本申请主题大体上涉及限定流体流通路的流路组件。更确切地说，本申请主题涉及燃气涡轮发动机的流路组件，并且最确切地说，涉及阻止相邻部件之间的流体流的阻止器(discourager)。
背景技术
诸如陶瓷基质复合(cmc)材料等非常规高温复合材料正用于诸如燃气涡轮发动机等应用中。由cmc材料制造的部件与典型部件例如金属部件相比具有更高温度能力，这可以使部件性能提高和/或承受更高的发动机温度。大体上，燃气涡轮发动机以串行流(serialflow)的顺序包括压缩机部分、燃烧部分、涡轮部分和排气部分。操作中，来自风扇的空气提供到压缩机部分的入口，在所述压缩机部分中，一个或多个轴流式压缩机渐进地压缩空气，直到所述空气到达燃烧部分。在燃烧部分内，燃料与压缩空气混合并燃烧以提供燃烧气体，致使燃烧部分内的部件暴露于相对较高温度下。燃烧气体从燃烧段传送至涡轮段。通过涡轮机部分的燃烧气体流驱动涡轮机部分，然后被引导通过排气部分，进入例如大气。
更确切地说，燃气涡轮发动机限定用于将燃烧气体引导通过发动机的流路。限定所述流路的相邻部件可以使流路部件之间形成间隙，而经由所述间隙可将热燃烧气体吸入流路与燃气涡轮发动机外壳之间的缓冲腔中。因此，所述缓冲腔内的部件可暴露于燃烧气体中，使所述缓冲腔部件需要更高冷却流量或其它措施来承受所吸入燃烧气体的温度。因此，需要一种阻止器或密封件来阻止来自所述流路的流体流经由流路部件之间的间隙进入缓冲腔中，例如以减少缓冲腔内所需的冷却流量和/或提高缓冲腔内部件的耐久性。更确切地说，一种阻止器或密封件跨越形成流路的两个相邻部件之间的间隙会有益。确切地说，采用由cmc材料形成的阻止器或密封件来例如承受燃烧气体温度会有利。
技术实现要素：
本申请的方面和优点将部分地在以下说明中阐明，或根据所述说明可显而易见，或可以通过实践本发明了解到。
在本申请主题的一个示例性实施例中，提供了一种用于阻止第一部件与相邻第二部件之间的流体流的阻止器。所述阻止器由陶瓷基质复合材料形成并且包括与所述第一部件接触的第一接触表面；与所述第二部件接触的第二接触表面；以及连接所述第一接触表面和所述第二接触表面的主体。所述主体包括用于接收固持构件的凹穴以及限定穿过其中的多个孔。所述多个孔限定在所述第一接触表面与所述第二接触表面之间。
在本申请主题的另一个示例性实施例中，提供了一种流路组件。所述流路组件包括：第一部件；与所述第一部件相邻的第二部件；以及阻止所述第一部件与所述第二部件之间的流体流的阻止器。所述阻止器由陶瓷基质复合材料形成并且包括与所述第一部件接触的第一接触表面；与所述第二部件接触的第二接触表面；以及连接所述第一接触表面和所述第二接触表面的主体。所述第一接触表面和所述第二接触表面各自具有保持所述第一接触表面与所述第一部件之间以及所述第二接触表面与所述第二部件之间接触的三维几何形状。
在本申请主题的进一步示例性实施例中，提供了一种用于组装流路组件的方法。所述流路组件包括第一部件，与所述第一部件相邻的第二部件，以及阻止所述第一部件与所述第二部件之间的流体流的阻止器。所述方法包括将所述第一部件和所述第二部件定位在所述流路组件内，并且将所述阻止器定位在所述流路组件内。
具体地，本申请技术方案1涉及一种阻止第一部件与相邻的第二部件之间的流体流的阻止器，所述阻止器包括：与所述第一部件接触的第一接触表面；与所述第二部件接触的第二接触表面；以及将所述第一接触表面与所述第二接触表面相连的主体，所述主体包括：用于接纳固持构件的凹座，以及限定为穿过其中的多个孔，所述多个孔限定在所述第一接触表面与所述第二接触表面之间，其中所述阻止器由陶瓷基质复合材料形成。
进一步地，本申请技术方案2涉及的阻止器，其中所述第一接触表面和所述第二接触表面各自具有双曲线形状，以保持所述第一接触表面与所述第一部件之间以及所述第二接触表面与所述第二部件之间的接触。
进一步地，本申请技术方案3涉及的阻止器，其中所述主体限定至少两个凹座，每个凹座配置成接纳固持构件。
进一步地，本申请技术方案4涉及的阻止器，其中每个固持构件配合在所述凹座中的一个凹座内，以允许所述阻止器与所述固持构件之间的相对运动。
进一步地，本申请技术方案5涉及的阻止器，其中对准构件在与所述第一接触表面和所述第二接触表面相对的表面上与所述主体接触，以相对于所述第一部件和所述第二部件对准所述阻止器。
进一步地，本申请技术方案6涉及的阻止器，其中所述第一部件大体呈环状并且所述第二部件大体呈环状，并且其中所述阻止器包括多个阻止器段，所述多个阻止器段定位成沿周向彼此相邻，以形成大体呈环状的阻止器。
进一步地，本申请技术方案7涉及的阻止器，其中所述第一部件由陶瓷基质复合材料形成，并且其中所述第二部件由陶瓷基质复合材料形成。
