本主題主要地涉及護(hù)罩和用于形成用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的渦輪構(gòu)件的方法。更具體地，本主題涉及提供改進(jìn)的冷卻特征結(jié)構(gòu)（feature）的護(hù)罩和方法。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)通常包括呈串行流動次序的壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段，以及排出區(qū)段。在操作中，空氣進(jìn)入壓縮機(jī)區(qū)段的入口，在壓縮機(jī)區(qū)段中一個(gè)或更多個(gè)軸向壓縮機(jī)逐漸地壓縮空氣直至其到達(dá)燃燒區(qū)段。燃料與壓縮空氣混合并且在燃燒區(qū)段內(nèi)焚燒以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段傳送通過限定在渦輪區(qū)段內(nèi)的熱氣體路徑并且然后從渦輪區(qū)段經(jīng)由排出區(qū)段排出。

在具體構(gòu)造中，渦輪區(qū)段包括呈串行流動次序的高壓（hp）渦輪和低壓（lp）渦輪。hp渦輪和lp渦輪均包括各種可旋轉(zhuǎn)的渦輪構(gòu)件，例如渦輪轉(zhuǎn)子葉片、轉(zhuǎn)子盤和固持器（retainer），以及各種靜態(tài)渦輪構(gòu)件，例如定子翼片或噴嘴、渦輪護(hù)罩以及發(fā)動機(jī)機(jī)架?？尚D(zhuǎn)的渦輪構(gòu)件和靜態(tài)渦輪構(gòu)件至少部分地限定穿過渦輪區(qū)段的熱氣體路徑。當(dāng)燃燒氣體流動通過熱氣體路徑時(shí)，熱能從燃燒氣體傳遞至可旋轉(zhuǎn)的渦輪構(gòu)件和靜態(tài)渦輪構(gòu)件。

一般來講，hp渦輪和lp渦輪可附加地包括護(hù)罩組件，其進(jìn)一步地限定熱氣體路徑。間隙間距（或隙距）可限定在護(hù)罩組件的護(hù)罩和相關(guān)聯(lián)的可旋轉(zhuǎn)渦輪構(gòu)件級的可旋轉(zhuǎn)渦輪構(gòu)件之間。護(hù)罩典型地通過護(hù)罩懸掛器固持在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)內(nèi)，該護(hù)罩懸掛器繼而聯(lián)接至發(fā)動機(jī)的各種其它構(gòu)件。

對于當(dāng)前已知護(hù)罩組件的一個(gè)問題是護(hù)罩在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的操作期間所經(jīng)受的高溫，且尤其是由于此類高溫引起在護(hù)罩內(nèi)所經(jīng)受的溫度梯度。此類溫度梯度可在護(hù)罩中引起應(yīng)力且因此影響護(hù)罩的耐用性。在一些護(hù)罩中一個(gè)特別關(guān)注的方面是護(hù)罩本體的鄰近護(hù)罩后凸緣的部分。當(dāng)護(hù)罩由陶瓷基復(fù)合材料形成時(shí)，增強(qiáng)了對這些問題的關(guān)注。

對于由陶瓷基復(fù)合材料形成的護(hù)罩及其它渦輪構(gòu)件的另一關(guān)注因素是在其中形成適合的冷卻通道。鉆孔形成冷卻孔可能是不可取的，并且在一些情形中由于冷卻通道的期望定位而不可行。

因此，改進(jìn)的護(hù)罩和用于形成渦輪構(gòu)件的方法是期望的。具體地，有助于改善冷卻的護(hù)罩和用于形成渦輪構(gòu)件的方法將是有利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下文描述中部分地闡述，或者可根據(jù)該描述是顯而易見的，或者可通過實(shí)施本發(fā)明而懂得。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的護(hù)罩。護(hù)罩包括護(hù)罩本體，該護(hù)罩本體包括前表面、與前表面沿軸向隔開的后表面、在前表面和后表面之間延伸的內(nèi)表面，以及在前表面和后表面之間延伸并且與內(nèi)表面沿徑向隔開的外表面。護(hù)罩還包括從護(hù)罩本體的外表面延伸的前凸緣，以及從護(hù)罩本體的外表面延伸的后凸緣，其中后凸緣與前凸緣沿軸向隔開。護(hù)罩還包括限定在護(hù)罩中的冷卻通道，該冷卻通道大體上環(huán)向地經(jīng)由護(hù)罩延伸。

