[发明专利]用于气体涡轮机的涡轮机环组件

权利要求书

1.一种用于气体涡轮机的涡轮机环组件，所述组件包括：

·一体的开口环(10；110)，其由陶瓷基复合(CMC)材料制成；

·楔形的CMC部件(20；120)，其具有侧面，该侧面在所述开口 的任意一侧上与所述环的端部相接触，以闭合所述环；

·环绕所述CMC环的环形金属支撑结构(30，40；150)，该环形 金属支撑结构在其轮廓的大部分上与该CMC环相接触，所述CMC环 通过预应力而安装在所述金属结构内部；

·至少一个在所述楔形部件上施加弹性回复力的元件(26；156)， 以当所述开口在所述环形金属结构和所述CMC环之间的不均匀膨胀 的作用下开启的时候，保持该楔形部件与所述CMC环的端部相接触； 以及

·至少一个用来阻止所述CMC环绕它的轴线转动的元件(35，45； 159)。

2.如权利要求1所述的涡轮机环组件，其特征在于，所述金属结 构包括两个环形金属支撑件(30，40)，所述CMC环(10)安装在该两个 环形金属支撑件(30，40)之间。

3.如权利要求2所述的涡轮机环组件，其特征在于，所述施加弹 性回复形式的元件是预应力的弹性可变形的叶片(26)，该叶片(26)首先 挤靠所述环形金属支撑件(30，40)，其次挤靠所述楔形部件(20)。

4.如权利要求1所述的涡轮机环组件，其特征在于，所述金属结 构包括金属箍(150)，该金属箍(150)环绕所述CMC环(110)的外圆周表 面。

5.如权利要求4所述的涡轮机环组件，其特征在于，所述施加弹 性回复力的元件是预应力的弹性可变形的舌状物(156)，该舌状物(156) 与所述金属箍(150)一体结合，并且挤靠所述楔形部件(20)。

6.如权利要求5所述的涡轮机环组件，其特征在于，所述金属结 构还包括两个环形金属支撑件(130，140)，所述CMC环(110)和所述金 属箍(150)安装在这两个环形金属支撑件(130，140)之间，从而能够使得 至少沿着径向方向在所述金属箍(150)和所述环形金属支撑件(130，140) 之间发生不均匀膨胀。

7.如权利要求6所述的涡轮机环组件，其特征在于，它包括用来 将所述金属箍(150)和所述CMC环(110)居中的装置(160)。

8.如权利要求5或权利要求6所述的涡轮机环组件，其特征在于， 所述金属箍(150)通过多个弹性可变形的叶片(160)而安装在所述环形金 属支撑件(130，140)之间。

9.如权利要求6至8中任意一项所述的涡轮机环组件，其特征在 于，密封垫圈(166)插置于所述CMC环(110)的至少一个横向面和所述 环形金属支撑件中的一个的对向面之间。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的涡轮机环组件，其特征在 于，所述楔形部件(20；120)具有内端面，该内端面在所述涡轮机环组 件在工作中通常暴露的温度下，大致与所述CMC环(10；110)的内圆 周表面相连贯。

11.如权利要求1至10中任意一项所述的涡轮机环组件，其特征 在于，它包括可摩擦材料层(11；111)，该可摩擦材料层(11；111)位于 所述CMC环(10；110)的内圆周表面上。

12.如权利要求1至11中任意一项所述的涡轮机环组件，其特征 在于，所述CMC环(10；110)的材料是自愈合陶瓷基复合材料。

13.如权利要求1至12中任意一项所述的涡轮机环组件，其特征 在于，所述CMC环(10；110)的材料设有涂层，该涂层形成用来保护 以防腐蚀的环境屏障。

14.如权利要求1至13中任意一项所述的涡轮机环组件，其特征 在于，所述CMC环(10；110)包括由三维编织制成的纤维加强件。