CN106545369A - 具有阶梯式护罩界面的指状物密封件 - Google Patents

具有阶梯式护罩界面的指状物密封件 Download PDF

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Abstract

本公开针对一种用于燃气涡轮构件(84)的固持组件(100)，该固持组件(100)包括分别限定第一和第二表面(102、104)的第一和第二燃气涡轮壁(84、74)。定位在第一和第二表面(102、104)之间的固持件(106)包括凸缘(108)，凸缘(108)接触第一表面(102)。多个指状物(116)从凸缘(108)向外延伸。第一指状物部分(110)远离第一涡轮壁(84)朝第二壁(74)延伸。连接至第一指状物部分(110)的第二指状物部分(112)基本上平行于凸缘(108)延伸。多个指状物(116)中的第一指状物(116a)的第二指状物部分(112)定位在限定于第二表面(104)中的第一槽口(114a)中。多个指状物(116)中邻近于第一指状物(116a)的第二指状物(116b)的第二指状物部分(112)邻近于第一槽口(114a)定位在第二表面(104)上。

Description

具有阶梯式护罩界面的指状物密封件
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，本主体涉及用于燃气涡轮发动机中静止构件(诸如涡轮护罩)的固持组件。
背景技术
燃气涡轮发动机以串行流顺序大体上包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段、以及排气区段。在操作时，空气进入压缩机区段的入口，在压缩机区段处，一个或更多个轴向压缩机逐渐地压缩空气，直到它到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩的空气混合且焚烧，由此形成燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流过在涡轮区段内限定的热气体路径，且然后经由排气区段离开涡轮区段。
在特定的构造中，涡轮区段以串行流顺序包括高压(HP)涡轮和低压(LP)涡轮。HP和LP涡轮各自包括一个或更多个涡轮叶片，该一个或更多个涡轮叶片从流过其的燃烧气体提取动能和/或热能。各涡轮叶片通常包括涡轮护罩，涡轮护罩形成围绕涡轮叶片的环或封壳。即，各涡轮护罩定位在各对应的涡轮叶片径向外侧，且周向地包封各对应的涡轮叶片。在此方面，各涡轮叶片和各对应的涡轮护罩在之间形成间隙。
限定热气体路径的构件(诸如涡轮护罩)可由陶瓷基质复合材料或能够耐受对热燃烧气体的长期暴露的另一材料构造。定位在热气体路径的径向外侧的构件(诸如涡轮护罩支架)通常比沿着热气体路径的构件经历更低的温度。在此方面，这些构件可由合适的金属材料构造。
通常用在燃气涡轮发动机中，以径向地和/或周向地联接燃气涡轮发动机中的由完全不同的材料构造的构件(例如，陶瓷基质复合涡轮护罩和金属涡轮护罩支架)的常规固持系统包括许多构件。例如，此种系统可包括复杂的销和/或弹簧布置。这导致当构造燃气涡轮时的增大的组装时间和成本。因此，具有减少的部件数的用于径向地和/或周向地联接燃气涡轮发动机的静止构件的固持组件在本技术中将是受欢迎的。
发明内容
本发明的方面和优点将在下列描述中部分地阐述，或可根据描述而是明显的，或可通过本发明的实践而习得。
在一个方面中，本公开针对一种用于静止燃气涡轮构件的固持组件。固持组件包括具有第一表面的第一静止燃气涡轮壁和具有第二表面的第二静止燃气涡轮壁，第二静止燃气涡轮壁在第二表面中限定至少一个槽口。固持件定位在第一表面与第二表面之间。固持件包括与第一表面接触的凸缘。多个平行指状物从凸缘向外延伸。多个平行指状物中的每一个包括远离第一静止燃气涡轮壁朝第二静止燃气涡轮壁延伸的第一指状物部分。一体地连接于第一指状物部分的第二指状物部分基本上平行于凸缘延伸。多个平行指状物中的第一指状物的第二指状物部分定位在至少一个槽口中的第一槽口中。多个平行指状物中邻近于第一指状物的第二指状物的第二指状物部分邻近于第一槽口定位在第二表面上。
