BR102015029927A2 - conjunto de segmento de bocal e conjunto de bocal - Google Patents

Abstract

conjunto de segmento de bocal e conjunto de bocal trata-se de um conjunto de bocal que é formado, em parte, a partir de um material de coeficiente baixo de expansão térmica. o conjunto inclui uma carenagem de bocal formada a partir do material de coeficiente baixo de expansão térmica e inclui uma escora metálica que se estende radialmente através da carenagem de bocal. a carga é transferida da carenagem de bocal para uma estrutura estática de uma dentre duas maneiras: na primeira, a escora pode receber a carga diretamente e/ou na segunda, a carga pode ser transferida da carenagem de bocal para pelo menos um dentre os anéis de suporte interno e externo. além disso, a carenagem de bocal e a escora podem permitir um fluxo de ar interno para o resfriamento.

Description

CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL E CONJUNTO DE BOCAL” Declaração Relacionada à Pesquisa Patrocinada a Nível Federal [001] Nenhuma.

Campo da Técnica [002] As presentes realizações referem-se, em geral, a um conjunto de segmento de bocal compósito. Mais especificamente, as presentes realizações referem-se a um conjunto de segmento de bocal compósito que inclui uma escora que fornece suporte estrutural.

Antecedentes da Invenção [003] Um motor de turbina a gás inclui um núcleo de turbomaquinaria que tem um compressor de alta pressão, um combustor e uma turbina de alta pressão (“HPT”) em relação de fluxo de série. O núcleo é operável de uma maneira conhecida para gerar um fluxo de gás primário. A HPT inclui matrizes anulares (“fileiras”) de pás ou bocais estacionários que direcionam os gases existentes no combustor para as lâminas ou palhetas rotativas. Coletivamente, uma fileira de bocais e uma fileira de lâminas constituem um “estágio”. Tipicamente dois ou mais estágios são usados em uma relação de fluxo de série. Tais componentes operam em um ambiente de temperatura extremamente alta e devem ser resfriados por fluxo de ar para garantir uma vida útil adequada.

[004] Os bocais de HPT são frequentemente configurados como uma matriz de pás em formato de aerofólio que se estendem entre bandas interna e externa anulares que definem a trajetória de fluxo principal através do bocal.

[005] Devido a temperaturas de operação dentro do motor de turbina a gás, é desejável se utilizar materiais com coeficiente baixo de expansão térmica. Por exemplo, para operar de modo eficaz em tais condições árduas de temperatura e pressão, materiais compósitos foram sugeridos e, em particular, por exemplo, materiais compósitos de matriz cerâmica (CMC). Esses materiais com coeficiente baixo de expansão térmica têm maior funcionalidade de temperatura do que peças metálicas. As temperaturas de operação mais altas dentro do motor resultam em uma eficiência de motor mais alta. No entanto, tais compósitos de matriz cerâmica (CMC) têm propriedades mecânicas que precisam ser consideradas durante o projeto e a aplicação do CMC. Os materiais de CMC têm uma ductilidade de tração relativamente baixa ou baixa deformação para ruptura em comparação a materiais metálicos. Além disso, os materiais de CMC têm um coeficiente de expansão térmica que difere significativamente de ligas metálicas usadas como suportes ou apoios de restrição para materiais do tipo CMC. Portanto, se um componente de CMC é retido e resfriado em uma superfície durante o funcionamento, concentrações de tensão podem se desenvolver, levando à falha do segmento.

[006] Bocais formados de materiais de CMC foram tentados na técnica anterior com pouco sucesso. Esses bocais precisam ter construções em que tensões controladas de carga são minimizadas. Foram realizadas tentativas de transportar cargas de pressão agindo no bocal de CMC para sustentar as bandas externa e interna do bocal. Em geral, momentos são criados nos filetes de bandas internas e externas para se obter essa construção. Isso resulta em altas tensões nas interfaces das pás e das bandas, gerando desafios quanto à durabilidade dos componentes de CMC.

[007] Seria desejável aprimorar os conjuntos de bocal conhecidos a fim de eliminar a geração de momento na interface entre o bocal e os recursos de ligação associados. Seria desejável também fornecer um conjunto para sustentar o bocal de CMC ao mesmo tempo em que se limita a carga na peça. Seria desejável também permitir um crescimento térmico diferencial entre as peças de tipos de materiais diferentes.

[008] As informações incluídas nessa seção de antecedentes do relatório descritivo, incluindo quaisquer referências citadas no presente documento e qualquer descrição ou discussão das mesmas, são incluídas apenas por propósitos de referência técnica e não devem ser interpretadas como a matéria a qual o escopo da invenção deve ser vinculado.

Descrição resumida [009] É fornecido um conjunto de bocal que é formado, em parte, a partir de um material de coeficiente baixo de expansão térmica. O conjunto inclui uma carenagem de bocal formada a partir do material de coeficiente baixo de expansão térmica e inclui uma escora metálica que se estende radialmente através da carenagem de bocal. A carga é transferida da carenagem de bocal para uma estrutura estática de uma dentre duas maneiras: na primeira, a escora pode receber a carga diretamente e/ou na segunda, a carga pode ser transferida da carenagem de bocal para pelo menos um dentre os anéis de suporte interno e externo. Além disso, a carenagem de bocal e a escora podem permitir um fluxo de ar interno para o resfriamento.

[010] De acordo com algumas realizações, um conjunto de segmento de bocal compreende um anel de sustentação externo e um anel de sustentação interno, uma carenagem de bocal formada a partir de um material de coeficiente baixo de expansão térmica que tem uma banda externa e uma banda interna, em que a carenagem de bocal tem, adicionalmente, uma pá que se estende entre a banda externa e a banda interna, uma escora metálica que se estende entre o anel de sustentação externo e o anel de sustentação interno, em que a escora proporciona a transferência de carga entre pelo menos um par da dita carenagem de bocal e da escora ou da dita carenagem de bocal e de pelo menos um dentre um anel de sustentação externo e interno, em que a escora metálica se estende através da carenagem de bocal e permite o desenvolvimento da escora através da pá.

[011] Todos os recursos descritos devem ser entendidos apenas como exemplificadores e muitos outros recursos e objetivos das estruturas e dos métodos podem ser deduzidos a partir da revelação do presente documento. Portanto, nenhuma interpretação limitadora da descrição resumida deve ser feita sem a leitura posterior de todo o relatório descritivo, reivindicações e figuras incluídos no presente documento.

