CN106545368A - 陶瓷基质复合物环形护罩固持方法‑cmc销头 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于静止燃气涡轮构件(74)的固持组件(110)。第一静止燃气涡轮壁(84)限定第一壁腔(112)，而由陶瓷基质复合物构成的第二静止燃气涡轮壁(84)限定第二壁腔(102)。由第一材料构成的销轴(106)包括第一轴端部(114)和第二轴端部(120)。由陶瓷基质复合物构成的销头(110)包括第一销头端部(118)和第二销头端部(136)。销头(110)限定从第一销头端部(118)向内延伸的销头腔(116)。第一轴端部(114)定位在第一壁腔(112)中，而第二轴端部(120)定位在销头腔(116)中。第二销头端部(136)定位在第二壁腔(102)中。第一材料不同于陶瓷基质复合物。

Description

陶瓷基质复合物环形护罩固持方法-CMC销头

技术领域

本主题大体上涉及用于燃气涡轮发动机的固持组件。更具体而言，本主题涉及用于燃气涡轮发动机中的静止构件如涡轮护罩的固持组件。

背景技术

燃气涡轮发动机大体上包括以串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气进入压缩机区段的入口，其中一个或更多个轴向压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合，并且在燃烧区段内焚烧，由此产生燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流过限定在涡轮区段内的热气体路径，并且接着经由排气区段离开涡轮区段。

在特定构造中，涡轮区段包括以串流顺序的高压(HP)涡轮和低压(LP)涡轮。HP涡轮和LP涡轮均包括一个或更多个涡轮叶片，其从流过其的燃烧气体抽取动能和/或热能。各个涡轮叶片典型地包括涡轮护罩，其形成围绕涡轮叶片的环或封壳。即，各个涡轮护罩从各个对应的涡轮叶片沿径向向外定位并且沿周向包围各个对应的涡轮叶片。在该方面，各个涡轮叶片和各个对应的涡轮护罩形成其间的间隙。

限定热气体路径的构件如涡轮护罩可由陶瓷基质复合材料或能够耐受延长地暴露于热燃烧气体的另一种材料构成。从热气体路径沿径向向外定位的构件如涡轮护罩底座(mount)典型地比沿热气体路径的构件经历更低的温度。在该方面，这些构件可由适合的金属材料构成。

金属销典型地用于燃气涡轮发动机中以联接由不同材料构成的燃气涡轮发动机中的构件(例如，陶瓷基质复合物涡轮护罩和金属涡轮护罩底座)。但是，金属销在与不同的材料如陶瓷基质复合物接触时展现较弱的磨损特征。这导致提高的维护成本，其提高燃气涡轮操作成本。此外，较弱的磨损特征可导致较差的护罩定位，其导致增加的燃料消耗率。因此，提供改进的磨损特征的用于燃气涡轮发动机的静止构件的固持组件将是本技术中受欢迎的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述为明显的，或者可通过本发明的实践学习。

在一方面，本公开涉及一种用于静止燃气涡轮构件的固持组件。第一静止燃气涡轮壁限定从其表面向内延伸的第一壁腔，而由陶瓷基质复合物构成的第二静止燃气涡轮壁限定从其表面向内延伸的第二壁腔。由第一材料构成的销轴包括第一轴端部和第二轴端部。由陶瓷基质复合物构成的销头包括第一销头端部和第二销头端部。销头限定从第一销头端部向内延伸的销头腔。第一轴端部定位在第一壁腔中，而第二轴端部定位在销头腔中。第二销头端部定位在第二壁腔中。第一材料不同于陶瓷基质复合物。

