本發(fā)明針對渦輪構(gòu)件。更具體而言，本發(fā)明針對具有裝載到外護(hù)罩上的內(nèi)護(hù)罩的渦輪構(gòu)件。

背景技術(shù)：

在燃?xì)廨啓C(jī)中，某些構(gòu)件(諸如包繞燃燒器的熱氣體通路中的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的護(hù)罩)經(jīng)歷極端溫度、化學(xué)環(huán)境和物理?xiàng)l件。內(nèi)護(hù)罩經(jīng)歷來自克服熱氣體通路壓力推動的將內(nèi)護(hù)罩裝載到外護(hù)罩上所施加的壓力的其它機(jī)械應(yīng)力。加壓內(nèi)護(hù)罩與外護(hù)罩之間的空間使高壓流體泄漏到熱氣體通路中，降低了渦輪的效率。此外，用于抵靠外護(hù)罩機(jī)械地裝載內(nèi)護(hù)罩的機(jī)構(gòu)(諸如彈簧)在高溫下呈現(xiàn)出降低的有效性，且彈簧自身可在一定時間內(nèi)蠕變，導(dǎo)致不足的裝載壓力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在示例性實(shí)施例中，渦輪護(hù)罩組件包括具有鄰近熱氣體通路的表面的內(nèi)護(hù)罩，外護(hù)罩，以及偏壓設(shè)備。偏壓設(shè)備布置和設(shè)置成沿遠(yuǎn)離熱氣體通路的方向偏壓內(nèi)護(hù)罩，將內(nèi)護(hù)罩裝載到外護(hù)罩上。

在另一個示例性實(shí)施例中，渦輪護(hù)罩組件包括具有鄰近熱氣體通路的表面的內(nèi)護(hù)罩，外護(hù)罩，以及無彈簧偏壓設(shè)備。無彈簧偏壓設(shè)備包括至少一個波紋管(bellow)、至少一個推力活塞，或至少一個波紋管和至少一個推力活塞的組合，且布置和設(shè)置成沿遠(yuǎn)離熱氣體通路的方向偏壓內(nèi)護(hù)罩，將內(nèi)護(hù)罩裝載到外護(hù)罩上。

在另一個示例性實(shí)施例中，一種用于裝載渦輪護(hù)罩組件的方法包括沿遠(yuǎn)離熱氣體通路朝外護(hù)罩的方向偏壓具有鄰近熱氣體通路的表面的內(nèi)護(hù)罩。偏壓內(nèi)護(hù)罩包括通過偏壓設(shè)備施加的偏壓力。

本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供了一種渦輪護(hù)罩組件，包括：具有鄰近熱氣體通路的表面的內(nèi)護(hù)罩；外護(hù)罩；以及偏壓設(shè)備，其中所述偏壓設(shè)備布置和設(shè)置成沿遠(yuǎn)離所述熱氣體通路的方向偏壓內(nèi)護(hù)罩，將所述內(nèi)護(hù)罩裝載至所述外護(hù)罩。

本發(fā)明的第二技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述偏壓設(shè)備為無彈簧偏壓設(shè)備。

本發(fā)明的第三技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述偏壓設(shè)備通過加壓流體驅(qū)動。

本發(fā)明的第四技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述偏壓設(shè)備包括至少一個波紋管。

本發(fā)明的第五技術(shù)方案是在第四技術(shù)方案中，所述至少一個波紋管包括附接至所述外護(hù)罩的第一端，以及構(gòu)造成響應(yīng)于所述至少一個波紋管內(nèi)的增大的內(nèi)部壓力而遠(yuǎn)離所述熱氣體通路擴(kuò)展的第二端，所述第二端連接至所述內(nèi)護(hù)罩且構(gòu)造成將偏壓力施加到所述內(nèi)護(hù)罩上。

本發(fā)明的第六技術(shù)方案是在第五技術(shù)方案中，所述至少一個波紋管的所述第二端通過選自由銷、鉤、燕尾部、t形槽和它們的組合構(gòu)成的集合的附接裝置來連接至所述內(nèi)護(hù)罩。

