CN101460783A - 燃烧室壁 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃烧室(15)内的燃烧室壁，包括具有多个热屏件的支承结构(18)，这些热屏件通过固定装置固定在支承结构(18)上，其中所述固定装置是弹簧装置，在此，所述弹簧装置与支承结构固定连接；该弹簧装置至少由一个安置在包壳内的弹簧组成；该弹簧在背对燃烧室(15)的一侧通过第一防丢失装置防止掉落；该弹簧装置在内部具有用于安装所述固定装置的轴向孔(34)；所述弹簧在面对燃烧室(15)的一侧通过第二防丢失装置防止掉落；所述弹簧装置在面对燃烧室(15)的一侧可拆卸。

Description

燃烧室壁
技术领域
本发明涉及一种燃烧室内的燃烧室壁，包括具有多个热屏件的支承结构，这些热屏件通过固定装置固定在该支承结构上，其中所述固定装置包括一个弹簧装置。
背景技术
燃气轮机的燃烧室尤其要经受例如热燃气或振动负荷。为此，在支承结构上安装所谓的热屏件，以保护该支承结构免受热燃气和负荷的影响。
燃烧室内的热屏件、尤其是金属热屏件通过螺栓固定在支承结构上。为了固定而采用所谓的盘簧组。金属的热屏板与盘簧组同心地固定。盘簧组由套筒和安置在该套筒内的盘簧组成。这些盘簧在内侧具有轴向通孔。盘簧组在轴向通孔上局部地具有螺纹。在轴向通孔中旋入螺栓。在盘簧组的外侧、亦即在套筒上设有外螺纹。利用该外螺纹将盘簧组旋紧到支承结构中。为此在支承结构中设有具有相配的内螺纹的凹槽。螺栓头现在安置在热屏件中或热屏件上。通过将螺栓旋紧到凹槽内而将热屏件固定在支承结构上。在这种情况下可以将螺栓设计成穿过旋紧在支承结构内的盘簧组伸出并且还延伸到支承结构的凹槽中。
所述套筒朝燃烧室的方向具有固定安装的顶盖，该顶盖同样可以具有用于容纳螺栓的轴向孔。可以说，顶盖是所述套筒的一部分。因此盘簧不会落入到燃烧室内。盘簧组的盘簧在朝向支承结构的一侧利用安全环防止掉落。另外在安全环与弹簧之间还设有压板。但是安全环在过去经常松懈或破裂。这时例如由于裂纹或断裂就必须拆卸/安装热屏件，这样的话，在安全环断裂时弹簧或压板本身可能会掉入燃烧室中。接下来还要费事地寻找和去除它们。装配新的盘簧组也很难，因为支承结构的背侧在一些位置、例如在套筒处从外部接触不到。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有支承结构和固定在该支承结构上的热屏件的燃烧室壁，其中这些热屏件在支承结构上的固定是特别容易操作的并且可以容易地配装/拆卸。
上述技术问题通过一种燃烧室内的燃烧室壁得以解决，该燃烧室壁包括具有多个热屏件的支承结构，这些热屏件通过固定装置固定在支承结构上，其中所述固定装置是弹簧装置，在此，所述弹簧装置与支承结构固定连接；该弹簧装置至少由一个安置在包壳内的弹簧组成；该弹簧在背对燃烧室的一侧通过第一防丢失装置防止掉落；该弹簧装置在内部具有用于安装所述固定装置的轴向孔；所述弹簧在面对燃烧室的一侧通过第二防丢失装置防止掉落；所述弹簧装置在面对燃烧室的一侧可拆卸。
在本发明中可以看到，现有技术中的问题可以追溯到弹簧组在现有技术中不能朝燃烧室内部的方向拆卸。因为不能顺利地更换盘簧组，所以在现有技术中当弹簧组的安全环断裂时(例如在拆装热屏件时)弹簧可能会掉落到燃烧室中。因此在拆装热屏件而弹簧组的安全环随之断裂时总是需要费事地找寻盘簧组上丢失的各部分。
因此按照本发明的弹簧装置由安置在包壳内的弹簧或盘簧组成。弹簧装置在内部具有轴向孔。该轴向孔基于均匀的载荷分布通常布设在中央并用于安装所述固定装置、例如螺栓。借助于固定装置、例如螺栓将热屏件固定在支承结构上。在按照本发明的装置中装有第一防丢失装置，其防止包壳内的弹簧朝支承结构的方向掉落。该第一防丢失装置例如可以是顶盖形式的。第二防丢失装置防止所述弹簧朝燃烧室的方向掉落。该弹簧装置现在构造成，朝燃烧室的方向可拆卸。因此在拆装热屏件时同样不需要更多其他开销就可以将损坏的弹簧装置一起更换。由此一方面降低了在弹簧装置损坏时弹簧或弹簧装置本身的构件掉落到燃烧室中以及必须费事地去除的危险。对于燃烧室本身而言也降低了在燃烧室内未固定构件的危险。