在又一方面中，本公开针对一种燃气涡轮。该燃气涡轮包括压缩机、燃烧区段、和涡轮区段。涡轮区段包括具有第一表面的第一静止壁和具有第二表面的第二静止壁，第二静止壁在第二表面中限定至少一个槽口。固持件定位在第一表面与第二表面之间。固持件包括与第一表面接触的凸缘。多个平行指状物从凸缘向外延伸。多个平行指状物中的每一个包括远离第一壁朝第二壁延伸的第一指状物部分。多个平行指状物中的每一个还包括第二指状物部分，该第二指状物部分一体地连接于第一指状物部分且基本上平行于凸缘延伸。多个平行指状物中的第一指状物定位在至少一个槽口中的第一槽口中，且多个平行指状物中邻近于第一指状物的第二指状物邻近于第一槽口定位在第二表面上。
本发明的第一技术方案提供了一种用于静止燃气涡轮构件的固持组件，包括：第一静止燃气涡轮壁，其包括第一表面；第二静止燃气涡轮壁，其包括第二表面且在所述第二表面中限定至少一个槽口；以及固持件，其定位在所述第一表面与所述第二表面之间，所述固持件包括：凸缘，其与所述第一表面接触；以及多个平行指状物，其从所述凸缘向外延伸，所述多个平行指状物中的每一个包括：第一指状物部分，其远离所述第一静止燃气涡轮壁朝所述第二静止燃气涡轮壁延伸；以及第二指状物部分，其一体地连接于所述第一指状物部分且基本上平行于所述凸缘延伸；其中所述多个平行指状物中的第一指状物的第二指状物部分定位在所述至少一个槽口中的第一槽口中，且所述多个平行指状物中邻近于所述第一指状物的第二指状物的第二指状物部分邻近于所述第一槽口定位在所述第二表面上。
本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，所述第一静止燃气涡轮壁是涡轮护罩支架，且第二静止燃气涡轮壁是涡轮护罩。
本发明的第三技术方案是在第一技术方案中，所述至少一个槽口包括多个周向地间隔开的槽口。
本发明的第四技术方案是在第一技术方案中，所述至少一个槽口的径向深度相对地大于所述多个平行指状物的径向厚度。
本发明的第五技术方案是在第一技术方案中，所述多个平行指状物从所述凸缘以钝角角度径向向内延伸。
本发明的第六技术方案是在第五技术方案中，所述钝角角度包括压力施加钝角角度，其促使所述凸缘在所述第一静止燃气涡轮壁上施加径向向外压力，且促使所述多个平行指状物在所述第二静止燃气涡轮壁上施加径向向内压力。
本发明的第七技术方案是在第二技术方案中，所述凸缘定位在所述涡轮护罩的径向外侧且与所述涡轮护罩径向地间隔开。
本发明的第八技术方案是在第一技术方案中，所述第一指状物的所述第二指状物部分定位在所述第二指状物的所述第二指状物部分的径向内侧。
本发明的第九技术方案是在第八技术方案中，所述第一指状物的所述第二指状物部分定位在所述第二表面的径向内侧。
本发明的第十技术方案是在第一技术方案中，所述凸缘与所述多个平行指状物中的每一个的第二指状物部分轴向地且径向地间隔开。
本发明的第十一技术方案提供了一种燃气涡轮，包括：压缩机；燃烧区段；涡轮区段，其包括：第一静止壁，其包括第一表面；第二静止壁，其包括第二表面且在所述第二表面中限定至少一个槽口；以及固持件，其定位在所述第一表面与所述第二表面之间，所述固持件包括： 凸缘，其与所述第一表面接触；以及多个平行指状物，其从所述凸缘向外延伸，所述多个平行指状物中的每一个包括：第一指状物部分，其远离所述第一壁朝所述第二壁延伸；以及第二指状物部分，其一体地连接于所述第一指状物部分且基本上平行于所述凸缘延伸；其中所述多个平行指状物中的第一指状物定位在所述至少一个槽口的第一槽口中，且所述多个平行指状物中邻近于所述第一指状物的第二指状物邻近于所述第一槽口定位在所述第二表面上。
本发明的第十二技术方案是在第十一技术方案中，所述第一静止壁是涡轮护罩支架，且所述第二静止壁是涡轮护罩。
本发明的第十三技术方案是在第十一技术方案中，所述至少一个槽口包括多个周向地间隔开的槽口。
本发明的第十四技术方案是在第十一技术方案中，所述至少一个槽口的径向深度相对地大于所述多个平行指状物的径向厚度。
本发明的第十五技术方案是在第十一技术方案中，所述多个平行指状物从所述凸缘以钝角角度径向向内延伸。
本发明的第十六技术方案是在第十五技术方案中，所述钝角角度包括压力施加钝角角度，其促使所述凸缘在所述第一静止燃气涡轮壁上施加径向向外压力，且促使所述多个平行指状物在所述第二静止燃气涡轮壁上施加径向向内压力。
