ДЕТАЛЬ СТАТОРА С СЕГМЕНТИРОВАННЫМ ВНУТРЕННИМ КОЛЬЦОМ ДЛЯ ТУРБОМАШИНЫ

1. Деталь статора турбомашины, состоящая по существу из по меньшей мере одного аксиального внешнего кольца и одного внутреннего кольца, причем внешнее кольцо служит оправой для внутреннего кольца, состоящего из частичных сегментов, причем частичные сегменты установлены рядом друг с другом таким образом, что они в установленном состоянии образуют со стороны ротора относительно вращательного движения рабочих лопаток кругообразное внутреннее кольцо, отличающаяся тем, что частичные сегменты состоят из монолитного материала или по меньшей мере в радиальном направлении из материала с градуальной структурой, или по меньшей мере в радиальном направлении из нескольких частичных тел со структурой из разных материалов и причем частичные сегменты, созданные таким образом, нагреваются во время эксплуатации турбомашины в зависимости от диапазонов нагрузки турбомашины, так что в направлении радиально изнутри наружу образуется температурный градиент, причем расположение слоев материалов в частичных сегментах выбрана таким образом, чтобы материалы, расположенные внутри, имели меньший коэффициент расширения, чем внешние, так что в результате расширения частичных сегментов в окружном направлении между частичными сегментами внутреннего кольца результирующее напряжение сжатия имеет заранее заданную характеристику напряжения сжатия или частичные сегменты стыкуются друг с другом в окружном направлении с образованием остроконечного зазора, причем дистанцирование в зазоре выдержано таким образом, что из-за
наличия температурного градиента во время эксплуатации между соседними частичными сегментами возникает силовое замыкание, обеспечивающее заранее заданную характеристику напряжения сжатия между частичными сегментами по всей радиальной протяженности или же только на радиальных участках частичных сегментов, или частичные сегменты в окружном направлении входят в зацепление друг с другом с образованием зубчатого зацепления, причем зубчатое зацепление в радиальном направлении дистанцировано таким образом, что в результате наличия температурного градиента во время эксплуатации между соседними частичными сегментами возникает силовое замыкание, обеспечивающее заранее заданную характеристику напряжения сжатия между частичными сегментами по всей радиальной протяженности или же только на радиальных участках частичных сегментов, или при этом расположение слоев материалов в частичных сегментах выбрано таким образом, что материалы, расположенные внутри, имеют меньший коэффициент расширения, чем внешние, так что в результате расширения частичных сегментов в окружном направлении в сочетании с остроконечным зазором между стыкующимися друг с другом частичными сегментами в окружном направлении или в сочетании с дистанцированным зубчатым зацеплением частичных сегментов, входящих в зацепление друг с другом в радиальном направлении, между частичными сегментами обеспечивается заранее заданная характеристика напряжения сжатия.
2. Деталь статора по п. 1, отличающаяся тем, что заранее заданная характеристика напряжения сжатия является равномерной или практически постоянной или что по меньшей мере на 80%
поверхности, на которой частичные сегменты стыкуются друг с другом, отклоняется от среднего значения напряжения сжатия не более, чем на 20%.
3. Деталь статора по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что частичный сегмент полностью или частично состоит из керамического материала.
4. Деталь статора по п. 3, отличающаяся тем, что частичный сегмент состоит по меньшей мере на 70 весовых или объемных % из керамики.
5. Деталь статора по п. 4, отличающаяся тем, что керамический материал по существу состоит из оксидов циркония и/или алюминия, и/или магния.
6. Деталь статора по п. 5, отличающаяся тем, что оксиды состоят из 50-100 весовых или объемных %.
7. Деталь статора по п. 1, отличающаяся тем, что частичный сегмент в аксиальном направлении или в окружном направлении внутреннего кольца состоит из нескольких частичных тел, выполненных из разных материалов.
8. Деталь статора по п. 1, отличающаяся тем, что внешнее кольцо полностью или частично состоит из металлического материала.
9. Деталь статора по п. 1, отличающаяся тем, что внешнее кольцо выполнено в виде одной или нескольких деталей.
10. Деталь статора по п. 1, отличающаяся тем, что частичный сегмент по меньшей мере в радиальном направлении имеет призматическую или квазипризматическую форму, а относительно внутренней окружной поверхности внешнего кольца имеет плоскую,
вогнутую, выпуклую или сферическую поверхность.
11. Деталь статора по одному из пп. 1, 2 и 4-10, отличающаяся тем, что частичные сегменты, соединенные в композит, в окружном направлении и/или в радиальном направлении образуют посадку с геометрическим, силовым замыканием или глухую посадку.
12. Деталь статора по п. 11, отличающаяся тем, что установка частичных сегментов для образования внутреннего кольца достигается с помощью силового замыкания, причем предусмотрено силовое замыкание между соседними частичными сегментами с напряжением сжатия, превышающим нуль и меньшим 50 МПа.
13. Деталь статора по п. 12, отличающаяся тем, что силовое замыкание между отдельными сегментами во время эксплуатации имеет напряжение сжатия, составляющее до 500 МПа.
14. Деталь статора по п. 11, отличающаяся тем, что установка частичных сегментов для образования внутреннего кольца достигается с помощью геометрического замыкания, причем геометрическое замыкание во время эксплуатации изменяется на силовое замыкание.
15. Деталь статора по п. 11, отличающаяся тем, что установка частичных сегментов для образования внутреннего кольца достигается с помощью геометрического замыкания, причем геометрическое замыкание имеет аксиально или квазиаксиально выполненную посадку с помощью лабиринтного уплотнения.
16. Деталь статора по п. 15, отличающаяся тем, что посадка с лабиринтным уплотнением между соседними частичными сегментами имеет по меньшей мере в радиальном направлении уменьшающееся
дистанцирование.
17. Деталь статора по одному из пп. 1, 2 и 4-10, отличающаяся тем, что в радиальном направлении между внешним диаметром внешнего кольца и внутренним диаметром внутреннего кольца установлен по меньшей мере один уплотнительный элемент.
18. Деталь статора по п. 17, отличающаяся тем, что частичный сегмент проходит с боковой стороны и в окружном направлении детали статора.
19. Деталь статора по одному из пп. 1, 2 и 4-10, отличающаяся тем, что частичный сегмент имеет со стороны ротора истирающийся слой.
20. Деталь статора по одному из пп. 1, 2 и 4-10, отличающаяся тем, что частичный сегмент имеет проточные каналы, обтекаемые охлаждающим средством.
21. Деталь статора по одному из пп. 1, 2 и 4-10, отличающаяся тем, что внешнее кольцо в аксиальном направлении рассчитано таким образом, что оно находится в кинематической связи с рядом рабочих лопаток.