[发明专利]用于燃气涡轮发动机的流径组件及其组装方法

说明书

本公开内容提供了燃气涡轮发动机的流径组件和用于形成此流径组件的方法。例如，提供了一种将翼型件与边界结构组装起来来形成流径组件的方法。该方法包括将开口加工到边界结构中。开口尺寸适于接收翼型件或其它部件。该方法还包括将切口加工到边界结构中邻近开口的位置。锁定特征插入切口中。当翼型件插入开口中时，锁定特征使翼型件与边界结构互锁。为了使翼型件与边界结构密封，翼型件被压于或压入边界结构。在压制翼型件时，锁定特征受压缩，使得翼型件与边界结构之间形成密封件来密封流径组件。

技术领域

本公开主题大体上涉及燃气涡轮发动机。更具体而言，本主题涉及用于燃气涡轮发动机的流径组件和用于组装此流径组件的方法。

背景技术

燃气涡轮发动机大体上包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心一般包括呈串流次序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气从风扇提供到压缩机区段的入口，在所述压缩机区段，一个或多个轴向压缩机渐进地压缩空气，直到空气到达燃烧区段为止。燃料与压缩空气混合且在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，且接着被传送通过排气区段例如到大气。

通常，燃烧区段包括具有由燃烧器衬套限定的燃烧室的燃烧器。在燃烧器下游，涡轮区段包括一个或多个级，例如，每个级可含有多个静止的喷嘴翼型件和附接到转子上的多个叶片翼型件，转子由燃烧气流流动到叶片翼型件上而受到驱动。涡轮区段还可具有其它配置。在任何情况下，流径由内边界和外边界限定，内边界和外边界两者从燃烧器延伸穿过涡轮区段的级。

通常，限定流径的内边界结构和外边界结构由单独的部件形成。例如，燃烧器的外衬套、涡轮级的喷嘴部分的单独外环，以及涡轮级的叶片部分的单独护罩通常限定流径的外边界的至少一部分。然而，使用单独部件来形成外边界和内边界中的每个需要较多数量的零件。通过减少部件数量和部件之间的对应间隙，减小了寄生泄漏，且改善了发动机效率。因此，可使用流径组件，其具有整体构造，例如，整个的外边界结构，其中外边界的两个或多个部件整合到成单件，和/或整体内边界结构，其中内边界的两个或多个部件整合成单件。

此流径部件的整体构造还通过将也称为定子轮叶的涡轮喷嘴翼型件与外边界结构和内边界结构组装来进一步改善。在一些情况下，喷嘴翼型件可插入和固定到外边界结构和内边界结构中的一个或两个上。通常，将涡轮喷嘴翼型件插入边界结构具有挑战。具体而言，用于将喷嘴翼型件固定到边界结构且使喷嘴翼型件与该结构密封来防止流径泄漏的常规方法是不令人满意的。

因此，用于组装流径组件的改进方法将是期望的。更具体而言，用于使翼型件与边界结构组装的改进的方法将是有益的。此外，由此方法形成的流径组件将是有用的。

发明内容

本发明的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本发明的实施而得知。

在本公开内容的一个示例性实施例中，提供了一种用于使翼型件与边界结构组装的方法。翼型件和边界结构中的至少一个由复合材料形成。该方法包括将限定切口的翼型件插入由边界结构限定的开口中，边界结构限定切口，其中在翼型件插入开口中时，锁环接收在由边界结构限定的切口和由翼型件限定的切口内。该方法还包括使翼型件压靠边界结构，使得锁环形成翼型件与边界结构之间的密封件。

在本公开内容的另一个示例性实施例中，提供了一种用于燃气涡轮发动机的流径组件。该流径组件包括由复合材料形成且限定开口的边界结构，边界结构还限定邻近开口的切口。流径组件还包括翼型件，翼型件由复合材料形成，且尺寸适于配合在边界结构的开口内。流径组件还包括接收在由边界结构限定的切口内的锁定特征，以使翼型件与边界结构联锁，且在边界结构与翼型件之间压缩来形成边界结构与翼型件之间的密封件。