用于燃气涡轮发动机的护罩组件制造技术

提供了用于燃气涡轮发动机(10)的护罩组件(100)。护罩组件(100)包括吊架(104)，其具有前吊架臂(162)、后吊架臂(164)，以及在前吊架臂(162)与后吊架臂(164)之间延伸的吊架本体(160)。护罩组件(100)还包括护罩(102)，其具有前表面(112)、后表面(114)，以及在前表面(112)与后表面(114)之间延伸的内表面(116)和外表面(118)，外表面(118)与内表面(116)沿径向间隔，护罩(102)连接于吊架(104)。护罩组件(100)还包括定位在前吊架臂(162)的轴向前方的支承部件(200)，支承部件(200)具有连接于前吊架臂(162)的径向外部分(2020)，以及径向内部分(204)，其与护罩(102)沿轴向间隔，使得间隙(220)限定在径向内部分(204)与护罩(102)的轴向相邻表面之间。

【技术实现步骤摘要】

本主题大体上涉及用于燃气涡轮发动机的护罩组件。更具体而言，本主题涉及具有用于引导负载穿过其的改进的特征的护罩组件。
技术介绍
燃气涡轮发动机大体上包括以串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气进入压缩机区段的入口，其中一个或更多个轴向压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩的空气混合并且焚烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送穿过限定在涡轮区段内的热气体路径，并且接着经由排气区段从涡轮区段排出。在特定构造中，涡轮区段包括以串流顺序的高压(HP)涡轮和低压(LP)涡轮。HP涡轮和LP涡轮均包括各种可旋转涡轮构件，如涡轮转子叶片、转子盘和固持件，以及各种静止涡轮构件，如，定子导叶或喷嘴、涡轮护罩和发动机框架。可旋转和静止的涡轮构件至少部分地限定穿过涡轮区段的热气体路径。当燃烧气体流过热气体路径时，热能从燃烧气体转移至可旋转涡轮构件和静止涡轮构件。大体上，HP涡轮和LP涡轮可另外包括护罩组件，其进一步限定热气体路径。空隙间隙可限定在护罩组件的护罩与可旋转涡轮构件的相关联的级的可旋转涡轮构件之间。护罩典型地由护罩吊架固持在燃气涡轮发动机内，该护罩吊架继而联接于发动机的各种其它构件。此外，在许多情况中，沿轴向定位在护罩组件前方的喷嘴可接触护罩组件，以限定并且大体上密封热气体路径。关于许多已知燃气涡轮发动机设计的一个问题在于燃气涡轮发动机的各种区段中的各种相邻构件之间的负载传递。例如，喷嘴负载可通过护罩组件传递到燃气涡轮发动机的壳中。然而，在许多情况中，不合乎需要的是护罩组件的构件如护罩它们自身经历这些负载。例如，陶瓷基质复合物护罩在用于燃气涡轮发动机中时提供许多优点的同时，由于陶瓷基质复合物材料的特征而对于此类负载传递而言是大体不合乎需要的。该负载传递问题的一个已知解决方案包括连接于壳并且与喷嘴接触的外支承件。密封件设在支承件与相邻护罩组件的吊架之间。因此，负载通过支承件从喷嘴传递至护罩组件的吊架。然而，在操作期间由这些支承件经历的热梯度和支承件的所得轴向偏转引起喷嘴护罩轴向间隙的大变化。因此，需要附加的吹扫流来补偿这些轴向间隙尺寸的潜在增大，因此减少用于燃烧的工作流体的量并且降低发动机的效率。另外，这些支承件大体上是重且昂贵的零件，因此不合乎需要地增加了燃气涡轮发动机的成本和重量。因此，期望用于在燃气涡轮发动机中使用的改进的护罩组件。具体而言，具有改进的负载传递特征的护罩组件将是有利的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述为明显的，或者可通过本专利技术的实践学习。根据本公开的一个实施例，提供了一种用于燃气涡轮发动机的护罩组件。