本發(fā)明的第七技術(shù)方案是在第四技術(shù)方案中，所述至少一個波紋管氣密性地蓋住加壓流體供應(yīng)管線。

本發(fā)明的第八技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中，所述偏壓設(shè)備包括連接至所述內(nèi)護(hù)罩且構(gòu)造成將偏壓力施加到所述內(nèi)護(hù)罩上的至少一個推力活塞。

本發(fā)明的第九技術(shù)方案是在第八技術(shù)方案中，所述推力活塞通過選自由銷、鉤、燕尾部、t形槽和它們的組合構(gòu)成的集合的附接裝置來連接至所述內(nèi)護(hù)罩。

本發(fā)明的第十技術(shù)方案提供了一種渦輪護(hù)罩組件，包括：具有鄰近熱氣體通路的表面的內(nèi)護(hù)罩；外護(hù)罩；以及無彈簧偏壓設(shè)備，其包括至少一個波紋管、至少一個推力活塞，或至少一個波紋管和至少一個推力活塞的組合，其中所述無彈簧偏壓設(shè)備布置和設(shè)置成沿遠(yuǎn)離所述熱氣體通路的方向偏壓所述內(nèi)護(hù)罩，將所述內(nèi)護(hù)罩裝載至所述外護(hù)罩。

本發(fā)明的第十一技術(shù)方案是在第十技術(shù)方案中，所述無彈簧偏壓設(shè)備通過加壓流體驅(qū)動。

本發(fā)明的第十二技術(shù)方案是在第十技術(shù)方案中，所述至少一個波紋管包括附接至所述外護(hù)罩的第一端，以及構(gòu)造成響應(yīng)于所述至少一個波紋管內(nèi)的增大的內(nèi)部壓力而遠(yuǎn)離所述熱氣體通路擴(kuò)展的第二端，所述第二端連接至所述內(nèi)護(hù)罩且構(gòu)造成將偏壓力施加到所述內(nèi)護(hù)罩上。

本發(fā)明的第十三技術(shù)方案是在第十二技術(shù)方案中，所述至少一個波紋管氣密性地蓋住加壓流體供應(yīng)管線。

本發(fā)明的第十四技術(shù)方案是在第十二技術(shù)方案中，所述至少一個波紋管通過選自由銷、鉤、燕尾部、t形槽和它們的組合構(gòu)成的集合的附接裝置來連接至所述內(nèi)護(hù)罩。

本發(fā)明的第十五技術(shù)方案是在第十技術(shù)方案中，所述推力活塞連接至所述內(nèi)護(hù)罩且構(gòu)造成將偏壓力施加到所述內(nèi)護(hù)罩上。

本發(fā)明的第十六技術(shù)方案是在第十五技術(shù)方案中，所述推力活塞通過選自銷、鉤、燕尾部、t形槽和它們的組合構(gòu)成的集合的附接裝置來連接至所述內(nèi)護(hù)罩。

本發(fā)明的第十七技術(shù)方案提供了一種用于裝載渦輪護(hù)罩組件的方法，包括沿遠(yuǎn)離熱氣體通路朝外護(hù)罩的方向偏壓具有鄰近所述熱氣體通路的表面的內(nèi)護(hù)罩，其中偏壓所述內(nèi)護(hù)罩包括通過偏壓設(shè)備施加的偏壓力。

本發(fā)明的第十八技術(shù)方案是在第十七技術(shù)方案中，所述偏壓設(shè)備為無彈簧偏壓設(shè)備。

本發(fā)明的第十九技術(shù)方案是在第十七技術(shù)方案中，所述偏壓設(shè)備通過加壓流體驅(qū)動。

本發(fā)明的第二十技術(shù)方案是在第十七技術(shù)方案中，所述偏壓設(shè)備包括至少一個波紋管、至少一個推力活塞，或至少一個波紋管和至少一個推力活塞的組合。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從連同附圖的以下更詳細(xì)描述清楚，附圖通過舉例示出了本發(fā)明的原理。