本发明的第十七技术方案是在第十二技术方案中，所述凸缘定位在所述涡轮护罩的径向外侧且与所述涡轮护罩径向地间隔开。
本发明的第十八技术方案是在第十一技术方案中，所述第一指状物的所述第二指状物部分定位在所述第二指状物的所述第二指状物部分的径向内侧。
本发明的第十九技术方案是在第十八技术方案中，所述第一指状物的所述第二指状物部分定位在所述第二表面的径向内侧。
本发明的第二十技术方案是在第十一技术方案中，所述凸缘与所述多个平行指状物中的每一个的第二指状物部分轴向地且径向地间隔开。
通过参照下列描述和所附权利要求，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书中并组成其一部分的附图例示了本发明的实施例，并与描述一起用来解释本发明的原理。
附图说明
本发明的针对本领域技术人员的完整和能够实现的公开，包括其最佳模式，在参照附图的说明书中得到阐述，在附图中：
图1是按照本文中公开的实施例的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机的示意截面视图；
图2是图1中示出的燃气涡轮发动机的高压涡轮部分的放大截面侧视图，其示出了高压(HP)涡轮中的固持组件的位置；
图3是按照本文中公开的实施例的固持组件的放大截面侧视图；
图4是安装在燃气涡轮发动机中之前的固持件的侧视图，示出了其各种几何特征；
图5是大体上关于图3中的线5-5截取的不存在固持件的固持组件的大体截面图，示出了涡轮护罩的径向外表面中的多个槽口；以及
图6是大体上关于图3中的线5-5截取的安装有固持件的固持组件的截面图，示出了各自定位在多个槽口中的一个中的多个指状物中的若干个。
部件列表
10 涡轮风扇喷气发动机
12 纵向或轴向中心线
14 风扇区段
16 核心/燃气涡轮发动机
18 外壳体
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 风扇壳体或机舱
44 出口导叶
46 下游区段
48 旁通空气流通道
50 第一级
52 排
54 定子静叶
56 排
58 涡轮转子叶片
60 第二级
62 排
64 定子静叶
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 叶片末梢
78 叶片末梢
80 密封表面
82 壳体
84 涡轮护罩支架
84(a) 第一涡轮护罩支架
84(b) 第二涡轮护罩支架
85-89 未使用
90 轴向方向
92 径向方向
94 周向方向
95-99 未使用
100 固持组件
102 涡轮护罩支架的径向内表面
104 涡轮护罩的径向外表面
106 固持件
108 凸缘
110 第一指状物部分
112 第二指状物部分
114 槽口
116 指状物
118 槽口的径向深度
120 槽口的轴向长度
122 第二指状物部分的径向厚度
124 凸缘与指状物之间的角度
126 凸缘的轴向长度
128 凸缘的径向厚度
130 槽口的周向长度
132 第二指状物部分的轴向长度
134 第一指状物部分的长度
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 压缩的空气
210 燃烧气体
212 LP涡轮静叶
214 HP涡轮静叶。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的现有实施例，其一个或更多个实例在附图中例示出。详细的描述使用数字和字母标号来指示图中的特征。图和描述中的相似或类似的标号用于指示本发明的相似或类似的部分。如在本文中所使用的，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构件区分，且不意图表示单独的构件的位置或重要性。用语“上游”和“下游”指相对于流体路径中流体流的相对流动方向。例如，“上游”指流体流自的流动方向，且“下游”指流体流至的流动方向。
各实施例是作为本发明的解释而非本发明的限制来提供的。事实上，对于本领域专业人员将显而易见的是，在本发明中可进行更改和变化而不脱离其范围或精神。例如，作为一个实施例的一部分而示出或描述的特征可用在另一实施例上，以产生又一实施例。因此，意图当更改和变化在所附权利要求和它们的等同物的范围内时，本发明覆盖这种更改和变化。尽管为了示出的目的，将大体上在并入涡轮风扇喷气发动机中的涡轮护罩的背景下描述本发明的示例性实施例，但本领域技术人员将容易理解，本发明的实施例可适用于并入任何涡轮机中的任何涡轮，且不限于燃气涡轮风扇喷气发动机，除非在权利要求中特别地陈述。
