[发明专利]护罩吊架组件

说明书

提供一种用于吊架(34)和护罩(50)的护罩吊架组件(30)，吊架(34)和护罩(50)限定尺寸不相容的构件，例如那些经过压配合或摩擦配合而彼此相接合的构件。护罩吊架组件(30)包括多件式吊架(34)和护罩(50)，护罩(50)通过至少一个轴向延伸的销(70)而被钉在吊架组件(30)上，并且销(70)使护罩相对于吊架定位，以控制相对于发动机在周向(切向)和径向方向中的任一方向或两个方向上的运动。

与联邦基金研究相关的申明

无。

相关文献的交叉引用

本申请要求享有Jason David Shapiro等人于2014年6月12日提交的标题为“护罩吊架组件”的美国临时专利申请第No.62/011231号的优先权，其公开通过引用而结合在本文中。

技术领域

本实施例涉及一种用于在燃气涡轮发动机中使用的护罩吊架组件。更具体地说，本实施例涉及，但不局限于具有至少一个定位销的护罩吊架组件，定位销用于使护罩相对于吊架组件定位。

背景技术

燃气涡轮发动机包括涡轮机核心，其按照串流关系具有高压压缩机、燃烧器和高压涡轮(“HPT”)。核心可按照已知的方式进行操作，以产生初级气流。高压涡轮包括成环形阵列(“排”)的固定叶片或喷嘴，其将离开燃烧器的气体引导到旋转的叶片或轮叶中。一排喷嘴和一排叶片总地组成了“级”。通常两个或多个级按照串流关系来使用。这些构件在极高的温度环境下操作，并必须被空气流冷却，从而确保足够的使用寿命。

由于燃气涡轮发动机的初级流道中的操作温度，所以需要利用具有耐高温能力并且不需要大量冷却空气的材料。如果用于冷却流道部件的空气可减少的话，则发动机中较高的操作温度会提高发动机循环热效率。例如，为了在这种苛刻的温度和压力条件下高效地操作，提出了复合材料，因为其有超越金属材料的优良的温度能力。具体地说，陶瓷基质复合(CMC)材料是一种用于高温流道应用的理想材料。虽然CMC材料具有更高的温度能力，但它们具有比用于支撑CMC构件并产生了对CMC构件的密封表面的金属合金更低的热膨胀系数。为了保持CMC材料减少冷却空气的优点，密封是极其重要的。

一种对更高温度材料的适宜用途是涡轮护罩。然而，支撑金属硬件(护罩吊架)存在各种已知的问题。例如，某些组件利用整体吊架构造，其在护罩插入到护罩吊架的空腔期间发生偏转。在组装时需要这种干涉，以保持整个发动机循环中的密封，并且是由于金属吊架和CMC护罩的膨胀系数方面的差异而引起的。然而，这种机械偏转可能造成在护罩定位期间吊架臂的弯曲或甚至屈曲，这是不合适宜的，并且在高温下可能造成过早的变形和泄漏。因此，需要具有一种组件，其更容易装配并且不会造成吊架的屈曲。

需要提供一种吊架，其在形成护罩吊架组件时更容易进行装配。为了更好地使吊架和护罩热匹配，同时减少吊架壁的预负载要求，还需要减少吊架应力。

使用低的热膨胀系数材料的另一问题是由于不同材料遭遇的不同的热膨胀速率。根据结合金属吊架利用这些材料的某些尝试，在高温条件下显示了由于热膨胀而产生的不同的生长速度导致了护罩在吊架中的不对准或护罩在吊架中不合适宜的运动。这在较高的操作温度和相关联的热生长下可能额外地导致了意外的构件松弛。合乎需要的是，控制护罩相对于护罩吊架的运动，使得护罩吊架不会错误定位在吊架或吊架组件中。

克服这些以及其它缺陷并提供更好地管理护罩和吊架材料之间的热差异的吊架组件也将是合乎需要的。

包含在本说明书这个背景技术部分中的信息，包括这里列举的任何参考文献和其任何描述或论述，都是仅仅出于技术参考的目的而包含进来的，并且不被认为是约束本发明的范围的主题。

发明内容