CN105339738B - 紧固隔热罩块至支撑结构,以及隔热罩 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种隔热罩(2),其具有支撑结构(28)和多个隔热罩块(20,22),所述隔热罩块被紧固到支撑结构(28)并具有朝向支撑结构(28)的冷侧(26)以及与冷侧相对的热侧(24)。在至少一个隔热罩块(22)中,至少一个凹部(34)布置在至少一个隔热罩块周向面(30)中,该周向面将冷侧连接至热侧,而且将凹部(34)连接至冷侧的孔(32)在垂直于冷侧的周向面(30)上延伸。锁紧螺栓(36,56)可以被插入到孔中,以将隔热罩块紧固至支撑结构,因而锁紧螺栓的螺栓头部(38,70)至少部分地突出到凹部中,并且锁紧螺栓穿过穿透区域(82,92,104)中的角板。角板包括基本上平行于周向面延伸的第一臂(40a,58a,84a,96a,110a),以及延伸到凹部(34)中的第二臂(40b,58b,84b,96b,110b),两个臂在角边缘处彼此邻接。根据本发明的隔热罩允许至少一个隔热罩块以特别可靠的方式被紧固以便于防止隔热罩块从支撑结构被移除。为此目的,角板包括强化装置(74,86,98),其延伸超过纯角形状,使得角板对于锁紧螺栓所引起的弯曲的抵抗被增大。
Description
本发明涉及将隔热罩块紧固至支撑结构,并且涉及一种隔热罩,涉及一种用隔热罩作为内衬的燃烧室,以及一种燃气轮机。
在许多技术应用中,使用了必须在1000到1600度抵抗热气的隔热罩。具体地,用于发电厂和航空发动机类型的燃气轮机具有对应的大表面,以便由燃烧室内的隔热罩屏蔽。由于热膨胀和大尺寸,隔热罩必须由许多单独的隔热罩块组成,这些模块通常是陶瓷制品,并且以隔开足够的间隙的方式紧固在支撑结构上。此间隙给隔热罩块提供了热膨胀的足够空间,隔热罩块也能被称为隔热罩元件。
因而所讨论类型的隔热罩包括支撑结构和多个隔热罩块,隔热罩块被紧固,特别是可释放地紧固到支撑结构。每个隔热罩块具有朝向支撑结构的冷侧以及与冷侧相对的热侧,热侧可以承受热介质。在至少一个隔热罩块中,至少一个凹部被设置在隔热罩块的至少一个轴向侧中,所述周向侧将冷侧连接到热侧,其中将凹部连接到冷侧的孔在垂直于冷侧的周向侧上延伸。锁紧螺栓可以插入到孔中,以将隔热罩块紧固到支撑结构,因而锁紧螺栓的螺栓头部至少部分地进入凹部。同时,锁紧螺栓在穿透区域中穿过角板。角板包括基本上平行于周向侧延伸的第一臂,以及延伸到凹部中的第二臂。两个臂在角边缘彼此邻接。紧固隔热罩块的这种方法,特别地通过在两个相对的周向侧的每个上的两个凹部,尤其很好地适用于紧固布置在燃烧室壁周围的一排隔热罩块的端部模块。端部模块还被称为挤压垫块。
EP1884713B1公开了所讨论类型的隔热罩,其中隔热罩块成排地被紧固到支撑结构上,隔热罩块布置为与燃烧室的纵向轴同轴。在该布置中,一排隔热罩块由保持元件保持,保持元件被插入支撑结构中延伸的紧固槽中,其中在先前的隔热罩块的保持元件已经被紧固之后,后续的隔热罩块的保持元件被插入到紧固槽中,而且它们锁住先前的保持元件。在已知的隔热罩的情况下,挤压垫块通过可以拧入支撑结构的紧固件固定在支撑结构上。在隔热罩块的两个相对的周向侧上,所述侧将冷侧连接到热侧上,这些挤压垫块具有两个凹部。与这些凹部的每一个相关联,在周向侧上存在一个孔,所述孔垂直延伸到冷侧并将凹部连接到冷侧。为了将挤压垫块紧固到支撑结构上,锁紧螺栓被插入到四个孔中的每一个,因而锁紧螺栓的螺栓头部进入凹部。为了确保通过螺栓头部施加在隔热罩块上的压力更好得分配,角板布置螺栓头部的下面。锁紧螺栓在穿透区域中穿过角板,因而角板通过进入凹部的臂在螺栓头部的下面延伸,并覆盖该孔,在该孔中,锁紧螺栓通过基本上平行于周向侧延伸的臂延伸。锁紧螺栓滑动到孔外可以导致隔热罩块的丢失。在工作期间,这可以引起用隔热罩作为内衬的燃烧室的损坏。
本发明的根本目的是表示一种隔热罩,其具有在开头时描述的类型的至少一个隔热罩块,该模块的紧固以特别可靠的方式避免隔热罩块从支撑结构脱离。
