160和1162沿著側壁138和140以摩擦方式座接。此外,如旋轉箭頭1164和1166所示,彎曲密封界面1068和1070還構造成相對于側壁138和140樞轉或旋轉。如上文參照圖4詳細描述的,沿著側壁138和140的旋轉運動1164和1166可以由彈簧1050的彎曲或弓形彎曲引起,可以通過彈簧狀波浪形中間部分1058來進一步增加彈簧1050的彎曲或弓形彎曲。類似地,第二密封端部1062包括具有彎曲密封界面1074和1076的c形端1066,彎曲密封界面1074和1076構造成如箭頭1168所示的彼此相向和彼此遠離地偏轉,從而對著側壁146和148提供偏置力或彈簧力1170和1172。例如,彎曲密封界面1074和1076可以被壓縮在一起并位于側壁146和148之間,以使得彎曲密封界面1074和1076保持接觸而不用考慮振動或運動。彎曲密封界面1074和1076還經(jīng)由相應的摩擦力1174和1176沿著側壁146和148以摩擦方式座接。此外,如旋轉箭頭1178和1180所示,彎曲密封界面1074和1076還構造成相對于側壁146和148樞轉或旋轉。如上文參照圖4詳細描述的,沿著側壁146和148的旋轉運動1178和1180可以由彈簧1050的彎曲或弓形彎曲引起。在操作中,密封件1050構造成在第一流體區(qū)域或流182和第二流體區(qū)域或流184之間對相鄰分段120和122之間的間隙126進行密封。例如,在某些實施例中,第一流182可以比第二流184冷得多。在渦輪機械(例如,壓縮機或渦輪機)背景下,第一流182可以是冷卻流(例如,空氣流),而第二流184可以是加熱的流體(例如壓縮空氣、燃燒的熱氣等)。相應地,密封件1050在分段120和122之間可以經(jīng)受很大的溫度、熱梯度、振動、運動、以及熱膨脹和收縮。例如,間隙126的寬度128可以響應于分段120和122的熱膨脹而減小,而寬度128可以響應于分段120和122的熱收縮而增大。相應地,偏置力1156、1158、1170和1172、摩擦力1160、1162、1174和1176、偏轉運動1154和1168、以及旋轉運動1164、1166,1178和1180可以構造成在密封件1050與密封區(qū)域130和132的側壁138、140、146 和148之間保持主動且一致的密封界面,而不用考慮系統(tǒng)的狀況。計量孔1056還通過控制第一流182和第二流184之間的任意泄漏流而改進密封件1050。在圖示的實施例中,泄漏流包括經(jīng)過多個第一計量孔1108的第一流體流1186(例如,空氣流)、以及經(jīng)過多個第二計量孔1110的第二流體流1188 (例如,空氣流)。這些流體流1186和1188構造成對從區(qū)域182至區(qū)域184的泄漏流的量進行控制,從而幫助降低沿著彎曲密封界面1068、1070、1074和1076泄漏的可能性。流體流1186和1188還在密封件1050附近(例如,區(qū)域190和192)提供冷卻。如圖所示,計量孔1056(例如,計量孔1108和1110)朝向相對分段120和122和/或相關密封區(qū)域130和132彼此成角度地遠離。例如,流體流1186和1188可以成角度,以流入到密封區(qū)域130和132中,從而幫助冷卻側壁138、140、146和148、以及密封件1050的彎曲密封界面1070和1076。以此方式,冷卻流體流1186和1188可以保護密封件1050和/或壁138、140、146和148免受任意熱損傷、磨損等。冷卻流1186和1188還可以用作屏蔽流體流,以減少由第二流體流184對密封件1050造成的化學侵蝕、腐蝕或其他損傷。圖26是圖24的一件式密封件1050的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件1050的各種尺寸。如圖所示,密封件1050包括單一部件1052(例如,板1086)。在某些實施例中,板1086可以例如在c形端1064和1066或波浪形中間部分1058中具有厚度1240以提供彈簧1050的期望特性(例如,彎曲剛度)。例如,板1086沿著縱軸1084可以縱向地具有均勻或可變的厚度1240。例如,厚度1240可以隨著與中間部分1058的距離而增大或減小。密封件1050還包括中間部分1058的中央長度1244,中央長度1244在位于第一空間1072的中心處的點1246(即,線1247)和位于第二空間1078的中心處的點1248(即,線1249)之間延伸。密封件1050的長度的剩余部分分給第一密封端部1060和第二密封端部1062之間。中央長度1244、以及密封端部1060和1062的長度可以改變,以控制整個密封件1050以及c形端1064和1066的偏轉的范圍。此外,中央長度1244可以根據(jù)相鄰分段120和122之間的間隙126的寬度128進行選擇,而密封端部1060和1062的長度可以根據(jù)相鄰分段120和122中的密封區(qū)域130和132的深度進行選擇。