根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施例，提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)包括壓縮機(jī)、燃燒區(qū)段、渦輪，以及設(shè)置在壓縮機(jī)或渦輪中之一內(nèi)的護(hù)罩。護(hù)罩包括護(hù)罩本體，該護(hù)罩本體包括前表面、與前表面沿軸向隔開的后表面、在前表面和后表面之間延伸的內(nèi)表面，以及在前表面和后表面之間延伸并且與內(nèi)表面沿徑向隔開的外表面。護(hù)罩還包括從護(hù)罩本體的外表面延伸的前凸緣，以及從護(hù)罩本體的外表面延伸的后凸緣，其中后凸緣與前凸緣沿軸向隔開。護(hù)罩還包括護(hù)罩本體，該護(hù)罩本體包括前表面、與前表面沿軸向隔開的后表面、在前表面和后表面之間延伸的內(nèi)表面，以及在前表面和后表面之間延伸并且與內(nèi)表面沿徑向隔開的外表面。護(hù)罩還包括限定在護(hù)罩中的冷卻通道，該冷卻通道大體上環(huán)向地經(jīng)由護(hù)罩延伸。

根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施例，提供了一種用于形成陶瓷基復(fù)合渦輪構(gòu)件的方法。該方法包括圍繞型芯（core）提供一個(gè)或更多個(gè)陶瓷基復(fù)合層片，使一個(gè)或更多個(gè)陶瓷基復(fù)合層片固化以形成填料構(gòu)件，將填料構(gòu)件和層片構(gòu)件組裝在一起，該層片構(gòu)件包括疊置的多個(gè)陶瓷基復(fù)合層片，以及使填料構(gòu)件和層片構(gòu)件固化。

技術(shù)方案1.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的護(hù)罩，所述護(hù)罩包括：

護(hù)罩本體，所述護(hù)罩本體包括前表面、與所述前表面沿軸向隔開的后表面、在所述前表面和所述后表面之間延伸的內(nèi)表面，以及在所述前表面和所述后表面之間延伸并且與所述內(nèi)表面沿徑向隔開的外表面；

從所述護(hù)罩本體的外表面延伸的前凸緣；

從所述護(hù)罩本體的外表面延伸的后凸緣，所述后凸緣與所述前凸緣沿軸向隔開；以及

限定在所述護(hù)罩中的冷卻通道，所述冷卻通道大體上環(huán)向地經(jīng)由所述護(hù)罩延伸。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的護(hù)罩，其特征在于，所述冷卻通道限定在所述護(hù)罩本體中。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的護(hù)罩，其特征在于，所述護(hù)罩本體還包括第一側(cè)表面和與所述第一側(cè)表面大體上環(huán)向地隔開的第二側(cè)表面，并且其中，所述冷卻通道在限定于所述第一側(cè)表面中的第一端和限定在所述第二側(cè)表面中的第二端之間延伸。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的護(hù)罩，其特征在于，所述冷卻通道設(shè)置成鄰近所述后凸緣。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的護(hù)罩，其特征在于，所述冷卻通道沿軸向與所述后凸緣對齊。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的護(hù)罩，其特征在于，所述護(hù)罩還包括限定在所述護(hù)罩中的多個(gè)進(jìn)給通道，所述多個(gè)進(jìn)給通道中的每個(gè)進(jìn)給通道均與所述冷卻通道成流體連通。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的護(hù)罩，其特征在于，所述多個(gè)進(jìn)給通道中的每個(gè)進(jìn)給通道均至少部分地延伸穿過所述后凸緣或所述前凸緣中的一者。

技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案7所述的護(hù)罩，其特征在于，所述多個(gè)進(jìn)給通道中的每個(gè)進(jìn)給通道均至少部分地延伸穿過所述后凸緣。

技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案6所述的護(hù)罩，其特征在于，所述多個(gè)進(jìn)給通道中的每個(gè)進(jìn)給通道均在限定于所述后凸緣的前表面中的第一端和與所述冷卻通道成流體連通的第二端之間延伸。

技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案1所述的護(hù)罩，其特征在于，所述護(hù)罩本體、所述前凸緣和所述后凸緣由陶瓷基復(fù)合材料形成。

技術(shù)方案11.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，包括：

壓縮機(jī)；

燃燒區(qū)段；

渦輪；以及

設(shè)置在所述壓縮機(jī)或所述渦輪中的一者內(nèi)的護(hù)罩，所述護(hù)罩包括：

護(hù)罩本體，所述護(hù)罩本體包括前表面、與所述前表面沿軸向隔開的后表面、在所述前表面和所述后表面之間延伸的內(nèi)表面，以及在所述前表面和所述后表面之間延伸并且與所述內(nèi)表面沿徑向隔開的外表面；以及

限定在所述護(hù)罩中的冷卻通道，所述冷卻通道大體上環(huán)向地經(jīng)由所述護(hù)罩延伸。

技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述冷卻通道限定在所述護(hù)罩本體中。

技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述護(hù)罩還包括從所述護(hù)罩本體的外表面延伸的前凸緣和從所述護(hù)罩本體的外表面延伸的后凸緣，所述后凸緣與所述前凸緣沿軸向隔開。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述冷卻通道設(shè)置成鄰近所述后凸緣。

技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，所述護(hù)罩本體、所述前凸緣和所述后凸緣由陶瓷基復(fù)合材料形成。

