[發明專利]渦輪噴嘴及渦輪噴嘴節段

有效

• 申請號: 201610913786.5
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN106948870B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: H.C.羅伯茨;R.W.小阿爾布雷奇特;M.J.麥克卡倫;P.A.弗林;M.F.X.小吉利奧蒂;E.A.埃斯蒂爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D9/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉林華;肖日松

提供了一種用于燃氣渦輪發動機的渦輪噴嘴。渦輪噴嘴包括：弧形內帶；弧形外帶；以及噴嘴導葉，其設置在弧形內帶和弧形外帶之間。噴嘴導葉的徑向內端通過互鎖過渡區附接至弧形內帶，互鎖過渡區包括分別從噴嘴導葉的徑向內端和弧形內帶交替地延伸的多個凸起，以不可拆卸地聯接噴嘴導葉和弧形內帶。可選地，各個噴嘴導葉的徑向外端也通過互鎖過渡區附接至弧形外帶。

技術領域

本主題大體上涉及沿互鎖過渡區(interlocking transition zone)連結兩個構件的添加制造方法。

背景技術

在制造中，通常合乎需要的是連結兩個或更多個構件來產生單個部件。然而，連結構件的當前方法通常導致較差的機械性質，不論這些構件是否由相同或不類似的材料制成。

例如，連結兩個構件的現有技術的方法可包括金屬熔化過程，如焊接或硬釬焊，使用機械緊固件如鉚釘或螺釘，或施加結構粘合劑和使其固化。這些接頭可展現較差的物理性質，并且提供弱機械聯結，如較差的剪切聯結或粘合。由于那些區域中的集中應力，故這些接頭還可傾向于沿材料過渡線或平面的裂縫開始和傳播。

此外，在一些應用中，合乎需要的是具有允許連結構件之間的一些相對移動的接頭。例如，不是柔韌或柔性的兩個或更多個構件之間的接頭可展現關于接頭的疲勞耐久性、抗沖擊性和總體壽命的問題。在其中構件或連結材料具有不同熱膨脹系數的情況下，不允許相對移動的接頭不可補償熱增長失配，因此導致接頭在某些溫度環境中的失效。

此外，在連結構件之間延伸的冷卻孔可為合乎需要的。然而，取決于接頭和構件的方位和構造，不可為可能的是，使用當前的方法(如，鉆孔或機加工)在不損害接頭的完整性的情況下形成冷卻孔。不可為可能的是，例如在孔在接頭自身內的情況下，或在鉆取孔可另外弱化接頭的情況下，產生冷卻孔。

因此，具有改進的結構完整性的連結兩個或更多個構件的方法是合乎需要的。更具體而言，用于形成允許構件之間的相對移動或包括冷卻孔(如果期望)，同時仍提供強機械聯結的接頭的方法將是特別有用的。

發明內容

本發明的方面和優點將在以下描述中部分地闡述，或者可從描述為明顯的，或者可通過本發明的實踐學習。

大體上提供了一種用于燃氣渦輪發動機的渦輪噴嘴。在一個實施例中，渦輪噴嘴包括：弧形內帶；弧形外帶；以及噴嘴導葉，其設置在弧形內帶和弧形外帶之間。噴嘴導葉的徑向內端通過互鎖過渡區附接至弧形內帶，該互鎖過渡區包括分別從噴嘴導葉的徑向內端和弧形內帶交替地延伸的多個凸起，以不可拆卸地聯接噴嘴導葉和弧形內帶。

在某些實施例中，各個噴嘴導葉的徑向外端也通過互鎖過渡區附接至弧形外帶，該互鎖過渡區包括分別從噴嘴導葉的徑向外端和弧形外帶交替地延伸的多個凸起，以不可拆卸地聯接各個噴嘴導葉和弧形外帶。

本發明的第一技術方案提供了一種用于燃氣渦輪發動機的渦輪噴嘴，包括：弧形內帶；弧形外帶；以及噴嘴導葉，其設置在所述弧形內帶和所述弧形外帶之間，其中所述噴嘴導葉的徑向內端通過互鎖過渡區附接至所述弧形內帶，該互鎖過渡區包括分別從所述噴嘴導葉的所述徑向內端和所述弧形內帶交替地延伸的多個凸起，以不可拆卸地聯接所述噴嘴導葉和所述弧形內帶。

本發明的第二技術方案是在第一技術方案中，所述互鎖過渡區允許所述噴嘴導葉的所述徑向內端和所述弧形內帶之間的相對運動的變化。

本發明的第三技術方案是在第一技術方案中，所述互鎖過渡區限定流體通道，所述流體通道構造成提供所述噴嘴導葉的所述徑向內端和所述弧形內帶之間的流體連通。

本發明的第四技術方案是在第一技術方案中，所述噴嘴導葉由第一金屬合金構成，且所述弧形內帶由不同于所述第一金屬合金的第二金屬合金構成。

本發明的第五技術方案是在第一技術方案中，平臺節段嵌入在所述弧形內帶的徑向外表面內，其中所述互鎖過渡區將所述噴嘴導葉的所述徑向內端不可拆卸地聯接至所述平臺節段。