本申请技术方案8涉及一种流路组件，包括：第一部件；与所述第一部件相邻的第二部件；以及用于阻止所述第一部件与所述第二部件之间的流体流的阻止器，所述阻止器包括：与所述第一部件接触的第一接触表面，与所述第二部件接触的第二接触表面，以及将所述第一接触表面与所述第二接触表面相连的主体，其中所述第一接触表面和所述第二接触表面各自具有保持所述第一接触表面与所述第一部件之间以及所述第二接触表面与所述第二部件之间接触的三维几何形状，并且其中所述阻止器由陶瓷基质复合材料形成。
进一步地，本申请技术方案9涉及的流路组件，其中所述第一部件与所述第二部件之间限定有间隙，并且其中所述阻止器的所述主体限定其中的至少一个孔，用于引导流体流进入所述间隙中。
进一步地，本申请技术方案10涉及的流路组件，其中所述阻止器的所述主体限定用于接纳固持构件的凹座，所述固持构件从支撑构件延伸到所述凹座中，并且其中所述支撑构件位于所述流路组件的外部。
进一步地，本申请技术方案11涉及的流路组件，进一步包括对准构件，所述对准构件在与所述第一接触表面和所述第二接触表面相对的表面上与所述主体接触，以相对于所述第一部件和所述第二部件对准所述阻止器。
进一步地，本申请技术方案12涉及的流路组件，其中所述阻止器包括多个阻止器段，所述多个阻止器段定位成沿周向彼此相邻，以形成大体呈环状的阻止器。
进一步地，本申请技术方案13涉及的流路组件，其中所述第一部件是涡轮喷嘴，并且所述第二部件是护罩。
进一步地，本申请技术方案14涉及的流路组件，其中所述涡轮喷嘴由陶瓷基质复合材料形成，并且其中所述护罩由陶瓷基质复合材料形成。
进一步地，本申请技术方案15涉及的流路组件，其中所述第一部件是护罩，并且所述第二部件是涡轮喷嘴。
进一步地，本申请技术方案16涉及的流路组件，其中所述护罩由陶瓷基质复合材料形成，并且其中所述涡轮喷嘴由陶瓷基质复合材料形成。
本申请技术方案17涉及一种用于组装流路组件的方法，所述流路组件包括第一部件、与所述第一部件相邻的第二部件，以及用于阻止所述第一部件与所述第二部件之间的流体流的阻止器，所述方法包括：将所述第一部件和所述第二部件定位在所述流路组件内；以及将所述阻止器定位在所述流路组件内。
进一步地，本申请技术方案18涉及的方法，其中所述第一部件是涡轮喷嘴，并且所述第二部件是护罩。
进一步地，本申请技术方案19涉及的方法，进一步包括：组装多个护罩子组件，每个护罩子组件包括护罩段、护罩支架段以及阻止器段；以及组装所述多个护罩子组件以形成护罩结构，以使将所述第二部件和所述阻止器定位在所述流路组件内包括将所述护罩结构定位在所述流路组件内。
进一步地，本申请技术方案20涉及的方法，其中在将所述第一部件和所述第二部件各自定位在所述流路组件内之后，将所述阻止器定位在所述流路组件内。
参考以下具体说明和所附权利要求书可以更深入地了解本申请的这些以及其他特点、方面和优点。附图并入本说明书并构成本说明书的一部分，所述附图图示了本发明的各实施例，并与具体实施方式一起解释本发明的原理。
附图说明
本说明书参考附图，针对所属领域一般技术人员，完整且可实现地详细描述了本申请，包含其最佳模式，其中：
图1提供了根据本申请主题的各个实施例的示例性燃气涡轮发动机的截面示意图。
图2提供了根据本申请主题的示例性实施例的燃气涡轮发动机的流路组件的一部分的截面示意图，所述燃气涡轮发动机具有用于阻止流路组件的两个相邻部件之间的流体流的阻止器。
图3提供了根据本申请主题的另一个示例性实施例的燃气涡轮发动机的流路组件的一部分的截面示意图，所述燃气涡轮发动机具有用于阻止流路组件的两个相邻部件之间的流体流的阻止器。
图4、图5和图6提供了流程图，其中示出根据本申请主题的示例性实施例的用于组装流路组件的方法。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各项实施例，附图中示出了本发明实施例的一个或多个实例。具体实施方式中使用数字和字母标识来指代附图中的特征。附图和说明中类似或相同的标识用于指代本发明的类似或相同的部分。本说明书中所用的术语“第一”、“第二”以及“第三”可以互换使用以区分不同部件，并且这些术语并不旨在表示单个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如，“上游”是指流体流的来向，并且“下游”是指流体流的去向。
现参照附图，其中相同数字在所有图形中表示相同元件，图1为根据本申请示例性实施例的燃气涡轮发动机的截面示意图。更确切地说，对于图1所示的实施例，燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机10，在本说明书中称为“涡轮风扇发动机10”。如图1中所示，涡轮风扇发动机10限定轴向a(平行于用于参照的纵向中心线12延伸)和径向r。大体上，涡轮风扇发动机10包括风扇部分14以及设置在风扇部分14下游的核心涡轮发动机16。
