CN110056905B - 用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法，其中双活动套定位部件由第一级活动套和第二级活动套构成，通过第二级活动套的第一环形连接臂与第一级活动套的连接口连接，构成双活动套定位部件，双活动套定位部件通过第二级活动套的第二环形连接臂与弧面壁的弧面滑道槽连接，将双活动套定位部件安装在弧面壁上。本公开的双活动套定位部件及定位方法能使得电嘴或热端部件在弧面或其他复杂型面上完成自适应定位，以提高工业和民用热释放装置以及燃机燃烧室中电嘴和热端部件的定位适应性。

Description

用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法

技术领域

本公开涉及热端部件定位方法领域，尤其涉及一种用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法。

背景技术

工业和民用甚至军用热释放装置或试验器中，经常需要把电嘴、点火器、热端测量器件等在从低温环境伸入高温环境，并定位于高温壁面。例如，燃机燃烧室中的电嘴、喷嘴或其他热端部件就需要通过燃烧室的外壁面伸入并定位到燃烧室的火焰筒高温壁面。

现有的热端部件的定位方法需要考虑以下问题：首先热端部件不能与高温壁面进行固定连接，因为热端部件是需要经常取出来需要检修、更换和维护的部件。其次，热端部件的一端处在高温区域，需要进行热防护才不至于损坏。因此，这就要求热端部件与高温壁面的连接是可活动的连接，并有冷却气流带走自身热量。同时热端部件与高温壁面的活动连接之间隙要尽量小，以免通过间隙流入的气流影响整体流场的组织。

当出现以下情形时，如高温壁面是弧面或其他复杂型面；火焰筒、头部、机匣等存在加工误差；安装座或装配位置的偏差达到一定程度，电嘴和热端部件能否顺利定位就成为技术人员需要攻克的一个问题。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法。

一种用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件，包括：第一级活动套，为环形管结构；第一级活动套的内径为D1，第一级活动套上设有连接口，连接口为沿第一级活动套的环形管表面上设有的环形开口；第二级活动套，为环形槽状结构，第二级活动套内径为D2，第二级活动套包括：第一连接沿，由第一环形连接臂和第一环形定位臂构成的L型环形结构，第一连接沿的内径为D2；第一环形连接臂与第一级活动套的连接口连接。

在本公开的一些实施例中，第二级活动套还包括：第二连接沿，由第二环形连接臂和第二环形定位臂构成的L型环形结构，第一连接沿的内径为D2；第二环形连接臂与弧面壁的弧面滑道槽连接；第二连接沿的第二环形连接臂为与弧面滑道槽相配合的弧面；分槽沿，为环形片状结构；分槽沿的内径为D2；分槽沿第一侧内圆边与第一环形定位臂连接，分槽沿第二侧内圆边与第二环形定位臂连接，且第一连接沿、第二连接沿和分槽沿的中心轴线相重合。

在本公开的一些实施例中，当所需安装的电嘴或热端部件直径为D3时，第一级活动套的内径D1＞D3。

在本公开的一些实施例中，第一级活动套的内径D1的取值范围为(1+1％)D3～(1+6％)D3。

在本公开的一些实施例中，第二级活动套内径D2大于第一级活动套的内径D1。

一种用于如前述的用于电嘴和热端部件的双活动套定位装置的定位方法，包括：步骤A：连接第一级活动套和第二级活动套，构成双活动套结构；步骤B：将双活动套结构安装在弧面壁的弧面滑道槽上；步骤C：使电嘴或热端部件通过第一级活动套；步骤D：使电嘴或热端部件通过第二级活动套；步骤E：电嘴或热端部件接触到热侧端面，完成电嘴或热端部件的定位。

