4沿周向延伸。在示例性實(shí)施例中，密封部件34在定子構(gòu)件42和軸14之間形成蜿蜒的密封路徑。軸14包括多個(gè)渦輪級12，高壓高溫蒸汽40經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)入口腕腔26傳送通過多個(gè)渦輪級12。渦輪級12包括多個(gè)入口噴嘴48。蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)10可包括使蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)10能夠如本文描述地運(yùn)行的任何數(shù)量的入口噴嘴48。例如，蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)10可包括比圖2中顯示的更多或更少的入口噴嘴48。渦輪級12還包括多個(gè)渦輪葉片或輪葉38。蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)10可包括使蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)10能夠如本文描述地運(yùn)行的任何數(shù)量的輪葉38。例如，蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)10可包括比圖2中示出的更多或更少的輪葉38。蒸汽40通過蒸汽入口管道20進(jìn)入入口腕腔26，并且沿著軸14的長度穿過渦輪級12。
[0016]容許的高壓高溫蒸汽40的一部分經(jīng)由泄漏區(qū)域50穿過端部填充式密封部件34。通過泄漏區(qū)域50的蒸汽40的損失導(dǎo)致蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)10的效率損失。如上面描述的，為了減少蒸汽40通過端部填充式區(qū)域32泄漏，在示例性實(shí)施例中，蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)10包括獨(dú)特的多層分段式液力面密封件組件，大體以52指示。
[0017]圖3是可用于蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)10 (在圖1中顯示)的多層分段式液力面密封件52的示意性截面圖。在示例性實(shí)施例中，面密封件52便于減少或防止加壓過程流體(例如蒸汽40)在壓力相對高的區(qū)域和壓力相對低的區(qū)域之間泄漏。在示例性實(shí)施例中，面密封件52是在渦輪級12的入口側(cè)11上定位在軸14和包殼16的內(nèi)殼44之間的高壓密封件。如上面描述的，雖然示出了蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)10，但面密封件52可在其中自調(diào)節(jié)式密封件是合乎需要或所需的任何應(yīng)用中使用。在示例性實(shí)施例中，面密封件52包括旋轉(zhuǎn)密封環(huán)54、固定的密封環(huán)組件56，以及與軸14的中心線軸線24同心且繞著其延伸的密封殼體58。旋轉(zhuǎn)密封環(huán)54和固定的密封環(huán)組件56共同形成主密封件55。
[0018]在示例性實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)密封環(huán)54聯(lián)接于軸14，并且能夠隨其旋轉(zhuǎn)。備選地，旋轉(zhuǎn)密封環(huán)54可形成為軸14的組成部分。在示例性實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)密封環(huán)54大體為盤形，并且包括面向軸向的第一主密封表面60，第一主密封表面60包括形成于其中的通道或凹槽61。通道或凹槽61在旋轉(zhuǎn)密封環(huán)54和固定的密封環(huán)組件56之間引導(dǎo)過程流體(例如蒸汽40)，因而形成過程流體薄膜，該過程流體薄膜大體為大約0.002英寸厚或更少。備選地或另外，通道或凹槽61可形成于固定的密封環(huán)組件56的主密封表面74中。
