本主題主要地涉及用于燃氣渦輪發(fā)動機的密封組件。更具體地，本主題涉及用于燃氣渦輪發(fā)動機的相鄰靜態(tài)構(gòu)件的密封組件，其具有用于固定葉片密封件的彈簧。

背景技術(shù)：

燃氣渦輪發(fā)動機通常包括呈串行流動次序的壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段，以及排出區(qū)段。在操作中，空氣進入壓縮機區(qū)段的入口，在壓縮機區(qū)段中一個或更多個軸向壓縮機逐漸地壓縮空氣直至其到達燃燒區(qū)段。燃料與壓縮空氣混合并且在燃燒區(qū)段內(nèi)燃燒，從而生成燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段流經(jīng)限定在渦輪區(qū)段內(nèi)的熱氣體路徑且然后經(jīng)由排出區(qū)段離開渦輪區(qū)段。

在具體構(gòu)造中，渦輪區(qū)段包括呈串行流動次序的高壓（hp）渦輪和低壓（lp）渦輪。hp渦輪和lp渦輪均包括各種靜態(tài)渦輪構(gòu)件（例如，定子翼片或噴嘴、渦輪護罩、護罩支承件等），其至少部分地限定通過渦輪區(qū)段的熱氣體路徑。這些靜態(tài)構(gòu)件典型地由能夠耐受長期暴露于熱氣體的材料（例如，陶瓷基復(fù)合材料）構(gòu)成。即便如此，定位成從熱氣體路徑沿徑向向外的靜態(tài)構(gòu)件（例如，殼體）可能很少具有良好的熱特性。在這方面，葉片密封件可沿著熱氣體路徑設(shè)置在相鄰靜態(tài)構(gòu)件之間以防止熱排出氣體在二者之間流動。

常規(guī)的葉片密封布置可使用校驗標記彈簧（checkmarkspring）來推動葉片密封件抵靠相鄰靜態(tài)構(gòu)件上的密封表面。然而，校驗標記彈簧可能經(jīng)受材料疲勞。因此，用于燃氣渦輪發(fā)動機的相鄰靜態(tài)構(gòu)件的密封組件，其經(jīng)受減低的疲勞，將在技術(shù)上是受歡迎的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在下文描述中部分地闡述，或者可根據(jù)該描述是顯而易見的，或者可通過實施本發(fā)明而懂得。

在一個方面，本公開內(nèi)容涉及燃氣渦輪密封組件。燃氣渦輪密封組件包括第一靜止燃氣渦輪壁和第二靜止燃氣渦輪壁。燃氣渦輪密封組件包括具有第一側(cè)面和第二側(cè)面的葉片密封件。第一靜止燃氣渦輪壁在第一位置處接觸葉片密封件的第二側(cè)面，以及第二靜止燃氣渦輪壁在第二位置處接觸葉片密封件的第二側(cè)面。燃氣渦輪密封組件包括用于施加軸向力到葉片密封件的第一側(cè)面上的彈簧。彈簧包括聯(lián)接至第一靜止燃氣渦輪壁的第一彈簧壁。第二彈簧壁從第一彈簧壁沿徑向向外延伸。第三彈簧壁沿軸向遠離第二彈簧壁延伸。第四彈簧壁從第三彈簧壁沿徑向向內(nèi)延伸并且包括徑向內(nèi)端。第四彈簧的徑向內(nèi)端在第一位置和第二位置之間接觸葉片密封件的第一側(cè)面。

在另一方面，本公開內(nèi)容涉及燃氣渦輪。燃氣渦輪包括壓縮機、燃燒區(qū)段，以及具有第一靜止壁和第二靜止壁的渦輪。燃氣渦輪包括具有第一側(cè)面和第二側(cè)面的葉片密封件。第一靜止壁在第一位置處接觸葉片密封件的第二側(cè)面，以及第二靜止壁在第二位置處接觸葉片密封件的第二側(cè)面。彈簧施加軸向力到葉片密封件的第一側(cè)面上。彈簧包括聯(lián)接至第一渦輪壁的第一彈簧壁。第二彈簧壁從第一彈簧壁沿徑向向外延伸。第三彈簧壁沿軸向遠離第二彈簧壁延伸。第四彈簧從第三彈簧壁沿徑向向內(nèi)延伸。第四彈簧包括徑向內(nèi)端。第四彈簧的徑向內(nèi)端在第一位置和第二位置之間接觸葉片密封件的第一側(cè)面。

技術(shù)方案1.一種燃氣渦輪密封組件，包括：

第一靜止燃氣渦輪壁；

第二靜止燃氣渦輪壁；

包括第一側(cè)面和第二側(cè)面的葉片密封件，其中，所述第一靜止燃氣渦輪壁在第一位置接觸所述葉片密封件的第二側(cè)面以及所述第二靜止燃氣渦輪壁在第二位置接觸所述葉片密封件的第二側(cè)面；以及