在本公开的一些实施例中，步骤A中，第二级活动套上第一连接沿的第一环形连接臂插入第一级活动套的连接口内，连接第一级活动套和第二级活动套，构成双活动套结构。

在本公开的一些实施例中，步骤B中，第二级活动套上第二连接沿的第二环形连接臂安装在弧面壁的弧面滑道槽上。

在本公开的一些实施例中，步骤C中，将电嘴或热端部件安装在安装座上，使电嘴或热端部件从低温环境逐渐插入高温环境，通过第一级活动套时，在电嘴或热端部件的接触力的作用下，第一级活动套产生浮动/摆动，使电嘴或热端部件贴紧第一级活动套穿过。

在本公开的一些实施例中，步骤D中，当电嘴或热端部件通过第二级活动套时，在电嘴或热端部件的接触力的作用下，第二级活动套的第二环形连接臂在弧面滑道槽产生滑移，以适应电嘴或热端部件的穿过。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本公开用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法至少具有以下有益效果其中之一或其中一部分：

(1)第一级活动套的环形管通过连接口与第一连接沿连接结构设计，能产生不规则的位置小幅度浮动或摆动，使得电嘴或热端部件能紧贴第一级活动套的圆切线弧面穿过。

(2)第二级活动套中由第一连接沿和第二连接沿构成的双层连接结构，实现了第二级活动套与第一级活动套和弧面壁的连接。

(3)第二级活动套中第二环形连接臂设计为弧面滑道槽相配合的弧面，使第二级活动套在电嘴或热端部件的接触力的作用下，能在弧面壁产生较大滑移。

(4)第一级活动套内径比所需安装的电嘴或热端部件直径略大的结构设计，既保证电嘴或热端部件顺利通过，又能使得二者的间隙在可接受的范围，不致于从间隙喷入过多的气流，从而使得进入热端的低温环境的气流量在可接受范围之内，且同时这部分进入的少量气流也冷却保护了电嘴或热端部件。

本公开的双活动套定位部件及定位方法能使得电嘴或热端部件在弧面或其他复杂型面上完成自适应定位。

附图说明

图1为本公开实施例用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件的安装示意图。

图2为本公开实施例用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件结构示意图。

图3为本公开实施例用于电嘴和热端部件的双活动套定位方法流程框图。

【附图中本公开实施例主要元件符号说明】

100-第一级活动套； 200-第二级活动套；

210-第一连接沿； 211-第一环形连接臂；

212-第一环形定位臂； 220-第二连接沿；

221-第二环形连接臂； 222-第二环形定位臂；

230-分槽沿； 300-电嘴或热端部件；

400-弧面壁； 500-弧面滑道槽；

600-外壁； 700-安装座；

800-冷端流入热端的间隙气流；

C1-第二级活动套的转动中心；

C2-电嘴或热端部件的偏转中心。

具体实施方式

本公开提供了一种用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法，涉及电嘴和热端部件在从低温环境伸入高温环境时在弧面壁上的定位技术，用于提高工业和民用热释放装置以及燃机燃烧室中电嘴和热端部件的定位适应性。本公开提供的双活动套定位部件由第一级活动套和第二级活动套构成，通过第二级活动套的第一环形连接臂与第一级活动套的连接口连接，构成双活动套定位部件，双活动套定位部件通过第二级活动套的第二环形连接臂与弧面壁的弧面滑道槽连接，将双活动套定位部件安装在弧面壁上。本公开提供的双活动套定位方法是使得电嘴或热端部件在从低温环境插入高温环境的过程中，先通过第一级活动套，在电嘴或热端部件的接触力的作用下，第一级活动套能产生不规则的位置小幅度浮动，使得电嘴或热端部件能紧贴第一级活动套的圆切线弧面穿过。然后，使电嘴或热端部件通过第二级活动套，在电嘴或热端部件的接触力的作用下，第二级活动套能在弧面壁产生滑移，以自适应于电嘴或热端部件的穿过，直到接触热侧端面或空间，从而完成电嘴或热端部件的定位。本公开的双活动套定位部件及定位方法能使得电嘴或热端部件在弧面或其他复杂型面上完成自适应定位。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

本公开某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本公开的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本公开满足适用的法律要求。

