CN116517641A - 弯曲梁堆叠结构柔性的护罩 - Google Patents

弯曲梁堆叠结构柔性的护罩 Download PDF

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Abstract

公开了用于燃气涡轮发动机的弯曲梁堆叠结构柔性的护罩。示例护罩组件包括多个凹形弯曲梁、多个凸形弯曲梁和多个缓冲器，其中，多个凹形弯曲梁中的第一凹形弯曲梁与多个凸形弯曲梁中的第一凸形弯曲梁反向联接，多个凹形弯曲梁中的第二凹形弯曲梁与多个凸形弯曲梁中的第二凸形弯曲梁反向联接，第一凹形弯曲梁和第二凹形弯曲梁被构造成堆叠在第一凸形弯曲梁和第二凸形弯曲梁的顶部，多个缓冲器中的第一缓冲器联接到第一凹形弯曲梁和第二凹形弯曲梁，以及多个缓冲器中的第二缓冲器联接到第一凸形弯曲梁和第二凸形弯曲梁。

Description

弯曲梁堆叠结构柔性的护罩
技术领域
本公开大体涉及燃气涡轮的护罩组件，更具体地，涉及弯曲梁堆叠结构柔性的护罩。
背景技术
在特定构造中，发动机的压缩机区段按串行流动顺序包括高压(HP)压缩机和低压(LP)压缩机。同样，发动机的涡轮区段按串行流动顺序包括高压(HP)涡轮和低压(LP)涡轮。HP压缩机、LP压缩机、HP涡轮和LP涡轮包括轴向间隔开的一排或多排周向间隔开的转子叶片。每个转子叶片包括转子叶片尖端。一个或多个护罩可以从转子叶片径向向外定位，并周向包围转子叶片。
附图说明
本说明书参考附图阐述了针对本领域普通技术人员的完整且使能的公开，包括其最佳模式，其中：
图1示出了现有燃气涡轮发动机的横截面视图。
图2A和2B描绘了根据本公开的教导实现的弯曲梁堆叠结构柔性的护罩的一维示例。
图3示出了弯曲梁堆叠结构柔性的护罩的弹性屈曲梁部件的力和挠度的示例图表。
图4是描述在不同类的刚度内的弯曲梁堆叠结构柔性的护罩的示例挠度响应。
图5A和5B描绘了根据本公开的教导实现的弯曲梁堆叠结构柔性的护罩的三维示例。
图6是示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩组件的图示。
图7是示例压缩机内的示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩组件的图示。
图8描绘了在现有压缩机架构内的示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩组件，用作压缩机的主动控制系统；
图9描绘了示例压缩机内的示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩组件，包括用于结构的压缩机壳体槽；和
图10A和10B提供了作为振动衰减机构的360度周向发夹阻尼器护罩组件和离散扇区发夹阻尼器护罩组件的可视化。
这些图不是按比例的。相反，可以在附图中放大层或区域的厚度。通常，在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的参考编号来指代相同或类似的零件。如本专利所用，声明任何零件(例如，层、薄膜、区、区域或板)以任何方式在另一零件上(例如，定位在另一零件上、位于另一零件上、设置在或形成在另一零件上等)，指示所指代的零件要么与另一零件接触，要么所指代的零件位于另一零件的上方，一个或多个中间零件位于它们之间。连接参考(例如，附接、联接、连接、结合、分离、脱离、断开、分开等)应广义地解释，并且可以包括元件集合之间的中间元件和元件之间的相对移动，除非另有说明。如本文所用，术语“可脱离”是指两个零件被附接、连接和/或以其他方式结合，然后分离、断开和/或以其他方式非破坏性地彼此分开(例如，通过移除一个或多个紧固件、移除连接零件等)的能力。因此，连接/断开参考不一定推断两个元件直接连接并且彼此成固定关系。声明任何零件与另一零件“接触”意味着两个零件之间没有中间零件。
当识别可单独指代的多个元件或部件时，在此使用描述语“第一”、“第二”、“第三”等。除非根据其使用的上下文另有规定或理解，否则此类描述语不意图推断出列表中的优先级、物理顺序或布置，或时间排序的任何含义，而只是用作单独指代多个元件或部件的标记，以便于理解所公开的示例。在一些示例中，描述语“第一”可用于指代详细描述中的元件，而同一元件可能在权利要求书中用不同的描述语(如“第二”或“第三”)指代。在这种情况下，应当理解，使用这种描述语只是为了便于指代多个元件或部件。
具体实施方式