图示的示例性核心涡轮发动机16大体包括限定环形入口20的大体呈管状的外壳18。外壳18包围：压缩机部分，所述压缩机部分包括增压或低压(lp)压缩机22和高压(hp)压缩机24；燃烧部分26；涡轮部分，所述涡轮部分包括高压(hp)涡轮28和低压(lp)涡轮30；以及排气喷嘴部分32，它们呈连续流关系。高压(hp)轴或线轴34驱动地将hp涡轮28连接到hp压缩机24。低压(lp)轴或线轴36驱动地将lp涡轮30连接到lp压缩机22。在涡轮风扇发动机10的其他实施例中，可以提供额外线轴，以使发动机10可以描述成多线轴发动机。
对于图示的实施例，风扇部分14包括风扇38，所述风扇具有多个风扇叶片40，所述多个风扇叶片以隔开的方式连接到圆盘42。如图所示，风扇叶片40大体上沿径向r从圆盘42向外延伸。风扇叶片40和圆盘42能够通过lp轴36共同围绕纵轴12旋转。在一些实施例中，可以包括具有多个齿轮的动力齿轮箱，用于将lp轴36的旋转速度逐级降低到更有效的旋转风扇速度。
仍然参考图1所示的示例性实施例，圆盘42被可旋转前机舱48覆盖，所述可旋转前机舱采用气动外形，以促使气流通过多个风扇叶片40。另外，示例性风扇部分14包括环形风扇壳体或外机舱50，所述环形风扇壳体或外机舱周向围绕风扇38和/或核心涡轮发动机16的至少一部分。应认识到，机舱50可以配置成相对于核心涡轮发动机16由多个周向隔开的出口导向轮叶52支撑。此外，机舱50的下游部分54可以延伸越过核心涡轮发动机16的外部分，从而限定介于两者之间的旁通气流通道56。
在涡轮风扇发动机10的操作期间，空气58从机舱50和/或风扇部分14的相关入口60进入涡轮风扇发动机10中。随着所述空气体积58穿过风扇叶片40，用箭头62表示的所述空气58第一部分被导引或引导到旁通气流通道56中，并且用箭头64表示的空气58第二部分被导引或引导到lp压缩机22中。第一部分空气62和第二部分空气64之间的比率通常称为涵道比。之后，随着第二部分空气64被引导通过高压(hp)压缩机24并且进入燃烧部分26中，所述第二部分空气的压力增大，所述第二部分空气在所述燃烧部分与燃料混合并且燃烧以提供燃烧气体66。
燃烧气体66沿引导通过hp涡轮28，在此处，通过耦合于外壳18的hp涡轮定子叶片68的连续级和耦合于hp轴或线轴34的hp涡轮转子叶片70，将一部分热能和/或动能从燃烧气体66中提取出来，使hp轴或线轴34旋转，从而支持hp压缩机24的运行。随后燃烧气体66沿引导通过lp涡轮30，在此处，通过耦合于外壳18的lp涡轮定子叶片72的连续级和耦合于lp轴或线轴36的lp涡轮转子叶片74，将第二部分热能和/或动能从燃烧气体66中提取出来，使lp轴或线轴36旋转，从而支持lp压缩机22的运行和/或风机38的旋转。
燃烧气体66随后沿引导通过核心涡轮发动机16的喷气排气喷嘴部分32，以提供推进力。同时，随着第一部分空气62沿引导通过旁通气流通道56，在从涡轮风扇发动机10的风扇喷嘴排气部分76排出之前，第一部分空气62的压力大幅升高，因而也提供了推动力。hp涡轮28、lp涡轮30以及喷气排气喷嘴部分32至少部分限定热气通路78，所述热气通路用于引导燃烧气体66穿过核心涡轮发动机16。
应认识到，尽管上文相对于具有核心涡轮发动机16的涡轮风扇发动机10进行描述，但是本发明主题可以适用于其他类型的涡轮机。例如，本主题可以适用于涡轮螺桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮喷气机、工业和船用燃气涡轮发动机和/或辅助动力装置。
图2提供了燃气涡轮发动机16的流路组件的一部分的截面示意图，所述燃气涡轮发动机具有用于阻止流路组件的两个相邻部件之间的流体流的阻止器。类似地，图3提供了燃气涡轮发动机16的流路组件的一部分的截面示意图，所述燃气涡轮发动机具有用于阻止流路组件的两个相邻部件之间的流体流的阻止器。在图2和图3所示的示例性实施例中，流路组件100限定流路101并且包括第一部件102和第二部件104。第二部件104与第一部件102轴向相邻。阻止器106跨第一部件102与第二部件104之间的间隙g，以阻止这两个部件102、104之间的流体流。更确切地说，阻止器106定位成相对于第一部件102和第二部件104径向向外。阻止器106包括与第一部件102接触的第一接触表面108以及与第二部件104接触的第二接触表面110。主体112将第一接触表面108与第二接触表面110相连。