Breve Descrição das Figuras [012] A acima mencionada e outros recursos e vantagens dessas revelações, e a maneira de atingir os mesmos, se tornarão mais aparentes e as revelações serão melhor entendidas pela referência às seguintes descrições tomada em conjunto com as figuras que acompanham, em que: A Figura 1 é uma vista em corte lateral de um motor de turbina a gás exemplificador; A Figura 2 é uma vista em perspectiva de um anel de bocal exemplificador formado por uma pluralidade de conjuntos de segmento de bocal; A Figura 3 é uma vista montada em perspectiva do conjunto de segmento de bocal que inclui a escora que se estende através da carenagem; A Figura 4 é uma vista montada explodida do conjunto de segmento de bocal da Figura 3; A Figura 5 é uma vista de corte esquemática de várias opções de montagem para os conjuntos de segmento de bocal; A Figura 6 é uma vista em corte parcial do conjunto de bocal da Figura 3; A Figura 7 é uma primeira vista em corte de uma junta de ressalto e bocal; A Figura 8 é uma segunda vista em corte de uma junta de pino e bocal; A Figura 9 é uma vista em corte tomada na linha 9-9 da Figura 5; A Figura 10 é uma vista em corte tomada na linha 10-10 da Figura 5; A Figura 11 é uma vista em perspectiva de uma estrutura de montagem alternativa para o segmento de bocal; A Figura 12 é uma vista em perspectiva de uma caixa de vedação; A Figura 13 é uma vista em corte da caixa de vedação exemplificadora; A Figura 14 é uma vista em perspectiva de uma escora exemplificadora; A Figura 15 é uma vista em corte da escora exemplificadora da Figura 14; e, A Figura 16 é um corte transversal de uma construção alternativa para um conjunto de bocal.

Descrição Detalhada [013] Deve ser entendido que as realizações ilustradas não são limitadas em sua aplicação aos detalhes de construção e a disposição de componentes apresentados na seguinte descrição ou ilustrados nas seguintes figuras. As realizações ilustradas podem ter outras realizações e ser praticadas ou ser executadas em várias formas. Cada exemplo é fornecido a título de explicação, não como limitação, das realizações reveladas. De fato, será aparente para os indivíduos versados na técnica que várias modificações e variações podem ser feitas nas presentes realizações sem se afastar do escopo e do espírito da revelação. Por exemplo, características ilustradas ou descritas como parte de uma realização podem ser usadas com outra realização para gerar ainda outras realizações. Portanto, a presente revelação é destinada a abranger tais modificações e variações, conforme incluídas no escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.

[014] As realizações de um conjunto de segmento de boca! são ilustradas nas Figuras 1 a 16. O conjunto de segmento de bocal utiliza um material que tem um coeficiente baixo de expansão térmica, tal como, por exemplo, material compósito de matriz cerâmica. O conjunto compreende adicionalmente uma escora formada a partir de um material alternativo, tal como um material metálico, que tenha capacidade para transportar uma carga mais alta do que o material de coeficiente baixo de expansão térmica. A escora transporta o carregamento através do conjunto de segmento de bocal e para um hardware de suporte de motor.

[015] Além disso, deve ser entendido que a fraseologia e terminologia usadas no presente documento são para o propósito de descrição e não devem ser consideradas como limitantes. O uso de “que inclui”, “que compreende” ou “que tem” e variações dos mesmos no presente documento tem como objetivo abranger os itens listados posteriormente e equivalentes dos mesmos, bem como itens adicionais. A menos que sejam limitados de outra forma, os termos “conectado”, “acoplado” e “montado” e variações dos mesmos no presente documento são usados de maneira ampla e abrangem conexões, acoplamentos e montagens diretas e indiretas. Além disso, os termos “conectado” e “acoplado” e variações dos mesmos não são restritos a conexões ou acoplamentos físicos ou mecânicos.

[016] Conforme usado no presente documento, os termos “axial” ou “axialmente” se referem a uma dimensão ao longo de um eixo geométrico longitudinal de um motor. O termo “para frente” usado em conjunto com “axial” ou “axialmente” se refere a mover em uma direção em direção à entrada de motor, ou um componente que está relativamente mais próximo à entrada de motor conforme comparado a outro componente. O termo “para trás” usado em conjunto com “axial” ou “axialmente” refere-se a mover em uma direção em direção à parte posterior do motor.

[017] Conforme usado no presente documento, os termos “radial” ou “radialmente” se referem a uma dimensão que se estende entre um eixo geométrico longitudinal central do motor e uma circunferência de motor externa.

[018] Todas as referências de direção (por exemplo, radial, axial, proximal, distai, superior, inferior, para cima, para baixo, esquerda, direita, lateral, parte frontal, parte posterior, topo, fundo, acima, abaixo, vertical, horizontal, no sentido horário, no sentido anti-horário) são usadas apenas para propósitos de identificação para auxiliar na compreensão da presente invenção por parte do leitor, e não criam limitações, particularmente em relação à posição, orientação ou uso da invenção. As referências de conexão (por exemplo, fixado, acoplado, conectado e unido) devem ser interpretadas de maneira ampla e podem incluir membros intermediários entre uma coleção de elementos e movimentos relativos entre os elementos a menos que seja de outra maneira indicado. Desse modo, as referências de conexão não necessariamente inferem que dois elementos são conectados diretamente e em relação fixa um com o outro. As figuras exemplificadoras são para propósitos ilustrativos apenas e as dimensões, posições, ordem e tamanhos relativos refletidos nas figuras aqui anexadas podem variar.

[019] Referindo-se inicialmente à Figura 1, uma vista em corte lateral esquemática de um motor de turbina a gás 10 é mostrada. A função do motor de turbina a gás 10 é extrair energia a partir dos gases de combustão de alta pressão e temperatura e converter a energia em energia mecânica para trabalho. O motor de turbina a gás 10 tem uma extremidade de entrada de motor 12 em que ar entre no propulsor central 13 que é definido, em geral, por um compressor 14, um combustor 16 e uma turbino de alta pressão de múltiplos estágios 20, todos localizados ao longo de um eixo geométrico de motor 26. Coletivamente, o propulsor central 13 fornece impulso ou potência durante o funcionamento. O motor de turbina a gás 10 pode ser usado para aviação, geração de potência, industrial, marinha ou semelhantes.

