CN107866773B - 用于断开燃气涡轮发动机中连焰管组件的工具套件及方法 - Google Patents

用于断开燃气涡轮发动机中连焰管组件的工具套件及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于断开燃气涡轮发动机中连焰管组件的工具套件及方法,具体而言,公开了一种用于使伸缩管与燃气涡轮发动机的第一衬套断开的工具套件。工具套件包括联接到燃烧器壳的基板。柱从基板向外延伸到由衬套限定的燃烧室中。柱塞可滑动地安装到柱,且可在延伸位置与收缩位置之间滑动。杆臂枢转地联接到柱和柱塞。使杆臂沿第一方向枢转使柱塞滑动至延伸位置,以使伸缩管与衬套断开。保持夹联接到燃烧器壳,且延伸到至少部分地限定在衬套与燃烧器壳之间的环形气室中。保持夹限定缺口,该缺口在柱塞组件使伸缩管与衬套断开之后收纳伸缩管。

Description

用于断开燃气涡轮发动机中连焰管组件的工具套件及方法
技术领域
本公开内容大体上涉及燃气涡轮发动机。更具体而言,本公开内容涉及用于断开燃气涡轮发动机中连焰管(cross-fire tube)组件的工具套件及方法。
背景技术
燃气涡轮发动机大体上包括压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。压缩机区段逐渐增大进入燃气涡轮发动机的空气的压力,且将这些压缩空气供应至燃烧区段。压缩空气和燃料(例如,天然气)在一个或多个燃烧室中焚烧之前在燃烧区段内混合,以生成高压和高温燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流到涡轮区段中,在该处,所述燃烧气体膨胀来产生机械旋转能。例如,燃烧区段中的燃烧气体的膨胀可使连接到例如发电机的转子轴旋转来产生电力。
燃烧区段典型地包括多个环形地布置的燃烧器,这些燃烧器中各个均接收来自压缩机区段的压缩空气。各个燃烧器大体上包括燃烧器壳、衬套和流动套筒(flow sleeve)。燃烧器壳包绕燃烧器,且将从压缩机区段接收的压缩空气容纳在其中。衬套定位在燃烧器壳内,且限定燃烧室的至少一部分。流动套筒沿周向包绕衬套的至少一部分。照此,流动套筒和衬套共同地限定其间的环形气室,压缩空气在进入燃烧室之前可流动穿过环形气室(annular plenum)。一个或多个燃料喷嘴将燃料供应至各个燃烧器来用于与其中的压缩空气混合。该燃料空气混合物流入燃烧室中,在该处,火花塞或其它点火装置可引发燃烧。
在具有燃烧区段中的多个燃烧器的某些构造中,仅燃烧器中的一些可包括火花塞或其它点火装置。在此方面,一个或多个连焰管组件可在不同燃烧室之间传播燃烧。更具体而言,各个连焰管组件使一个燃烧器中的燃烧室与相邻燃烧器中的燃烧室流体地(fluidly,有时也称为可流通地)联接。因此,一个燃烧室中的燃烧可行进穿过连焰管组件来点燃在相邻燃烧室中的燃料空气混合物。
为了便于前述流体连通,连焰管组件必须连接到限定燃烧室的衬套。某些燃烧器维护活动(例如,替换衬套)可需要连焰管组件与衬套断开。然而,用于断开连焰管组件的常规工具和方法可需要在其使用之前从多个燃烧器移除构件。
发明内容
本技术的方面和优点将在以下描述中部分地阐明,或可从描述中清楚,或可通过实践本技术来学习。
一方面,本公开内容针对一种用于使伸缩管与燃气涡轮发动机的燃烧器的衬套断开的工具套件。工具套件包括柱塞组件(plunger assembly),其具有基板、柱、柱塞和杆臂。基板联接到燃烧器壳。柱从基板向外延伸至至少部分地由衬套限定的燃烧室。柱塞可滑动地安装到柱,且可在延伸位置与收缩位置之间滑动。杆臂可枢转地联接到柱和柱塞。使杆臂沿第一方向枢转使柱塞滑动至延伸位置,以使伸缩管与衬套断开。保持夹(retainingclip)联接到燃烧器壳,且延伸到至少部分地限定在衬套与燃烧器壳之间的环形气室中。保持夹限定缺口(notch,有时也称为凹口),该缺口在柱塞组件使伸缩管与衬套断开之后收纳伸缩管。
本公开内容的另一方面针对一种用于使伸缩管与燃气涡轮发动机的衬套断开的系统。系统包括至少部分地限定燃烧室的衬套。燃烧器壳包绕衬套的至少一部分,且与衬套间隔开。燃烧器壳和衬套至少部分地限定其间的环形气室。伸缩管延伸穿过燃烧器壳,且联接到衬套。柱塞组件包括基板、柱、柱塞和杆臂。基板联接到燃烧器壳。柱从基板向外延伸到燃烧室中。柱塞定位在燃烧室中,且可滑动地安装到柱。柱与伸缩管对准,且可在延伸位置与收缩位置之间滑动。杆臂可枢转地联接到柱和柱塞。使杆臂沿第一方向枢转使柱塞滑动到与伸缩管的接触中,且滑动到延伸位置中来使伸缩管与衬套断开。保持夹联接到燃烧器壳,且延伸到环形气室中。保持夹限定缺口,该缺口在柱塞组件使伸缩管与衬套断开之后收纳伸缩管。
本公开内容的另一个方面针对一种用于使伸缩管与燃气涡轮发动机的燃烧器的衬套断开的方法。该方法包括将柱塞组件部分地插入到由衬套限定的燃烧室中。柱塞组件包括基板、从基板向外延伸到燃烧室中的柱、可滑动地安装到柱且与伸缩管对准的柱塞、以及可枢转地联接到柱和柱塞的杆臂。基板联接到燃烧器壳。杆臂沿第一方向枢转来使柱塞滑动到与伸缩管的接触中,且滑动到延伸位置中来使伸缩管与衬套断开。杆臂在柱塞处于延伸位置之后锁定。保持夹插入到限定在衬套与燃烧器壳之间的环形气室中,使得由保持夹限定的缺口收纳伸缩管来将伸缩管保持在断开位置中。保持夹联接到燃烧器壳。
本技术的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例,且连同描述用于阐释本技术的原理。
实施方案1. 一种用于使伸缩管与构件的衬套断开的工具套件,所述工具套件包括:
柱塞组件,其包括:
基板,其联接到壳;
柱,其从所述基板向外延伸到由所述衬套至少部分地限定的室中;
柱塞,其可滑动地安装到所述柱,所述柱塞可在延伸位置与收缩位置之间滑动;以及