仍然参见图2和图3，阻止器106的主体112包括用于接纳固持构件116的凹座114。固持构件116从位于流路组件100外部的支撑构件118径向延伸。支撑构件118可以是护罩支架或其他类似支架。固持构件116可以是附接到支撑构件118的销、与支撑构件118形成一体的调整片或者其他任何适当结构。固持构件116接纳在凹座114中，以将阻止器106固持在相对于第一部件102和第二部件104的适当位置，即，避免阻止器106发生位移而使其脱离与第一部件102和/或第二部件104的接触。但是，固持构件116与凹座114之间的配合使阻止器106可以相对于固持构件116移动。也就是说，固持构件116与凹座114之间存在足够的游隙或空间，以允许阻止器106围绕固持构件116摇摆和/或枢转。图2和图3各自示出，随着第一部件102和第二部件104相对于彼此移动位置，阻止器106相对于固持构件116移动其位置，以使阻止器106保持与第一部件102和第二部件104接触。更确切地说，如图2和图3中的虚线所示，随着第一部件102和/或第二部件104相对于彼此改变位置，阻止器106的第一接触表面108和第二接触表面110中的一者或这两者的位置可以例如大体上沿径向r改变。为促使第一接触表面108和/或第二接触表面110的位置改变，阻止器106围绕接纳在阻止器凹座114中的固持构件116摇摆和/或枢转。相应地，固持构件116配合在凹座114内，以允许阻止器106与固持构件116之间的相对移动。此外，尽管图2和图3中将凹座114和固持构件116的接合面图示成大体上沿径向r延伸，但是在其他实施例中，接合面可以成形为能够更好地适应阻止器106与固持构件116之间的相对运动。例如，凹座114与固持构件116的接合面可以成形为促使阻止器106相对于固持构件116的摇摆运动并且/或者减小阻止器106和固持构件116的磨损和/或局部应力集中。
尽管图2和图3中仅示出一个凹座114和固持构件116，但是应了解，阻止器116可以限定多个凹座114，每个凹座114配置成接纳固持构件116。更确切地说，阻止器106可以限定至少两个凹座114，所述两个凹座沿周向c彼此隔开。也就是说，如下文进一步详述，阻止器106可以大体呈环状，以使阻止器106的圆周大体上限定为沿周向c或平行于周向c。固持构件116可以接纳在每个凹座114中，每个固持构件116从支撑构件118延伸，如上所述。此外，支撑构件118可以大体上呈环状，以使固持构件116沿周向c彼此隔开。无论是使用一个凹座114和固持构件116还是使用多个凹座114和固持构件116，使固持构件116接纳在阻止器106的凹座114内均有助于将阻止器106定位和固持在流路组件100内。
附加地或替代地，阻止器106可以通过一个或多个径向壁或止档件固持到位。例如，第一部件102可以包括与阻止器106的前端相邻的径向延伸壁或表面，并且第二部件104可以包括与阻止器106的后端相邻的径向延伸壁或表面，以使阻止器106由第一部件102和第二部件104的径向延伸壁轴向地限制。第一部件102和第二部件104还可以包括用于约束阻止器106的径向和/或周向移动的其他壁或表面。类似地，支撑构件118而不是第一部件102和/或第二部件104可以限定用于约束阻止器106轴向、径向和/或周向运动的一个或多个径向延伸壁或表面。当然，也可以使用其他特征来限制阻止器106沿轴向a、径向r和/或周向c运动。
此外，阻止器主体112限定穿过其中的至少一个孔120；优选地，主体112限定穿过其中的多个孔120。孔120限定在位于第一接触表面108与第二接触表面110之间的主体112内，并且所述孔可以沿周向c和/或轴向a彼此隔开。孔120定位在所述主体内，以引导冷却或吹扫流体流f流入间隙g中，这可以对第一部件102、第二部件104和阻止器106提供一定冷却。流体流f还可以有助于阻止来自流路101的流体通过间隙g。在其他实施例中，所述一个或多个孔120可以省略；也就是说，阻止器主体112可以不限定任何孔120。