[020] Em operação, o ar entra através da extremidade de entrada de motor 12 do motor de turbina a gás 10 e move através de pelo menos um estágio de compressão onde a pressão de ar é elevada e direcionada para o combustor 16. O ar comprimido é misturado com combustível e queimado, o que fornece o gás de combustão quente que sai do combustor 16 em direção à turbina de alta pressão 20. Na turbina de alta pressão 20, a energia é extraída do gás de combustão quente que causa a rotação das lâminas de turbina que, por sua vez, causa a rotação da haste 24. A haste 24 passa em direção à parte frontal do motor de turbina a gás 10 para continuar a rotação dos um ou mais estágios de compressor 14, um turboventilador 18 ou lâminas de ventoinha de entrada, dependendo do projeto de turbina. O turboventilador 18 é conectado pela haste 28 a uma turbina de baixa pressão 21 e cria impulso para o motor de turbina a gás 10. A turbina de baixa pressão 21 também pode ser utilizada para extrair adicionalmente estágios de compressor adicionais de energia e potência.

[021] Referindo-se agora à Figura 2, uma vista em perspectiva de um anel de bocal 29 é ilustrada. O anel de bocal 29 pode estar situado dentro da turbina de alta pressão 20 e/ou turbina de baixa pressão 21 (Figura 1). O anel de bocal 29 é formado a partir de um ou mais conjuntos de segmento de bocal 30. Os conjuntos de segmento de bocal 30 direcionam os gases de combustão a jusante através de uma fileira subsequente de lâminas de rotor (não mostrado) que se estendem radialmente para fora a partir de um rotor de suporte 23 (Figura 5). O anel de bocal 29 e a pluralidade de conjuntos de segmento de bocal 30 que define o anel de bocal 29 auxiliam na extração de energia pelo rotor 23 (Figura 5). Adicionalmente, os bocais podem ser utilizados no compressor 14 que pode ser tanto um compressor de alta pressão quanto de baixa pressão. O anel de bocal 29 inclui uma banda interna 52 e uma banda externa 54 e uma pluralidade de escoras 70 (Figura 3) que se estende através de carenagens de bocal 50. As bandas interna e externa 52, 54 se estendem 360 graus, definindo o anel de bocal 29 ao redor do eixo geométrico de motor 26 (Figura 1).

[022] O anel de bocal 29 é formado a partir de uma pluralidade de conjuntos de segmento de bocal 30, cada um dos quais inclui um anel de sustentação interno 40, pelo menos uma carenagem de bocal 50 e um apoio ou anel de sustentação externo 60. Há uma escora 70 (Figura 3) que se estende através de pelo menos uma carenagem de bocal 50. A escora 70 transporta carga a partir do lado radialmente para dentro do conjunto de segmento de bocal 30 no anel de sustentação interno 40 para o lado radialmente para fora no anel de sustentação externo 60 onde a carga é transferida para uma estrutura estática 15 e sustenta mecanicamente a carenagem de bocal 50. A escora 70 pode ser conectada a pelo menos um dentre o anel de sustentação interno 40 e o anel de sustentação externo de diversas maneiras descritas no presente documento, que incluem através de aparafusamento, fixação, aprisionamento, combinações dos mesmos e sendo formados integralmente.

[023] Referindo-se agora à Figura 3, uma vista em perspectiva de um conjunto de segmento de bocal exemplificador 30 é ilustrada. O conjunto de segmento de bocal 30 é mostrado tendo uma extremidade anterior no lado direito da figura e uma extremidade posterior em direção ao lado esquerdo da figura. O conjunto de segmento de bocal 30 está situado entre uma lâmina de turbina de rotação a montante e uma lâmina de turbina de rotação a jusante. O conjunto de segmento de bocal 30 recebe fluxo de gás de combustão de lâminas de turbina de rotação a montante (não mostrado). O fluxo de gás de combustão tem a direção modificada pelo conjunto de segmento de bocal 30 a fim de aumentar o rendimento de trabalho nas lâminas de turbina a jusante (não mostrado), [024] Iniciando-se na extremidade inferior do conjunto de segmento de bocal 30, o anel de sustentação interno 40 se estende circunferencialmente, definindo uma porção do conjunto de segmento de bocal 30. O anel de sustentação interno 40 também se estende axialmente, definindo uma extremidade inferior do segmento do conjunto de segmento de bocal 30. O anel de sustentação interno 40 inclui uma superfície mais inferior 42 que se estende circunferencialmente e axialmente e a superfície que se estende radialmente para cima 44 em que uma pluralidade de orifícios de resfriamento é disposta. As asas de anjo (angel wings) podem se estender em extremidades anteriores e posteriores do anel de sustentação interno 40.

[025] Está disposta acima do anel de sustentação interno 40 a pelo menos uma carenagem 50. A carenagem 50 pode ser do tipo de pá única, conhecida geralmente como “única” ou pode ser do tipo de pá dupla conhecida geralmente como “dupla”. Essas são somente exemplificadoras visto que números adicionais de pás podem ser utilizas no conjunto de segmento de bocal 30. A carenagem 50 inclui uma banda interna 52, uma banda externa 54 e pelo menos uma pá 56 que se estende entre as bandas interna e externa 52, 54. A superfície superior da banda interna 52 fornece uma superfície de fluxo para o gás de combustão. A superfície inferior da banda externa 54 fornece uma superfície de fluxo oposta para o gás de combustão. Essas superfícies definem fronteiras para o fluxo de gás de combustão através do conjunto de segmento de bocal 30 com a pá 56 que se estende entre os mesmos.

[026] Está disposto acima da carenagem 50 o anel de sustentação externo 60 que conecta o conjunto de segmento de bocal 30 a uma estrutura estática 15. O anel de sustentação externo 60 também se estende circunferencialmente e axialmente entre uma extremidade anterior 64 e uma extremidade posterior 62. O anel de sustentação externo 60 aprisiona adicionalmente a carenagem 50 na escora 70 entre o anel de sustentação externo 60 e o anel de sustentação interno 40. A escora 70 é fixada ao anel de sustentação externo 60 e conectada ao anel de sustentação interno 40 para transferir carga através do conjunto de segmento de bocal 30. A carenagem 50 é posicionada para flutuar na escora 70 e é aprisionada entre o anel de sustentação externo 60 e o anel de sustentação interno 40.

[027] Referindo-se agora à Figura 4, uma vista em perspectiva explodida do conjunto de segmento de bocal 30 é ilustrada. O anel de sustentação interno 40 inclui a superfície radialmente inferior 42 e a superfície superior que se estende radialmente para fora 44, que se estende a partir da extremidade anterior da superfície inferior 42. Está disposta através da superfície superior 44 uma pluralidade de orifícios de alimentação de purga de rotor 46 que recebe ar de resfriamento através do conjunto de segmento de bocal 30 e fornece alimentação através do anel de sustentação interno 40. Os orifícios de alimentação 46 estão em comunicação de fluxo com colares circulares 48, 49 posicionados na superfície para dentro 42 do anel de sustentação interno 40. Os orifícios de alimentação 46 permitem que ar saia do anel de sustentação interno 40 tanto na direção circunferencial quanto axial ou em ambas as direções. Os colares 48, 49 recebem a escora 70 que fornece engate ao anel de sustentação interno 40 e pode ser fixada, de acordo com uma realização, através de uma conexão de pino de encaixe deslizante que aprisiona a \escora 70 no anel de sustentação interno 40. Uma segunda porção 45 (Figura 12) é posicionada entre a borda superior dos colares 48, 49 e a superfície superior 44, criando uma cavidade de fluxo entre os colares 48, 49 e os orifícios de alimentação de purga de rotor 46. A superfície inferior 42 do anel de sustentação interno 40 pode incluir uma camada de colmeia conforme é conhecido por um indivíduo versado na técnica.