本公开的另一个方面涉及一种燃气涡轮。燃气涡轮包括压缩机、燃烧区段和涡轮区段。涡轮区段包括涡轮护罩底座，其限定从涡轮护罩底座的径向内表面向外延伸的涡轮护罩底座腔。涡轮区段还包括由陶瓷基质复合物构成的涡轮护罩，其限定从涡轮护罩的径向外表面沿径向向内延伸的涡轮护罩腔。由第一材料构成的销轴包括第一轴端部和第二轴端部。由陶瓷基质复合物构成的销头包括第一销头端部和第二销头端部。销头限定从第一销头端部沿径向向内延伸的销头腔。第一轴端部定位在涡轮护罩底座腔中，而第二轴端部定位在销头腔中。第二销头端部定位在涡轮护罩腔中。第一材料不同于陶瓷基质复合物。

本公开还包括一种用于固持燃气涡轮中的静止构件的方法。涡轮护罩底座腔形成在涡轮护罩底座中。涡轮护罩腔形成在由陶瓷基质复合物构成的涡轮护罩中。陶瓷基质复合物不同于第一材料。销头形成有在由陶瓷基质复合物构成的销头的第一端部中的腔。销轴的第一端部置入涡轮护罩腔中。销轴的第二端部置入销头腔中。销头的第二端部置入涡轮护罩腔中。

技术方案1. 一种用于静止陶瓷基质复合物燃气涡轮构件的固持组件，包括：

第一静止燃气涡轮壁，其限定从所述第一静止燃气涡轮壁的表面向内延伸的第一壁腔；

第二静止燃气涡轮壁，其由陶瓷基质复合物构成并且限定从所述第二静止燃气涡轮壁的表面向内延伸的第二壁腔；

销轴，其由第一材料构成并且包括第一轴端部和第二轴端部；以及

销头，其由所述陶瓷基质复合物构成，并且包括第一销头端部和第二销头端部，所述销头限定从所述第一销头端部向内延伸的销头腔；

其中所述第一轴端部定位在所述第一壁腔中，所述第二轴端部定位在所述销头腔中，所述第二销头端部定位在所述第二壁腔中，所述第一材料不同于所述陶瓷基质复合物。

技术方案2. 根据技术方案1所述的固持组件，其特征在于，所述第一静止燃气涡轮壁为涡轮护罩底座，而所述第二静止燃气涡轮壁为涡轮护罩。

技术方案3. 根据技术方案1所述的固持组件，其特征在于，所述销头腔的长度、宽度或直径比所述第二轴端部的长度、宽度或直径相对长。

技术方案4. 根据技术方案3所述的固持组件，其特征在于，所述固持组件还包括：定位在所述销头腔中的灌注材料。

技术方案5. 根据技术方案3所述的固持组件，其特征在于，所述第一材料为金属材料。

技术方案6. 根据技术方案1所述的固持组件，其特征在于，所述销轴和销头包括组装的径向长度，以大致防止所述第一静止燃气涡轮壁与所述第二静止燃气涡轮壁之间的径向移动。

技术方案7. 根据技术方案1所述的固持组件，其特征在于，所述销头的所述第二端部的外表面为平的。

技术方案8. 根据技术方案1所述的固持组件，其特征在于，所述第二壁腔具有大致圆形截面，并且进一步其中，所述第二壁腔的直径与所述销头的直径大致相同，以大致防止所述第二燃气涡轮壁与所述销头之间的轴向和周向移动。

