[发明专利]涡轮部件

说明书

公开了一种涡轮部件。涡轮部件包括外护罩和内护罩，该内护罩具有：第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸。第一钩部间隙、第二钩部间隙、第一径向间隙、以及第二径向间隙配置且布置为允许内护罩在热负载下偏离外护罩。此外或备选地，内护罩包括陶瓷基复合纤维，其具有小于200W/m•k且大于10W/m•k的热传导率。

技术领域

本发明涉及涡轮部件。更特定地，本发明涉及具有内护罩和外护罩的涡轮部件。

背景技术

在涡轮发动机和功率产生系统中的涡轮部件的更高的温度和压力操作允许改善的效率和在新构造中的操作。选择能够在这种更高的温度和压力下操作的材料是困难的。这种材料可能是花费昂贵的、难以生产、或难以制作的。此外，这种不同材料的使用可需要对冷却机构的修改，这可产生其它复杂化。

通常，期望使用更少的材料以用于相似或更好的操作。使用更少的材料降低了重量、降低了与制造相关的成本、降低了材料成本、并且提供数个其它优点。但是，使用更少的材料可产生复杂的几何要求和/或可产生之前未产生的不被期望的力，例如应力。此外，如用于使用不同的材料的情况，使用更少的材料可需要对冷却机构的复杂和/或高昂的修改，这可产生其它复杂化。

因而，存在对生产如下材料的持续需求：能够经受更高的温度和压力；能够以更低的量/重量被应用；能够进行操作而不产生不被期望的力；以及能在操作条件下使用而不采用复杂和/或高昂的冷却机构。

与现有技术相比显示出一个或更多改进的涡轮部件将在本领域中被期望。

发明内容

在实施例中，涡轮部件包括外护罩和内护罩，该内护罩具有：第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸。第一钩部区域和第一部分限定第一钩部间隙，而第二钩部区域和第二部分限定第二钩部间隙。第一径向间隙在与第一钩部间隙相反的第一钩部区域和外护罩之间延伸，而第二径向间隙在与第二钩部间隙相反的第二钩部区域和外护罩之间延伸。第一钩部间隙、第二钩部间隙、第一径向间隙、以及第二径向间隙配置且布置为允许内护罩在热负载下偏离外护罩。

在另一实施例中，涡轮部件包括外护罩和内护罩，该内护罩具有：第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸。内护罩包括陶瓷基复合纤维，其具有小于200W/m•k且大于10W/m•k的热传导率。

在另一实施例中，涡轮部件包括外护罩和内护罩，该内护罩具有：第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸。第一钩部区域和第一部分限定第一钩部间隙，而第二钩部区域和第二部分限定第二钩部间隙，并且第一钩部间隙、第二钩部间隙配置且布置为允许内护罩在热负载下偏离外护罩。内护罩包括陶瓷基复合纤维，其具有小于200W/m•k且大于10W/m•k的热传导率。

本发明的第一技术方案为一种涡轮部件，其包括：外护罩；以及内护罩，其具有：第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸；其中，第一钩部区域和第一部分限定第一钩部间隙，而第二钩部区域和第二部分限定第二钩部间隙；其中，第一径向间隙在与第一钩部间隙相反的第一钩部区域和外护罩之间延伸，而第二径向间隙在与第二钩部间隙相反的第二钩部区域和外护罩之间延伸；其中，第一钩部间隙、第二钩部间隙、第一径向间隙、以及第二径向间隙配置且布置为允许内护罩在热负载下偏离外护罩。

本发明的第二技术方案为，在本发明的第一技术方案中，内护罩包括陶瓷基复合材料。

本发明的第三技术方案为，在本发明的第二技术方案中，陶瓷基复合材料包括Si-C纤维和SiC基质。

本发明的第四技术方案为，在本发明的第三技术方案中，Si-C纤维在陶瓷基复合物中按体积处于至少20％的浓度。