用于施加軸向力到所述葉片密封件的第一側(cè)面上的彈簧，所述彈簧包括：

聯(lián)接至所述第一靜止燃氣渦輪壁的第一彈簧壁；

從所述第一彈簧壁沿徑向向外延伸的第二彈簧壁；

沿軸向遠離所述第二彈簧壁延伸的第三彈簧壁；以及

從所述第三彈簧壁沿徑向向內(nèi)延伸的第四彈簧壁，其中，所述第四彈簧壁包括徑向內(nèi)端，以及其中，所述第四彈簧壁的徑向內(nèi)端在所述第一位置和所述第二位置之間接觸所述葉片密封件的第一側(cè)面。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃氣渦輪密封組件，其特征在于，所述第一靜止燃氣渦輪壁包括定子翼片組件底座以及所述第二靜止燃氣渦輪壁包括渦輪護罩組件底座。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃氣渦輪密封組件，其特征在于，所述燃氣渦輪密封組件還包括：

用于聯(lián)接所述第一靜止燃氣渦輪壁和所述第一彈簧壁的緊固件，其中，所述第三彈簧壁限定提供間隙以安裝所述緊固件的孔洞。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃氣渦輪密封組件，其特征在于，所述第一彈簧壁一體地連接至所述第二彈簧壁，所述第二彈簧壁一體地連接至所述第三彈簧壁，以及所述第三彈簧壁一體地連接至所述第四彈簧壁。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃氣渦輪密封組件，其特征在于，所述第四彈簧壁的徑向內(nèi)端能相對于第三彎曲部軸向地移動，所述第三彎曲部能相對于第二彎曲部徑向地移動，以及所述第二彎曲部能相對于第一彎曲部軸向地移動。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃氣渦輪密封組件，其特征在于，所述第四彈簧壁沿徑向長于所述第二彈簧壁，以及其中，所述第三彈簧壁沿軸向長于所述第一彈簧壁。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃氣渦輪密封組件，其特征在于，所述葉片密封件包括第一葉片密封件和與所述第一葉片密封件環(huán)向地間隔開的第二葉片密封件。

技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的燃氣渦輪密封組件，其特征在于，所述彈簧包括第一彈簧和第二彈簧，以及其中，所述第一彈簧的第四彈簧壁接觸所述第一葉片密封件或所述第二葉片密封件的第一側(cè)面，以及所述第二彈簧的第四彈簧壁接觸襯墊密封件。

技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃氣渦輪密封組件，其特征在于，所述第四彈簧壁包括第一臂和平行于所述第一臂的第二臂。

技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃氣渦輪密封組件，其特征在于，所述燃氣渦輪密封組件還包括：

固持器，所述固持器聯(lián)接至第一靜止燃氣渦輪壁并且聯(lián)接至所述葉片密封件以防止所述葉片密封件的環(huán)向移動。

技術(shù)方案11.一種燃氣渦輪，包括：

壓縮機；

燃燒區(qū)段；

渦輪，所述渦輪包括：

第一靜止壁；以及

第二靜止壁；以及

包括第一側(cè)面和第二側(cè)面的葉片密封件，其中，所述第一靜止壁在第一位置接觸所述葉片密封件的第二側(cè)面以及所述第二靜止壁在第二位置接觸所述葉片密封件的第二側(cè)面；以及

用于施加軸向力到所述葉片密封件的第一側(cè)面上的彈簧，所述彈簧包括：

聯(lián)接至所述第一渦輪壁的第一彈簧壁；

從所述第一彈簧壁沿徑向向外延伸的第二彈簧壁；

沿軸向遠離所述第二彈簧壁延伸的第三彈簧壁；以及

從所述第三彈簧壁沿徑向向內(nèi)延伸的第四彈簧壁，其中，所述第四彈簧壁包括徑向內(nèi)端，以及其中，所述第四彈簧壁的徑向內(nèi)端在所述第一位置和所述第二位置之間接觸所述葉片密封件的第一側(cè)面。

技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃氣渦輪，其特征在于，所述燃氣渦輪還包括：

用于聯(lián)接所述第一靜止壁和所述第一彈簧壁的緊固件，其中，所述第三彈簧壁限定提供間隙以安裝所述緊固件的孔洞。

技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃氣渦輪，其特征在于，所述第一彈簧壁一體地連接至所述第二彈簧壁，所述第二彈簧壁一體地連接至所述第三彈簧壁，以及所述第三彈簧壁一體地連接至所述第四彈簧壁。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃氣渦輪，其特征在于，所述第四彈簧壁的徑向內(nèi)端能相對于第三彎曲部軸向地移動，所述第三彎曲部能相對于第二彎曲部徑向地移動，以及所述第二彎曲部能相對于第一彎曲部軸向地移動。

技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃氣渦輪，其特征在于，所述第四彈簧壁沿徑向長于所述第二彈簧壁，以及其中，所述第三彈簧壁沿軸向長于所述第一彈簧壁。

技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃氣渦輪，其特征在于，所述葉片密封件包括第一葉片密封件和與所述第一葉片密封件環(huán)向地間隔開的第二葉片密封件。

