CN117917530A - 用于涡轮发动机的联接组件 - Google Patents
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Abstract
一种用于涡轮发动机的联接组件。联接组件包括冷侧部件、热侧部件和紧固机构。冷侧部件和热侧部件一起至少部分地形成燃烧室。紧固机构将热侧部件联接到冷侧部件。紧固机构包括设置成通过冷侧部件的螺柱和定位在螺柱上的帽。帽限定中空内部并且包括一个或多个第一帽冷却孔。一个或多个第一帽冷却孔可操作地将冷却空气引导到中空内部中,使得中空内部在燃烧室和螺柱之间提供空气的缓冲。
Description
技术领域
本公开大体涉及用于涡轮发动机的联接组件。
背景技术
涡轮发动机可包括具有燃烧器的燃烧区段,燃烧器生成排放到涡轮发动机的涡轮区段中的热燃烧气体。燃烧区段可包括通过联接组件联接在一起的冷侧部件和热侧部件。
附图说明
前述以及其他特征和优点将从以下各种示例性实施例的更具体的描述中显而易见,如附图中所示,其中相似的参考数字通常表示相同、功能类似和/或结构类似的元件。
图1是根据本公开的沿涡轮发动机的中心线轴线截取的涡轮发动机的示意横截面图。
图2是根据本公开的图1的涡轮发动机的示例性燃烧区段的一部分的示意局部横截面视图。
图3是根据本公开的在涡轮发动机的中心线轴线处截取的用于图1的涡轮发动机的燃烧区段的联接组件的一部分的示意局部横截面视图。
图4是根据本公开的孤立于图3的联接组件的垫圈的俯视图。
图5是根据另一个实施例的在涡轮发动机的中心线轴线处截取的用于图1的涡轮发动机的燃烧区段的联接组件的一部分的示意局部横截面视图。
图6是根据另一个实施例的在涡轮发动机的中心线轴线处截取的用于图1的涡轮发动机的燃烧区段的联接组件的一部分的示意局部横截面视图。
图7是根据另一个实施例的在涡轮发动机的中心线轴线处截取的用于图1的涡轮发动机的燃烧区段的联接组件的一部分的示意局部横截面视图。
图8A是根据另一个实施例的在涡轮发动机的中心线轴线处截取的用于图1的涡轮发动机的燃烧区段的联接组件的一部分的示意局部横截面视图。
图8B是根据本公开的孤立于图8A的联接组件的多个柔性板的俯视图。
图9A是根据另一个实施例的在涡轮发动机的中心线轴线处截取的用于图1的涡轮发动机的燃烧区段的联接组件的一部分的示意局部横截面视图。
图9B是根据另一个实施例的孤立于图9A的联接组件的多个柔性板的俯视图。
具体实施方式
通过考虑以下详细描述、附图和权利要求,本公开的附加特征、优点和实施例被阐明或显而易见。此外,本公开的前述概述和以下详细描述均是示例性的,并且旨在提供进一步解释而不限制所要求保护的本公开的范围。
下面详细讨论本公开的各种实施例。尽管讨论了特定实施例,但这仅是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可以使用其他部件和构造。
如本文所用,术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开,并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如,“上游”是指流体从其流动的方向,“下游”是指流体向其流动的方向。
术语“前”和“后”是指涡轮发动机或运载器内的相对位置,并且是指涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如,对于涡轮发动机,前是指更靠近发动机入口的位置,而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
除非本文另有说明,否则术语“联接”、“固定”、“附接”、“连接”等既指直接联接、固定、附接或连接,也指通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定、附接或连接。
除非上下文另有明确规定,否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用。
如本文所用,术语“轴向”和“轴向地”是指基本平行于涡轮发动机的中心线延伸的方向和取向。此外,术语“径向”和“径向地”是指基本垂直于涡轮发动机的中心线延伸的方向和取向。此外,如本文所用,术语“周向”和“周向地”是指绕涡轮发动机的中心线弧形地延伸的方向和取向。
如本文所用,“热侧”是涡轮发动机的燃烧区段的暴露于或以其他方式定向成面向燃烧区段的燃烧室的一侧。
如本文所用,“冷侧”是涡轮发动机的燃烧区段的不暴露于或以其他方式不定向成面向燃烧室的一侧。
本公开提供了一种用于涡轮发动机的燃烧区段的联接组件。燃烧区段包括冷侧部件和联接到冷侧部件的热侧部件。冷侧部件和热侧部件可以是燃烧区段的衬套和/或环形圆顶组件的部件。例如,冷侧部件可以是衬套的外壳,而热侧部件可以是热屏蔽件,该热屏蔽件包括联接到外壳的瓦片(tile)或面板。在一些实施例中,冷侧部件是环形圆顶组件,而热侧部件是偏转器组件,该偏转器组件包括联接到环形圆顶组件的瓦片或面板。热侧部件保护或屏蔽冷侧部件免受燃烧区段的燃烧室内部的热燃烧气体的影响。联接组件包括围绕冷侧部件定位的一个或多个紧固机构,以将热侧部件紧固和固定到热侧部件。
当组装冷侧部件和热侧部件时,一个或多个紧固机构可能暴露于热燃烧气体。例如,一个或多个紧固机构可包括作为面板的组成部分的螺柱,并且由于缺乏足够的冷却,螺柱可能经历损伤。因此,由于紧固机构靠近热燃烧气体并且围绕紧固机构缺乏足够的冷却,目前的燃烧区段可能在紧固机构周围经历热损伤。在一些情况下,紧固机构周围的热损伤可能导致围绕紧固机构的燃烧区段的一部分疲劳、失效或磨损。因此,与没有受益于本公开的燃烧区段相比,本公开的实施例提供了围绕燃烧区段的紧固机构的改进的联接组件和冷却布置,以改进这种燃烧区段的耐久性和生命周期。
本公开通过提供中空螺柱和/或定位在螺柱上的中空帽来避免热燃烧气体直接暴露于螺柱。冷却空气被引导通过中空螺柱和/或通过中空帽。本公开提供了将中空帽联接到螺柱的各种布置。本公开还提供了通过将螺柱的头部的位置从面板的热侧转移到外壳来避免热燃烧气体暴露。本公开的实施例还包括用于在不使用刚性螺栓连接的情况下将面板保持在冷侧部件上的板。板可包括与面板接合的多指状物或突起,以将面板保持到冷侧部件,而无需直接接触面板的紧固机构。板可以由陶瓷基复合材料或金属制成。冷却空气被引导通过板。因此,与没有受益于本公开的联接组件相比,本公开提供了通过促进通过帽和/或通过板对面板的冷却来减少热梯度并防止围绕紧固机构的区域中的应力集中。
现在参考附图,图1是根据本公开的实施例的沿涡轮发动机10的中心线轴线截取的涡轮发动机10的示意横截面视图。如图1所示,涡轮发动机10限定轴向方向A(平行于提供参考的纵向中心线轴线12延伸)和正交于轴向方向A的径向方向R。通常,涡轮发动机10包括风扇区段14和设置在风扇区段14下游的核心涡轮发动机16。
所示的核心涡轮发动机16通常包括外壳体18,该外壳体18基本上是管状的并且限定环形入口20。如图1示意性所示,外壳体18以串行流动关系包围:压缩机区段21,其包括增压器或低压(LP)压缩机22,接着下游是高压(HP)压缩机24;燃烧区段26;涡轮区段27,其包括高压(HP)涡轮28,接着下游是低压(LP)涡轮30;以及喷射排气喷嘴区段32。高压(HP)轴34或线轴将HP涡轮28驱动地连接到HP压缩机24,以使HP涡轮28和HP压缩机24一致地旋转。低压(LP)轴36将LP涡轮30驱动地连接到LP压缩机22,以使LP涡轮30和LP压缩机22一致地旋转。压缩机区段21、燃烧区段26、涡轮区段27和喷射排气喷嘴区段32一起限定核心空气流动路径。
对于图1中描绘的实施例,风扇区段14包括风扇38(例如,可变螺距风扇),其具有以间隔开的方式联接到盘42的多个风扇叶片40。如图1所示,风扇叶片40从盘42大致沿径向方向R向外延伸。借助于风扇叶片40可操作地联接到致动构件44,每个风扇叶片40可相对于盘42绕俯仰轴线P旋转,该致动构件44被构造为共同地一致改变风扇叶片40的螺距。风扇叶片40、盘42和致动构件44可一起经由风扇轴45绕中心线轴线12旋转,风扇轴45由LP轴36跨动力齿轮箱(也称为齿轮箱组件46)提供动力。齿轮箱组件46在图1中示意性地示出。齿轮箱组件46包括多个齿轮,用于调整风扇轴45的旋转速度,并因此调整风扇38相对于LP轴36的旋转速度。
仍然参考图1的示例性实施例,盘42被可旋转风扇毂48覆盖,可旋转风扇毂48在空气动力学上成形为促进气流通过多个风扇叶片40。此外,风扇区段14包括环形风扇壳体或机舱50,其周向围绕风扇38和/或核心涡轮发动机16的至少一部分。机舱50由多个周向间隔开的出口导向轮叶52相对于核心涡轮发动机16被支撑。此外,机舱50的下游区段54在核心涡轮发动机16的外部分上方延伸,以在其间限定旁通气流通道56。
在涡轮发动机10的操作期间,一定量空气58通过机舱50和/或风扇区段14的入口60进入涡轮发动机10。当一定量空气58穿过风扇叶片40时,第一部分空气62被引导或导向到旁通气流通道56中,而第二部分空气64被引导或导向到核心空气流动路径的上游区段中,或更具体地,被引导或导向到LP压缩机22的环形入口20中。第一部分空气62和第二部分空气64之间的比通常称为旁通比。然后,第二部分空气64的压力被增加,形成压缩空气65,并且压缩空气65被导向通过HP压缩机24并进入燃烧区段26,在燃烧区段26中,压缩空气65与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体66。
