渦輪的帶槽的弧形片密封件的制作方法

本發明一般涉及燃氣渦輪發動機渦輪流路密封件，并且更具體地涉及弧形片密封件(leafseals)及其安裝。

背景技術：

燃氣渦輪發動機高壓渦輪通常包括分開制造并裝配就位到發動機中的渦輪噴嘴。因此，在它們之間必須提供間隙，以用于裝配目的以及在發動機操作期間用于容納不同的熱膨脹和熱收縮。為了防止從中通過的泄漏，在這些固定的定子構件之間的間隙經過合適地密封。在一種典型的高壓渦輪噴嘴中，壓縮機空氣的一部分被滲出并被引導穿過噴嘴靜葉，以用于其冷卻。使用滲出的空氣降低了發動機的總效率，并因此在任何可能的時候都應減小至最低。滲出的空氣處于比流過渦輪噴嘴的燃燒氣體的壓力更大的相對較高壓力下，并因此在定子構件之間沒有提供合適的密封件的條件下將泄漏到排氣流路中。

弧形片密封件對于密封渦輪流路中的這些間隙是特別有用的。通常用于這種應用中的片密封件是弧形的，并且首尾相連地設置在分段的定子構件的周邊。例如，渦輪噴嘴的徑向外帶包括軸向地間隔開的前、后軌道。這些軌道徑向向外地延伸，其中后軌道緊貼鄰近的護罩或護罩懸掛件上的互補表面，用于與之一起提供初級摩擦密封。片密封件在這個結合部提供了次級密封，并且橋接后軌道的一部分和例如護罩懸掛件。周向密封件或弧形片密封件通常需要大的空間，以便有效地密封并覆蓋待密封的兩個表面之間的大范圍的相對運動。

為了將片密封件裝配和安裝到后軌道上，各個片密封件典型地包括位于其相反的周向端的安裝孔，通過它安裝相應的安裝銷。在相應的安裝銷上還使用了相應的彈簧例如片簧，用于將松弛地支撐的片密封件預加載到后軌道和護罩懸掛件上。

為了支撐片密封件、片簧和安裝銷，外帶可包括多個周向地間隔開的徑向地延伸的與后軌道軸向地間隔開的接片。在接片和后軌道之間形成了凹部，其中片密封件和片簧設置在凹部中。接片包括前孔，其與相應的后孔對準，后孔延伸到后軌道中，但不一直穿過后軌道。安裝銷通過孔插入接片、片簧、片密封件和后軌道中，然后通過將安裝銷的頭部點焊到相應的接片上從而固定地連接起來。

為了適應在噴嘴和配合硬件之間的相對運動，片密封件設計為用于浮置在安裝銷上，安裝銷牢固地連接在噴嘴段上。在發動機操作期間，在冷卻供給空氣和流路空氣之間的壓力差將密封件保持抵靠在配合硬件上。彈簧用于當加載于密封件上的壓力較低時在密封面上提供確切的接觸。

這種用于片密封件的安裝布置是相對復雜的，并且在裝配過程中考慮到這個區域中相對較近的距離(quarters)而易受損壞。更小且不復雜的片密封件安裝系統對于簡化其制造和裝配以及消除安裝銷的點焊和后軌道或凸緣中的盲孔的鉆孔是很適宜的。更小且不復雜的片密封件安裝系統對于容納緊密且小巧的渦輪機定子組件是很適宜的。

技術實現要素：

燃氣渦輪發動機弧形片密封組件包括在相鄰的第一和第二渦輪構件之間徑向地和周向地延伸的弧形片密封件。片密封件可操作，用于防止或抑制在第一和第二流體體積之間通過第一和第二渦輪構件之間的間隙發生的泄漏，并且弧形片密封件的上、下片密封部分分別設置在第一和第二渦輪構件的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽中。

片密封件可包括弧形體和至少一個徑向地遠離弧形體而延伸的周向保持接片。保持接片可設置在上槽或下槽的前或后環形壁或者后環形壁的凹口中。保持接片可以是足夠柔性的，以便片密封件在整個發動機操作范圍期間分別與上、下槽的上、下面上的密封邊緣相接合。片密封件可具有在3密耳至35密耳的范圍內的厚度。片密封件可由抗扭剛度在0.015磅/英寸至0.15磅/英寸的范圍內的材料制成。