用于燃气涡轮发动机的已知护罩组件在施加载荷时提供类似于线性弹簧的挠度响应。本文公开的示例护罩组件提供了与弯曲梁堆叠的结构，其固有地配备有弹性屈曲行为。在一些示例中，堆叠弯曲梁的弹性屈曲本性允许在叶片与结构摩擦时产生柔软的刚性，使得结构在叶片接触时与翼型件的形状一致。此外，本文公开的示例护罩组件包括沿堆叠弯曲梁的一系列缓冲器，这些缓冲器在施加载荷时彼此接合，从而增加护罩组件的刚度并提供进一步的阻尼效果。
本文使用各种术语来描述特征的取向。如本文所用，特征、力和力矩的取向是参照运载器的与特征、力和力矩相关联的偏航轴线、俯仰轴线和翻滚轴线来描述的。通常，所附附图参照燃气涡轮的与特征、力和力矩相关联的轴向方向、径向方向和周向方向方向进行注释。通常，所附附图使用一组轴线进行注释，包括翻滚轴线R、俯仰轴线P和偏航轴线Y。如本文所用，术语“纵向”和“轴向”可互换使用，以指平行于翻滚轴线的方向。如本文所用，术语“横向”用于指平行于俯仰轴线的方向。如本文所用，术语“竖直”和“垂直”可互换使用，以指平行于偏航轴线的方向。
在本文使用的一些示例中，术语“基本上”用于描述在所述关系的三度内的两个零件之间的关系(例如，基本上共线性关系在线性的三度内，基本上垂直的关系在垂直的三度内，基本上平行的关系在平行的三度内，等)。如本文所用，术语“链接”是指两个零件之间的连接，它们限制了两个零件的相对运动(例如，限制零件的至少一个自由度等)。“包括”和“包含”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求采用任何形式的“包括”或“包含”(例如，包含、包括、包含的、包括的、具有等)作为序言(preamble)或在任何类型的权利要求陈述时，应当理解，附加元件、术语等可以存在，而不会超出相应权利要求或陈述的范围。如本文所用，当短语“至少”被用作过渡术语时，例如在权利要求的序言中，它是开放式的，与术语“包含”和“包括”是开放式的一样。例如，当以A，B和/或C的形式使用时，术语“和/或”是指A，B，C的任何组合或子集，例如(1)单独A，(2)单独B，(3)单独C，(4)A与B，(5)A与C，(6)B与C，以及(7)A与B和C。如本文在描述结构、部件、项目、对象和/或事物的上下文中所用，短语“A和B中的至少一个”旨在指包括(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任何一个的实施方式。类似地，如本文在描述结构、部件、项目、对象和/或事物的上下文中所用，短语“A或B中的至少一个”旨在指包括(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任何一个的实施方式。如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的性能或执行的上下文中所用，短语“A和B中的至少一个”旨在指包括(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任何一个的实施方式。类似地，如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的性能或执行的上下文中所用，短语“A或B中的至少一个”旨在指包括(1)至少一个A、(2)至少一个B和(3)至少一个A和至少一个B中的任何一个的实施方式。
如本文所用，单数指代(例如，“一”、“一个”、“第一”、“第二”等)并不排除多个。如本文中使用的术语“一”或“一个”实体指该实体中的一个或多个。术语“一”(或“一个”)、“一个或多个”和“至少一个”可以在本文中互换使用。此外，尽管单独列出，但多个装置、元件或方法动作可以由例如单个单元或处理器实现。此外，尽管单独的特征可以包括在不同的示例或权利要求中，但这些特征可以组合在一起，并且包括在不同的示例或权利要求中并不意味着特征的组合不是可行的和/或有利的。
许多燃气涡轮发动机架构包括护罩，该护罩从发动机的转子叶片径向向外定位，并周向包围发动机的转子叶片。转子叶片与护罩组件的接近导致叶片和护罩之间频繁的物理接触，最终导致叶片尖端损失。避免和/或减轻叶片尖端损失的当前方法涉及增加叶片和护罩之间的间隙，以在叶片尖端和护罩之间提供更大的间隔。然而，这种间隙的增加会导致涡轮内的气流的变化。例如，较大的间隙可能导致通过涡轮的一部分气流流走，从而降低涡轮的整体效率并增加整体燃料消耗。此外，设计用于减轻叶片尖端损失的当前护罩组件涉及线性弹簧机构，以响应于叶片尖端接触而径向向内偏转。然而，径向向内偏转的程度是有限的，并且不提供空气阻尼和/或缓冲效果来允许用作压缩机和/或涡轮中的气流的主动控制机构。
