CN110779043B - 一种燃烧器尾筒结构及出口侧向连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃烧器尾筒结构及出口侧向连接方法，属于燃气轮机(航空发动机)的领域，包括尾筒筒身，所述尾筒筒身的一端设有尾筒进口支撑环，另一端设有尾筒出口法兰，该尾筒出口法兰的两侧沿其切向方向分别设有第一出口连接结构和第二出口连接结构，且第一出口连接结构与第二出口连接结构之间搭接配合，将各个燃烧器尾筒结构依次装配在燃烧器上，且各个燃烧器尾筒结构的第一出口连接结构和第二出口连接结构呈相互交替排布；将相邻的第一出口连接结构与第二出口连接结构搭接连接并通过连接销锁紧，同时，两相邻燃烧器尾筒结构的尾筒筒身之间形成间隙，该间隙通过连接销对其遮挡密封，以达到相邻两尾筒的连接稳定性和密封性显著提升的目的。

Description

一种燃烧器尾筒结构及出口侧向连接方法

技术领域

本发明属于燃气轮机(航空发动机)的技术领域，具体而言，涉及一种燃烧器尾筒结构及出口侧向连接方法。

背景技术

燃烧器尾筒是燃气轮机(航空发动机)燃烧器的重要组成部分，是一种用高温合金材料制造的燃烧导流设备，是燃气轮机(航空发动机)中必不可少的部件之一。燃料在燃烧器火焰筒中通过燃烧化学反应将化学能转换为热能，形成高温、高压的燃烧产物，迅速通过燃烧器尾筒喷向高温透平(涡轮)叶片以推动透平(涡轮)做功，带动发电机对外发电及驱动燃气轮机(航空发动机)转子高速转动以压缩空气。

燃气轮机(航空发动机)整机燃烧器装配通常由多个数量的燃烧器绕转子中心组成，两相邻燃烧器的连接方式对于燃烧器的装配及工作稳定性和尾筒出口的密封性至关重要。现有燃烧器尾筒的出口连接结构多设计在尾筒出口顶部，通过顶部把紧结构固定尾筒。而尾筒出口侧面无连接结构设计，这样更容易造成尾筒出口的不稳定性及相邻两尾筒间的密封结构设计更为复杂。为解决上述问题，采用了一种特殊的燃烧器尾筒结构设计，可有效解决相邻两尾筒的连接稳定性问题和密封结构设计复杂的问题。

发明内容

鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种燃烧器尾筒结构及出口侧向连接方法以达到相邻两尾筒的连接稳定性和密封性显著提升的目的。

本发明所采用的技术方案为：一种燃烧器尾筒结构，包括尾筒筒身，所述尾筒筒身的一端设有尾筒进口支撑环，另一端设有尾筒出口法兰，该尾筒出口法兰的两侧沿其切向方向分别设有第一出口连接结构和第二出口连接结构，且第一出口连接结构与第二出口连接结构之间搭接配合，该结构能够实现多个燃烧器尾筒结构之间沿侧向方向进行稳定搭接连接。

进一步地，所述尾筒进口支撑环的周向方向上设有至少两个尾筒进口定位结构，通过该尾筒进口定位结构能够对尾筒进口支撑环的安装方位进行正确定位。

进一步地，所述第一出口连接结构和第二出口连接结构均包括上搭接片和下搭接片，所述上搭接片和下搭接片之间贯穿有连接销，且上搭接片和下搭接片均开设有与该连接销相匹配的销孔，通过该连接销能够对第一出口连接结构和第二出口连接结构进行稳固搭接。

一种燃烧器尾筒结构的出口侧向连接方法，选取至少两个上述的燃烧器尾筒结构，该出口侧向连接方法如下：

(1)将各个燃烧器尾筒结构依次装配在燃烧器上，且各个燃烧器尾筒结构的第一出口连接结构和第二出口连接结构呈相互交替排布；

(2)将相邻的第一出口连接结构与第二出口连接结构搭接连接并通过连接销锁紧，同时，两相邻燃烧器尾筒结构的尾筒筒身之间形成间隙，该间隙通过连接销对其遮挡密封，由于连接销设计在尾筒出口处，而两相邻尾筒筒身的筒身出口由于设计空间及结构的限制，会形成一条间隙，如果该间隙不能很好密封住，则燃兼压缸内的空气会沿着这条缝隙向外泄漏；当连接销装配至预设位置后正好可以将此间隙挡住，起到良好的密封作用；该连接销不仅可以解决相邻尾筒筒身的尾筒出口处的稳定约束，还可以解决两相邻尾筒筒身的尾筒出口设计间隙的泄漏问题。