技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的燃氣渦輪，其特征在于，所述燃氣渦輪還包括：

與所述第一葉片密封件和所述第二葉片密封件接觸的襯墊密封件。

技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的燃氣渦輪，其特征在于，所述彈簧包括第一彈簧和第二彈簧，以及其中，所述第一彈簧的第四彈簧壁接觸所述第一葉片密封件或所述第二葉片密封件的第一側(cè)面，以及所述第二彈簧的第四彈簧壁接觸所述襯墊密封件。

技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃氣渦輪，其特征在于，所述燃氣渦輪還包括：

固持器，所述固持器聯(lián)接至第一靜止燃氣渦輪壁并且聯(lián)接至所述葉片密封件以防止所述葉片密封件的環(huán)向移動。

技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃氣渦輪，其特征在于，所述燃氣渦輪還包括：

定位在低壓卷軸和風扇卷軸之間的減速齒輪。

參照下文描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點將變得更好理解。結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成其一部分的附圖例示了本發(fā)明的實施例，并且連同描述一起用于闡釋本發(fā)明的原理。

附圖說明

本發(fā)明針對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言全面并能夠?qū)嵤┑墓_內(nèi)容（包括其最佳方式）在參照附圖的說明書中闡述，附圖中：

圖1為根據(jù)文中所公開實施例的示例性高旁通渦輪風扇噴氣發(fā)動機的示意性截面視圖；

圖2為圖1中所示燃氣渦輪發(fā)動機的高壓渦輪部分的放大截面?zhèn)纫晥D，顯示在高壓（hp）渦輪中密封組件的位置；

圖3為密封組件的截面視圖，顯示葉片密封件、固持器（retainer）以及彈簧；

圖4為密封組件的透視圖，進一步顯示葉片密封件、固持器以及彈簧的特征結(jié)構(gòu)；

圖5為根據(jù)文中所公開實施例的彈簧的透視圖；以及

圖6為密封組件的透視圖，顯示第一彈簧、第二彈簧、第一葉片密封件，以及第二葉片密封件。

零件標號列表

10　渦輪風扇噴氣發(fā)動機　12　縱向或軸向中心線　14　風扇區(qū)段　16　核心/燃氣渦輪發(fā)動機　18　外部殼體　20　入口　22　低壓壓縮機　24　高壓壓縮機　26　燃燒區(qū)段　28　高壓渦輪　30　低壓渦輪　32　噴射排出區(qū)段　34　高壓軸/卷軸　36　低壓軸/卷軸　38　風扇卷軸/軸　39　減速齒輪　40　風扇葉片　42　風扇殼體或機艙　44　出口導向翼片　46　下游區(qū)段　48　旁通空氣流通道　50　第一級　52　列　54　定子翼片　56　列　58　渦輪轉(zhuǎn)子葉片　60　第二級　62　列　64　定子翼片　66　列　68　渦輪轉(zhuǎn)子葉片　70　熱氣體路徑　72　渦輪護罩組件　72(a)　第一渦輪護罩組件　72(b)　第二渦輪護罩組件　74(a)　護罩密封件　74(b)　護罩密封件　76　葉片末端　78　葉片末端　80　密封表面　80(a)　第一密封表面　80(b)　第二密封表面　82　殼體　84　護罩組件底座　84(a)　第一護罩組件底座　84(b)　第二護罩組件底座　86　第三級　88　列　90　定子翼片　92　定子翼片徑向內(nèi)底座　92(a)　第一定子翼片徑向內(nèi)底座　92(b)　第二定子翼片徑向內(nèi)底座　92(c)　第三定子翼片徑向內(nèi)底座　94　定子翼片徑向外底座　94(a)　第一定子翼片徑向外底座　94(b)　第二定子翼片徑向外底座　94(c)　第三定子翼片徑向外底座　96　軸向方向　97　徑向方向　98　環(huán)向方向　99　未采用　100　密封組件　102　葉片密封件　104　襯墊密封件　106　固持器　108　彈簧　110　緊固件　112　第一彈簧壁　114　第二彈簧壁　116　第三彈簧壁　118　第四彈簧壁　120　第一彎曲部　122　第二彎曲部　124　第三彎曲部　126　緊固件腔　128　護罩底座凸臺　130　定子翼片底座插件　132　第三壁孔洞　134　葉片密封件凸臺　136　固持器孔洞　138　第一臂　140　第二臂　142　襯墊密封件凸臺　144　未采用　146　第四壁凹口　148　第一臂末端　150　槽口　152　葉片密封件第一側(cè)面　154　葉片密封件第二側(cè)面　156　第一位置　158　第二位置　160　第三位置　162　第一壁長度　164　第二壁長度　166　第三壁長度　168　第四壁長度　170　第二臂末端　172　緊固件頭部　174　葉片密封件之間的間距　176　襯墊密封件凸臺　133-199　未采用　200　空氣　202　入口部分　204　第一部分空氣　206　第二部分空氣　208　壓縮空氣　210　燃燒氣體　212　lp渦輪翼片　214　hp渦輪翼片。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細地參照本發(fā)明的當前實施例，其一個或更多個實例在附圖中顯示。詳細描述使用數(shù)字和字母標記來指代圖中的特征。附圖和描述中的相同或類似標記用來指代本發(fā)明的相同或類似部分。如文中所用，用語“第一”、“第二”和“第三”可互換地使用以區(qū)分一個構(gòu)件與另一構(gòu)件而非意圖表示各個構(gòu)件的位置或重要性。用語“上游”和“下游”是指關(guān)于流體通路中的流體流的相對流動方向。例如，“上游”是指流體自其流動的流動方向，而“下游”是指流體向其流動的流動方向。