渦輪噴嘴上、下構件的其中一個可包括或由陶瓷基復合材料制成。

相鄰的第一和第二渦輪構件可能分別是徑向地相鄰的渦輪噴嘴上、下構件，或者相鄰的第一和第二渦輪構件是軸向地相鄰的。

分段的渦輪噴嘴可包括關于軸線外接的渦輪噴嘴段的環。其中各個渦輪噴嘴段包括徑向內支撐環段、徑向外支撐環段和至少一個支撐并設置在它們之間的噴嘴整流罩(fairing)。支柱聯接在內、外支撐環段之間并可操作，以用于在所述內、外支撐環段之間攜帶負載。噴嘴整流罩包括徑向地間隔開的內帶段和外帶段，以及在它們之間徑向地延伸的整流罩翼型或靜葉。至少一個包括弧形片密封件的燃氣渦輪發動機弧形片密封組件，在內帶段和內支撐環段之間徑向地和周向地延伸。弧形片密封件的上、下片密封部分分別設置在內帶段和內支撐環段的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽中。

渦輪噴嘴還可包括前、后渦輪片密封組件，其包括至少一個燃氣渦輪發動機弧形片密封組件，前、后渦輪片密封組件分別定位在噴嘴段的前、后端上，位于內支撐環段和內帶段整流罩之間，各個前、后渦輪片密封組件包括在內帶段和內支撐環段之間徑向地和周向地延伸的弧形片密封件，各個前、后渦輪片密封組件包括分別位于內帶段和內支撐環段的上、下凸緣中的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽，并且各個前、后渦輪片密封組件的各個弧形片密封件的上、下片密封部分分別設置在內帶段和內支撐環段中的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽中。

環形冷卻空氣室可與空心整流罩翼型處于流連通，其包括設置在內支撐環段中的流動空腔。噴嘴整流罩可由陶瓷基復合材料制成。

更具體而言，本發明提供了以下技術方案：

技術方案1．一種燃氣渦輪發動機的弧形片密封組件，包括：

弧形片密封件，所述弧形片密封件在相鄰的第一渦輪構件和第二渦輪構件之間徑向地且周向地延伸，

所述片密封件可操作，用于防止或抑制第一流體體積和第二流體體積之間通過在所述第一渦輪構件和所述第二渦輪構件之間的間隙發生的泄漏，和

所述弧形片密封件的上、下片密封部分分別設置在所述第一渦輪構件和所述第二渦輪構件中的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽中。

技術方案2．根據技術方案1所述的組件，其特征在于，還包括，所述片密封件包括弧形體和至少一個遠離所述弧形體而徑向地延伸的周向保持接片。

技術方案3．根據技術方案2所述的組件，其特征在于，還包括，所述保持接片設置在所述上槽或所述下槽的前或后環形壁或者后環形壁的凹口中。

技術方案4．根據技術方案3所述的組件，其特征在于，還包括，所述保持接片是足夠柔性的，以便所述片密封件在整個發動機操作范圍內分別與所述上、下槽的上、下面上的密封邊緣相接合。

技術方案5．根據技術方案3所述的組件，其特征在于，還包括，所述片密封件具有在3密耳至35密耳的范圍內的厚度。

技術方案6．根據技術方案3所述的組件，其特征在于，還包括，所述片密封件由抗扭剛度在0.015磅/英寸至0.15磅/英寸的范圍內的材料制成。

技術方案7．根據技術方案1所述的組件，其特征在于，還包括，相鄰的所述第一渦輪構件和所述第二渦輪構件分別是徑向地相鄰的渦輪噴嘴上、下構件，或者相鄰的所述第一渦輪構件和所述第二渦輪構件是軸向地相鄰的。

技術方案8．根據技術方案7所述的組件，其特征在于，還包括，所述渦輪噴嘴上、下構件的其中一者包括陶瓷基復合材料。

技術方案9．一種分段的渦輪噴嘴，包括：

關于軸線外接的渦輪噴嘴段的環；

其中各個所述渦輪噴嘴段包括徑向內支撐環段、徑向外支撐環段和至少一個被支撐并設置在它們之間的噴嘴整流罩；

所述噴嘴整流罩的徑向地間隔開的內、外帶段和在它們之間徑向地延伸的空心整流罩翼型；

支柱，所述支柱穿過所述空心整流罩翼型徑向地設置并聯接在所述內、外支撐環段之間，并可操作以用于在所述內、外支撐環段之間攜帶負載；

至少一個燃氣渦輪發動機弧形片密封組件，其包括弧形片密封件，所述弧形片密封件在所述內帶段和所述內支撐環段之間徑向地且周向地延伸；和

所述弧形片密封件的上、下片密封部分分別設置在所述內帶段和所述內支撐環段的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽中。

