[发明专利]具有冷却密封条带的涡轮护罩扇区

说明书

本发明涉及一种由陶瓷基复合材料制成的涡轮护罩扇区(2)，该护罩扇区具有纵向轴线X并且包括基部(3)，该基部具有：径向内部面(6)；径向外部面(7)，从该径向外部面延伸出用于附接到护罩支撑结构的上游突片(4)和下游突片(5)；以及至少一个扇区间侧向面(9)，基部包括：第一槽(10)以及被径向地布置在第一槽的外侧上的第二槽(16)，这些槽各自形成在侧向面中；以及第一密封条带和第二密封条带(14，17)，该第一密封条带和第二密封条带分别被置于第一槽和第二槽的径向内壁上。根据本发明，第一条带具有呈Ω形的整体形状，并且护罩扇区具有在第一条带的中心部(14a)与第一槽的径向内壁之间径向地限定的第一间隙以及在该中心部与第一槽的径向外壁(15b)之间径向地限定的第二间隙。

技术领域

本发明涉及涡轮机的领域，尤其涉及飞行器涡轮机。具体地，本发明涉及一种由涡轮机部件(诸如涡轮)的陶瓷基复合材料制成的护罩扇区，该护罩扇区配备有冷却装置。

背景技术

现有技术包括专利文献FR-A1-3041993、FR-A1-2919345、EP-A1-1593813和GB-A-2486954。

具有纵向轴线X的涡轮机涡轮包括一个或多个级，每个级包括定子以及安装在定子下游的转子。这些级沿着纵向轴线连续地布置。定子(被称为涡轮定子)由具有固定轮叶的固定叶轮形成，并且转子由具有动轮叶的运动叶轮形成。运动叶轮可旋转地安装在涡轮护罩的内部，该涡轮护罩以纵向轴线为中心并且被固定到壳体上。特别地，运动叶轮包括盘，在该盘上安装有多个动轮叶，该多个动轮叶围绕盘的周边周向地且规则地分布。

护罩由多个由陶瓷基复合材料(compositeàmatrice céramique，CMC)制成的护罩扇区形成。CMC材料具有良好的机械性能，使其适合用作结构元件，并且有利地在高温下保留了这些性能。实际上，涡轮机的主要限制在于其耐高温性。因此，涡轮的由CMC材料制成的护罩扇区增加了承受高温的能力，这改进了涡轮机的整体性能。另外，与传统上使用的耐火材料相比，CMC材料具有更低的密度。

每个CMC护罩扇区包括基部，该基部具有相对的径向内部面和径向外部面。护罩扇区包括从径向外部面延伸的上游附接突片和下游附接突片。这些上游附接突片和下游附接突片旨在被固定到护罩支撑结构。

CMC护罩扇区的使用显著减少了对涡轮护罩进行冷却所需的通风量。然而，在护罩扇区的内侧和外侧的气流管道之间的密封仍然是一个问题。为了改进护罩扇区之间的密封，这些护罩扇区包括密封装置。基部包括第一凹槽和第二凹槽，该第一凹槽和第二凹槽形成在扇区间侧向面中并且沿着纵向轴线延伸。第一纵向条带和第二纵向条带分别被容纳在第一凹槽和第二凹槽中，第二条带径向地布置在第一条带的外部。这些条带的尺寸与凹槽的尺寸基本上相同，以防止泄漏。然而，密封是(特别是)通过第二条带实现的，使得很可能发生明显的压降。在第二条带的径向外部部分中的压力可能增加并达到10巴至15巴，而在第二条带的径向内部部分中的压力可能更低。另外，主流可以在不同的护罩扇区之间在扇区间侧向面处上升，这增加了护罩扇区的温度，特别是增加了由金属材料制成的、对高温更敏感的第一条带和第二条带的温度。这些金属条带的存在进一步限制了护罩扇区的耐高温性。

发明内容

发明目的

本发明的目的之一在于提供一种简单而有效的解决方案，以用于限制护罩扇区的温度升高。

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