每個實例均提供作為對本發(fā)明的解釋而非對本發(fā)明的限制。實際上，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將清楚的是，在本發(fā)明中可進行修正和改動而不脫離其范圍或精神。例如，作為一個實施例的一部分所顯示或描述的特征結(jié)構(gòu)可用于另一實施例上以產(chǎn)生又一實施例。因此，預(yù)期的是，本發(fā)明涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等同方案范圍內(nèi)的此類修正和變體。盡管本發(fā)明的示例性實施例為舉例說明目的將總體上在結(jié)合到渦輪風扇噴氣發(fā)動機中的渦輪護罩的背景下進行描述，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易地認識到本發(fā)明的實施例可應(yīng)用于結(jié)合到任何渦輪機中的任何渦輪而不限于燃氣渦輪風扇噴氣發(fā)動機，除非權(quán)利要求書中具體地記載。

現(xiàn)在參看附圖，其中同樣的標號貫穿各圖表示相同元件，圖1為可結(jié)合本發(fā)明的各種實施例的示例性高旁通渦輪風扇型燃氣渦輪發(fā)動機10（文中稱為“渦輪風扇發(fā)動機10”）的示意性截面視圖。如圖1中所示，渦輪風扇發(fā)動機10具有貫穿其延伸用于參照目的的縱向或軸向中心軸線12。一般來講，渦輪風扇發(fā)動機10可包括設(shè)置在風扇區(qū)段16下游的核心渦輪或燃氣渦輪發(fā)動機14。

燃氣渦輪發(fā)動機14可總體上包括限定環(huán)形入口20的大致管狀外部殼體18。外部殼體18可由多個殼體形成。以串行流動關(guān)系，外部殼體18包圍壓縮機區(qū)段，其具有增壓器或低壓（lp）壓縮機22以及高壓（hp）壓縮機24；燃燒區(qū)段26；渦輪區(qū)段，其具有高壓（hp）渦輪28和低壓（lp）渦輪30；以及噴射排出噴嘴區(qū)段32。高壓（hp）軸或卷軸（spool）34將hp渦輪28驅(qū)動地連接至hp壓縮機24。低壓（lp）軸或卷軸36將lp渦輪30驅(qū)動地連接至lp壓縮機22。lp卷軸36還可連接至風扇區(qū)段16的風扇卷軸或軸38。在具體實施例中，如圖1中所示，lp卷軸36可直接地連接至風扇卷軸38，例如在直接驅(qū)動構(gòu)造中。在備選構(gòu)造中，lp卷軸36可經(jīng)由減速齒輪39連接至風扇卷軸38，例如在間接驅(qū)動或齒輪驅(qū)動構(gòu)造中。

如圖1中所示，風扇區(qū)段16包括多個風扇葉片40，其聯(lián)接至風扇卷軸38并從該風扇卷軸沿徑向向外延伸。環(huán)形風扇殼體或機艙42環(huán)向地包繞風扇區(qū)段16和/或燃氣渦輪發(fā)動機14的至少一部分。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)認識到的是，機艙42可構(gòu)造成相對于燃氣渦輪發(fā)動機14由多個環(huán)向間隔開的出口導向翼片44支承。此外，機艙42的下游區(qū)段46可延伸越過燃氣渦輪發(fā)動機14的外部部分以在二者之間限定旁通空氣流通道48。

圖2為圖1中所示燃氣渦輪發(fā)動機14的hp渦輪28部分的放大截面視圖，該hp渦輪部分可結(jié)合文中所公開的各種實施例。如圖2中所示，hp渦輪28包括呈串行流動關(guān)系的第一級50，其具有與一個或更多個渦輪轉(zhuǎn)子葉片58（僅一個示出）的列56沿軸向間隔開的一個或更多個定子翼片54（僅一個示出）的列52。hp渦輪28還包括第二級60，其具有與一個或更多個渦輪轉(zhuǎn)子葉片68（僅一個示出）的列66沿軸向間隔開的一個或更多個定子翼片64（僅一個示出）的列62。hp渦輪28可包括第三級86，其具有一個或更多個定子翼片90（僅一個示出）的列88。盡管在圖2中未示出，但第三級86也可包括渦輪轉(zhuǎn)子葉片的列。