在本公开的第一个示例性实施例中，提供了一种用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法。图1为本公开实施例用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件的安装示意图。图2为本公开实施例用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件结构示意图。如图1、图2所示，本公开的双活动套定位部件包括：第一级活动套100和第二级活动套200，其中第一级活动套100为环形管结构；第一级活动套100的内径为D1，第一级活动套100上设有连接口，该连接口为沿第一级活动套100的环形管表面上设有的环形开口。第二级活动套200为环形槽状结构，第二级活动套200内径为D2，第二级活动套200包括：第一连接沿210、分槽沿230和第二连接沿220，第一连接沿210，由第一环形连接臂211和第一环形定位臂212构成的L型环形结构，第一连接沿210的内径为D2；第一环形连接臂211与第一级活动套100的连接口连接；第二连接沿220，由第二环形连接臂221和第二环形定位臂222构成的L型环形结构，第一连接沿210的内径为D2；第二环形连接臂221与弧面壁400的弧面滑道槽500连接；分槽沿230，为环形片状结构；分槽沿230的内径为D2；分槽沿230第一侧内圆边与第一环形定位臂212连接，分槽沿230第二侧内圆边与第二环形定位臂222连接，且第一连接沿210、第二连接沿220和分槽沿230的中心轴线相重合。

本公开的双活动套定位部件中第一级活动套100的结构设计，能产生不规则的位置小幅度浮动或摆动，使得电嘴或热端部件300能紧贴第一级活动套100的圆切线弧面穿过。第二级活动套200中由第一连接沿210和第二连接沿220构成的双层连接结构，实现了第二级活动套200分别与第一级活动套100和弧面壁400的连接。本公开的双活动套定位部件中若没有第一级活动套100的配合，即难以实现自适应地调整，由于没有配置能限制进气流量的第一级活动套100，第二级活动套200的中间通孔直径必须严格限制尺寸，只能比电嘴或热端部件300略微大一点，这就使得由于各种原因使得安装轴线以C2为中心产生角度偏离的情况下，电嘴或热端部件300的两侧都与第二级活动套200的中间通孔相接触，从而产生抵触，使得电嘴或热端部件300不能通过第二级活动套200，继而电嘴或热端部件300不能到达弧面壁400的内壁面，难以实现设计目的。

本公开的双活动套定位部件中第二连接沿220的第二环形连接臂221为与弧面滑道槽500相配合的弧面的结构设计，使第二级活动套200在电嘴或热端部件300的接触力的作用下，能在弧面壁400产生较大滑移。

本公开的双活动套定位部件中第一级活动套100内径比所需安装的电嘴或热端部件300直径略大的结构设计，既保证电嘴或热端部件300顺利通过，又能使得二者的间隙在可接受的范围，不致于从冷端流入热端的间隙气流800过多，从而使得进入热端的低温环境的气流量在可接受范围之内，且同时这部分进入的少量气流也冷却保护了电嘴或热端部件300。

以上本公开第一实施例用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件介绍完毕。

在本公开的第一个示例性实施例中，还提供了一种用于电嘴和热端部件300的双活动套定位方法。图3为本公开实施例用于电嘴和热端部件的双活动套定位方法流程框图。如图3所示，包括以下步骤：步骤A：连接第一级活动套100和第二级活动套200，构成双活动套结构；步骤B：将双活动套结构安装在弧面壁400的弧面滑道槽500上；步骤C：使电嘴或热端部件300通过第一级活动套100；步骤D：使电嘴或热端部件300通过第二级活动套200；步骤E：电嘴或热端部件300接触到热侧端面，完成电嘴或热端部件300的定位。一般，安装座700是冷端，是温度相对较低的一侧；弧面壁400是热端，是温度相对较高的一侧。其中，步骤A中第二级活动套200上第一连接沿210的第一环形连接臂211插入第一级活动套100的连接口内，连接第一级活动套100和第二级活动套200，构成双活动套结构；第一级活动套100与第二级活动套200的嵌套安装是把二者先剖切后继而互相逐次嵌套装入再焊接封装而成的；步骤B中第二级活动套200上第二连接沿220的第二环形连接臂221安装在弧面壁400的弧面滑道槽500上；步骤C中先将电嘴或热端部件300安装在安装座700上，使其从低温环境逐渐插入高温环境，当电嘴或热端部件300通过第一级活动套100时，在电嘴或热端部件300的接触力的作用下，第一级活动套100产生浮动/摆动，使电嘴或热端部件300贴紧第一级活动套100的圆切线弧面穿过；步骤D中当电嘴或热端部件300通过第二级活动套200时，在电嘴或热端部件300的接触力的作用下，第二级活动套200的第二环形连接臂221在弧面滑道槽500产生滑移，以适应电嘴或热端部件300的穿过。本公开的双活动套定位方法能使得电嘴或热端部件300在弧面或其他复杂型面上完成自适应定位。