为此目的,角板包括超过纯角形状的强化装置。强化装置增加了角板由锁紧螺栓所引起的弯曲的阻力。
本发明是基于这样的现实,如前序部分所述的隔热罩块的紧固可以通过开发角板的可靠性而得到显著改善。因此,锁紧螺栓、凹部、冷却空气的用量或整个紧固理念的再设计不是必要的。
本发明通过在角板上的强化装置确保了隔热罩块的紧固。这防止角板的位移,位移可导致锁紧螺栓从孔中滑出。
根据本发明,强化装置不涉及角板的材料改变或角板厚度的均匀增加,因为这样的强化装置不会超过纯角形状。
关于用于角板的材料的选择,术语“角板”不应被当作是限制性的。关于材料的选择,术语“隔热罩块”不应被当作是限制性的。隔热罩块优选是由陶瓷材料组成。
根据本发明配置的隔热罩块可以是隔热罩的隔离的隔热罩块。例如,它们可以仅仅是挤压垫块。然而,例如,隔热罩的所有隔热罩块也可根据本发明配置。在这种情况下,所有的隔热罩块将通过至少一个这样的紧固装置被布置在支撑结构上,紧固装置包括锁紧螺栓和角板。例如,凹部可以是设置在周向侧上的保持袋。根据另一例子,凹部也可以是沿着周向侧延伸的保持槽,多个互相间隔的孔在周向侧上开口,因而允许多个锁紧螺栓布置在隔热罩的这一侧上。
为了解释根据本发明的强化装置的概念,不被当作限制性的多个说明性的实施例在下面给出,它们也可相互结合以得到根据本发明的强化装置。例如,如从角边缘所见,强化装置可以至少部分在穿透区域后面延伸并强化此区域,因而增加角板由锁紧螺栓所引起的弯曲的阻力。在这种情况下,例如,强化装置可以是焊接到第二臂上的突片的形式。例如,突片可以在第二臂的整个宽度上平行于角边缘延伸。然而,例如,突片还可以以弧形的形式跨越穿透区域后面的区域。强化装置的另一说明性的实施例可以提供角板的轮廓,例如第二臂的波状轮廓。根据强化装置的另一说明性的实施例,例如,强化装置也可以附加地在螺栓头部的下面延伸。
有利的是,强化装置的至少一个表面至少部分地反射在螺栓头部侧面出现的冷却空气。
例如,当隔热罩块正在经受热气时,冷却空气被传递穿过锁紧螺栓。冷却空气流过冷却空气导管,冷却空气导管在锁紧螺栓中延伸并包括在螺栓头部的侧面上的至少一个冷却空气开口,因而冷却空气在螺栓头部的侧面出现。根据另一说明性的实施例,冷却空气可以引导为沿着锁紧螺栓柄的侧面的孔,因而冷却空气出现在穿透区域的区域中的螺栓头部的侧面上。
此配置增加了角板区域中的冷却空气的保压时间,确保了所述板在工作期间更有效地冷却。在这种情况下,冷却空气可以直接撞击在表面上或可以重新定向已经被反射的冷却空气。由于改进的角板冷却,根据本发明的本发明的配置增加了板的尺寸稳定性,确保角板具有对由锁紧螺栓所引起的弯曲的增大的阻力。
表面可以是第二臂的波形轮廓的侧面,其朝向螺栓头部。强化装置的此说明性实施例结合了两个优点。依靠该轮廓,角板针对挠曲被机械强化,同时,以根据本发明的方式确保了角板增加的冷却。表面还可以是强化装置的角侧壁或屏蔽侧壁的下面更详细描述的第一侧壁的侧面,其朝向螺栓头部。
还可被视为有利的是,强化装置包括第一侧壁,其布置在凹部入口的区域中,因此第一侧壁至少部分地闭合凹部的入口。
本发明的该实施例允许显著地改善第二臂的冷却,其对于角板的偏转是特别存在风险的。在锁紧螺栓的螺栓头部的侧面出现的冷却空气在凹部的区域中保留相当长的时间。例如,第一侧壁可以沿着角边缘延伸并以突片的形式被焊接到后者。根据本发明的配置的另一说明性实施例,例如,具有第一侧壁的角板也可以由T形状的彼此焊接的两个板实现。然而,也可以以多个其它方式在角板上布置第一侧壁,例如间接地通过强化装置的另外的侧壁。
本发明的优势配置可以使强化装置的第一侧壁基本上完全闭合凹部的入口。
在这种情况下,强化装置的冷却效果是非常好的,以至不再需要考虑第一侧壁的机械稳定性来增加角板的阻力。
本发明的另一优势配置可以使第一侧壁布置在强化装置的第二侧壁的基本上直角。第二侧壁沿着第二臂延伸,并包括与第二臂的穿透区域对准的开口。
第二侧壁可以例如通过材料结合布置在第二臂上,并将第一侧壁保持在凹部的入口中。换言之,角板被连接到第二角板以形成第一侧壁。在该布置中,第二角板的一个臂平行于第一角板的第二臂延伸,并被布置在其上。在这种情况下,第一侧壁由第二角板的其它臂形成。此说明性的实施例通过第二臂上的双板层额外增加角板的尺寸稳定性。