燃烧气体66被导向到HP涡轮28中并膨胀通过HP涡轮28,其中来自燃烧气体66的一部分热能和/或动能经由联接到外壳体18的HP涡轮定子轮叶68和联接到HP轴34的HP涡轮转子叶片70的顺序级提取,因此使HP轴34旋转,从而支持HP压缩机24的操作。燃烧气体66然后被导向到LP涡轮30中并膨胀通过LP涡轮30。在此,经由联接到外壳体18的LP涡轮定子轮叶72和联接到LP轴36的LP涡轮转子叶片74的顺序级从燃烧气体66提取第二部分热能和动能,因此使LP轴36旋转,从而经由齿轮箱组件46支持LP压缩机22的操作和风扇38的旋转。
燃烧气体66随后被导向通过核心涡轮发动机16的喷射排气喷嘴区段32,以提供推进推力。同时,随着第一部分空气62在从涡轮发动机10的风扇喷嘴排气区段76排出之前被导向通过旁通气流通道56,第一部分空气62的压力显着增加,也提供推进推力。HP涡轮28、LP涡轮30和喷射排气喷嘴区段32至少部分地限定热气体路径78,用于引导燃烧气体66通过核心涡轮发动机16。
图1中描绘的涡轮发动机10仅作为示例。在其他示例性实施例中,涡轮发动机10可以具有任何其他合适的构造。例如,在其他示例性实施例中,风扇38可以以任何其他合适的方式构造(例如,作为固定螺距风扇),并且还可以使用任何其他合适的风扇框架构造来支撑。此外,在其他示例性实施例中,可以提供任何其他合适数量或构造的压缩机、涡轮、轴或其组合。在其他示例性实施例中,本公开的方面可以结合到任何其他合适的涡轮发动机,例如涡轮风扇发动机、螺旋桨风扇发动机、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和/或涡轮轴发动机。
图2是根据本公开的涡轮发动机10(图1)的示例性燃烧区段26的一部分的示意局部横截面视图。燃烧区段26的各种实施例可以进一步特别限定富燃燃烧器。然而,其他实施例可以限定稀燃燃烧器构造。在示例性实施例中,燃烧区段26包括环形燃烧器。本领域技术人员将理解,燃烧器可以是任何其他燃烧器,包括但不限于单环形燃烧器或双环形燃烧器、罐形燃烧器或罐环形燃烧器。
图2示出了燃烧区段26,燃烧区段26限定轴向方向A和正交于轴向方向A的径向方向R。燃烧区段26包括设置在外燃烧器壳体206和内燃烧器壳体208之间的外衬202和内衬204。外衬202和内衬204彼此径向间隔开,使得燃烧室210限定在它们之间。外衬202和外燃烧器壳体206在其间形成外通道212,并且内衬204和内燃烧器壳体208在其间形成内通道214。外衬202和内衬204各自包括外壳203和热屏蔽件205。在示例性实施例中,外衬202和内衬204(例如,外壳203和热屏蔽件205)是大致圆柱形的,但可以采用用于燃烧器的衬套的任何已知形状。
热屏蔽件205包括布置在外壳203的热侧上并联接到外壳203的热侧的一个或多个瓦片或面板207。也就是说,热屏蔽件205的面板207联接在外壳203的直接暴露于燃烧室210的一侧上。图2描绘了热屏蔽件205的三个面板207,但是热屏蔽件205可以根据需要包括任何数量的面板207。外壳203由例如非陶瓷材料(诸如金属等)制成。热屏蔽件205的面板207由例如陶瓷材料制成。在一些实施例中,面板207是陶瓷基复合材料(CMC)。因此,热屏蔽件205为外壳203提供了屏蔽,提高了外壳203的寿命,从而提高了外衬202和内衬204的寿命。
燃烧区段26还可以包括燃烧器组件218,燃烧器组件218包括安装在燃烧室210上游的环形圆顶组件220。燃烧器组件218被构造为联接到外衬202和内衬204的前端。更具体地,燃烧器组件218包括附接到内衬204的前端的内环形圆顶222和附接到外衬202的前端的外环形圆顶224。
燃烧区段26可以被构造为从涡轮发动机10(图1)的HP压缩机24(图1)的排放出口接收压缩空气65。为了帮助引导压缩空气65,环形圆顶组件220还可以包括内罩228和外罩230,内罩228和外罩230可以分别联接到内衬204和外衬202的上游端。在这点上,在内罩228和外罩230之间形成的环形开口232使压缩流体(例如,压缩空气65)能够在大致由流动方向234指示的方向上通过扩散器开口进入燃烧区段26。压缩空气65可以进入至少部分地由环形圆顶组件220限定的腔236。在各种实施例中,腔236更具体地限定在内环形圆顶222和外环形圆顶224之间,以及内罩228和外罩230之间。如下文将更详细讨论的,腔236中的压缩空气65的一部分可用于燃烧,而另一部分可用于冷却燃烧区段26。
除了将空气引导到腔236和燃烧室210中之外,内罩228和外罩230可以围绕燃烧室210的外部引导一部分压缩空气65,以便于冷却外衬202和内衬204。例如,如图2所示,一部分压缩空气65可以围绕燃烧室210流动,如外通道流动方向238和内通道流动方向240所示,以分别向外通道212和内通道214提供冷却空气。
在某些示例性实施例中,内环形圆顶222可以一体地形成为单个环形部件,并且类似地,外环形圆顶224也可以一体地形成为单个环形部件。在又一些实施例中,内环形圆顶222和外环形圆顶224可以一起形成为单个一体部件。在各种实施例中,包括内环形圆顶222、外环形圆顶224、外衬202或内衬204中的一个或多个的环形圆顶组件220可以形成为单个一体部件。在其他示例性实施例中,内环形圆顶222或外环形圆顶224可以替代地由以任何合适方式接合的一个或多个部件形成。例如,关于外环形圆顶224,在某些示例性实施例中,外罩230可以与外环形圆顶224分开形成,并使用例如焊接处理、机械紧固件、粘合处理或粘合剂、或复合铺层处理附接到外环形圆顶224的前端。附加地或替代地,内环形圆顶222可以具有类似的构造。
燃烧器组件218还包括多个混合器组件242,多个混合器组件242在外环形圆顶224和内环形圆顶222之间沿周向方向间隔开。在这点上,环形圆顶组件220限定开口,旋流器、旋风器或混合器组件242安装、附接或以其他方式集成在该开口中,以将空气/燃料混合物引入燃烧室210。值得注意的是,压缩空气65可以从燃烧区段26引导进入或通过一个或多个混合器组件242,以支持燃烧室210的上游端中的燃烧。
液态或气态燃料通过燃料分配系统(未示出)输送到燃烧区段26,其中液态燃料或气态燃料以高度雾化的喷雾形式从燃料喷嘴引入燃烧器的前端。在示例性实施例中,每个混合器组件242限定用于接收燃料喷射器246的开口(为清楚起见省略了细节)。燃料喷射器246在大致轴向方向A上以及在大致径向方向R上喷射燃料,其中燃料与进入的压缩空气65一起旋流。因此,每个混合器组件242接收来自环形开口232的压缩空气65和来自对应燃料喷射器246的燃料。燃料和加压空气通过混合器组件242旋流并混合在一起,并且所产生的燃料/空气混合物被排放到燃烧室210中用于其燃烧。根据需要,混合器组件242和燃料喷射器246可以分别包括任何类型的混合器组件和燃料喷射器。
燃烧区段26还可以包括适合于点燃燃料-空气混合物的点火组件(例如,延伸穿过外衬202的一个或多个点火器)。为了清楚起见,图2中省略了燃料喷射器和点火组件的细节。一旦点火,所产生的热燃烧气体可以在大致轴向方向A上流过燃烧室210,进入并通过涡轮发动机10(图1)的涡轮区段27(图1),在涡轮区段27中,来自燃烧气体66的一部分热能或动能被提取,如上所述。更具体地,燃烧气体66可以流入环形的第一级涡轮喷嘴248。如通常所理解的,第一级涡轮喷嘴248由包括多个径向地延伸圆形地间隔开的喷嘴轮叶250的环形流动通路限定,这些喷嘴轮叶250使气体转向,使得它们成角度地流动并撞击在HP涡轮28(图1)的HP涡轮转子叶片70(图1)上。
每个圆顶(例如,内环形圆顶222和外环形圆顶224)具有热屏蔽件,例如偏转器组件260,其使环形圆顶组件220与发动机操作期间在燃烧室210中生成的极高温度(例如,与燃烧气体66)热绝缘。内环形圆顶222、外环形圆顶224和偏转器组件260可以限定多个开口244,用于接收混合器组件242。如图所示,在一个实施例中,多个开口244是圆形的。在其他实施例中,多个开口244是卵形、椭圆形、多边形、长方形或其他非圆形横截面。偏转器组件260安装在环形圆顶组件220的燃烧室侧(例如,热侧)上。
偏转器组件260包括一个或多个瓦片或面板261,其布置在环形圆顶组件220的热侧上并联接到环形圆顶组件220的热侧。即,偏转器组件260的面板261联接在环形圆顶组件220的直接暴露于燃烧室210的一侧。图2描绘了偏转器组件260的两个面板261,但是偏转器组件260可以根据需要包括任何数量的面板261。偏转器组件260的面板261由例如陶瓷材料制成。在一些实施例中,面板261是陶瓷基复合材料(CMC)。因此,偏转器组件260为环形圆顶组件220提供了屏蔽,从而提高了环形圆顶组件220的寿命。
图3至图9B描绘了在涡轮发动机10(图1)的中心线轴线处截取的用于涡轮发动机10(图1)的燃烧区段26(图1和图2)的联接组件的各种实施例。图3至图9B的联接组件可用于外衬202(图2)、内衬204(图2)、环形圆顶组件220(图2)、和/或燃烧区段26或涡轮发动机10的任何其他部件。本文详述的联接组件中的每一个都包括将热侧部件联接到冷侧部件。如本文所用,“热侧”是燃烧区段26(图2)的暴露于或以其他方式定向成面向燃烧室210的一侧,而“冷侧”是燃烧区段26(图2)的不暴露于或不以其他方式定向成面向燃烧室210的一侧。在示例性实施例中,冷侧部件是外衬202(图2)或内衬204(图2)的外壳203(图2),热侧部件是热屏蔽件205(图2)。在一些实施例中,冷侧部件是内环形圆顶222(图2)和/或外环形圆顶224(图2),而热侧部件是偏转器组件260(图2)。图3至图9B包括许多相同或类似的部件和功能。除非另有说明,否则类似的附图标记表示附图之间的类似的特征和功能。下面进一步详述图3至图9B的实施例。