技術(shù)方案16.一種用于形成陶瓷基復(fù)合渦輪構(gòu)件的方法，所述方法包括：

圍繞型芯提供一個(gè)或更多個(gè)陶瓷基復(fù)合層片；

使所述一個(gè)或更多個(gè)陶瓷基復(fù)合層片固化以形成填料構(gòu)件；

將層片構(gòu)件和所述填料構(gòu)件組裝在一起，所述層片構(gòu)件包括疊置的多個(gè)陶瓷基復(fù)合層片；以及

使所述填料構(gòu)件和所述層片構(gòu)件固化。

技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其特征在于，所述方法還包括在使所述一個(gè)或更多個(gè)陶瓷基復(fù)合層片固化之后移除所述型芯以形成所述填料構(gòu)件。

技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其特征在于，所述層片構(gòu)件為多個(gè)層片構(gòu)件，所述多個(gè)層片構(gòu)件包括第一層片構(gòu)件和第二層片構(gòu)件，以及其中，所述組裝的步驟包括將所述填料構(gòu)件至少部分地定位在所述第一層片構(gòu)件和所述第二層片構(gòu)件之間。

技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案18所述的方法，其特征在于，所述多個(gè)層片構(gòu)件還包括第三層片構(gòu)件，以及其中，所述組裝的步驟包括將所述填料構(gòu)件定位在所述第一層片構(gòu)件、所述第二層片構(gòu)件和所述第三層片構(gòu)件之間。

技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案16所述的方法，其特征在于，所述渦輪構(gòu)件為護(hù)罩。

參照下文描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成其一部分的附圖例示了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同描述一起用于闡釋本發(fā)明的原理。

附圖說明

本發(fā)明針對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言全面并能夠?qū)嵤┑墓_內(nèi)容（包括其最佳方式）在參照附圖的說明書中闡述，附圖中：

圖1為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的示意性截面視圖；

圖2為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的高壓渦輪部分的放大截面?zhèn)纫晥D；

圖3為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的護(hù)罩組件的截面視圖；

圖4為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的護(hù)罩的透視圖；

圖5為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的護(hù)罩的另一透視圖，顯示有內(nèi)部通道；

圖6顯示根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的當(dāng)形成渦輪構(gòu)件時(shí)使用的各種構(gòu)件；

圖7為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的在形成渦輪構(gòu)件期間形成的填料構(gòu)件的截面視圖；

圖8為根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的所形成渦輪構(gòu)件的一部分的截面視圖；以及

圖9為顯示根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的用于形成渦輪構(gòu)件的方法的流程圖。

零件標(biāo)號列表

10渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī)12縱向或軸向中心線14風(fēng)扇區(qū)段16核心/燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)18外部殼體20入口22低壓壓縮機(jī)24高壓壓縮機(jī)26燃燒區(qū)段28高壓渦輪30低壓渦輪32噴射排出區(qū)段34高壓軸/卷軸36低壓軸/卷軸37速度減低裝置38風(fēng)扇卷軸或軸40風(fēng)扇葉片42風(fēng)扇殼體或機(jī)艙44出口導(dǎo)向翼片46下游區(qū)段48旁通空氣流通道50第一級52列54定子翼片56列58渦輪轉(zhuǎn)子葉片60第二級62列64定子翼片66列68渦輪轉(zhuǎn)子葉片70熱氣體路徑72護(hù)罩組件74護(hù)罩組件76葉片末端78葉片末端100護(hù)罩組件102護(hù)罩104懸掛器110本體112前表面114后表面116內(nèi)表面118外表面120前凸緣122前表面124后表面126鉆孔130后凸緣132前表面134后表面136鉆孔150第一側(cè)表面（護(hù)罩）152第二側(cè)表面（護(hù)罩）160懸掛器本體162前懸掛器臂164后懸掛器臂172前凸緣174后凸緣176鉆孔178鉆孔180銷200冷卻通道202第一端204第二端210進(jìn)給通道212第一端214第二端220層片222第一層片構(gòu)件224第二層片構(gòu)件226第三層片構(gòu)件228填料構(gòu)件300方法302型芯304脫模劑310-350方法步驟。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)地參照本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例，其一個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在附圖中例示。詳細(xì)描述使用數(shù)字和字母標(biāo)記來指代圖中的特征。圖和描述中的相同或類似標(biāo)記用來指代本發(fā)明的相同或類似部分。如文中所用，用語“第一”、“第二”和“第三”可互換地使用以區(qū)分一個(gè)構(gòu)件與另一構(gòu)件而非意圖表示各個(gè)構(gòu)件的位置或重要性。用語“上游”和“下游”是指關(guān)于流體流在流體通路中的相對流動方向。例如，“上游”是指流體自其流動的流動方向，而“下游”是指流體向其流動的流動方向。