密封件1050還包括遍布密封件1050的各種角度和偏移。例如,波浪形中間部分1058的軸線1250可以從縱軸1084偏移可變偏移距離1252,可變偏移距離1252可以在線1247和1249之間交替地增大和減小。在圖示實施例中,距離1252在點1246和1248之間的中點1249處更大,而在點1251和1253處更小。也就是說,點1249、1251和1253可以描述為極值、或描述為波浪形中間部分1058的軸線1250最接近或最遠離縱軸1084的點。在某些實施例中,波浪形中間部分1058可以具有I至10、或更多的極值或拐點。彎曲端板部1090和1092依據(jù)特定圓弧從中間部分1258(即,從線1247和1249)的邊緣彎曲到自由端1069和1075。例如,彎曲端板部1090和1092可以分別相對于線1247和1249延伸經(jīng)過圓弧1258和1260,其中,圓弧的角度可以為約180至270度、190至260度、200至250度、205至245度、或210至240度。具體地,圓弧1258和1260的角度經(jīng)選擇以提供彎曲端板部1090和1092朝向密封件1050的中間部分1058的會聚。密封端部1060和1062的彎曲使得彎曲密封界面1068、1070、1074和1076在沿著側壁138、140、146和148樞轉的同時保持接觸。所述的角度1258和1260可以增大以實現(xiàn)彎 曲密封界面1068、1070、1074和1076沿著側壁138、140、146和148的更大范圍的樞轉運動。此外,密封端部1060和1062的半徑可以經(jīng)調整以控制樞轉運動的斜度。如圖26進一步示出,彎曲端板部1090和1092的外側與縱軸1084( S卩,點1246和1248)之間的偏移距離可以增大或減小,以控制c形端1064和1066的彈簧剛度(例如,偏置力)、偏轉的范圍、和其他特性。例如,彎曲端板部1090和1092可以設置成相對于縱軸1084在偏移距離1266、1268、1270和1272處,其中,偏移距離可以基于密封區(qū)域130中的側壁138和140之間的距離1274(圖25)、以及密封區(qū)域132中的側壁146和148之間的距離1276 (圖25)。例如,在未安裝在密封區(qū)域130和132中時,偏移距離1266、1268、1270和1272可以為距離1274和1276的約50%至200%、55%至150%、或60%至125%、或75%至100%。相應地,各種尺寸可以經(jīng)控制以改進密封件1050的有效性。計量孔1056還可以具有各種角度、形狀、和構造成對泄漏流和冷卻進行控制的構造。如圖26所示,多個第一計量孔1108設置成相對于縱軸1084呈角度1112,而多個第二計量孔1110設置成相對于縱軸1084呈角度1114。這些角度1112和1114可以為約O至90度、20至70度、30至60度、或40至50度、或者可以是任意其他適合的角度。例如,計量孔1108和1110的實施例可以具有約10度、20度、30度、40度、50度或60度的角度1112和1114??梢允褂酶鞣N制造技術來構造圖24至圖26所示的密封件1050。例如,平坦金屬板可以經(jīng)輥壓成形以制造板1086。在形成金屬板之后,可以例如通過穿過板1086沖孔或鉆出孔1108和1110而形成計量孔1056。在某些實施例中,還可以使用涂層或熱處理對密封件1050進行處理。例如,可以將耐磨涂層、耐化學性涂層、熱障涂層、密封劑涂層、低摩擦涂層、或其任意組合增加到密封件1050的全部或部分的外表面。圖27是與圖24至圖26的密封件1050類似的一件式密封件1350的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D,其示出密封件1350的各種尺寸。密封件1350包括沿著相對的方向交替地彎曲的波浪形中間部分1352、以及第一密封端部1354和第二密封端部1356,第一密封端部1354和第二密封端部1356向內彎曲以在中間部分1352的相同側上限定c形端1358和1360。在圖示實施例中,具有c形端1358的第一密封端部1354具有圍繞第一空間1366彼此相對設置的彎曲密封界面1362和1364。