[028] Estão posicionadas acima do anel de sustentação interno 40 carenagens 50 que incluem a banda interna 52, a banda externa 54 e a pá 56. O interior da pá 56 é pelo menos parcialmente oco, definindo uma trajetória de fluxo de resfriamento 58. A pá 56 pode incluir uma pluralidade de orifícios de filme 59 ao longo de uma superfície externa da pá para fornecer resfriamento para a pá 56. Por exemplo, a pá 56 pode incluir uma pluralidade de orifícios de filme 59 ao longo de uma borda traseira 57 para resfriar essa área da pá 56 onde pontos quentes podem ser formados. Outros locais da pá 56 podem compreender adicionalmente orifícios de filme de resfriamento para proporcionar uma temperatura de operação desejável para a pá 56.

[029] A trajetória de fluxo de resfriamento 58 compreende adicionalmente uma função secundária que é a de receber a escora 70 na mesma. Quando montada, a escora 70 se estende para baixa através da banda externa 54, a pá 56 na banda interna 52, de modo que uma extremidade inferior da escora 70 engate no anel de sustentação interno 40. De acordo com essa realização, a escora 70 é posicionada dentre dos colares 48, 49 e pode ser conectada de diversas maneiras que incluem, mas não se limitam a, uma conexão de pino de encaixe deslizante. Além disso, embora uma escora única 70 seja mostrada, escoras adicionais podem ser utilizadas por cada uma das pás 56. Portanto, na realização exemplificadora, em que o conjunto de segmento de bocal 30 é mostrado com uma carenagem 50 que tem duas pás 56, duas escoras 70 seriam utilizadas nessa realização exemplificadora.

[030] O anel de sustentação externo 60 é posicionado no lado radialmente para fora da banda superior 54. O anel de sustentação externo 60 inclui uma pluralidade de aberturas de fixação 66 e uma trajetória de fluxo de resfriamento 68. Alternativamente, as aberturas de fixação 66 podem se estender a partir de um flange 74 e fixadas por porcas ou fixadores semelhantes no anel de sustentação externo 60.

[031] A trajetória de fluxo de resfriamento 58 das carenagens 50 está em comunicação de fluxo com a trajetória de fluxo 68 do anel de sustentação externo 60. O ar de resfriamento pode se mover através do anel de sustentação externo 60 e para baixo através da escora 70 para resfriar as pás 56 para mover adicionalmente radialmente para baixo para o anel de sustentação interno 40.

[032] A escora 70 é posicionada para baixo através da carenagem 50 e é aprisionada nessa posição pelo anel de sustentação externo 60 e pelo anel de sustentação interno 40. A pluralidade de aberturas de fixação 66 se alinha com os orifícios de fixação 72 dispostos no flange 74 da escora 70 para conectar essas estruturas. O flange 74 é posicionado em uma extremidade superior da escora 70 e uma interface de caixa de vedação 76 está localizada em uma extremidade inferior da escora 70. Um fixador (não mostrado) pode se estender através do anel de sustentação externo 60 e do flange 74. Se estendendo entre o flange 74 e a interface de caixa de vedação 76, a escora 70 é conformada para equiparar o formato da trajetória de fluxo 58. Na realização exemplificadora, a escora 70 é conformado tendo um perfil semelhante a aerofólio para se encaixar na trajetória de fluxo de resfriamento 58 conformada de modo semelhante. No entanto, vários formatos alternativos podem ser utilizados. Está, em uma borda traseira da escora 70, uma pluralidade de orifícios de resfriamento 79 que está em comunicação de fluxo com uma trajetória de resfriamento 78. A trajetória de resfriamento 78 recebe fluxo através do anel de sustentação externo 60 na trajetória de fluxo de resfriamento 68 que entra na escora 70 e passa ou através dos orifícios de resfriamento 79 ou continua para baixo para a interface de caixa de vedação 76 para se dispersar através do anel de sustentação interno 40. Adicionaimente, a escora 70 pode incluir orifícios de resfriamento 86 que fornecem ar de resfriamento para as pás 56. Um indivíduo versado na técnica irá compreender que pelo menos as trajetórias de fluxo 58, 68, 78 e os colares 48, 49 também definem cavidades através do conjunto de bocal 30 que permite que ar de resfriamento se mova através das mesmas quando montadas.

[033] A escora 70 compreende adicionalmente uma pluralidade de blocos de sustentação de carga 80 próxima a uma extremidade superior e abaixo do flange 74. Os blocos de sustentação de carga 80 estão localizados, principalmente, no lado da escora 70 que corresponde ao lado de pressão das pás 56. De modo similar, os blocos de sustentação de carga 82 estão localizados em uma extremidade inferior acima da interface de caixa de vedação 76. Os blocos 80, 82 localizam a carenagem 50 adequadamente em direção à escora 70. Durante o funcionamento, o lado de pressão da pá cria uma carga lateral e tangencial nas carenagens 50 e os blocos 80, 82 transferem a carga para a escora 70, limitando, desse modo, a aplicação de carga na estrutura de carenagem de CMC 50. Os blocos 80, 82 proporcionam uma maneira para engatar a escora 70 e a carenagem 50 ao mesmo tempo em que limita a carga tangencial transferida para a carenagem 50. Citado alternativamente, o conjunto de segmento de bocal 30 permite a transferência de carga através da escora 70 com tensão mínimo sob a carenagem 50. Nesse conjunto de segmento de bocal 30, a carenagem 50 pode flutuar radialmente ao longo da escora 70 entre o anel de sustentação interno 40 e o anel de sustentação externo 60. Apesar dos materiais diferentes da carenagem 50 e da escora 70, as peças podem se desenvolver a diferentes taxas sem danificar a carenagem 50.

[034] A escora 70 é metálica e pode ser fundida, usinada ou alguma combinação das mesmas. A escora 70 é formada a partir de um material mais forte do que a carenagem 50. As porções restantes do conjunto de segmento de bocal 30 podem ser formadas a partir de algum material de coeficiente baixo de expansão térmica, que inclui, mas não se limita a, CMC.