技术方案9. 一种燃气涡轮，包括：

压缩机；

燃烧区段；

涡轮区段，其包括：

涡轮护罩底座，其限定从所述涡轮护罩底座的径向内表面向外延伸的涡轮护罩底座腔；以及

涡轮护罩，其由陶瓷基质复合物构成，并且限定从所述涡轮护罩的径向外表面沿径向向内延伸的涡轮护罩腔；

销轴，其由第一材料构成并且包括第一轴端部和第二轴端部；以及

销头，其由所述陶瓷基质复合物构成，并且包括第一销头端部和第二销头端部，所述销头限定从所述第一销头端部沿径向向内延伸的销头腔；

其中所述第一轴端部定位在所述涡轮护罩底座腔中，所述第二轴端部定位在所述销头腔中，所述第二销头端部定位在所述涡轮护罩腔中，所述第一材料不同于所述陶瓷基质复合物。

技术方案10. 根据技术方案9所述的燃气涡轮，其特征在于，所述销头腔的长度、宽度或直径比所述第二轴端部的长度、宽度或直径相对长。

技术方案11. 根据技术方案10所述的燃气涡轮，其特征在于，所述燃气涡轮还包括：定位在所述销头腔中的灌注材料。

技术方案12. 根据技术方案9所述的燃气涡轮，其特征在于，所述销头的所述第二端部的外表面为平的。

技术方案13. 根据技术方案10所述的燃气涡轮，其特征在于，所述第一材料为金属材料。

技术方案14. 根据技术方案9所述的燃气涡轮，其特征在于，所述销轴和销头包括组装的径向长度，以大致防止所述涡轮护罩底座与所述涡轮护罩之间的径向移动。

技术方案15. 根据技术方案9所述的燃气涡轮，其特征在于，所述涡轮护罩腔具有大致圆形截面。

技术方案16. 根据技术方案9所述的燃气涡轮，其特征在于，所述涡轮护罩腔具有大致圆形截面，并且进一步其中所述涡轮护罩腔的直径与所述销头的直径大致相同，以大致防止所述涡轮护罩与所述销头之间的轴向移动。

技术方案17. 一种用于固持燃气涡轮中的静止构件的方法，所述方法包括：

在涡轮护罩底座中形成涡轮护罩底座腔；

在由陶瓷基质复合物构成的涡轮护罩中形成涡轮护罩腔，所述陶瓷基质复合物不同于第一材料；

在由所述陶瓷基质复合物构成的销头的第一端部中形成销头腔；

将销轴的第一端部置入所述涡轮护罩底座腔中；

将所述销轴的第二端部置入所述销头腔中；以及

将所述销头的第二端部置入所述涡轮护罩腔中。

技术方案18. 根据技术方案17所述的方法，其特征在于，形成所述销头腔的步骤包括形成具有比所述销轴的长度、宽度或直径相对长的长度、宽度或直径的所述销头腔。

技术方案19. 根据技术方案18所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在将所述销轴的所述第二端部插入到所述销头腔中之前将灌注材料置于所述销头腔中。

技术方案20. 根据技术方案17所述的方法，其特征在于，形成所述涡轮护罩腔的步骤包括形成具有与所述销头的长度、宽度或直径相同的长度、宽度或直径的所述涡轮护罩。

本发明的这些及其它的特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入在本说明书中并且构成本说明书的部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同描述用于阐释本发明的原理。

