护罩吊架组件制造技术

技术编号:15292925 阅读:145 留言:0更新日期:2017-05-11 01:52
提供一种用于吊架(34)和护罩(50)的护罩吊架组件(30),吊架(34)和护罩(50)限定尺寸不相容的构件,例如那些经过压配合或摩擦配合而彼此相接合的构件。护罩吊架组件(30)包括多件式吊架(34)和护罩(50),护罩(50)通过至少一个轴向延伸的销(70)而被钉在吊架组件(30)上,并且销(70)使护罩相对于吊架定位,以控制相对于发动机在周向(切向)和径向方向中的任一方向或两个方向上的运动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】与联邦基金研究相关的申明无。相关文献的交叉引用本申请要求享有JasonDavidShapiro等人于2014年6月12日提交的标题为“护罩吊架组件”的美国临时专利申请第No.62/011231号的优先权,其公开通过引用而结合在本文中。
本实施例涉及一种用于在燃气涡轮发动机中使用的护罩吊架组件。更具体地说,本实施例涉及,但不局限于具有至少一个定位销的护罩吊架组件,定位销用于使护罩相对于吊架组件定位。
技术介绍
燃气涡轮发动机包括涡轮机核心,其按照串流关系具有高压压缩机、燃烧器和高压涡轮(“HPT”)。核心可按照已知的方式进行操作,以产生初级气流。高压涡轮包括成环形阵列(“排”)的固定叶片或喷嘴,其将离开燃烧器的气体引导到旋转的叶片或轮叶中。一排喷嘴和一排叶片总地组成了“级”。通常两个或多个级按照串流关系来使用。这些构件在极高的温度环境下操作,并必须被空气流冷却,从而确保足够的使用寿命。由于燃气涡轮发动机的初级流道中的操作温度,所以需要利用具有耐高温能力并且不需要大量冷却空气的材料。如果用于冷却流道部件的空气可减少的话,则发动机中较高的操作温度会提高发动机循环热效率。例如,为了在这种苛刻的温度和压力条件下高效地操作,提出了复合材料,因为其有超越金属材料的优良的温度能力。具体地说,陶瓷基质复合(CMC)材料是一种用于高温流道应用的理想材料。虽然CMC材料具有更高的温度能力,但它们具有比用于支撑CMC构件并产生了对CMC构件的密封表面的金属合金更低的热膨胀系数。为了保持CMC材料减少冷却空气的优点,密封是极其重要的。一种对更高温度材料的适宜用途是涡轮护罩。然而,支撑金属硬件(护罩吊架)存在各种已知的问题。例如,某些组件利用整体吊架构造,其在护罩插入到护罩吊架的空腔期间发生偏转。在组装时需要这种干涉,以保持整个发动机循环中的密封,并且是由于金属吊架和CMC护罩的膨胀系数方面的差异而引起的。然而,这种机械偏转可能造成在护罩定位期间吊架臂的弯曲或甚至屈曲,这是不合适宜的,并且在高温下可能造成过早的变形和泄漏。因此,需要具有一种组件,其更容易装配并且不会造成吊架的屈曲。需要提供一种吊架,其在形成护罩吊架组件时更容易进行装配。为了更好地使吊架和护罩热匹配,同时减少吊架壁的预负载要求,还需要减少吊架应力。使用低的热膨胀系数材料的另一问题是由于不同材料遭遇的不同的热膨胀速率。根据结合金属吊架利用这些材料的某些尝试,在高温条件下显示了由于热膨胀而产生的不同的生长速度导致了护罩在吊架中的不对准或护罩在吊架中不合适宜的运动。这在较高的操作温度和相关联的热生长下可能额外地导致了意外的构件松弛。合乎需要的是,控制护罩相对于护罩吊架的运动,使得护罩吊架不会错误定位在吊架或吊架组件中。克服这些以及其它缺陷并提供更好地管理护罩和吊架材料之间的热差异的吊架组件也将是合乎需要的。包含在本说明书这个
技术介绍
部分中的信息,包括这里列举的任何参考文献和其任何描述或论述,都是仅仅出于技术参考的目的而包含进来的,并且不被认为是约束本专利技术的范围的主题。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于吊架和护罩的护罩吊架组件,吊架和护罩限定尺寸不相容的构件,例如那些经过压配合或摩擦配合而彼此相接合的构件。护罩吊架组件包括多件式吊架和护罩,护罩通过至少一个轴向延伸的销而被钉在吊架组件上,并且销使护罩相对于吊架定位,以控制相对于发动机在周向(切向)和径向方向的任一方向或两个方向上的运动。根据某些实施例,护罩和吊架组件包括:由第一金属材料形成的护罩吊架,第一金属材料具有相对较高的热膨胀系数,护罩吊架具有前吊架部分和后吊架部分,护罩吊架具有位于前和后吊架部分之间的空腔;由第二材料形成的护罩,第二材料具有比第一材料相对较低的热膨胀系数,护罩设置在前吊架部分和后吊架部分之间的空腔中;以及至少一个轴向定向的销,所述销在护罩吊架的至少一部分和护罩之间延伸。根据另一实施例,护罩组件包括前护罩壁以及与前护罩壁间隔开的后护罩壁,护罩基部在前护罩壁和后护罩壁之间延伸,护罩基部还限定用于燃烧器气体的流道。第一成角度部分位于前护罩壁上,第二成角度部分位于后护罩壁上,并且第一和第二成角度部分为护罩提供径向支撑。根据又一实施例,护罩支撑组件包括前护罩壁以及与前护罩壁间隔开的后护罩壁、在前护罩壁和后护罩壁之间延伸的护罩基部,以及在前和后护罩支脚的前面和后面延伸的前缘悬突体和后缘悬突体。提供的本
技术实现思路
是以简化形式介绍一组概念,该组概念将在以下详细说明中进行进一步描述。本
技术实现思路
并不意图确定所要求保护的主题的关键特征或本质特征,而且也不意图用于限制所要求保护的主题的范围。所有上述特征应被理解为仅仅是示例性的,并且从这里的公开内容中可明晰这些结构和方法的许多更多的特征和目的。在本专利技术的各种实施例的以下书面描述中提供,在附图中显示,并在附属权利要求中限定本专利技术的特征、细节、用途和优点的更广泛的展示。因此,在没有进一步阅读整个说明书、权利要求和所包含的附图的条件下,这个
技术实现思路
应无限制性地进行理解。附图说明通过参考结合附图所做的以下描述,这些实施例的上述特征和优势以及其它特征和优势,以及实现它们的方式将变得更为清晰,并且将更好地理解本实施例,其中:图1是示例性燃气涡轮发动机的侧视截面图;图2是示例性吊架组件的周向横截面图;图3是示例性护罩吊架组件的横截面图;图4是备选护罩吊架组件的截面图;图5是从吊架组件上除去的示例性护罩的等距视图;图6是备选护罩实施例的等距视图;图7是备选护罩的等距视图;图8是带有敞开顶部护罩的备选护罩吊架组件的侧视截面图;图9是护罩吊架组件的备选实施例的侧视截面图,其具有多件式吊架和敞开顶部护罩;图10是具有敞开顶部设计的护罩的一个备选实施例的等距视图;图11是另一备选护罩吊架组件的侧视截面图;图12是从组件中除去的图11的护罩的等距视图;图13是由多个器件形成的护罩吊架组件的一个备选实施例;且图14是护罩吊架组件的备选实施例。具体实施方式应该懂得,描绘的实施例并不局限于以下说明书中所述或图中所示的构件的构造和布置细节。所描绘的实施例能够具有其它实施例,或能够以各种方式来实践和实现。各个示例是作为公开的实施例的说明,而非其限制而提供的。实际上,本领域中的技术人员应该懂得,在不脱离本公开的范围或精神的条件下可在本实施例中做出各种修改和变化。例如,作为一个实施例的一部分而被显示或被描述的特征可供另一实施例使用,从而产生又一实施例。因而,本公开意图覆盖落在附属权利要求和其等效范围内的这种修改和变化。在图1-14中描绘了护罩吊架组件的实施例。吊架组件包括多件式吊架,其中护罩定位在吊架的空腔中。护罩和吊架组件利用至少一个轴向销而连接在一起,从而定位护罩相对于吊架组件的位置。轴向销可连接吊架部分或吊架和护罩的组合。另外还应该懂得,这里所使用的措词和术语是为了说明的目的,而不应该被认为是限制性的。词语“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用在这里意味着包含之后列出的事物和其等效物以及附加事物。除非做出限制,否则词语“连接”、“联接”和“安装”及其变体都是广义上使用的,并且包含直接和间接的连接、联接和安装。另外,词语“连接”和“联接”及其变体并不局限于物理或机械的连接或联接。这里使用的词语“本文档来自技高网
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护罩吊架组件