另外，如文中所用，用語“軸向”或“軸向地”是指沿著發(fā)動機(jī)的縱向軸線的維度。結(jié)合“軸向”或“軸向地”使用的用語“前”是指朝向發(fā)動機(jī)入口或者相比于其它構(gòu)件相對更靠近發(fā)動機(jī)入口的構(gòu)件的方向。結(jié)合“軸向”或“軸向地”使用的用語“后”是指朝向發(fā)動機(jī)噴嘴或者相比于其它構(gòu)件相對更靠近發(fā)動機(jī)噴嘴的構(gòu)件的方向。用語“徑向”或“徑向地”是指在發(fā)動機(jī)的中心縱向軸線和發(fā)動機(jī)外周邊之間延伸的維度。

現(xiàn)在參看附圖，圖1為可結(jié)合本公開內(nèi)容的各種實(shí)施例的示例性高旁通渦輪風(fēng)扇型發(fā)動機(jī)10（文中稱為“渦輪風(fēng)扇10”）的示意性截面視圖。如圖1中所示，渦輪風(fēng)扇10具有經(jīng)由其延伸用于參照目的的縱向或軸向中心軸線12。一般來講，渦輪風(fēng)扇10可包括設(shè)置在風(fēng)扇區(qū)段16下游的核心渦輪或燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)14。

燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)14可總體上包括限定環(huán)形入口20的大致管狀外部殼體18。外部殼體18可由多個(gè)殼體形成。外部殼體18包圍呈串行流動關(guān)系的壓縮機(jī)區(qū)段，其具有增壓器或低壓（lp）壓縮機(jī)22、高壓（hp）壓縮機(jī)24；燃燒區(qū)段26；渦輪區(qū)段，其包括高壓（hp）渦輪28、低壓（lp）渦輪30；以及噴射排出噴嘴區(qū)段32。高壓（hp）軸或卷軸（spool）34將hp渦輪28驅(qū)動地連接至hp壓縮機(jī)24。低壓（lp）軸或卷軸36將lp渦輪30驅(qū)動地連接至lp壓縮機(jī)22。（lp）卷軸36還可連接至風(fēng)扇區(qū)段16的風(fēng)扇卷軸或軸38。在特定實(shí)施例中，（lp）卷軸36可直接地連接至風(fēng)扇卷軸38，例如在直接驅(qū)動構(gòu)造中。在備選的構(gòu)造中，（lp）卷軸36可經(jīng)由速度減低裝置37例如在間接驅(qū)動或齒輪驅(qū)動構(gòu)造中的減速齒輪變速箱而連接至風(fēng)扇卷軸38。此類速度減低裝置可根據(jù)需要或要求而包含在發(fā)動機(jī)10內(nèi)的任何適合的軸/卷軸之間。

如圖1中所示，風(fēng)扇區(qū)段16包括多個(gè)風(fēng)扇葉片40，其聯(lián)接至風(fēng)扇轉(zhuǎn)軸38并且從該風(fēng)扇卷軸沿徑向向外延伸。環(huán)形風(fēng)扇殼體或機(jī)艙42環(huán)向地包繞風(fēng)扇區(qū)段16和/或燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)14的至少一部分。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是，機(jī)艙42可構(gòu)造成通過多個(gè)環(huán)向隔開的出口導(dǎo)向翼片44相對于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)14受到支承。此外，機(jī)艙42的下游區(qū)段46（在導(dǎo)向翼片44的下游）可延伸越過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)14的外部部分以便在二者之間限定旁通空氣流通道48。

圖2提供了如圖1中所示的可結(jié)合本發(fā)明的各種實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)14的hp渦輪28部分的放大截面視圖。如圖2中所示，hp渦輪28包括呈串行流動關(guān)系的第一級50，其包括與渦輪轉(zhuǎn)子葉片58（僅示出一個(gè)）的環(huán)形陣列56沿軸向隔開的定子翼片54（僅示出一個(gè)）的環(huán)形陣列52。hp渦輪28還包括第二級60，其包括與渦輪轉(zhuǎn)子葉片68（僅示出一個(gè)）的環(huán)形陣列66沿軸向隔開的定子翼片64（僅示出一個(gè)）的環(huán)形陣列62。渦輪轉(zhuǎn)子葉片58、68從hp卷軸34（圖1）沿徑向向外延伸并且聯(lián)接至該hp卷軸。如圖2中所示，定子翼片54、64和渦輪轉(zhuǎn)子葉片58、68至少部分地限定用于從燃燒區(qū)段26（圖1）傳送燃燒氣體通過hp渦輪28的熱氣體路徑70。