现在参考附图，其中相同的数字贯穿附图指示相同的元件，图1是在本文中称为“涡轮风扇10”且可并入本发明的各种实施例的示例性高旁通涡轮风扇类型燃气涡轮发动机10的示意截面图。如图1中所示，涡轮风扇10具有延伸穿过其以用于参考目的的纵向或轴向中心线轴线12。一般来说，涡轮风扇10可包括配置在风扇区段16下游的核心涡轮或燃气涡轮发动机14。
燃气涡轮发动机14可大体上包括基本上管状的外壳体18，该外壳体18限定环形入口20。外壳体18可由多个壳体形成。外壳体18以连续流过的关系包封：压缩机区段，其具有增压机或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24；燃烧区段26；涡轮区段，其具有高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30；以及喷气排气喷嘴区段32。高压(HP)轴或转轴34将HP涡轮28驱动地连接于HP压缩机24。低压(HP)轴或转轴36将LP涡轮30驱动地连接于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所示，LP转轴36可诸如以直接驱动构造来直接地连接于风扇转轴38。在备选构造中，LP转轴36可诸如以间接驱动或齿轮驱动构造经由减速齿轮39连接于风扇转轴38。
如图1所示，风扇区段16包括多个风扇叶片40，这多个风扇叶片40连接于风扇转轴38且从其沿径向向外延伸。环形风扇壳体或机舱42周向地包围风扇区段16和/或燃气涡轮发动机14的至少一部分。本领域技术人员应明白的是，机舱42可构造成通过多个周向地间隔开的出口导叶44而相对于燃气涡轮发动机14得到支撑。此外，机舱42的下游区段46可在燃气涡轮发动机14的外部分上方延伸，以在其间限定旁通空气流通道48。
图2是如图1所示的燃气涡轮发动机14的HP涡轮28部分的放大截面图，其可并入在本文中公开的各种实施例。如图2中所示，HP涡轮28以依次流过的关系包括第一级50，第一级50具有与一个或更多个涡轮转子叶片58(仅示出一个)的排56轴向地间隔开的一个或更多个定子静叶54(仅示出一个)的排52。HP涡轮28还包括第二级60，第二级60具有与一个或更多个涡轮转子叶片68(仅示出一个)的排66轴向地间隔开的一个或更多个定子静叶64(仅示出一个)的排62。
涡轮转子叶片58、68从HP转轴34沿径向向外地延伸且联接于其(图1)。如图2所示，定子静叶54、64和涡轮转子叶片58、68至少部分地限定热气体路径70，以用于将燃烧气体从燃烧区段26(图1)发送穿过HP涡轮28。如图1所示，定子静叶54、64的排52、62围绕HP转轴34环形地布置，且涡轮转子叶片58、68的排56、66围绕HP转轴34周向地间隔。
如图2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)。各涡轮护罩组件72(a)、72(b)大体上围绕涡轮转子叶片58、68的对应排56、66形成环或护罩。
各涡轮护罩组件72(a)、72(b)可包括与涡轮转子叶片58、68的叶片末梢76、78径向地间隔开的涡轮护罩或护罩密封件74(a)、74(b)。固持组件100将各涡轮护罩74(a)、74(b)连接于对应的涡轮护罩支架84(a)、84(b)。具体而言，且如将在下面更详细地论述的，固持组件100相对于各涡轮护罩组件72(a)、72(b)周向地且径向地固持各涡轮护罩74(a)、74(b)。涡轮护罩支架84(a)、84(b)可连接于涡轮风扇10的壳体82。
该布置在叶片末梢76、78和密封表面或热侧表面80(a)、80(b)之间形成间隔间隙。如上面提到的，一般期望使叶片末梢76、78与涡轮护罩74(a)、74(b)之间的间隔间隙最小化，特别是在涡轮风扇10的巡航操作期间，以减少来自越过叶片末梢76、78的热气体路径70且穿过间隔间隙的泄漏。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、整体、或无缝的环。