杆臂,其可枢转地联接到所述柱和所述柱塞,其中使所述杆臂沿第一方向枢转使所述柱塞滑动至所述延伸位置以使所述伸缩管与所述衬套断开;以及
保持夹,其联接到所述壳且延伸到至少部分地限定在所述衬套与所述壳之间的环形气室中,所述保持夹限定缺口,该缺口在所述柱塞组件使所述伸缩管与所述衬套断开之后收纳所述伸缩管。
实施方案2. 根据实施方案1所述的工具套件,其特征在于,所述柱塞组件包括联接到所述基板的销块,所述销块限定延伸穿过其间的销块孔口,其中所述杆臂限定延伸穿过其间的杆臂孔口,并且其中销延伸穿过所述销块孔口和所述杆臂孔口,以防止所述杆臂从所述延伸位置滑动至所述收缩位置或从所述收缩位置滑动至所述延伸位置。
实施方案3. 根据实施方案1所述的工具套件,其特征在于,一个或多个连接器将所述柱塞组件和所述保持夹中的至少一个联接到所述壳,各个连接器包括柱螺栓、旋钮和将所述旋钮联接到所述柱螺栓的销。
实施方案4. 根据实施方案1所述的工具套件,其特征在于,所述柱包括联接到所述基板的第一侧板、联接到所述基板且与所述第一侧板间隔开的第二侧板、以及联接到所述第一侧板和所述第二侧板且与所述基板间隔开的套管板。
实施方案5. 根据实施方案1所述的工具套件,其特征在于,所述基板是弧形的,且在所述燃烧室的一部分上延伸。
实施方案6. 根据实施方案1所述的工具套件,其特征在于,使所述杆臂沿第二方向滑动使所述柱塞滑动至所述收缩位置。
实施方案7. 一种用于使伸缩管与燃气涡轮发动机的衬套断开的系统,所述系统包括:
衬套,其至少部分地限定燃烧室;
燃烧器壳,其包绕所述衬套的至少一部分且与所述衬套间隔开,所述燃烧器壳和所述衬套至少部分地限定其间的环形气室;
伸缩管,其延伸穿过所述燃烧器壳且联接到所述衬套;
柱塞组件,其包括:
基板,其联接到所述燃烧器壳;
柱,其从所述基板向外延伸到所述燃烧室中;
柱塞,其定位在所述燃烧室中且可滑动地安装到所述柱,所述柱塞与所述伸缩管对准且可在延伸位置与收缩位置之间滑动;以及
杆臂,其可枢转地联接到所述柱和所述柱塞,其中使所述杆臂沿第一方向枢转使所述柱塞滑动至与所述伸缩管接触,且滑动到所述延伸位置中来使所述伸缩管与所述衬套断开;以及
保持夹,其联接到所述燃烧器壳且延伸到所述环形气室中,所述保持夹限定缺口,该缺口在所述柱塞组件使所述伸缩管与所述衬套断开之后收纳所述伸缩管。
实施方案8. 根据实施方案7所述的系统,其特征在于,所述柱塞组件包括联接到所述基板的销块,所述销块限定延伸穿过其间的销块孔口,其中所述杆臂限定延伸穿过其间的杆臂孔口,并且其中销延伸穿过所述销块孔口和所述杆臂孔口,以防止所述杆臂从所述延伸位置滑动至所述收缩位置或从所述收缩位置滑动至所述延伸位置。
实施方案9. 根据实施方案7所述的系统,其特征在于,一个或多个连接器将所述柱塞组件和所述保持夹中的至少一个联接到所述燃烧器壳,各个连接器包括柱螺栓、旋钮、和将所述旋钮联接到所述柱螺栓的销。
实施方案10. 根据实施方案7所述的系统,其特征在于,所述柱包括联接到所述基板的第一侧板、联接到所述基板且与所述第一侧板间隔开的第二侧板、以及联接到所述第一侧板和所述第二侧板且与所述基板间隔开的套管板。
实施方案11. 根据实施方案7所述的系统,其特征在于,所述基板是弧形的,且在所述燃烧室的一部分上延伸。
实施方案12. 根据实施方案7所述的系统,其特征在于,使所述杆臂沿第二方向滑动使所述柱塞滑动至所述收缩位置。
实施方案13. 一种用于使伸缩管与燃气涡轮发动机的燃烧器的衬套断开的方法,所述方法包括:
将柱塞组件部分地插入到由所述衬套限定的燃烧室中,所述柱塞组件包括基板、从所述基板向外延伸到所述燃烧室中的柱、可滑动地安装到所述柱且与所述伸缩管对准的柱塞、以及可枢转地联接到所述柱和所述柱塞的杆臂;
将所述基板联接到所述燃烧器壳;
使所述杆臂沿第一方向枢转来使所述柱塞滑动至与所述伸缩管接触,且滑动到延伸位置中以使所述伸缩管与所述衬套断开;
在所述柱塞处于所述延伸位置中之后锁定所述杆臂;
将保持夹插入到限定在所述衬套与所述燃烧器壳之间的环形气室中,使得由所述保持夹限定的缺口收纳所述伸缩管以将所述伸缩管保持在断开位置中;以及
将所述保持夹联接到所述燃烧器壳。
实施方案14. 根据实施方案13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在将所述保持夹联接到所述燃烧器壳之后解锁所述杆臂。
实施方案15. 根据实施方案14所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在解锁所述杆臂之后,使所述杆臂沿第二方向枢转以使所述柱塞滑动到收缩位置中。
实施方案16. 根据实施方案15所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
使所述柱塞组件与所述燃烧器壳断开,以及在所述柱塞滑动到所述收缩位置中之后从所述燃烧室移除所述柱塞组件。
实施方案17. 根据实施方案16所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
从所述燃烧器移除所述衬套。
实施方案18. 根据实施方案13所述的方法,其特征在于,锁定所述杆臂包括将销插入到由联接到所述基板的销块限定的销块孔口中,以及插入到由所述杆臂限定的杆臂孔口中。
实施方案19. 根据实施方案13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在将所述柱塞组件部分地插入到所述燃烧室中之前移除所述燃烧器的头端。
实施方案20. 根据实施方案13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在将所述柱塞组件部分地插入到所述燃烧室中之前,使所述杆臂沿第二方向枢转来使所述柱塞滑动到收缩位置中。
附图说明