进一步地，所述步骤(1)中，通过各个燃烧器尾筒结构的尾筒进口支撑环装配在燃烧器上，且尾筒进口支撑环通过尾筒进口定位结构进行定位。

进一步地，所述步骤(2)中，将第一出口连接结构的上搭接片与第二出口连接结构的上搭接片搭接配合并形成平齐表面；将第一出口连接结构的下搭接片与第二出口连接结构的下搭接片搭接配合并形成平齐表面，使其能够适用于燃气轮机(航空发动机)新研发或优化设计的燃烧器上。

本发明的有益效果为：

1.采用本发明所公开的燃烧器尾筒结构，其通过在尾筒出口法兰的切向方向两侧设计有出口连接结构，相邻两个出口连接结构之间可起到良好的安装稳定性作用，相较于采用顶部把紧结构固定对尾筒出口的顶部进行锁紧，本发明的技术方案具有更强的连接稳定性，同时，该燃烧器尾筒结构特别是运用了出口连接结构设计，适用性广，特别适用于燃气轮机(航空发动机)新研发或优化设计的燃烧器上。

2.采用本发明所公开的燃烧器尾筒结构的出口侧向连接方法，其通过在第一出口连接结构和第二出口连接结构之间相互交替排布，将多个燃烧器尾筒结构之间在侧向方向上相互连接稳定，同时，在连接销的作用下，一方面，将第一出口连接结构与第二出口连接结构之间进行锁紧固定；另一方面，能够将两相邻的燃烧器尾筒结构之间所形成的间隙进行遮挡密封，能够解决两相邻尾筒出口之间设计间隙的泄漏问题。

附图说明

图1是本发明提供的燃烧器尾筒结构的整体结构示意图；

图2是本发明提供的燃烧器尾筒结构的出口侧向连接方法中局部侧向连接示意图；

图3是图2的局部放大示意图；

图4是本发明提供的燃烧器尾筒结构中配套的连接销。

附图中标注如下：

尾筒进口支撑环～1-1、尾筒筒身～1-2、尾筒出口法兰～1-3、第一尾筒进口定位结构～1-4，第二尾筒进口定位结构～1-5，上搭接片～1-6，下搭接片～1-7，A燃烧器尾筒结构～1、B燃烧器尾筒结构～2、C燃烧器尾筒结构～3、连接销～4。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

实施例1

如图1所示，在本实施例中具体提供了一种燃烧器尾筒结构，燃气轮机(航空发动机)燃烧器的重要组成部分，其包括尾筒筒身1-2，所述尾筒筒身1-2作为该燃烧器尾筒的主体结构，在尾筒筒身1-2的一端设有尾筒进口支撑环1-1，尾筒进口支撑环1-1的周向方向上设有两个尾筒进口定位结构(分别为第一尾筒进口定位结构1-4、第二尾筒进口定位结构1-5)，通过该尾筒进口定位结构进行预定位，以保证燃烧器尾筒结构的正确安装，优选的，在本实施例中，尾筒进口定位结构采用凸起结构实现；另一端设有尾筒出口法兰1-3，该尾筒出口法兰1-3的两侧沿其切向方向分别设有第一出口连接结构和第二出口连接结构，如图1所示，第一出口连接结构和第二出口连接结构分别位于左侧和右侧，且第一出口连接结构与第二出口连接结构之间搭接配合，在实际装配过程中，若取任意两个燃烧器尾筒结构，一个燃烧器尾筒结构的第一出口连接结构能够与另一个燃烧器尾筒结构的第二出口连接结构之间搭接配合，以实现所选取的两个燃烧器尾筒结构进行稳定连接。

为实现第一出口连接结构与第二出口连接结构之间搭接配合，在本实施例中采用如下结构：所述第一出口连接结构和第二出口连接结构均包括上搭接片1-6和下搭接片1-7，如图3、图4所示，所述上搭接片1-6和下搭接片1-7之间贯穿有连接销4，且上搭接片1-6和下搭接片1-7均开设有与该连接销4相匹配的销孔。当相邻的第一出口连接结构和第二出口连接结构之间需要进行搭接装配时，将第一出口连接结构的上搭接片与第二出口连接结构的上搭接片搭接配合且两个上搭接片1-6的销孔相互重合，将第一出口连接结构的下搭接片与第二出口连接结构的下搭接片搭接配合且两个下搭接片1-7的销孔相互重合，此时，将连接销4依次穿过销孔，则可实现第一出口连接结构与第二出口连接结构之间的搭接装配。

