CN103597285B - 涡轮机的环形燃烧室 - Google Patents
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Abstract
一种涡轮机的环形燃烧室(10),带有轴向方向(X)、径向方向(R),以及方位方向(Y),燃烧室包括第一环形壁(12)和第二环形壁(14),每个环形壁构成至少一部分燃烧室(10)外壳。第一环形壁(12)和第二环形壁(14)带有通过方位啮合配合的互补装配装置(12b,14b)。
Description
技术领域
本发明涉及到涡轮机燃烧室领域,特别涉及到涡轮机环形燃烧室领域,而且特别涉及到(但不是排它地)-直升机涡轮轴发动机的环形燃烧室领域。
背景技术
传统的涡轮机环形燃烧室带有轴向方向、径向方向、和方位方向,其包括第一环形壁和第二环形壁,每个环形壁构成至少一部分燃烧室外壳。
第一和第二环形壁可以通过焊接、轴向啮合或螺栓连接而装配在一起。例如,在维修或更换其中一个壁时,采用焊接装配则会使得第一和第二壁的拆卸不可能进行,。采用轴向啮合装配带来的缺陷是不能防漏,燃烧气体会从第一和第二环形壁的重叠区域泄漏。采用螺栓连接装配带来的缺陷是会引起容纳螺栓的孔的附近出现裂纹,从而削弱燃烧室的强度。
发明内容
本发明的一个目的是,至少在一定程度上消除上述缺陷。
本发明通过一种涡轮机环形燃烧室来实现其目的,这种燃烧室带有轴向方向、径向方向和方位方向,燃烧室包括第一环形壁和第二环形壁,每个环形壁构成至少一部分燃烧室外壳,其中,第一环形壁和第二环形壁带有通过方位啮合来配合的互补装配装置。
很清楚,第一环形壁带有第一互补装配装置,第二环形壁带有第二互补装配装置,第一和第二互补装配装置分别以这样一种方式互补,即能够通过相互啮合来配合。第一互补装置与第二互补装置通过方位啮合来配合。换句话说,第一和第二互补装配装置通过使其围绕燃烧室轴向方向相对于彼此转动而互相啮合。
与轴向啮合相比,通过方位啮合在互补装配装置之间实现配合可以减少燃烧气体的漏泄。具体来讲,因为径向热膨胀小于轴向热膨胀,通过方位啮合而形成的装配件可以保持第一和第二环形壁之间的永久接触,从而确保气体泄漏很少或没有,不论燃烧室的使用条件如何。此外,这种方位啮合可以使得使用间隙小于轴向啮合,或者甚至使用零间隙。此外,第一和第二环形壁的相互啮合可以使得它们得以拆卸。为此,与第一和第二环形壁的现有技术装配件相比,本发明的方位啮合装配件的优点是将脱离与降低燃烧气体泄漏相结合,而且甚至燃气泄漏可忽略不计或为零。此外,与现有技术装配件相比,这种方位啮合装配件实施更简单。特别是,与现有技术相比,啮合的方位方向可以更容易实现对准和围绕轴向方向居中。另外,因为本发明的装配件并不使用任何螺栓,避免了裂纹的形成。特别是,因为采用方位啮合来实施装配,径向和轴向热膨胀便会很容易通过第一和第二互补装配装置来调节,因为互补装配装置在继续相互啮合的同时可以滑动。为此,这种滑动可以首先补偿热膨胀,同时保持装配件的令人满意的形状,其次,避免卡死,因为卡死会在热膨胀期间引起裂纹出现。
有利的是,第一环形壁和第二环形壁带有通过方位啮合来配合的互补装配装置,互补装配装置包括多个沿第一方向在方位上自第一环形壁延伸的第一舌部,和多个沿第二方向在方位上自第二环形壁延伸的第二舌部,所述第二方向与第一方向相反,第一和第二舌部通过方位啮合而配合。
很清楚,在相互配合的第一和第二舌部之间,每个第一舌部对应于与其啮合配合的第二舌部。因此,第一舌部中的某些数量舌部与第二舌部相同数量的舌部相配合。例如,如果互补装配装置包括十个第一舌部和十二个第二舌部,那么,只有三个第一舌部可以通过方位啮合来与三个第二舌部配合。在另一个方式中,十个第一舌部与十个第二舌部配合。这样,通过相互啮合,舌部互相施加摩擦力和/或互相施加弹性支撑力,从而将装配在一起的第一和第二环形壁保持在一起。为此,很清楚,第一和第二舌部在方位啮合期间弹性变形。因此,第一和第二舌部为弹性舌部。特别是,这会使得第一和第二壁以预定的夹紧力矩而装配在一起。
优选地,第二环形壁带有的第二舌部与第一环形壁带有的第一舌部数量相同,每个第一舌部与第二舌部通过方位啮合而配合。这样,就可以改善装配件的机械强度,降低燃烧气体泄漏。
有利的是,第一环形壁具有径向延伸的第一环形凸缘,而第二环形壁具有径向延伸的第二环形凸缘,第一和第二凸缘通过轴向相互顶靠而配合。