针对本领域的普通技术人员的包括其最佳模式的本技术的完整的且能够实现的公开内容在参照附图的说明书中阐明,在其中:
图1为可结合本公开内容的各种实施例的一种示例性燃气涡轮发动机的功能框图;
图2为可结合本公开内容的各种实施例的一种示例性燃烧器的简化截面侧视图;
图3为一种示例性连焰管组件的截面侧视图,示出了联接到燃烧器的衬套的伸缩管;
图4为根据本文中公开的实施例的可为用于断开伸缩管的工具套件的部分的柱塞组件的前透视图;
图5为柱塞组件的后透视图,进一步示出了其各种特征;
图6为类似于图4的柱塞组件的前透视图,示出了处于延伸位置中的柱塞;
图7为柱塞组件的柱的放大前视图,示出了套管板(bushing plate,有时也称为轴衬板);
图8为柱塞组件的杆臂的截面视图,示出了其各种特征;
图9为根据本文中公开的实施例的可为用于断开伸缩管的工具套件的部分的保持夹的透视图;
图10为根据本文中公开的实施例的可为用于断开伸缩管的工具套件的部分的连接器的透视图;
图11为大体上围绕图10中的线11-11截取的连接器的截面视图,进一步示出了其特征;
图12为示出根据本文中公开的实施例的用于使用工具套件断开伸缩管的一种方法的流程图;
图13为燃烧器的一部分的透视图,示出了联接到燃烧器壳的柱塞组件;
图14为燃烧器的截面视图,示出了柱塞组件在燃烧室中的定位;
图15为燃烧器的截面视图,示出了与衬套断开的伸缩管;
图16为燃烧器的一部分的透视图,示出了锁定杆臂的位置的锁定销;
图17为燃烧器的一部分的透视图,示出了联接到燃烧器壳的保持夹;
图18为燃烧器的一部分的截面视图,示出了保持夹在燃烧器壳与衬套之间的环形气室中的定位;以及
图19为燃烧器的一部分的截面视图,示出了将伸缩管保持在断开位置中的保持夹。
本说明书和附图中的参考符号的重复使用旨在表示本技术的相同或相似的特征或元素。
构件列表
10 燃气涡轮发动机
12 入口区段
14 压缩机
16 燃烧器
18 涡轮
20 排气区段
22 轴
24 空气
26 压缩空气
28 燃料
30 燃烧气体
32 燃烧器壳
34 燃烧器排放壳
36 端盖
38 头端
40 燃料喷嘴
42 衬套
44 燃烧室
46 过渡管
48 热气体路径
50 环形气室
52 流动套筒
54 冲击套筒
56 流动孔口
58 连焰管组件
60 伸缩管
62 伸缩管的第一侧表面
64 伸缩管的第一端
66 伸缩管的第二侧表面
68 伸缩管的第二端
70 第一管部段
72 第二管部段
74 伸缩管通路
76 伸缩管的最窄内径
78 伸缩管的外径
80 凸缘
82 凸台
84 偏压物
86 长度
88 波纹管
90 燃烧器壳的凸缘
91-99 未使用
100 工具套件
102 柱塞组件
104 保持夹
106 连接器
108 柱塞组件的基板
110 柱塞组件的基板的第一端
112 柱塞组件的基板的第二端
114 柱塞组件的基板的顶表面
116 柱塞组件的基板的底表面
118 柱塞组件的基板的前表面
120 柱塞组件的基板的后表面
122 柱塞组件的基板中的缺口
124 销块(pin block)
126 第一销块孔口
128 第二销块孔口
130 未使用
132 手柄
134 柱
136 第一侧板
138 第二侧板
140 套管板
142 套管板孔口
144 套管
146 枢轴
148 柱塞
150 柱塞的外表面
152 柱塞的侧表面
154 柱塞直径
156 凸台
158 凸台直径
160 杆臂
162 杆臂的第一端
164 杆臂的第二端
166 抓持部
168 叉
170 第一叉臂
172 第二叉臂
174 槽口
176 第一叉臂孔口
178 第二叉臂孔口
180 枢销
182 枢转孔口
184 套筒
186 锁定孔口
188 锁定销
190 保持夹的基板
192 保持夹的基板的第一端
194 保持夹的基板的第二端
196 保持夹的基板的顶表面
198 保持夹的基板的底表面
200 保持夹的基板的前表面
202 保持夹的基板的后表面
204 夹臂
206 夹臂的前表面
208 夹臂的后表面
210 夹臂的底表面
212 保持夹中的缺口
214 保持夹中的缺口宽度
216 柱螺栓
218 旋钮
220 销
222 柱螺栓的第一端
224 柱螺栓的第二端
226 周向凸台
228 柱螺栓中的孔口
230 旋钮中的孔口
232 旋钮中的带螺纹的腔
234 柱塞组件的基板中的孔口
236 垫圈
237-299 未使用
300 方法
302 移除头端步骤
304 枢转杆臂步骤
306 插入柱塞组件步骤
308 联接上板步骤
310 枢转杆臂步骤
312 锁定杆臂步骤
314 插入保持夹步骤
316 联接保持夹步骤
318 解锁杆臂步骤
320 枢转杆臂步骤
322 断开柱塞组件步骤
324 移除柱塞组件步骤
326 移除衬套步骤。
具体实施方式
现在将详细参照本技术的当前实施例,其中一个或多个实例在附图中示出。该详细描述使用了数字和字母标号来意指附图中的特征。附图和描述中的相似或类似的标号用于意指本技术的相似或类似的部分。如本文中使用的,用语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用,以将一个构件与另一个区分开,且不旨在表示独立构件的位置或重要性。用语“上游”和“下游”意指相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如,“上游”意指流体流自的方向,且“下游”意指流体流至的方向。
各个实例通过阐释本技术而非限制本技术的方式提供。实际上,本领域的技术人员将清楚的是,可在本技术中制作出改型和变型,而不脱离其范围或精神。例如,示为或描述为一种实施例的部分的特征可用于另一实施例上以产生又一实施例。因此,旨在本技术覆盖归入所附权利要求和其等同物的范围内的此类改型和变型。尽管本文中示出和描述了工业或陆基燃气涡轮,但如本文中所示和所述的本技术不限于陆基和/或工业燃气涡轮,除非在权利要求中另外指出。例如,如本文中所述的技术可用于任何类型的涡轮,包括但不限于航空燃气涡轮(例如,涡扇等)、汽轮机和船舶燃气涡轮。