附圖說明

圖1為根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例的渦輪護(hù)罩組件的截面視圖。

圖2為根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例的圖1的內(nèi)護(hù)罩的透視圖。

圖3為根據(jù)本公開內(nèi)容的實(shí)施例的渦輪護(hù)罩組件的截面視圖。

只要可能，則相同的參考標(biāo)號將在附圖各處用于表示相同部分。

具體實(shí)施方式

提供的是一種渦輪護(hù)罩組件。例如，相比于未能包括本文中公開的特征中的一個或更多個的構(gòu)想，本公開內(nèi)容的實(shí)施例提高了效率、加強(qiáng)了持久性、提高了溫度容限、降低了負(fù)載損失的可能性、降低了總體成本，且消除了對加壓護(hù)罩的需要，產(chǎn)生了其它優(yōu)點(diǎn)，或它們的組合。

參看圖1，渦輪護(hù)罩組件100包括內(nèi)護(hù)罩102、外護(hù)罩104和偏壓設(shè)備106。內(nèi)護(hù)罩102包括鄰近熱氣體通路110的表面108。偏壓設(shè)備106布置和設(shè)置成沿遠(yuǎn)離熱氣體通路110的方向112偏壓內(nèi)護(hù)罩102，以抵靠外護(hù)罩104裝載內(nèi)護(hù)罩102。偏壓設(shè)備106可通過任何適合的附接裝置來連接到內(nèi)護(hù)罩102上，附接裝置包括但不限于銷122、鉤、燕尾部、t形槽，或它們的組合。

在一個實(shí)施例中，偏壓設(shè)備106在內(nèi)護(hù)罩102上施加足以阻尼內(nèi)護(hù)罩102抵靠外護(hù)罩104的振動的偏壓力。在不由理論界定的情況下，相信內(nèi)護(hù)罩102的振動部分由變化壓力場引起，變化的壓力場由緊鄰內(nèi)護(hù)罩102旋轉(zhuǎn)的輪葉/葉片引起。在另一個實(shí)施例中，內(nèi)護(hù)罩102與外護(hù)罩104之間的接觸減少了熱氣體從熱氣體通路110攝入護(hù)罩組件100中。

在一個實(shí)施例中，內(nèi)護(hù)罩102和外護(hù)罩104中的任一或兩者包括陶瓷基質(zhì)復(fù)合物、金屬、整體材料或它們的組合。如本文中所使用的，用語"陶瓷基質(zhì)復(fù)合物"包括但不限于碳纖維增強(qiáng)碳(C/C)、碳纖維增強(qiáng)的碳化硅(C/SiC)，以及碳化硅纖維增強(qiáng)的碳化硅(SiC/SiC)。

在一個實(shí)施例中，表面108包括環(huán)境阻隔組成(EBC)，其保護(hù)表面108免受水蒸氣、熱和其它燃燒氣體。在另一個實(shí)施例中，表面108包括保護(hù)表面108免受熱的熱障涂層(TBC)。在又一個實(shí)施例中，EBC和TBC中的至少一者涂覆內(nèi)護(hù)罩102的外部130，包括表面108以及遠(yuǎn)側(cè)表面132兩者。

在一個實(shí)施例中，渦輪護(hù)罩組件100包括無彈簧的偏壓設(shè)備106。如本文中所使用的，"無彈簧"偏壓設(shè)備106是其中抵靠外護(hù)罩104裝載內(nèi)護(hù)罩102的偏壓力不由彈簧生成的偏壓設(shè)備106。在某些實(shí)施例中，無彈簧偏壓設(shè)備106可包括提供成任何包括的彈簧都不生成抵靠外護(hù)罩104裝載內(nèi)護(hù)罩102的偏壓力的彈簧。

在一個實(shí)施例中，偏壓設(shè)備106由加壓流體114驅(qū)動。加壓流體114可為任何流體，包括但不限于空氣。用于加壓空氣的適合的源包括來自燃?xì)廨啓C(jī)的壓縮機(jī)的空氣。