按优选的扩展设计，所述至少一个弹簧是盘簧。这是有利的，因为盘簧与其他弹簧相比在安装空间较小的情况下可以承受极大的力。另外通过组装多个盘簧可以实现任意变化的柱长。此外在正确设计尺寸的情况下盘簧在承受动态负荷时可以达到更长的使用寿命。
优选，所述第一防丢失装置是压板或/和安置在包壳的内侧上的突棱。在这里可以放置弹簧、尤其是盘簧。因此该弹簧不会掉落到燃烧室内。与现有技术中的安全环不同，还明显降低了例如在拆装热屏件时断裂的危险。
因此，所述压板优选安置在突棱与包壳内的弹簧之间。这另外增大了弹簧的接触面。由此弹簧可以基本恒定地承受负荷。因此提高了弹簧的使用寿命。
按优选的扩展设计，所述压板具有用于固定所述固定装置的内螺纹。该内螺纹优选构造成承重的内螺纹，固定装置安置在该内螺纹中。
所述包壳优选具有外螺纹。由此达到简便地将包壳与支承结构固定。
优选，所述包壳在面对燃烧室的一侧具有凹槽。优选将压板的凸肩安置在该凹槽中。这达到更好地连接两个部件并且还保护压板避免失调。
优选，所述包壳是套筒。该套筒优选用金属或金属基础材料或者其他耐热材料制成。另外，该套筒优选设计为可以基于热影响略微膨胀。这例如是指在采用金属/金属基础材料的情况下。
优选，在面对燃烧室的一侧在弹簧上安置安全片。其中安全片不仅可以在包壳内安置在弹簧上，而且也可以在外部安置在弹簧上。在具有相应厚度的情况下安全片也可以构造成一部分处于包壳内而一部分处于包壳外。
优选，所述安全片与所述包壳固定连接，为此该安全片在外侧至少具有瞄准器。该瞄准器例如安置到包壳的凹槽内。这样一方面可以达到使安全片与包壳固定连接，另一方面可以因此防失调地安装该安全片。由此保护弹簧避免失调。这再次提高了弹簧的使用寿命。
按优选的扩展设计，所述安全片在内侧至少具有一个竖起的结构。该竖起的结构用于进一步固定该安全片。
优选，在所述安全片的外边缘上在面对燃烧室的一侧设有至少一个齿。若设有多个齿，则这些齿沿整个外边缘均匀地布设。按优选的扩展设计，在所述安全片的外边缘上在面对燃烧室的一侧至少压制有卷边。通过所述至少一个齿或多个齿或者所述至少一个压制的卷边防止弹簧装置或弹簧的撞击，避免由于相对运动造成的磨损。由此提高了弹簧装置的使用寿命。
优选，在面对燃烧室的一侧在所述安全片上安置盘形件。
所述盘形件优选至少具有一个内侧凹槽。安全片的所述竖起的结构例如安置在该凹槽中。由此达到更好地将这两个元件固定在一起。此外还保护该盘形件避免失调。
所述盘形件优选具有外螺纹。在此该外螺纹设计成承重的外螺纹。可旋紧的盘形件的优点是，省去了对用于使板与支承结构相适配的所谓的板销的后续加工，为此可以具体地调整弹簧装置的高度。
所述固定装置优选是螺栓。这提供的优点是，可以极方便地将螺栓头正确地安置在热屏件中。通过螺栓与热屏件以及与例如安置在支承结构中的弹簧装置的连接能够简便地将热屏件固定在支承结构上。
优选用于固定热屏件的弹簧装置布设在支承结构中。为此在该支承结构中设有具有对应内螺纹的相应凹槽。这种固定方式所提供的优点是，可以实现制造上的更简单以及更经济。
所述压板优选具有至少一个凸肩。利用该凸肩可以更好地将该压板固定在包壳中
本发明的其他特征、特性以及优点可以从对具体实施方式的说明中以及从其他从属权利要求中得知。
附图说明
下面示例性地借助附图对本发明予以详细阐述。在附图中简化和未按比例地示出：
图1示出了按照现有技术的盘簧组；
图2示出了按照本发明的安装在支承结构内的弹簧装置；
图3示出了按照本发明的弹簧装置；
图4示出了按照本发明的两个安全片。
在所有附图中相同的部分以相同的附图标记标注。
具体实施方式