现在参看附图,其中相同的数字表示贯穿附图的相同元素,图1示意性地示出了示例性燃气涡轮发动机10。如其中所描绘,燃气涡轮发动机10包括入口区段12、压缩机14、一个或多个燃烧器16、涡轮18和排气区段20。压缩机14和涡轮18可由轴22联接,该轴22可为单个轴或联接在一起的多个轴部段。
在操作期间,燃气涡轮发动机10产生机械旋转能,其例如可用于产生电力。更具体而言,空气24进入燃气涡轮发动机10的入口区段12。在一些实施例中,入口区段12可包括各种过滤器、冷却盘管(cooling coil)、水分分离器(moisture separator)和/或其它装置以净化或另外调节空气24。空气24从入口区段12流动到压缩机14中,在该处,其逐渐被压缩来将压缩空气26提供至燃烧器16中的各个。压缩空气26在燃烧器16中的各个中与燃料28混合。所得的燃料空气混合物在各个燃烧器16中焚烧以产生高温和高压燃烧气体30。燃烧气体30从燃烧器16流动穿过涡轮18,该涡轮18从其获取动能和/或热能。这种能量获取旋转轴22,从而产生机械旋转能对压缩机14供能且/或生成电力。燃烧气体30经由排气区段20退出燃气涡轮发动机10。在一些实施例中,例如,排气区段20可包括在释放到环境之前用于清洁和获取来自燃烧气体30的附加热的热回收蒸汽发生器(未示出)。
燃气涡轮发动机10的一些实施例包括多个燃烧器16。在这样的实施例中,燃烧器16可为沿环形布置的筒型燃烧器。
图2示出了燃烧器16中的一个的一种示例性实施例。在本文中所描绘的实施例中,燃烧器16是筒型燃烧器。更具体而言,燃烧器16包括联接到压缩机排放壳34的燃烧器壳32。燃烧器壳32沿周向包围燃烧器16的至少一部分。照此,燃烧器壳32和/或压缩机排放壳34容纳从压缩机14进入燃烧器16的压缩空气26。燃烧器16还包括联接到燃烧器壳32的端盖36。如图2中所示,燃烧器壳32和端盖36共同地限定燃烧器16中的头端38。一个或多个燃料喷嘴40可布置在头端38中以将燃料28、稀释剂和/或其它添加剂供应至位于头端38下游的燃烧室44。定位在头端38下游的衬套42限定燃烧室44,在该燃烧室44中燃料空气混合物焚烧。定位在衬套42下游的过渡管46将燃烧器16联接到涡轮18。照此,衬套42和过渡管46至少部分地限定穿过燃烧器16的热气体路径48,以用于将燃烧气体30发送至涡轮18。但是,在其它实施例中,燃烧器16可具有不同构造。
图2中所示的燃烧器16的实施例包括环形气室50。更具体而言,流动套筒52可沿周向包绕衬套42的一部分。类似地,限定延伸穿过其间的一个或多个流动孔口56的冲击套筒54可沿周向包绕过渡管46的至少一部分。在此方面,衬套42、过渡管46、流动套筒52和冲击套筒54共同地限定环形气室50。在图2中所示的实施例中,流动套筒52在到达头端38之前终止。照此,衬套42和燃烧器壳32限定定位在流动套筒52与头端38之间的环形气室50的一部分。在操作中,来自压缩机14的压缩空气26可经由冲击套筒54中的一个或多个流动孔口56进入环形气室50。当压缩空气26经由环形气室50流至头端38时,其对流地冷却过渡管46和衬套42。在到达头端38时,压缩空气26反转方向,且流动穿过燃料喷嘴40且流动到燃烧室44中。
如图2中所示,燃气涡轮发动机10包括一个或多个连焰管组件58。连焰管组件58中的各个流体地联接相邻成对的燃烧器16,以允许燃烧在其间传播。在图3中所示的实施例中,例如,连焰管组件58中的一个流体地联接第一燃烧器16A和相邻的第二燃烧器16B。在此方面,例如第一燃烧器16A中的燃烧可经由连焰管组件58行进至第二燃烧器16B。然而,燃烧可也经由连焰管组件58从第二燃烧器16B行进至第一燃烧器16A。照此,燃气涡轮发动机10中的燃烧器16中的每个不需要具有火花塞或其它点火装置(未示出)。燃气涡轮发动机10可包括如需要或期望那样多或那样少的连焰管组件58。
如图3中所示,连焰管组件58大体上包括可延伸的或伸缩的管60。更具体而言,伸缩管60包括定位在其第一端64处的第一侧表面62,以及定位在其第二端68处的第二侧表面66。如所示,伸缩管60包括第一管部段70和与第一管部段70滑动接合的第二管部段72。第一管部段70联接到第一燃烧器16A的衬套42,且第二管部段72联接到第二燃烧器16B的衬套42。在其它实施例中,伸缩管60可具有两个以上的管部段。尽管大体上示为圆柱形管,但伸缩管60可具有任何适合的几何截面。
为了在第一燃烧器16A与第二燃烧器16B之间传播燃烧,伸缩管60限定伸缩管通路74。具体而言,伸缩管通路74与第一燃烧器16A的燃烧室44和第二燃烧器16B的燃烧室44流体连通。照此,第一管部段70延伸穿过燃烧器壳32和第一燃烧器16A的衬套42。类似地,第二管部段72延伸穿过燃烧器壳32和第二燃烧器16B的衬套42。伸缩管60具有最窄内径76和外径78。如图3中所示,外径78在伸缩管60的第一端64和/或第二端68处测得。
各种凸缘、凸台或其它棘爪关于第一燃烧器16A和第二燃烧器16B定位伸缩管60。在图3中所示的实施例中,例如,伸缩管60包括一个或多个凸缘80。具体而言,一个或多个凸缘80相对于第一燃烧器16A和/或第二燃烧器16B的燃烧器壳32定位第一管部段70和/或第二管部段72。在一些实施例中,第一燃烧器16A和/或第二燃烧器16B的衬套42可包括凸台82。伸缩管60的第一端64和/或第二端68可在凸台82内侧或外侧滑动,以提供伸缩管60与燃烧室44之间的前述流体连通。此外,凸台82减少或防止压缩空气26泄漏到伸缩管60中和/或减少或防止燃烧气体30泄漏出伸缩管60。
