涡轮部件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及涡轮部件。更特定地，本发明涉及具有内护罩和外护罩的涡轮部件。
【背景技术】
[0002]在涡轮发动机和功率产生系统中的涡轮部件的更高的温度和压力操作允许改善的效率和在新构造中的操作。选择能够在这种更高的温度和压力下操作的材料是困难的。这种材料可能是花费昂贵的、难以生产、或难以制作的。此外，这种不同材料的使用可需要对冷却机构的修改，这可产生其它复杂化。
[0003]通常，期望使用更少的材料以用于相似或更好的操作。使用更少的材料降低了重量、降低了与制造相关的成本、降低了材料成本、并且提供数个其它优点。但是，使用更少的材料可产生复杂的几何要求和/或可产生之前未产生的不被期望的力，例如应力。此外，如用于使用不同的材料的情况，使用更少的材料可需要对冷却机构的复杂和/或高昂的修改，这可产生其它复杂化。
[0004]因而，存在对生产如下材料的持续需求:能够经受更高的温度和压力；能够以更低的量/重量被应用；能够进行操作而不产生不被期望的力；以及能在操作条件下使用而不采用复杂和/或高昂的冷却机构。
[0005]与现有技术相比显示出一个或更多改进的涡轮部件将在本领域中被期望。
【发明内容】
[0006]在实施例中，涡轮部件包括外护罩和内护罩，该内护罩具有:第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸。第一钩部区域和第一部分限定第一钩部间隙，而第二钩部区域和第二部分限定第二钩部间隙。第一径向间隙在与第一钩部间隙相反的第一钩部区域和外护罩之间延伸，而第二径向间隙在与第二钩部间隙相反的第二钩部区域和外护罩之间延伸。第一钩部间隙、第二钩部间隙、第一径向间隙、以及第二径向间隙配置且布置为允许内护罩在热负载下偏离外护罩。
[0007]在另一实施例中，涡轮部件包括外护罩和内护罩，该内护罩具有:第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸。内护罩包括陶瓷基复合纤维，其具有小于200W/m*k且大于10W/m*k的热传导率。
[0008]在另一实施例中，涡轮部件包括外护罩和内护罩，该内护罩具有:第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸。第一钩部区域和第一部分限定第一钩部间隙，而第二钩部区域和第二部分限定第二钩部间隙，并且第一钩部间隙、第二钩部间隙配置且布置为允许内护罩在热负载下偏离外护罩。内护罩包括陶瓷基复合纤维，其具有小于200W/m*k且大于10W/m*k的热传导率。
[0009]本发明的第一技术方案为一种涡轮部件，其包括:外护罩；以及内护罩，其具有:第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸；其中，第一钩部区域和第一部分限定第一钩部间隙，而第二钩部区域和第二部分限定第二钩部间隙；其中，第一径向间隙在与第一钩部间隙相反的第一钩部区域和外护罩之间延伸，而第二径向间隙在与第二钩部间隙相反的第二钩部区域和外护罩之间延伸；其中，第一钩部间隙、第二钩部间隙、第一径向间隙、以及第二径向间隙配置且布置为允许内护罩在热负载下偏离外护罩。
[0010]本发明的第二技术方案为，在本发明的第一技术方案中，内护罩包括陶瓷基复合材料。
[0011]本发明的第三技术方案为，在本发明的第二技术方案中，陶瓷基复合材料包括S1-c纤维和SiC基质。
[0012]本发明的第四技术方案为，在本发明的第三技术方案中，S1-c纤维在陶瓷基复合物中按体积处于至少20 %的浓度。
[0013]本发明的第五技术方案为，在本发明的第一技术方案中，外护罩包括金属或金属性材料。
[0014]本发明的第六技术方案为，在本发明的第一技术方案中，内护罩具有小于200W/m*k的热传导率。
[0015]本发明的第七技术方案为，在本发明的第一技术方案中，内护罩具有大于10W/m*k的热传导率。