此外可以有利地设想,锁紧螺栓包括至少一个冷却空气导管,其在至少一个出口中的螺栓头部的侧面开放,其中孔一直延伸到开口的周向布置在冷却空气导管的至少一个出口的区域中的第二侧壁中。
至少一个孔可以是槽的形式,其终止于出口处。由于其侧壁的撞击冷却,并且具体是其出口的撞击冷却,孔增加了孔中传递的冷却空气的冷却效果。当隔热罩块经受热气时,这导致特别是角板的第二臂的第二侧壁的冷却的改善。
此外有利地是,如从角边缘所见,强化装置至少部分在穿透区域后面延伸并强化此区域。
本发明的此优势配置强化了角板的区域,该区域由于穿透区域特别地狭窄。
还被视为有利的是,角板的第二臂或强化装置的第二侧壁包括与角边缘相对的侧上的侧壁,该侧壁的角度处于与角边缘相反的方向,如从角边缘所见,至少部分在穿透区域后面延伸并强化此区域。
角侧壁增加了在角板的区域中的冷却空气的保压时间,并同时用于在穿透区域后面提供角板的特别狭窄区域的机械强化。本发明的此配置可以实施为,例如与角板的波形轮廓相结合,或例如可以单独地形成强化装置。例如,与角边缘相反方向的角度的侧壁可以通过弯曲第二臂的相应部分而制造。然而,侧壁也能用多个其它方式被设置在第二臂上。在臂和角侧壁之间的角优选为基本是直角。
为了进一步增强冷却效果并因此增强角板的尺寸稳定性,有利的是使蔽罩侧壁以垂直间隙布置在角侧壁上,蔽罩侧壁在凹部的入口方向延伸。
蔽罩侧壁优选为基本上平行于第二臂延伸。
例如,蔽罩侧壁可以延伸到凹部的入口区域。取决于垂直间隙,蔽罩侧壁可以包括用于螺栓头部的孔或用于装配工具的至少一个开口。
本发明的此配置具有若干优点。蔽罩侧壁屏蔽第二臂防止热气的进入。此外,实现了冷却空气空间,其由角侧壁和蔽罩侧壁划定,而且在锁紧螺栓的螺栓头部的侧面出现的冷却空气向后被导引到角板上进入该空间中,因而凹部中的冷却空气的保压时间增加。在一定的时间之后,冷却空气流出凹部,并通过隔热罩块之间的膨胀间隙进入燃烧室。冷却空气留在凹部中的时间越长,角板的冷却越好。此外,隔热罩块的撞击冷却是通过两个侧壁避免的。隔热罩块通常由陶瓷材料组成,当经受冷却空气的直流时,它易于裂开。此外,根据本发明的配置的形状防止角板由于过热或蠕变而弯曲打开。根据此配置的角板可进一步通过在第二臂的端部将另外的U形弯曲引入板状金属条而单片材料制成。根据本发明的此配置的一个说明性实施例,第一侧壁可以附加地设置在蔽罩侧壁上,例如通过将蔽罩侧壁的角度设置为凹部的入口区域中的角边缘方向。然而,此说明性的实施例也可以例如通过具有第一臂和第二臂的角板来实施,在角板上布置管形件,管形件的矩形截面垂直于角边缘延伸。
此外有利的是使强化装置至少部分地通过形成第二臂的轮廓实施。
在此,第二臂的轮廓应当表示臂的形状,该臂脱离臂的基本上平板状范围,例如臂的材料的波形轮廓或固定在臂上的四边形。
第二臂可以有利地具有至少部分与角边缘平行的波形轮廓。
波形轮廓允许角板的强化。例如,强化装置可以通过第二臂的波形轮廓单独实施。在此,波形轮廓可以设计为使得至少一个波形包括侧面,其至少部分地反射横向流出螺栓头部的冷却空气。除了通过波形轮廓带来的角板的机械强化,这在角板上产生冷却效果,并因此进一步增加部件的尺寸稳定性。本发明的优势配置可以由标准部件产生,在标准部件上实施波形轮廓。这降低了生产成本。
此外,有利的是使第二臂具有至少部分垂直于角边缘的波形轮廓。
这同样允许以降低的生产成本实施本发明。例如,波形轮廓可以在第二臂的整个宽度上延伸。因而,如从角边缘所见,轮廓部分地在穿透区域后面延伸并强化了此区域。
此外,使波形轮廓是正弦的是有利的,其中波形轮廓横跨基本上从0到2π的正弦函数。
一个波峰和一个波谷的形成已经足以允许角板的充分强化。这简化了角板的生产。
本发明的另一优势配置可以使这两个凹部设置在隔热罩块的两个相对周向侧的每个上,因而允许隔热罩块通过四个以成对的形式布置的锁紧螺栓被紧固在支撑结构上。
此安全选项特别地允许隔热罩块稳定地布置在支撑结构上。