如图1中例示的，空气200在涡轮风扇10的操作期间进入涡轮风扇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道48中，且由箭头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逐渐地压缩流过其且发送至HP压缩机24的空气的第二部分206。HP压缩机24还压缩流过其24的空气的第二部分206，从而将由箭头208指示的压缩的空气提供至燃烧区段26，在此，其与燃料混合且焚烧，以提供由箭头210指示的燃烧气体。
燃烧气体210流过HP涡轮28，在此，定子静叶54、64和涡轮转子叶片58、68从燃烧气体210提取动能和/或热能的第一部分。该能量提取支持HP压缩机24的操作。燃烧气体210然后流过LP涡轮30，在此，联接于LP轴或转轴36的LP涡轮定子静叶212和LP涡轮转子叶片214的连续级从燃烧气体210提取热能和/或动能的第二部分。该能量提取促使LP轴或转轴36旋转，从而支持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然后流过燃气涡轮发动机14的喷气排气喷嘴区段32。
核心涡轮14与涡轮风扇10一起用于类似的目的，且经历岸基燃气涡轮、涡轮喷气发动机（其中空气的第一部分204与空气的第二部分206的比率小于涡轮风扇的比率）、和无涵道风扇发动机（其中风扇区段16没有机舱42）中的类似的环境。在涡轮风扇、涡轮喷气、和无涵道发动机中的每一个中，减速装置(例如，减速齿轮箱39)可被包括在任何轴和转轴之间。例如，减速齿轮箱39可配置在风扇区段16的LP转轴36与风扇轴38之间。
图3-6例示固持组件100的各种构件和特征。更具体而言，图3是在本文中公开的固持组件100的一个实施例的截面侧视图。图4是安装在涡轮风扇10中之前的固持件的侧视图。图5是未安装固持件的固持组件100的截面图，例示涡轮护罩中的多个槽口。图6是安装有固持件的固持组件固持组件的截面图，例示出各自定位在多个槽口中的一个中的多个指状物中的若干个。
如图3-6中例示的，固持组件100限定由箭头90标识的轴向方向、由箭头92标识的径向方向、和由箭头94标识的周向方向。一般来说，轴向方向沿纵向轴线12延伸，径向方向从纵向轴线12正交地向外延伸，且周向方向围绕纵向轴线12同心地延伸。
固持组件100将第二燃气涡轮壁(诸如涡轮护罩74)固连于第一燃气涡轮壁(诸如涡轮护罩支架84)。涡轮护罩支架84和涡轮护罩74可分别为涡轮风扇10中的涡轮护罩支架84(a)、84(b)等或涡轮护罩74(a)、74(b)中的任一个。但是，第一和第二燃气涡轮壁可为涡轮风扇10中的任何其他邻近的静止构件。涡轮护罩支架84包括径向内表面102，且涡轮护罩74包括径向外表面104。涡轮护罩支架84可由金属材料构造，且涡轮护罩74可由陶瓷基质复合物构造。
如图3和5-6中例示的，涡轮护罩74限定从径向外表面104沿径向向内延伸的至少一个槽口114。优选地，该至少一个槽口114具有矩形的截面。在此方面，该至少一个槽口114包括由箭头118标识的径向深度、由箭头120标识的轴向长度、和由箭头130标识的周向长度(图5)。在一个实施例中，轴向长度和周向长度相对大于径向深度。然而，该至少一个槽口114可具有任何适合的截面形状(例如，圆形、椭圆形、五角形等)。在该情况下，径向深度对应于径向方向上的最大尺寸，轴向长度对应于轴向方向上的最大尺寸，且周向长度对应于周向方向上的最大尺寸。如在下面将更详细地论述的，该至少一个槽口应确定大小和成形为接收指状物116的至少一部分。
优选地，涡轮护罩74限定多个槽口114。如图5-6中例示的，例如，涡轮护罩74可限定第一槽口114a、第二槽口114b、和第三槽口114c。但是，涡轮护罩74可根据需要或期望限定更多或更少的槽口114。多个槽口114中的每一个周向地间隔开。在此方面，多个槽口114可围绕整个涡轮护罩74或仅其一部分(例如，涡轮护罩74可在周向方向上占据的360度中的180度)限定。该多个槽口114可均匀地周向地间隔开(例如，每10度)或不均匀地间隔开。例如，在一些实施例中，该多个槽口114可分成与彼此周向地间隔开的组(例如，间隔开30度的三个槽口114的组，其中，各组中的三个槽口114中的每一个间隔10度)。此外，多个槽口114中的各个可轴向地对齐。但是，该多个槽口114中的一个或更多个可与该多个槽口114中的其余槽口轴向地偏移。在一个实施例中，例如，该多个槽口114中的每隔一个槽口可与邻近其的槽口114轴向地偏移。