图3是根据本公开的在涡轮发动机10(图1)的中心线轴线处截取的用于涡轮发动机10(图1)的燃烧区段(图1和图2)的联接组件300的一部分的示意局部横截面视图。图3示出了联接组件300,联接组件300包括冷侧部件302和热侧部件304。热侧部件304包括布置在冷侧部件302的热侧上并联接到冷侧部件302的热侧的一个或多个瓦片或面板306。即,热侧部件304的面板306联接在冷侧部件302的暴露于燃烧室210的一侧。图3中描绘了一个面板306,但热侧部件304可以根据需要包括任何数量的面板306。
冷侧部件302包括一个或多个冷侧部件冷却孔308,并且热侧部件304包括一个或多个热侧部件冷却孔310。以此方式,冷却空气380(例如,图2中的压缩空气65)可以穿过冷侧部件302并且可以穿过热侧部件304,如下文进一步详述。一个或多个冷侧部件冷却孔308是设置成大致径向穿过冷侧部件302的冲击冷却孔。一个或多个热侧部件冷却孔310是设置成以一定角度穿过热侧部件304的薄膜冷却孔。一个或多个冷侧部件冷却孔308和一个或多个热侧部件冷却孔310分别可以包括相对于冷侧部件302和热侧部件304以任何取向形成的任何数量的冷却孔。在一些实施例中,一个或多个冷侧部件冷却孔308和一个或多个热侧部件冷却孔310也周向成角度,以可操作地切向引导冷却空气。
联接组件300包括一个或多个紧固机构320,用于附接和连接冷侧部件302与热侧部件304(例如,热侧部件304的面板306中的每一个)。也就是说,热侧部件304通过一个或多个紧固机构320联接到冷侧部件302。虽然图3示出了一个紧固机构320,但是一个或多个紧固机构320可以根据需要包括任何数量的紧固机构。间隙或空间322形成在冷侧部件302和热侧部件304之间。例如,空间322形成在热侧部件304的径向外表面和冷侧部件302的径向内表面之间。
一个或多个紧固机构320包括螺柱324和帽326。一个或多个紧固机构320可以包括任何类型的已知紧固机构,例如螺栓、螺钉、螺母、铆钉等。螺柱324包括限定螺柱324的大致圆柱形本体。帽326包括具有中空内部328的大致截头圆锥形状,使得帽326包括外表面330和内表面332。外表面330和内表面332一起形成薄壁333,使得中空内部328包括大致对应于帽326的形状的形状。以此方式,中空内部328是封闭的中空内部328。因此,中空内部328限定了在涡轮发动机10(图1)的操作期间填充有冷却空气的贮存器,如下文进一步详述。螺柱324和帽326可以根据需要包括任何形状和/或任何尺寸。帽326和中空内部328各自包括大于螺柱324的外径的直径。螺柱324插入通过冷侧部件302的第一紧固机构孔口334,并且帽326联接到螺柱324。当帽326联接到螺柱324时,帽326被插入并设置在热侧部件304的第二紧固机构孔口336中。以此方式,帽326密封第二紧固机构孔口336,使得燃烧室210中的热燃烧气体不会通过第二紧固机构孔口336泄漏。帽326定位在螺柱324和燃烧室210之间,使得螺柱324与燃烧室210绝缘。以此方式,螺柱324不直接暴露于燃烧室210。例如,螺柱324与燃烧室210径向间隔开。
帽326通过第一螺纹连接338联接到螺柱324。在一些实施例中,帽326在不使用螺纹连接的情况下压配合到螺柱324上。在一些实施例中,帽326与螺柱324一体形成,使得帽326和螺柱324形成单个整体部件。一个或多个紧固机构320还包括在螺柱324的冷侧联接到螺柱324的螺母340。螺母340通过第二螺纹连接342联接到螺柱324。在一些示例中,螺母340压配合到螺柱324。当螺母340被拧紧时,第二螺纹连接342拉动螺柱324和帽326通过第二紧固机构孔口336,使得紧固机构320被拧紧和固定,以将热侧部件304牢固地联接到冷侧部件302。
帽326包括螺柱接收部分344,螺柱接收部分344限定用于接收螺柱324的一部分的螺柱开口346。螺柱接收部分344和螺柱开口346的尺寸和形状被设计成接收螺柱324。图3示出了螺柱接收部分344,螺柱接收部分344包括围绕螺柱324的实心环形本体。在一些实施例中,帽326可以围绕螺柱接收部分344限定径向间隙或径向空间以用于附加冷却,如下文关于图5进一步详述。螺柱接收部分344从内表面332的冷侧延伸并进入帽326的中空内部328。螺柱接收部分344与内表面332的热侧间隔开。以此方式,中空内部328围绕螺柱接收部分344。
帽326可以包括帽插入件348,帽插入件348在第一螺纹连接338处螺纹连接到螺柱324上。螺柱开口346的尺寸和形状被设计成接收帽插入件348,以便将帽326联接到螺柱324。例如,帽326压配合到帽插入件348上。在一些实施例中,帽插入件348与帽326一体形成,使得帽插入件348和帽326形成单个整体部件。在一些实施例中,帽插入件348被焊接、钎焊或以其他方式附接到帽326和/或螺柱324。在一些实施例中,帽插入件348压配合到螺柱324上。在一些实施例中,帽插入件348、帽326和螺柱324一体地形成在一起,使得帽插入件348、帽326和螺柱324形成单个整体部件。在一些实施例中,帽326直接联接到螺柱324而不使用帽插入件。例如,帽326的螺柱接收部分344和螺柱开口346的尺寸和形状可以被设计为直接接收螺柱324。在一些实施例中,螺柱接收部分344包括螺纹,使得帽326被螺纹连接以通过螺柱接收部分344的螺纹在第一螺纹连接338处将帽326联接到螺柱324。
帽326包括延伸穿过其中的一个或多个第一帽冷却孔350,以及延伸穿过其中的一个或多个第二帽冷却孔352。一个或多个第一帽冷却孔350和一个或多个第二帽冷却孔352各自从帽326的外表面330延伸穿过薄壁333到帽326的内表面332。当固定一个或多个紧固机构320时,一个或多个第一帽冷却孔350设置在空间322中。以此方式,一个或多个第一帽冷却孔350提供从空间322到帽326的中空内部328的流体连通。一个或多个第二帽冷却孔352设置在帽326的热侧。以此方式,一个或多个第二帽冷却孔352提供从帽326的中空内部328到燃烧室210的流体连通。在一些实施例中,一个或多个第一帽冷却孔350和/或一个或多个第二帽冷却孔352周向成角度,以分别可操作地将冷却空气切向地引导至中空内部328或燃烧室210。
联接组件300还包括设置在冷侧部件302和热侧部件304之间的空间322中的垫圈360。垫圈360包括第一垫圈表面362和与第一垫圈表面362相对的第二垫圈表面364。垫圈360包括柔性垫圈,使得垫圈360可以随着冷侧部件302和/或热侧部件304的移动而弯曲或以其他方式屈曲。垫圈360包括平坦部分366和弯曲部分368。平坦部分366包括垫圈360的大致笔直的平坦部分。弯曲部分368包括一个或多个弯曲部并且限定围绕空间322内的帽326的部分的大致截头圆锥形状。
当联接组件300被组装时,帽326的外表面330的冷侧在垫圈360的平坦部分366处接触第二垫圈表面364,使得垫圈360设置并固定在冷侧部件302和帽326之间。弯曲部分368从平坦部分366弯曲,使得弯曲部分368延伸到热侧部件304的冷侧。以此方式,第一垫圈表面362接触冷侧部件302,而第二垫圈表面364接触帽326(例如,在平坦部分366处)并且接触热侧部件304(例如,在弯曲部分368处)。因此,垫圈360维持冷侧部件302和热侧部件304之间的空间322,使得垫圈360防止热侧部件304在燃烧区段26(图2)的操作期间接触冷侧部件302。
垫圈360包括垫圈螺柱孔370,用于接收穿过其中的螺柱324。以此方式,当紧固机构320如上所述被组装和紧固时,垫圈360被紧固机构320固定。垫圈360包括一个或多个垫圈冷却孔372,每个垫圈冷却孔372从第一垫圈表面362延伸穿过垫圈360到第二垫圈表面364。一个或多个垫圈冷却孔372设置在垫圈360的弯曲部分368中。当联接组件300被组装时,一个或多个垫圈冷却孔372设置在空间322内。以此方式,冷却空气380被可操作地从空间322引导通过垫圈360以及在垫圈360和帽326之间,如下文进一步详述。一个或多个垫圈冷却孔372可以根据需要包括任何数量的冷却孔。
在操作中,使冷却空气380可操作地从冷侧部件302的冷侧流动通过一个或多个冷侧部件冷却孔308,并且进入空间322。在示例性实施例中,冷却空气380是从涡轮发动机的压缩机区段接收的压缩空气65(图2)。然而,冷却空气380可以根据需要从任何来源供应。冷却空气380被可操作地从空间322引导通过一个或多个垫圈冷却孔372,以及在垫圈360和帽326之间。同时,冷却空气380被可操作地从空间322引导通过一个或多个热侧部件冷却孔310,并进入燃烧室210以对热侧部件304进行薄膜冷却。冷却空气380被可操作地从垫圈360和帽326之间引导通过一个或多个第一帽冷却孔350,并进入帽326的中空内部328。以此方式,冷却空气380填充中空内部328。冷却空气380被可操作地从中空内部328引导通过一个或多个第二帽冷却孔352,并进入燃烧室210以对帽326进行薄膜冷却。