本文公开的示例经由堆叠以形成护罩(本文中称为弯曲梁堆叠结构柔性的护罩或作为自适应刚度柔性护罩)的一组弯曲梁克服了上述的缺陷。在本文公开的示例中，弯曲梁堆叠结构柔性的护罩允许对在护罩上施加力的弹性屈曲响应。例如，当转子叶片与护罩组件摩擦时，可以观察到这种弹性屈曲响应的重要性，以防止叶片尖端损失。缓冲器与弯曲梁结合使用，允许结构刚性以及一定程度的柔韧性，从而减轻叶片尖端损失并提供有效的阻尼响应。
现在参考附图，其中相同的数字表示整个图中的相同元件，图1是现有技术中的涡轮风扇型燃气涡轮发动机100(“涡轮风扇100”)的示意横截面视图。如图1所示，涡轮风扇100限定了延伸穿过的纵向或轴向中心线轴线102，用于参考。一般而言，涡轮风扇100可以包括设置在风扇区段106下游的核心涡轮104或燃气涡轮发动机。
核心涡轮104通常包括基本上管状的外壳108(“涡轮壳体108”)，其限定了环形入口110。外壳108可以由单个壳体或多个壳体形成。外壳108以串行流动关系包围具有增压器或低压压缩机112(“LP压缩机112”)和高压压缩机114(“HP压缩机114”)的压缩机区段，燃烧区段116，具有高压涡轮118(“HP涡轮118”)和低压涡轮120(“LP涡轮120”)的涡轮区段，以及排气区段122。高压轴或线轴124(“HP轴124”)驱动地联接HP涡轮118和HP压缩机114。低压轴或线轴126(“LP轴126”)驱动地联接LP涡轮120和LP压缩机112。LP轴126还可以联接到风扇区段106的风扇线轴或轴128(“风扇轴128”)。在一些示例中，LP轴126可以直接联接到风扇轴128(即，直接驱动构造)。在替代构造中，LP轴126可以经由减速齿轮箱130联接到风扇轴128(例如，间接驱动或齿轮驱动构造)。
如图1所示，风扇区段106包括多个风扇叶片132，多个风扇叶片132联接到风扇轴128并从风扇轴128径向向外延伸。环形风扇壳体或机舱134周向包围风扇区段106和/或至少一部分核心涡轮104。机舱134相对于核心涡轮104由多个周向间隔开的出口导向轮叶136支撑。此外，机舱134的下游区段138可以包围核心涡轮104的外部部分，以在它们之间限定旁通气流通道140。
如图1所示，空气142在涡轮风扇100的操作期间进入涡轮风扇100的入口部分144。空气142的第一部分146流入旁通气流通道140，而空气142的第二部分148流入LP压缩机112的入口110。联接到LP轴126的一个或多个顺序级的LP压缩机定子轮叶150和LP压缩机转子叶片152逐渐压缩在流向HP压缩机114的途中流经LP压缩机112的空气142的第二部分148。接下来，联接到HP轴124的一个或多个顺序级的HP压缩机定子轮叶154和HP压缩机转子叶片156进一步压缩流经HP压缩机114的空气142的第二部分142。这向燃烧区段116提供压缩空气158，在燃烧区段116，压缩空气158与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体160。
燃烧气体160流经HP涡轮118，其中联接到HP轴124的一个或多个顺序级的HP涡轮定子轮叶162和HP涡轮转子叶片164从燃烧气体160中提取第一部分的动能和/或热能。这种能量提取支持HP压缩机114的操作。燃烧气体160然后流经LP涡轮120，其中联接到LP轴126的一个或多个顺序级的LP涡轮定子轮叶166和LP涡轮转子叶片168从中提取第二部分的热能和/或动能。这种能量提取使LP轴126旋转，从而支持LP压缩机112的操作和/或风扇轴128的旋转。燃烧气体160然后通过核心涡轮104的排气区段122离开核心涡轮104。
与涡轮风扇100一起，核心涡轮104起到类似的目的，并且在陆基燃气涡轮、涡轮喷气发动机和非管道式风扇发动机中看到类似的环境，在涡轮喷气发动机中，空气142的第一部分146与空气142的第二部分148的比率小于涡轮风扇中的比率，在非管道式风扇发动机中，风扇区段106没有机舱134。在涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机和非管道式发动机的每一个中，减速设备(例如，减速齿轮箱130)可以包括在任意轴和线轴之间。例如，减速齿轮箱130可以设置在LP轴126和风扇区段106的风扇轴128之间。图1还包括整流罩170和偏移拱型万向节172、174、176。整流罩170是覆盖物，其可以减少阻力并冷却发动机。偏移拱形万向节172、174、176可以包括例如红外相机，以检测发动机100的下整流罩区域中的热异常。
