旋轉(zhuǎn)機(jī)器第二密封組件及其組裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)大體涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)器，并且更特別地，涉及用于密封旋轉(zhuǎn)機(jī)器的第二密封組件。
【背景技術(shù)】
[0002]至少一些旋轉(zhuǎn)機(jī)器(諸如蒸汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī))具有延伸通過其的多個(gè)限定的流體流徑。主流徑包括處于連續(xù)流關(guān)系的流體入口、渦輪和流體出口。泄漏流徑在一些已知旋轉(zhuǎn)機(jī)器中存在于主流徑上游。在至少一些已知旋轉(zhuǎn)機(jī)器中，流體包含顆粒碎屑，并且泄漏到泄漏流徑中，因而降低機(jī)器的效率，并且將有害污染物引入到機(jī)器中。必須緊密地監(jiān)測(cè)和控制流體，以消除碎屑，該碎屑可淀積在旋轉(zhuǎn)機(jī)器的內(nèi)部構(gòu)件上，并且引起流徑的至少一部分堵塞。
[0003]一些旋轉(zhuǎn)機(jī)器在泄漏流徑中使用多個(gè)密封組件，以便于提高旋轉(zhuǎn)機(jī)器的運(yùn)行效率。一般而言，已知的旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括在泄漏流徑中的主密封件和第二密封件。主密封件聯(lián)接在固定構(gòu)件和旋轉(zhuǎn)構(gòu)件之間，以在高壓區(qū)域和低壓區(qū)域之間提供密封。第二密封件定位在固定構(gòu)件內(nèi)，并且能夠沿軸向移動(dòng)，以便于主密封件的運(yùn)行。在旋轉(zhuǎn)機(jī)器的運(yùn)行期間，包含在泄漏流中的碎屑的一部分淀積在第二密封件附近，并且在旋轉(zhuǎn)機(jī)器的固定構(gòu)件上聚積。該碎屑聚積阻止第二密封件沿軸向移動(dòng)，這可導(dǎo)致主密封件失效。主密封件失效可降低旋轉(zhuǎn)機(jī)器的運(yùn)行效率。
[0004]在一些已知的旋轉(zhuǎn)機(jī)器(諸如燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī))中，維護(hù)泄漏密封組件可為相對(duì)直接了當(dāng)?shù)摹？扇菀椎夭鹦度細(xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的至少一些已知的泄漏密封組件與旋轉(zhuǎn)軸，并且清除任何碎屑積聚。然而，在一些已知旋轉(zhuǎn)機(jī)器(諸如蒸汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī))中，維護(hù)第二密封件可為有挑戰(zhàn)性的。至少一些已知的蒸汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)可持續(xù)運(yùn)行多年，因而便于碎屑和污染物過多地聚積在第二密封件附近的固定構(gòu)件上。另外，至少一些已知的蒸汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)極其大，包含直徑超過20英寸的可旋轉(zhuǎn)軸。此類大型內(nèi)部構(gòu)件對(duì)此類已知蒸汽渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的密封件維護(hù)增加復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在一方面，提供一種用于與旋轉(zhuǎn)機(jī)器一起使用的密封環(huán)組件，該旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括旋轉(zhuǎn)軸線。密封環(huán)組件包括:密封殼體，其包括第二密封表面；以及聯(lián)接于密封殼體的第二密封組件。第二密封組件包括聯(lián)接于密封殼體的密封環(huán)，其中，密封環(huán)構(gòu)造成與第二密封表面形成第二密封件。第二密封組件還包括定位在密封環(huán)上游的至少一個(gè)保護(hù)環(huán)。第二密封組件構(gòu)造成沿著軸線偏置，使得偏置至少一個(gè)保護(hù)環(huán)便于從密封環(huán)在偏置期間在其上行進(jìn)的第二密封表面的至少一部分移除碎屑。
[0006]在另一方面，提供一種用于與旋轉(zhuǎn)機(jī)器一起使用的面密封組件，該旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括旋轉(zhuǎn)軸線。面密封組件包括旋轉(zhuǎn)密封環(huán)、包括第二密封表面的密封殼體，以及固定的密封環(huán)組件，其聯(lián)接在密封殼體和旋轉(zhuǎn)密封環(huán)之間，使得旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和固定的密封環(huán)組件形成主密封件。固定的密封環(huán)組件包括第二密封組件，第二密封組件包括聯(lián)接于密封殼體的第二密封環(huán)，其中，第二密封環(huán)構(gòu)造成與第二密封表面形成第二密封件。第二密封組件還包括定位在密封環(huán)上游的至少一個(gè)保護(hù)環(huán)。第二密封組件構(gòu)造成沿著軸線偏置，使得偏置至少一個(gè)保護(hù)環(huán)便于從密封環(huán)在偏置期間在其上行進(jìn)的第二密封表面的至少一部分移除碎屑。
[0007]在又一方面，提供一種組裝用于與旋轉(zhuǎn)機(jī)器一起使用的密封環(huán)組件的方法，該旋轉(zhuǎn)機(jī)器具有旋轉(zhuǎn)軸線。該方法包括提供包括第二密封表面的密封殼體，以及在第二密封表面附近將第二密封組件聯(lián)接于密封殼體，其中，第二密封組件包括密封環(huán)和至少一個(gè)保護(hù)環(huán)。將密封環(huán)聯(lián)接于密封殼體，使得密封環(huán)和第二密封件表面形成第二密封件。將至少一個(gè)保護(hù)環(huán)聯(lián)接于密封環(huán)上游，其中，第二密封組件構(gòu)造成沿著軸線偏置，使得偏置至少一個(gè)保護(hù)環(huán)便于從密封環(huán)在偏置期間在其上行進(jìn)的第二密封表面的至少一部分移除碎屑。