因此,具有中空内部328的帽326、一个或多个第一帽冷却孔350和一个或多个第二帽冷却孔352提供了避免螺柱324直接暴露于燃烧室210中的热燃烧气体的冷却布置。中空内部328中的冷却空气380在燃烧室210和螺柱324之间提供冷却空气380的缓冲。通过帽326的薄膜冷却在帽326的外表面330的热侧和热空气流(例如,热燃烧气体)之间提供冷却空气380层。薄膜冷却因此保护帽326,并且帽326的中空内部328中的冷却空气380的缓冲保护螺柱324避免暴露于热燃烧气体并且为螺柱324提供附加冷却。因此,一个或多个紧固机构320的区域中的热梯度降低,从而降低一个或多个紧固机构320上的应力集中。因此,联接组件300提供了在围绕一个或多个紧固机构320的区域中减少对热侧部件304和/或冷侧部件302的损坏和/或减少热侧部件304和/或冷侧部件302的故障。
图4是根据本公开的孤立于联接组件300(图3)的垫圈360的俯视图。图4示出了处于未弯曲取向的垫圈360,使得垫圈360变平。垫圈360可以弯曲或以其他方式变形,以形成图3所示的大致截头圆锥形状。在未弯曲构造中,垫圈360限定大致圆形形状。垫圈360可以根据需要包括任何形状和/或任何尺寸。垫圈360包括限定垫圈360的外周边的外缘474。垫圈螺柱孔370位于垫圈360的径向中心处。一个或多个垫圈冷却孔372从垫圈螺柱孔370径向向外设置,并围绕垫圈360周向设置。以此方式,一个或多个垫圈冷却孔372位于外缘474和垫圈螺柱孔370之间。
垫圈360还包括围绕外缘474周向设置的一个或多个垫圈槽476。每个垫圈槽476从外缘474径向向内延伸到相应垫圈冷却孔372。以此方式,一个或多个垫圈槽476允许垫圈360在围绕外缘474的区域中弯曲,使得垫圈360适配在冷侧部件302(图3)和热侧部件304(图3)之间。垫圈360的弯曲允许垫圈360屈曲或压缩,使得热侧部件304可以相对于冷侧部件302径向移动并且防止热侧部件304接触冷侧部件302。
图5是根据另一个实施例的在涡轮发动机10(图1)的中心线轴线处截取的用于涡轮发动机10(图1)的燃烧区段(图1和图2)的联接组件500的一部分的示意局部横截面视图。联接组件500与图3的联接组件300基本类似。例如,联接组件500包括一个或多个紧固机构520,该一个或多个紧固机构520包括螺柱324和帽526。帽526包括具有中空内部528的大致截头圆锥形状,使得帽526包括外表面530和内表面532。外表面530和内表面532一起形成薄壁533,使得中空内部528包括大致对应于帽526的形状的形状。以此方式,中空内部528是封闭的中空内部528。因此,中空内部528限定在涡轮发动机10(图1)的操作期间填充有冷却空气的贮存器,如下文进一步详述。帽526和中空内部528各自包括大于螺柱324的外径的直径。帽526定位在螺柱324和燃烧室210之间,使得螺柱324与燃烧室210绝缘。以此方式,螺柱324不直接暴露于燃烧室210。例如,螺柱324与燃烧室210径向间隔开。帽526还包括一个或多个第一帽冷却孔550和一个或多个第二帽冷却孔552。然而,帽526不同于图3的帽326。
帽526包括螺柱接收部分544,螺柱接收部分544限定用于接收螺柱324的一部分的螺柱开口546。帽526围绕螺柱接收部分544限定径向间隙或径向空间547。径向空间547从螺柱接收部分544的外表面530径向延伸到帽526的外表面530的另一部分。例如,外表面530在径向空间547的区域中限定大致U形部分。径向空间547可以根据需要包括任何尺寸和/或任何形状。当联接组件500被组装时,螺柱接收部分544邻接垫圈360。帽526还包括外表面530的大致U形部分中的一个或多个第三帽冷却孔553。帽526的外表面530的冷侧的一部分与垫圈360间隔开。
在操作中,冷却空气380被可操作地引导在垫圈360和帽526的外表面530的冷侧之间,并进入径向空间547以冷却螺柱接收部分544,从而冷却螺柱324。冷却空气380被可操作地从径向空间547引导通过一个或多个第三帽冷却孔553,并进入中空内部528。以此方式,冷却空气380填充中空内部528以在燃烧室210和螺柱324之间提供冷却空气380的缓冲。冷却空气380被可操作地从中空内部528引导通过一个或多个第二帽冷却孔552,并进入燃烧室210以提供薄膜冷却,如上文关于图3详述的。因此,径向空间547提供围绕螺柱接收部分544的附加冷却,从而提供围绕螺柱324的附加冷却。径向空间547还提供附加柔性,使得帽526可以在围绕径向空间547的区域中屈曲或压缩。因此,如果热燃烧气体导致帽526移动,则由于帽526的移动而对螺柱324的应力和应变减小。
图6是根据另一个实施例的在涡轮发动机10(图1)的中心线轴线处截取的用于涡轮发动机10(图1)的燃烧区段26(图1和图2)的联接组件600的一部分的示意局部横截面视图。联接组件600包括冷侧部件302和热侧部件604。热侧部件604包括布置在冷侧部件302的热侧上并联接到冷侧部件302的热侧的一个或多个瓦片或面板606。图6中描绘了一个面板606,但热侧部件604可以根据需要包括任何数量的面板606。联接组件600包括一个或多个紧固机构620,用于将热侧部件604附接和连接到冷侧部件302。热侧部件604包括一个或多个热侧部件冷却孔610。
热侧部件604的每个面板606在围绕一个或多个紧固机构620中的每一个的区域中包括凹入部分612。凹入部分612包括相应面板606的相对于热侧部件604的热侧凹入的一部分。例如,凹入部分612可以从热侧部件604朝向冷侧部件302延伸。凹入部分612可以与美国申请第17/812,897号中描述的凹入部分相同或可以基本类似,其内容在此以全文引用的方式并入本文。相应紧固机构620可以中心地位于凹入部分612中,使得相应紧固机构620相对于热侧部件604的热侧凹入或以其他方式缩回。相应紧固机构620可以根据需要位于凹入部分612内的任何地方。此外,虽然示例性实施例中的凹入部分612的形状为大致圆形,但围绕每个紧固机构620的凹入部分612可以根据需要包括任何形状或任何尺寸。垫圈360联接在冷侧部件302的热侧和凹入部分612的冷侧之间。垫圈360包括比凹入部分612的直径更大的直径,使得垫圈360周向围绕凹入部分612。凹入部分612包括延伸穿过其中的一个或多个凹入部分冷却孔614。一个或多个凹入部分冷却孔614从凹入部分612的冷侧延伸到凹入部分612的热侧。
凹入部分612还包括限定间隙或空间的螺柱接收部分616,该间隙或空间的尺寸和形状被设计为接收相应紧固机构620的螺柱624。一个或多个紧固机构620包括螺柱624和帽626。螺柱624包括延伸穿过其中的一个或多个螺柱冷却孔625。一个或多个螺柱冷却孔625从螺柱624的冷侧纵向延伸穿过螺柱624的长度到螺柱624的热侧。以此方式,一个或多个螺柱冷却孔625提供从冷侧部件302的冷侧到帽626的中空内部628的流体连通,如下文进一步详述。螺柱624还包括帽接收部分627,帽接收部分627的尺寸和形状被设计为接收帽626的一部分,如下详述。
帽626包括具有中空内部628的大致截头圆锥形状,使得帽626包括外表面630和内表面632。外表面630和内表面632一起形成薄壁633,使得中空内部628包括大致对应于帽626的形状的形状。以此方式,中空内部628是封闭的中空内部628。因此,中空内部628限定在涡轮发动机10(图1)的操作期间填充有冷却空气的贮存器,如下文进一步详述。螺柱624和帽626可以根据需要包括任何形状和/或任何尺寸。帽626和中空内部628各自包括大于螺柱624的外径的直径。帽626联接到螺柱624。当帽626联接到螺柱624时,帽626插入并设置在由热侧部件604的凹入部分612限定的凹入部分空间636中。帽626的一部分与凹入部分612的冷侧间隔开,使得间隙或空间647限定在帽626和凹入部分612之间。帽626定位在螺柱624和燃烧室210之间,使得螺柱624与燃烧室210绝缘。以此方式,螺柱624不直接暴露于燃烧室210。例如,螺柱624与燃烧室210径向间隔开。
帽626包括帽延伸部644,帽延伸部644的尺寸和形状被设计为适配到螺柱624的帽接收部分627中。帽延伸部644从帽626的外表面630的冷侧延伸。帽延伸部644插入通过凹入部分612中的孔口并且被螺柱624的帽接收部分627接收。当组装时,帽626的外表面630的冷侧邻接凹入部分612的热侧。帽626的外表面630的热侧与热侧部件604的热侧基本齐平或基本成直线。在一些实施例中,帽626可以延伸超出(例如,径向向内)热侧部件604的热侧。在一些实施例中,帽626延伸到热侧部件604的热侧的径向向外的位置。
凹入部分612包括设置在螺柱接收部分616内的插入件648,用于联接螺柱624和帽626。螺柱624包括螺纹,使得螺柱624在第一螺纹连接638处通过插入件648上的对应螺纹联接到插入件648。螺柱624还包括螺纹,使得螺柱624在第二螺纹连接642处通过螺母340上的对应螺纹联接到螺母640。帽626包括螺纹,使得帽626在第三螺纹连接645处通过插入件648上的对应螺纹联接到插入件648。例如,帽626通过帽延伸部644上的螺纹联接到插入件648。在一些实施例中,螺柱624和/或帽626在不使用螺纹连接的情况下压配合到插入件648中。任何螺纹连接可以包括其他类型的连接,例如压配合、焊接、钎焊、粘合剂等。在一些实施例中,联接组件600不包括插入件648并且帽626直接联接到螺柱624。