技術方案10．根據技術方案9所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括：

前、后渦輪片密封組件，其包括所述至少一個燃氣渦輪發動機弧形片密封組件，

所述前、后渦輪片密封組件分別定位在所述噴嘴段的前、后端處，位于所述內支撐環段和所述整流罩的內帶段之間，

其中各個所述前、后渦輪片密封組件均包括弧形片密封件，所述弧形片密封件在所述內帶段和所述內支撐環段之間徑向地且周向地延伸，

其中各個所述前、后渦輪片密封組件均包括分別位于所述內帶段和所述內支撐環段的上、下凸緣中的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽，并且

其中各個所述前、后渦輪片密封組件的各個所述弧形片密封件的上、下片密封部分分別設置在所述內帶段和所述內支撐環段的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽中。

技術方案11．根據技術方案10所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括，各個所述片密封件包括弧形體和至少一個遠離所述弧形體而徑向地延伸的周向保持接片。

技術方案12．根據技術方案11所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括，所述保持接片設置在所述上槽或所述下槽的前或后環形壁或者后環形壁中的凹口中，并且所述保持接片是足夠柔性的，以便在整個發動機操作范圍內的發動機操作期間，所述片密封件分別與其中各個所述上、下槽的上、下面上的密封邊緣相接合。

技術方案13．根據技術方案12所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括，其中各個所述片密封件具有在3密耳至35密耳的范圍內的厚度。

技術方案14．根據技術方案12所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括，其中各個所述片密封件由抗扭剛度在0.015磅/英寸至0.15磅/英寸的范圍內的材料制成。

技術方案15．根據技術方案12所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括，所述內帶段和所述內支撐環段的其中一者包括陶瓷基復合材料。

技術方案16．根據技術方案12所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括，所述至少一個噴嘴整流罩由陶瓷基復合材料制成。

技術方案17．根據技術方案10所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括環形冷卻空氣室，所述環形冷卻空氣室包括設置在所述內支撐環段中并與所述空心整流罩翼型處于流連通的流動空腔。

技術方案18．根據技術方案17所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括：

其中各個所述片密封件包括弧形體和至少一個徑向遠離所述弧形體而延伸的周向保持接片，

所述保持接片設置在其中各個所述上槽或所述下槽的前或后環形壁或者后環形壁的凹口中，且

所述保持接片是足夠柔性的，以便在整個發動機操作范圍內的發動機操作期間，所述片密封件分別與其中各個所述上、下槽的上、下面上的密封邊緣相接合。

技術方案19．根據技術方案18所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括，其中各個所述片密封件具有在3密耳至35密耳的范圍內的厚度，并且/或者其中各個所述片密封件由抗扭剛度在0.015磅/英寸至0.15磅/英寸的范圍內的材料制成。

技術方案20．根據技術方案12所述的渦輪噴嘴，其特征在于，還包括：

所述環形冷卻空氣室包括花鍵密封件，所述花鍵密封件密封地設置在周向相鄰的渦輪所述噴嘴段之間；

所述花鍵密封件設置在花鍵密封槽中；且

所述花鍵密封槽包括設置在所述噴嘴整流罩的所述內帶段中的軸向地延伸的上槽、設置在所述內支撐環段中的軸向地延伸的下槽、以及分別設置在所述內帶段和所述內支撐環段的所述上、下凸緣中的徑向地延伸的前、后槽。

本發明還提供了以下技術方案：

技術方案一．一種燃氣渦輪發動機弧形片密封組件(33)，包括：

在相鄰的第一渦輪構件和第二渦輪構件(4,6)之間徑向地且周向地延伸的弧形片密封件(52)，

所述片密封件(52)可操作，用于防止或抑制第一流體體積和第二流體體積(57,59)之間的通過在所述第一渦輪構件和所述第二渦輪構件(4,6)之間的間隙(15)發生的泄漏，和

所述弧形片密封件(52)的上、下片密封部分(54,56)分別設置在所述第一渦輪構件和所述第二渦輪構件(4,6)中的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽(9,11)中。

技術方案二．根據技術方案一所述的組件(33)，其特征在于，還包括，所述片密封件(52)包括弧形體(58)和至少一個遠離所述弧形體(58)徑向地延伸的周向保持接片(61)。

