[发明专利]用于燃气涡轮发动机中的支柱的整流片

说明书

技术领域

本发明大体上涉及燃气涡轮发动机的涡轮，并且更具体地涉及用于此类发动机的静止结构部件的整流片。

背景技术

燃气涡轮发动机经常地包括静止涡轮框架，也称为内部涡轮框架或涡轮中心框架("TCF")，其提供从支承发动机的旋转轴的轴承到外壳的结构负载通路，该外壳形成发动机的基干结构。涡轮框架通常包括由环形外环包绕的环形的位于中心的毂，其由多个沿径向延伸的支柱互连。涡轮框架横跨涡轮的燃烧气体流动通路，并且因此暴露于操作中的高温。相比于未暴露于燃烧气体流动通路的其它结构部件，此类框架通常称为"热框架"。

为了保护它们免受高温，涡轮框架典型地衬有耐高温材料，其将框架结构与热流动通路气体隔离。衬里必须提供总流动通路覆盖，包括框架外环或壳、毂结构和支柱。

保护支柱的一个已知构造在于联锁分开的整流片布置，在该联锁分开的整流片布置中，独立的整流片/喷嘴构件的前区段和后区段夹在支柱周围。该布置使用了凸片和扣(或柱和扣)联接组件，其具有带矩形开口的扣，该矩形开口收纳大体上矩形的凸片，以在组装于框架之后将整流片半部保持在一起。授予Manteiga等人的美国专利8,152,451中描述了该凸片和扣布置的实例。

尽管有效地将整流片半部装固在一起，但现有技术矩形柱/扣构造需要柱和扣的相配加工的紧公差，以确保部件的对准和配合，并且依靠扣接头中的间隙来适应组装。这可导致组装和操作中的空隙，产生潜在的"面向前的梯级"或"面向后的梯级"，以及空气泄漏到流动通路中。

因此，存在对主动地锁定来避免流动通路梯级的涡轮支柱整流片的柱和扣接头的需要。

发明内容

该需要由本发明解决，本发明提供了用于使柱和扣联接布置与剪切部件结合以防止失准的涡轮框架的分开式整流片组件。

根据本发明的一个方面，一种用于燃气涡轮发动机中的支柱的整流片包括：内带；外带；在内带与外带之间延伸的中空翼型形导叶；其中整流片沿穿过内带、外带和导叶的大体上横向平面分开，以便限定鼻件和尾件；其中导叶由在前缘与后缘之间延伸的一对间隔开的侧壁限定，侧壁中的各个由横向平面分成前部和后部；其中侧壁部分中的各个承载沿径向向内延伸的柱，各个柱包括匹配面，柱定位成使得成对柱位于彼此附近，其中它们的相应的匹配面接触彼此；以及一对开槽扣，其中各个开槽扣将一对柱包绕和夹持在一起；其中机械元件接合成对的柱的匹配面，以便阻止成对的柱的相对径向移动。

附图说明

本发明可通过参照结合附图进行的以下描述来最佳地理解，在该附图中：

图1为根据本发明的方面构成的支柱整流片的透视图；

图2为图1的支柱整流片的分解透视图；

图3为图1的支柱整流片的扣和柱的一部分的示意性平面视图；

图4为图3的扣和柱的局部断面侧视图；

图5为根据本发明的方面构成的备选支柱整流片的透视图；

图6为图5的支柱整流片的分解透视图；

图7为图6的支柱整流片的扣和柱的一部分的示意性平面视图；以及

图8为图5的支柱整流片的柱的一部分的后视立面图。

具体实施方式

参照附图，其中相同的附图标记表示全部各视图中的相同元件，图1绘出了适于用于燃气涡轮发动机中的支柱整流片10(例如，用以包绕和保护结构框架的结构支柱或服务管)。支柱整流片10包括翼型形导叶12，其支承在弓形外带14与弓形内带16之间。内带16和外带14为轴向长形的，并且定形成使得它们限定穿过涡轮框架的流动通路的一部分。

导叶12为轴向长形的，并且包括在前缘20与后缘22之间延伸的间隔开的侧壁18。侧壁18定形为以便形成空气动力整流片，用于燃气涡轮发动机框架支柱或已知类型的其它类似结构(未示出)。包括内带16、外带14和导叶12的支柱整流片10的构件大体上沿公共横向平面分开，以使支柱整流片10具有鼻件24和尾件26(见图2)。侧壁18中的各个分成前部和后部。

鼻件24和尾件26由适于高温操作的金属合金，如，钴基或镍基"超级合金"铸成，并且可利用特定的晶体结构，如，定向凝固(DS)或单晶以已知方式铸成。一种适合的材料的实例为商业上已知为RENE N4的镍基合金。