[035] Referindo-se agora à Figura 5, uma vista em corte lateral de um conjunto de segmento de bocal 30 exemplificador é ilustrada com conexões esquemáticas para propósito de descrição. O conjunto de segmento de bocal 30 pode ser conectado a uma estrutura estática 15 do motor de turbina a gás 10, por exemplo, o invólucro de motor. O conjunto de segmento de bocal 30 pode ser montado de um modo fixo em cantiléver ou, alternativamente, suspenso por um anel de sustentação externo 60. Por exemplo, uma conexão do tipo cantiléver 31 pode estar em uma extremidade superior em uma dentre a extremidade axialmente para frente ou extremidade axialmente para trás de cada conjunto de segmento de bocal 30. Ainda adicionalmente, o conjunto de segmento de bocal 30 pode ser fixo em cantiléver a partir de uma montagem inferior ou a partir de uma montagem superior, como na configuração ilustrada. Conforme usado no presente documento, o termo “fixo em cantiléver” significa sustentado em uma extremidade ou na direção radial ou axial. Portanto, o anel de sustentação interno pode ser fixado em cantiléver pelo anel de sustentação externo. Alternativamente, o anel de sustentação externo pode ser fixado em cantiléver pelo anel de sustentação interno. Isso pode inclui também, por si só ou em combinação, um suporte em uma ou ambas as extremidades axiais. Além disso, ambos os anéis de sustentação podem ser sustentados de modo que nenhum dos mesmos seja fixado em cantiléver.

[036] Alternativamente, o conjunto de segmento de bocal 30 pode ser sustentado no anel de sustentação externo 60 em ambas as extremidades anterior e posterior nos suportes 33. Ainda adicionalmente, as estruturas estáticas 15 podem estar situadas na extremidade radialmente para dentro do conjunto de segmento de bocal 30, por exemplo, próximas ao anel de sustentação interno 40 (Figura 3), a fim de proporcionar sustentação em uma localização radialmente para dentro. Nessas disposições, o conjunto de segmento de bocal 30 é sustentado a partir de uma estrutura estática 15, por exemplo, um invólucro de motor, que está radialmente para fora do conjunto de segmento de bocal 30. Alternativamente, ou em adição, a estrutura estática 15 pode se estender para uma posição radialmente para dentro do conjunto de segmento de bocal 30. Adicionalmente, o conjunto de segmento de bocal 30 pode sustentar carregamentos axiais como pode ser compreendido a partir das conexões esquemáticas ilustradas. Um rotor 23 pode estar situado radialmente para dentro do conjunto de segmento de bocal 30.

[037] A realização também ilustra a transferência de carga axial da pá de bocal 50 através do anel de sustentação interno 40 e do anel de sustentação externo 60. Próximo às extremidades inferior e superior da carenagem de bocal 50 se encontram os pernos 51, 53. Nos anéis de suporte interno e externo 40, 60, os pernos 51,53 são posicionados para se engatarem e permitirem a transferência de carga axial. Na ilustração, a transferência de carga axial pode ser geralmente em uma direção da esquerda para a direita devido ao engate puramente radial das superfícies, tal como do anel de sustentação externo 60 com o perno 53. Adicionalmente, ou de modo alternativo, a transferência de carga axial também pode ser ligeiramente angulada em relação à direção axial, conforme mostrado pelas superfícies de engate anguladas dos pernos 51, 53 e das paredes ou flanges do anel de sustentação interno 40.

[038] Referindo-se ainda à Figura 5, a vista em corte também ilustra a linha de seção 9-9 que é mostrada na Figura 9. Além disso, a vista em corte ilustra a linha de seção 10-10 que é mostrada na Figura 10. Essas seções são tomadas através do conjunto de segmento de bocal 30 para visualização em um ângulo para a direção radial e em uma direção radial, respectivamente, e serão discutidas posteriormente no presente documento.

[039] Referindo-se agora à Figura 6, uma vista em perspectiva parcialmente seccionada do conjunto de segmento de bocal 30 é mostrada. A vista em corte ilustra a construção e aprisionamento da carenagem de CMC 50 e da escora metálica 70 entre o anel de sustentação externo 60 e o anel de sustentação interno 40. Na realização atual são utilizados fixadores que se estendem através do anel de sustentação externo 60 e se engatam no flange 74 da escora 70. A interface de caixa de vedação 76 se estende ao colar 49 para aprisionar a escora 70 em posição entre o anel de sustentação interno 40 e o anel de sustentação externo 60. Conforme mostrado na vista em corte, isso também proporciona uma trajetória de fluxo para comunicação entre a trajetória de fluxo de resfriamento 68 através da escora 70 e para dentro da cavidade 47 para alimentar os orifícios de alimentação dos orifícios de alimentação de purga de rotor 46.

[040] Conforme também mostrado, o ar de resfriamento que se move através das escoras 70 e da trajetória de resfriamento 68 pode passar, na direção para fora, através de uma pluralidade de orifícios de resfriamento 79, 86 (Figura 4) que são utilizados para resfriar a pá 56. A pá 56 é pelo menos parcialmente oca em relação ao posicionamento da escora 70 na mesma e permite que o ar de resfriamento se mova ao longo do interior da pá para os orifícios de filme de resfriamento localizados ao longo da pá.

[041] A Figura 6 também ilustra o aprisionamento ou ensanduichamento da carenagem de CMC 50 em um ou mais locais entre a escora 70 e a caixa de vedação ou anel interno 40. A escora 70 inclui uma projeção 77 que se engata a uma protuberância 89 que se estende a partir da carenagem 50. Isso fornece uma fronteira radialmente externa. Radialmente abaixo da projeção 77, a carenagem de bocal 50 também pode ser aprisionada pelo anel de sustentação interno 40. Dessa maneira, a escora 70 e o anel de sustentação interno 40 aprisionam a carenagem de bocal 50 em posição. Esse aprisionamento ou ensanduichamento pode ser utilizado em vários locais de engate entre a escora 70 e a carenagem 50 para travar o conjunto junto e/ou transferir carga da carenagem de bocal 50 para a escora 70.

[042] Referindo-se agora à Figura 7, uma vista de corte esquemática axial é ilustrada na posição externa do conjunto de segmento de bocal 30. O anel de sustentação externo 60 ou alguma extensão do mesmo pode incluir uma face 65 que se estende em uma direção axial é voltada para a direção tangencial. Adjacente à face 65 se encontra um ressalto 155 que pode se estender a partir da estrutura estática 15 ou se conectar a mesma, por exemplo, um invólucro de motor, e pode ter uma face de ressalto correspondente 157 que é oposta à face 65. Visto que o ressalto 155 é fixado, o mesmo funciona como um recurso anti-horário e reage à carga tangencial criada pela carenagem 50 durante o funcionamento. Isso permite a transferência de carga tangencial da carenagem de bocal para o anel de sustentação externo 60.