[0008]技術(shù)方案1.一種用于與旋轉(zhuǎn)機(jī)器一起使用的密封環(huán)組件，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括旋轉(zhuǎn)軸線，所述密封環(huán)組件包括:
密封殼體，其包括第二密封表面；以及
聯(lián)接于所述密封殼體的第二密封組件，所述第二密封組件包括:
聯(lián)接于所述密封殼體的密封環(huán)，所述密封環(huán)構(gòu)造成與所述第二密封表面形成第二密封件；以及
定位在所述密封環(huán)上游的至少一個(gè)保護(hù)環(huán)，其中，所述第二密封組件構(gòu)造成沿著所述軸線偏置，使得偏置所述至少一個(gè)保護(hù)環(huán)便于從所述密封環(huán)在偏置期間在其上行進(jìn)的所述第二密封表面的至少一部分移除碎屑。
[0009]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案I所述的密封環(huán)組件，其特征在于，所述至少一個(gè)保護(hù)環(huán)包括聯(lián)接于所述密封環(huán)上游的第一保護(hù)環(huán)和聯(lián)接于所述密封環(huán)下游的第二保護(hù)環(huán)。
[0010]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案I所述的密封環(huán)組件，其特征在于，所述至少一個(gè)保護(hù)環(huán)構(gòu)造成繞著所述軸線旋轉(zhuǎn)。
[0011]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案I所述的密封環(huán)組件，其特征在于，所述密封組件進(jìn)一步包括偏置環(huán)，所述偏置環(huán)包括構(gòu)造成接收所述至少一個(gè)保護(hù)環(huán)中的第一保護(hù)環(huán)的第一凹槽和構(gòu)造成接收所述密封環(huán)的第二凹槽。
[0012]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的密封環(huán)組件，其特征在于，所述密封環(huán)組件進(jìn)一步包括聯(lián)接于所述偏置環(huán)的偏置構(gòu)件，所述偏置構(gòu)件構(gòu)造成使所述密封環(huán)組件沿著所述軸線偏置，使得所述第二密封組件能夠隨其移動(dòng)。
[0013]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案4所述的密封環(huán)組件，其特征在于，所述密封環(huán)組件進(jìn)一步包括在所述偏置環(huán)下游聯(lián)接于所述密封殼體的支承環(huán)，所述支承環(huán)包括構(gòu)造成接收所述至少一個(gè)保護(hù)環(huán)中的第二保護(hù)環(huán)的凹槽。
[0014]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案I所述的密封環(huán)組件，其特征在于，所述密封環(huán)組件進(jìn)一步包括限定成通過其的至少一個(gè)對(duì)齊槽口，所述至少一個(gè)對(duì)齊槽口構(gòu)造成與所述密封殼體的相應(yīng)的對(duì)齊部件可滑動(dòng)地聯(lián)接。
[0015]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案I所述的密封環(huán)組件，其特征在于，所述至少一個(gè)保護(hù)環(huán)包括相對(duì)的端部，所述相對(duì)的端部具有構(gòu)造成接觸所述第二密封表面以便于移除碎屑的鋸齒形狀。
[0016]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案I所述的密封環(huán)組件，其特征在于，所述至少一個(gè)保護(hù)環(huán)包括掃掠元件，所述掃掠元件構(gòu)造成接觸所述第二密封表面，以便于移除碎屑。
[0017]技術(shù)方案10.—種用于與旋轉(zhuǎn)機(jī)器一起使用的面密封組件，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器包括旋轉(zhuǎn)軸線，所述面密封組件包括:
旋轉(zhuǎn)密封環(huán)；
密封殼體，其包括第二密封表面；以及
固定的密封環(huán)組件，其聯(lián)接在所述密封殼體和所述旋轉(zhuǎn)密封環(huán)之間，使得所述旋轉(zhuǎn)密封環(huán)和所述固定的密封環(huán)組件形成主密封件，所述固定的密封環(huán)組件包括第二密封組件，其包括:
聯(lián)接于所述密封殼體的第二密封環(huán)，所述第二密封環(huán)構(gòu)造成與所述第二密封表面形成第二密封件；以及
定位在所述密封環(huán)上游的至少一個(gè)保護(hù)環(huán)，其中，所述第二密封組件構(gòu)造成沿著所述軸線偏置，使得偏置所述至少一個(gè)保護(hù)環(huán)便于從所述密封環(huán)在偏置期間在其上行進(jìn)的所述第二密封表面的至少一部分移除碎屑。
[0018]技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的面密封組件，其特征在于，所述至少一個(gè)保護(hù)環(huán)包括聯(lián)接在所述密封環(huán)上游的第一保護(hù)環(huán)和聯(lián)接在所述密封環(huán)下游的第二保護(hù)環(huán)。
[0019]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案10所述的面密封組件，其特征在于，所述面密封組件進(jìn)一步包括偏置環(huán)，所述偏置環(huán)包括構(gòu)造成接收所述至少一個(gè)保護(hù)環(huán)中的第一保護(hù)環(huán)的第一凹槽和構(gòu)造成接收所述密封環(huán)的第二凹槽。
[0020]技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的面密封組件，其特征在于，所述面密封組件進(jìn)一步包括聯(lián)接于所述偏置環(huán)的偏置構(gòu)件，所述偏置構(gòu)件構(gòu)造成使所述密封環(huán)組件沿著所述軸線偏置，使得所述第二密封組件能夠隨其移動(dòng)。
[0021]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案12所述的面密封組件，其特征在于，所述面密封組件進(jìn)一步包括在所述偏置環(huán)下游聯(lián)接于所述密