也可被视为有利的是,锁紧螺栓通过布置在支撑结构上的膜片弹簧组件可释放地紧固至支撑结构。
此外,有利的是使孔与锁紧螺栓对准,以便从热侧延伸穿过隔热罩块至凹部。
这允许装配工具简单地进入螺栓头部。
也可被视为有利的是,角板的强化装置包括在穿透区域中的强化体,其布置在第一和第二臂之间,强化体突出进入孔中,并通过第一臂上的侧面和通过第二臂上的上侧设置,其中强化体具有用于锁紧螺栓的通孔,因而锁紧螺栓借助于锁紧螺栓的柄穿过穿透区域和强化体。
因此锁紧螺栓可以借助于它的螺栓柄插入角板中,穿过第二臂的穿透区域和强化体,因而螺栓头部被置于第二臂上,而且该柄突出穿过第二臂并且穿过强化体。角板与螺栓一起位于隔热罩块的周向表面上,其中第二臂和螺栓头部在凹部中,而且强化体和螺栓柄延伸穿过孔中的强化体。
可以有利地使强化体具有与第二臂平行的基本上半圆形的上侧,其中半圆的直侧面被置于第一臂上。
因而强化体可以具有与第二臂平行的半圆截面。
作为替代,可以使强化体的上侧被置于第二臂上,以具有圆角顶端的基本上三角形状,其中顶端是基本上圆形的,以匹配通孔,而且三角的底部邻接第一臂。
强化体在它的整个高度(垂直于第二臂)可以具有横截面,其对应于三角的上侧。
然而,强化体的高度在顶端可以小于底部,因而强化体的形状基本上对应于直棱柱的形状,直棱柱具有圆三角形状作为底面,其中与上侧相对的侧不是设置为平行于上侧。因此棱柱是与上侧相对的斜面设计。因此,垂直于第二臂延伸的强化体的侧面区域用作强化肋。
如果角板设计为具有强化装置的整体浇铸,它也被视为有利的。
特别地,因此可以将角板与强化体一起制造成整体浇铸。
例如,铸造的材料可以是镍铬钛合金90(Nimonic 90)。
具有强化装置的多个这种角板可以通过铸造方法同时生产,特别是"浇口成型"。这降低了生产成本。
本发明的另一目的是指定衬有开头提及的隔热罩的燃烧室,以及具有这种燃烧室的燃气轮机,其允许隔热罩块的紧固,并以特别可靠的方式避免隔热罩块从支撑结构脱离。
根据本发明,在开头所述的类型的燃烧室的情况下,由于隔热罩是根据权利要求1到21之一设计的,因此实现了该目的。
在开头所述的类型的汽轮机的情况下,由于至少一个燃烧室是根据权利要求22设计的,因此实现了该目的。
附图说明
本发明的其它有利配置和优点形成了本发明示例性实施方案参考附图的描述的主题,其中相同附图标记表示具有相同效果的部件。
在附图中:
图1示出了处于示意性截面图中的根据本发明的燃气轮机,其具有衬有隔热罩的燃烧室。
图2示出了处于横截面中的根据现有技术的隔热罩的示意性细节。
图3示出了处于透视图和示意图中的根据本发明第一示意性实施例的锁紧螺栓与角板的分离视图。
图4示出了处于平面视图中的图3所示的锁紧螺栓与角板。
图5示出了处于透视图和示意图中的根据本发明第二示意性实施例的锁紧螺栓与角板的分离视图。
图6示出了处于平面视图中的图5所示的锁紧螺栓以及角板。
图7示出了处于横截面中的隔热罩块的紧固区域中的根据本发明的隔热罩以及根据本发明第三示意性实施例的角板的示意性细节。
图8示出了处于透视图中的图7所示的角板的示意性分离视图。
图9示出了处于透视平面图中的图8的角板。
图10示出了根据本发明第四示意性实施例的隔热罩块的周向侧的区域中的根据本发明的隔热罩的细节,所述侧具有凹部和角板。
图11示出了图10中所示的角板以及就位的锁紧螺栓的分离视图。
图12示出了根据本发明的角板以及根据第五示意性实施例的强化体的示意性透视图。
图13示出了根据本发明的角板以及根据第六示意性实施例的强化体的示意性透视图。
图14示出了处于示意性侧视图中的图13所示的角板。
图1示出了燃气轮机1的示意性纵向截面。它包括压缩机部分3、燃烧室部分5和涡轮部分7。轴9延伸穿过燃气轮机1的所有部分。在压缩机部分3中,轴9安装有压缩机转子叶片11的环,以及在涡轮部分7中,安装有涡轮工作叶片13的环。压缩机导向轮叶15的环位于压缩机部分3中的转子叶片环之间,涡流导向叶片17的环位于涡轮部分7中的转子叶片环之间。导向轮叶在基本上径向方向上从燃气轮机系统1的壳体19延伸到轴9。