当然,很清楚,第一和第二凸缘在互补装配装置相互啮合时通过相互顶靠而配合。第一和第二凸缘之间的支撑配合可使第一壁在沿轴线的方向上相对于第二壁而被锁定。此外,有利的是,第一和第二环形凸缘构成相互配合的密封表面,这些表面相互顶靠,从而进一步减少燃烧气体的泄漏。
有利的是,第一舌部在第一环形凸缘形成,而第二舌部在第二环形凸缘形成。
这样,第一和第二环形凸缘通过沿轴线在第一方向相互顶靠而配合,而第一和第二舌部,在其方位啮合时,通过在第二方向上沿轴线彼此顶靠而配合,所述第二方向与第一方向相反。凸缘和舌部的互补形状可以首先确保装配件可靠,机械强固,其次,降低燃烧气体的任何泄漏。另外,通过在环形凸缘上的布置,通过彼此相对滑动,这些舌部补偿了任何差动热膨胀,特别是径向膨胀。因此,装配件对热膨胀相对来讲不是很敏感,不论燃烧室是在什么样的热膨胀条件下使用,啮合保持可靠。在一个实施例中,第一和第二舌部通过激光切削来加工(第一和第二环形壁采用金属制成)。这样就可在第一或第二环形壁机加工期间一次作业形成舌部。这有助于改善切削的精度,并从而改善装配件的质量(增加机械强度,降低泄漏)。
有利的是,第一舌部在沿相对于第一凸缘的轴线的第一方向上形成预成型角,而第二舌部在沿轴线的第二方向上相对于第二凸缘形成预成型角,所述第二方向与第一方向相反。
这样预成型的舌部,即与凸缘形成预定夹角且在啮合之前,很容易进行相互啮合,在所述凸缘中,已经形成了这些舌部。优选地,每个第一和第二舌部都分别与第一凸缘和第二凸缘构成预成型角,该角度在1°至5°范围内。更优选地,每个第一和第二舌部分别与第一凸缘和第二凸缘构成大约2°的预成型角度。术语“大约”是指正负半度的角度值(在这个示例中,即2°±0.5°)。这个2°的值可以在轴向方向上构成弹性舌部,这可具有令人满意的刚性,确保方位啮合的预定夹紧力矩,以及布局更为紧凑。
有利的是,燃烧室带有锁定第二环形壁相对于第一环形壁转动的锁定装置(反之亦然)。
锁定装置用来锁定第一和第二环形壁在方位方向上的相对移动。这样,当互补装配装置在方位啮合时,锁定装置锁定啮合,防止互补装配装置分开。这样,就可以确保第一和第二环形壁相互连接的更大可靠性。
有利的是,第一环形壁带有至少一个第一锁定装置,而第二环形壁带有至少一个第二锁定装置,至少一个第一锁定装置与至少一个第二锁定装置配合,以便锁定第一环形壁相对于第二环形壁转动。
有利的是,第一壁带有多个第一锁定装置,而第二壁带有多个第二锁定装置,第一或第二锁定装置在方位上均匀分布,而第一和第二锁定装置中的其他锁定装置在方位上并未均匀分布。
在第一个不同方式中,锁定装置包括至少一个螺栓,用来将第一环形壁固定到第二环形壁上。
有利的是,螺栓穿过第一和第二环形凸缘并将其固定在一起。
很清楚,固定螺栓或者直接旋入壁的厚度内(即,通过旋入第一和第二环形凸缘中,而直接与其配合),或者借助螺母而固定到合适位置,螺母和螺栓紧固件将第一和第二环形凸缘夹在一起。值得注意的是,这种螺栓不会在穿过凸缘的啮合孔附近产生裂纹,因为其不会锁定热膨胀也不会产生能够导致裂纹的局部应力。
在该第一个不同方式中,第一壁(或者第一凸缘)可以只有一个用来穿过螺栓的第一孔,或者多个孔,第一孔构成一个或多个第一锁定装置,而第二壁(或者第二凸缘)可以只有一个用来穿过螺栓的第二孔,或者多个孔,第二孔构成一个或多个第二锁定装置。第一锁定装置(或第一孔)通过螺栓接合来配合,而第二锁定装置(或第二孔)锁定第一环形壁,防止其相对于第二环形壁转动。
在第二个不同方式中,锁定装置包括至少一个固定到第一环形壁上的第一突起,和至少一个固定到第二环形壁上的第二突起,互补装配装置通过在第一方向上啮合在方位上配合,而且,其中,所述第一突起和所述第二突起通过在第一方向上弹性啮合在方位上配合,与此同时,它们在第二方向上通过对接在方位上配合,第二方向与第一方向相反。
当互补装配装置在方位啮合时,第一突起与第二突起啮合。在啮合动作期间,其中一个突起或二者弹性变形,使得其中一个突起超过另一个突起。一旦啮合结束,例如,通过在预定位置相对于第一环形壁在方位上定位第二环形壁,第一突起和第二突起相互分离并回到其初始形状。于是,第一和第二环形壁的啮合沿第一方向和第二方向在方位上被锁定,在沿第一方向时,通过互补装配装置来锁定,该装置处在其行程的末端或被锁定(例如,必须传递一个夹紧力矩,该力矩大于振动或差动热膨胀在燃烧室内所产生的各个力,以便在该第一方向上解开锁定),另外,在沿与第一方向相反的第二方向时,由对接配合的两个突起予以阻止。很清楚,当锁定装置包括多个第一突起和多个第二突起时,至少一个第一突起与至少一个第二突起配合,另外,一个或多个其它第一突起也可分别与一个或多个其它第二突起配合。