渦輪轉(zhuǎn)子葉片58、68從hp卷軸34（圖1）沿徑向向外延伸并聯(lián)接至該hp卷軸。如圖2中所示，定子翼片54、64、90和渦輪轉(zhuǎn)子葉片58、68至少部分地限定用于從燃燒區(qū)段26（圖1）傳送燃燒氣體通過hp渦輪28的熱氣體路徑70。如圖1中所示，定子翼片54、64、90的列52、62、88圍繞hp卷軸34環(huán)形地布置以及渦輪轉(zhuǎn)子葉片58、68的列56、66圍繞hp卷軸34環(huán)向地隔開。定子翼片54、64、90分別經(jīng)由徑向內(nèi)定子翼片底座（mount）92a、92b、92c和徑向外定子翼片底座94a、94b、94c或任何其它適合的硬件構(gòu)件而安裝至hp渦輪28。

如圖2中所示，hp渦輪28的各種實施例包括至少一個渦輪護罩組件72。例如，hp渦輪28可包括第一渦輪護罩組件72（a）和第二渦輪護罩組件72（b）。每個渦輪護罩組件72（a）、72（b）均總體上形成圍繞渦輪轉(zhuǎn)子葉片58、68的對應(yīng)的列56、66的環(huán)或護罩。每個渦輪護罩組件72（a）、72（b）均包括與渦輪轉(zhuǎn)子葉片58、68的葉片末端76、78徑向地隔開的渦輪護罩或護罩密封件74（a）、74（b）。這種布置在葉片末端76、78和密封表面或熱側(cè)表面80（a）、80（b）之間形成間隙間距（或隙距）。通常期望的是最大限度地減小葉片末端76、78和渦輪護罩74（a）、74（b）之間的間隙間距，尤其是在渦輪風扇發(fā)動機10的巡航操作期間，以便減小從熱氣體路徑70越過葉片末端76、78并通過間隙間距的泄漏。

在具體實施例中，渦輪護罩74（a）、74（b）中至少之一可形成為連續(xù)的整體的或無縫的環(huán)。每個渦輪護罩組件72（a）、72（b）均可經(jīng)由護罩組件底座84（a）、84（b）或其它適合的硬件構(gòu)件而連接至靜止結(jié)構(gòu)例如燃氣渦輪發(fā)動機14的構(gòu)架（backbone）或殼體82。

如圖1中所示，空氣200在渦輪風扇發(fā)動機10的操作期間進入其入口部分202。由箭頭204表示的空氣200的第一部分流動到旁通流動通道48中，而由箭頭206表示的空氣200的第二部分進入lp壓縮機22的入口20。lp壓縮機22逐漸地壓縮第二部分空氣206，該部分空氣流動貫穿通向hp壓縮機24的路線。hp壓縮機24進一步地壓縮貫穿其24流動的第二部分空氣206，從而向燃燒區(qū)段26提供由箭頭208表示的壓縮空氣，在燃燒區(qū)段中該壓縮空氣與燃料混合并燃燒以提供由箭頭210表示的燃燒氣體。

燃燒氣體210流動通過hp渦輪28，在其中定子翼片54、64、90和渦輪轉(zhuǎn)子葉片58、68從燃燒氣體210中提取第一部分的動能和/或熱能。這種能量提取支持hp壓縮機24的操作。燃燒氣體210然后流動通過lp渦輪30，在其中l(wèi)p渦輪定子翼片212和聯(lián)接至lp軸或卷軸36上的lp渦輪轉(zhuǎn)子葉片214的相繼的級從燃燒氣體210中提取第二部分的熱能和動能。這種能量提取引起lp軸或卷軸36旋轉(zhuǎn)，從而支持lp壓縮機22的操作和/或風扇卷軸或軸38的旋轉(zhuǎn)。燃燒氣體210然后流動通過燃氣渦輪發(fā)動機14的噴射排出噴嘴區(qū)段32。

連同渦輪風扇發(fā)動機10一起，核心渦輪14用于類似目的并且經(jīng)受陸基燃氣渦輪、渦輪噴氣發(fā)動機（在其中第一部分空氣204與第二部分空氣206的比率小于渦輪風扇發(fā)動機中的比率）以及無涵道風扇發(fā)動機（在其中風扇區(qū)段16沒有機艙42）中的類似環(huán)境。在渦輪風扇發(fā)動機、渦輪噴氣發(fā)動機和無涵道發(fā)動機的每一個中，可在任何軸和卷軸之間包括速度減低裝置（例如，減速齒輪箱39）。例如，減速齒輪箱39可設(shè)置在lp卷軸36和風扇區(qū)段16的風扇軸38之間。

流動通過hp和lp渦輪區(qū)段28、30且尤其是通過hp渦輪28的燃燒氣體210的溫度可能是極端的。例如，流動通過由hp渦輪28限定/限定在該hp渦輪內(nèi)的熱氣體路徑70的燃燒氣體210可超過2000華氏度。在這方面，沿著熱氣體路徑70設(shè)置的構(gòu)件（例如，定子翼片54、64、90；渦輪轉(zhuǎn)子翼片58、68；渦輪護罩組件72a、72b；等等）典型地由金屬、陶瓷基復(fù)合材料（cmc）或者能夠耐受長期暴露于熱氣體的任何其它材料構(gòu)成。