帽626包括延伸穿过其中的一个或多个第一帽冷却孔650、延伸穿过其中的一个或多个第二帽冷却孔652、以及延伸穿过其中的一个或多个第三帽冷却孔653。一个或多个第一帽冷却孔650、一个或多个第二帽冷却孔652和一个或多个第三帽冷却孔653各自从帽626的外表面630延伸穿过薄壁633到帽626的内表面632。当固定一个或多个紧固机构620时,一个或多个第一帽冷却孔650设置在空间647中。以此方式,一个或多个第一帽冷却孔650提供从空间647到帽626的中空内部628的流体连通。一个或多个第二帽冷却孔652设置在帽626的热侧。以此方式,一个或多个第二帽冷却孔652提供从帽626的中空内部628到燃烧室210的流体连通。一个或多个第三帽冷却孔653延伸穿过帽延伸部644并与一个或多个螺柱冷却孔625对准。以此方式,一个或多个第三帽冷却孔653提供从一个或多个螺柱冷却孔625到帽626的中空内部628的流体连通。在一些实施例中,一个或多个第一帽冷却孔650、一个或多个第二帽冷却孔652和/或一个或多个第三帽冷却孔653周向成角度,以分别可操作地将冷却空气切向引导到中空内部628或燃烧室210。
在操作中,除了关于图3详述的冷却布置之外,冷却空气380被可操作地引导通过一个或多个垫圈冷却孔372到垫圈360和凹入部分612之间的空间。冷却空气380被可操作地从垫圈360和凹入部分612之间的空间引导通过一个或多个凹入部分冷却孔614,并且进入凹入部分612和帽626之间的空间647。冷却空气380被可操作地从空间647引导通过一个或多个第一帽冷却孔650,并且进入帽626的中空内部628。以此方式,冷却空气380填充中空内部628。然后冷却空气380被可操作地从中空内部628引导通过一个或多个第二帽冷却孔652并进入燃烧室210,以在帽626的热侧提供薄膜冷却。同时,冷却空气380被可操作地引导通过一个或多个螺柱冷却孔625,通过一个或多个第三帽冷却孔653,进入中空内部628,通过一个或多个第二帽冷却孔652,并进入燃烧室210。同时,冷却空气380从空间647被引导到燃烧室210,以在围绕帽626的区域中提供附加冷却。
联接组件600提供了改进的冷却布置,用于减小围绕一个或多个紧固机构620的区域中的热梯度,如上文详述。例如,提供凹入部分612使螺柱624远离热侧部件604的热侧移动,使得螺柱624与燃烧室210径向间隔开,并且帽626提供以上关于图3详述的改进的冷却。例如,中空内部628中的冷却空气380在燃烧室210和螺柱324之间提供冷却空气380的缓冲。帽626还用于填充由凹入部分612形成的热侧部件604中的突变台阶(例如,填充凹入部分空间636)。以此方式,帽626提供与热侧部件604的热侧齐平的表面,使得热侧部件604的热侧保持基本齐平且基本平滑,从而在围绕一个或多个紧固机构620的区域中提供改进的冷却布置。
图7是根据另一个实施例的在涡轮发动机10(图1)的中心线轴线处截取的用于涡轮发动机10(图1)的燃烧区段26(图1和图2)的联接组件700的一部分的示意局部横截面视图。联接组件700包括冷侧部件302和热侧部件704。热侧部件704包括布置在冷侧部件302的热侧上并联接到冷侧部件302的热侧的一个或多个瓦片或面板706。图7中描绘了一个面板706,但热侧部件704可以根据需要包括任何数量的面板706。联接组件700包括一个或多个紧固机构720,用于将热侧部件704附接和连接到冷侧部件302。热侧部件704包括一个或多个热侧部件冷却孔710。
热侧部件704基本上类似于图6的热侧部件604。例如,热侧部件704包括围绕一个或多个紧固机构720中的每一个的区域中的凹入部分712。如图7所示,垫圈360不接触凹入部分712。垫圈360包括比凹入部分712的直径更大的直径,使得垫圈360周向围绕凹入部分712。凹入部分712包括延伸穿过其中的一个或多个凹入部分冷却孔714。一个或多个凹入部分冷却孔714从凹入部分712的冷侧延伸至凹入部分712的热侧。凹入部分712还包括限定间隙或空间的螺柱接收部分716,该间隙或空间的尺寸和形状被设计为接收相应紧固机构720的螺柱724。
一个或多个紧固机构720包括螺柱724和帽726。尽管未示出,但一个或多个紧固机构720还可以包括螺母,如上文详述。螺柱624包括设置在凹入部分712的螺柱接收部分716中的螺柱头部725。螺柱头部725从凹入部分612的冷侧延伸到凹入部分612的热侧,使得螺柱头部725与凹入部分612的冷侧和热侧齐平。帽726定位在螺柱724和燃烧室210之间,使得螺柱724与燃烧室210绝缘。以此方式,螺柱724不直接暴露于燃烧室210。例如,螺柱724与燃烧室210径向间隔开。
帽726包括具有中空内部728的大致截头圆锥形状,使得帽726包括外表面730和内表面732。外表面730和内表面732一起形成薄壁733,使得中空内部728包括大致对应于帽726的形状的形状。以此方式,中空内部728是封闭的中空内部728。因此,中空内部728限定在涡轮发动机10(图1)的操作期间填充有冷却空气的贮存器,如下文进一步详述。螺柱724和帽726可以根据需要包括任何形状和/或任何尺寸。帽726和中空内部728各自包括大于螺柱724的外径的直径。帽726联接到螺柱724。例如,帽726的冷侧联接到螺柱头部725。帽726可以例如通过焊接、钎焊、粘合剂等联接到螺柱724。在一些实施例中,帽726与螺柱724一体形成,使得螺柱724和帽726形成单个整体部件。当帽726联接到螺柱724时,帽726被插入并设置在由热侧部件704的凹入部分712限定的第二紧固机构孔口736中。帽726的一部分与凹入部分712的冷侧间隔开,使得间隙或空间747限定在帽726和凹入部分712之间。
帽726包括延伸穿过其中的一个或多个第一帽冷却孔750和延伸穿过其中的一个或多个第二帽冷却孔752。一个或多个第一帽冷却孔750和一个或多个第二帽冷却孔752各自从帽726的外表面730延伸穿过薄壁733到帽726的内表面732。当固定一个或多个紧固机构720时,一个或多个第一帽冷却孔750设置在空间747中。以此方式,一个或多个第一帽冷却孔750提供从空间747到帽726的中空内部728的流体连通。一个或多个第二帽冷却孔752设置在帽726的热侧。以此方式,一个或多个第二帽冷却孔752提供从帽726的中空内部728到燃烧室210的流体连通。在一些实施例中,一个或多个第一帽冷却孔750和/或一个或多个第二帽冷却孔752周向成角度,以分别可操作地将冷却空气切向引导至中空内部728或燃烧室210。类似于关于图6描述的联接组件600,冷却空气380被可操作地引导通过联接组件700。例如,冷却空气380被可操作地引导到帽726的中空内部728中,以在燃烧室210和螺柱324之间提供冷却空气380的缓冲。
图8A是根据另一个实施例在涡轮发动机10(图1)的中心线轴线处截取的用于涡轮发动机10(图1)的燃烧区段26(图1和图2)的联接组件800的一部分的示意局部横截面视图。图8A示出了联接组件800,其包括冷侧部件802和热侧部件804。热侧部件804包括布置在冷侧部件802的热侧上并联接到冷侧部件802的热侧的一个或多个瓦片或面板806。即,热侧部件804的面板806联接在冷侧部件802的暴露于燃烧室210的一侧上。图8A中描绘了一个面板806,但热侧部件804可以根据需要包括任何数量的面板806。
冷侧部件802包括一个或多个冷侧部件冷却孔808,并且热侧部件804包括一个或多个热侧部件冷却孔810。以此方式,冷却空气380(例如,图2中所示的压缩空气65)可以穿过冷侧部件802并且可以穿过热侧部件804,如下文进一步详述。一个或多个冷侧部件冷却孔808和一个或多个热侧部件冷却孔810分别可以包括相对于冷侧部件802和热侧部件804以任何取向形成的任何数量的冷却孔。在一些实施例中,一个或多个冷侧部件冷却孔808和一个或多个热侧部件冷却孔810也周向成角度,以可操作地切向引导冷却空气。
联接组件800包括多个紧固机构820,用于附接和连接冷侧部件802和热侧部件804(例如,热侧部件804的面板806中的每一个)。即,热侧部件804通过多个紧固机构820联接到冷侧部件802。图8A示出了多个紧固机构820,其包括第一紧固机构820a和第二紧固机构820b。第二紧固机构820b定位在第一紧固机构820a的轴向下游。虽然图8A示出了两个紧固机构820,但多个紧固机构820可以根据需要包括任何数量的紧固机构。间隙或空间822形成在冷侧部件802和热侧部件804之间。例如,空间822形成在热侧部件804的径向外表面(例如,冷侧)和冷侧部件802的径向内表面(例如,热侧)之间。
多个紧固机构820各自包括通过螺纹连接连接在一起的螺柱824和螺母840。多个紧固机构820可以包括任何类型的已知紧固机构,例如螺栓、螺钉、螺母、铆钉等。螺柱824包括限定螺柱824的大致圆柱形本体。螺柱824可以根据需要包括任何形状和/或任何尺寸。螺柱824插入通过冷侧部件802的紧固机构孔口834。例如,第一紧固机构820a的螺柱824插入通过第一紧固机构孔口834a,而第二紧固机构820b的螺柱824插入通过第二紧固机构孔口834b。螺柱824还包括设置在冷侧部件802的热侧上的螺柱头部825。以此方式,螺柱头部825远离热侧部件804定位,使得螺柱824和螺柱头部825与燃烧室210中的热燃烧气体绝缘。在图8A中,螺柱824不直接联接热侧部件804和冷侧部件802。相反,联接组件800包括将热侧部件804联接到冷侧部件802的多个柔性板850,如下文进一步详述。多个柔性板850可以由金属、陶瓷或其组合制成。在一些实施例中,多个柔性板850由CMC制成。