[043] O ressalto 155 pode ser formado a partir de uma pluralidade de formatos em corte transversal. Conforme ilustrado, o formato é mostrado de modo genérico como um corte transversal com formato substancialmente quadrado. No entanto, podem ser usados outros formatos que têm a face de ressalto 157 que é substancialmente paralela à face 65 para o engate durante o funcionamento. Alternativamente, a face de ressalto 157 pode ser formada de vários formatos que se estendem a partir da estrutura estática 15, ou que são conectados a tal estrutura estática 15 a fim de sustentar a carga tangencial do conjunto de segmento de bocal de carenagem 30.

[044] Referindo-se agora à Figura 8, uma vista esquemática axial de uma conexão alternativa para o conjunto de segmento de bocal 30 é fornecida. Enquanto que a realização anterior favorecia o carregamento tangencial, a realização atual da Figura 8 fornece tanto um carregamento tangencial quanto radial ou ambos. Na realização atual, uma vista axial do anel de sustentação interno 40 é mostrada. A conexão fornece um pino 255 que se estende através do anel de sustentação interno 40 e se estende em uma direção geralmente axial ou em um ângulo para a direção axial. Essa conexão satisfaz pelo menos dois propósitos. Primeiro, o pino 255 sustenta o carregamento radial do anel de sustentação interno 40. Adicionalmente, a conexão de pino 255 também pode sustentar o carregamento tangencia! do anel de sustentação interno 40. Em relação a ambas as realizações das Figuras 7 e 8, a escora 70 e as conexões possibilitam que carga possa ser transferida tanto acima quanto abaixo da carenagem de bocal 50 para um ou outro dentre os anéis de sustentação externo e inferior 60, 40 ou ambos.

[045] O formato do pino 255 é mostrado como circular, no entanto, ouros formatos podem ser utilizados. De modo semelhante, uma abertura de recebimento dentro do anel de sustentação interno 40 pode ser de algum formato correspondente que se equipara ao formato do pino 255 para transmitir ou sustentar tanto o carregamento radial quanto tangencial ou ambos. Ainda adicionalmente, um indivíduo versado na técnica deve perceber que as realizações das Figuras 7 e 8 podem ser usadas um dentre os anéis de sustentação interno ou externo 40, 60.

[046] Referindo-se agora à Figura 9, uma vista em corte da escora 70 é mostrada com uma linha de seção através da pluralidade de blocos de sustentação de carga 80, conforme mostrado na Figura 5. Nessa vista, os blocos de sustentação de carga 80 são mostrados se engatando a superfície interior da trajetória de fluxo de resfriamento 58 da carenagem 50. Através desses blocos de sustentação de carga 80, a carga nas carenagens 50 é transmitida para a escora 70. Especificamente, conforme a carenagem 50 encontra o fluxo de are recebe carga de pressão em uma direção tangencial, a carenagem 50 consegue transmitir esse carregamento através dos blocos de sustentação de carga 80 para a escora 70. De modo similar, o carregamento da escora 70 pode ser transmitido ao anel de sustentação externo 60 por meio dos blocos de carga 75 (Figura 14) no flange 74 (Figura 14).

[047] Com referência à Figura 10, uma vista em corte é tomada da escora 70 no bloco de sustentação de carga 82, conforme mostrado na Figura 5. De acordo com a vista em corte da Figura 10, a vista é mostrada visualizando-se a escora 70 de cima para baixo. A banda interna 52 é mostrada para referência como na figura anterior. O bloco de sustentação de carga 82 é mostrado se estendendo a partir de uma extremidade inferior da escora 70 de modo a se engatar à extremidade inferior da carenagem 50 e, mais especificamente, a superfície de dentro da trajetória de fluxo de resfriamento 58.

[048] Referindo-se agora à Figura 11, uma vista em perspectiva de um conjunto de segmento de bocal alternativo 130 é fornecida com uma realização adicional para montagem do conjunto de segmento de bocal 130. Uma carenagem de bocal 150 inclui uma banda interna 152 e uma banda externa 154 em extremidades radiais de uma pá 156. Uma escora 170 se estende para dentro da pá 156 e inclui pelo menos uma prancha sobreposta (shiplap) 172 em uma extremidade axial da banda externa 154. A prancha sobreposta 172 é mais longa na direção circunferencial do que o comprimento da banda externa 154. Uma extremidade da prancha sobreposta 172 inclui um entalhe de prancha sobreposta 174 que recebe uma extremidade circunferencial de uma prancha sobreposta adjacente 172. Esse entalhe 174 e prancha sobreposta 172 fornecem uma junta de prancha sobreposta 176. Na realização atual, as juntas de prancha sobreposta 176 estão localizadas na extremidade posterior da banda externa 154. No entanto, as juntas de prancha sobreposta 176 podem ser alternativamente movidas para a extremidade anterior da banda externa 154 ou uma localidade intermediária. Além disso, as pranchas sobrepostas 172 e as juntas de prancha sobreposta 176 podem, adicionalmente ou alternativamente, ser usadas ao longo da banda interna 152.

[049] Na extremidade anterior do conjunto de segmento de bocal 130 se encontra uma projeção em formato de L 180. A projeção 180 é definida por uma primeira porção 182 que se estende a partir da banda externa 154 e uma segunda porção 184. A projeção 180 é sustentada pela estrutura estática 15 (Figura 5) junto com as pranchas sobrepostas 172. As projeções 180 e as pranchas sobrepostas 172 também são conectadas à escora 170 de modo que a sustentação para cada conjunto de segmento de bocal 130 é fornecida pela estrutura estática 15 (Figura 5) e através da escora 170.

[050] Referindo-se agora à Figura 12, uma vista em perspectiva de um anel de sustentação interno exemplificador 40 é ilustrada. O anel de sustentação interno 40 pode ser formado como uma única estrutura ou pode ser formado de duas ou mais peças ou estruturas. A realização atual utiliza uma primeira porção 41 que inclui a superfície inferior 42 e a superfície que se estende radialmente 44 e uma segunda porção 45 que é inserida na primeira porção 41. A segunda porção 45 pode ser conectada por encaixe por pressão, brasada ou fixada à primeira porção 41. A segunda porção 45 pode ser alternativamente formada integramente com a primeira porção 41. A segunda porção 45 fornece uma cavidade de fluxo para o ar de resfriamento entre os colares 48, 49 e os orifícios de alimentação de purga de rotor 46.