图2A描绘了根据本公开的教导实现的弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200的一维示例。示例护罩包括示例凹形弯曲梁202A和202B，与示例凸形弯曲梁204A和204B反向联接。凹形弯曲梁202A，202B和凸形弯曲梁204A，204B堆叠在梁208A和208B之间，堆叠结构之间的间隔(例如，间隙)允许弯曲梁在力被施加时径向向内移动。
当施加足够的力时，示例凸形弯曲梁204A和204B弹性地屈曲到凸形形状，并且示例凸形弯曲梁204A和204B同样在相同的条件下弹性地屈曲到凹形形状。示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200还包括一组示例边缘缓冲器206A、206B和206C。当在弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200的外边缘附近施加足够的力时，导致堆叠梁弹性屈曲，边缘缓冲器206A，206B和206C相互接合以产生承受载荷的刚度。当在梁208A和/或208B的中心附近施加力时，示例中心缓冲器210A和210B类似地接合，并且接合的中心缓冲器210A，210B共同为弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200提供刚性。使用用于组装的可变几何形状和/或可变材料，凸形和凹形弯曲梁(202A、202B和204A、204B)的这些经证明的发夹状结构以混合布置堆叠在一起，以形成弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200。
图2B示出了根据本公开的教导实现的弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200的另一个一维示例。图2B示例中的许多部件与上述结合图2A描述的部件基本相似或相同，然而，图2B的示例示出了弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200，其包含左内缓冲器216A、216B和216C，以及右内缓冲器218A、218B和218C。此外，示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200包括一组凹形边缘弯曲梁212A、212B和一组凸形边缘弯曲梁214A、214B。
如图2B所示，示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200提供了比图2A的示例更多的刚性(例如，刚度)，因为沿弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200包括更多数量的缓冲器。因此，在某些示例中，弯曲梁堆叠结构柔性的护罩可能包括更少或更多数量的缓冲器，以及凸形和凹形弯曲梁的各种构造，以适应基于位置或基于功能的载荷和/或阻尼要求。护罩的自适应刚度固有地通过弯曲梁的多韧带变形和/或弹性屈曲来实现，并且护罩允许相对于任务和事件条件的可变刚度。
图3示出了示例力与挠度曲线300的图表，其显示了例如弯曲梁堆叠结构柔性的护罩的力与挠度。力与挠度曲线300分别描绘了与弯曲梁堆叠结构柔性的护罩组件相关联的第一类刚度305、第二类刚度310和第三类刚度315，以演示相关联示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩组件的挠度行为。
示例第一类刚度305表示任意类的高刚度弯曲梁堆叠结构柔性的护罩组件。在第一类刚度305中，随着施加在护罩组件上的曲线力(curve force)302的量增加，观察到的护罩组件的挠度304几乎以响应线性增加。在本文公开的示例中，观察到的护罩组件的挠度304表示当对其施加力时结构的位移程度。此外，在本文公开的示例中，包括比图2A和2B的护罩200数量更少的缓冲器的护罩组件将属于第一类刚度305。