在燃气轮机1的操作期间,空气23通过压缩机部分3的进气口21被吸入,并由压缩机转子叶片11压缩。压缩的空气被导入至燃烧室25,燃烧室25设置在燃烧室部分5中,在考虑的示意性实施例中,它被配置为衬有隔热罩2的环形燃烧室,气态或液态燃料也通过至少一个燃烧器27被喷入。从而形成的气体/燃油混合物在燃烧室25中被点燃并燃烧。热燃烧废弃物沿着流动路径29从燃烧室25流入涡轮部分7,其中它们膨胀并且冷却,并且在该过程中,将动力转移到涡轮机转子叶片13。在此过程期间,涡轮导向叶片17用作喷嘴,使转移到转子叶片13的动力最优化。由动力转移引起的轴9的旋转用于驱动负载,例如发电机。最后,膨胀和冷却的燃烧气体从燃气轮机1通过出口31排放。
图2示出了处于截面中的根据现有技术的隔热罩2的细节。两个互相邻接的隔热罩块20、22被紧固在支撑结构28上。一个隔热罩块20通过保持元件48被紧固在支撑结构上。其它隔热罩块22形成挤压垫块。为了紧固挤压垫块,连接热侧24至朝向支撑结构28的冷侧26的隔热罩块22的周向侧30具有凹部34,其在示例实施例中被设计为在周向侧30中延伸的槽。连接凹部34至冷侧26的孔32在垂直于冷侧26的周向侧30中延伸。锁紧螺栓36插入孔32中,以紧固隔热罩块22至支撑结构28,因而锁紧螺栓36的螺栓头部38突出进入凹部中。同时,锁紧螺栓36在穿透区域中穿过角板40,其中角板包括基本上平行于周向侧30延伸的第一臂40a以及延伸到凹部中的第二臂40b,其中两个臂40a、40b在角边缘44邻接彼此。锁紧螺栓36通过紧固装置42保持在支撑结构中。所示的紧固装置42包括膜片弹簧组件52。通过螺栓头部38作用在隔热罩块22上的压力由于角板40更均匀地分布。此外,隔热罩块20、22的热膨胀通过采用角板40、保持元件48和垫片50紧固而不被阻碍。
图3示出了处于透视图和示意图中的根据本发明第一示意性实施例的锁紧螺栓56与角板58的分离视图。角板58具有可布置为基本平行于隔热罩块的周向侧的第一臂58a,以及在边缘60邻接第一臂58a的第二臂58b。第二臂58b可以突出进入隔热罩块(未示出)中的凹部。角边缘60的路线由箭头62表示。
锁紧螺栓56内部受到冷却。为此目的,根据示意性实施例所示的锁紧螺栓具有冷却空气导管64,其平行于锁紧螺栓56的柄中的锁紧螺栓的纵向轴66延伸。所示的冷却空气导管64朝向四个冷却空气开口68开放,冷却空气开口68布置在螺栓头部70的侧面上。冷却空气流出这些冷却空气开口68由箭头72示出。第二臂58b具有强化装置74,其增加了角板58的弯曲刚性。在所示的示意性实施例中,强化装置74由区域58b的波形轮廓形成。为此目的,强化装置74在角板的整个宽度78上沿纵向延伸,与角边缘60平行。因而如从角边缘所见,第二臂包括至少部分在穿透区域后延伸的轮廓并强化此区域,因而增加角板由锁紧螺栓所引起的弯曲的阻力。强化装置74还具有表面80,其部分地反射在螺栓头部70侧面流出的冷却空气72。由锁紧螺栓56穿透的穿透区域由附图标记82表示。
图4示出了处于平面视图中的图3所示的锁紧螺栓56与角板58。锁紧螺栓56在布置在臂58b中的穿透区域82的区域中穿过角板58。强化装置74在角板58的整个宽度78上沿纵向延伸。流出冷却空气开口68的冷却空气72至少部分由强化装置74的表面80反射。
图5示出了处于透视图和示意图中的根据本发明第二示意性实施例的锁紧螺栓56与角板84的分离视图。锁紧螺栓的此配置对应于图3中所示的锁紧螺栓56的配置。为此,就锁紧螺栓56给予的附图标记与图3相同。角板84与图3中的角板58的不同在于,强化装置86实施为不同的方式。为此目的,角板84具有在其第二臂84b与角边缘相对的侧上的侧壁88,该侧壁的角度处于与角边缘60相反的方向。如从角边缘所见,侧壁88部分地在穿透区域92后面延伸,并且强化在穿透区域92后面的此区域。在此第二示意性实施例中,强化装置86通过侧壁88实施,其中侧壁88包括表面90,其至少部分地反射在侧面流出螺栓头部70的冷却空气72。