图1示出了按照现有技术的盘簧组5。该盘簧组在内部中央具有可安装螺栓10的轴向孔11。在螺栓头上布设要安装的热屏件(未示出)。盘簧组5具有带外螺纹14的套筒2。该套筒旋紧到带有相应内螺纹的支承结构18中。在套筒2内安装压板6和一个或多个盘簧4。压板6具有内螺纹16，螺栓10的螺纹12可旋紧到该内螺纹16中。压板6不会掉入支承结构18中，因为在背对燃烧室15的一侧安装了可拆卸的安全环8。由于在套筒2上固定地安装了同样带有轴向孔11的封闭盖9，因此在拆装热屏件时盘簧4不会掉到燃烧室内。在此，封闭盖9是套筒2本身的一个组成部分。因此使盘簧组5不朝燃烧室15的方向敞开。所以在安全环8断裂时在拆装要更换的热屏件时必须将盘簧组5从支承结构18上拆卸下来，但是这需要大量的时间。另外，安全环8、盘簧4或套筒2的构件可能会掉入到燃烧室中。因为它们在燃烧室15内造成大的损害，因此必须费事地找寻并去除。
图3和图4示出了按照本发明的弹簧装置。在此设计成弹簧的基本上为圆形的具有盘簧24的弹簧装置可朝燃烧室15的内部拆卸。该弹簧装置在内部优选在中央具有轴向孔34。
弹簧装置由设计为包壳的套筒20构成。该套筒具有可旋紧到支承结构18的对应内螺纹中的外螺纹32。另外，该套筒20在面对燃烧室15的一侧具有凹槽40以及在背对燃烧室的一侧具有突棱33。现在在该套筒内装入圆的压板22，确切地说，将其安置在套筒20的突棱33上。压板22向外具有两个、但是至少具有一个凸肩42。该凸肩42插入到套筒20的凹槽40中。这一方面可以更好地固定压板22，另一方面可以防止压板22旋转的安全性。在压板中设有内螺纹27，其在此构造成承重的内螺纹27。由此将固定装置固定在支承结构18上。在固定装置的另一端安装热屏件(未示出)。现在将弹簧、在此为盘簧24安置到套筒20内的压板22上。这时将安全片26安置到盘簧24上。在这种情况下还可以将安全片26安置在套筒20中或者可能已经安置在套筒20外部。该安全片在外边缘上具有瞄准器44。该瞄准器44插入到套筒20的凹槽40中。由此一方面防止旋转的危险，另一方面该瞄准器44使两个部件安全片26与盘簧24更好地固定在一起。另外安全片26在内侧还具有竖起的结构46。在该安全片26上安置盘形件28。该盘形件28在内侧具有凹槽48，安全片26的竖起的结构46插入到该凹槽48中。该竖起的结构同样起到防旋转和防失调的作用以及达到使部件盘形件28与安全片26更好地固定在一起的效果。盘形件28具有承重的外螺纹30。该外螺纹如已述的套筒20那样旋紧到支承结构18的对应内螺纹中。为了达到更好的旋紧，盘形件可以设有长孔50。
由此形成的顶盖是由盘形件28与安全片26组成的，其中盘形件28可朝燃烧室的内部旋出。可旋出的盘形件28具有的优点是，省去了对用于使热屏件与支承结构18相适配的所谓的板销的后续加工，为此可以具体地调整弹簧装置的高度。通过在燃烧室侧拆卸在此设计为套筒20的包壳可以达到可拆卸性。
图4示出了安全片26的一些不同的实施方式。为了固定盘形件28，在此可以设想不同的方案。那么例如安全片26可以设有齿72或者具有压制出的卷边70。通过安全片26上的齿72或压制出的卷边70可以防止盘簧24或弹簧装置在螺纹中撞击。由此避免由于相对运动而使螺纹磨损。
按照本发明，所要求的服务友好性主要通过朝燃烧室侧的可更换性达到。由此补偿了现有技术中的弹簧组在面对燃烧室的一侧无法拆装的缺点。因此避免了，在热屏件断裂和拆装时盘簧和/或压板掉落燃烧室中。现在可以将弹簧装置直接连同热屏件一起更换。

Claims (22)

1.一种燃烧室(15)内的燃烧室壁，包括具有多个热屏件的支承结构(18)，这些热屏件通过固定装置固定在该支承结构(18)上，其中所述固定装置是弹簧装置，其特征在于，所述弹簧装置与支承结构固定连接，其中，该弹簧装置至少由一个安置在包壳内的弹簧组成；该弹簧在背对燃烧室(15)的一侧通过第一防丢失装置防止掉落；该弹簧装置在内部具有用于安装所述固定装置的轴向孔(34)；所述弹簧在面对燃烧室(15)的一侧通过第二防丢失装置防止掉落；以及所述弹簧装置在面对燃烧室(15)的一侧可拆卸。