如图3中例示的，固持组件100包括定位在涡轮护罩支架84与涡轮护罩组件74之间的至少一个固持件106。更具体而言，该至少一个固持件106可围绕整个涡轮护罩74周向地延伸。在一个实施例中，单个固持件106可围绕整个涡轮护罩74周向地延伸。备选地，多个固持件106可围绕整个涡轮护罩74周向地延伸。在此方面，固持件中的每一个可与相应的邻近固持件106接触或间隔开。然而，该一个或更多个固持件106可围绕涡轮护罩74的仅一部分(例如，涡轮护罩74在周向方向上占据的360度中的180度)延伸。固持组件100可包括所需或期望的尽可能多的或尽可能少的固持件106。
图4例示在安装到涡轮风扇10之前的固持件106。固持件106包括凸缘108，以用于与径向内表面102匹配。凸缘108可具有大体上矩形的截面。在此方面，该凸缘108包括由箭头128标识的径向厚度和由箭头126标识的轴向长度。在一个实施例中，轴向长度相对地大于径向厚度。然而，该凸缘108可具有任何适合的截面形状(例如，三角形，抛物线形等)。在该情况下，径向厚度对应于径向方向上的最大尺寸，且轴向长度对应于轴向方向上的最大尺寸。
固持件106还包括从凸缘108向外延伸的多个大体上平行的指状物116。更具体而言，多个指状物116中的每一个包括从凸缘108径向向内且轴向向外延伸的第一指状物部分110。在此方面，第一指状物部分110中的每一个与凸缘108形成钝角角度124。第二指状物部分112从第一指状物部分110沿轴向向外延伸。在一个实施例中，凸缘108定位为在第二指状物部分112的径向外侧，与第二指状物部分112径向地间隔开，以及沿轴向方向基本上平行于第二指状物部分112。因此，第一指状物部分110在凸缘108与第二指状物部分112之间成角度地延伸。
类似于凸缘108，多个指状物116可具有大体上矩形的截面。在此方面，第一指状物部分110包括由箭头134标识的长度，且第二指状物部分110包括由箭头122标识的径向厚度和由箭头132标识的轴向长度。在一个实施例中，第二指状物部分112的轴向长度相对地大于其径向厚度。然而，多个指状物116可具有任何适合的截面形状(例如，三角形，抛物线形等)。在该情况下，径向厚度对应于径向方向上的最大尺寸，且轴向长度对应于轴向方向上的最大尺寸。多个指状物116的第二指状物部分112中的至少一个可具有与多个指状物116的第二指状物部分112中的至少一个其他第二指状物部分不同的轴向长度。优选地，然而，多个指状物116中的每一个优选地具有相同的第一指状物部分长度、第二指状物部分径向厚度、和第二指状物部分轴向长度。而且，多个指状物116中的每一个和凸缘108具有相同的恒定截面形状和径向厚度122、128。
在图4中例示的实施例中，在固持件106安装在涡轮风扇10中之前，钝角角度124对于多个指状物116中的每一个而言是基本上相同的。然而，多个指状物116中的至少一个可具有与多个指状物116中的至少一个其他指状物不同的钝角角度124。
在图3-6中例示的实施例中，多个指状物116包括五个指状物116。即，图6例示了对应于五个指状物116五个第二指状物部分112a、112b、112c、112d、122e(图3仅示出指状物116a、116b)。但是，只要多个指状物116包括至少两个指状物116，则多个指状物116可包括期望或需要的尽可能多的指状物116。
固持件106优选地一体地形成(例如，经由冲压/折弯、铸造，等)。即，凸缘108和多个指状物116中的每一个一体地连接。但是，凸缘108和/或多个指状物116中的每一个可分开地形成(例如冲压、铸造等)且永久地连结在一起(例如，经由焊接等)。