图6示出了处于平面视图中的图5所示的锁紧螺栓56以及角板84。锁紧螺栓56穿过穿透区域92中的角板84的第二臂84b。强化装置88在第二臂84b的整个宽度上沿纵向延伸。从冷却空气开口68出现的冷却空气72至少部分由强化装置88的表面90反射。
图7示出了隔热罩块22的区域中的根据本发明的隔热罩的细节。隔热罩块22具有热侧(未示出)、朝向支撑结构28的冷侧26、以及周向侧30,周向侧30将热侧连接至冷侧26并具有凹部34。连接凹部至冷侧的孔32在垂直于冷侧26的周向侧30中延伸。为了紧固隔热罩块22,锁紧螺栓56插入孔32中,因而锁紧螺栓56的螺栓头部70突出进入凹部34中。锁紧螺栓56穿过角板96,角板96具有第一臂96a和突出进入凹部的第二臂96b,其中两个臂在角边缘60邻接彼此。在考虑中的示意性实施例中,角边缘60是在第一和第二臂之间的圆形过渡区域。角板96包括根据本发明第三示意性实施例的强化装置98,其具有第一侧壁98a,其布置在凹部34的入口100的区域中,并且基本上闭合后者。第一侧壁98a布置在强化装置98的第二侧壁98b上的基本上直角处。在这种情况下,第二侧壁98b沿着第二臂96b延伸,并具有与第二臂96b的穿透区域对准的开口。开口可以设计为使得螺栓头部70被置于第二侧壁98b上。在所示的例子中,开口设计为使得螺栓头部70延伸穿过开口并被置于第二臂96b上。因此,锁紧螺栓头部70布置为凹入第二侧壁98b中。
在它的内部中,锁紧螺栓56包括冷却空气导管64,其通向横向设置在螺栓头部70上的出口。由于第一侧壁98a,在螺栓头部70的侧面流出的冷却空气保持在凹部34中,并以时间延迟流出,例如通过装配开口102。强化装置98导致角板96的明显改进的冷却,因而增加了包括强化装置98的角板96的尺寸稳定性。包括强化装置98的角板96具有增大的对于锁紧螺栓56施加于角板上的支撑结构28方向的一种力的抵抗。
图8示出了处于透视分离视图中的图7所示的角板96以及角板96所包括的强化装置98。角板96包括第一臂96a和第二臂96b,其在角边缘60邻接彼此。强化装置98包括第一侧壁98a和第二侧壁98b,其同样在角边缘的区域中邻接彼此,其中此角边缘平行于角边缘60延伸。第二侧壁98b布置在第二臂96b上并具有开口106,开口106与第二臂的穿透区域104对准,而且其直径基本上对应于螺栓头部(未示出)的直径。孔108布置在开口106的周界上。根据所示的示意性实施例,孔108具有槽的形式,其在端部区域中具有半圆形的面。例如,槽的高度可以在第二侧壁98b的整个厚度上延伸。
图9示出了处于透视平面图中的图8所示的角板96,以及锁紧螺栓56延伸穿过开口106和穿透区域104。根据所示的示意性实施例,锁紧螺栓56包括冷却空气导管(未示出),其在螺栓头部70的侧面通向至少一个出口68,其中延伸至开口106的周界的孔108布置在冷却空气导管56的至少一个出口68的区域中的第二侧壁98b中。从出口68出现的冷却空气由箭头72示意性地示出。由于它的侧壁的撞击冷却,特别地由于它的孔的撞击冷却,孔108增加了引入出口的冷却空气72的冷却效果。当隔热罩块经受热气时,这导致冷却的进一步改进,特别是角板96的第二侧壁98b和第二臂96a。
图10示出了根据本发明第四示意性实施例的凹部区域34中的隔热罩块的周向侧30的透视图中的根据本发明的隔热罩的细节,所述侧具有角板110。角板110包括强化装置,其在第二臂110b的整个宽度上延伸并在穿透区域92后面部分地延伸,如从角边缘60所见,并强化此区域。类似于图5和6所示的示意性实施例,角板110的第二臂110b具有侧壁112,其在与角边缘60相对的侧上与角边缘60呈相反的方向形成角度,并且在穿透区域92后面延伸,如从角边缘60所见,并强化此区域。作为图5和图6所示的示意性实施例的变型,蔽罩侧壁114,其延伸到凹部34的入口100,布置在角侧壁112上,具有垂直间隙。蔽罩侧壁114包括用于螺栓头部70的孔。