如圖2中進(jìn)一步所示，hp渦輪可包括一個(gè)或更多個(gè)護(hù)罩組件，其中的每一個(gè)護(hù)罩組件均形成圍繞轉(zhuǎn)子葉片的環(huán)形陣列的圈環(huán)（或環(huán)孔）。例如，護(hù)罩組件72可形成圍繞第一級50的轉(zhuǎn)子葉片58的環(huán)形陣列56的圈環(huán)，以及護(hù)罩組件74可形成圍繞第二級60的渦輪轉(zhuǎn)子葉片68的環(huán)形陣列66的圈環(huán)。一般來講，護(hù)罩組件72、74的護(hù)罩沿徑向與每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片68的葉片末端76、78隔開。徑向或間隙間距cl限定在葉片末端76、78和護(hù)罩之間。護(hù)罩和護(hù)罩組件通常減少來自熱氣體路徑70的泄漏。

應(yīng)當(dāng)注意的是，護(hù)罩和護(hù)罩組件可附加地以類似的方式在低壓壓縮機(jī)22、高壓壓縮機(jī)24和/或低壓渦輪30中予以采用。因此，文中所揭示的護(hù)罩和護(hù)罩組件并不限于在hp渦輪中使用，而是可用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的任何適合區(qū)段中。

現(xiàn)在參看圖3至圖8，為此揭示了改進(jìn)的護(hù)罩組件100和護(hù)罩102。文中所揭示的護(hù)罩組件100可用來代替上文所討論的護(hù)罩組件72、74，或者發(fā)動機(jī)10中的任何其它適合的護(hù)罩組件。類似地，文中所公開的護(hù)罩102可用來代替上文所討論的護(hù)罩76、78，或者發(fā)動機(jī)10中的任何其它適合的護(hù)罩。

根據(jù)本公開內(nèi)容的護(hù)罩102和護(hù)罩組件100提供了許多優(yōu)點(diǎn)。具體地，根據(jù)本公開內(nèi)容的護(hù)罩102包括冷卻通道，其在發(fā)動機(jī)10的操作期間有助于改善對護(hù)罩102的冷卻。冷卻通道有利地位于護(hù)罩102內(nèi)以減小護(hù)罩102內(nèi)的熱梯度，從而減小應(yīng)力和提高護(hù)罩102的耐用性。

圖3顯示護(hù)罩組件100，其包括根據(jù)本公開內(nèi)容的護(hù)罩102和懸掛器104。圖4和圖5顯示根據(jù)本公開內(nèi)容的護(hù)罩102的各種實(shí)施例。根據(jù)本公開內(nèi)容的護(hù)罩102可包括例如護(hù)罩本體110，并且還可包括一個(gè)或更多個(gè)凸緣，例如如圖所示的前凸緣120和后凸緣130。在示例性實(shí)施例中，護(hù)罩本體110和凸緣120、130（以及護(hù)罩102一般來講）可由cmc材料形成，但在備選實(shí)施例中護(hù)罩本體110和凸緣120、130（以及護(hù)罩102一般來講）可由其它適合的材料例如金屬等形成。具體地，在示例性實(shí)施例中，護(hù)罩本體110和凸緣120、130可為一體的并且因此通常形成為單一構(gòu)件。

護(hù)罩本體110可包括前表面112和后表面114。后表面114沿軸向與前表面112隔開，例如當(dāng)在發(fā)動機(jī)10中時(shí)通常沿著中心線12。內(nèi)表面116和外表面118可分別在前表面112和后表面114之間延伸。外表面118沿徑向與內(nèi)表面116隔開。當(dāng)護(hù)罩102在發(fā)動機(jī)10中時(shí)，內(nèi)表面116可暴露于熱氣體路徑70，而外表面118因此沿徑向與熱氣體路徑70隔開。護(hù)罩本體110可大體上環(huán)向地在第一側(cè)表面150和第二側(cè)表面152之間延伸，該第二側(cè)表面可大體上環(huán)向地與第一側(cè)表面隔開。這些表面大體上沿軸向在護(hù)罩本體110的前表面112和后表面114之間延伸。

前凸緣120和后凸緣130可分別從護(hù)罩本體110（例如，從其外表面118）延伸。后凸緣130可軸向地與前凸緣120隔開。另外，前凸緣120可大體上接近本體110的前表面112定位，而后凸緣130大體上接近本體110的后表面114定位。每個(gè)凸緣120、130均可包括前表面122、132（分別地）和后表面124、134（分別地）。如圖所示，凸緣120、130可分別大體上環(huán)向地沿著它們的長度延伸，且因此環(huán)向地定向。

另外，一個(gè)或更多個(gè)鉆孔126、136可分別地限定在每個(gè)凸緣120、130中。每個(gè)鉆孔126、136均可例如大體上軸向地延伸穿過在相關(guān)聯(lián)的前表面122、132和相關(guān)聯(lián)的后表面124、134之間的相關(guān)聯(lián)的凸緣120、130。鉆孔126、136通常用于將護(hù)罩102聯(lián)接至懸掛器104。例如，銷可插入到鉆孔126、136和懸掛器104的相關(guān)聯(lián)的鉆孔中以將護(hù)罩102聯(lián)接至懸掛器104。