在图3中所示的实施例中,连焰管组件58包括偏压物84,该偏压物84将第一管部段70和第二管部段72偏压分开。在此方面,偏压物84可抵靠第一燃烧器16A和第二燃烧器16B的燃烧器壳32主动地安置一个或多个凸缘80。此外,偏压物84将伸缩管60联接到第一燃烧器16A和第二燃烧器16B的衬套42。在此方面,偏压物84调整伸缩管60的长度86,以适应第一燃烧器16A与第二燃烧器16B之间的变化的距离和/或振动。在图3中所示的实施例中,偏压物84是压缩弹簧,其沿周向包绕第二管部段72的至少一部分。然而,在其它实施例中,偏压物84可沿周向包绕第一管部段70的至少一部分。此外,在备选实施例中,偏压物84可为张力弹簧、扭力弹簧、夹紧装置(clutch)或其它适合的偏压装置。
在图3中所示的实施例中,连焰管组件58可包括波纹管88,其沿周向包绕伸缩管60的至少一部分。波纹管88可焊接或另外连接到第一燃烧器16A和第二燃烧器16B的燃烧器壳32,以提供其间的可膨胀隔层。连焰管组件58的一些实施例可不包括波纹管88。
图4-10示出了用于使连焰管组件58的伸缩管60与衬套42、第一燃烧器16A、第二燃烧器16B和/或燃气涡轮发动机10中的任何其它燃烧器16断开的工具套件100的各种构件。大体上,工具套件100包括柱塞组件102、一个或多个保持夹104和多个连接器106。
图4-7更详细地示出了柱塞组件102。更具体而言,柱塞组件102包括基板108,其具有与第二端112间隔开的第一端110。此外,基板108包括顶表面114、与顶表面114间隔开的底表面116、前表面118、以及与前表面118间隔开的后表面120。基板108限定定位在其第一端110与第二端112之间的缺口122。具体而言,缺口122从基板108的后表面120朝基板108的前表面118向内延伸。缺口122还延伸穿过基板108的整个厚度。即,缺口122延伸穿过基板108的顶表面114和底表面116。在图4-6中所示的实施例中,基板108是弧形的。然而,基板108可具有任何适合的形状。
柱塞组件102包括联接到基板108的顶表面114的至少一个销块124。在图4-6中所示的实施例中,一个销块124定位在缺口122的每个侧边上且邻近缺口122。此外,在一些实施例中,销块124可延伸经过基板108的后表面120,使得销块124的部分未由基板108支承。然而,在其它实施例中,仅一个销块124可联接到基板108的顶表面114,且/或销块124可由基板108完全支承。销块124中的各个限定第一销块孔口126和与第一销块孔口126间隔开的第二销块孔口128。如图6中最佳所示,在某些实施例中,未由基板108支承的各个销块124的部分(如果存在)可限定第一销块孔口126。如果柱塞组件102包括两个销块124(即,如图4-6中所示的缺口122的各侧上的一个销块124),则销块124中的各个的第一销块孔口126是同轴的。类似地,销块124中的各个的第二销块孔口128也是同轴的。在一些实施例中,销块124还可限定位于第一销块孔口126与第二销块孔口128之间的附加销块孔口(未示出)。
一个或多个连接器106联接到基板108的第一端110和第二端112中的各个。在图4-6中所示的实施例中,一个连接器106定位在第一端110和第二端112中的各个处。尽管在其它实施例中,两个或多个连接器106可定位在第一端110和第二端112中的各个处。下文将更详细论述连接器106。
在图4-6中所示的实施例中,一对手柄132从基板108的顶表面114向外延伸。具体而言,各个手柄132定位在缺口122与连接器106中的一个之间。在其它实施例中,零个、一个、三个或更多手柄132可从基板108的顶表面114向外延伸。手柄132可具有任何适合的尺寸、形状和/或构造。
柱塞组件102还包括柱134,该柱134从基板108的底表面116向外延伸。如图4-7中所示,柱134包括第一侧板136和与第一侧板136间隔开的第二侧板138。第一侧板136和第二侧板138从基板108的底表面116向外延伸,且定位成邻近缺口122。如图4和6中所示,第一侧板136定位在缺口122与基板108的第一端110之间。相反,第二侧板138定位在缺口122与基板108的第二端112之间。套管板140在第一侧板136与第二侧板138之间延伸,且联接到第一侧板136和第二侧板138。套管板140与基板108间隔开。如图7中所示,套管板140限定延伸穿过其间的套管板孔口142。在某些实施例中,套管144可定位到套管板孔口142中。枢轴146在第一侧板136与第二侧板138之间延伸,且联接第一侧板136和第二侧板138。如图4中最佳所示,枢轴146可定位在套管板140与基板108之间。此外,枢轴146可定位在第一销块孔口126与第二销块孔口128之间。柱134也可具有其它适合的构造。
柱塞组件102还包括柱塞148,该柱塞148具有外表面150、侧表面152和柱塞直径154。柱塞直径154大于伸缩管60的最窄内径76,且小于伸缩管60的外径78。具有凸台直径158的凸台156从柱塞148的外表面150向外延伸。凸台直径158小于柱塞直径154和伸缩管60的最窄内径76。如图4-6中所示,柱塞148可滑动地收纳在套管板孔口142中。在该方面,柱塞148可在图4中所示的收缩位置与图6中所示的延伸位置之间滑动。当柱塞148从套管板140向外延伸最小距离(即,在从基板108的后表面120延伸至基板108的前表面118的方向上)时,该柱塞148处于收缩位置。相反,当柱塞148从套管板140向外延伸最大距离时,柱塞148处于延伸位置。尽管大体上示为具有圆形截面,但柱塞148和凸台156可具有任何适合的几何截面。