即便如此，定位成從熱氣體路徑70沿徑向向外的構(gòu)件（例如，殼體82）可能很少具有良好的熱特性。在這方面，密封組件100可設(shè)置在沿著熱氣體路徑70的相鄰靜態(tài)構(gòu)件之間以防止熱排出氣體在二者之間流動。在圖2中所示的實施例中，例如，密封組件100定位在護罩組件底座84（b）和徑向內(nèi)定子翼片底座94（b）之間。不管事實上如何，密封組件100可設(shè)置在hp渦輪28、lp渦輪30或者燃氣渦輪發(fā)動機10中的任何其它位置中的任何相鄰靜態(tài)構(gòu)件之間。密封組件100優(yōu)選地圍繞hp渦輪28或lp渦輪30的整個周邊延伸。

圖3至圖6顯示密封組件100上的各種特征結(jié)構(gòu)。具體地，圖3為密封組件100的截面視圖，顯示葉片密封件102、固持器106以及彈簧108。圖4為密封組件100的透視圖，進一步顯示葉片密封件102、固持器106以及彈簧108的特征結(jié)構(gòu)。圖5為根據(jù)文中所公開實施例的彈簧108的透視圖。圖6為兩個相鄰密封組件100的透視圖，顯示第一彈簧108a、第二彈簧108b、第一葉片密封件106a，以及第二葉片密封件106b。

如圖3、圖4和圖6中所示，密封組件100限定軸向方向96、徑向方向97以及環(huán)向方向98。一般來講，軸向方向96沿著縱向軸線12延伸，徑向方向97從縱向軸線12正交地向外延伸，以及環(huán)向方向98圍繞縱向軸線12同心地延伸。

圖3、圖4和圖6包括示例性護罩組件底座84，其可指代渦輪風扇發(fā)動機10中的任何護罩組件底座；以及示例性徑向內(nèi)定子翼片底座94，其可指代渦輪風扇發(fā)動機10中的任何徑向內(nèi)定子翼片底座。

對于圖3和圖4，密封組件100包括葉片密封件102，其橫越護罩組件底座84和徑向內(nèi)定子翼片底座94之間的空間。更具體地，葉片密封件102為大致平坦的并且包括第一側(cè)面152和第二側(cè)面154。在徑向內(nèi)定子翼片底座94中的槽口150接納葉片密封件102。在一些實施例中，槽口150可形成在附接至徑向內(nèi)定子翼片底座94上的插件130中。葉片密封件102在第一位置156接觸徑向內(nèi)定子翼片底座94或插件130。葉片密封件102的另一端定位成抵靠護罩組件底座凸臺128，其從護罩組件底座84沿軸向向外延伸。在這方面，葉片密封件102在第二位置158接觸護罩組件底座84。護罩組件底座84和徑向內(nèi)定子翼片底座94或插件130在葉片密封件的同一側(cè)面（也即第二側(cè)面154）上與其接觸。彈簧108在第三位置160施加力到葉片彈簧102的第一側(cè)面152上，其中第三位置徑向地位于第一位置156和第二位置158之間。因此，彈簧108保持葉片密封件102抵靠護罩組件底座84和徑向內(nèi)定子翼片底座94。

密封組件100可包括襯墊（backer）密封件104。襯墊密封件104為大致平坦的密封件，其可定位成抵靠葉片密封件102的第一側(cè)面152。在這方面，彈簧108可施加力到襯墊密封件104上，這繼而施加力到葉片密封件102的第一側(cè)面152上。襯墊密封件104還可包括襯墊密封件凸臺176，其從襯墊密封件沿徑向向外延伸。如在下文將更為詳細地討論，襯墊密封件104可橫越相鄰葉片密封件102（圖6）之間的間距。

密封組件100還可包括固持器106，其防止葉片密封件102的徑向向外運動。固持器106經(jīng)由例如緊固件110附接至徑向內(nèi)定子翼片底座94。固持器106沿軸向向外延伸到護罩組件底座84和徑向內(nèi)定子翼片底座94之間的間距中并且限定固持器孔洞136（圖4）。從葉片密封件102沿徑向向外延伸的葉片密封件凸臺134裝配到固持器孔洞136中。在這方面，葉片密封件凸臺134和固持器孔洞136之間的接合防止葉片密封件102和固持器106之間的相對徑向和環(huán)向運動。