示例第二类刚度310表示任意类的中等刚度弯曲梁堆叠结构柔性的护罩组件。在第二类刚度310中，弹性屈曲308(例如，欧拉屈曲)的行为在力与挠度曲线300中观察到。弹性屈曲行为对于弯曲梁堆叠结构柔性的护罩是可取的，因为弹性屈曲允许对曲线力302的动态响应(例如，临时物理变形)，同时仍然保留回到护罩中梁的原始结构或布置的能力。在本文公开的示例中，图2A和2B的护罩200属于第二类刚度310。如本文所示，护罩的各种组件允许相对于任务和事件条件的可变刚度。
示例第三类刚度315表示任意类的低刚度弯曲梁堆叠结构柔性的护罩组件。与在示例第一类刚度305中观察到的行为类似，在示例第三类刚度315中，随着施加在护罩组件上的曲线力302的量增加，观察到的护罩组件的挠度304似乎也以相同的速率增加。在本文公开的示例中，包括比图2A和2B的护罩200数量更多的缓冲器的护罩组件将属于第三类刚度315。
图4是针对图3的第一类刚度305、第二类刚度310和第三类刚度315中的每一个的弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200的示例挠度响应400的描绘。在第一类刚度305中，第一力402被施加到具有高刚度水平的第一护罩组件408A。由于第一护罩组件408A的刚性本质，该图示中没有显示出对第一力402的太多动态响应。在第二类刚度310中，第二力404被施加到具有中等刚度水平的第二护罩组件408B。第二类刚度310的挠度响应示出了对施加到第二护罩组件408B的第二力404的理想弹性屈曲响应。属于此类的示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200包含顺序接触的挠度限制器和挠度韧带，以调整力-挠度行为并提供弹性屈曲响应。
在第三类刚度315中，第三力406被施加到具有低刚度水平的第三护罩组件408C。第三类刚度315的挠度响应显示了对施加到第三护罩组件408C的第三力406的完全屈曲响应。第三类刚度315中存在的刚性和弹性之间的平衡为护罩提供了允许承受力的结构，但也产生对力的弹性屈曲响应，其提供叶片的间隙，以减少叶片对护罩的冲击。这种间隙通过减少叶片尖端接触护罩的可能性来减少叶片尖端损失。在与叶片摩擦期间，间隙还与护罩的负刚度一起工作，以进一步减少叶片尖端损失。
图5A和5B描绘了根据本公开的教导实现的弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200的二维示例。图5A和图5B的示例中的许多部件与上面结合图2A和2B描述的部件基本相似或相同，然而，图5A-5B的示例的不同之处在于它们是二维描述。在本文中公开的示例中，弯曲梁堆叠结构柔性的护罩可以实现使用各种耐高温材料，包括但不限于镍合金、超级合金等。
图6是示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩组件600的图示。示例护罩组件600包括防旋转片605、耐磨材料610、间隙612、弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200、护罩臂616、保持环620和叶片630。示例防旋转片605被安装在护罩臂616上，以防止弯曲梁堆叠结构柔性的护罩615在护罩组件600内的轴向旋转。示例保持环620进一步保持弯曲梁堆叠结构柔性的护罩615以防止移位和/或任何其他不希望的移动。示例叶片630是转子叶片。示例间隙612和示例耐磨材料610(例如，箔、环等)与弯曲梁堆叠结构柔性的护罩615的弹性屈曲本质一起工作，以在叶片630与弯曲梁堆叠结构柔性的护罩615接触时，防止叶片损坏和/或叶片尖端损失。
图7是图6的示例护罩组件600在压缩机700的示例部分中的图示。示例间隙612在护罩组件600和叶片630之间产生间隔(例如，间隙)，以进一步防止在压缩机700的部分内的零件的膨胀和收缩期间的叶片损坏。在本文公开的示例中，示例护罩组件600被构造成位于示例空腔705内，并且响应于力而偏转，以作为用于外部压力(例如，空气压力)和/或气流的主动控制机构。
图8描绘了在压缩机800内作为用于空气压力和/或气流的主动控制机构的示例护罩控制机构805。护罩控制机构805包括示例堆叠护罩组件806和转子叶片630。堆叠护罩组件806和转子叶片630之间的间隙612被设计为提供间隙，以避免在飞行器起飞期间摩擦叶片，一旦起飞已经完成，间隙612就会闭合。当飞行器达到巡航高度时，压缩机800内的压力空腔歧管807被打开，以允许空气压力808A、808B、808C进入护罩控制机构805。当空气压力808A、808B、808C流经护罩控制机构805时，护罩控制机构805径向内移动，以偏转压力的力，提供作为用于压缩机800的主动控制机构的机械阻尼和/或缓冲影响。通过穿过护罩控制机构805中的空气阻尼孔的空气压力808A、808B和808C的被动流动而进一步实现的空气缓冲效果和/或振动阻尼效果在护罩控制机构805没有径向向内移动的情况下，用作用于压缩机800的被动控制机构。