[0019]密封殼體58將固定的密封環(huán)組件56聯(lián)接于包殼16的內(nèi)殼44。密封殼體58是非旋轉(zhuǎn)的、沿軸向延伸的構(gòu)件，其包括徑向第二密封件82，徑向第二密封件82允許密封組件56沿軸向滑動，以按軸向平移動態(tài)地遵從旋轉(zhuǎn)密封環(huán)54，同時(shí)提供密封。密封殼體58還包括一個(gè)或更多個(gè)彈簧座64。密封殼體58可包括沿徑向向內(nèi)延伸的對齊部件66,其聯(lián)接于固定的密封環(huán)組件56的對齊槽口 68。固定的密封環(huán)組件56聯(lián)接于密封殼體58，使得固定的密封環(huán)組件56能夠沿著中心線軸線24沿軸向移動，并且不能夠沿側(cè)向移動或可旋轉(zhuǎn)地移動。在一些實(shí)施例中，密封殼體58可與包殼16的內(nèi)殼44集成。此外,在一些備選實(shí)施例中，固定的密封環(huán)組件56可直接聯(lián)接于內(nèi)殼44或定子構(gòu)件42。在示例性實(shí)施例中，密封殼體58組裝于內(nèi)殼44，其中，結(jié)構(gòu)密封件76沿著外徑62延伸。結(jié)構(gòu)密封件76定位在密封殼體58中的凹槽78中。在示例性實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)密封件76是O形環(huán)。備選地，結(jié)構(gòu)密封件76可為使面密封件52能夠如本文描述地運(yùn)行的任何類型的密封件，例如(但不限于)V型或C型金屬環(huán)。
[0020]一個(gè)或更多個(gè)偏置構(gòu)件70 (諸如彈簧)在彈簧座64和固定的密封環(huán)組件56的沿徑向延伸的偏置環(huán)72之間延伸。偏置構(gòu)件70使固定的密封環(huán)組件56偏置遠(yuǎn)離第一密封構(gòu)件54，所以可旋轉(zhuǎn)軸14可在沒有初始密封面接觸的情況下開始旋轉(zhuǎn)。備選地，偏置構(gòu)件70可構(gòu)造成使固定的密封環(huán)組件56偏置向第一密封構(gòu)件54，所以可旋轉(zhuǎn)軸14開始在初始密封面接觸的情況下旋轉(zhuǎn)。
[0021]固定的密封環(huán)組件56具有沿徑向延伸的表面，該沿徑向延伸的表面在第二主環(huán)94上限定面向軸向的第二主密封表面74。第二主密封表面74定位成以與第一主密封表面60的面對面匹配關(guān)系抵靠第一密封構(gòu)件54。第一主密封表面60和第二主密封表面74對過程流體流(例如蒸汽40)形成迂回或蜿蜒的路徑。固定的密封環(huán)組件56具有在第二主環(huán)94后面的支承環(huán)84。支承環(huán)84和第二主環(huán)94面對面地接觸,并且通過元件77聯(lián)接在一起，元件77提供抗旋轉(zhuǎn)、定位和附連功能。第二主環(huán)94分段成至少兩件。支承環(huán)84也可為分段式，但支承環(huán)84的節(jié)段接頭從第二主環(huán)94的節(jié)段接頭偏移。該兩層固定的密封環(huán)組件56允許第二主環(huán)94節(jié)段接頭依靠在支承環(huán)84上的連續(xù)表面上，從而避免節(jié)段接頭上有潛在梯級。支承環(huán)84和第二主環(huán)94兩者可雙重互搭，以在兩個(gè)側(cè)表面上實(shí)現(xiàn)預(yù)定的平直度要求(典型地小于0.001英寸)。在示例性實(shí)施例中，為了便于制造，支承環(huán)84和偏置環(huán)72是單獨(dú)的件。備選地，可將它們制成分段的集成部件。
[0022]在示例性實(shí)施例中，第二密封件82定位在固定密封組件56和密封殼體58之間。在示例性實(shí)施例中，第二密封件82是O形環(huán)。備選地，第二密封件82可為使固定的密封件組件56能夠相對于密封殼體58沿軸向滑動的任何類型的密封件，諸如例如，刷式密封件、活塞環(huán)或特氟綸環(huán)。第二密封件82抵靠密封殼體58的第二密封表面80提供密封，以防止過程流體56通過固定的密封組件56和密封殼體58泄漏，同時(shí)允許固定的密封件組件56沿軸向移動，以遵從由于熱膨脹、反推力或由制造容差引起的密封面搖晃而引起的旋轉(zhuǎn)密封環(huán)54移動。在示例性實(shí)施例中，第二密封件82定位在形成于偏置環(huán)72中的凹口或凹槽83中。備選地,第二密封件82可定位在密封殼體58上的凹槽(未顯不)中，并且抵靠偏置環(huán)72上的埋頭孔(未顯示)提供密封。