热侧部件804包括多个凸缘812,多个柔性板850接合或以其他方式保持多个凸缘812以将热侧部件804联接到冷侧部件802。多个凸缘812包括第一凸缘812a和第二凸缘812b。第二凸缘812b定位在第一凸缘812a的下游。换言之,第一凸缘812a定位在第二凸缘812b的上游。
多个凸缘812中的每一个包括从热侧部件804基本上径向延伸的径向凸缘部分814。例如,径向凸缘部分814从热侧部件804的冷侧朝向冷侧部件802径向延伸。第一凸缘812a包括第一径向凸缘部分814a,并且第二凸缘812b包括第二径向凸缘部分814b。每个凸缘812的径向凸缘部分814限定热侧部件804的相应面板806的轴向端。例如,第一径向凸缘部分814a定位在面板806的第一轴向端,并且第二径向凸缘部分814b定位在面板806的与第一轴向端相对的第二轴向端。每个径向凸缘部分814与相应紧固机构820大致轴向对准,使得面板806在第一紧固机构820a和第二紧固机构820b之间轴向延伸。当面板806联接到冷侧部件802时,这种布置提供平衡面板806,如下文进一步详述。然而,面板806可以根据需要包括任何轴向长度。
多个凸缘812中的每一个还包括从径向凸缘部分814轴向延伸的轴向凸缘部分816。第一凸缘812a包括第一轴向凸缘部分816a,并且第二凸缘812b包括第二轴向凸缘部分816b。第一轴向凸缘部分816a从第一径向凸缘部分814a向下游轴向延伸。第二轴向凸缘部分816b从第二径向凸缘部分814b向上游轴向延伸。这样,间隙或空间818限定在第一凸缘812a和第二凸缘812b之间。空间818在第一凸缘812a和第二凸缘812b之间轴向延伸,以及在热侧部件804的冷侧和每个凸缘812的轴向凸缘部分816之间径向延伸。
多个柔性板850在紧固机构联接部分852和凸缘联接部分854之间延伸。紧固机构联接部分852包括紧固机构孔口862(图8B),使得相应紧固机构820插入通过紧固机构孔口862(图8B)。以此方式,相应柔性板850联接到相应紧固机构820。例如,第一柔性板850a联接到第一紧固机构820a,并且第二柔性板850b联接到第二紧固机构820b。第一柔性板850a从第一紧固机构820a延伸到面板806的第二凸缘812b。以此方式,第一柔性板850a在径向方向和轴向方向两者上延伸。例如,第一柔性板850a从第一紧固机构820a朝向第二凸缘812b以一定角度径向向内延伸,并且从第一紧固机构820a向下游轴向延伸至第二凸缘812b。第一柔性板850a在第一柔性板850a和第二柔性板850b的大致轴向中心处与第二柔性板850b径向重叠。以此方式,第一柔性板850a设置在冷侧部件802和热侧部件804之间的空间822中并延伸通过空间818。
类似地,第二柔性板850b从第二紧固机构820b延伸到面板806的第一凸缘812a。以此方式,第二柔性板850b在径向方向和轴向方向两者上延伸。例如,第二柔性板850b从第二紧固机构820b朝向第一凸缘812a以一定角度径向向内延伸,并且从第二紧固机构820b向上游轴向延伸至第一凸缘812a。以此方式,第二柔性板850b设置在冷侧部件802和热侧部件804之间的空间822中,并延伸通过空间818。
每个柔性板850通过凸缘联接部分854联接到相应凸缘812。例如,凸缘联接部分854包括在凸缘联接部分854处分开的一个或多个第一突起856和一个或多个第二突起858,如下文进一步详述。一个或多个第二突起858通过一个或多个槽857(图8B)与一个或多个第一突起856分开。一个或多个第一突起856从凸缘联接部分854弯曲并且接合轴向凸缘部分816的冷侧。一个或多个第二突起858弯曲以形成凸缘联接部分854,并且接合轴向凸缘部分816的热侧。以此方式,一个或多个第一突起856和一个或多个第二突起858一起保持或联接相应轴向凸缘部分816。例如,轴向凸缘部分816压配合在一个或多个第一突起856和一个或多个第二突起858之间。因此,第一柔性板850a和第二柔性板850b一起将热侧部件804(例如,面板806)联接并固定到冷侧部件802。
多个柔性板850各自包括延伸穿过其中的一个或多个柔性板冷却孔860。一个或多个柔性板冷却孔860从多个柔性板850的冷侧延伸到热侧,以提供通过多个柔性板850的流体连通。当联接组件800被组装时,一个或多个柔性板冷却孔860设置在空间822中。以此方式,一个或多个柔性板冷却孔860提供从空间822到一个或多个热侧部件冷却孔810的流体连通。一个或多个柔性板冷却孔860可以成角度地径向和/或周向通过多个柔性板850,以可操作地引导冷却空气切向通过多个柔性板850。
多个柔性板850提供柔性,使得热侧部件804的面板806可以相对于冷侧部件802移动。例如,多个柔性板850可以压缩或可以屈曲,使得面板806可以相对于冷侧部件802移动。多个柔性板850在多个自由度上是柔性的,使得面板806可以相对于冷侧部件802径向、轴向、周向或其组合移动。例如,与没有受益于本公开的联接组件相比,周向间隔开的多个柔性板850提供附加的周向柔性。
在操作中,冷却空气880被可操作地从冷侧部件802的冷侧引导,通过一个或多个冷侧部件冷却孔808,并进入冷侧部件802的热侧和多个柔性板850之间的空间822。在示例性实施例中,冷却空气880是从涡轮发动机的压缩机区段接收的压缩空气65(图2)。然而,冷却空气880可以根据需要从任何来源供应。冷却空气880被可操作地从空间822引导,通过一个或多个柔性板冷却孔860,并且在多个柔性板850和热侧部件804的冷侧之间。冷却空气880然后被可操作地从空间822引导通过一个或多个热侧部件冷却孔810并进入燃烧室210,以对热侧部件804的热侧进行薄膜冷却。
图8B是根据本公开的孤立于联接组件800(图8A)的多个柔性板850的俯视图。图8B示出了处于未弯曲取向的多个柔性板850,使得多个柔性板变平。多个柔性板850可以弯曲或以其他方式变形,以形成图8A所示的形状。在未弯曲构造中,多个柔性板850各自限定大致矩形形状。多个柔性板850可以根据需要包括任何形状和/或任何尺寸。多个柔性板850彼此周向间隔开。例如,第一柔性板850a与第二柔性板850b周向间隔开,并且定位成周向邻近第二柔性板850b。在一个实施例中,第一柔性板850a周向定位在第二柔性板850b的后方。第一柔性板850a和第二柔性板850b大致轴向对准。以此方式,多个柔性板850在周向方向以及轴向方向和径向方向上提供热侧部件的平衡。在一些实施例中,第一柔性板850a周向定位在第二柔性板850b的前方。
多个柔性板850从近端第一端851延伸到与第一端851相对的远端第二端853。紧固机构联接部分852位于第一端851,并且凸缘联接部分854位于第二端853。紧固机构孔口862位于紧固机构联接部分852处。一个或多个第一突起856和一个或多个第二突起858位于凸缘联接部分854处。一个或多个柔性板冷却孔860轴向位于紧固机构联接部分852和凸缘联接部分854之间。
每个柔性板850(例如,第一柔性板850a和第二柔性板850b)包括一个或多个第一弯曲部870、一个或多个第二弯曲部872、一个或多个第三弯曲部874和一个或多个第四弯曲部876。图8B用虚线描绘了每个弯曲部。一个或多个第一弯曲部870限定在紧固机构联接部分852处,使得柔性板850从紧固机构联接部分852径向向内延伸(图8A所示)。一个或多个第二弯曲部872限定在凸缘联接部分854处。以此方式,柔性板850在一个或多个第一弯曲部870和一个或多个第二弯曲部872之间限定大致笔直部分(例如,没有弯曲部)。
一个或多个第二弯曲部872可以包括一个或多个第一突起856在第一径向方向上的弯曲部,并且可以包括一个或多个第二突起858在第二径向方向上的弯曲部。例如,一个或多个第一突起856可以在一个或多个第二弯曲部872处径向向外弯曲,并且一个或多个第二突起858可以在一个或多个第二弯曲部872处径向向内弯曲。以此方式,一个或多个第一突起856和一个或多个第二突起858在一个或多个第二弯曲部872处分成不同方向(如图8A所示)。一个或多个第三弯曲部874限定在一个或多个第一突起856处和一个或多个第二突起858处。例如,一个或多个第一突起856在一个或多个第三弯曲部874处径向向内弯曲,并且一个或多个第二突起858在一个或多个第三弯曲部874处径向向外弯曲(如图8A所示)。以此方式,一个或多个第一突起856包括与轴向凸缘部分816的冷侧接合的部分,并且一个或多个第二突起858包括与轴向凸缘部分816的热侧接合的部分。一个或多个第四弯曲部876限定在一个或多个第一突起856处和一个或多个第二突起858处。例如,一个或多个第一突起856在一个或多个第四弯曲部876处径向向外弯曲,并且一个或多个第二突起858在一个或多个第四弯曲部876处径向向内弯曲。以此方式,一个或多个第一突起856和一个或多个第二突起858在一个或多个第四弯曲部876处接合轴向凸缘部分816(如图8A所示)。因此,凸缘联接部分854的弯曲部允许一个或多个第一突起856和一个或多个第二突起858接合,并将面板806保持在轴向凸缘部分816处。多个柔性板850可以根据需要在任何取向上包括任何数量的弯曲部,用于接合面板806的轴向凸缘部分816。