[0016]本发明的第八技术方案为，在本发明的第一技术方案中，内护罩具有大约120W/m*k的热传导率。
[0017]本发明的第九技术方案为，在本发明的第一技术方案中，内护罩和外护罩在涡轮部件的操作期间不联结。
[0018]本发明的第十技术方案为，在本发明的第一技术方案中，涡轮部件还包括冲击板，其定位在内护罩和外护罩之间。
[0019]本发明的第十一技术方案为，在本发明的第十技术方案中，冲击板包括金属。
[0020]本发明的第十二技术方案为，在本发明的第一技术方案中，外护罩包括内空腔。
[0021]本发明的第十三技术方案为，在本发明的第十二技术方案中，内空腔被加压。
[0022]本发明的第十四技术方案为，在本发明的第十三技术方案中，内空腔被加压至等于或大于热气体路径压力的压力。
[0023]本发明的第十五技术方案为，在本发明的第一技术方案中，涡轮部件还包括横向间隙，其在第一钩部区域和第二钩部区域之间与内护罩的至少一部分平行地延伸。
[0024]本发明的第十六技术方案为，在本发明的第一技术方案中，涡轮部件还包括附加的内护罩，其定位为邻接内护罩，并且在外护罩的第一部分和外护罩的第二部分上方延伸。
[0025]本发明的第十七技术方案为，在本发明的第一技术方案中，涡轮部件还包括环境屏蔽涂层，其定位于将被热气体路径接触的内护罩的至少一部分上。
[0026]本发明的第十八技术方案为，在本发明的第十七技术方案中，环境屏蔽涂层是可磨耗摩擦涂层。
[0027]本发明的第十九技术方案为一种涡轮部件，其包括:外护罩；以及内护罩，其具有:第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸；其中，内护罩包括陶瓷基复合纤维，其具有小于200W/m*k且大于10W/m*k的热传导率。
[0028]本发明的第二十技术方案为一种涡轮部件，其包括:外护罩；以及内护罩，其具有:第一钩部区域，其在外护罩的第一部分上方延伸；和第二钩部区域，其在外护罩的第二部分上方延伸；其中，第一钩部区域和第一部分限定第一钩部间隙，而第二钩部区域和第二部分限定第二钩部间隙，并且第一钩部间隙和第二钩部间隙配置且布置为允许内护罩在热负载下偏离外护罩；其中，内护罩包括陶瓷基复合纤维，其具有小于200W/m*k且大于10W/m*k的热传导率。
[0029]本发明的其它特征和优点从结合附图进行的下列更详细的描述将变得显而易见，附图借助于实例示出了本发明的原理。
【附图说明】
[0030]图1是根据本公开的具有内护罩和外护罩的部件的实施例的透视图。
[0031]只要有可能，贯穿附图将使用相同的标号来代表相同的部分。
【具体实施方式】
[0032]提供了一种涡轮部件。例如与未能包括在本文中公开的特征中的一个或更多个的原理相比，本公开的实施例能够进行更简单的修复或更换、能够经受更高的温度和压力、能够以更低的量/重量应用、能够进行操作而不产生不被期望的力、能够在操作条件下使用而不采用复杂和/或高昂的冷却机构、和/或能够进行机械负载来减少泄漏，因而增强了发动机操作效率。
[0033]图1显示了例如能够在功率产生系统、涡轮发动机、或两者中使用的涡轮部件100的实施例。涡轮部件100包括外护罩101和内护罩103，该内护罩103具有:第一钩部区域105，其在外护罩101的第一部分109上方延伸；和第二钩部区域107，其在外护罩101的第二部分111上方延伸。第一钩部区域105和第一部分109限定第一钩部间隙113，而第二钩部区域107和第二部分111限定第二钩部间隙115。第一径向间隙114在与第一钩部间隙113相反的第一钩部区域105和外护罩101之间延伸，而第二径向间隙116在与第二钩部间隙115相反的第二钩部区域107和外护罩101之间延伸。第一钩部间隙113、第二钩部间隙115、第一径向间隙114、以及第二径向间隙116配置且布置为允许内护罩103在热负载下偏离外护罩101。
[0034]第一钩部间隙113、第二钩部间隙115、第一径向间隙114、以及第二径向间隙116是允许偏离来在涡轮部件100的操作使用期间减小或消除应力的任何适当的几何形状。