2.如权利要求1所述的燃烧室壁，其特征在于，所述轴向孔(34)是贯通的。
3.如权利要求1或2所述的燃烧室壁，其特征在于，所述弹簧装置的形状是圆形的。
4.如权利要求1至3中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，所述至少一个弹簧是盘簧(24)。
5.如权利要求1至4中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，所述第一防丢失装置是压板(22)或/和安置在包壳内侧上的突棱(33)。
6.如权利要求5所述的燃烧室壁，其特征在于，所述压板(22)安置在突棱(33)与包壳内的弹簧之间。
7.如权利要求5或6所述的燃烧室壁，其特征在于，所述压板(22)具有至少一个凸肩(42)。
8.如权利要求5至7中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，所述压板(22)具有用于固定所述固定装置的内螺纹。
9.如权利要求1至8中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，所述包壳具有外螺纹(32)。
10.如权利要求1至9中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，所述包壳在面对燃烧室(15)的一侧具有凹槽(40)。
11.如权利要求1至10中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，所述包壳是套筒(20)。
12.如权利要求1至11中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，在面对燃烧室(15)的一侧在弹簧上安置安全片(26)。
13.如权利要求12所述的燃烧室壁，其特征在于，所述安全片(26)与所述包壳固定连接，为此该安全片(26)在外侧至少具有瞄准器(44)。
14.如权利要求12或13所述的燃烧室壁，其特征在于，所述安全片(26)在内侧至少具有一个竖起的结构(46)。
15.如权利要求12至14中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，在所述安全片(26)的外边缘上在面对燃烧室(15)的一侧设有至少一个齿(72)。
16.如权利要求12至14中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，在所述安全片的外边缘上在面对燃烧室(15)的一侧至少压制有卷边(70)。
17.如权利要求12至16中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，在面对燃烧室(15)的一侧在所述安全片(26)上安置盘形件(28)。
18.如权利要求17所述的燃烧室壁，其特征在于，所述盘形件(28)至少具有一个内侧凹槽(48)。
19.如权利要求17或18所述的燃烧室壁，其特征在于，所述盘形件(28)具有外螺纹(30)。
20.如权利要求11至16中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，所述第二防丢失装置由所述安全片(26)和盘形件(28)组成。
21.如权利要求1至20中任一项所述的燃烧室壁，其特征在于，所述固定装置是螺栓(10)。
22.一种具有按照权利要求1至21中任一项所述的弹簧装置的燃气轮机。
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