[0023]圖4是固定的密封環(huán)組件56的示意性透視圖。在示例性實(shí)施例中，固定的密封環(huán)組件56是多層分段式密封環(huán)組件，其由至少兩個(gè)分段式環(huán)形環(huán)(大體以85指示)制成。在示例性實(shí)施例中，固定的密封環(huán)組件56包括支承環(huán)84，支承環(huán)84分成上部支承環(huán)部件86和下部支承環(huán)部件88，它們沿著接頭89接觸彼此。備選地，支承環(huán)84可分成使支承環(huán)84能夠如本文描述地運(yùn)行的任何數(shù)量的構(gòu)件。在示例性實(shí)施例中，接頭89是對接接頭。備選地，接頭89可為使支承環(huán)84能夠如本文描述地運(yùn)行的任何類型的接頭。上部支承環(huán)部件86和下部支承環(huán)部件88均包括至少一個(gè)對齊槽口 68，其便于與密封殼體58的相應(yīng)的對齊部件66對齊和可滑動地聯(lián)接。對齊槽口 68形成為通過相應(yīng)的支承環(huán)部件86和/或88，繞著相應(yīng)的支承環(huán)部件86和/或88的外邊緣110。備選地，上部支承環(huán)部件86和下部支承環(huán)部件88可包括任何數(shù)量的對齊槽口 68，其繞著相應(yīng)的支承環(huán)部件86和/或88的外邊緣110隔開。
[0024]上部支承環(huán)部件86和下部支承環(huán)部件88可釋放地聯(lián)接在一起以形成環(huán)形環(huán)。在示例性實(shí)施例中，使用機(jī)械緊固件90 (例如，諸如螺栓的螺紋緊固件和/或諸如鉚釘?shù)姆锹菁y緊固件)，將上部支承環(huán)部件86和下部支承環(huán)部件88沿著接頭89聯(lián)接在一起。另外，在示例性實(shí)施例中，使用對齊銷92 (諸如開槽銷和/或彈簧銷)將上部支承環(huán)部件86和下部支承環(huán)部件88聯(lián)接在一起。對齊銷92便于確保上部支承環(huán)部件86相對于下部支承環(huán)部件88適當(dāng)?shù)貙R。
[0025]固定的密封環(huán)組件56還包括密封環(huán)94，密封環(huán)94分成至少兩個(gè)單獨(dú)的構(gòu)件，大體以95指示。更特別地，在示例性實(shí)施例中，密封環(huán)94分成三個(gè)大致相同的構(gòu)件:第一密封環(huán)部件96、第二密封環(huán)部件98和第三密封環(huán)部件100。備選地，密封環(huán)94可分成使密封環(huán)94能夠如本文描述地運(yùn)行的任何數(shù)量的構(gòu)件。各個(gè)密封環(huán)部件96、98和100可包括與密封殼體58的對齊部件66對齊的至少一個(gè)對齊槽口 68。各個(gè)對齊槽口 68形成為通過相應(yīng)的密封環(huán)部件96、98和100，繞著相應(yīng)的支承環(huán)部件96、98和100的外邊緣112。備選地，密封環(huán)部件96、98和/或100可包括多于一個(gè)對齊槽口 68。在備選實(shí)施例中，不需要對齊槽口 68，而是用圖3中顯示的聯(lián)接元件77代替它。備選地，可采用對齊槽口 68和聯(lián)接元件77兩者來實(shí)現(xiàn)各種水平的對齊。
[0026]在示例性實(shí)施例中，第一密封環(huán)部件96、第二密封環(huán)部件98和第三密封環(huán)部件100沿著相應(yīng)的接頭102聯(lián)接于彼此。接頭102定位成使得它們不與支承環(huán)84的接頭89交迭。例如，在示例性實(shí)施例中，接頭89位于大約3點(diǎn)鐘和9點(diǎn)鐘的位置處，而接頭102位于大約12點(diǎn)鐘、4點(diǎn)鐘和8點(diǎn)鐘的位置處。因而，當(dāng)組裝好時(shí)，節(jié)段接頭89和102與彼此旋轉(zhuǎn)地偏移。
[0027]接頭102是非緊固的接頭，即，密封環(huán)部件96、98和/或100定位在相應(yīng)的其它密封環(huán)部件96、98和/或100附近，使得接頭102以面對面彼此接觸的方式匹配，而不是以機(jī)械的方式緊固在一起。在示