图9描绘了来自图7的压缩机700的示例部分内的示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩压缩机组件900。弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200位于叶片630的顶部，并且示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩压缩机组件900包括用于压缩机700的部分内的气流和结构的定子轮叶槽(例如，固定定子轮叶槽或定子轮叶扇区)905A和905B。在本文公开的示例中，示例弯曲梁堆叠结构柔性的护罩压缩机组件900还包括背板910，其联接到弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200。背板910与壳体槽915A、915B接合，以便将弯曲梁堆叠结构柔性的护罩200保持在压缩机700的部分内的适当的地方。
图10A和10B分别提供了作为振动衰减的机构的示例360度周向发夹阻尼器护罩组件和示例离散扇区周向发夹阻尼器护罩组件的可视化。
图10A是3示例60度护罩组件1005。360度护罩组件1005描绘了一种类型的组件，其中一件连续的材料(例如，耐高温材料，包括但不限于镍合金、超级合金等)用于形成护罩组件1005。在这种单件构造中，在护罩组件1005上的一个位置处发起的改变在护罩组件1005上的一个多个其他位置处产生相应的改变，因为该护罩是单个、连续的件。例如，当在360度护罩组件1005的第一位置1006A处施加示例向内力1015A或向外力1015B时，不仅在所需的第一位置1006A上，而且在一个或多个其他位置(例如，第二位置1007A，第三位置1008A和第四位置1009A)处，会产生对360度护罩组件1005的形状的调节。由对沿连续护罩组件1005的向内力1015A和/或向外力1015B的反应所引起的意外移动可能产生意外效果，例如轻微的阻尼效果、摩擦等。
图10B示出了护罩组件的示例替代实施方式，其中多个离散区段用于形成示例离散护罩组件1010。离散护罩组件1010的每个区段由相同或不同的材料(例如，耐高温材料，包括但不限于镍合金、超级合金等)形成。当示例向内力1015A或向外力1015B施加到示例离散护罩组件1010的第一区段或部分1006B中时，在其它区段1007B、1008B和/或1009B中没有引起相应的移动，因为这些区段是相互连接但分离的，并且可以彼此独立地弯曲或移动，这与图10A中的360度护罩组件1005不同。例如，当在第一区段1006B处施加向内力1015A或向外力1015B时，其他区段1007B、1008B和/或1009B可能不会经历任何对应的移动。因此，沿离散护罩组件1010的衰减反应产生比图10A中的360度护罩组件1005更强的阻尼效果。
某些示例提供了涡轮护罩组件，其包括用于偏转力的装置。用于偏转力的装置可以例如通过凹形弯曲梁202A、202B、208A、208B、212A、212B(图2A)和/或凸形弯曲梁204A、204B、214A、214B(图2B)来实现。例如，用于偏转力的示例装置通过径向向内屈曲来偏转力。示例涡轮护罩组件还包括响应于力而提供刚度的装置。例如，提供刚度的装置可以例如通过缓冲器206A，206B，206C，210A，210B，216A，216B，216C，218A，218B，218C(图2A-2B)来实现。
本文公开的示例包括弯曲梁堆叠结构柔性的护罩。本文公开的示例通过采用对施加在护罩上的任何力的弹性屈曲响应来减轻转子叶片尖端损失。所公开的示例可以通过利用阻尼效果来降低连续更换燃气涡轮发动机的转子叶片的成本和/或用作压缩机的主动控制系统。尽管本文已经公开了某些示例方法、装置和制造物品，但本专利的涵盖范围并不限于此。相反，本专利涵盖了属于本专利权利要求书范围的所有方法，装置和制造物品。
本公开的进一步方面由以下条款的主题提供：
