带有近壁冷却的涡轮发动机护罩制造技术

本发明专利技术涉及带有近壁冷却的涡轮发动机护罩。具体而言，一种用于涡轮发动机的护罩组件的设备及其制造方法可包括具有一个或多个护罩节段的护罩组件，其具有以周向组织围绕旋转叶片组件的内面。近壁冷却通路可设在护罩组件中以冷却护罩的内面。近壁冷却通路可排气至吹扫腔、分开线，或在内面处。

Turbine engine shield with near wall cooling

The invention relates to a turbine engine shield with near wall cooling. Specifically, a device for a shield assembly for a turbine engine and a manufacturing method thereof may include a shield assembly having one or more shield segments with an inner surface circumferentially organized around a rotating blade assembly. The near wall cooling passage can be arranged in the shield assembly to cool the inner surface of the shield. The near wall cooling passage can be discharged to the purging cavity, the separation line, or the inner part.

【技术实现步骤摘要】
带有近壁冷却的涡轮发动机护罩
涡轮发动机且特别地燃气或燃烧涡轮发动机是从经过发动机到多个旋转涡轮叶片上的燃烧气体的流取得能量的旋转发动机。
技术介绍
燃气涡轮发动机包括多个沿周向驱动的叶片，其组织成多个级，以使一定量的气流移动穿过燃气涡轮发动机来生成推力。形成用于燃气涡轮发动机的壳的一部分的护罩组件包绕叶片。护罩组件由多个护罩节段形成，它们互相连接以形成周向护罩组件。
技术实现思路
在一个方面，本公开涉及一种用于具有发动机中心线的涡轮发动机的护罩组件。护罩组件包括至少一个节段，其包括具有前面和后面的本体。节段还包括面向发动机中心线的径向内面，以及远离发动机中心线的径向外面。近壁冷却通路设在节段中，且具有设在外面中的入口以及出口。在另一方面，本公开涉及一种涡轮发动机，其包括成轴向布置且限定发动机中心线的压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。叶片组件设在压缩机区段或涡轮区段中的至少一者中，且包括可旋转盘，其具有相对于发动机中心线从盘沿径向延伸的多个周向布置的叶片。护罩组件包绕叶片组件且与叶片组件间隔开，且包括多个周向布置的陶瓷基质复合物(CMC)护罩节段。至少一个护罩节段由多个层叠的CMC层片形成，其中层片的至少一些具有孔口。至少一个近壁冷却通路由该多个层叠的层片中的孔口形成。在又一方面，本公开涉及一种制造用于涡轮发动机的陶瓷基质复合物(CMC)构件的方法，包括：(1)在多个CMC层片的至少一些中形成孔口；(2)使该多个层片层叠以形成CMC构件，其中孔口形成冷却通路；以及(3)硬化构件。技术方案1.一种用于具有发动机中心线的涡轮发动机的护罩组件，所述护罩组件包括：至少一个节段，其包括具有前面和后面的本体，其中径向内面面向所述发动机中心线且径向外面远离所述发动机中心线；以及设在所述节段中的近壁冷却通路，其具有设在所述外面中的入口以及出口。技术方案2.根据技术方案1所述的护罩组件，其中，所述近壁冷却通路包括多个通道。技术方案3.根据技术方案1所述的护罩组件，其中，所述节段包括两个陶瓷基质复合物(CMC)部分，它们安装至彼此且由层叠的CMC层片形成。技术方案4.根据技术方案3所述的护罩组件，其中，所述两个CMC部分的径向外部部分包括在所述层片中切割的孔口以形成所述近壁冷却通路。技术方案5.根据技术方案4所述的护罩组件，其中，所述两个CMC部分的径向内部部分包括未切割的层片以包封所述近壁冷却通路。技术方案6.根据技术方案4所述的护罩组件，其中，所述孔口包括形成在所述层片的一些中的离散孔口以形成所述近壁冷却通路的入口和出口。技术方案7.根据技术方案6所述的护罩组件，其中，所述孔口还包括所述层片的一些中的伸长孔口以形成所述近壁冷却通路。技术方案8.根据技术方案1所述的护罩组件，其中，所述至少一个节段包括限定相邻节段之间的分开线的多个节段，且所述出口将所述近壁冷却通路流体地联接至所述分开线。技术方案9.根据技术方案1所述的护罩组件，其中，所述出口设在所述内面上。技术方案10.根据技术方案1所述的护罩组件，其中，所述出口排气至所述护罩组件后方的吹扫腔。技术方案11.根据技术方案1所述的护罩组件，其中，所述护罩组件包括旋转叶片组件和带有外带的静止导叶组件，其中所述节段是面向所述旋转叶片组件的护罩节段或所述外带中的一者。技术方案12.