具有花键密封件的涡轮护罩制造技术

一种涡轮护罩组件包括蜂窝摩擦条、沿所述蜂窝密封结构的上缘设置的金属背板、具有在所述金属背板的侧缘处设置的第一轨道和第二轨道的护罩框架、连接到第一轨道和第二轨道上的第一支承件和第二支承件、在第一轨道和第二轨道中沿第一轨道和第二轨道的侧向外表面轴向地延伸的花键、具有第一边缘和相对的第二边缘的花键密封件、设置在各个花键凹槽中的第一边缘，以及能够定位在相邻护罩组件中的相对的第二边缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有花键密封件的涡轮护罩
本实施例大体上涉及一种燃气涡轮发动机。更具体而言，本实施例涉及但不限于减小燃气涡轮发动机的低压涡轮区段中的泄漏。
技术介绍
典型的燃气涡轮发动机大体上拥有前端和后端，其中其若干核心或推进构件沿轴向定位在其间。空气入口或进气口位于发动机的前端处。朝后端移动，按顺序，进气口后接风扇、压缩机、燃烧室和涡轮。本领域的技术人员将容易清楚的是，附加构件也可包括在发动机中，例如，如，低压压缩机和高压压缩机，以及低压涡轮和高压涡轮。然而，这不是详尽的清单。压缩机和涡轮大体上包括沿轴向成级堆叠的一排翼型件。各级均包括一排沿周向间隔开的定子导叶，以及围绕涡轮发动机的中心轴或轴线旋转的一排转子叶片。多级低压涡轮在多级高压涡轮之后，且通常由第二轴连结到用于设置在对飞行中的飞行器供能的典型涡扇飞行器发动机构造中的压缩机上游的风扇上。定子由多个喷嘴节段形成，喷嘴节段抵接在周向端，以形成围绕燃气涡轮发动机的轴线的整个环。各个喷嘴节段均可包括单个导叶，其通常称为单件。作为备选，喷嘴节段可每个节段具有两个导叶，其大体上称为双件。在第三实施例中，附加数目的导叶可设置在单个节段上。在这些实施例中，导叶在内带与外带之间延伸。典型的燃气涡轮发动机使用高压涡轮和低压涡轮来使从高温燃烧气体获得能量最大化。涡轮区段通常具有沿发动机的中心纵轴线轴向地设置的内部轴。叶片沿周向分布在转子上，引起内轴旋转。内轴连接到转子和空气压缩机上，使得涡轮将旋转输入提供至空气压缩机来驱动涡轮叶片。这在操作期间对压缩机供能，且随后驱动涡轮。当燃烧气体向下游流过涡轮级时，能量从其获得且燃烧气体的压力降低。在操作中，空气在压缩机中加压，且与燃料在燃烧器中相混合，以生成向下游流过涡轮级的热燃烧气体。这些涡轮级从燃烧气体获得能量。高压涡轮首先从燃烧器接收热燃烧气体，且包括定子喷嘴组件，其将燃烧气体向下游引导穿过从支承转子盘沿径向向外延伸的一排高压涡轮转子叶片。定子喷嘴以一定方式使热燃烧气体转向，以使相邻的下游涡轮叶片处的获取最大化。在两级涡轮中，第二级定子喷嘴组件定位在第一级叶片下游，依次后接从第二支承转子盘沿径向向外延伸的一排第二级转子叶片。涡轮将燃烧气体能量转换成机械能。在燃气涡轮发动机的此操作期间，期望的是通过发动机的涡轮区段使外壳的热诱发的变形最小化。这根据一些实施例通过将外壳与流过涡轮的热燃烧气体产生的热隔离来实现。涡轮护罩连接到发动机外壳上，以提供燃烧气体的外边界流，其限制高温燃烧气体不利地影响外壳。护罩沿周向延伸来形成环形，且可由多个沿周向延伸的护罩节段形成。然而，当燃烧气体利用涡轮叶片的旋转沿径向向外移动时，压缩机气体可穿过相邻护罩节段之间的轴向接缝。这不是最佳的且导致能量损失。将期望的是利用燃气涡轮发动机的涡轮区段克服这些及其它不足。更具体而言，将期望的是提供至少径向方向的护罩节段之间的燃烧气流的限制。
技术实现思路
根据一些实施例，一种护罩包括限制燃烧气体在相邻护罩节段组件之间泄漏同时还减轻重量的花键密封件。后花键密封件可收纳在组件的后轨道部分内。此外或作为该实施例的备选方案，背板可具有延伸超过框架边界来产生与相邻背板部分的重叠的部分。根据一些实施例，一种涡轮护罩组件包括蜂窝摩擦条、沿所述蜂窝密封结构的上缘设置的金属背板、具有在所述金属背板的侧缘处设置的第一轨道和第二轨道的护罩框架、连接到第一轨道和第二轨道上的第一支承件和第二支承件、在第一轨道和第二轨道中沿第一轨道和第二轨道的侧向外表面轴向地延伸的花键、具有第一边缘和相对的第二边缘的花键密封件、设置在各个花键凹槽中的第一边缘，以及能够定位在相邻护罩组件中的相对的第二边缘。所有上文提到的特征都理解为仅为示例性的，且具有花键密封件的涡轮护罩的很多特征和目的可从本文的公开内容中收集到。因此，在未进一步阅读整个说明书、权利要求和其包括的附图的情况下，将理解到该概述没有限制性意义。附图说明这些示例性实施例的上文提到的和其它特征和优点以及获得它们的方式将变得更清楚，且具有花键密封特征的涡轮护罩将通过连同附图参照实施例的以下描述而被更好地理解，在附图中：图1为示例性燃气涡轮发动机的侧部截面视图；图2为本实施例的护罩组件节段的等距视图；图3为图2的护罩组件节段的分解组装视图；图4为两个护罩组件节段的轴向视图；图5为护罩组件节段的备选实施例的等距视图；图6为备选护罩组件节段的侧视图。具体实施方式现在将详细地参照提供的实施例，其一个或更多个实例在附图中示出。各个实例通过阐释的方式提供，而未限制公开的实施例。