技術方案三．根據技術方案二所述的組件(33)，其特征在于，還包括，所述保持接片(61)設置在所述上槽或所述下槽(9,11)的前或后環形壁(72,73)或者后環形壁(73)的凹口(63)中。

技術方案四．根據技術方案三所述的組件(33)，其特征在于，還包括，所述保持接片(61)是足夠柔性的，以便在整個發動機操作范圍內，所述片密封件(52)分別與所述上、下槽(9,11)的上、下面(64,66)上的密封邊緣相接合。

技術方案五．根據技術方案三所述的組件(33)，其特征在于，還包括，所述片密封件(52)具有在3密耳至35密耳的范圍內的厚度(t)。

技術方案六．根據技術方案三所述的組件(33)，其特征在于，還包括，所述片密封件(52)由抗扭剛度在0.015磅/英寸至0.15磅/英寸的范圍內的材料制成。

技術方案七．根據技術方案一所述的組件(33)，其特征在于，還包括，相鄰的第一渦輪構件和第二渦輪構件(4,6)分別是徑向地相鄰的渦輪噴嘴上、下構件(94,96)，或者相鄰的第一渦輪構件和第二渦輪構件(4,6)是軸向地相鄰的。

技術方案八．根據技術方案七所述的組件(33)，其特征在于，還包括，所述渦輪噴嘴上、下構件(94,96)的其中一者包括陶瓷基復合材料。

技術方案九．一種分段的渦輪噴嘴(20)，包括：

關于軸線(12)外接的渦輪噴嘴段(32)的環；

其中各個所述渦輪噴嘴段(32)包括徑向內支撐環段(45)、徑向外支撐環段(47)，和至少一個被支撐并設置在所述徑向內支撐環段(45)與徑向外支撐環段(47)之間的噴嘴整流罩(50)；

所述噴嘴整流罩(50)的徑向地間隔開的內、外帶段(71,74)和在它們之間徑向地延伸的空心整流罩翼型(98)；

支柱(70)，所述支柱(70)穿過所述空心整流罩翼型(98)徑向地設置并聯接在所述內、外支撐環段(45,47)之間，并可操作以用于在所述內、外支撐環段(45,47)之間攜帶負載；

至少一個包括弧形片密封件(52)的燃氣渦輪發動機弧形片密封組件(33)，所述弧形片密封件(52)在所述內帶段(71)和所述內支撐環段(45)之間徑向地且周向地延伸；且

所述弧形片密封件(52)的上、下片密封部分(54,56)分別設置在所述內帶段(71)和所述內支撐環段(45)中的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽(9,11)中。

技術方案十．根據技術方案九所述的渦輪噴嘴(20)，其特征在于，還包括：

包括所述至少一個燃氣渦輪發動機弧形片密封組件(33)的前、后渦輪片密封件組件(78,80)，

所述前、后渦輪片密封件組件(78,80)分別定位在所述噴嘴段(32)的前、后端(82,84)處，位于所述內支撐環段(45)和所述整流罩(50)的內帶段(71)之間，

其中各個所述前、后渦輪片密封組件(78,80)包括在所述內帶段(71)和所述內支撐環段(45)之間徑向地且周向地延伸的弧形片密封件(52)，

其中各個所述前、后渦輪片密封組件(78,80)均包括分別位于所述內帶段(71)和所述內支撐環段(45)的上、下凸緣(86,88)中的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽(9,11)，

其中各個所述前、后渦輪片密封組件(78,80)的各所述弧形片密封件(52)的上、下片密封部分(54,56)分別設置在所述內帶段(71)和所述內支撐環段(45)的徑向地間隔開的弧形片密封件上、下槽(9,11)中，

其中各個所述片密封件(52)包括弧形體(58)和至少一個徑向地遠離所述弧形體(58)而延伸的周向保持接片(61)，

所述保持接片(61)設置在其中各個所述上槽或所述下槽(9,11)的前或后環形壁(72,73)或者后環形壁(73)中的凹口(63)中，并且所述保持接片(61)是足夠柔性的，以便在整個發動機操作范圍內的發動機操作期間，所述片密封件(52)分別與其中各個所述上、下槽(9,11)的上、下面(64,66)上的密封邊緣相接合。

技術方案十一．根據技術方案九所述的渦輪噴嘴(20)，其特征在于，還包括，所述至少一個噴嘴整流罩(50)由陶瓷基復合材料制成，并且環形冷卻空氣室(46)包括流動空腔(51)，所述流動空腔(51)設置在所述內支撐環段(45)中，并與所述空心整流罩翼型(98)處于流連通。