固持件106优选地由适合的镍或钴合金构造。适合的镍和钴合金包括由GeneralElectric Co.(Schenectady, New York, USA)生产的Rene 41®合金；由UnitedTechnologies Corporation(Hartford, Connecticut, USA)生产的WASPALOY®；由HaynesInternational(Kokomo, Indiana, USA)生产的HASTELLOY®X；由Special MetalCorporation(New Hartford, New York, USA)生产的INCONEL®合金718；以及由HaynesInternational(Kokomo, Indiana, USA)生产的HAYNES®合金188。
当安装在涡轮风扇10中时，固持件106定位在涡轮护罩支架84与涡轮护罩74之间。在此方面，凸缘108接触涡轮护罩支架84的径向内表面102，且至少一些多个指状物116接触涡轮护罩74的径向外表面104。更具体而言，如图3中例示的，第二指状物部分112a中的至少一个定位在至少一个槽口120中，且第二指状物部分112b中的至少一个邻近于至少一个槽口114定位在径向外表面104上。在此方面，第二指状物部分112a定位在第二指状物部分112b的径向内侧。因此，至少一个槽口114基本上防止涡轮护罩支架84与涡轮护罩74之间的径向移动。
至少一个槽口114应确定大小和成形为容纳第二指状物部分112a。具体而言，至少一个槽口114的轴向长度应大于第二指状物部分112a的轴向长度，以允许第二指状物部分112a与该至少一个槽口114配合。至少一个槽口114和第二指状物部分112a的截面形状应大体上相同。在一些实施例中，至少一个槽口114的径向深度可大于第二指状物部分112a的径向厚度。因此，位于至少一个槽口114中的第二指状物部分112a可定位在径向外表面104的径向内侧。
优选地，第二指状物部分112中的每一个在定位在槽口114中和定位在径向外表面104上之间交替。例如，且如图6所示，第二指状物部分112a定位在槽口114a中，第二指状物部分112b邻近于槽口114a定位在径向外表面104上，第二指状物部分112c定位在槽口114b中，第二指状物部分112d邻近于槽口114b定位在径向外表面104上，且第二指状物部分112e定位在槽口114c中。但是，第二指状物部分112可以以任何样式定位在至少一个槽口114中和在径向外表面104上。
钝角角度124和第一指状物部分110a的长度应确定大小且构造成促使固持件106在涡轮护罩支架84上施加径向向外的力且在涡轮护罩74上施加径向向内的力。更具体而言，凸缘108应在径向内壁102上施加径向向外的力，第二指状物部分112应在径向外壁104和至少一个槽口114上施加径向内力。为了形成这些相反的径向力，在固持件106安装在涡轮护罩中之后，凸缘108可径向向内弯曲并且/或者多个指状物116可径向向外弯曲。使第二指状物部分112定位在径向内表面104上的多个指状物116中的每一个与定位在该至少一个槽口114中的多个指状物116中的每一个相比可径向向外弯曲更多。在此方面，固持件106基本上防止涡轮护罩支架84与涡轮护罩74之间的径向移动。即，由固持件106施加的相反的力基本上防止涡轮护罩支架84与涡轮护罩74之间的径向移动。
固持件106还在涡轮护罩支架84内周向地使涡轮护罩74径向地居中。即，相反的径向力使涡轮护罩74对齐在由涡轮护罩支架84限定的开口的中央。在此方面，如果涡轮护罩84因例如在操作期间震动涡轮风扇10的湍流或其他扰动而移离中央，则固持件106将在涡轮护罩支架84内重新对齐涡轮护罩74。
如在上面更详细地论述的，固持组件100相对于邻近的静止燃气涡轮壁(诸如涡轮护罩84)至少径向地且周向地定位且固持静止的燃气涡轮壁(诸如涡轮护罩74)。此外，固持组件100在至少一些实施例中可仅使用可一体地形成的固持件106来这样做。在此方面，固持系统100提供与常规燃气涡轮固持系统相比减少的部件数。因此，固持组件100减低组装时间和成本。
本书面说明使用示例以公开本发明，包括最佳实施方式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造并且使用任何设备或系统并且实行任何合并的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包含本领域人员想到的其他示例。如果这种其他示例具有不与权利要求的文字语言不同的结构元件，或如果它们包括与权利要求的文字语言无显著差别的等同结构元件，则它们意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于静止燃气涡轮构件(74)的固持组件(100)，包括：