实际上，本领域的技术人员将清楚的是，可在本实施例中进行各种改型和变型，而不会脱离本公开内容的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的部分的特征可结合另一个实施例使用来产生又一个实施例。因此，期望本专利技术覆盖归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类改型和变型。参看图1-6，绘出了具有带花键密封件的涡轮护罩的燃气涡轮发动机的各种实施例。护罩包括用于将花键密封件定位在相邻花键之间的花键。护罩还可具有背板，其沿向后方向延伸来限制护罩后方的泄漏。除限制重量之外，期望减轻重量。如本文使用的，用语"轴向"或"轴向地"是指沿发动机的纵轴线的维度。连同"轴向"或"轴向地"使用的用语"前"是指沿朝发动机入口的方向移动，或构件相比于另一个构件相对更接近发动机入口。连同"轴向"或"轴向地"使用的用语"后"是指沿朝发动机喷嘴的方向移动，或构件相比于另一个构件相对更接近发动机喷嘴。如本文使用的，用语"径向"或"径向地"是指在发动机的中心纵轴线与发动机外周之间延伸的维度。单独或连同"径向"或"径向地"使用的用语"近侧"或"向近侧"是指沿朝中心纵轴线的方向移动，或构件相比于另一个构件相对更接近中心纵轴线。连同"径向"或"径向地"使用的用语"远侧"或"向远侧"是指沿朝发动机外周的方向移动，或构件相比于另一个构件相对更接近发动机外周。如本文使用的，用语"侧向"或"侧向地"是指垂直于轴向维度和径向维度两者的维度。首先参看图1，示出了燃气涡轮发动机10的示意性侧截面视图。燃气涡轮发动机的功能在于从高压和高温燃烧气体获得能量，且将能量转换成机械能来做功。燃气涡轮发动机10具有发动机入口端12，其中空气进入内核或推进器13，其大体上由压缩机14、燃烧器16和多级高压涡轮20限定。推进器13在操作期间共同地提供推力或功率。燃气轮机10可用于航空、发电、工业、船舶等。在操作中，空气经由发动机10的空气入口端12进入，且移动穿过至少一个压缩级，在该处，空气压力增大且引导至燃烧器16。压缩空气与燃料混合，且焚烧，以提供热燃烧气体，其朝高压涡轮20流出燃烧器16。在高压涡轮20处，能量从热燃烧气体获得，引起涡轮叶片旋转，这继而又引起轴24旋转。轴24朝发动机的前部穿过以取决于涡轮设计而继续一个或更多个压缩机级14、涡扇18或入口风扇叶片的旋转。涡扇18由轴28连接到低压涡轮21上，且产生用于涡轮发动机10的推力。低压涡轮21也可用于获得进一步的能量且对附加的压缩机级供能。现在参看图2，绘出了护罩组件节段30的等距视图。护罩节段组件30的本实施例位于发动机10(图1)的低压涡轮21中。本节段组件30实施例为一件式铸造钩和轨道组件。实施例使用框架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮护罩组件，包括：蜂窝摩擦条；沿所述蜂窝密封结构的上缘设置的金属背板；具有设置在所述金属背板的侧缘处的第一轨道和第二轨道的护罩框架；连接到所述第一轨道和所述第二轨道上的第一支承件和第二支承件；沿所述第一轨道和所述第二轨道的侧向外表面在所述第一轨道和所述第二轨道中轴向延伸的花键；以及具有第一边缘和相对的第二边缘的花键密封件，所述第一边缘设置在各个所述花键凹槽中，且所述相对的第二边缘能够定位在相邻的护罩组件中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.14 US 13/827,7621.一种涡轮护罩组件，包括：蜂窝摩擦条；沿所述蜂窝密封结构的上缘设置的金属背板；包括一件式钩和轨道组件的护罩框架，所述轨道组件包括设置在所述金属背板的侧缘处的第一轨道和第二轨道；以及连接到所述第一轨道和所述第二轨道上的第一支承件和第二支承件，所述第一轨道和所述第二轨道以及所述第一支承件和所述第二支承件整体地彼此结合，并且在彼此之间限定中心间隙，所述金属背板结合到所述护罩框架上，覆盖所述中心间隙；沿所述第一轨道和所述第二轨道的侧向外表面在所述第一轨道和所述第二轨道中轴向延伸的花键；以及具有第一边缘和相对的第二边缘的花键密封件，所述第一边缘设置在各个所述花键凹槽中，且所述相对的第二边缘能够定位在相邻的护罩组件中。2.根据权利要求1所述的涡轮护罩组件，其特征在于，所述轨道为铸造材料。3.根据权利要求1所述的涡轮护罩组件，其特征在于，所述轨道为锻造的。4.根据权利要求1所述的涡轮护罩组件，其特征在于，所述轨道为板状材料。5.根据权利要求1所述的涡轮护罩组件，其特征在于，所述支承件为钩形。6.根据权利要求1所述的涡轮护罩组件，其特征在于，所述钩为L形。7.根据权利要求1所述的涡轮护罩组件，其特征在于，至少一个所述支承件为外伸件。8.根据权利要求1所述的涡轮护罩组件，其特征在于，所述支承件为铸件且与所述第一轨道和所述第二轨道整体结合形成。9.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC阿尔伯斯，ML谢尔顿，R普罗托尔，R小卢梭，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US