【技术保护点】
一种护罩和吊架组件(30),包括:护罩吊架(32),其由具有相对较高热膨胀系数的第一金属材料形成,所述护罩吊架(32)具有前吊架部分(34)和后吊架部分(36),所述护罩吊架(32)在所述前吊架部分(34)和所述后吊架部分(36)之间具有空腔(46);护罩(50),其由第二材料形成,与所述第一材料相比,所述第二材料具有相对较低的热膨胀系数,所述护罩(50)设置在所述前吊架部分(34)和所述后吊架部分(36)之间的所述空腔(46)中;至少一个轴向定向的销(274),其在所述护罩吊架(32)的至少一部分和所述护罩(50)之间延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.12 US 62/0112371.一种护罩和吊架组件(30),包括:护罩吊架(32),其由具有相对较高热膨胀系数的第一金属材料形成,所述护罩吊架(32)具有前吊架部分(34)和后吊架部分(36),所述护罩吊架(32)在所述前吊架部分(34)和所述后吊架部分(36)之间具有空腔(46);护罩(50),其由第二材料形成,与所述第一材料相比,所述第二材料具有相对较低的热膨胀系数,所述护罩(50)设置在所述前吊架部分(34)和所述后吊架部分(36)之间的所述空腔(46)中;至少一个轴向定向的销(274),其在所述护罩吊架(32)的至少一部分和所述护罩(50)之间延伸。2.根据权利要求1所述的护罩和吊架组件(30),其特征在于,所述至少一个轴向定向的销(274)是两个销。3.根据权利要求2所述的护罩和吊架组件(30),其特征在于,所述护罩(50)具有用于所述两个销的至少一个孔(253)。4.根据权利要求2所述的护罩和吊架组件(30),其特征在于,所述两个销中的一个是定位销(274)。5.根据权利要求4所述的护罩和吊架组件(30),其特征在于,所述两个轴向定向的销中的另一个是导销(274)。6.根据权利要求5所述的护罩和吊架组件(30),其特征在于,所述导销(274)引导与所述护罩吊架组件(30)相对于所述护罩(50)的生长相关联的运动。7.根据权利要求1所述的护罩和吊架组件(30),其特征在于,所述前吊架部分(34)和所述后吊架部分(36)具有成角度表面(42),其改善沿着所述前吊...

【专利技术属性】
技术研发人员:JC施林AJ布雷斯林BL黑特曼
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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