在一個實(shí)施例中，偏壓設(shè)備106包括至少一個波紋管116。在另一個實(shí)施例中，至少一個波紋管116包括附接到外護(hù)罩104上的第一端118，以及構(gòu)造成響應(yīng)于至少一個波紋管116內(nèi)的增大的內(nèi)部壓力遠(yuǎn)離熱氣體通路110擴(kuò)展的第二端120。至少一個波紋管116的第二端120可附接到至少一個銷122上，其連接到內(nèi)護(hù)罩102的至少一個凸起124上。在一個實(shí)施例中，第二端120通過支柱126附接到至少一個銷122上。

參看圖2，在一個實(shí)施例中，內(nèi)護(hù)罩102的至少一個凸起124包括插入孔口200。插入孔口200布置和設(shè)置成使得至少一個銷122可插入穿過插入孔口200，以將內(nèi)護(hù)罩102可逆地附接到第二端120上。

再次參看圖1，在一個實(shí)施例中，至少一個波紋管116氣密性地蓋住加壓的流體供應(yīng)管線128。如本文中所使用的，"氣密性地蓋住"是指存在很少或沒有加壓流體114從至少一個波紋管116與加壓流體供應(yīng)管線128連結(jié)的區(qū)域的泄漏，且也存在很少或沒有加壓流體114從至少一個波紋管116的泄漏。

參看圖3，在另一個實(shí)施例中，偏壓設(shè)備106包括至少一個推力活塞300。至少一個推力活塞300包括活塞頭302，以及至少一個活塞密封件304。至少一個推力活塞300構(gòu)造成響應(yīng)于來自加壓流體114的增大的壓力沿遠(yuǎn)離熱氣體通路110的方向112推動支柱126?；钊^302可附接到至少一個銷122上，銷122連接到內(nèi)護(hù)罩102的至少一個凸起124上。在一個實(shí)施例中，活塞頭302通過支柱126附接到至少一個銷122上。

在圖3中所示的實(shí)施例中，至少一個推力活塞300包括設(shè)置在活塞頭302與至少一個銷122之間的加壓流體密封件306。加壓流體密封件306減小了加壓流體114至熱氣體通路110的泄漏。在不由理論界定的情況下，相信從加壓流體密封件306的泄漏取決于跨過加壓流體密封件306的壓差、加壓流體密封件306的圓周，以及操作磨損。在另一個實(shí)施例中，加壓流體密封件306包括潤滑劑和無磨損金屬對中的至少一種。

參看圖1和3，用于裝載渦輪護(hù)罩組件100的方法包括沿遠(yuǎn)離熱氣體通路110朝外護(hù)罩104的方向112偏壓內(nèi)護(hù)罩102，其中偏壓內(nèi)護(hù)罩102包括由偏壓設(shè)備106施加偏壓力。偏壓力與加壓流體114的壓力成比例。在一個實(shí)施例中，加壓流體114源自燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)中的固定位置處，且偏壓力隨燃?xì)廨啓C(jī)壓縮機(jī)生成的壓力變化。在另一個實(shí)施例中，偏壓力可通過調(diào)整加壓流體114的壓力來控制。

在一個實(shí)施例中，沿遠(yuǎn)離熱氣體通路110朝外護(hù)罩104的方向112通過偏壓內(nèi)護(hù)罩102來裝載渦輪護(hù)罩組件100相比于其中內(nèi)護(hù)罩102沿朝熱氣體通路110遠(yuǎn)離外護(hù)罩104的方向偏壓的渦輪護(hù)罩組件100，減小了內(nèi)護(hù)罩102中的破壞振動。在不由理論界定的情況下，相信此破壞振動可在其中內(nèi)護(hù)罩102與外護(hù)罩104之間的空間不由流體(如，僅舉例來說，加壓流體114)加壓的渦輪護(hù)罩組件100中加重。

盡管已經(jīng)參照一個或更多個實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，可制作出各種變化且等同物可替換其元件，而并未脫離本發(fā)明的范圍。此外，可制作出許多改型來使特定情形或材料適于本發(fā)明的教導(dǎo)內(nèi)容，而不脫離其基本范圍。因此，期望本發(fā)明不限于公開為針對執(zhí)行本發(fā)明構(gòu)想的最佳模式的特定實(shí)施例，而是本發(fā)明將包括落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。