彈簧108包括第一壁112、第二壁114、第三壁116，以及第四壁118。第一壁112基本上平行于固持器106并且經(jīng)由例如緊固件110連接至徑向內(nèi)定子翼片底座94。第二壁114從第一壁112沿徑向向外延伸。第一彎曲部120連接第一壁112和第二壁114。第三壁116從第二壁114沿軸向向外延伸。第二彎曲部122連接第二壁114和第三壁116。第四壁118從第三壁116沿徑向向內(nèi)延伸，該第三壁接觸葉片密封件102。第三彎曲部124連接第三壁116和第四壁118。在這方面，第一壁112和第三壁116基本上平行并且徑向地間隔開。第二壁114和第四壁118沿軸向間隔開并且可基本上平行或者如圖4中所示相對于彼此成角度地（或傾斜地）定向。在一個實施例中，第一壁112、第二壁114、第三壁116和第四壁118以線性方式延伸（也即，每個都是直的），如圖3中所示。即便如此，第一壁112、第二壁114、第三壁116和第四壁118可為彎曲的或者以其它非線性方式延伸。優(yōu)選地，第一壁112、第二壁114、第三壁116和第四壁118為一體地連接。第一壁112不應(yīng)連接至第四壁118。

第一、第二、第三和第四壁112、114、116、118分別包括第一壁長度162、第二壁長度164、第三壁長度166和第四壁長度168（圖5）。第四壁長度168相對地大于第二壁長度164，使得第四壁118可徑向地向內(nèi)延伸到護罩組件底座84和徑向內(nèi)定子翼片底座94之間的間距中以接觸葉片密封件102，同時彈簧108的剩余部分（也即，第一、第二和第三壁112、114、116）定位成從葉片密封件102徑向地向外。第三壁長度166相對地大于第一壁長度162以允許第四壁長度168相對地大于第二壁長度164。在這方面，第四壁118定位成從第一壁112軸向地向外以生成間隙，使得第四壁118徑向地向內(nèi)延伸越過第四壁118。

在一些實施例中，緊固件110使第一壁112匹配至固持器106，而固持器106聯(lián)接至徑向內(nèi)定子翼片底座94。在這方面，緊固件110使第一壁112間接地聯(lián)接至徑向內(nèi)定子翼片底座94。在備選的實施例中，緊固件110可使第一壁112直接地聯(lián)接至徑向內(nèi)定子翼片底座94。第三壁116可包括第三壁孔洞132（圖4）以提供間隙來安裝緊固件110到第一壁112中。優(yōu)選地，緊固件110的頭部172可徑向地定位在第一壁112和第三壁116之間。緊固件110優(yōu)選為螺紋緊固件（例如，螺栓、螺釘?shù)龋┎⑶铱砂ňo固件腔126以允許工具（未示出）接合或以其它方式旋轉(zhuǎn)緊固件110。不管事實上如何，緊固件110可為任何適合的緊固件（例如，鉚釘、焊縫等）。

圖4和圖5進一步顯示彈簧108的特征結(jié)構(gòu)。注意的是，為清楚起見已在圖5中刪除了第一壁112和第二壁114。例如，第四壁118包括第一臂138和第二臂140，在這兩臂之間限定了第四壁凹口146。第一和第二臂138、140分別沿徑向向內(nèi)延伸至第一臂末端148和第二臂末端170。末端148、170接觸葉片密封件102的第一側(cè)面152并且施加力至其上。凹口146提供用于固持器106的軸向間隙。也就是說，第四壁凹口146允許固持器106從徑向內(nèi)定子翼片底座94沿軸向向外延伸以接合葉片密封件凸臺134。

在一個實施例中，在環(huán)向方向98上第三壁116可相對地窄于第四壁118。此外，第三壁116可在軸向方向上從第三彎曲部124收窄至第二彎曲部122。因此，第三壁116環(huán)向地在第三彎曲部124處比在第二彎曲部122處更寬。

葉片密封件102、襯墊密封件104、固持器106和/或彈簧108優(yōu)選地由適合的鎳或鈷合金構(gòu)成。適合的鎳和鈷合金包括由generalelectric公司（schenectady,newyork,usa）生產(chǎn)的rene41?合金；由haynesinternational公司（kokomo,indiana,usa）生產(chǎn)的haynes?合金188；以及由specialmetal公司（newhartford,newyork,usa）生產(chǎn)的udimet?合金l-605。其它適合的材料也可采用。

為了將密封組件100安裝在渦輪風扇發(fā)動機10中，將葉片密封件102安置到徑向內(nèi)定子翼片底座94或插件130中的槽口150中。在該位置，葉片密封件102在第二位置158處傾斜抵靠護罩組件底座凸臺128以及在第一位置156處傾斜抵靠徑向內(nèi)定子翼片底座94或插件130。襯墊密封件104可定位成或可不定位成抵靠葉片密封件102的第一側(cè)面152，如在下文將更為詳細地討論。固持器106安置在徑向內(nèi)定子翼片底座94上，使得固持器106向外延伸到護罩組件底座84和徑向內(nèi)定子翼片底座94之間的空間中。固持器106應(yīng)定位成使得葉片密封件凸臺134延伸穿過固持器孔洞136。彈簧108的第一壁112安置在固持器106之上。在這方面，第四壁118徑向地向內(nèi)延伸并且在第三位置160處接觸葉片密封件102或襯墊密封件104以施加力至其上。緊固件110安裝穿過第三壁孔洞132并且可同時地將第一壁112和固持器106固定至徑向內(nèi)定子翼片底座94。