有利的是,第一突起自第一凸缘处大体径向延伸,而第二突起自第二凸缘处大体径向延伸。
在该第二个不同方式中,每个第一突起构成第一锁定装置,而每个第二突起构成第二锁定装置。
在第三个不同方式中,锁定装置包括至少一个可折叠叶片,该叶片在第一和第二环形凸缘中选择的其中一个凸缘内形成,所述凸缘在第一和第二环形凸缘中选择的另外其中一个凸缘所形成的间隙内啮合。
很清楚,第一或第二凸缘带有可折叠的叶片,而第一和第二凸缘中的另一个凸缘则带有间隙(即窗口或开口),在互补装配装置方位啮合时,可折叠叶片通过折叠而在该间隙内啮合。例如,该间隙在凸缘的自由边缘旁边打开并形成U字形状。于是,为了在间隙内啮合叶片,通过将叶片折叠到间隙的U字形的底部,便完全可以向下折叠叶片。通过与折叠叶片边缘对接配合,所述U字形的垂直边缘限制和/或锁定了在第一和第二环形壁之间沿方位方向的相对运动。
在该第三个不同方式中,每个可折叠叶片构成第一接合装置,而每个间隙构成第二接合装置(反之亦然)。
本发明还提供了一种包括本发明燃烧室的涡轮机。
本发明还提供了一种装配本发明环形燃烧室的装配方法,所述方法包括如下步骤:
·提供第一和第二环形壁面对面的互补装配装置;以及
·通过相对于第一环形壁来转动第二环形壁来方位啮合互补装配装置。
当然,很清楚,用于方位啮合的转动是围绕轴向方向来实施的。
有利的是,环形燃烧室包括用来锁定第二环形壁相对于第一环形壁转动的锁定装置,所述方法进一步包括锁定第二环形壁的步骤,防止其相对于第一环形壁(在方位方向)转动。
附图说明
通过阅读以非限定性示例给出的本发明的各种实施例的如下详细说明,可更好地理解本发明和其优点。本说明参照附图,附图如下:
图1示出了本发明的第一个实施例的透视分解图;
图1A示出了沿图1箭头A看去的第一个实施例的示意图;
图1B示出了图1第一个实施例的细节B;
图2示出了方位啮合装配第一个实施例第一和第二环形壁期间的中间步骤;
图3示出了装配后的图1第一个实施例;
图4A和4B示出了第一个实施例中各孔的角间距,所述孔用来安装螺栓,所述螺栓用来锁定第一环形壁,阻止其相对于第二环形壁转动;
图5为沿轴向方向看去的本发明的第二个实施例;
图5A,5B,5C和5D示出了互补装配装置方位啮合期间各个突起的四个连续相对位置;
图6示出了沿轴向方向看去的本发明的第三个实施例;
图6A和6B示出了互补装配装置方位啮合期间叶片和间隙的两个连续相对位置;
图7示出了装有图1所示燃烧室的涡轮机。
具体实施方式
图1,1A,1B,2,3,4A,和4B示出了本发明的燃烧室的第一个实施例,对应于上述第一个方式。燃烧室10带有第一环形壁12和第二环形壁14。燃烧室10具有轴向方向X(沿轴线X)、径向方向R,和方位方向Y。燃烧室10围绕轴线X旋转对称。在这个示例中,第一壁12是火焰筒50的外壳,该火焰筒还带有内壳16和燃烧室端壁18。火焰筒50容纳燃油喷射器52,并形成了在其内燃烧燃油的外壳,即,在此处进行燃烧。第二壁14构成外弯管,并用作偏转器,用来导向来自火焰筒50的燃气流。值得注意的是,该燃烧室10是一种回流式环形燃烧室,然而,本发明并不限于这种特别类型的燃烧室。同样,第一和第二环形壁可以是除了外壳壁和外弯管壁之外的壁。
第一环形壁12带有自燃烧室10处径向向外延伸的第一环形凸缘12a,而第二环形壁14同样带有自燃烧室10处径向向外延伸的第二环形凸缘14a。第一凸缘12a带有N个朝向第一方位方向的第一舌部12b,而第二凸缘带有N个朝向第二方位方向的第二舌部,第二方位方向与第一方位方向相反。在这个例子中,有18个第一和第二舌部,即N=18。舌部的取向是由自其近端向其远端或自由端延伸的方向来确定的。如图1A所示,当第一和第二环形壁12和14为了装配在一起而面对面时,第一舌部12b沿朝向第二凸缘14a的轴向方向构成预成型角α,在这个示例中α=2°,而第二舌部14b沿朝向第一凸缘12a的轴向方向构成预成型角α′,在这个示例中α′=2°。第一和第二舌部12b和14b方位长度相似,分别按一定角度均匀地分布在第一和第二凸缘12a和14a上。换句话说,对于所有舌部来讲,两个相邻舌部之间的角间距相同。
