[发明专利]涡轮

说明书

本发明提供的涡轮，能够以简单的构造抑制施加于涡轮静翼的热应力，并且将气体流路的较大范围用CMC构成，其结果能够实现喷气式发动机进一步的性能提高、改善油耗。借助由金属材料构成的吊架(12)的前卡止部(12b)和后卡止部(12c)，将外带部(21)的前部(21b)和后部(21c)相对于涡轮静翼(11)卡止，将该吊架(12)安装于由金属材料构成的涡轮机匣(2)，所述涡轮静翼(11)以翼部(20)、外带部(21)以及内带部(22)连续的形状且由CMC构成。

技术领域

本发明涉及将由陶瓷基复合材料构成的涡轮静翼安装于涡轮机匣的涡轮。

背景技术

例如在飞机用喷气式发动机中，涡轮暴露于来自燃烧室的高温高压气体中。因此涡轮静翼等涡轮部件主要使用具有高耐热性的镍(Ni)合金(金属材料)的铸件。

另一方面，近年来在研究将比金属材料耐热性高且轻质的陶瓷基复合材料(Ceramic Matrix Composites：以下称为CMC)应用于涡轮部件。

例如，在专利文献1中公开了一种将由CMC构成的翼部安装于形成气体流路的径向的内侧和外侧的金属制平台的涡轮。

专利文献1：日本特开2007-85342号公报

在上述专利文献1中，形成气体流路的平台为金属材料，但为了实现喷气式发动机进一步的性能提高、改善油耗，希望将也包括平台部分在内的较大范围用CMC构成。

然而，CMC通常是将由陶瓷纤维构成的织物进行折弯而成形，并使其浸渍陶瓷基质而制造，因此形状受到制约。例如，CMC难以成形为具有分支部分等的复杂的形状，即使能够成形，也有可能导致强度降低等，进而有可能导致作业工时、成本的增加。

另外，在将安装于涡轮机匣的涡轮部件单纯地从以往的金属制涡轮部件替换为CMC制涡轮部件的情况下，由于金属材料与CMC的线性热膨胀系数有很大差异，因此存在对线性热膨胀系数小的涡轮部件施加较大的热应力的问题。

本发明的实施方式是为了解决这样的问题所做出的，其目的在于提供如下的涡轮，该涡轮能够以简单的构造，抑制对作为涡轮部件的涡轮静翼施加的热应力，并且将气体流路的尽量大的范围用CMC构成，其结果能够实现喷气式发动机进一步的性能提高、改善油耗。

发明内容

为了实现上述目的，本发明的实施方式的涡轮是喷气式发动机的涡轮，具备：涡轮静翼，其由陶瓷基复合材料构成，具有：相对于所述喷气式发动机的轴心沿径向延伸的翼部、从所述翼部的外端连续并相对于所述喷气式发动机的轴心向周向的一侧延伸的外带部、以及从所述翼部的内端连续并向所述周向的一侧延伸的内带部，所述涡轮静翼绕所述喷气式发动机的轴心排列多个而构成涡轮喷嘴；支承部件，其由金属材料构成，具有：前卡止部，该前卡止部将所述外带部中位于气体上游侧的前部卡止；后卡止部，该后卡止部将所述外带部中位于气体下游侧的后部卡止；以及涡轮机匣，其由金属材料构成，供所述支承部件安装。

根据使用上述手段的本发明的实施方式，借助由金属材料构成的支承部件将涡轮静翼卡止，从而将该支承部件安装于由金属材料构成的涡轮机匣，所述涡轮静翼以翼部、外带部及内带部连续的形状并由CMC构成。由此能够以简单的构造抑制施加于涡轮静翼的热应力，并且将气体流路的尽量大的范围用CMC构成，其结果能够实现喷气式发动机进一步的性能提高、改善油耗。

附图说明

图1是示出本发明的一个实施方式的涡轮的一部分的局部剖视图。

图2是涡轮喷嘴分割体的立体图。

图3是涡轮静翼单体的立体图。

图4是将分割体分解为涡轮静翼、吊架及吊架密封件的立体图。

图5是将分割体的密封部件分解后的立体图。