护罩组件包括吊架，吊架具有前吊架臂、与前吊架臂沿轴向间隔的后吊架臂，以及在前吊架臂与后吊架臂之间延伸的吊架本体。护罩组件还包括护罩，护罩具有前表面、与前表面沿轴向间隔的后表面、在前表面与后表面之间延伸的内表面，以及在前表面与后表面之间延伸并且与内表面沿径向间隔的外表面，护罩连接于吊架。护罩组件还包括定位在前吊架臂的轴向前方的支承部件，支承部件具有连接于前吊架臂的径向外部分，以及径向内部分，其与护罩沿轴向间隔，使得间隙限定在径向内部分与护罩的轴向相邻表面之间。根据本公开的另一个实施例，提供了一种燃气涡轮发动机的涡轮区段。涡轮区段包括护罩组件。护罩组件包括吊架，吊架具有前吊架臂、与前吊架臂沿轴向间隔的后吊架臂，以及在前吊架臂与后吊架臂之间延伸的吊架本体。护罩组件还包括护罩，护罩具有前表面、与前表面沿轴向间隔的后表面、在前表面与后表面之间延伸的内表面，以及在前表面与后表面之间延伸并且与内表面沿径向间隔的外表面，护罩连接于吊架。护罩组件还包括定位在前吊架臂的轴向前方的支承部件，支承部件具有连接于前吊架臂的径向外部分，以及径向内部分，其与护罩沿轴向间隔，使得间隙限定在径向内部分与护罩的轴向相邻表面之间。涡轮区段还包括沿轴向定位在护罩组件前方的喷嘴组件。喷嘴组件包括翼型件，以及沿径向定位在翼型件外侧的外带。外带包括后表面，后表面与护罩组件的支承部件的径向内部分接触。根据本公开的另一个实施例，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。燃气涡轮发动机还包括设置在压缩机区段或涡轮区段中的一个中的护罩组件。护罩组件包括吊架，吊架具有前吊架臂、与前吊架臂沿轴向间隔的后吊架臂，以及在前吊架臂与后吊架臂之间延伸的吊架本体。护罩组件还包括护罩，护罩具有前表面、与前表面沿轴向间隔的后表面、在前表面与后表面之间延伸的内表面，以及在前表面与后表面之间延伸并且与内表面沿径向间隔的外表面，护罩连接于吊架。护罩组件还包括定位在前吊架臂的轴向前方的支承部件，支承部件具有连接于前吊架臂的径向外部分，以及径向内部分，其与护罩沿轴向间隔，使得间隙限定在径向内部分与护罩的轴向相邻表面之间。本专利技术的这些及其它的特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入在本说明书中并且构成本说明书的部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同描述用于阐释本专利技术的原理。附图说明包括针对本领域技术人员的其最佳模式的本专利技术的完整且开放的公开在参照附图的说明书中阐述，在该附图中：图1为根据本公开的一个实施例的燃气涡轮发动机的示意性截面图；图2为根据本公开的一个实施例的燃气涡轮发动机的高压涡轮区段的放大截面侧视图；图3为根据本公开的一个实施例的护罩组件的分解透视图；图4为根据本公开的一个实施例的护罩组件的组装透视图；图5为根据本公开的一个实施例的护罩组件的截面图；图6为根据本公开的另一个实施例的护罩组件的截面图；以及图7为根据本公开的一个实施例的燃气涡轮发动机的涡轮区段的一部分的截面图。部件列表10涡扇喷气发动机12纵向或轴向中心线14风扇区段16芯部/燃气涡轮发动机18外壳20入口22低压压缩机24高压压缩机26燃烧区段28高压涡轮30低压涡轮32喷气排气区段34高压轴/转轴36低压轴/转轴37减速装置38风扇转轴/轴40风扇叶片42风扇壳或机舱44出口导叶46下游区段48旁通空气流通路50第一级52排54定子导叶56排58涡轮转子叶片60第二级62排64定子导叶66排68涡轮转子叶片70热气体路径72护罩组件74护罩组件76叶片末端78叶片末端100护罩组件102护罩104吊架108挡板110本体112前表面114后表面116内表面118外表面120前凸缘122前表面124后表面126开孔130后凸缘132前表面134后表面136开孔140销160吊架本体162前吊架臂163开孔164后吊架臂172前凸缘174后凸缘176开孔178开孔180挡板本体182孔200支承部件202径向外部分203开孔204径向内部分206前表面208后表面206机械紧固件212螺母214螺栓220间隙222副间隙230吊架板232径向外部分234径向内部分236开孔238凹穴240凸起250喷嘴组件252翼型件250外带256后表面258密封件260密封件。