附图说明

包括针对本领域技术人员的其最佳模式的本发明的完整且开放的公开在参照附图的说明书中阐述，在该附图中：

图1为根据本文中公开的实施例的示例性高旁通涡扇喷气发动机的示意性截面视图；

图2为图1中所示的燃气涡轮发动机的高压涡轮部分的放大截面侧视图，示出了高压(HP)涡轮中的固持组件的位置；

图3为本文中公开的固持组件的一个实施例的透视图；

图4为大体上关于线4-4截取的固持组件的截面视图，示出了定位在销头中的销头腔中的销轴的第二端部；

图5为大体上关于线5-5截取的固持组件的又一个截面视图，示出了定位在涡轮护罩腔中的销头；以及

图6为固持燃气涡轮中的静止构件如涡轮护罩的示例性方法的流程图。

部件列表

10 涡扇喷气发动机

12 纵向或轴向中心线

14 风扇区段

16 芯部/燃气涡轮发动机

18 外壳

20 入口

22 低压压缩机

24 高压压缩机

26 燃烧区段

28 高压涡轮

30 低压涡轮

32 喷气排气区段

34 高压轴/转轴

36 低压轴/转轴

38 风扇转轴/轴

40 风扇叶片

42 风扇壳或机舱

44 出口引导导叶

46 下游区段

48 旁通空气流通路

50 第一级

52 排

54 定子导叶

56 排

58 涡轮转子叶片

60 第二级

62 排

64 定子导叶

66 排

68 涡轮转子叶片

70 热气体路径

72 涡轮护罩组件

72(a) 第一涡轮护罩组件

72(b) 第二涡轮护罩组件

74 涡轮护罩

74(a) 护罩密封件

74(b) 护罩密封件

76 叶片末端

78 叶片末端

80 密封表面

82 壳

84 涡轮护罩底座

84(a) 第一涡轮护罩底座

84(b) 第二涡轮护罩底座

90 轴向方向

92 径向方向

94 周向方向

100 固持组件

102 涡轮护罩腔

104 涡轮护罩的径向外表面

106 销轴

108 涡轮护罩底座的径向内表面

110 销头

112 涡轮护罩底座腔

114 销轴的径向外端部

116 销头腔

118 销头的径向外端部

120 销轴的径向内端部

122 灌注材料

124 销轴的外径

126 销头的外径

128 销头腔直径

130 涡轮护罩底座腔直径

132 涡轮护罩腔直径

136 销头的径向内端部

138 销头的径向外表面

140 销头的径向内表面

200 空气

202 入口部分

204 空气的第一部分

206 空气的第二部分

208 压缩空气

210 燃烧气体

212 LP涡轮导叶

214 HP涡轮导叶。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的本实施例，其一个或更多个实例在附图中示出。详细描述使用了数字和字母标号来表示附图中的特征。附图和描述中相似或类似的标号用于表示本发明的相似或类似的部分。如本文中使用的，用语"第一"、"第二"和"第三"可以可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，并且不旨在表示独立构件的位置或重要性。用语"上游"和"下游"是指相对于流体通道中的流体流的相对流动方向。例如，"上游"是指流体流自的流动方向，而"下游"是指流体流至的流动方向。

各个实例经由阐释本发明提供，而不限制本发明。实际上，对本领域技术人员而言将显而易见的是，可在本发明中作出改型和变型，而不脱离其范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的部分的特征可用于另一个实施例上以产生又一个实施例。因此，意图是，本发明覆盖归入所附权利要求和它们的等同物的范围内的此类改型和变型。尽管本发明的示例性实施例将出于图示目的大体上在并入到涡扇喷气发动机中的涡轮护罩的背景下描述，但本领域技术人员将容易认识到，本发明的实施例可应用于并入到任何涡轮机中的任何涡轮，并且不限于燃气涡扇喷气发动机，除非权利要求中具体叙述。

现在参照附图，其中相同的标记遍及附图指示相同的元件，图1为本文中称为"涡扇10"并且可并入本发明的各种实施例的示例性高旁通涡扇类型燃气涡轮发动机10的示意性截面视图。如图1中所示，涡扇10具有出于参照目的延伸穿过其的纵向或轴向中心线轴线12。大体上，涡扇10可包括设置在风扇区段16下游的芯部发动机或燃气涡轮发动机14。

燃气涡轮发动机14可大体上包括限定环形入口20的大致管状的外壳18。外壳18可由多个壳形成。外壳18包围成串流关系的具有增压器或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24的压缩机区段、燃烧区段26、具有高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30的涡轮区段，以及喷气排气喷嘴区段32。高压(HP)轴或转轴34将HP涡轮28传动地连接于HP压缩机24。低压(LP)轴或转轴36将LP涡轮30传动地连接于LP压缩机22。LP转轴36还可连接于风扇区段16的风扇转轴或轴38。在特定实施例中，如图1中所示，LP转轴36可直接地连接于风扇转轴38，如以直接驱动构造。在备选构造中，LP转轴36可经由减速齿轮39连接于风扇转轴38，如以间接驱动或齿轮驱动构造。

如图1中所示，风扇区段16包括多个风扇叶片40，其联接于风扇转轴38并且从其沿径向向外延伸。环形风扇壳或机舱42沿周向包绕风扇区段16和/或燃气涡轮发动机14的至少一部分。本领域技术人员应当认识到的是，机舱42可构造成由多个沿周向间隔的出口引导导叶44关于燃气涡轮发动机14支承。此外，机舱42的下游区段46可在燃气涡轮发动机14的外部分之上延伸，以限定其间的旁通空气流通路48。

