[發(fā)明專利]具有用于侵蝕控制的加壓內(nèi)腔的CMC葉片

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310045730.9
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN103362559A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A.J.加西亞-克雷斯波;J.W.戈伊克
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14;F01D5/28;F01D25/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;譚祐祥

1.一種用于燃氣渦輪發(fā)動機中的渦輪機葉片，其包括：

由陶瓷基復(fù)合材料組成的翼型，所述翼型包括前緣和后緣、并且具有壓力側(cè)表面和吸力側(cè)表面；

葉片柄部，所述葉片柄部固定到所述翼型的下端；

布置在所述翼型內(nèi)的一個或多個內(nèi)部流體腔，所述內(nèi)部流體腔的每一個被密封、并且具有與所述葉片柄部流體連通的入口通道；

一個或多個流體通路，所述流體通路形成于所述葉片柄部的下端中，對應(yīng)于所述內(nèi)部流體腔的每一個；以及

流體泵，用于將加壓流體源連續(xù)地提供給所述翼型中的所述內(nèi)部流體腔的每一個。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機葉片，其特征在于，所述翼型包括陶瓷基復(fù)合材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機葉片，其特征在于，所述內(nèi)部流體腔從所述翼型的基部朝著翼型尖端延伸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機葉片，其特征在于，所述內(nèi)部流體腔在所述翼型的整個長度的一部分上延伸，以限定對應(yīng)于翼型損傷的預(yù)測區(qū)域的局部腔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機葉片，其特征在于，所述內(nèi)部流體腔的每一個由低于燃氣渦輪機外部流動路徑的溫度的溫度的空氣加壓。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪機葉片，其特征在于，所述內(nèi)部流體腔的每一個由具有小于所述外部流動路徑的含水量的空氣加壓。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機葉片，其特征在于，所述葉片柄部包括鳩尾榫連接部以用于組裝到具有其它葉片的渦輪機轉(zhuǎn)子輪上，以形成圓周陣列。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機葉片，其特征在于，所述內(nèi)部流體腔的每一個保持在規(guī)定空氣壓力和溫度下。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機葉片，其特征在于，在由于異物損傷引起的所述腔中的一個或多個的破裂的情況下，所述加壓流體源在壓力和體積上足以保持到達所述內(nèi)部流體腔的每一個的最小流體流量。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機葉片，其特征在于，所述翼型包括陶瓷纖維的預(yù)成型體。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的渦輪機葉片，其特征在于，所述預(yù)成型體包括碳化硅。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機葉片，其特征在于，形成于所述葉片柄部的下端中的所述流體通路從所述鳩尾榫的底緣向上、通過所述葉片柄部延伸到所述內(nèi)部流體腔中。

13.一種制造用于燃氣渦輪發(fā)動機中的渦輪機葉片的方法，其包括以下步驟：

a.形成由陶瓷復(fù)合材料組成的翼型；

b.形成所述翼型內(nèi)的一個或多個內(nèi)部流體腔；以及

c.將加壓流體源提供給所述翼型中的所述內(nèi)部流體腔的每一個。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述形成翼型的步驟還包括使用碳化硅陶瓷纖維、并且將所述纖維編織成期望的翼型形狀來制備預(yù)成型體。

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述制備預(yù)成型體的步驟還包括用基體材料滲透所述預(yù)成型體的步驟。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，使用化學(xué)氣相滲透、漿料滲透燒結(jié)、漿料鑄造或熔融滲透涂覆所述預(yù)成型體，以用于與所述基體材料粘合。

17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在由于異物損傷引起的所述腔中的一個或多個的破裂的情況下，所述提供加壓流體的步驟足以保持到達所述內(nèi)部流體腔的每一個的最小流體流量。

18.一種用于檢測燃氣渦輪發(fā)動機翼型的故障的裝置，所述翼型包括外表面、內(nèi)冷卻室和用于將冷卻流體引導(dǎo)到所述內(nèi)冷卻室中以保持大致恒定壓力的流體通道，所述裝置包括：

一個或多個壓力換能器，所述壓力換能器響應(yīng)于所述翼型內(nèi)部的靜態(tài)壓力的變化提供信號；

存儲裝置，所述存儲裝置存儲能夠關(guān)聯(lián)所述信號的變化、以指示所述翼型內(nèi)部的壓力的變化的計算機代碼；

中央處理單元，所述中央處理單元可用所述計算機代碼操作以關(guān)聯(lián)所述信號的變化和所述翼型的狀態(tài)；以及

輸出裝置，所述輸出裝置提供所述翼型內(nèi)部的所述壓力的變化的指示。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述壓力換能器提供指示所述翼型內(nèi)部的所述壓力的變化的程度的數(shù)據(jù)。

20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于，所述輸出裝置包括警報燈、聲警報信號或數(shù)據(jù)記錄器中的警報消息。