附圖說明

根據優選的示例性實施例，本發明將在以下結合附圖所做的詳細說明書中進行更具體地描述，其中：

圖1是包括渦輪噴嘴的一示例性的飛機渦輪風扇燃氣渦輪發動機的示意圖，其具有弧形的渦輪的帶槽的片密封組件的示例性實施例。

圖2是用于圖1所示的渦輪噴嘴中的帶槽的片密封件安裝組件的一示例性實施例的側視圖或周向視圖。

圖3是穿過圖2中的3-3看去的帶槽的片密封件安裝組件的示例性實施例的軸向視圖。

圖4是用于圖1所示的渦輪噴嘴中的帶槽的片密封件安裝組件的一示例性實施例的透視圖。

圖5是處于密封位置中的圖2所示的帶槽的片密封件的示意圖。

圖6是用于圖1所示的發動機中的示例性渦輪噴嘴的透視圖。

圖7是圖6所示的示例性渦輪噴嘴中的渦輪噴嘴段的放大的透視圖。

圖8是圖7中所示的渦輪噴嘴段的分解圖。

圖9是圖8所示的渦輪噴嘴段中的渦輪整流罩的透視圖。

圖10是圖8所示的渦輪噴嘴段中的渦輪整流罩的周向定向的透視圖。

圖11是穿過圖10中的11-11所示的后片密封件安裝組件的放大的透視圖。

圖12是穿過圖10中的11-11所示的前片密封件安裝組件的放大的透視圖。

圖13是內支撐環段的透視圖，其中圖8中所示的渦輪噴嘴段中的單個渦輪整流罩被除去。

圖14是圖8所示的渦輪噴嘴段中的內支撐環段的一側中的花鍵密封件的截面側視圖。

部件清單：

4．第一渦輪構件

6．第二渦輪構件

8．周圍空氣

9．上槽

10．燃氣渦輪發動機

11．下槽

12．中心軸線

13．靜態結構

14．風扇

15．間隙

16．壓縮機

17．接觸點

18．環形燃燒器

19．高壓渦輪

20．高壓渦輪噴嘴

21．第一軸

22．高壓渦輪轉子

23．渦輪葉片

24．低壓渦輪噴嘴

25．第二軸

26．低壓渦輪轉子

27．流路

28．壓縮空氣

29．冷卻空氣

30．氣體

32．噴嘴段

33．片密封組件

35．外帶

36．內帶

37．外支撐環

38．內支撐環

39．翼型

40．渦輪護罩段

45．內支撐環段

46．環形冷卻空氣室

47．外支撐環段

48．花鍵密封件

49．花鍵密封槽

50．噴嘴整流罩

51．流動空腔

52．弧形片密封件

54．上片密封部分

56．下片密封部分

57．第一流體體積

58．弧形體

59．第二流體體積

60．軸向或水平方向

61．保持接片(retentiontab)