阻止器106的第一接触表面108和第二接触表面110可以成形为促使阻止器106与第一部件102和第二部件104之间密封，以及允许第一部件102与第二部件104之间以及所述第一和第二部件102、104与阻止器106之间例如通过热增长或偏转发生相对运动。在一些实施例中，如图3中所示，第一接触表面108和第二接触表面110各自具有双曲线形状，以维持第一接触板表面108与第一部件102以及第二接触表面110与第二部件104之间的接触。也就是说，第一接触表面108和第二接触表面110中的每一者类似于或者成形为双曲线形状，并且第一接触表面108可以具有与第二接触表面110不同的双曲线形状。在其他实施例中，其他三维几何形状可适用于维持第一接触表面108与第一部件102以及第二接触表面110与第二部件104之间的接触，不论第一部件102与第二部件104之间存在的任何相对运动。例如，第一接触表面108和第二接触表面110可以具有旋转圆柱形或球形，或者用于确保阻止器106与第一部件102和第二部件104之间接触的其他适当几何形状。同样地，第一接触表面108和第二接触表面110无需具有相同形状，而是它们各自可以具有维持相应接触表面108、110与相应部件102、104接触的适当形状。
特别参见图2，对准构件122可以定位成与支撑构件118和阻止器106接触，例如，以有助于相对于第一部件102和第二部件104对准阻止器106，并且/或者有助于保持阻止器106与第一部件102和第二部件104接触。更确切地说，如图2中所示，对准构件122在与第一接触表面108和第二接触表面110相对的表面124上与阻止器主体106接触。对准构件122可以是片簧、指形弹簧、由薄金属板形成的形状与片簧或指形弹簧不同的弹簧，或者用于保持阻止器106与第一部件102和第二部件104对准和/或接触的其他任何适当结构。当然，阻止器106也可以通过其他和/或附加构件固持到位。例如，当燃气涡轮发动机操作时，阻止器106的径向内表面与径向外表面之间形成压力差。所述压力差有助于保持阻止器106紧贴第一部件102和第二部件104或者与其接触，从而增强阻止器106与第一部件102和第二部件104之间的密封。相应地，对准构件122可以特别有助于当发动机关闭或者不工作时，保持阻止器106适当对准，而径向跨阻止器106的压力差则有助于在发动机开启或操作时，将阻止器106保持在适当位置。
应了解，流路组件100可以限定大体呈环状的流路101，并且例如，可以限定通过燃气涡轮发动机16的燃烧部分26和涡轮部分28、30的热气通路78的至少一部分。在此类实施例中，第一部件102大体上呈环状，并且第二部件104大体上呈环状。例如，如图2所示，第一部件102可以是涡轮喷嘴，并且第二部件104可以是hp涡轮部分28或lp涡轮部分30的护罩。涡轮喷嘴102可以由多个喷嘴段构成，并且护罩104可以由多个护罩段构成。再如，如图3中所示，第一部件102可以是护罩，并且第二部件104可以是涡轮喷嘴，所述第一部件和第二部件可以分别由多个护罩段和喷嘴段构成。在其他实施例中，第一部件102可以是燃烧器衬里，并且第二部件104可以是燃气排放涡轮喷嘴，例如，位于燃烧器直接下游的涡轮喷嘴，并且在另一些其他实施例中，第一部件102和第二部件104可以是发动机16的流路组件100的其他相邻部件。
在任何情况下，如果第一部件102和第二部件104是大体呈环状的部件，阻止器106应大体呈环状以跨大体呈环状的第一部件102与第二部件104之间的间隙g，从而阻止流体流通过间隙g。在一个示例性实施例中，阻止器106包括多段，例如图2和图3中所示的阻止器段106a，所述阻止器段定位成沿周向c彼此相邻，以形成大体呈环状的阻止器106。槽接密封件或其他适当的密封构件可以延伸在每个阻止器段的相邻边缘之间，以增强阻止器106的阻止和/或密封能力。也就是说，为避免相邻阻止器段之间形成可能让来自流路100的相对较热气体穿过其中的间隙，密封构件可以沿相邻阻止器段之间的接口延伸，例如，从一个阻止器段边缘延伸到相邻阻止器段边缘，以大体上密封所述间隙并且避免阻止器段之间的流体流。
阻止器段的数量可以与形成第一部件102和/或第二部件104的段的数量相同或不同。作为一个示例，第一部件102可以是由多个上述喷嘴段形成的涡轮喷嘴，并且形成阻止器106的段的数量可以与形成涡轮喷嘴102的喷嘴段的数量相同，或者可以与其不同，例如，比形成涡轮喷嘴102的喷嘴段的数量多或少。每个阻止器段，例如图示的段106a可以包括上文相对于阻止器106所述的特征，例如，第一接触表面108和第二接触表面110、主体112、一个或多个凹座114以及表面124。