以上本公开第一实施例用于电嘴和热端部件的双活动套定位方法介绍完毕。

以上本公开第一实施例用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法介绍完毕。

在本公开的第二个示例性实施例中，还提供了本公开用于电嘴和热端部件的双活动套定位方法在燃气轮机燃烧室中的应用。弧面壁400相当于燃烧室火焰筒壁，作为热端。外壁600相当于燃烧室机匣，作为冷端。具体步骤如下：

步骤A：连接第一级活动套100和第二级活动套200，构成双活动套结构。第二级活动套200上第一连接沿210的第一环形连接臂211插入第一级活动套100的连接口内，连接第一级活动套100和第二级活动套200，构成双活动套结构；第一级活动套100与第二级活动套200的嵌套安装是把二者先剖切后继而互相逐次嵌套装入再焊接封装而成。

步骤B：将双活动套结构安装在弧面壁400的弧面滑道槽500上。第二级活动套200的第二环形连接臂221安装在燃烧室火焰筒壁的弧面滑道槽500上。

步骤C：使电嘴或热端部件300通过第一级活动套100。将电嘴或热端部件300安装在燃烧室机匣上的安装座700上，使其从低温环境逐渐插入高温环境，先通过第一级活动套100，在电嘴或热端部件300的接触力的作用下，第一级活动套100能产生不规则的位置小幅度浮动或摆动，即使安装轴线偏离一定角度，即电嘴或热端部件300以C2为中心发生了一定角度的偏转，电嘴或热端部件300也能紧贴第一级活动套100的圆切线弧面穿过。在安装轴线偏离一定角度的情况下，电嘴或热端部件300与第一级活动套100相接触到部位是一侧的一段圆弧，而不是整个内侧表面，这就使得电嘴或热端部件300很容易地通过第一级活动套100，并由于此时的D2只是略大于D1，因而能限制冷端流入热端的间隙气流800小到在可以接受的流量范围之内。

步骤D：使电嘴或热端部件300通过第二级活动套200。将电嘴或热端部件300继续推进通过第二级活动套200，此时电嘴或热端部件300和第一级活动套100对第二级活动套200产生接触力的作用，第二级活动套200能在燃烧室火焰筒壁以C1为中心产生较大滑移，以自适应于电嘴或热端部件300的穿过，尽管此时电嘴或热端部件300的轴线方向与第一级活动套100的内孔中心轴线方向已经产生了较大的夹角，但有足够的活动余地使得电嘴或热端部件300可以伸入到热端那一侧。

步骤E：电嘴或热端部件300接触到热侧端面，完成电嘴或热端部件300的定位。

以上本公开第二实施例用于电嘴和热端部件的双活动套定位方法在燃气轮机燃烧室中的应用介绍完毕。

至此，已经结合附图对本公开实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。

依据以上描述，本领域技术人员应当对本公开用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法有了清楚的认识。

综上所述，本公开提供一种用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件及定位方法，能使得电嘴或热端部件在弧面或其他复杂型面上完成自适应定位。

还需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

并且图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本公开的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到「约」的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