柱塞组件102包括杆臂160,其可枢转地联接到柱134和柱塞148上来用于促动柱塞148。更具体而言,杆臂160包括第一端162和与第一端162间隔开的第二端164。如图4-6中所示,杆臂160的第一端162大体上定位在基板108的顶表面114上方。相反,如下文将更详细所述,杆臂160的第二端164定位在基板108的底表面116下方,且大体上与柱塞148对准。杆臂160的第一端162可选地包括手柄或抓持部166以便于其使用者操纵。
杆臂160可包括定位在其第二端164处的叉168,其可枢转地联接到柱塞148。更具体而言,叉168包括与第二叉臂172间隔开的第一叉臂170。在此方面,第一叉臂170和第二叉臂172在其间限定收纳柱塞148的一部分的槽口174。第一叉臂170和第二叉臂172分别限定第一叉臂孔口176和与第一叉臂孔口176同轴的第二叉臂孔口178。枢销180可延伸穿过第一叉臂孔口176和第二叉臂孔口178来可枢转地联接杆臂160和柱塞148。一些实施例可不包括叉168。
杆臂160限定延伸穿过其间的枢轴孔口182。如图5和8中最佳所示,枢轴孔口182位于杆臂160的第一端162与第二端164之间,且与第一侧板136与第二侧板138之间延伸的枢轴146大体上对准。照此,枢轴146定位在枢轴孔口182中,以枢转地联接杆臂160和柱134。在图5和8中所示的实施例中,套筒184从杆臂160的相对侧向外延伸,且进一步限定枢轴孔口182。但是,一些实施例可不包括套筒184。
此外,杆臂160限定延伸穿过其间且定位在第一端162与枢轴孔口182之间的锁定孔口186。锁定销188可定位在锁定孔口186和第一销块孔口126或第二销块孔口128中以防止杆臂160的移动。在此方面,当杆臂160与第一销块孔口126对准时,锁定孔口186与第一销块孔口126同轴。类似地,当杆臂160与第二销块孔口128对准时,锁定孔口186与第二销块孔口128同轴。
如上文提及,工具套件100还包括一个或多个保持夹104。具体而言,工具套件100包括与联接到燃烧器16的连焰管组件58至少一样多的保持夹104。例如,如果两个连焰管组件58联接到燃烧器16,则工具套件100将包括至少两个保持夹104。如下文将更详细所述,各个保持夹104将连焰管组件58中的一个的伸缩管60保持在断开位置中。断开位置是伸缩管60未与衬套42接触或连接到衬套42的位置。在一些实施例中,工具套件100可包括多于联接到燃烧器16的连焰管组件58的保持夹104,以例如提供备用的保持夹104。
现在参看图9,各个保持夹104包括具有与第二端194间隔开的第一端192的基板190。基板190还包括顶表面196、与顶表面196间隔开的底表面198、前表面200、以及与前表面200间隔开的后表面202。夹臂204从基板190的底表面198向外延伸。夹臂204包括前表面206、与前表面206间隔开的后表面208、以及与基板190的底表面198间隔开的底表面210。如图9中所示,夹臂204的前表面206和后表面208大体上与基板190的前表面200平行且间隔开。夹臂204限定缺口212,该缺口212具有大于柱塞直径154的缺口宽度214。具体而言,缺口212从夹臂204的底表面210向内延伸,且穿过夹臂204的整个厚度。即,缺口212延伸穿过夹臂204的前表面206和后表面208。
一个或多个连接器106联接到基板190的第一端192和第二端194中的各个。在图9中所示的实施例中,一个连接器106定位在第一端192和第二端194中的各个处。尽管在其它实施例中,两个或更多连接器106可定位在第一端192和第二端194中的各个处。
图10和11示出了连接器106的一个实施例,其可联接到柱塞组件102的基板108和/或保持夹104的基板190。如所示,各个连接器106包括柱螺栓216、旋钮218和销220。柱螺栓216包括与带螺纹的第二端224间隔开的第一端222。第一端222包括从其向外延伸的周向凸台226。带螺纹的第二端224限定延伸穿过其间的孔口228。旋钮218限定延伸穿过其间的孔口230,以及大体上垂直于孔口230定向的带螺纹的腔232。如图11中所示,孔口230延伸穿过带螺纹的腔232。销220可为弹簧销或任何其它适合的销。在其它实施例中,连接器106可包括其它构件或具有其它构造。
图11示出了组装和联接到柱塞组件102的基板108的连接器106。具体而言,柱螺栓216延伸穿过由基板108限定的孔口234,使得周向凸台226定位在基板108的底表面116下方,且带螺纹的第二端224定位在基板108的顶表面114上方。如所示,周向凸台226比基板108中的孔口234更宽。旋钮218螺纹地联接到柱螺栓216的带螺纹的第二端224。即,柱螺栓216的带螺纹的第二端224螺纹地收纳在旋钮218的带螺纹的腔232中,使得柱螺栓216中的孔口228与旋钮218中的孔口230同轴。销220定位在孔口228,230中,从而联接旋钮218和柱螺栓216。垫圈236可定位在旋钮218与基板108的顶表面114之间。连接器106可以以相同方式联接到保持夹104的基板190。
图12为示出根据本文中公开的实施例的用于使用工具套件100以使伸缩管60与衬套42断开的一种示例性方法300的流程图。图13-19示出了方法300的各种步骤。在步骤302中,燃烧器16的头端38或其部分被移除来提供至燃烧室44和燃烧器壳32的凸缘90的通路。
在步骤304中,柱塞组件102的杆臂160沿第二方向枢转来使柱塞148滑动到收缩位置中(图4)。在图4-6和13-19中所示的实施例中,例如,朝基板108的前表面118枢转杆臂160的第一端162使柱塞148滑动到收缩位置中。然而,在柱塞组件102的其它实施例中,杆臂160可不同地操纵来将柱塞148放在收缩位置中。锁定销188可插入到第二销块孔口128和杆臂160的锁定孔口186中,以将柱塞148锁定在收缩位置中。柱塞148应当在柱塞组件102安装在燃烧室44中之前处于收缩位置中。