每个凸缘和每个舌部的径向范围相同。舌部仅在每个凸缘的径向部分径向延伸(即,这些舌部并不在凸缘的整个径向宽度上延伸),以便提供第一和第二壁12和14装配件良好的燃烧气体密封。在图1的示例中,每个第一和第二凸缘12a和14a都带有径向内部分和形成舌部的径向外部分。在这个示例中,径向内部分径向延伸4mm(4毫米)。
每个第一和第二环形凸缘12a和14a分别带有M个第一通孔12c和M个第二通孔14c,为的是在其内安装螺栓22(见图3)。在装配到一起时,第一和第二孔12c和14c与螺栓22一起构成用来锁定转动的锁定装置。在这个示例中,共有18个第一和第二孔,即M=18。
为了将第一和第二环形壁12和14装配到一起,第二环形壁14面向第一环形壁12,如图1所示,这两个壁12和14以这样一种方式轴向相向移动,即第一舌部12b的远端轴向布置在第二舌部14b远端和第二凸缘14a之间(反之亦然,见图2)。换句话说,将装配件的互补装置面对面,通过第二环形壁14沿图3黑体箭头方向围绕燃烧室10轴线X枢转,使第一和第二舌部12b和14b方位啮合。在啮合期间,第一和第二舌部(或每个舌部形成的角度)和其刚性的轴向倾斜使得第一和第二凸缘12a和14a相互顶住,如图3所示。
为了更容易地在第一舌部12b与第二舌部14b方位啮合期间围绕轴向方向X转动第二壁14,操纵耳14d伸出第二凸缘14a外围(见图1和1B)。
当第一和第二环形壁12和14方位啮合时,通过在两个面对面的孔12c和14c中装入螺栓22,阻止第一和第二环形壁围绕轴线X相对于彼此转动。在这个示例中,螺栓22由螺母22a和锁紧垫圈22b固紧。如图1B和4B所示,孔14c为长方形状,采用径向取向,以便更容易地将螺栓22插入两个孔12c和14c中。特别是,这种长方形状可以弥补第一和第二环形壁12和14轴线之间的任何不重合,或者,可弥补加工这些孔时的任何缺陷。
为了确保在第一和第二环形壁12和14装配到一起时至少第一孔12c与第二孔14c方位对准,无论夹紧力矩或啮合最终位置如何,这种情况都适用,第一和第二孔在方位上分布如下。第一孔12c在方位上均匀分布(见图4A)。每个第一孔与两个相邻的第一孔相隔一定角度,即γ=360°/M。在这个示例中,因为共有18个第一孔(M=18),间距为γ=20°。大多数第二孔14c在方位上相隔一定角度γ′,该角度大于角度γ,相差Δγ,即γ′=γ+Δγ。然而,并不是所有这些第二孔14c在方位上都是有规律地间隔开。具体来说,这种γ′的多数间隔会以这样一种方式引起第二孔方位分布的偏移,即,两个相邻第二孔相隔一定角度γ″,该角度小于γ和γ′,其中,γ″是采用如下关系计算的:γ″=γ-(M-1)Δγ,M是第二孔的数量。在这个示例中,Δγ=0.1°,M=18,和γ=20°,这样,γ′=20.1°和γ″=18.3°(见图4B)。当然,在另一种方式中,第一孔和第二孔在方位上的分布可以颠倒。第一孔构成第一锁定装置,而第二孔构成第二锁定装置,当然,它们的数量可不同。
图5,5A,5B,5C和5D示出了本发明的燃烧室的第二个实施例,对应于上述的第二个不同方式。只有锁定装置不同于第一个实施例,所以,第一个和第二个实施例共有的部分就不再描述了,而且这些部分也都使用相同的附图标记。特别是,第一和第二舌部12b和14b的方位啮合方式与第一个实施例相同。
在本发明的第二个实施例中,燃烧室10的锁定装置首先对应于固定到第一壁12上的P数量的第一突起112,其次,对应于固定到第二壁14上的相同数量P的第二突起114。在这个示例中,共有18个第一和第二突起,即P=18。更具体地来讲,第一突起112自第一环形凸缘12a处径向延伸,而第二突起114则自第二环形凸缘14a处径向延伸。每个第一和第二突起112和114构成带有L形状轮廓的钩,L形状的垂直杆的顶部连接到相应的环形凸缘上,而L形状的水平横杆则轴向延伸。由每个突起112和114的L形钩的水平横杆构成的平板112a和114a相对于方位方向而分别倾斜一个角度β和β′(见图4A),第一和第二突起112和114的平板112a和114a在相同方向倾斜。因此,可以沿第一方位方向在第一突起112“下方”在第二突起114上啮合,平板112a和114a通过彼此顶靠而配合。在这个示例中,每个突起112a和114a带有相同的倾斜角度,即β=β′。此外,在这个示例中,突起112a和114a的倾斜角度是4度,即β=β′=4°。