具体实施方式现在将详细参照本专利技术的本实施例，其一个或更多个实例在附图中示出。详细描述使用了数字和字母标记来表示附图中的特征。附图和描述中相似或类似的标记用于表示本专利技术的相似或类本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃气涡轮发动机(10)的护罩组件(100)，所述护罩组件(100)包括：吊架(104)，所述吊架(104)包括前吊架臂(162)、与所述前吊架臂(162)沿轴向间隔的后吊架臂(164)，以及在所述前吊架臂(162)与所述后吊架臂(164)之间延伸的吊架本体(160)；护罩(102)，所述护罩包括前表面(112)、与所述前表面(112)沿轴向间隔的后表面(114)、在所述前表面(112)与所述后表面(114)之间延伸的内表面(116)，以及在所述前表面(112)与所述后表面(114)之间延伸并且与所述内表面(116)沿径向间隔的外表面(118)，所述护罩(102)连接于所述吊架(104)；以及沿轴向定位在所述前吊架臂(162)前方的支承部件(200)，所述支承部件(200)包括连接于所述前吊架臂(162)的径向外部分(202)，以及径向内部分(204)，其与所述护罩(102)沿轴向间隔，使得间隙(220)限定在所述径向内部分(204)与所述护罩(102)的轴向相邻表面之间。

【技术特征摘要】
2015.07.13 US 14/7972401.一种用于燃气涡轮发动机(10)的护罩组件(100)，所述护罩组件(100)包括：吊架(104)，所述吊架(104)包括前吊架臂(162)、与所述前吊架臂(162)沿轴向间隔的后吊架臂(164)，以及在所述前吊架臂(162)与所述后吊架臂(164)之间延伸的吊架本体(160)；护罩(102)，所述护罩包括前表面(112)、与所述前表面(112)沿轴向间隔的后表面(114)、在所述前表面(112)与所述后表面(114)之间延伸的内表面(116)，以及在所述前表面(112)与所述后表面(114)之间延伸并且与所述内表面(116)沿径向间隔的外表面(118)，所述护罩(102)连接于所述吊架(104)；以及沿轴向定位在所述前吊架臂(162)前方的支承部件(200)，所述支承部件(200)包括连接于所述前吊架臂(162)的径向外部分(202)，以及径向内部分(204)，其与所述护罩(102)沿轴向间隔，使得间隙(220)限定在所述径向内部分(204)与所述护罩(102)的轴向相邻表面之间。2.根据权利要求1所述的护罩组件(100)，其特征在于，所述径向外部分(202)接触所述前吊架臂(162)。3.根据权利要求1所述的护罩组件(100)，其特征在于，所述护罩组件(100)还包括设置在所述径向外部分(202)与所述前吊架臂(162)之间并且与它们接触的吊架板(230)。4.根据权利要求3所述的护罩组件(100)，其特征在于，所述吊架板(230)包括连接在所述支承部件(200)的所述径向外部分(202)与所述前吊架臂(162)之间的径向外部分(232)，以及设置在所述间隙(220)中的径向内部分(204)，并且其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：DS斯塔普尔顿，LI阿马尼奥斯，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