此外，除非特别描述或必须依序发生的步骤，上述步骤的顺序并无限制于以上所列，且可根据所需设计而变化或重新安排。并且上述实施例可基于设计及可靠度的考虑，彼此混合搭配使用或与其他实施例混合搭配使用，即不同实施例中的技术特征可以自由组合形成更多的实施例。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个公开方面中的一个或多个，在上面对本公开的示例性实施例的描述中，本公开的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本公开要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，公开方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本公开的单独实施例。

以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于电嘴和热端部件的双活动套定位部件，包括：

第一级活动套，为环形管结构；所述第一级活动套的内径为D1，所述第一级活动套上设有连接口，所述连接口为沿所述第一级活动套的环形管表面上设有的环形开口；

第二级活动套，为环形槽状结构，所述第二级活动套内径为D2，所述第二级活动套包括：

第一连接沿，由第一环形连接臂和第一环形定位臂构成的L型环形结构，所述第一连接沿的内径为D2；所述第一环形连接臂与所述第一级活动套的所述连接口连接；

第二连接沿，由第二环形连接臂和第二环形定位臂构成的L型环形结构，所述第一连接沿的内径为D2；所述第二环形连接臂与弧面壁的弧面滑道槽连接；所述第二连接沿的所述第二环形连接臂为与弧面滑道槽相配合的弧面；以及

所述第二级活动套的第一环形连接臂与所述第一级活动套的连接口连接，构成双活动套定位部件，双活动套定位部件通过所述第二级活动套的第二环形连接臂与弧面壁的弧面滑道槽连接，将所述双活动套定位部件安装在弧面壁上；

当所需安装的电嘴或热端部件直径为D3时，所述第一级活动套的内径D1＞D3。

2.根据权利要求1所述的双活动套定位部件，所述第二级活动套还包括：

分槽沿，为环形片状结构；所述分槽沿的内径为D2；所述分槽沿第一侧内圆边与所述第一环形定位臂连接，所述分槽沿第二侧内圆边与所述第二环形定位臂连接，且所述第一连接沿、所述第二连接沿和所述分槽沿的中心轴线相重合。

3.根据权利要求1所述的双活动套定位部件，所述第一级活动套的内径D1的取值范围为（1+1%）D3～（1+6%）D3。

4.根据权利要求1所述的双活动套定位部件，所述第二级活动套内径D2大于所述第一级活动套的内径D1。

5.一种用于如权利要求1至4任意一项所述的用于电嘴和热端部件的双活动套定位装置的定位方法，包括：

步骤A：连接所述第一级活动套和所述第二级活动套，构成双活动套结构；

步骤B：将所述双活动套结构安装在弧面壁的弧面滑道槽上；

步骤C：使电嘴或热端部件通过所述第一级活动套；

步骤D：使电嘴或热端部件通过所述第二级活动套；以及

步骤E：电嘴或热端部件接触到热侧端面，完成电嘴或热端部件的定位。

6.根据权利要求5所述的定位方法，所述步骤A中，所述第二级活动套上第一连接沿的第一环形连接臂插入所述第一级活动套的所述连接口内，连接所述第一级活动套和所述第二级活动套，构成双活动套结构。

7.根据权利要求5所述的定位方法，所述步骤B中，所述第二级活动套上所述第二连接沿的所述第二环形连接臂安装在弧面壁的弧面滑道槽上。

8.根据权利要求5所述的定位方法，所述步骤C中，将电嘴或热端部件安装在安装座上，使电嘴或热端部件从低温环境逐渐插入高温环境，通过所述第一级活动套时，在电嘴或热端部件的接触力的作用下，所述第一级活动套产生浮动/摆动，使电嘴或热端部件贴紧所述第一级活动套穿过。

9.根据权利要求5所述的定位方法，所述步骤D中，当电嘴或热端部件通过所述第二级活动套时，在电嘴或热端部件的接触力的作用下，所述第二级活动套的所述第二环形连接臂在弧面滑道槽产生滑移，以适应电嘴或热端部件的穿过。