图5A至5D示出了第一和第二舌部在方位啮合时第一突起112相对于第二突起114的四个相对位置。当第一和第二舌部12b,14b未啮合时(如图2所示位置),或者在方位啮合刚开始时,第一和第二突起112和114并不配合,如图5A所示。随着第一和第二舌部12b和14b的方位啮合的进行,通过相继从图5A向图5B位置移动并从图5B位置移动至图5C位置,第一和第二突起相互啮合,第二环形壁12沿图5A,5B和5C箭头方向转动而被移动。在这个移动期间,平板112a和114a通过彼此径向顶靠而配合,并弹性变形,以便使得第二突起114从第一突起112左边的位置(见图5A)移动至第一突起112右边的位置(见图5D)。一旦第一和第二舌部12b和14b的啮合充分向前推进,第二突起114与第一突起112分离,每个平板112a和114a回到其初始的非弹性变形的位置(见图5D)。从这一刻开始,因为平板112a和114a的方位倾斜,在突起112和114之间形成径向肩部,锁定第一和第二舌部12b和14b的任何方位分离动作(沿图5B和5C中箭头相反方向)。第一突起112和第二突起114沿图5B和5C的第一方位方向通过弹性啮合而配合(沿箭头方向),而在与第一方位方向相反的第二方位方向上,它们则对接配合,见图5D。
为了确保针对第一和第二壁12和14的预定夹紧力矩或啮合位置,至少一个第一突起112在第二方向上与第二突起114对接配合,第一和第二突起在方位上的分布方式与第一实施例中第一和第二孔相同。于是,第一突起112在方位上均匀分布,而第二突起114则在方位上并未均匀分布。结果,第一突起均间隔一个角度γ=360°/P,而第二突起间隔的角度γ′大于角度γ,相差Δγ,即γ′=γ+Δγ,除了两个相邻的第二突起间隔角度为γ″=γ-(P-1)Δγ。为此,在这个示例中,因为P=18和Δγ=0.1°,我们得出γ=20°,γ′=20.1°和γ″=18.3°。当然,在另一个方式中,第一和第二突起在方位上的分布可以颠倒。很清楚,第一突起构成第一锁定装置,而第二突起构成第二锁定装置,当然,这些突起的数量也可不同。
图5示出了夹紧布局,在这个布局中,第一和第二突起对接并弹性啮合配合(见I),而在P/2-1对的第一和第二突起中,弹性啮合未完成(在该对I的突起的方位的右侧,见II和III),而在P/2其它对的第一和第二突起中的第一和第二突起局部弹性啮合,但却以这样一种方式在方位上隔开,即它们不是对接配合(在该对I的突起的方位的左侧,见IV和V)。
图6,6A和6B示出了本发明的燃烧室的第三个实施例,对应于上述第二个不同方式。只有锁定装置不同于第一个和第二个实施例,这样,第二个和第三个实施例共有的部分就不再描述,而且,它们也都使用相同的附图标记。特别是,第一和第二舌部12b和14b的方位啮合方式与第一个和第二个实施例相同。
在本发明的第三个实施例中,燃烧室210的锁定装置首先包括Q个数量的在第一凸缘12a上形成的可折叠叶片212,其次,包括Q个相同数量的在第二凸缘14a上形成的间隙。在这个示例中,共有18个叶片和间隙,即Q=18。间隙214为U形状,朝向凸缘14a的外围开口。当然,在另一个方式中,间隙可以设在第一凸缘上,而可折叠的叶片可在第二凸缘上形成。可折叠的叶片形成第一锁定装置,而间隙构成第二锁定装置,当然,它们的数量可以不同。
图6A和6B示出了第一和第二舌部在方位上啮合时,可折叠叶片212相对于间隙214的两个相对位置。当使第二壁14围绕轴线X枢转以便沿图6A箭头方向啮合第一和第二舌部12b和14b时,间隙214趋于与叶片212相一致。按照如上相同方式,可折叠叶片212在方位上均匀分布,而且,它们都在方位上间隔一个角度为γ=360°/Q。这些间隙在方位上并未均匀分布,而且,间隔角度γ′大于γ,相差Δγ,即γ′=γ+Δγ,除了两个邻近间隙的间隔角度为γ″=γ-(Q-1)Δγ。为此,在这个示例中,因为Q=18和Δγ=0.1°,我们获得γ=20°,γ′=20.1°和γ″=18.3°。当然,这个角间距可以颠倒。为此,对于第一和第二壁12和14的预定夹紧力矩或啮合位置,确保间隙214与可折叠叶片212相一致,从而可以通过折叠叶片而在间隙214内啮合叶片212(见图6B)。
图6示出了夹紧布局,按照这个布局,可折叠叶片212在间隙214内啮合(见I),而Q/2-1叶片212则在距离Q/2-1面对间隙214在方位上偏向左侧(距离所述I对突起在方位上偏向右侧,见II和III),而Q/2叶片212则在方位上(图6)距离Q/2面对间隙而偏向右侧(距离所述对I的突起在方位上偏向左侧,见IV和V),这样,它们就不能在对面的间隙内啮合。为此,当叶片212在间隙214内啮合时,叶片212和间隙214沿着对接时的两个方向在方位上配合,并锁定第一和第二壁12和14之间围绕轴线X相对转动。