62．徑向或豎直方向

63．凹口

64．上面

66．下面

67．水平偏置

68．上接觸面

69．下接觸面

70．支柱

71．內帶段

72．前環形壁

73．后環形壁

74．外帶段

75．翼型或靜葉

76．槽邊緣

78．前渦輪片密封組件

80．后渦輪片密封組件

82．前端

84．后端

86．前上凸緣

88．前下凸緣

90．后上凸緣

92．后下凸緣

94．上構件

96．下構件

98．整流罩翼型或靜葉

102．接觸壁

105．圓形套環

106．圓形套環

108．順時針側邊緣

110．逆時針側邊緣

114．第一部分

116．第二部分

120．上槽

122．下槽

126．前槽

128．后槽

t-厚度。

具體實施方式

在圖1中示意性地顯示了一種示例性的飛機渦輪風扇燃氣渦輪發動機10，其關于縱向的或軸向的中心軸線12是軸對稱的。發動機10按照串行流連通的順序包括風扇14、多級軸向壓縮機16、環形燃燒器18、高壓渦輪19、以及一級或多級低壓渦輪噴嘴24和轉子26，高壓渦輪19包括高壓渦輪噴嘴20，其位于單級高壓渦輪轉子22的上游并被其跟隨。高壓轉子22通過第一軸21連接在壓縮機16上，并且低壓轉子26通過同軸的第二軸25而連接在風扇14上。在操作期間，周圍空氣8向下游流過風扇14、壓縮機16，并作為壓縮空氣28從壓縮機16離開，然后流入到燃燒器18中。壓縮空氣28與燃料混合，并在燃燒器18中點燃，產生熱的燃燒氣體30，燃燒氣體30向下游流過渦輪級，所述渦輪級從燃燒氣體30中提取能量，用于為風扇14和壓縮機16提供動力。位于燃燒器18下游的渦輪的各種定子和轉子構件限定了渦輪流路27，渦輪流路27引導熱的燃燒氣體從中通過，以便從發動機中排出。位于高壓渦輪噴嘴20的下游并與之相鄰的是高壓渦輪轉子22。高壓渦輪轉子22可采用任何傳統的形式，其具有從轉子盤徑向向外地延伸的多個周向地間隔開的渦輪葉片23，用于從氣體30中提取能量并為壓縮機16提供動力。

壓縮空氣28的一部分從壓縮機16中滲出并用作冷卻空氣29，冷卻空氣29被引導至渦輪的各種部件，例如高壓噴嘴20，以便為其提供冷卻。在發動機操作期間，其中一些冷卻空氣29在與流過高壓渦輪噴嘴20中的渦輪流路27的燃燒氣體30的低壓力-p相比而高得多的壓力+p下，被引導圍繞并穿過高壓渦輪噴嘴20。

渦輪構件時常以弧形段形式制造并一起裝配在發動機10中，形成軸向地相鄰的渦輪構件，例如渦輪護罩段40，其定位成相鄰于渦輪噴嘴段32并位于其下游，如圖1,6和16中所示。在弧形段的環形組件之間提供了各種接頭或間隙，它們必須被恰當地密封，用于防止高壓+p冷卻空氣29泄漏到在發動機操作期間用于低壓-p燃燒氣體30流過的渦輪流路27中。用于冷卻渦輪構件所使用的滲出的空氣必然降低發動機10的總效率，應最大限度地減少其使用。在固定的渦輪構件或定子渦輪構件之間提供合適的密封是比較理想的，用于將泄漏到排氣流路中的冷卻空氣的量減少至最小，從而增加發動機的效率。

在圖1-3中示意性地顯示了弧形的第一渦輪構件4，其由與穿過噴嘴20的第一渦輪構件4的燃燒氣體30的相對較低的壓力-p相比而處在相對較高的壓力+p下的冷卻空氣29來進行冷卻。弧形的渦輪的帶槽的片密封組件33可包括弧形片密封件52，其在第二渦輪構件6與噴嘴20的第一渦輪構件4之間徑向地和周向地延伸，以防止或抑制冷卻空氣29通過第一和第二渦輪構件4,6之間的間隙15而泄漏到渦輪流路27中。

第一和第二渦輪構件4,6是相鄰的，并分別包括第一和第二部分114,116，所述第一和第二部分114,116相對于軸線12徑向地間隔開，并包括徑向地間隔開的第一和第二或弧形片密封件上、下槽9,11或凹槽。弧形片密封件52的上、下片密封部分54,56分別設置在第一和第二部分114,116中的上、下凹槽或槽9,11中。弧形片密封件52基本完全地設置在上、下槽9,11中。

相鄰的第一和第二渦輪構件4,6可以是用于發動機10的弧形段（例如圖6-9所示的渦輪噴嘴段32）中的渦輪噴嘴的徑向內、外構件或上、下構件94,96。上、下構件94,96可包括弧形片密封件上、下槽9,11，其中分別設置了弧形片密封件52的上、下片密封部分54,56。弧形片密封件52基本完全地設置在上、下槽9,11中。

如圖2-5和圖8中所示，弧形片密封件52包括弧形體58和至少一個徑向地遠離弧形體58而延伸的周向保持接片61。周向保持接片61設置在圖3所示前環形壁72的凹口63中并與之相接合，或者設置在圖4所示上槽或下槽9,11的后環形壁73的凹口63中并與之相接合。如圖2和圖4中特別所示，弧形片密封件52被捕獲于上、下槽9,11中。在弧形片密封件52和上、下槽9,11的接觸壁102之間的接觸點17的軌跡(locus)用于創造在這里表示為圖5所示第一和第二流體體積57,59的兩個流體體積之間的密封。

參照圖6-9，第一流體體積57這里顯示為冷卻空氣室46，其接收冷卻空氣29，冷卻空氣29在相當高的壓力+p下被引導穿過高壓渦輪噴嘴20的周向地間隔開的空心定子翼型39。第二流體體積59在這里顯示為穿過高壓渦輪噴嘴20的渦輪流路27中的燃燒氣體30，其在發動機操作期間以低壓力–p進行操作。