類似地,具有c形端1360的第二密封端部1356具有圍繞第二空間1372彼此相對設置的彎曲密封界面1368和1370。如下所述,波浪形中間部分1352、以及相對的c形端1358和1360在很大程度上改進了在經(jīng)受高溫、振動、運動、和熱膨脹與收縮的環(huán)境中的密封件1350的性能。盡管密封件1350可以是兩件式結構,然而使用單一板1374制成了密封件1350的圖示實施例。板1374包括設置在相對的彎曲端板部1378和1380之間的波浪形中間板部1376,其中,彎曲端板部1378包括彎曲密封界面1362和1364,彎曲端板部1380包括彎曲密封界面1368和1370。如圖所示,彎曲密封界面1362和1364設置在板1374的波浪形中間部分1376的相同側上。密封件1350的形狀或幾何形狀也可以改進密封件1350的密封有效性,特別是處于經(jīng)受高溫、振動、運動、以及熱膨脹和收縮的環(huán)境中的密封件1350。在圖示實施例中,板1374的中間板部1376基本為波浪形,以能夠沿著縱軸1382使板1374的中間部分1376壓縮和膨脹。此外,波浪形中間板部1376可以用作板1374的彎曲端板部1378和1380的樞轉點、旋轉軸線或彎曲軸線。沿著彎曲端板部1378的彎曲密封界面1362和1364構造成 相對于縱軸1382彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉,沿著彎曲端板部1380的彎曲密封界面1368和1370構造成相對于縱軸1382彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉。因此,由彎曲端板部1378(例如,彎曲密封界面1362和1364)限定的c形端1358可以用作第一 c形彈簧元件,而由彎曲端板部1380(例如,彎曲密封界面1368和1370)限定的c形端1360可以用作第二 c形彈簧元件。c形端1358和1360還可以用作旋轉接頭、樞轉接頭、或凸輪構件,從而實現(xiàn)沿著密封表面的旋轉運動。例如,彎曲密封界面1362和1364構造成能夠使密封端部1354沿著第一密封區(qū)域旋轉,而彎曲密封界面1368和1370構造成能夠使第二密封端部1356沿著第二密封區(qū)域旋轉。在某些實施例中,板1374可以例如在c形端1358和1356或波浪形中間部分1376中具有厚度1384,以提供彈簧1350的期望特性(例如,彎曲剛度)。例如,板1374沿著縱軸1382可以縱向地具有均勻或可變的厚度1384。例如,厚度1384可以隨著與中間部分1352的距離而增大或減小。密封件1350還包括中間部分1352的中央長度1386,中央長度1386在位于第一空間1366的中心處的點1388( S卩,線1390)和位于第二空間1372的中心處的點1392(即,線1394)之間延伸。密封件1350的長度的剩余部分分給第一密封端部1354和第二密封端部1356之間。中央長度1386、以及密封端部1354和1356的長度可以改變,以控制整個密封件1350以及c形端1358和1360的偏轉的范圍。此外,中央長度1386以及密封端部1060和1062的長度可以根據(jù)相鄰分段之間的間隙的寬度進行選擇,如下文參照圖28更詳細地描述的。密封件1350還包括遍布密封件1350的各種角度和偏移。例如,板1374的軸線1396可以在極值1398之間前后交替地彎曲,在極值1398處軸線1396最接近和最遠離縱軸1382。S卩,在極值1398處,軸線1382和1396之間的偏移距離在局部極小值和局部極大值之間變化。在某些實施例中,板1374可以包括I至10、或更多的極值1398或拐點。如圖所示,距離1400是在線1390和1394、以及在線1390和1394之間的中點1402處的極值1398的局部極大值。距離1400是在中點1402與線1390和1394之間的極值1398處的局部極小值。此外,板1374可以具有任意數(shù)量的極值1398(例如,局部極小或極大值)或拐點。彎曲端板部1378和1380依據(jù)特定圓弧分別從中間部分1352(即,從線1390和1394)延伸到線1406和1408。例如,彎曲端板部1378和1380可以分別相對于線1390和1394以及線1406和1408延伸經(jīng)過圓弧1410和1412,其中,圓弧1410和1412可以為約180至270度、190至260度、200至250度、205至245度、或210至240度。越過線1406和1408,彎曲端板部1378和1380分別具有朝著縱軸1382會聚的向內彎曲部1414和1416。