此外，一个或多个涂层可以涂覆到阻止器106，例如，以保护阻止器106免受环境条件、使用条件等的影响。例如，可以将环境屏障涂层(ebc)涂覆到阻止器106，以保护其免受可能遭遇的物质的影响，或者可以涂覆热障涂层(tbc)以保护阻止器106免受可能经受的相对较高温度的影响。再如，可以对阻止器106涂覆抗磨损涂层，以保护接触表面108、110，以及对准构件122紧贴的表面124免受磨损。如上所述，第一部件102和第二部件104可以沿径向r相对于彼此移动，并且部件102、104还可以沿轴向a和周向c相对于彼此移动。由于阻止器106成形为维持与第一部件102和第二部件104接触，并且例如通过发动机压力、对准构件122和固持构件116来贴紧部件102、104固定，因此阻止器106可以通过第一接触表面108与第一部件102以及第二接触表面110与第二部件104之间的滑动或其他运动来适应部件102、104的位置改变。在阻止器106与部件102、104接触时，阻止器106与第一部件102和第二部件104之间的所述运动可能导致阻止器106和/或部件102、104磨损。因此，可以将抗磨损涂层涂覆到阻止器106，以限制和/或避免对部件之间的所述接触和移动产生负面影响。
当然，所述一个或多个涂层可以不涂覆到阻止器106的整个表面区域，而是选择性地涂覆到阻止器。例如，抗磨损涂层只能涂覆到第一接触表面108、第二接触表面110，以及表面124的一部分。附加地或替代地，还可以将一个或多个涂层涂覆到第一部件102和/或第二部件104，以保护流路组件100的这些部件。
第一部件102、第二部件104和阻止器106可以以若干方式组装在流路组件100中。例如，示例性流路组件方法包将第一部件102和第二部件104定位在流路组件100内。更确切地说，图4提供根据本申请主题的一个示例性实施例的用于组装流路组件100的方法400的流程图。如图4所示，示例性方法400包括组装多个护罩子组件，如图4中的402所示。每个护罩子组件包括护罩段、护罩支架段以及阻止器段。之后，如图4中的404所示，将所述护罩子组件以环状结构安装在流路组件100内，例如，当安装在发动机10中时围绕诸如发动机10的轴向中心线12等中心线延伸的360°环。在一些实施例中，将多个护罩子组件安装在流路组件100内可包括将每个护罩子组件定位在流路组件100内，以使包括护罩、护罩支架和阻止器106的环状护罩结构组装在流路组件内。在其他实施例中，所述多个护罩子组件可以组装成位于流路组件100外部的环状护罩结构，以便然后将环状护罩结构插入并且安装在流路组件100内。环状护罩结构安装在流路组件100内之后，将多个涡轮喷嘴段定位在流路组件100内，如图4中的406所示，以形成与上述阻止器106交界的环状涡轮喷嘴组件。
应认识到，方法400的护罩可以是第一部件102或第二部件104，以使如果护罩是第一部件102，则涡轮喷嘴是第二部件104，并且如果护罩是第二部件104，则涡轮喷嘴是第一部件102。因此，在涡轮喷嘴是第一部件102的实施例中，涡轮喷嘴102可以从流路组件100的前端插入，以相对于所安装的护罩104定位涡轮喷嘴102。类似地，在涡轮喷嘴是第二部件104的实施例中，涡轮喷嘴104可以从流路组件100的后端插入，以相对于所安装的护罩102定位涡轮喷嘴104。此外，相对于方法400所述的护罩支架可以是图2中和图3中所安装的支撑构件118。
图5提供根据本申请主题的另外示例性实施例的用于组装流路组件的方法的流程图。图5所示的示例性方法500与图4中所示的示例性方法400类似，但是阻止器106没有组装护罩和护罩支架，以形成包括护罩、护罩支架和阻止器106的子组件。相反，方法500包括如502所示组装多个护罩支架子组件，其中每个护罩支架子组件包括护罩段和护罩支架段。如图5中的504所示，随后将多个护罩支架子组件组装成环状护罩支架结构，例如，当安装在发动机10内时，在流路组件100内或流路组件100外围绕中心线如发动机10的轴向中心线12延伸的360°环。参见图5中的506，阻止器106可以由多个阻止器段如阻止器段106a形成，如上所述，以使方法500包括将多个阻止器段组装成环状阻止器106，例如，当安装在发动机10内时，围绕中心线如发动机10的轴向中心线12延伸的360°环。之后，如508所示，环状阻止器106与环状护罩支架结构一起组装，如果护罩支架结构位于流路组件内，则组装在流路组件100内；如果护罩支架结构已经组装在流路组件之外，则组装在流路组件100之外。如果阻止器106与护罩支架结构一起组装在流路组件100之外，方法500包括将所组装的阻止器和护罩支架环定位在流路组件内，如图5中的510所示。如果阻止器106与护罩支架结构一起组装在流路组件100内，则省略定位所组装的阻止器和护罩支架环的步骤。如图5中的512所示，在将护罩、护罩支架、阻止器106定位在流路组件100内之后，将多个涡轮喷嘴段定位在流路组件100内，以形成与阻止器106交界的环状涡轮喷嘴组件，如上所述。