[051] Referindo-se agora à Figura 13, uma vista em corte lateral do anel de sustentação interno 40 é ilustrada. Na realização, o corte de seção é feito através do colar 49. O colar 49 é mostrado como sendo circular na realização ilustrada, no entanto, formatos alternativos podem ser utilizados para receber uma interface de caixa de vedação mais baixa 76 da escora 70. O ar de resfriamento entra no anel de sustentação interno 40 da escora 70 e se movo na direção axialmente para frente para uma cavidade 47 que está em comunicação de fluxo com os orifícios de alimentação de purga de rotor 46.

[052] O colar 49 proporciona um suporte inferior para o aprisionamento da escora 70 e inibição do movimento da circunferência! da escora 70 e o movimento axial da escora 70. O colar 49 inclui uma abertura de fixação 147 através da qual um fixador pode ser posicionado e adicionalmente engatado à escora 70 para aprisionar a escora 70 na posição quando colocada dentro do colar 49. Isso inibe o movimento radial da escora 70 em relação ao anel de sustentação interno 40. O movimento radial pode ser adicionalmente limitado pelo anel de sustentação externo 60.

[053] Referindo-se agora à Figura 14, uma vista em perspectiva da escora 70 é mostrada. No topo da escora 70 está localizado o flange 74 e o mesmo inclui uma pluralidade de orifícios de fixação 72 que se equiparam a um padrão fornecido no anel de sustentação externo 60. Com o padrão equiparado dos orifícios de fixação 72, o flange 74 é preso ao anel de sustentação externo 60 que fornece um limite de posicionamento superior da escora 70 enquanto que o anel de sustentação interno 40 fornece um limite inferior O flange 74 compreende adicionalmente a trajetória de fluxo de resfriamento 78 para o ar de resfriamento através do conjunto de segmento de bocal 30. O flange 74 também pode compreender uma pluralidade de blocos 75 ao redor da borda periférica para transmitir carga da banda superior da carenagem 50 ou para o anel de sustentação externo 60.

[054] Embaixo do flange 74 se encontra uma pluralidade de blocos de sustentação de carga 80 que está localizada principalmente em uma posição que corresponde ao lado de pressão da pá 56 (Figura 4), embora isso seja meramente exemplificador e os blocos possam estar situados em várias localidades que não seja correspondendo ao lado de pressão. Durante o funcionamento, o lado de pressão da pá 56 ciar uma força que empurra a pá 56 e a carenagem 50 em uma direção circunferencial do motor de turbina a gás 10. Os blocos de sustentação de carga 80 recebem esse carregamento e transmitem o carregamento para a escora 70 de modo que a carenagem 50 não seja danificada. Embora os dois blocos de sustentação de carga 80 sejam mostrados no lado de pressão da pá 56, blocos de sustentação de carga 80 adicionais podem estar localizados, por exemplo, em uma localização que corresponde à borda anterior 81 da pá 56 onde o gás de combustão de alta pressão se engata à pá 56 e à carenagem 50.

[055] O interior da escora 70 é pelo menos parcialmente oco, fornecendo as trajetórias de fluxo 78 no mesmo. De acordo com uma trajetória de fluxo, o ar de resfriamento pode se engatar aos orifícios de resfriamento 86 para o resfriamento das pás 56. Esses orifícios de resfriamento 86 podem alimentar os orifícios de filme localizados em vários locais da pá 56. De acordo com uma segunda trajetória de fluxo, o ar, mostrado em linhas tracejadas, se move para baixo através da escora 70 e para fora através da interface de caixa de vedação 76 de modo a fornecer ar de purga de rotor para dentro da caixa de vedação cavidade 47 (Figura 12) e através dos orifícios de alimentação 46 (Figura 12).

[056] Um bloco de sustentação de carga 82 também é mostrado na extremidade inferior da escora 70 que recebe o carregamento da pá 56, conforme anteriormente descrito, e transmite a carga de força para a escora 70 que proporciona um manuseio de carga aprimorado para o conjunto de segmento de bocal 30.

[057] Ao longo do lado direito da escora 70 que se estende para baixo se encontra um corpo 85 que tem uma borda anterior 81 e uma borda traseira 83. A borda traseira 83 inclui uma pluralidade de orifícios de resfriamento 79 que resfriam a borda traseira 83 da pá 56. Consequentemente, o interior da escora 70 fornece comunicação de trajetória de fluxo aos orifícios de resfriamento 79 localizados na borda traseira 83 assim como a interface de caixa de vedação 76 para resfriamento do anel de sustentação interno 40.

Deve-se compreender que, embora os orifícios de resfriamento 79 sejam mostrados em uma localização, localizações adicionais da escora 70 podem compreender outros tais orifícios de resfriamento. Além disso, os orifícios de resfriamento 86 podem ser dispostos em padrão e configurações alternativos e devem ser limitados ao padrão específico mostrado.

[058] Como uma alternativa, ou em adição aos orifícios de fixação 72, um ou mais pernos 73 podem se estender a partir da superfície superior da escora 70. Os pernos 73 podem localizar a escora 70 em relação ao anel de sustentação externo 60 (Figura 4) ou uma estrutura estática 15 (Figura 5), tal como um invólucro de motor ou outra estrutura fixa. Os pernos 73 também podem operar para transferir algum carregamento circunferencial ou tangencial.

[059] Referindo-se agora à Figura 15, uma vista em corte lateral da escora 70 é ilustrada. O flange 74 é mostrado na extremidade superior e um dos orifícios de fixação 72 é ilustrado com uma segunda abertura cortada. Embora o interior da escora 70 seja ilustrado como sendo substancialmente aberto, realizações alternativas podem incluir paredes para direcionar o fluxo de ar de resfriamento para os locais desejados. Conforme anteriormente mencionado, está dentro do escopo da revelação fornecer resfriamento em diferentes locais da escora e a realização ilustrada é meramente exemplificadora.

[060] Com referência à Figura 16, uma realização alternativa de um conjunto de segmento de bocal 130 é mostrada, em que os anéis de suporte interno e externo 140, 160 se estendem 360 graus em vez de serem formados de segmentos como nas realizações anteriores. O conjunto de segmento de bocal 130 inclui um anel de sustentação externo 160 que aprisiona uma escora 170 e uma carenagem de bocal 150 em posição em cima de um anel de sustentação interno 140. A realização atual utiliza bandas internas e externas 152, 154 que são curvas ao longo da direção axial mais do que as realizações anteriores. Adicionalmente, a carenagem 150 do segmento atual inclui uma única pá 156. Portanto, deve-se compreender que os conjuntos de segmento de boca! 30, 130 podem variar em comprimento circunferencial e podem variar em comprimento e formato axial dependendo dos componentes do motor de turbina a gás 10 na área em que o conjunto de segmento de bocal será montado e dependendo dos parâmetros de projeto para as condições dentro do motor de turbina a gás 10. Por exemplo, o conjunto de segmento de bocal 30, 130 pode ser de um comprimento segmentado pré-selecionado ou pode formar um anel completo.