通常,当燃烧室带有相同数量K的第一和第二锁定装置时,邻近第一锁定装置的方位间隔角度是γ=360°/K,而邻近第二锁定装置的方位间隔角度是γ′,该角度大于角度γ,相差Δγ,即γ′=γ+Δγ,除了两个邻近的第二装置外,后者间隔角度为γ″=γ-(K-1)Δγ。在另一个方式中,第一和第二锁定装置的角度分布可以颠倒。
图7示出了带有环形燃烧室10的直升机涡轮轴发动机300。当然,在另一种方式中,发动机300装有燃烧室110或210。
Claims (9)
1.一种涡轮机的环形燃烧室(10,110,210),带有轴向方向(X)、径向方向(R)和方位方向(Y),燃烧室包括第一环形壁(12)和第二环形壁(14),每个环形壁构成至少一部分燃烧室(10,110,210)外壳,燃烧室的特征在于,第一环形壁(12)和第二环形壁(14)带有通过方位啮合来配合的互补装配装置(12b,14b),以及其特征还在于,互补装配装置包括多个沿第一方向在方位上自第一环形壁(12)处延伸的第一舌部(12b),和多个沿第二方向在方位上自第二环形壁(14)处延伸的第二舌部(14b),所述第二方向与第一方向相反,第一和第二舌部(12b,14b)通过方位啮合而配合。
2.根据权利要求1所述的环形燃烧室(10,110,210),其特征在于,第一环形壁(12)带有径向延伸的第一环形凸缘(12a),而第二环形壁(14)带有径向延伸的第二环形凸缘(14a),第一环形凸缘(12a)和第二环形凸缘(14a)通过轴向相互顶靠而配合。
3.根据权利要求2所述的环形燃烧室(10,110,210),其特征在于,第一舌部(12b)在第一环形凸缘(12a)上形成,而第二舌部(14b)在第二环形凸缘(14a)上形成。
4.根据权利要求1所述的环形燃烧室(10,110,210),包括用来锁定第二环形壁(14)相对于第一环形壁(12)转动的锁定装置(12c,14c,22;112,114;212,214)。
5.根据权利要求4所述的环形燃烧室(110),其特征在于,锁定装置包括固定到第一环形壁(12)上的至少一个第一突起(112)和固定到第二环形壁(14)上的至少一个第二突起(114),互补装配装置通过沿第一方向啮合而在方位上配合,且其特征还在于,第一突起(112)和第二突起(114)通过沿第一方向弹性啮合而在方位上配合,同时在沿与第一方向相反的第二方向上通过对接在方位上配合。
6.根据权利要求4所述的环形燃烧室(210),其特征在于,第一环形壁(12)带有径向延伸的第一环形凸缘(12a),而第二环形壁(14)带有径向延伸的第二环形凸缘(14a),第一环形凸缘(12a)和第二环形凸缘(14a)通过轴向相互顶靠而配合;其中,锁定装置包括在自第一和第二环形凸缘(12a,14a)中选择的其中一个凸缘上形成的至少一个可折叠叶片(212),所述可折叠叶片(212)在自第一和第二环形凸缘(12a,14a)中选择的其中另一个凸缘上形成的间隙(214)内啮合。
7.一种包括根据权利要求1至6任一项所述的环形燃烧室(10,110,210)的涡轮机(300)。
8.一种用来装配根据权利要求1至6任一项所述的环形燃烧室(10,110,210)的装配方法,其特征在于包括如下步骤:
-提供面对面的第一和第二环形壁(12,14)的互补装配装置(12b,14b);以及
-通过相对于第一环形壁(12)来转动第二环形壁(14)在方位上啮合互补装配装置(12b,14b)。
9.一种根据权利要求8所述的用来装配环形燃烧室(10,110,210)的装配方法,包括用来锁定第二环形壁(14)相对于第一环形壁(12)转动的锁定装置(12c,14c,22;112,114;212,214),所述方法进一步包括步骤:锁定第二环形壁(14)以防止相对于第一环形壁(12)转动。
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---|---|---|---|---|
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US9513011B2 (en) * | 2014-06-03 | 2016-12-06 | Siemens Energy, Inc. | Gas turbine engine combustor top hat cover attachment system with lugged interlocking backing plate |