蔽罩侧壁114保护第二臂110b不经受进入的热气。由于环境温度降低,这增加了角板110的尺寸稳定性。由于它的形状,角板110还具有增大的角板110对于锁紧螺栓56引起的弯曲的抵抗。此外,实现了冷却空气空间116,其通过角侧壁112和蔽罩侧壁114划定,而且在锁紧螺栓56的螺栓头部70的侧面出现的冷却空气向后被导引到角板110上进入该空间中,因而凹部34中的冷却空气的保压时间增加。
图11是图10中所示的角板110以及就位的锁紧螺栓56的分离视图。蔽罩侧壁114布置在角侧壁112上,具有垂直间隙118。此蔽罩侧壁保护第二臂110b不经受热气,其中热气通过箭头120以高度简化的形式示意性地表示。通过角侧壁112和蔽罩侧壁114和通过第二臂110b划定的冷却空气空间116用于增加冷却空气72的保压时间。在螺栓头部70的侧面出现的冷却空气72通过冷却空气空间116的侧壁转向,并回流到角板110上。由于因此引起的温度降低,角板110的尺寸稳定性增大。
图12示出了具有强化体126的角板124。角板包括第一臂124a和第二臂124b,以及用于锁紧螺栓的穿透区域。强化体126布置在穿透区域的区域中,强化体126的半圆形上侧130邻接第二臂124b,强化体126的侧面128邻接第一臂124a。用于插入锁紧螺栓的孔134穿过强化体126。强化体的截面132和孔134的直径被选择为使得锁紧螺栓可以被插入到角板中,通过螺栓头部被置于第二臂的上侧136上,并通过螺栓柄延伸穿过穿透区域和强化体126。
强化体的截面被选择为使得强化体可以布置在隔热罩块的侧面上的孔中,其中第二臂突出进入侧面中的凹部。
图13示出了具有强化体142的替换示意性实施例的角板140。强化体142的上侧150,所述侧被置于第二臂140b上,具有圆形顶端的基本三角形状,其中顶端是基本上圆形的,以匹配通孔134,而且三角的底部(侧面148的边缘)邻接第一臂。
垂直于第二臂140b,在三角的上侧150的顶端,强化体142具有比基部更小的高度,因而强化体142具有基本上棱柱的形状,其上侧150具有基部表面,其中棱柱是与上侧相对的斜面。
图14示出了侧视图中的图13所示的角板。在该图中,可以看见强化体142的侧面144。侧面144的区域形成了在每一侧上的强化肋。为了改进与螺栓头部的接触,角板的上侧136包括用于穿透区域中的螺栓头部的凸起接触区域。这进一步增加了角板对于锁紧螺栓所引起的弯曲的抵抗。
Claims (18)
1.一种隔热罩(2),具有支撑结构(28)和多个隔热罩块(20,22),其中所述隔热罩块(20、22)被紧固到所述支撑结构(28)并具有朝向所述支撑结构(28)的冷侧(26)以及与所述冷侧(26)相对的热侧(24),并且在至少一个隔热罩块(22)中,至少一个凹部(34)被布置在所述隔热罩块(22)的至少一个周向侧(30)中,所述周向侧将所述冷侧(26)连接至所述热侧(24),其中将所述凹部(34)连接至所述冷侧(26)的孔(32)在垂直于所述冷侧(26)的所述周向侧(30)上延伸,其中锁紧螺栓(36,56)可以被插入到所述孔(32)中,以将所述隔热罩块紧固至所述支撑结构(28),因而致使所述锁紧螺栓(36,56)的螺栓头部(38,70)至少部分地突出至所述凹部(34)中,同时所述锁紧螺栓(36,56)穿过穿透区域(82,92,104)中的角板(40,58,84,96,110),其中所述角板(40,58,84,96,110)包括基本上平行于所述周向侧(30)延伸的第一臂(40a,58a,84a,96a,110a),以及延伸到所述凹部(34)中的第二臂(40b,58b,84b,96b,110b),其中两个所述臂在角边缘(44,60)处彼此邻接,
其特征在于,所述角板(40,58,84,96,110)包括强化装置(74,86,98),所述强化装置作为附接在所述第二臂(40b,58b,84b,96b,110b)处的单独元件,和/或是通过所述第二臂(40b,58b,84b,96b,110b)的不同于平坦二维形状的三维形成而获得的,因而致使所述角板(58,84,96,110)对于由所述锁紧螺栓(36,56)所引起的弯曲的抵抗被增大。