[061] A descrição precedente de várias realizações da invenção foi apresentada por propósitos de ilustração. Não é destinado a ser exaustivo ou para limitar a invenção para as etapas e/ou formas precisas reveladas, e obviamente muitas modificações e variações são possíveis em luz do ensinamento acima. É objetiva que o escopo da invenção e todos os equivalentes sejam definidos pelas reivindicações aqui anexas.

Lista de Componentes 10 Motor De Turbina A Gás 12 Extremidade De Entrada De Motor 13 Propulsor Central 14 Compressor 15 Estrutura Estática 16 Combustor 18 Turbo ventilador 20 Turbina De Alta Pressão 21 Turbina De Baixa Pressão 23 Rotor 24 Haste 26 Eixo Geométrico De Motor 28 Haste 29 Anel De Bocal 30 Conjunto De Segmento De Bocal 31 Conexão Do Tipo Cantiléver 33 Suportes 40 Anel De Sustentação Interno 41 Primeira Porção 42 Superfície Inferior 44 Superfície Que Se Estende Para Cima 45 Segunda Porção 46 Orifícios De Alimentação 47 Cavidade 48 Colar 49 Colar 50 Carenagem 52 Banda Interna 54 Banda Externa 56 Pá 57 Borda Traseira 58 Trajetória De Fluxo De Resfriamento 59 Orifícios De Filme 60 Anel De Sustentação Externo 62 Extremidade Posterior 64 Extremidade Anterior 65 Face 66 Aberturas De Fixação 68 Trajetória De Fluxo 70 Escora 72 Orifícios De Fixação 73 Pernos 74 Flange 75 Blocos 76 Interface De Caixa De Vedação 77 Projeção 78 Trajetória De Resfriamento 79 Orifícios De Resfriamento 80 Bloco De Sustentação De Carga 81 Borda Anterior 82 Bloco De Sustentação De Carga 83 Borda Traseira 84 Sulco 85 Corpo 86 Orifícios De Resfriamento 89 Protuberância 130 Conjunto De Segmento De Bocal 140 Anel De Sustentação Interno 144 Placa 147 Abertura De Fixação 150 Carenagem De Bocal 152 Banda Interna 154 Banda Externa 155 Ressalto 156 Pá 157 Face De Ressalto 160 Anel De Sustentação Externo 170 Escora 172 Prancha Sobreposta 174 Entalhe De Prancha Sobreposta 176 Juntas De Prancha Sobreposta 180 Projeção 182 Primeira Porção 184 Segunda Porção 255 Pino

Claims (20)

1. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, caracterizado pelo fato de que compreende: um anel de sustentação externo e um anel de sustentação interno; uma carenagem de bocal formada a partir de um material de coeficiente baixo de expansão térmica que tem uma banda externa e uma banda interna; em que a dita carenagem de bocal tem, adicionalmente, uma pá que se estende entre a dita banda externa e a dita banda interna; uma escora metálica que se estende entre o dito anel de sustentação externo e o dito anel de sustentação interno, em que a dita escora permite uma transferência de carga entre pelo menos um par da dita carenagem de bocal e da dita escora ou da dita carenagem de bocal e de pelo menos um dentre um anel de sustentação externo e interno; em que a dita escora metálica se estende através da carenagem de bocal e permite desenvolvimento da dita escora através da dita pá.

2. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito anel de sustentação externo e o dito anel de sustentação interno são anéis de 360 graus.

3. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito anel de sustentação externo e o dito anel de sustentação interno são segmentos arqueados.

4. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o dito anel de sustentação externo e o dito anel de sustentação interno é sustentado por uma estrutura estática.

5. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um dentre o dito anel de sustentação externo e o dito anel de sustentação interno é sustentado em uma disposição do tipo cantiléver a partir da dita estrutura estática.

6. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre o dito anel de sustentação externo e o dito anel de sustentação interno é sustentado em uma extremidade axial.

7. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita escora metálica é conectada a pelo menos uma dentre a dita banda interna e a dita banda externa através de uma conexão de parafuso, uma conexão por pino de encaixe deslizante, uma conexão de gancho e prancha sobreposta e uma conexão integral.

8. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente transferir pelo menos uma dentre a carga axial ou a carga tangencial da dita carenagem de bocal para pelo menos um dentre o dito anel de sustentação interno e o anel de sustentação externo.

9. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente transferir a dita carga através de blocos que se estendem a partir da dita escora para uma superfície interna de cavidade da dita pá.

10. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente transferir carga da dita carenagem de bocal para pelo menos uma dentre a dita escora metálica e os ditos anéis de suporte interno e externo através de superfícies que estão pelo menos um dentre acima ou abaixo da dita carenagem de bocal.

11. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente transferir carga através de uma junta de pino entre a dita carenagem de bocal e pelo menos um dentre a dita escora metálica e os ditos anéis de suporte interno e externo.

12. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente controlar a posição radial da dita carenagem de bocal.

13. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma interface entre a dita carenagem de bocal e a dita escora metálica, o dito anel de sustentação interno e o dito anel de sustentação externo em uma dentre uma banda interna e externa.

14. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma junta de pino ou em uma dentre a dita banda interna e a dita banda externa.

15. CONJUNTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma trajetória de fluxo através do dito conjunto de bocal.

16. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita trajetória de fluxo compreende adicionalmente pelo menos uma cavidade que se estende através da dita pá da dita carenagem de bocal.

17. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a dita trajetória de fluxo compreende adicionalmente pelo menos uma cavidade que se estende através da dita escora e está em comunicação de fluxo com a dita cavidade da dita carenagem de bocal.

18. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a dita escora metálica tem uma pluralidade de orifícios de resfriamento para ar de contato em uma superfície interior da dita pá.

19. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a dita pá da dita carenagem de bocal tem uma pluralidade de orifícios de filme de resfriamento em comunicação de fluxo com a dita trajetória de fluxo.

20. CONJUNTO DE SEGMENTO DE BOCAL, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a dita trajetória de fluxo está, adicionalmente, em comunicação de fluxo com a dita banda interna.