再次参考图8A,联接组件800提供了冷却布置,该冷却布置避免多个紧固机构820直接暴露于燃烧室210中的热燃烧气体。联接组件800用于将多个紧固机构820与热侧部件804分开,使得多个紧固机构820不暴露于热燃烧气体。例如,多个紧固机构820与燃烧室210绝缘。多个柔性板850接合热侧部件804的面板806,使得热侧部件804联接到冷侧部件802而不需要紧固机构820直接接触热侧部件804。因此,减少了多个紧固机构820的区域中的热梯度,从而减少了多个紧固机构820上的应力集中。与紧固机构820直接接触热侧部件804的布置相比,多个柔性板850的柔性允许面板806移动同时还减少了多个紧固机构820上的应力。柔性板850的凸缘联接部分854的突起还包括柔性,使得当热侧部件804相对于冷侧部件802移动时,凸缘联接部分854提供摩擦阻尼。因此,联接组件800提供了在围绕多个紧固机构820的区域中减少热侧部件804和/或冷侧部件802的损坏和/或故障。
图9A是根据另一个实施例的在涡轮发动机10(图1)的中心线轴线处截取的用于涡轮发动机10(图1)的燃烧区段26(图1和图2)的联接组件900的一部分的示意局部横截面视图。联接组件900与图8A的联接组件800基本类似。例如,联接组件900包括冷侧部件802、热侧部件804、面板806、多个紧固机构820和多个凸缘812。然而,联接组件900包括多个柔性板950,多个柔性板950不同于图8A和图8B的多个柔性板850。图9B是根据本公开的孤立于联接组件900(图9A)的多个柔性板950的俯视图。
参考图9A和9B,多个柔性板950包括第一柔性板950a和第二柔性板950b。多个柔性板950在紧固机构联接部分952和凸缘联接部分954之间延伸。多个柔性板950包括多个紧固机构孔口962。例如,紧固机构联接部分952包括第一紧固机构孔口962a,使得相应紧固机构820插入通过第一紧固机构孔口962a。以此方式,相应柔性板950联接到相应紧固机构820。例如,第一柔性板950a联接到第一紧固机构820a并且第二柔性板950b联接到第二紧固机构820b。凸缘联接部分954包括第二紧固机构孔口962b。以此方式,多个柔性板950可以被定向为使得相应紧固机构820插入通过第一紧固机构孔口962a,或可以被定向为使得相应紧固机构820插入通过第二紧固机构孔口962b。这种布置提供了在组装联接组件900时制造的便利性。
第一柔性板950a从第一紧固机构820a延伸到面板806的第二凸缘812b,如上详述。第一柔性板950a在第一柔性板950a和第二柔性板950b的大致轴向中心处与第二柔性板950b径向重叠(如图9A所示)。以此方式,第一柔性板950a设置在冷侧部件802和热侧部件804之间的空间822中,并延伸通过空间818。类似地,第二柔性板950b从第二紧固机构820b延伸到面板806的第一凸缘812a,如上详述。以此方式,第二柔性板950b设置在冷侧部件802和热侧部件804之间的空间822中,并延伸通过空间818。
每个柔性板950通过凸缘联接部分954联接到相应凸缘812。然而,凸缘联接部分954不与关于图8A详述的凸缘联接部分854类似的包括一个或多个突起。相反,凸缘联接部分954插入空间818以与轴向凸缘部分816的热侧接合,使得凸缘联接部分954在轴向凸缘部分816处径向支撑面板806。凸缘联接部分954通过例如焊接、钎焊、粘合剂等固定到轴向凸缘部分816。因此,第一柔性板950a和第二柔性板950b一起将热侧部件804(例如,面板806)联接并固定到冷侧部件802,使得多个紧固机构820不直接接合热侧部件804。以此方式,紧固机构820与燃烧室210绝缘。
多个柔性板950各自包括延伸穿过其中的一个或多个柔性板冷却孔960。一个或多个柔性板冷却孔960从多个柔性板950的冷侧延伸到热侧,以提供通过多个柔性板950的流体连通。当联接组件900被组装时,一个或多个柔性板冷却孔960设置在空间822中。以此方式,一个或多个柔性板冷却孔960提供从空间822到一个或多个热侧部件冷却孔810的流体连通。一个或多个柔性板冷却孔960可以成角度地径向和/或周向通过多个柔性板950,以可操作地引导冷却空气切向通过多个柔性板850。
图9B示出了第一柔性板950a与第二柔性板850b周向间隔开,并且定位成周向邻近第二柔性板950b。例如,第一柔性板950a周向定位在第二柔性板950b的后方。以此方式,多个柔性板950彼此周向间隔开。第一柔性板950a和第二柔性板950b大致轴向对准。以此方式,多个柔性板950在周向方向以及轴向方向和径向方向上提供热侧部件804(图9A)的平衡。在一些实施例中,第一柔性板950a周向定位在第二柔性板950b的前方。
多个柔性板950从近端第一端951(图9B)延伸到与第一端951相对的远端第二端953(图9B)。紧固机构联接部分952位于第一端951,并且凸缘联接部分954位于第二端953。第一紧固机构孔口962a位于紧固机构联接部分952处,并且第二紧固机构孔口962b位于凸缘联接部分954处。图9B示出了一个或多个柔性板冷却孔960轴向定位在紧固机构联接部分952和凸缘联接部分954之间。
每个柔性板950(例如,第一柔性板950a和第二柔性板950b)包括第一弯曲部970和第二弯曲部972。图9B用虚线描绘了每个弯曲部。第一弯曲部970限定在紧固机构联接部分952处,使得柔性板950从紧固机构联接部分952径向向内延伸(如图9A所示)。第二弯曲部972限定在凸缘联接部分954处,使得柔性板950大致轴向地从第二弯曲部972延伸。以此方式,柔性板950在第一弯曲部970和第二弯曲部972之间限定大致笔直部分(例如,没有弯曲部)。柔性板950的从第二弯曲部972轴向延伸的部分插入空间818(图9A)并接合轴向凸缘部分816的冷侧,以支撑热侧部件804的面板806。
多个柔性板950提供柔性,使得热侧部件804的面板806可以相对于冷侧部件802移动。例如,多个柔性板950可以压缩或可以屈曲,使得面板806可以相对于冷侧部件802移动。多个柔性板950在多个自由度上是柔性的,使得面板806可以相对于冷侧部件802径向、轴向、周向或其组合移动。
在操作中,冷却空气880被可操作地从冷侧部件802的冷侧引导,通过一个或多个冷侧部件冷却孔808,并且进入冷侧部件802的热侧和多个柔性板950之间的空间822。冷却空气880被可操作地从空间822引导,通过一个或多个柔性板冷却孔960,并且在多个柔性板950和热侧部件804的冷侧之间。冷却空气880然后被可操作地从空间822引导通过一个或多个热侧部件冷却孔810并进入燃烧室210,以对热侧部件804的热侧进行薄膜冷却。与图8A和图8B的多个柔性板850相比,多个柔性板950提供了制造的便利性。由于凸缘联接部分954联接到轴向凸缘部分816使得凸缘联接部分954不相对于轴向凸缘部分816滑动或移动,因此多个柔性板950到轴向凸缘部分816的联接减少了磨损。
本公开的实施例提供了改进的冷却布置,使得燃烧区段的一个或多个紧固机构不直接暴露于燃烧室中的热燃烧气体。因此,本公开的实施例有助于减小在围绕紧固机构的区域中的热梯度,从而减小在围绕紧固机构的区域中的应力集中。因此,本公开的实施例提供了在围绕紧固机构的区域中减少热侧部件和/或冷侧部件的损坏和/或故障。
进一步方面由以下条项的主题提供。
一种用于涡轮发动机的联接组件,包括:冷侧部件;热侧部件,所述冷侧部件和所述热侧部件一起至少部分地形成燃烧室;以及紧固机构,所述紧固机构将所述热侧部件联接到所述冷侧部件,所述紧固机构包括:螺柱,所述螺柱设置成通过所述冷侧部件;以及帽,所述帽定位在所述螺柱上,所述帽限定中空内部并且包括一个或多个第一帽冷却孔,所述一个或多个第一帽冷却孔可操作地将冷却空气引导到所述中空内部中,使得所述中空内部在所述燃烧室和所述螺柱之间提供冷却空气的缓冲。
根据前述条项所述的联接组件,空间限定在所述冷侧部件和所述热侧部件之间,所述螺柱设置在所述空间中。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽设置成通过所述热侧部件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽定位在所述螺柱和所述燃烧室之间。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱与所述燃烧室径向间隔开,使得所述螺柱与所述燃烧室绝缘。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽包括一个或多个第二帽冷却孔,所述一个或多个第二帽冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述中空内部引导到所述燃烧室中。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述中空内部包括大于所述螺柱的外径的直径。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽包括由内表面和外表面限定的薄壁,所述薄壁限定所述中空内部的形状。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述中空内部的所述形状大致对应于所述帽的形状。