參看圖3，顯示了示例性的懸掛器104。懸掛器104通常在發(fā)動機(jī)10中聯(lián)接至護(hù)罩102并支承該護(hù)罩，并且自身由發(fā)動機(jī)10中的各種其它構(gòu)件支承。懸掛器104可包括懸掛器本體160，以及從懸掛器本體160（例如，從懸掛器本體160沿徑向向外（遠(yuǎn)離熱氣體路徑70））延伸的前懸掛器臂162和后懸掛器臂164。懸掛器本體160可因此在臂162、164之間延伸。后臂164可軸向地與前臂162隔開，如圖所示。

懸掛器104還可包括從懸掛器本體160（例如從懸掛器本體160沿徑向向內(nèi)（朝向熱氣體路徑70））延伸的一個(gè)或更多個(gè)凸緣。例如，前凸緣172和后凸緣174可從懸掛器本體160延伸。后凸緣174可軸向地與前凸緣172隔開。前凸緣172可接近前懸掛器臂162而后凸緣174可接近后懸掛器臂164。一個(gè)或更多個(gè)鉆孔176、178可分別地限定在凸緣172、174中。

當(dāng)組裝時(shí)，護(hù)罩凸緣120、130的鉆孔126、136可大體上與相關(guān)聯(lián)的懸掛器鉆孔176、178對齊。例如，鉆孔126可與鉆孔176對齊，而鉆孔136可與鉆孔178對齊。一個(gè)或更多個(gè)銷180可插入穿過且因此延伸穿過相關(guān)聯(lián)的鉆孔以將懸掛器104和護(hù)罩102聯(lián)接在一起。在如圖所示的一些實(shí)施例中，銷180可延伸穿過對齊的鉆孔126、176、136和178。備選地，單獨(dú)的銷可用于對齊的鉆孔126、176和對齊的鉆孔136、178。

再次參看圖4和圖5，在示例性實(shí)施例中，冷卻通道200可限定在護(hù)罩102中。冷卻通道200可大體上環(huán)向地經(jīng)由護(hù)罩102延伸，并且可有助于對護(hù)罩102的包繞部分的冷卻和由于此種冷卻引起在護(hù)罩102中熱梯度的下降。來自熱氣體路徑外部的流體例如可流動進(jìn)入并穿過冷卻通道200。該流體可例如為從流動路徑轉(zhuǎn)移至燃燒區(qū)段26以便在其中燃燒的空氣。

注意的是，用語“大體上環(huán)向的”或“大體上環(huán)向地”是指環(huán)向方向以及自環(huán)向方向傾斜5度或更小、例如2度或更小、例如1度或更小的方向。例如，在沿著大體上環(huán)向地延伸的構(gòu)件的長度的任一點(diǎn)處，構(gòu)件在該點(diǎn)處可與環(huán)向方向傾斜5度或更小，例如2度或更小、例如1度或更小。另外，大體上環(huán)向地延伸的構(gòu)件可在此種角度范圍內(nèi)線性地或曲線性地延伸。

在示例性實(shí)施例中，冷卻通道200可限定在護(hù)罩本體110中且因此大體上環(huán)向地經(jīng)由該護(hù)罩本體延伸。備選地，冷卻通道200可部分地限定在護(hù)罩本體110中和部分地限定在前凸緣120或后凸緣130中，或者可限定在前凸緣120或后凸緣130中。在示例性實(shí)施例中，冷卻通道200可延伸在護(hù)罩本體110的第一側(cè)表面150和第二側(cè)表面152之間，使得冷卻通道200的第一端202限定在第一側(cè)表面150中而冷卻通道200的第二端204限定在第二側(cè)表面152中。備選地，第一和第二端202、204可限定在前凸緣120或后凸緣130的相對的側(cè)表面中。在備選實(shí)施例中，第一端202和/或第二端204不必限定在護(hù)罩102的側(cè)表面中，而是可嵌入在護(hù)罩本體110中。

另外，如圖所示，在示例性實(shí)施例中冷卻通道200設(shè)置成鄰近后凸緣130，例如相對于前凸緣120而言相對接近后凸緣130。在如圖所示的具體的示例性實(shí)施例中，冷卻通道200可與后凸緣130軸向地對齊（也即，沿著軸向方向處在相同位置）。此種對齊可在環(huán)向-徑向平面中，如圖所示。在備選實(shí)施例中，冷卻通道200可設(shè)置成鄰近前凸緣120，例如相對于后凸緣130而言相對接近前凸緣120。在如圖所示的具體的示例性實(shí)施例中，冷卻通道200可與前凸緣120軸向地對齊。此種鄰近的定位，且任選地徑向?qū)R，可貫穿如圖所示的冷卻通道200的長度存在。

