[发明专利]CMC热学夹子

说明书

本发明涉及CMC热学夹子，更具体而言，夹持组件(100)包括轴(112)、第一多个夹子(104)以及第二多个夹子(106)。第一多个夹子和第二多个夹子(104,106)的每一个都包括第一壁(118,126)、从第一壁(118,126)沿第一方向向外延伸的第二壁(120,128)、以及从第一壁(118,126)沿第二方向向外延伸的第三壁(122,130)。第一多个夹子(104)的每一个都由第二多个夹子(106)的其中一个纵向地分开。第一多个夹子(104)的第二壁(128)与第二多个夹子(106)的第二壁(120)横向地分开。第一和第二多个夹子(104,106)的第一和第二壁(118,120,126,128)一起限定接纳轴(112)的第一槽(134)。第一和第二多个夹子(104,106)的第一和第三壁(118,122,126,130)一起限定接纳相邻构件(54(a),54(b),54(c))的第二槽(108)。

联邦赞助研究

本发明利用政府资助在美国政府的合同号FA8650-09-D-2922下做出。政府在本发明中可具有某些权利。

技术领域

本发明公开总体上涉及燃气涡轮发动机，且更特别地，涉及用于燃气涡轮发动机的夹持组件。

背景技术

燃气涡轮发动机通常以串行流顺序包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排放区段。在运行中，空气进入压缩机区段的入口，在这里一个或更多轴流式压缩机逐步地压缩空气，直到其到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧，从而产生燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流过限定在涡轮区段内的热气体路径，且然后经由排放区段离开涡轮区段。

涡轮区段包括一排或多排涡轮喷嘴，涡轮喷嘴将燃烧气体流引到一排或多排涡轮转子叶片上。涡轮叶片又从燃烧气体提取动能。这些喷嘴通常在极高温度环境中操作。因而，喷嘴可由陶瓷基质复合物(“CMC”)或能够承受高温排放气体的其他合适的材料构造。

每排中的CMC涡轮喷嘴通常必须联接到一起以形成其环形布置。但是，金属紧固件不适合用于在高温下将每个CMC涡轮喷嘴联接到每个邻近的涡轮喷嘴上。更具体地，金属材料具有比CMC材料更大的热膨胀系数。在这方面，金属紧固件以比CMC涡轮喷嘴更大的速率膨胀。因而，金属紧固件比CMC喷嘴长得快，从而在高温下提供较少的夹持力来联接涡轮喷嘴。这会允许燃烧气体在涡轮喷嘴节段之间逸出，这会降低燃气涡轮机的效率。因此，在高温下保持或增加夹持力的夹持组件在本领域是受欢迎的。

发明内容

本发明的多个方面和优点将在以下说明中部分地阐述，或者可由该说明而显而易见，或者可通过实践本发明而获悉。

一方面，本发明公开涉及用于联接相邻构件的夹持组件。夹持组件包括轴、第一多个夹子以及第二多个夹子。第一多个夹子和第二多个夹子的每一个都包括第一壁、从第一壁沿第一方向向外延伸的第二壁、以及从第一壁沿第二方向向外延伸的第三壁。第一多个夹子的每个相邻一对夹子的每个第一壁都纵向地被第二多个夹子中的一个分开。第一多个夹子的第二壁与第二多个夹子的第二壁横向地分开。第一多个夹子和第二多个夹子的第一壁和第二壁一起限定接纳轴的第一槽。第一多个夹子和第二多个夹子的第一壁和第三壁一起限定接纳相邻构件的第二槽。

本发明公开的另一方面涉及包括压缩机、燃烧区段以及涡轮的燃气涡轮机。该燃气涡轮机还包括第一构件、邻近第一构件定位的第二构件以及夹持组件。夹持组件包括轴、第一多个夹子以及第二多个夹子。第一多个夹子和第二多个夹子的每一个都包括第一壁、从第一壁沿第一方向向外延伸的第二壁、以及从第一壁沿第二方向向外延伸的第三壁。第一多个夹子的每个相邻一对夹子的每个第一壁都纵向地被第二多个夹子中的一个分开。第一多个夹子的第二壁与第二多个夹子的第二壁横向地分开。轴定位在由第一多个夹子和第二多个夹子的第一壁和第二壁一起限定的第一槽中。第一构件和第二构件定位在由第一多个夹子和第二多个夹子的第一壁和第三壁一起限定的第二槽中。