具體地,向內彎曲部1414和1416經(jīng)選擇以提供彎曲端板部1378和1380的自由端1418和1420朝向密封件1350的波浪形中間部分1376的會聚。密封端部1354和1356的彎曲使得彎曲密封界面1362、1364、1368和1370在沿著渦輪機分段的側壁樞轉的同時保持接觸。所述圓弧1410和1412可以增大以實現(xiàn)彎曲密封界面1362、1364、1368和1370在渦輪機分段之間的更大范圍的樞轉運動。圖28是安裝在渦輪機械1454 (例如,渦輪機系統(tǒng)10)的相鄰分段1450和1452之間的圖27的一件式密封件1350的實施例的橫截面?zhèn)纫晥D。在某些實施例中,相鄰分段1450和1452可以沿著軸向38、徑向40或周向42并排設置,并且相鄰分段1450和1452具有中間間隙或空間1456。例如,間隙1456在相鄰分段1450和1452之間可以具有寬度1458。圖示的密封件1350被軸向加載,并延伸跨過間隙1456進入相鄰分段1450和1452之間相對 的第一密封區(qū)域1460和第二密封區(qū)域1462 (例如,相對的密封表面)。第一密封端部1354設置在第一密封區(qū)域1460和第二密封區(qū)域1462的下部1464,以使得彎曲密封界面1362沿著側壁1468設置,并且彎曲密封界面1364沿著側壁1470設置。此外,因為圖示的密封件1350被軸向加載,所以密封端部1354的一部分也可以用作沿著側壁1474設置的密封界面1472。第二密封端部1356設置在第一密封區(qū)域1460和第二密封區(qū)域1462的上部1466,以使得彎曲密封界面1368沿著側壁1468設置,并且彎曲密封界面1370沿著側壁1470設置。此外,因為圖示的密封件1350被軸向加載,所以密封端部1356的一部分也可以用作沿著側壁1478設置的密封界面1476。密封件1350的中間部分1352設置在相應分段1450和1452的相對的表面1460和1462之間的間隙1456中,并且與密封端部1354和1356 —起在分段1450和1452之間提供空氣流的曲折路徑。在圖示實施例中,第一密封端部1354和第二密封端部1356構造成經(jīng)由彈簧力(例如,加載的彈簧)與相應的密封區(qū)域1460和1462進行密封。例如,第一密封端部1354包括具有彎曲密封界面1362、1364和1472的c形端1358,彎曲密封界面1362、1364和1472構造成如箭頭1480所示地偏轉,從而對著側壁1468、1470和1474提供偏置力或彈簧力1482、1484和1486。例如,彎曲密封界面1362和1364可以被壓縮在一起并位于側壁1468和1470之間,以使得彎曲密封界面1362和1364保持接觸而不用考慮振動或運動。此外,如旋轉箭頭1488和1490所示,彎曲密封界面1362和1364還構造成相對于側壁1468和1470樞轉或旋轉。如上文參照圖4詳細地描述的,沿著側壁1468和1470的旋轉運動1488和1490可以由彈簧1350的彎曲或弓形彎曲引起,可以通過彈簧狀波浪形中間部分1352來進一步增加彈簧1350的彎曲或弓形彎曲。類似地,第二密封端部1356包括具有彎曲密封界面1368、1370和1476的c形端1360,彎曲密封界面1368、1370和1476構造成如箭頭1492所示地偏轉,從而對著側壁1468、1470和1478提供偏置力或彈簧力1494、1496和1498。例如,彎曲密封界面1368和1370可以被壓縮在一起并位于側壁1468和1470之間,以使得彎曲密封界面1368和1370保持接觸而不用考慮振動或運動。此外,如旋轉箭頭1500和1502所示,彎曲密封界面1368和1370還構造成相對于側壁1468和1470樞轉或旋轉。如上文參照圖4詳細地描述的,沿著側壁1468和1470的旋轉運動1500和1502可以由彈簧1350的彎曲或弓形彎曲引起。在操作中,密封件1350構造成在第一流體區(qū)域或流1504和第二流體區(qū)域或流1506之間對相鄰分段1450和1452之間的間隙1456進行密封。例如,在某些實施例中,第一流1504可以比第二流1506冷得多。在渦輪機械(例如,壓縮機或渦輪機)背景下,第一流1504可以是冷卻流(例如,空氣流),而第二流1506可以是加熱的流體(例如壓縮空氣、燃燒的熱氣等)。相應地,密封件1350在分段1450和1452之間可以經(jīng)受很大的溫度、熱梯度、振動、運動、以及熱膨脹和收縮。例如,間隙1456的寬度1458可以響應于分段1450和1452的熱膨脹而減小,而寬度1458可以響應于分段1450和1452的熱收縮而增大。