[发明专利]带有近壁冷却的涡轮发动机护罩

说明书

本发明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。

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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。