在圖2-5中顯示了弧形片密封件52和接觸點17，它們劃分了兩個流體體積或流路。上槽9相對于下槽11的相對位置可以在軸向或水平方向60和徑向或垂直方向62上處于某一范圍內。由于這個相對位置范圍，在密封件與這兩個槽之間的接觸點的性質可以是可變的。在圖4所示的位置中，片密封件52接觸上槽9的上面64以及下槽11的下面66。與這些面上的表面接觸就創造了分開兩個流體體積的接觸點17的軌跡。

在這兩個流體體積之間的泄漏程度取決于片密封件分別對上、下面64,66的上、下接觸面68,69的小表面不規則性的順應性，取決于片密封件52的彈性，以及取決于壓力差所產生的壓力負載下順應符合的能力。在發動機操作期間，壓力差形成于第一流體體積57或包含冷卻空氣29的室內的高壓力+p與第二流體體積59或高壓渦輪噴嘴20的渦輪流路27內的低壓力-p之間。

接觸點17分別位于上、下面64,66的上、下接觸面68,69的更小表面面積上，處于上、下槽9,11的一些其它的軸向偏置的位置。在圖5中顯示了在軸向或水平方向60上的在上、下槽9,11之間的較大水平偏置的一個示例。沿著接觸點17的接觸是如圖5中所示的邊緣接觸，用于上、下槽9,11之間的水平偏置67。片密封件52的上片密封部分54與上槽9的上面64相接觸，而片密封件52的下片密封部分56與下槽11的下面66上的槽邊緣76相接觸。

參照圖2-5，周向保持接片61是柔性的，從而在整個發動機操作范圍中容許片密封件52分別與上、下槽9,11的上、下面64,66上的密封邊緣相接合。弧形片密封件52的弧形體58能夠順應上、下槽9,11。弧形體58可具有與片密封件52相同的厚度和剛度的范圍。包括弧形體58的片密封件52可具有3密耳至35密耳的范圍內的厚度t，并且可使用抗扭剛度在0.015磅/英寸至0.15磅/英寸的范圍內的材料。

在圖1所示的示例性發動機中，渦輪片密封組件33的一個實施例定位在穿過高壓渦輪噴嘴20的渦輪流路27與高壓渦輪噴嘴20的靜態結構中流動的冷卻空氣29之間。片密封組件33可被用于且適合于發動機10中的其它類似的密封應用，并且尤其是在發動機10的各種渦輪定子構件之間。固定構件或定子渦輪弧形構件的一個示例是圖6-8和16中所示的環形高壓渦輪噴嘴20的渦輪噴嘴段32。周向地相鄰的噴嘴段32用螺栓或以其它方式連接在一起，從而形成環形高壓渦輪噴嘴20的完整環，如圖6和圖9中所示。

在圖6-10中顯示了一個示例性的高壓分段的渦輪噴嘴20，其包括關于軸線12外接的渦輪噴嘴段32的環。在圖6-9中所示的渦輪噴嘴20和渦輪噴嘴段32的示例性實施例是為cmc靜葉研制的，并且在benjaminscotthuizenga等人于2014年12月18日提交的名稱為“用支柱安裝的陶瓷基復合材料噴嘴及其構思”的美國專利申請no.14/574,472中進行了更詳細的公開，該美國專利申請通過引用而結合在本文中。

渦輪噴嘴20包括分段的環形外帶和內帶35,36以及從它們之間徑向地延伸的多個翼型或靜葉75。其中各個渦輪噴嘴段32包括徑向內支撐環段45、徑向外支撐環段47，以及被支撐并設置在徑向內支撐環段45和徑向外支撐環段47之間的至少一個噴嘴整流罩50。支柱70徑向地延伸穿過至少一個噴嘴整流罩50，將負載從內支撐環段45攜帶至外支撐環段47，負載在此處被傳遞給靜態結構13如發動機外殼，并且機械地支撐噴嘴段32，如圖8中所示。噴嘴整流罩50包括徑向地間隔開的內、外帶段71,74和位于它們之間的整流罩翼型98。噴嘴整流罩50的一個特定實施例是由陶瓷基復合材料制成的cmc整流罩50。