第一静止燃气涡轮壁(84)，其包括第一表面(102)；
第二静止燃气涡轮壁(74)，其包括第二表面(104)且在所述第二表面(104)中限定至少一个槽口(114)；以及
固持件(106)，其定位在所述第一表面(102)与所述第二表面(104)之间，所述固持件(106)包括：
凸缘(108)，其与所述第一表面(102)接触；以及
多个平行指状物(116)，其从所述凸缘(108)向外延伸，所述多个平行指状物(116)中的每一个包括：
第一指状物部分(110)，其远离所述第一静止燃气涡轮壁(84)朝所述第二静止燃气涡轮壁(74)延伸；以及
第二指状物部分(112)，其一体地连接至所述第一指状物部分(110)且基本上平行于所述凸缘(108)延伸；
其中所述多个平行指状物(116)中的第一指状物(116a)的第二指状物部分(112)定位在所述至少一个槽口(114)中的第一槽口(114a)中，且所述多个平行指状物(116)中邻近于所述第一指状物(116a)的第二指状物(116b)的第二指状物部分(112)邻近于所述第一槽口(114a)定位在所述第二表面(104)上。
2.根据权利要求1所述的固持组件(100)，其特征在于，所述至少一个槽口(114)包括多个周向地间隔开的槽口(114a、114b、114c)。
3.根据权利要求1所述的固持组件(100)，其特征在于，所述至少一个槽口(114)的径向深度(118)相对地大于所述多个平行指状物(116)的径向厚度(122)。
4.根据权利要求1所述的固持组件(100)，其特征在于，所述多个平行指状物(116)从所述凸缘(108)以钝角角度(124)径向向内延伸。
5.根据权利要求4所述的固持组件(100)，其特征在于，所述钝角角度(124)包括压力施加钝角角度(124)，其促使所述凸缘(108)在所述第一静止燃气涡轮壁(84)上施加径向向外压力，且促使所述多个平行指状物(116)在所述第二静止燃气涡轮壁(74)上施加径向向内压力。
6.根据权利要求2所述的固持组件(100)，其特征在于，所述凸缘(108)定位在所述涡轮护罩(74)的径向外侧且与所述涡轮护罩(74)径向地间隔开。
7.根据权利要求1所述的固持组件(100)，其特征在于，所述第一指状物(116a)的所述第二指状物部分(112)定位在所述第二指状物(116b)的所述第二指状物部分(112)的径向内侧。
8.根据权利要求7所述的固持组件(100)，其特征在于，所述第一指状物(116a)的所述第二指状物部分(112)定位在所述第二表面(104)的径向内侧。
9.根据权利要求1所述的固持组件(100)，其特征在于，所述凸缘(108)与所述多个平行指状物(116)中的每一个的第二指状物部分(112)轴向地且径向地间隔开。
10.一种燃气涡轮(10)，包括：
压缩机(22、24)；
燃烧区段(26)；
涡轮区段(28、30)，其包括：
第一静止壁(84)，其包括第一表面(102)；
第二静止壁(74)，其包括第二表面(104)且在所述第二表面(104)中限定至少一个槽口(114)；以及
固持件(106)，其定位在所述第一表面(102)与所述第二表面(104)之间，所述固持件(106)包括：
凸缘(108)，其与所述第一表面(102)接触；以及
多个平行指状物(116)，其从所述凸缘(108)向外延伸，所述多个平行指状物(116)中的每一个包括：
第一指状物部分(110)，其远离所述第一壁(84)朝所述第二壁(74)延伸；以及
第二指状物部分(112)，其一体地连接至所述第一指状物部分(110)且基本上平行于所述凸缘(108)延伸；
其中所述多个平行指状物(116)中的第一指状物(116a)定位在所述至少一个槽口(114)的第一槽口(114a)中，且所述多个平行指状物(116)中邻近于所述第一指状物(116a)的第二指状物(116b)邻近于所述第一槽口(114a)定位在所述第二表面(104)上。
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