WO2016032515A1 (en) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Siemens Energy, Inc. | Bayonet arrangement of a casing component using inclined hooks and method for attaching and removing this component |
UA119005C2 (uk) * | 2015-04-02 | 2019-04-10 | Бті Гумковскі Сп. З О.О. Сп. К. | Пальник твердопаливного котла |
RU186048U1 (ru) * | 2018-10-08 | 2018-12-27 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Узел упругого соединения жаровой трубы и газосборника камеры сгорания газотурбинного двигателя |
US10895170B2 (en) * | 2018-10-22 | 2021-01-19 | Raytheon Technologies Corporation | Shear wave resistant flange assembly |
FR3095499B1 (fr) | 2019-04-23 | 2021-06-11 | Safran Helicopter Engines | Injecteur d’un melange d’air et de carburant pour une chambre de combustion d’une turbomachine |
FR3119881B1 (fr) * | 2021-02-18 | 2023-12-22 | Safran Ceram | Sous ensemble comportant des moyens de compensation d'une difference de dilatation |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5145276A (en) * | 1989-12-27 | 1992-09-08 | Societe Nationale Industrielle Et Aerospatiale | System for coaxial assembly of two bodies of revolution |
US5737913A (en) * | 1996-10-18 | 1998-04-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Self-aligning quick release engine case assembly |
CN1576699A (zh) * | 2003-06-27 | 2005-02-09 | 通用电气公司 | 槽口装配式燃烧室 |
CN1854610A (zh) * | 2005-04-28 | 2006-11-01 | 斯奈克玛 | 空气动力性能提高且易于拆卸的燃烧室 |
CN101029743A (zh) * | 2006-02-27 | 2007-09-05 | 斯奈克玛 | 一种喷气发动机燃烧室的装置 |
WO2007001512A3 (en) * | 2005-06-23 | 2007-09-20 | Siemens Power Generation Inc | Attachment device for removable components in hot gas paths in a turbine engine |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4411134A (en) * | 1981-10-26 | 1983-10-25 | Moir David L | Apparatus for the repair and replacement of transition ducts on jet engines and bracket therefor |
