[发明专利]用于燃气涡轮发动机的隔热罩

说明书

一种用于燃气涡轮发动机的隔热罩，该隔热罩包括主体，主体具有前边缘，后边缘，横向边缘，第一表面和第二表面。在使用中，第一表面暴露于穿过燃气涡轮发动机的高温工作气体。隔热罩具有各自在横向边缘之间延伸的前钩和后钩，前钩和后钩从第二表面延伸。加强结构从前钩延伸至后钩，并且不会直接接触第二表面或附接至第二表面。

技术领域

本发明涉及一种可以在燃气涡轮发动机中使用的隔热罩，尤其是一种用于提高隔热罩寿命的加强和流量控制特征。

背景技术

隔热罩可以存在于燃气涡轮发动机的多个位置中，并且特别地，隔热罩可以位于环形阵列的涡轮叶片的径向外侧。隔热罩通常是由托架结构保持就位的阵列的隔热罩的周向部段。隔热罩形成部分的气体通道，气体通道引导燃烧气体通过涡轮，并以传统方式驱动涡轮转子叶片。这些隔热罩具有暴露于涡轮的高温工作气体的高温侧和径向向外并且通常用冷却空气进行冷却的低温侧。重要的是，在叶片末端与隔热罩之间存在最小的间隙，以最小化末端泄漏，从而最小化效率损失。

通常，在低温侧设置长肋以加强隔热罩。长肋与低温侧成为整体或单件，并形成冷却通道。冲击板钎焊在低温侧并覆盖长肋。冷却空气沿着冷却通道分布。

然而，这些隔热罩在其高温侧与低温侧之间会产生很高的热梯度。这种热梯度在隔热罩中产生负载，导致在操作中隔热罩的材料疲劳和变形。隔热罩的变形可能会使隔热罩表面与旋转叶片之间产生摩擦，导致两个部件损坏，进而导致涡轮性能下降。隔热罩的低温侧上需要加强特征，以解决使用寿命和变形的问题。

同时，隔热罩要求冷却空气在隔热罩冷却孔的入口处均匀分布。通常需要特殊的设计特征来实现这一点，因为来自托架的冷却空气供应通常是非常局部化的。这种冷却局部化也会导致局部热梯度。

因此，本发明的目的仍然是提供一种改进的隔热罩，该隔热罩减少变形、降低温度梯度、降低绝对温度并最小化冷却空气的使用。

发明内容

为了解决已知的层状系统的问题，提供了一种用于燃气涡轮发动机的隔热罩，该隔热罩包括主体，主体具有前边缘，后边缘，横向边缘，第一表面和第二表面，在使用中，第一表面暴露于穿过燃气涡轮发动机的高温工作气体，前钩和后钩各自在横向边缘之间延伸，前钩和后钩从第二表面延伸，其特征在于加强结构从前钩延伸至后钩，并且不会直接接触第二表面或不会附接至第二表面。

当朝向第二表面观察时，加强结构可以以至少一个X形的总体形式设置。

加强结构可以包括四个臂。两个臂可以附接至前钩。两个臂可以附接至后钩。四个臂可以在交叉部相交。

加强结构可以包括延伸部分。延伸部分可以在任何一对或多对臂，臂104A与臂104B，臂104B与臂104C，臂104C与臂104D以及臂104A与臂104D之间延伸。在使用中，延伸部分可以阻挡冷却剂的射流冲击第二表面和/或限定于第二表面中的至少一个入口。

隔热罩可以包括中心线和垂直于中心线的线。角度α定义为从臂104C到所述线的角度，并且角度β定义为从臂104C到另一个臂104D的角度，两个臂104C、104D附接至相同的前钩或后钩。角度之比是角度α/角度β≥2。

加强结构可以包括一个或多个以下截面轮廓：工形梁，T形梁，箱形梁或矩形。

加强结构可以是梁结构。梁结构包括至少一个梁，至少一个梁具有至少一个腹板和至少一个凸缘。

延伸部分可以由凸缘的延伸部形成，优选由径向外凸缘的延伸部形成。

加强结构可以是网格结构。

网格结构可以是X形元件的阵列，每个X形元件具有臂。

延伸部分可以不连接至前钩或后钩中的任一个。