此夕卜,密封端1354和1356的圓弧1410和1412可以增大或減小,以控制c形端1358和1360的彈簧剛度(例如,偏置力)、偏轉的范圍、和其他特性。例如,彎曲端板部1378和1380可以從正常狀態(tài)被壓縮約5%至100%、10%至75%、或25%至50%到達壓縮狀態(tài),彎曲端板部1378和1380安裝在密封區(qū)域1460和1462內。相應地,偏置力1482、1484、1486、1494、1496和1498、偏轉運動1492和1480、以及旋轉運動1488、1490、1500和1502可以構造成在 密封件1350與密封區(qū)域1460和1462的側壁1468、1470、1474和1478之間保持主動且一致的密封界面,而不用考慮系統(tǒng)的狀況。與前述實施例相比,圖27至圖28的密封件1350的實施例沒有計量孔。如此,通過利用在第一流1504和第二流1506之間的曲折流動路徑提供多密封點,密封件1350在第一流體流1504和第二流體流1506(例如,空氣流)之間阻止和/或控制了任意泄漏流1508(例如,空氣流)。例如,密封件1350在沿著彎曲密封界面1362、1364、1368和1370的密封點處接觸密封區(qū)域1460和1462。密封件1350還在沿著波浪形中間部分1352(例如,波浪形中間板部1376)的一個或多個密封點1510處接觸密封區(qū)域1462。如上所述,波浪形中間板部1376包括一個或多個極值1398。密封點1510對應于在中間板部1352的中點1402處的極值1398。在其他實施例中,I至10或更多個極值1398可以用作沿著密封區(qū)域1462的密封點1510。此外,中間板部1376的波浪形狀可以在側壁1474和1478之間提供附加彈簧力I486和1498。也就是說,更大數(shù)量的極值1398可以實現(xiàn)沿著密封件1350的軸線1382的更大壓縮,從而改進了在分段1450和1452的圖示布置中的密封件1350的有效性??梢允褂酶鞣N制造技術來構造圖27至圖28所示的密封件1350。例如,平坦金屬板可以經(jīng)輥壓成形以制造板1374。在某些實施例中,還可以使用涂層或熱處理對密封件1350進行處理。例如,可以將耐磨涂層、耐化學性涂層、熱障涂層、密封劑涂層、低摩擦涂層、或其任意組合增加到密封件1350的全部或部分的外表面。本發(fā)明的技術效果在于,在渦輪機械分段之間使用彈簧加載的密封件改進了密封有效性。本發(fā)明還通過密封件的受控熱膨脹和彎曲改進了密封有效性,其中,密封件的熱膨脹和彎曲幫助在渦輪機械操作期間保持密封座接。此外,本發(fā)明通過引入計量孔增加了渦輪機械密封件的附加功能,計量孔提供了可以用于對熱分段表面進行沖擊冷卻的受控泄漏流路徑。本書面說明書使用示例來公開本發(fā)明(包括最佳實施方式),還使得本領域技術人員能夠實施本發(fā)明(包括制造和使用任意裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任意結合的方法)。本發(fā)明的專利范圍由權利要求限定,并且可以包括本領域技術人員想到的其他示例。如果這樣的其他示例具有與權利要求的文字語言并非不同的結構元件、或者如果這樣的其他示例包括 與權利要求的文字語言具有非實質性區(qū)別的等同結構元件,則這樣的其他示例旨在落入權利要求的范圍。
權利要求
1.一種系統(tǒng),其包括 密封件,其具有第一密封端部、第二密封端部、以及位于所述第一密封端部和所述第二密封端部之間的中間部分,其中所述密封件包括至少一個計量孔,所述至少一個計量孔構造成對越過所述密封件的泄漏流進行控制。
2.根據(jù)權利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,所述至少一個計量孔構造成將所述泄漏流引導至至少一個區(qū)域,以對所述至少一個區(qū)域進行冷卻。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,所述至少一個計量孔構造成將所述泄漏流導向具有所述第一密封端部的第一密封區(qū)域和具有所述第二密封端部的第二密封區(qū)域。
4.根據(jù)權利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一密封端部包括圍繞第一空間彼此相對設置的第一彎曲密封界面和第二彎曲密封界面,并且所述第二密封端部包括圍繞第二空間彼此相對設置的第三彎曲密封界面和第四彎曲密封界面。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面構造成彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉,并且所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面構造成彼此相向和彼此遠離地彈性偏轉。