JPH087246Y2 (ja) * | 1989-08-03 | 1996-03-04 | トヨタ自動車株式会社 | セラミック製燃焼器の組立構造 |
FR2679010B1 (fr) * | 1991-07-10 | 1993-09-24 | Snecma | Chambre de combustion de turbomachine a bols de prevaporisation demontables. |
US7093448B2 (en) * | 2003-10-08 | 2006-08-22 | Honeywell International, Inc. | Multi-action on multi-surface seal with turbine scroll retention method in gas turbine engine |
RU2287115C1 (ru) * | 2005-04-15 | 2006-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") | Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя |
FR2897145B1 (fr) * | 2006-02-08 | 2013-01-18 | Snecma | Chambre de combustion annulaire de turbomachine a fixations alternees. |
US7623940B2 (en) * | 2006-06-02 | 2009-11-24 | The Boeing Company | Direct-manufactured duct interconnects |
US7984615B2 (en) * | 2007-06-27 | 2011-07-26 | Honeywell International Inc. | Combustors for use in turbine engine assemblies |
US8579538B2 (en) * | 2010-07-30 | 2013-11-12 | United Technologies Corporation | Turbine engine coupling stack |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5145276A (en) * | 1989-12-27 | 1992-09-08 | Societe Nationale Industrielle Et Aerospatiale | System for coaxial assembly of two bodies of revolution |
US5737913A (en) * | 1996-10-18 | 1998-04-14 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Self-aligning quick release engine case assembly |
CN1576699A (zh) * | 2003-06-27 | 2005-02-09 | 通用电气公司 | 槽口装配式燃烧室 |
CN1854610A (zh) * | 2005-04-28 | 2006-11-01 | 斯奈克玛 | 空气动力性能提高且易于拆卸的燃烧室 |
WO2007001512A3 (en) * | 2005-06-23 | 2007-09-20 | Siemens Power Generation Inc | Attachment device for removable components in hot gas paths in a turbine engine |
CN101029743A (zh) * | 2006-02-27 | 2007-09-05 | 斯奈克玛 | 一种喷气发动机燃烧室的装置 |
Also Published As
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