如在圖5中進(jìn)一步所示，在示例性實(shí)施例中一個(gè)或更多個(gè)進(jìn)給通道210可限定在護(hù)罩102中。每個(gè)進(jìn)給通道210均可與冷卻通道200成流體連通。因此，冷卻流體可流動穿過進(jìn)給通道210通向冷卻通道200。例如，每個(gè)進(jìn)給通道210均可在第一端212和第二端214之間延伸。第二端214可與冷卻通道200成流體連通，使得冷卻流體從第二端214排出到冷卻通道200中。第一端212可限定在用于接收冷卻流體的適合位置中。例如，如圖所示，第一端212可限定在后凸緣130、例如其前表面132中。備選地，第一端212可限定在外表面118中或前凸緣120、例如其后表面124中。

在示例性實(shí)施例中，每個(gè)進(jìn)給通道210均可至少部分地延伸穿過后凸緣130（如圖所示）或前凸緣120。例如，每個(gè)進(jìn)給通道210均可如圖所示部分地延伸穿過后凸緣130和部分地延伸穿過本體110（或者備選地可部分地延伸穿過前凸緣120和部分地延伸穿過本體110）以與冷卻通道200相連接。

如所討論那樣，護(hù)罩本體110、前凸緣120和后凸緣130在示例性實(shí)施例中由陶瓷基復(fù)合（“cmc”）材料形成。在示例性實(shí)施例中，并且現(xiàn)在參看圖6至圖8，護(hù)罩本體110、前凸緣120和后凸緣130可因此在示例性實(shí)施例中由多個(gè)陶瓷基復(fù)合層片220形成。每個(gè)層片220均可在一些實(shí)施例中包括嵌入在陶瓷基體中的纖維，例如陶瓷纖維。纖維可為連續(xù)纖維（經(jīng)由層片的整個(gè)長度延伸）或不連續(xù)纖維（僅經(jīng)由層片長度的一部分延伸）。

在一些實(shí)施例中，如圖8中所示，多個(gè)層片220可用來形成護(hù)罩102及其構(gòu)件，例如護(hù)罩本體110、前凸緣120和后凸緣130。例如，一個(gè)或更多個(gè)層片構(gòu)件可經(jīng)提供和組裝以形成護(hù)罩102。每個(gè)層片構(gòu)件均可包括疊置的多個(gè)層片220。每個(gè)層片構(gòu)件的層片220均可例如在一個(gè)或更多個(gè)適合方向上疊置。例如，第一層片構(gòu)件222可包括沿著徑向方向疊置的多個(gè)層片220。第二層片構(gòu)件224可包括多個(gè)層片，這些層片彎曲成使得各多個(gè)層片中的一部分沿著徑向方向疊置以及該多個(gè)層片中的一部分沿著軸向方向疊置。第三層片構(gòu)件226可類似地包括多個(gè)層片，這些層片彎曲成使得各多個(gè)層片中的一部分沿著徑向方向疊置以及該多個(gè)層片中的一部分沿著軸向方向疊置。第二和第三層片構(gòu)件224、226中的軸向疊置部分可彼此面對并且形成凸緣（例如前凸緣120或后凸緣130）的至少一部分。第一層片構(gòu)件224和第二和第三層片構(gòu)件224、226的徑向疊置部分可形成本體110的至少一部分。

應(yīng)當(dāng)理解的是，該疊置的多個(gè)層片220及其部分可沿著任何適合方向延伸。例如，第一、第二和/或第三層片構(gòu)件222、224、226的疊置的多個(gè)層片220或其部分可沿著徑向方向、軸向方向、環(huán)向方向，或者以徑向和軸向、徑向和環(huán)向，或軸向和環(huán)向之間的任何適合角度延伸。

另外，陶瓷基復(fù)合材料的填料構(gòu)件228（其可由一個(gè)或更多個(gè)層片形成并且常規(guī)地稱為“填飼劑子（noodle）”）可提供成用以填充構(gòu)件222、224、226之間的空隙。填料構(gòu)件228的層片不必疊置并且不必具有任何特定取向。注意的是，冷卻通道200可在一些實(shí)施例中限定在填料構(gòu)件228中，如圖所示。

填料構(gòu)件228通?？删哂袑?yīng)于各個(gè)構(gòu)件222、224、226之間的空隙的外部輪廓。因此，填料構(gòu)件228可至少部分地定位在第一和第二層片構(gòu)件222、224，第二和第三層片構(gòu)件224、226，以及第一和第三層片構(gòu)件222、226之間，并且可定位在第一、第二和第二層片構(gòu)件222、224、226之間。

現(xiàn)在參看圖6至圖9，本公開內(nèi)容還可涉及用于形成用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的渦輪構(gòu)件的方法300。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本公開內(nèi)容的渦輪構(gòu)件可為護(hù)罩102。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，根據(jù)本公開內(nèi)容的渦輪構(gòu)件不限于護(hù)罩102，而是可包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10中的任何適合構(gòu)件，該構(gòu)件要求在其中形成冷卻通道。例如，渦輪構(gòu)件可備選地為轉(zhuǎn)子葉片、定子翼片，或者其它適合的熱氣體路徑構(gòu)件。