當葉片密封件102膨脹和收縮（例如，由于熱膨脹）或發(fā)出刺耳聲（例如，由于空氣渦流）時，彈簧108必須偏轉(zhuǎn)以適應(yīng)這些變化。具體地，第四壁118的末端148、170可軸向地相對于第三彎曲部124移動，第三彎曲部124可徑向地相對于第二彎曲部122移動，以及第二彎曲部122可軸向地相對于第一彎曲部120移動。不同于常規(guī)的密封布置，這種偏轉(zhuǎn)分布在三個彎曲部（也即，第一彎曲部120、第二彎曲部122，以及第三彎曲部124）和多個壁（也即，至少第二壁114、第三壁116，以及第四壁118）上。這降低了彈簧108經(jīng)受的最大應(yīng)力量，從而延長其使用壽命。

此外，第一壁112、第二壁114和第三壁116定位成從葉片密封件102徑向地向外。如上文所述，第四彈簧壁118從第三壁116徑向地向內(nèi)延伸以接觸葉片密封件102。在這方面，第一、第二和第三壁112、114、116和彎曲部120、122、124相比于第四壁118的部分、尤其是末端148、170經(jīng)受相對較低的溫度。因此，彎曲部120、122、124相比于在常規(guī)葉片密封布置中使用、定位在密封件附近的常規(guī)彈簧而言經(jīng)受較低水平的疲勞且因此具有較長的使用壽命。

圖6為包括兩個相鄰彈簧和兩個相鄰葉片密封件的密封組件100的透視圖。更具體地，密封組件100包括第一葉片密封件102a和第二葉片密封件102b。葉片密封件102a、102b兩者都安置在槽口130中，使得密封件102a、102b環(huán)向地間隔開以在葉片密封件102a、102b之間生成間距174來適應(yīng)其熱膨脹。襯墊密封件104定位成與葉片密封件102a、102b的第一側(cè)面152接觸以橋接間距174。

第一固持器106a接合第一葉片密封件102a，以及第二固持器106b接合襯墊密封件104。更具體地，第一葉片密封件102a的葉片密封件凸臺134延伸穿過第一固持器106a的固持器孔洞136。以類似的方式，襯墊密封件104的襯墊密封件凸臺176延伸穿過第二固持器106b的固持器孔洞136。在這方面，第一固持器106a防止第一葉片密封件102a和第一固持器106a之間的相對徑向和環(huán)向運動。相似地，第二固持器106b防止襯墊密封件104和第二固持器106b之間的相對徑向和環(huán)向運動。第三固持器（未示出）同樣接合第二葉片密封件102b上的葉片密封件凸臺（未示出）。第一和第二固持器106a、106b基本上類似于固持器106并且如上文所討論那樣聯(lián)接至徑向內(nèi)定子翼片底座94。

第一彈簧108a施加力到葉片密封件102a上，以及第二彈簧108b施加力到襯墊密封件104上。更具體地，第一彈簧108a的臂138、140的末端148、170接觸第一葉片密封件102a的第一側(cè)面152并且施加壓力至其上。相似地，第二彈簧108b的臂138、140的末端148、170接觸襯墊密封件104并且施加壓力至其上。襯墊密封件104繼而施加力到第一和第二葉片密封件102a、102b上。第三彈簧（未示出）接觸第二葉片密封件102b的第一側(cè)面152。第一和第二固持器106a、106b分別延伸穿過第一和第二彈簧108a、108b中的凹口146。第一和第二彈簧108a、108b基本上類似于彈簧108并且如上文所討論那樣聯(lián)接至徑向內(nèi)定子翼片底座94。

在一個實施例中，一個或更多個葉片密封件102圍繞整個hp渦輪28或lp渦輪30環(huán)向地延伸。也就是說，該一個或更多個葉片密封件102和一個或更多個襯墊密封件104形成圍繞hp渦輪28或lp渦輪30的連續(xù)的圓圈。盡管在圖6中僅顯示兩個葉片密封件102a、102b、兩個固持器106a、106b以及兩個彈簧108a、108b，但密封組件100根據(jù)需要或期望可包括更多或更少的葉片密封件、固持器以及彈簧。

此外，密封組件100中的相鄰彈簧108優(yōu)選地在接觸葉片密封件102和襯墊密封件104之間交替。也就是說，第一彈簧108a接觸第一葉片密封件102a，第二彈簧108b接觸襯墊密封件104，第三彈簧（未示出）接觸第二葉片密封件102b，第四彈簧（未示出）接觸第二襯墊密封件（未示出），等等。

本書面描述采用實例來公開包括最佳方式的本發(fā)明，并且還使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何所并入的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果此類其它實例包括與權(quán)利要求的字面語言并無不同的結(jié)構(gòu)元件或者如果此類其它實例包括與權(quán)利要求的字面語言并無實質(zhì)差異的同等結(jié)構(gòu)元件，則認為它們處在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。