示例1是一种用于燃气涡轮发动机的护罩组件，包括：多个凹形弯曲梁；多个凸形弯曲梁；和多个缓冲器，其中所述多个凹形弯曲梁中的第一凹形弯曲梁与所述多个凸形弯曲梁中的第一凸形弯曲梁反向联接，并且所述多个凹形弯曲梁中的第二凹形弯曲梁与所述多个凸形弯曲梁中的第二凸形弯曲梁反向联接，所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁被构造成分别堆叠在所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁的顶部，所述多个缓冲器中的第一缓冲器联接至所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁，以及所述多个缓冲器中的第二缓冲器联接至所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁。
示例2是根据任一前述条款所述的护罩组件，其中，在堆叠在所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁的顶部上的所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁之间形成间隙。
示例3是根据任一前述条款所述的护罩组件，其中，当施加载荷时，所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁、所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁、以及所述多个缓冲器中的所述第一缓冲器和所述第二缓冲器中的一个或多个被布置成径向向内移动。
示例4是根据任一前述条款所述的护罩组件，其中，所述多个缓冲器中的所述第一缓冲器和所述第二缓冲器进一步被构造成在施加所述载荷时接合，以抵抗径向向内的移动。
示例5是根据任一前述条款所述的护罩组件，其中所述护罩的自适应刚度固有地通过多韧带变形来实现。
示例6是根据任一前述条款所述的护罩组件，进一步设计成具有相对于任务和事件条件的可变刚度。
示例7是根据任一前述条款所述的护罩组件，其中所述缓冲器是顺序接触挠度限制器，并且所述弯曲梁是偏转韧带。
示例8是根据任一前述条款所述的护罩组件，其中，所述缓冲器和所述弯曲梁调整力-挠度行为。
示例9是根据任一前述条款所述的护罩组件，其中空气阻尼孔产生空气缓冲效果，其中所述护罩组件响应于气流而径向向内偏转，以抑制振动。
示例10是根据任一前述条款所述的护罩组件，其中，使用可变几何形状和可变材料，至少包括所述多个凸形弯曲梁和所述多个凹形弯曲梁的发夹状结构以混合布置被堆叠在一起。
示例11是一种燃气涡轮，包括：压缩机，所述压缩机包括压缩机壳体和多个压缩机叶片，所述压缩机壳体限定第一压缩机壳体槽和第二压缩机壳体槽；涡轮，所述涡轮包括涡轮壳体和多个涡轮叶片；轴，所述轴可旋转地联接所述压缩机和所述涡轮；和护罩，所述护罩用于所述压缩机或所述涡轮中的至少一个，所述护罩包括：多个凹形弯曲梁中的第一凹形弯曲梁，所述第一凹形弯曲梁与多个凸形弯曲梁中的第一凸形弯曲梁反向联接；所述多个凹形弯曲梁中的第二凹形弯曲梁，所述第二凹形弯曲梁与所述多个凸形弯曲梁中的第二凸形弯曲梁反向联接；所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁被构造成堆叠在所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁的顶部上；多个缓冲器中的第一缓冲器，所述第一缓冲器联接到所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁；和所述多个缓冲器中的第二缓冲器，所述第二缓冲器联接至所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁。
示例12是根据任一前述条款所述的燃气涡轮，其中，在被构造成堆叠在所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁的顶部上的所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁之间形成间隙。
示例13是根据任一前述条款所述的燃气涡轮，其中，当施加载荷时，所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁、所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁、以及所述多个缓冲器中的所述第一缓冲器和所述第二缓冲器中的一个或多个径向向内移动。