方法300可包括例如圍繞型芯302提供一個(gè)或更多個(gè)cmc層片220的步驟310。型芯302可例如具有將在最后所得的渦輪構(gòu)件中形成的冷卻通道200的大小和形狀。在示例性實(shí)施例中，型芯302可由適合的金屬形成。備選地，型芯302可由陶瓷、石墨或其它適合材料形成。層片220可包繞型芯302或以其它方式圍繞型芯302定位，使得型芯302的本體（以及任選地，其相對兩端）由層片220環(huán)繞。注意的是，圍繞型芯302提供的層片220不必以任何特定定向疊置，或者根本無需疊置。另外，圍繞型芯302提供的層片220可包括或者可不包括纖維。在一些實(shí)施例中，例如，一個(gè)或更多個(gè)層片220可圍繞型芯302卷起或者抵靠型芯302卷起并擠壓，并且其它的層片220可抵靠這些層片220提供。

方法300還可包括例如施加脫模劑304至型芯302的步驟。脫模劑304可為包繞型芯302的層或者噴灑在型芯302上的氣溶膠，并且在示例性實(shí)施例中可由多孔的玻璃纖維布形成，該玻璃纖維布可在其上包括聚四氟乙烯基（例如，特氟?。╰eflon））涂層。脫模劑304可因此設(shè)置在型芯302和層片220之間。脫模劑304可在層片220固化之后有利于將型芯302從該層片釋放和移除。

圖6顯示在施加脫模劑304和圍繞型芯302提供層片220之前型芯302、脫模劑304和層片220的一個(gè)實(shí)施例。圖7顯示施加至型芯302的脫模劑304和圍繞型芯302提供的層片220。

方法300還可包括例如使一個(gè)或更多個(gè)cmc層片220固化以形成填料構(gòu)件228的步驟320。如通常所理解那樣，固化可在對于cmc材料適合的溫度下持續(xù)執(zhí)行適合的時(shí)限。圖7顯示在步驟320之后的填料構(gòu)件228。

方法300還可包括例如從填料構(gòu)件228移除型芯302的步驟330。此種移除可發(fā)生在步驟320之后。在型芯302已移除的情況下，冷卻通道200可在填料構(gòu)件228中限定在其位置上。

方法300還可包括例如將填料構(gòu)件228和一個(gè)或更多個(gè)層片構(gòu)件222、224、226組裝在一起的步驟340。構(gòu)件222、224、226、228可經(jīng)組裝以形成渦輪構(gòu)件的至少一部分。例如，構(gòu)件222、224、226、228可在適合的夾具或模具中組裝成渦輪構(gòu)件的至少一部分的形狀。當(dāng)組裝時(shí)，例如，填料構(gòu)件228可至少部分地定位在各個(gè)層片構(gòu)件之間，如文中所討論。

方法300還可包括例如使填料構(gòu)件228和該一個(gè)或更多個(gè)層片構(gòu)件222、224、226固化的步驟350，例如在步驟340之后。構(gòu)件222、224、226、228的固化可形成渦輪構(gòu)件。如通常所理解那樣，固化可在對于cmc材料適合的溫度下持續(xù)執(zhí)行適合的時(shí)限。圖8顯示在步驟330、340和350之后的渦輪構(gòu)件的一個(gè)實(shí)施例的一部分。

方法300還可包括例如在渦輪構(gòu)件中形成一個(gè)或更多個(gè)進(jìn)給通道210的步驟。此種步驟例如可發(fā)生在步驟350之后，并且可包括鉆孔或以其它方式從渦輪構(gòu)件中移除材料來形成進(jìn)給通道210。

注意的是，根據(jù)本公開內(nèi)容的方法的各個(gè)步驟可采用多種適合的次序執(zhí)行。例如，在一些實(shí)施例中，步驟320可在步驟310之后，步驟340可在步驟320之后，以及步驟350可在步驟340之后。步驟330可在這些實(shí)施例中發(fā)生在步驟320之后、在步驟340之后，或者在步驟350之后。在其它的實(shí)施例中，步驟310和340可執(zhí)行，以及步驟320和350可在步驟310和340之后，并且可例如在一起執(zhí)行。步驟330可在這些實(shí)施例中發(fā)生在步驟320和350之后。備選地，也可采用如文中所揭示的各種步驟的其它適合次序。

本書面描述采用實(shí)例來公開包括最佳方式的本發(fā)明，并且還使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何所并入的方法。本發(fā)明可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果此類其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的字面語言并無不同的結(jié)構(gòu)元件或者如果此類其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的字面語言并無實(shí)質(zhì)差異的同等結(jié)構(gòu)元件，則認(rèn)為它們處在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。