实施例2

在实施例1的基础上，如图2所示，在本实施例中具体提供了一种燃烧器尾筒结构的出口侧向连接方法，选取三个上述的燃烧器尾筒结构(分别为A燃烧器尾筒结构1、B燃烧器尾筒结构2、C燃烧器尾筒结构3)，该出口侧向连接方法如下：

(1)将各个燃烧器尾筒结构依次装配在燃烧器上，可先装一个燃烧器尾筒结构，再将另外两个燃烧器尾筒结构装于两侧侧向上；亦可三个燃烧器尾筒结构沿同一侧向方向依次安装；待各个燃烧器尾筒结构均安装完成之后，需保证各个燃烧器尾筒结构的第一出口连接结构和第二出口连接结构呈相互交替排布；

其中，在安装过程中，通过各个燃烧器尾筒结构的尾筒进口支撑环1-1装配在燃烧器上，且尾筒进口支撑环1-1通过尾筒进口定位结构进行定位，以实现各个燃烧器尾筒结构的正确安装。

(2)将相邻的第一出口连接结构与第二出口连接结构搭接连接并通过连接销4锁紧，同时，两相邻燃烧器尾筒结构的尾筒筒身1-2之间形成间隙，该间隙通过连接销4对其遮挡密封，搭接连接的具体方式如下：

a.将第一出口连接结构的上搭接片与第二出口连接结构的上搭接片搭接配合并形成平齐表面；

b.将第一出口连接结构的下搭接片与第二出口连接结构的下搭接片搭接配合并形成平齐表面；

c.将连接销4根据两相邻的尾筒筒身1-2之间的间隙形状设计，当连接销4依次穿过销孔将第一出口连接结构与第二出口连接结构锁紧之后，该连接销4能够有效密封相邻两尾筒筒身1-2之间的间隙，以防止燃兼压缸内的空气会沿着这条缝隙向外泄漏。

实施装配时，先将A燃烧器尾筒结构1安装就位；

将B燃烧器尾筒结构2通过第一尾筒进口定位结构1-4、第二尾筒进口定位结构1-5先行装配到位，然后将B燃烧器尾筒结构2中尾筒出口法兰1-3的第一出口连接结构与A燃烧器尾筒结构1中相邻侧的尾筒出口法兰1-3的第二出口连接结构搭接装配就位，并将连接销4插入对应的销孔中完成装配；

通过类似步骤，完成对C燃烧器尾筒结构3的装配，以最终形成侧向连接结构，如图2所示。

本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种燃烧器尾筒结构，包括尾筒筒身，其特征在于，所述尾筒筒身的一端设有尾筒进口支撑环，另一端设有尾筒出口法兰，该尾筒出口法兰的两侧沿其切向方向分别设有第一出口连接结构和第二出口连接结构，且第一出口连接结构与第二出口连接结构之间搭接配合；所述第一出口连接结构和第二出口连接结构均包括上搭接片和下搭接片，所述上搭接片和下搭接片之间贯穿有连接销，且上搭接片和下搭接片均开设有与该连接销相匹配的销孔。

2.根据权利要求1所述的燃烧器尾筒结构，其特征在于，所述尾筒进口支撑环的周向方向上设有至少两个尾筒进口定位结构。

3.一种燃烧器尾筒结构的出口侧向连接方法，其特征在于，选取至少两个如权利要求2所述的燃烧器尾筒结构，该出口侧向连接方法如下：

(1)将各个燃烧器尾筒结构依次装配在燃烧器上，且各个燃烧器尾筒结构的第一出口连接结构和第二出口连接结构呈相互交替排布；

(2)将相邻的第一出口连接结构与第二出口连接结构搭接连接并通过连接销锁紧，同时，两相邻燃烧器尾筒结构的尾筒筒身之间形成间隙，该间隙通过连接销对其遮挡密封。

4.根据权利要求3所述的燃烧器尾筒结构的出口侧向连接方法，其特征在于，所述步骤(1)中，通过各个燃烧器尾筒结构的尾筒进口支撑环装配在燃烧器上，且尾筒进口支撑环通过尾筒进口定位结构进行定位。

5.根据权利要求3所述的燃烧器尾筒结构的出口侧向连接方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将第一出口连接结构的上搭接片与第二出口连接结构的上搭接片搭接配合并形成平齐表面；将第一出口连接结构的下搭接片与第二出口连接结构的下搭接片搭接配合并形成平齐表面。

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