柱塞组件102在步骤306中部分地插入到燃烧室44中,且在步骤308中联接到燃烧器壳32。图13和14示出了在步骤308完成时柱塞组件102的定位。具体参看图13,一对连接器106将基板108的第一端110和第二端112联接到燃烧器壳32的凸缘90。基板108的弧形形状允许基板108从燃烧器壳32向内延伸。照此,当柱塞组件102联接到燃烧器壳32时,基板108的一部分定位在燃烧室44上。现在参看图14,柱134向下延伸到燃烧室44中,使得柱塞148与伸缩管60对准(即,同轴)。
在步骤310中,柱塞组件102的杆臂160沿第一方向枢转来使柱塞148滑动到延伸位置中(图6)。锁定销188可需要从第二销块孔口128和杆臂160的锁定孔口186移除,以允许杆臂160从收缩位置至延伸位置的移动。在图4-6和13-19中所示的实施例中,例如,朝基板108的后表面120枢转杆臂160的第一端162将柱塞148推到延伸位置中。然而,在柱塞组件102的其它实施例中,杆臂160可不同地操纵来将柱塞148放在延伸位置中。锁定销188可被插入到第一销块孔口126和杆臂160的锁定孔口186中,以将柱塞148锁定在延伸位置中。
根据步骤310使柱塞148移动到延伸位置中使伸缩管60与燃烧器16的衬套42断开。当柱塞148从收缩位置移动到延伸位置时,柱塞148的外表面150(图6)接触伸缩管60的第一侧表面62(图3)。一旦此接触发生,则从柱塞148向外延伸的凸台156定位在伸缩管通路74中,以防止柱塞148滑离伸缩管60。当柱塞148继续朝延伸位置移动时,柱塞148压缩偏压物84,且使第一管部段70关于第二管部段72滑动。一旦柱塞148到达延伸位置,则第一管部段70已经移出与衬套42的接触,从而使伸缩管60与衬套42断开。
在步骤312中,杆臂160的位置在柱塞148移动至延伸位置之后被锁定。如上文提及,一旦柱塞148处于延伸位置中,则杆臂160的锁定孔口186与第一销块孔口126对准(即,同轴)。在此方面,锁定销188定位在锁定孔口186和第一销块孔口126中,以防止杆臂160关于基板108的移动。
保持夹104在步骤314中部分地插入到环形气室50中,且在步骤316中联接到燃烧器壳32。图17和18示出了在步骤316完成时保持夹104的定位。具体参看图17,一对连接器106将基板190的第一端192和第二端194联接到燃烧器壳32的凸缘90。当保持夹104联接到燃烧器壳32时,基板108的一部分定位在环形气室50上。现在参看图14,夹臂204向下延伸到环形气室50中,使得柱塞148的一部分定位在缺口212中。
杆臂160在步骤318中解锁,且在步骤320中沿第二方向枢转来使柱塞滑动到收缩位置中。具体而言,锁定销188从杆臂160的锁定孔口186和第一销块孔口126移除来使杆臂160解锁。在枢转杆臂160来使柱塞148移动到收缩位置中之后,锁定销188被插入到第二销块孔口128和杆臂160的锁定孔口186中来将柱塞148锁定在收缩位置中。
在步骤318完成时,保持夹104将伸缩管60保持在断开位置中。即,保持夹104防止偏压物84将第一管部段70推回到与衬套42的接触中。更具体而言,一旦柱塞148根据步骤320移动到收缩位置,则偏压物84朝衬套42推第一管部段70。在此方面,保持夹104抓住伸缩管60的第一管部段70,从而防止朝衬套42的进一步移动。如图19中所示,第一管部段70的一部分在步骤320完成时定位在缺口212中。
一旦柱塞148根据步骤310移动到收缩位置,柱塞组件102与燃烧器壳32的凸缘90断开。在图4-6和13-19中所示的柱塞组件102的实施例中,柱塞组件102通过移除连接器106与凸缘90断开。在步骤324中,柱塞组件102从燃烧器16的燃烧室44移除。
步骤308-322对于联接到燃烧器16的任何附加连焰管组件58而言可重复。照此,可能需要附加的保持夹104来将附加伸缩管60保持在断开位置中。然而,相同柱塞组件102可用于断开各个连焰管组件58。一旦连焰管组件58中的所有与衬套42断开,则可在燃烧器16上执行各种维护操作。例如,在步骤326中,衬套42可选地从燃烧器16移除。
本文中公开的工具套件100和方法300使连焰管组件58的伸缩管60与燃烧器16的衬套42断开。具体而言,工具套件100和方法300仅需要移除头端38或容纳衬套42的燃烧器16的后端38的一部分,伸缩管60待与该衬套42断开。在此方面,且不同于常规工具和方法,为了使用工具套件100或方法300来断开连焰管组件58,相邻燃烧器的头端不需要被移除。
本书面描述使用实例来公开本技术,包括最佳模式,且还使本领域的任何技术人员能够实践本技术,包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。本技术的可取得专利的范围由权利要求限定,且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例包括并非不同于权利要求的书面语言的结构元素,或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元素,则期望此类其它实例在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于使伸缩管与构件的衬套断开的工具套件,所述工具套件包括:
柱塞组件,其包括:
基板,其联接到壳;
柱,其从所述基板向外延伸到由所述衬套至少部分地限定的燃烧室中;
柱塞,其可滑动地安装到所述柱,所述柱塞可在延伸位置与收缩位置之间滑动;以及
杆臂,其可枢转地联接到所述柱和所述柱塞,其中使所述杆臂沿第一方向枢转使所述柱塞滑动至所述延伸位置以使所述伸缩管与所述衬套断开;以及
保持夹,其联接到所述壳且延伸到至少部分地限定在所述衬套与所述壳之间的环形气室中,所述保持夹限定缺口,该缺口在所述柱塞组件使所述伸缩管与所述衬套断开之后收纳所述伸缩管。