一种涡轮发动机，包括：成轴向布置且限定发动机中心线的压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段；叶片组件，其设在所述压缩机区段或所述涡轮区段中的至少一者中，包括可旋转盘，所述可旋转盘具有相对于所述发动机中心线从所述盘沿径向延伸的多个周向布置的叶片；护罩组件，其包绕所述叶片组件且与所述叶片组件间隔开，且包括多个周向布置的陶瓷基质复合物(CMC)护罩节段，其中至少一个护罩节段由多个层叠的CMC层片形成，其中所述层片的至少一些具有孔口；以及至少一个近壁冷却通路，其由所述多个层叠的层片中的孔口形成。技术方案13.根据技术方案12所述的涡轮发动机，其中，所述多个层叠的层片限定所述至少一个护罩节段的第一径向外部部分和所述护罩节段的第二径向内部部分，其中所述近壁冷却通路形成在所述第一部分中且所述第二部分包封所述近壁冷却通路。技术方案14.根据技术方案13所述的涡轮发动机，其中，限定所述第一径向外部部分的层片包括孔口，且限定所述第二径向内部部分的层片不包括孔口。技术方案15.根据技术方案13所述的涡轮发动机，其中，所述至少一个护罩节段还包括由所述多个层叠的CMC层片形成且设在所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分。技术方案16.根据技术方案15所述的涡轮发动机，其中，包括在所述第三部分中的所述多个层叠的CMC层片包括多个孔口以形成所述层叠的CMC层片中的冲击孔。技术方案17.根据技术方案12所述的涡轮发动机，其中，所述近壁冷却通路包括入口和出口。技术方案18.根据技术方案17所述的涡轮发动机，其中，所述出口将所述近壁冷却通路流体地联接至所述至少一个护罩节段下游的吹扫腔。技术方案19.根据技术方案17所述的涡轮发动机，其中，分开线形成在相邻护罩节段之间的接合处，且所述出口将所述近壁冷却通路流体地联接至所述分开线。技术方案20.根据技术方案17所述的涡轮发动机，其中，所述叶片组件的相邻叶片限定喉部，且所述近壁冷却通路的出口定位在所述喉部上游。技术方案21.根据技术方案20所述的涡轮发动机，其中，所述入口定位在所述喉部下游。技术方案22.一种制造用于涡轮发动机的陶瓷基质复合物(CMC)构件的方法，所述方法包括：在多个CMC层片的至少一些中形成孔口；使所述多个层片层叠以形成所述CMC构件，其中所述孔口形成冷却通路；以及硬化所述构件。技术方案23.根据技术方案22所述的方法，其中，所述构件是护罩。技术方案24.根据技术方案23所述的方法，其中，所述冷却通路是近壁冷却通路。技术方案25.根据技术方案22所述的方法，其中，硬化所述构件包括烧结所述构件。技术方案26.根据技术方案22所述的方法，其中，所述方法还包括压紧所述构件。技术方案27.根据技术方案22所述的方法，其中，所述多个CMC层片是未处理状态的CMC层片。技术方案28.一种用于涡轮发动机的发动机构件，所述涡轮发动机包括成轴向布置的压缩机区段、燃烧器区段和涡轮区段，所述发动机构件限定提供穿过所述涡轮发动机的主流的主流流路，所述发动机构件包括：沿轴向方向延伸的外周壁，其至少部分地限定所述主流流路的周向外周；以及设在所述外周壁内的近壁冷却通路。技术方案29.根据技术方案28所述的发动机构件，其中，所述外周壁是设在所述压缩机区段或所述涡轮区段中的一个中的外带的径向内壁。技术方案30.根据技术方案28所述的发动机构件，其中，所述外周壁是设在所述压缩机区段或所述涡轮区段中的一个中的内带的径向外壁。技术方案31.根据技术方案28所述的发动机构件，其中，所述外周壁是设在所述压缩机区段或所述涡轮区段中的一个中的环形盘的径向外壁。技术方案32.根据技术方案31所述的发动机构件，其中，所述盘的径向外壁是燕尾部上的平台。技术方案33.根据技术方案28所述的发动机构件，其中，所述外周壁是用于所述压缩机区段或所述涡轮区段中的一个中的旋转叶片组件的护罩的径向内壁。附图说明在附图中：图1是用于飞行器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种用于具有发动机中心线的涡轮发动机的护罩组件，所述护罩组件包括：至少一个节段，其包括具有前面和后面的本体，其中径向内面面向所述发动机中心线且径向外面远离所述发动机中心线；以及设在所述节段中的近壁冷却通路，其具有设在所述外面中的入口以及出口。

【技术特征摘要】
2017.02.09 US 15/4287221.一种用于具有发动机中心线的涡轮发动机的护罩组件，所述护罩组件包括：至少一个节段，其包括具有前面和后面的本体，其中径向内面面向所述发动机中心线且径向外面远离所述发动机中心线；以及设在所述节段中的近壁冷却通路，其具有设在所述外面中的入口以及出口。2.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，所述近壁冷却通路包括多个通道。3.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，所述节段包括两个陶瓷基质复合物(CMC)部分，它们安装至彼此且由层叠的CMC层片形成。4.根据权利要求3所述的护罩组件，其特征在于，所述两个CMC部分的径向外部部分包括在所述层片中切割的孔口以形成所述近壁冷却通...

【专利技术属性】
技术研发人员：KD加利尔，RC格罗夫斯二世，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US