支柱70將負載從內支撐環38處的噴嘴段32的徑向內側面攜帶至外支撐環37處的徑向外側面，負載在這里被傳遞給靜態結構，并機械地支撐噴嘴整流罩50。支柱70可按照這里所述的各種方式連接到內支撐環38和外支撐環37的其中至少一者，這些方式包括用螺栓聯接、緊固、捕獲、它們組合以及整體地成形。

整流罩50可以是單個靜葉的類型，通常被稱為“單型(singlet)”，或者可以是雙靜葉的類型，通常被稱為“雙型(doublet)”。這些僅僅是示例性的，因為在噴嘴段32中可采用附加數量的靜葉。內帶段71的上表面為燃燒氣體提供了一個流動面。外帶段74的下表面為燃燒氣體提供了相反的流動面。這些表面限定了用于燃燒氣體流過噴嘴段32的邊界，其中靜葉在它們之間延伸。

參照圖7-9，外支撐環37設置在整流罩50上方，將噴嘴段32連接至靜態結構13。外支撐環37還在前端82和后端84之間周向地且軸向地延伸。外支撐環37將整流罩50在外支撐環37和內支撐環38之間進一步捕獲于支柱70上。支柱70固定于外支撐環37上，并連接到內支撐環38上，以便通過噴嘴段32傳遞負載。整流罩50定位為浮置在支柱70上，并被捕獲于外支撐環37和內支撐環38之間。

定位在內支撐環的內向表面上的圓形套環105,106接收支柱70，從而提供了與內支撐環的接合，并可根據一個實施例通過滑動配合的銷連接而進行固定，而將支柱70捕獲于內支撐環中。徑向內支撐環段45中的流動空腔51一起用作環形冷卻空氣室46。環形冷卻空氣室46接收冷卻空氣29，所述冷卻空氣29在相當高的壓力+p下被引導通過高壓渦輪噴嘴20的周向地間隔開的空心定子翼型39。環形冷卻空氣室46有助于平衡或校平冷卻空氣29的流，并且最大程度地減小在所有流動空腔51之間的壓力差。

圖6-14中所示的渦輪噴嘴段32的示例性實施例包括前、后渦輪片密封組件78,80，所述前、后渦輪片密封組件78,80定位在噴嘴段32的前、后端82,84處，在整流罩50的內支撐環和內帶段71之間。其中各個前、后渦輪片密封組件78,80均包括分別位于內帶段71和內支撐環段45的前上、下凸緣86,88和后上、下凸緣90,92中的徑向地間隔開的第一和第二或弧形片密封件上、下槽9,11。其中各個弧形片密封件52被捕獲于上、下槽9,11中。

進一步參照圖3和圖4，弧形片密封件52的上、下片密封部分54,56分別設置在上、下槽9,11中。如圖3中所示，弧形片密封件52包括弧形體58和至少一個徑向地遠離弧形體58延伸的周向保持接片61。周向保持接片61設置并接合在上、下槽9,11的前環形壁72或后環形壁73中的凹口63中。上、下槽9,11以及設置在其中的弧形片密封件52一直周向地延伸跨越渦輪噴嘴段32，位于渦輪噴嘴段32的順時針和逆時針的側邊緣108,110之間。

設置在花鍵密封槽49中的花鍵密封件48被用來密封在周向相鄰的噴嘴段32之間，如圖7-14中所示。花鍵密封槽49包括軸向地延伸的上槽120，所述上槽120設置在如這里所示可由cmc制成的噴嘴整流罩50的內帶段71中。花鍵密封槽49還包括軸向地延伸的下槽122，所述下槽122設置在內支撐環段45中。花鍵密封槽49還包括徑向地延伸的前、后槽126,128，其分別設置在內帶段71和內支撐環段45的上、下凸緣86,88中。噴嘴整流罩50包括徑向地間隔開的內、外帶段71,74以及它們之間的整流罩翼型98。噴嘴整流罩50的一個特定實施例是由陶瓷基復合材料制成的cmc整流罩50。花鍵密封件48密封了周向相鄰的流動空腔51，從而提供了它們之間的密封以及用于環形冷卻空氣室46的密封。花鍵密封件48保持了環形冷卻空氣室46的在周向地徑向內支撐環段45之間的密封以及在流動空腔51之間的其連續性。

雖然這里已經描述了被認為是本發明的優選的和示例性的實施例，但是從這里的教導出發，本發明的其它變型對于本領域中的技術人員應該是很明顯的，因此需要在所附權利要求中保護落在本發明的真實精神和范圍內的所有這類變型。

因此，需要由美國專利證書保護的是所附權利要求中所限定和區分的發明。