2.根据权利要求1所述的工具套件,其特征在于,所述柱塞组件包括联接到所述基板的销块,所述销块限定延伸穿过其间的销块孔口,其中所述杆臂限定延伸穿过其间的杆臂孔口,并且其中销延伸穿过所述销块孔口和所述杆臂孔口,以防止所述杆臂从所述延伸位置滑动至所述收缩位置或从所述收缩位置滑动至所述延伸位置。
3.根据权利要求1所述的工具套件,其特征在于,一个或多个连接器将所述柱塞组件和所述保持夹中的至少一个联接到所述壳,各个连接器包括柱螺栓、旋钮和将所述旋钮联接到所述柱螺栓的销。
4.根据权利要求1所述的工具套件,其特征在于,所述柱包括联接到所述基板的第一侧板、联接到所述基板且与所述第一侧板间隔开的第二侧板、以及联接到所述第一侧板和所述第二侧板且与所述基板间隔开的套管板。
5.根据权利要求1所述的工具套件,其特征在于,所述基板是弧形的,且在所述燃烧室的一部分上延伸。
6.根据权利要求1所述的工具套件,其特征在于,使所述杆臂沿第二方向滑动使所述柱塞滑动至所述收缩位置。
7.一种用于使伸缩管与燃气涡轮发动机的衬套断开的系统,所述系统包括:
衬套,其至少部分地限定燃烧室;
燃烧器壳,其包绕所述衬套的至少一部分且与所述衬套间隔开,所述燃烧器壳和所述衬套至少部分地限定其间的环形气室;
伸缩管,其延伸穿过所述燃烧器壳且联接到所述衬套;
柱塞组件,其包括:
基板,其联接到所述燃烧器壳;
柱,其从所述基板向外延伸到所述燃烧室中;
柱塞,其定位在所述燃烧室中且可滑动地安装到所述柱,所述柱塞与所述伸缩管对准且可在延伸位置与收缩位置之间滑动;以及
杆臂,其可枢转地联接到所述柱和所述柱塞,其中使所述杆臂沿第一方向枢转使所述柱塞滑动至与所述伸缩管接触,且滑动到所述延伸位置中来使所述伸缩管与所述衬套断开;以及
保持夹,其联接到所述燃烧器壳且延伸到所述环形气室中,所述保持夹限定缺口,该缺口在所述柱塞组件使所述伸缩管与所述衬套断开之后收纳所述伸缩管。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述柱塞组件包括联接到所述基板的销块,所述销块限定延伸穿过其间的销块孔口,其中所述杆臂限定延伸穿过其间的杆臂孔口,并且其中销延伸穿过所述销块孔口和所述杆臂孔口,以防止所述杆臂从所述延伸位置滑动至所述收缩位置或从所述收缩位置滑动至所述延伸位置。
9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,一个或多个连接器将所述柱塞组件和所述保持夹中的至少一个联接到所述燃烧器壳,各个连接器包括柱螺栓、旋钮、和将所述旋钮联接到所述柱螺栓的销。
10.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述柱包括联接到所述基板的第一侧板、联接到所述基板且与所述第一侧板间隔开的第二侧板、以及联接到所述第一侧板和所述第二侧板且与所述基板间隔开的套管板。
11.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述基板是弧形的,且在所述燃烧室的一部分上延伸。
12.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,使所述杆臂沿第二方向滑动使所述柱塞滑动至所述收缩位置。
13.一种用于使伸缩管与燃气涡轮发动机的燃烧器的衬套断开的方法,所述燃烧器包括燃烧器壳,所述方法包括:
将柱塞组件部分地插入到由所述衬套限定的燃烧室中,所述柱塞组件包括基板、从所述基板向外延伸到所述燃烧室中的柱、可滑动地安装到所述柱且与所述伸缩管对准的柱塞、以及可枢转地联接到所述柱和所述柱塞的杆臂;
将所述基板联接到所述燃烧器壳;
使所述杆臂沿第一方向枢转来使所述柱塞滑动至与所述伸缩管接触,且滑动到延伸位置中以使所述伸缩管与所述衬套断开;
在所述柱塞处于所述延伸位置中之后锁定所述杆臂;
将保持夹插入到限定在所述衬套与所述燃烧器壳之间的环形气室中,使得由所述保持夹限定的缺口收纳所述伸缩管以将所述伸缩管保持在断开位置中;以及
将所述保持夹联接到所述燃烧器壳。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在将所述保持夹联接到所述燃烧器壳之后解锁所述杆臂。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在解锁所述杆臂之后,使所述杆臂沿第二方向枢转以使所述柱塞滑动到收缩位置中。
16.根据权利要求15所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
使所述柱塞组件与所述燃烧器壳断开,以及在所述柱塞滑动到所述收缩位置中之后从所述燃烧室移除所述柱塞组件。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
从所述燃烧器移除所述衬套。
18.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,锁定所述杆臂包括将销插入到由联接到所述基板的销块限定的销块孔口中,以及插入到由所述杆臂限定的杆臂孔口中。
19.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在将所述柱塞组件部分地插入到所述燃烧室中之前移除所述燃烧器的头端。
20.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在将所述柱塞组件部分地插入到所述燃烧室中之前,使所述杆臂沿第二方向枢转来使所述柱塞滑动到收缩位置中。
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