图2为如图1中所示的燃气涡轮发动机14的HP涡轮28部分的放大截面视图，其可并入本文中公开的各种实施例。如图2中所示，HP涡轮28包括成串流关系的第一级50，第一级50具有一排52的一个或更多个定子导叶54(仅示出一个)，其与一排56的一个或更多个涡轮转子叶片58(仅示出一个)沿轴向间隔开。HP涡轮28还包括第二级60，第二级60具有一排62的一个或更多个定子导叶64(仅示出一个)，其与一排66的一个或更多个涡轮转子叶片68(仅示出一个)沿轴向间隔开。

涡轮转子叶片58,68从HP转轴34(图1)沿径向向外延伸，并且联接于HP转轴34(图1)。如图2中所示，定子导叶54,64和涡轮转子叶片58,68至少部分地限定用于将燃烧气体从燃烧区段26(图1)发送穿过HP涡轮28的热气体路径70。如图1中所示，成排52,62的定子导叶54,64围绕HP转轴34环形地布置，并且成排56,66的涡轮转子叶片58,68围绕HP转轴34沿周向间隔。

如图2中所示，HP涡轮28的各种实施例包括至少一个涡轮护罩组件72。例如，HP涡轮28可包括第一涡轮护罩组件72(a)和第二涡轮护罩组件72(b)。各个涡轮护罩组件72(a),72(b)大体上形成围绕对应排56,66的涡轮转子叶片58,68的环或护罩。

各个涡轮护罩组件72(a),72(b)可包括与涡轮转子叶片58,68的叶片末端76,78沿径向间隔的涡轮护罩或护罩密封件74(a),74(b)。固持组件100将各个涡轮护罩74(a),74(b)连接于对应的涡轮护罩底座84(a),84(b)。具体而言，并且如将在下面更详细论述的，固持组件100关于各个涡轮护罩组件72(a),72(b)沿轴向且沿径向固持各个涡轮护罩74(a),74(b)。涡轮护罩底座84(a),84(b)可连接于涡扇10的壳82。

该布置形成叶片末端76,78与密封表面或热侧表面80(a),80(b)之间的空隙。如上文提到的，大体上合乎需要的是，最小化叶片末端76,78与涡轮护罩74(a),74(b)之间的空隙，特别是在涡扇10的巡航操作期间，以减小从热气体路径70在叶片末端76,78之上且穿过空隙的泄漏。在特定实施例中，涡轮护罩74(a),74(b)中的至少一个可形成为连续的、整体的或无缝的环。

如图1中所示，空气200在涡扇10的操作期间进入涡扇10的入口部分202。由箭头204指示的空气200的第一部分流入旁通流动通路48中，而由箭头206指示的空气200的第二部分进入LP压缩机22的入口20。LP压缩机22逐渐地压缩在途中流过其至HP压缩机24的空气的第二部分206。HP压缩机24进一步压缩流过其24的空气的第二部分206，因此将由箭头208指示的压缩空气提供至燃烧区段26，其中其与燃料混合并且焚烧来提供由箭头210指示的燃烧气体。

燃烧气体210流过HP涡轮28，其中定子导叶54,64和涡轮转子叶片58,68从燃烧气体210抽取动能和/或热能的第一部分。该能量抽取支持HP压缩机24的操作。燃烧气体210接着流过LP涡轮30，其中联接于HP轴或转轴36的连续级的LP涡轮定子导叶212和LP涡轮转子叶片214从燃烧气体210抽取热能和/或动能的第二部分。该能量抽取引起LP轴或转轴36旋转，由此支持LP压缩机22的操作和/或风扇转轴或轴38的旋转。燃烧气体210接着流过燃气涡轮发动机14的喷气排出喷嘴区段32。