6.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面構造成使所述第一密封端部能夠沿著第一密封區(qū)域旋轉,并且所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面構造成使所述第二密封端部能夠沿著第二密封區(qū)域旋轉。
7.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,所述密封件是一件式結構,所述一件式結構具有所述第一密封端部、所述第二密封端部、以及所述中間部分,所述第一密封端部包括具有所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面的第一 U形端部,并且所述第二密封端部包括具有所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面的第二 U形端部。
8.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,所述密封件包括第一部件,所述第一部件具有所述第一密封端部的所述第一彎曲密封界面、所述中間部分的第一中間部分、以及所述第二密封端部的所述第三彎曲密封界面,并且所述密封件包括第二部件,所述第二部件具有所述第一密封端部的所述第二彎曲密封界面、所述中間部分的第二中間部分、以及所述第二密封端部的所述第四彎曲密封界面。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一部件包括第一金屬,并且所述第二部件包括與所述第一金屬不同的第二金屬。
10.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面彼此遠離地彎曲、然后沿著遠離所述第一中間部分和所述第二中間部分的第一方向彼此相向地彎曲,并且所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面彼此遠離地彎曲、然后沿著遠離所述第一中間部分和所述第二中間部分的第二方向彼此相向地彎曲。
11.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一彎曲密封界面和所述第二彎曲密封界面沿著遠離所述第一中間部分和所述第二中間部分的第一方向彼此遠離地彎曲、然后沿著朝向所述第一中間部分和所述第二中間部分的第二方向彼此遠離繼而彼此相向地彎曲;所述第三彎曲密封界面和所述第四彎曲密封界面沿著遠離所述第一中間部分和所述第二中間部分的第三方向彼此遠離地彎曲、然后沿著朝向所述第一中間部分和所述第二中間部分的第四方向彼此遠離繼而彼此相向地彎曲。
12.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,所述中間部分包括沿著相對的方向交替彎曲的波浪形部分。
13.根據(jù)權利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,所述密封件是渦輪機械密封件。
14.根據(jù)權利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括渦輪機械,所述渦輪機械具有設置在第一渦輪機械分段和第二渦輪機械分段之間的所述密封件。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于渦輪機械分段的密封件。在一個實施例中,密封件具有第一密封端部、第二密封端部、以及位于第一密封端部和第二密封端部之間的中間部分,其中,密封件具有至少一個計量孔,計量孔構造成對越過密封件的泄漏流進行控制。
文檔編號F01D11/00GK102900473SQ20121026063
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月25日 優(yōu)先權日2011年7月25日
發(fā)明者S.N.吉里, A.G.帕蒂爾, N.羅伊 申請人:通用電氣公司
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