在方法500的一个变型中，在将护罩支架结构安装在流路组件100内之前将阻止器106定位在流路组件100中。在此类实施例中，可以在流路组件100内将多个阻止器段组装成阻止器106，或者可以在流路组件100之外将多个阻止器段组装成阻止器106，然后将所组装的阻止器106定位在流路组件100内。类似地，将阻止器106定位在流路组件100内之后，可以通过在流路组件内将多个护罩支架子组件组装成护罩支架结构来将所述结构安装在流路组件100内。或者，可以在流路组件100之外将护罩支架子组件组装成护罩支架结构，然后可以将所组装的结构定位在流路组件100内，以使护罩与阻止器106交界，如上所述。
应认识到，与方法400类似，方法500的护罩可以是第一部件102或第二部件104，以使如果护罩是第一部件102，则涡轮喷嘴是第二部件104，并且如果护罩是第二部件104，则涡轮喷嘴是第一部件102。因此，在涡轮喷嘴是第一部件102的实施例中，涡轮喷嘴102可以从流路组件100的前端插入，以相对于所安装的护罩104定位涡轮喷嘴102。类似地，在涡轮喷嘴是第二部件104的实施例中，涡轮喷嘴104可以从流路组件100的后端插入，以相对于所安装的护罩102定位涡轮喷嘴104。此外，相对于方法500所述的护罩支架可以是图2中和图3中所安装的支撑构件118。
图6提供根据本申请主题的另外示例性实施例的用于组装流路组件100的方法的流程图。如图6的流程图中所示，方法600包括在将第一部件102和第二部件104定位在流路组件100内之后，将阻止器106定位在流路组件100内。也就是说，将第一部件102定位在流路组件100内，如图6中的602所示，将第二部件定位在流路组件100内，如604所示，然后将阻止器106定位在流路组件100内，如606所示。在一些实施例中，第一部件102是涡轮喷嘴，并且第二部件104是护罩；在其他实施例中，第一部件102是护罩，并且第二部件104是涡轮喷嘴。如果第一部件102或第二部件104是护罩，则将部件定位在流路组件内可以包括首先组装多个护罩支架子组件，然后将护罩支架子组件组装成护罩支架结构，再将护罩支架结构定位在流路组件100内。在使用接纳在阻止器凹座114内的固持构件116来限制阻止器106的方法600的实施例中，固持构件116可以拆除或者在安装阻止器106之后插入，以便可以将阻止器106定位在流路组件100中。此外，在方法600的一个变型中，可以在将第一部件102定位在组件100中之前，将第二部件104定位在流路组件100中。
应了解，在组装方法的任意前述实施例中，第一部件102、第二部件104和/或阻止器106可以包括共同构成相应部件102、104、106的多个段。因此，上述的将部件定位在流路组件100可包括将多个部件段定位在流路组件100中，以形成相应部件102、104、106。或者，在一些实施例中，第一部件102、第二部件104和/或阻止器106可以是单件部件，即，并非由多段构成的。类似地，支撑构件118，例如上述护罩支架，可以是单件或多件式支撑构件118。也就是说，支撑构件118可以由多段构成，或者可以是单件部件。
在示例性实施例中，如果阻止器106包括多段，则包括多个阻止器段106a等的阻止器106由陶瓷基质复合材料(cmc)形成，陶瓷基质复合材料是一种具有高温能力的非金属材料。第一部件102和第二部件104还可以由cmc材料形成。例如，第一部件102可以是cmc涡轮喷嘴，并且第二部件104可以是cmc护罩。再如，第一部件102可以是cmc护罩，并且第二部件104可以是cmc涡轮喷嘴。对热气通道78内的部件使用cmc材料特别有用，但是涡轮风扇发动机10的其他部件，例如hp压缩机24的部件也可以包括cmc材料。用于所述部件的示例性cmc材料可以包括碳化硅(sic)、硅、二氧化硅或氧化铝基质材料及其组合。陶瓷纤维可嵌入所述基质内，例如氧化稳定增强纤维，包括诸如蓝宝石和碳化硅等单丝(例如textron的scs-6)，以及包括碳化硅的粗纱和纱线(例如nipponcarbon公司的
更确切地说，cmc材料特别是sic/si-sic(纤维/基质)连续纤维增强陶瓷复合材料(cfcc)以及方法的示例在美国专利5,015,540；5,330,854；5,336,350；5,628,938；6,024,898；6,258,737；6,403,158和6,503,441，以及美国专利申请公开案2004/0067316中描述。所述方法通常需要使用多个预浸渍(预浸)层制造cmc，例如，所述层片材料可以包括由陶瓷纤维、织造或编织陶瓷纤维布或者已经浸渍基质材料的层叠陶瓷纤维束构成的预浸材料。在一些实施例中，每个预浸层采用包括预期陶瓷纤维增强材料、cmc基质材料的一种或多种前体以及有机树脂粘合剂的“胶带”的形式。预浸胶带可以通过将补强材料浸渍含有陶瓷前体和粘合剂的浆料来形成。