连同涡扇10，芯部涡轮14用于相似的目的，并且在陆基燃气涡轮、其中空气的第一部分204与空气的第二部分206之比小于涡轮的比的涡轮喷气发动机，以及其中风扇区段16没有机舱42的无涵道风扇发动机中经历相似的环境。在涡扇、涡轮喷气和无涵道发动机中的各个中，减速装置(例如，减速齿轮箱39)可包括在任何轴和转轴之间。例如，减速齿轮箱39可设置在LP转轴36与风扇区段16的风扇轴38之间。

图3-5示出了固持组件100的各种构件和特征。更具体而言，图3为如本文中公开的固持组件100的一个实施例的透视图。图4为固持组件100的截面视图，示出了定位在销头中的销头腔中的销轴的第二端部。图5为固持组件的又一个截面视图，示出了定位在涡轮护罩腔中的销头。

如图3-5中所示，固持组件100限定由箭头90识别的轴向方向、由箭头92识别的径向方向，以及由箭头94识别的周向方向。大体上，轴向方向沿纵轴线12延伸，径向方向从纵轴线12正交地向外延伸，并且周向方向围绕纵轴线12同心地延伸。

固持组件100定位在第一燃气涡轮壁如涡轮护罩底座84与第二燃气涡轮壁如涡轮护罩74之间。涡轮护罩底座84和涡轮护罩74可分别为涡扇10中的涡轮护罩底座84(a),84(b)等或涡轮护罩74(a),74(b)等中的任一个。但是，第一燃气涡轮壁和第二燃气涡轮壁可为涡扇10中的任何其它相邻的静止构件。涡轮护罩底座84包括径向内表面108，而涡轮护罩74包括径向外表面104。

涡轮护罩底座84限定涡轮护罩底座腔112，其从径向内表面108沿径向向外延伸。涡轮护罩底座腔112可自始至终延伸穿过涡轮护罩底座84(即，通孔)，或者仅部分地延伸穿过涡轮护罩底座84(即，盲孔)。涡轮护罩底座腔112可具有圆形截面。在该方面，涡轮护罩底座腔112包括由箭头130指示的涡轮护罩底座腔直径。然而，涡轮护罩底座腔112可具有任何适合的非圆形截面(例如，矩形、五边形等)。在非圆形截面的情况中，箭头130指示了涡轮护罩底座腔112截面的最长大小(例如，长度、宽度等)。涡轮护罩底座84优选由金属材料构成；但是，涡轮护罩底座84也可由任何适合的非金属材料构成。

涡轮护罩74限定从径向外壁108沿径向向内延伸的涡轮护罩腔102。涡轮护罩腔102优选具有圆形截面。在该方面，涡轮护罩腔102包括由箭头132指示的涡轮护罩腔直径。然而，涡轮护罩腔102可具有任何其它适合的截面(例如，矩形、五边形等)。在非圆形多边形截面的情况中，箭头132指示涡轮护罩腔102截面的最长大小(例如，长度、宽度等)。涡轮护罩74优选由陶瓷基质复合物构成，但可由任何其它适合的材料形成。

固持组件100还包括销轴106，其具有径向外端部114和径向内端部120。销轴106优选为实心的；但是，销轴106可在一些实施例中为中空的。销轴106优选具有圆形截面。在该方面，销轴106具有由箭头124指示的外径。销轴106可具有大致恒定的直径，或者可具有沿径向方向变化的直径。然而，销轴106可具有适合的非圆形截面(例如，矩形、五边形等)。在该情况下，箭头124指示了销轴106截面的最长大小(例如，长度、宽度等)。销轴106优选由金属材料构成，但也可由适合的非金属材料构成。销轴106可由与涡轮护罩底座84相同或不同的材料构成。