2.根据权利要求1所述的隔热罩(2),其特征在于,所述强化装置(74,86)的至少一个表面(80,90)至少部分地反射在所述螺栓头部(38,70)的侧面处出现的冷却空气(72)。
3.根据权利要求1所述的隔热罩,其特征在于,所述强化装置 (98)包括第一侧壁(98a),所述第一侧壁(98a)在所述凹部(34)的入口(100)的区域中至少部分地闭合所述凹部(34)。
4.根据权利要求3所述的隔热罩,其特征在于,所述第一侧壁(98a)基本上完全闭合所述凹部(34)的所述入口(100)。
5.根据权利要求书3所述的隔热罩,其特征在于,所述第一侧壁(98a)被布置在所述强化装置(98)的第二侧壁(98b)上的基本上直角处,其中所述第二侧壁(98b)沿着所述第二臂(96b)延伸,并且所述第二侧壁包括与所述第二臂的所述穿透区域(104)对准的开口(106)。
6.根据权利要求5所述的隔热罩,其特征在于,所述锁紧螺栓(36,56)包括至少一个冷却空气导管(64),所述至少一个冷却空气导管(64)在至少一个出口(68)中的所述螺栓头部(70)的侧面处开放,其中延伸到远至所述开口(106)的周界的孔(108)被布置在所述冷却空气导管(64)的至少一个出口(68)的区域中的所述第二侧壁(98b)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的隔热罩,其特征在于,所述强化装置(74,86,98)从角边缘(60)延伸到至少部分地在所述穿透区域(82,92,104)后面并强化该区域。
8.根据权利要求7所述的隔热罩(2),其特征在于,所述角板(40,58,84,96,110)或所述强化装置包括侧壁(88,112),所述侧壁附接在所述第二臂(58b,84b,96b,110b)处或在与所述角边缘(60)相对的所述第二侧壁(98b)处,并且在与所述第一臂(40a,58a,84a,96a,110a)相反的方向上成角度,并且从所述角边缘(60)向上延伸到至少部分地在所述穿透区域(82,92,104)后面并强化该区域。
9.根据权利要求8所述的隔热罩,其特征在于,蔽罩侧壁(114)在所述凹部(34)的所述入口(100)的方向上延伸,所述蔽罩侧壁(114)以垂直间隙(118)被布置在所述侧壁(112)上。
10.根据权利要求7所述的隔热罩(2),其特征在于,所述强 化装置(74,86,98)至少部分地通过形成所述第二臂(58b,84b)的轮廓而被实施。
11.根据权利要求10所述的隔热罩(2),其特征在于,所述第二臂(58b,84b,98b,110b)具有至少部分地与所述角边缘(44,60)平行的波形轮廓。
12.根据权利要求10所述的隔热罩(2),其特征在于,所述第二臂(58b,84b,98b,110b)具有至少部分地垂直于所述角边缘(44,60)的波形轮廓。
13.根据权利要求11或12所述的隔热罩(2),其特征在于,所述波形轮廓是正弦的,其中所述波形轮廓横跨基本上从0到2π的正弦函数。
14.根据权利要求1所述的隔热罩(2),其特征在于,两个这样的凹部(34)被布置在所述隔热罩块(22)的两个相对的周向侧(30)的每一个周向侧上,因而允许所述隔热罩块(20,22)通过四个以成对的形式相对置地布置的锁紧螺栓(36,56)而被紧固到所述支撑结构(28)。
15.根据权利要求1所述的隔热罩(2),其特征在于,所述锁紧螺栓(36,56)通过布置在所述支撑结构(28)上的膜片弹簧组件(52)被可释放地紧固至所述支撑结构(28)。
16.根据权利要求1所述的隔热罩(2),其特征在于,与所述锁紧螺栓(36,56)对准的孔(102)从所述热侧(24)延伸穿过所述隔热罩块(20,22)至所述凹部(34)。
17.一种燃烧室(25),具有隔热罩(2),其特征在于,所述隔热罩(2)根据权利要求书1至16中任一项所述被设计。
18.一种燃气轮机(1),具有至少一个燃烧室(25),其特征在于,所述至少一个燃烧室(25)根据权利要求17所述被设计。
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