优选的前体材料将取决于cmc部件的陶瓷基质所需的特定组分，例如，sic粉末，以及/或者如果预期基质材料是sic，一种或多种含碳材料。值得注意的含碳材料包括炭黑、酚醛树脂和呋喃树脂，包括呋喃甲醇(c4h3och2oh)。其他典型的浆料成分包括促进预浸胶带的柔韧性的有机粘合剂(例如，聚乙烯醇缩丁醛(pvb))和促进浆料流动性以使得能够浸渍纤维增强材料的粘合剂溶剂(例如，甲苯和/或甲基异丁酮(mibk))。所述浆料可进一步含有预期存在于cmc部件的陶瓷基质中的颗粒填料，例如在si-sic基质的情况下，硅和/或sic粉末。如上所述，切碎的纤维或晶须或其他材料也可嵌入基质内。也可以使用用于生产复合制品的其他组分和方法，并且更确切地说，也可以使用其他浆料和预浸胶带组分，例如美国专利申请公开案2013/0157037中所述的方法和组分。
所得的预浸胶带可以与其他胶带层叠在一起，以使由所述胶带形成的cmc部件包括多个薄层，每个薄层衍生自单个预浸胶带。每个薄层包含例如在焙烧和稠化周期中通过转化陶瓷基质前体而整体或部分地围封在所形成的陶瓷基质中的陶瓷纤维增强材料。在一些实施例中，所述增强材料是单向纤维束阵列的形式，每个纤维束包含连续纤维或细丝。也可以使用单向纤维束阵列的替代方案。此外，适当的纤维直径、纤维束直径以及中心到中心纤维束间距将取决于特定应用、特定薄层以及该薄层所形成的胶带的厚度以及其他因素。如上所述，也可以使用其他预浸材料或非预浸材料。
将胶带或薄层层叠以形成敷层之后，将所述敷层压实并且在适当的情况下，在经受升高的压力和温度的同时固化以产生预成型件。然后在真空或惰性气氛中加热(焙烧)所述预成型件以分解粘合剂、去除溶剂，并且将前体转化成预期陶瓷基质材料。由于粘合剂的分解，最终将得到可能经历稠化例如熔融渗透(mi)以填充孔隙并产生cmc部件的多孔cmc主体。上述方法的具体处理技术和参数将取决于材料的特定组分。例如，硅cmc部件可以由例如通过通常称为silcomp工艺的方法渗入熔融硅的纤维材料形成。制造cmc部件的另一种技术是称为浆料浇注熔体渗透(mi)工艺的方法。在使用浆料浇铸mi方法的一种制造方法中，cmc的生产方法是首先提供多层包括含碳化硅(sic)纤维的平衡二维(2d)织造布，所述平衡二维(2d)织造布具有彼此大体成90°角的两个编织方向，这两个编织方向上的纤维数基本相同。术语“含碳化硅纤维”是指具有包含碳化硅的组分的纤维，并且优选情况下大体上是碳化硅。例如，所述纤维可以具有被碳包围的碳化硅芯，或者相反，所述纤维可以具有被碳化硅包围或围封的碳芯。
形成cmc部件的其他技术包括聚合物渗透和热解(pip)以及氧化物/氧化物工艺。在pip工艺中，将碳化硅纤维预成型件渗透预聚陶瓷聚合物例如聚硅氮烷，然后进行热处理以形成sic基质。在氧化物/氧化物加工中，铝或铝硅酸盐纤维可以预先浸渍，然后层压成预选几何形状。部件也可以由碳纤维增强碳化硅基质(c/sic)cmc制成。c/sic加工包括层叠在预选几何形状的工具上的碳纤维预成型件。与用于sic/sic浆料浇注方法中的相同，所述工具由石墨材料构成。在约1200℃的化学蒸汽渗透工艺中，采用所述工具来承载所述纤维预成型件，由此形成c/siccmc部件。在其他实施例中，可以在mi、cvi、pip或其他工艺中使用2d、2.5d和/或3d预成型件。例如，2d织造物的切割层可以如上所述以交替编织方向堆叠，或者可以采用3d编织、缝合或缝针来盘绕或编织和组合细丝，以形成具有多轴向纤维结构的2.5d或3d预成型件。也可以使用形成2.5d或3d预成型件的其他方式，例如使用其他织造或编织方法或使用2d织物。
因此，可以使用各种方法来形成cmc阻止器106。此外，通过使用cmc阻止器106来阻止流体流通过两个相邻流路部件之间的间隙，可以阻止和/或防止热气被吸入通过间隙并进入流路外部的空腔中，例如流路与外壳之间的缓冲腔中。cmc材料提高了阻止器106的耐用性，特别是针对热气流路78的相对较高温度。此外，如上所述，阻止器106可成形为保持阻止器106与两个相邻流路组件之间接触，以使阻止器106可继续阻止流体流通过流路部件之间的间隙。当然，本说明书中所述主题中也可以实现其他优点。
本说明书使用各个实例来公开本发明，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造并使用任何装置或系统，以及实施所涵盖的任何方法。本发明的可授予专利范围由权利要求书限定，并且可包括所属领域中的技术人员得出的其他示例。如果任何其他示例的结构要素与权利要求书的字面意义无差别，或如果此类示例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类示例也在权利要求书的范围内。