固持组件100包括具有径向外端部118和径向内端部136的销头110。在该方面，径向外端部118包括径向外表面138，而径向内端部136包括径向内表面140。销头110限定销头腔116，其从径向外端部118的径向外表面138沿径向向内延伸。径向内端部136闭合(即，不限定腔)，并且径向内表面140可为大体上平的。但是，径向内表面140可为凸出的、凹入的或另外弯曲的。销头110和销头腔116优选具有圆形截面。在该方面，销头110具有由箭头126指示的外径，而销头腔116具有由箭头128指示的销头腔直径。然而，销头110和销头腔116可具有任何适合的非圆形截面(即，矩形、五边形等)。在该情况下，箭头124,126指示销头110和销头腔116截面的最长大小(例如，长度、宽度等)。销头110优选由陶瓷基质复合物构成。但是，销头110可由任何适合的材料构成。无论如何，销头110可由与涡轮护罩74相同的材料构成。但是，销头110可由减小涡轮护罩74与销头110之间的磨损率的任何适合的材料形成。此外，销头110可由不同于销轴106的材料形成。

当组装固持组件100时，涡轮护罩底座腔112收纳销轴106的径向外端部114。销轴106可以以压配合关系配合到涡轮护罩底座腔112中。在该方面，涡轮护罩底座腔112可大体上具有与销轴106相同的截面形状(例如，圆形、矩形等)。但是，涡轮护罩底座腔112和销轴106也可具有不同的截面形状。此外，涡轮护罩底座腔直径可为与销轴直径近似相同的尺寸或小于其。但是，涡轮护罩底座腔直径可大于销轴直径来实现滑动配合。例如，如果涡轮护罩底座腔112完全延伸穿过涡轮护罩底座84，则设置在涡轮护罩底座的径向外侧上的焊缝(未示出)、线(未示出)、附加的销头(未示出)或任何其它适合的紧固件可将销轴106联接于涡轮护罩底座84。

销头腔116收纳销轴106的径向内端部120。在图3-5中所示的实施例中，销头腔直径比销轴直径长。在固持组件100的实施例中，该间隙是必要的，因为销轴106和销轴头110由不同的材料构成。在一个实施例中，例如，销轴106为金属材料，并且销头110为陶瓷基质复合材料。金属材料典型地具有大于陶瓷基质复合材料的热膨胀系数。就此而言，间隙容许销轴106和销头腔110以不同速率热膨胀。在一些实施例中，灌注材料122可置于销头腔116中。在该方面，灌注材料122定位在销轴106与销头110之间，以适应不同的热膨胀系数。灌注材料122还阻尼其间的振动传送。灌注材料122可为任何适合的高温陶瓷粘合剂，如由Cotronics Corp(Brooklyn, NY, USA)出售的Resbond™ 940LE或由Aremco Products Inc(Valley Cottage, NY, USA)出售的Ceramabond™618N或Ceramabond™890。但是，灌注材料122可为任何适合的材料。

涡轮护罩腔102接收销头110的径向内端部136。在一个实施例中，销头腔直径为与涡轮护罩腔102的直径大致相同的尺寸，以防止其间的轴向和周向移动。即，涡轮护罩腔102的侧部防止销头110相对于涡轮护罩74沿轴向和沿周向移动。但是，涡轮护罩腔直径可更长来容许其间的相对移动，或者更小来产生压配合。在一个实施例中，销轴106和销头110可具有组装的径向长度，其防止涡轮护罩74与涡轮护罩底座84之间的径向移动。

固持组件100经历关于常规固持装置如金属销减小的磨损，由此减少维护和操作成本。更具体而言，销头110可由与涡轮护罩74相同的材料构成(例如，陶瓷基质复合物)。在该方面，两个陶瓷基质复合物构件或另外由相同材料构成的两个构件之间的接触导致了相比于常规金属销/陶瓷材料复合物涡轮护罩磨损联接减小的磨损。减小的磨损还减小护罩定位中的振动，由此改进涡扇10的效率并且由此减少燃料消耗率。