示例14是根据任一前述条款所述的燃气涡轮，其中，所述多个缓冲器中的所述第一缓冲器和所述第二缓冲器进一步被构造成在已经施加足够载荷时接合，防止进一步径向向内的移动。
示例15是根据任一前述条款所述的燃气涡轮，其中所述护罩的自适应刚度通过多韧带变形来实现。
示例16是根据任一前述条款所述的燃气涡轮，其中所述护罩被布置成具有相对于任务和事件条件的可变刚度。
示例17是根据任一前述条款所述的燃气涡轮，其中，所述缓冲器顺序接触挠度限制器，并且所述弯曲梁是偏转韧带。
示例18是根据任一前述条款所述的燃气涡轮，其中，空气阻尼孔产生空气缓冲效应，其中，所述护罩组件响应于气流而径向向内偏转，以抑制振动。
示例19是根据任一前述条款所述的燃气涡轮，其中，使用可变几何形状和可变材料，至少包括所述多个凸形弯曲梁和所述多个凹形弯曲梁的发夹状结构以混合布置被堆叠在一起。
示例20是一种涡轮护罩组件，包括：用于通过径向向内屈曲来偏转力的装置；和用于响应于所述力而提供刚度的装置。
以下权利要求在此通过本参考并入该具体实施方式中，其中每个权利要求作为本公开的单独实施例独立存在。

Claims (10)

1.一种用于燃气涡轮发动机的护罩组件，其特征在于，包括：
多个凹形弯曲梁；
多个凸形弯曲梁；和
多个缓冲器，
其中：
所述多个凹形弯曲梁中的第一凹形弯曲梁与所述多个凸形弯曲梁中的第一凸形弯曲梁反向联接，
所述多个凹形弯曲梁中的第二凹形弯曲梁与所述多个凸形弯曲梁中的第二凸形弯曲梁反向联接，
所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁被构造成分别堆叠在所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁的顶部，
所述多个缓冲器中的第一缓冲器联接至所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁，以及
所述多个缓冲器中的第二缓冲器联接至所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁。
2.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，其中，在堆叠在所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁的顶部上的所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁之间形成间隙。
3.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，其中，当施加载荷时，所述第一凹形弯曲梁和所述第二凹形弯曲梁、所述第一凸形弯曲梁和所述第二凸形弯曲梁、以及所述多个缓冲器中的所述第一缓冲器和所述第二缓冲器中的一个或多个被布置成径向向内移动。
4.根据权利要求3所述的护罩组件，其特征在于，其中，所述多个缓冲器中的所述第一缓冲器和所述第二缓冲器进一步被构造成在施加所述载荷时接合，以抵抗径向向内的移动。
5.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，其中，所述护罩组件的自适应刚度固有地通过多韧带变形来实现。
6.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，进一步设计成具有相对于任务和事件条件的可变刚度。
7.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，其中，所述多个缓冲器是顺序接触挠度限制器，并且所述弯曲梁是偏转韧带。
8.根据权利要求7所述的护罩组件，其特征在于，其中，所述多个缓冲器和所述弯曲梁调整力-挠度行为。
9.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，其中，空气阻尼孔产生空气缓冲效果，其中所述护罩组件响应于气流而径向向内偏转，以抑制振动。
10.根据权利要求1所述的护罩组件，其特征在于，其中，使用可变几何形状和可变材料，至少包括所述多个凸形弯曲梁和所述多个凹形弯曲梁的发夹状结构以混合布置被堆叠在一起。
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