图6示出了用于固持涡扇10中的静止构件如涡轮护罩74的示例性方法(200)。该方法包括在步骤(202)中形成涡轮护罩底座84中的涡轮护罩底座腔112。接下来，在步骤(204)中，涡轮护罩腔102形成在涡轮护罩74中。接着，在步骤(206)中，销头腔116形成在销头110的径向外端部118中。在可选步骤(208)中，灌注材料122可置于销头腔116中。在步骤(210)中，销轴106的径向外端部114置于涡轮护罩底座腔中。接下来，在步骤(212)中，销轴106的径向内端部120置入销头腔116中。在步骤(214)中，销头110的径向内端部进入涡轮护罩腔102中。步骤(202)-(206)可以以任何顺序执行。类似地，步骤(210)-(214)可以以任何顺序执行。可选步骤(208)可在步骤(206)之后和步骤(212)之前的任何时间处执行。

该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于静止陶瓷基质复合物燃气涡轮构件(74)的固持组件(100)，包括：

第一静止燃气涡轮壁(84)，其限定从所述第一静止燃气涡轮壁(84)的表面(108)向内延伸的第一壁腔(112)；

第二静止燃气涡轮壁(74)，其由陶瓷基质复合物构成并且限定从所述第二静止燃气涡轮壁(74)的表面(104)向内延伸的第二壁腔(102)；

销轴(106)，其由第一材料构成并且包括第一轴端部(114)和第二轴端部(120)；以及

销头(110)，其由所述陶瓷基质复合物构成，并且包括第一销头端部(118)和第二销头端部(136)，所述销头(110)限定从所述第一销头端部(118)向内延伸的销头腔(116)；

其中所述第一轴端部(114)定位在所述第一壁腔(112)中，所述第二轴端部(120)定位在所述销头腔(116)中，所述第二销头端部(136)定位在所述第二壁腔(102)中，所述第一材料不同于所述陶瓷基质复合物。

2.根据权利要求1所述的固持组件(100)，其特征在于，所述第一静止燃气涡轮壁(84)为涡轮护罩底座(84)，而所述第二静止燃气涡轮壁(74)为涡轮护罩(74)。

3.根据权利要求1所述的固持组件(100)，其特征在于，所述销头腔(116)的长度、宽度或直径(128)比所述第二轴端部(134)的长度、宽度或直径(126)相对长。

4.根据权利要求3所述的固持组件(100)，其特征在于，所述固持组件(100)还包括：定位在所述销头腔(116)中的灌注材料(122)。

5.根据权利要求3所述的固持组件(100)，其特征在于，所述第一材料为金属材料。

6.根据权利要求1所述的固持组件(100)，其特征在于，所述销轴(106)和销头(110)包括组装的径向长度，以大致防止所述第一静止燃气涡轮壁(84)与所述第二静止燃气涡轮壁(74)之间的径向移动。

7.根据权利要求1所述的固持组件(100)，其特征在于，所述销头(110)的所述第二端部(136)的外表面(140)为平的。

8.根据权利要求1所述的固持组件(100)，其特征在于，所述第二壁腔(102)具有大致圆形截面，并且进一步其中，所述第二壁腔(102)的直径(132)与所述销头(110)的直径(126)大致相同，以大致防止所述第二燃气涡轮壁(74)与所述销头(110)之间的轴向和周向移动。

9.一种燃气涡轮(10)，包括：

压缩机(24,24)；

燃烧区段(26)；

涡轮区段(28,30)；以及

如权利要求1所述的固持组件(100)。

10.一种用于固持燃气涡轮(10)中的静止构件(74)的方法，所述方法包括：

在涡轮护罩底座(84)中形成涡轮护罩底座腔(112)；

在由陶瓷基质复合物构成的涡轮护罩(74)中形成涡轮护罩腔(102)，所述陶瓷基质复合物不同于第一材料；

在由所述陶瓷基质复合物构成的销头(110)的第一端部(118)中形成销头腔(116)；

将销轴(106)的第一端部(114)置入所述涡轮护罩底座腔(112)中；

将所述销轴(106)的第二端部(120)置入所述销头腔(116)中；以及

将所述销头(110)的第二端部(136)置入所述涡轮护罩腔(102)中。