根据任何前述条项所述的联接组件,进一步包括设置在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的垫圈,所述垫圈是柔性的,使得所述热侧部件相对于所述冷侧部件移动,并且所述垫圈防止所述热侧部件接触所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述垫圈包括一个或多个垫圈冷却孔,所述一个或多个垫圈冷却孔可操作地将冷却空气引导朝向所述帽。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述垫圈包括一个或多个垫圈槽,所述垫圈槽从所述垫圈的外缘径向向内延伸到所述一个或多个垫圈冷却孔。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个第一帽冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述空间引导到所述中空内部。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个帽包括外表面和内表面,所一个或多个第一帽冷却孔从所述外表面延伸穿过所述薄壁到所述内表面。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述冷侧部件是所述涡轮发动机的衬套的外壳,并且所述热侧部件是热屏蔽件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述冷侧部件是环形圆顶组件,并且所述热侧部件是偏转器组件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述冷侧部件包括一个或多个冷侧部件冷却孔,所述一个或多个冷侧部件冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述冷侧部件的冷侧引导到所述冷侧部件与所述热侧部件之间的所述空间。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个冷侧部件冷却孔是冲击冷却孔。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述热侧部件包括一个或多个热侧部件冷却孔,所述一个或多个热侧部件冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述空间引导到所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个热侧部件冷却孔是薄膜冷却孔。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱插入通过所述冷侧部件的第一紧固机构孔口,并且所述帽插入通过所述热侧部件的第二紧固机构孔口。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述热侧部件包括一起形成所述热侧部件的一个或多个面板。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个面板中的每个面板通过一个或多个紧固机构联接到所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽通过第一螺纹连接联接到所述螺柱。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽压配合到所述螺柱上。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽与所述螺柱一体形成。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述紧固组件进一步包括在所述螺柱的冷侧联接到所述螺柱的螺母。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺母通过第二螺纹连接联接到所述螺柱。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽包括螺柱接收部分,所述螺柱接收部分限定接收所述螺柱的一部分的螺柱开口。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱接收部分从所述帽的内表面的冷侧延伸并进入所述中空内部。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱接收部分与所述帽的所述内表面的热侧间隔开。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽进一步包括定位在所述螺柱开口中的帽插入件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱通过所述帽插入件联接到所述帽。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱通过所述第一螺纹连接联接到所述帽插入件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽压配合到所述帽插入件上。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽插入件与所述帽一体形成。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱压配合到所述帽插入件上。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱与所述帽插入件一体形成。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱被钎焊或焊接到所述帽插入件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述垫圈包括接触所述冷侧部件的平坦部分和接触所述热侧部件的弯曲部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述垫圈包括用于接收所述螺柱的垫圈螺柱孔。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个垫圈冷却孔设置在所述垫圈的所述弯曲部分中。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个垫圈冷却孔设置在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的所述空间内。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽限定围绕所述螺柱接收部分的径向空间。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述径向空间从所述螺柱接收部分的外表面径向延伸到所述帽的所述外表面的另一部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述外表面限定大致U形部分,所述大致U形部分限定所述径向空间。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱接收部分邻接所述垫圈。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽与所述垫圈径向间隔开,使得所述冷却空气被可操作地引导在所述垫圈和所述帽之间并进入所述径向空间。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽进一步包括一个或多个第三帽冷却孔,所述一个或多个第三帽冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述径向空间引导到所述中空内部中。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述热侧部件包括围绕所述紧固机构的区域中的凹入部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述凹入部分相对于所述热侧部件的所述热侧凹入。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述凹入部分从所述热侧部件朝向所述冷侧部件延伸。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述凹入部分限定凹入部分空间,所述帽设置在所述凹入部分空间中。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述垫圈具有大于所述凹入部分的直径的直径,使得所述垫圈周向围绕所述凹入部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述凹入部分包括一个或多个凹入部分冷却孔,所述一个或多个凹入部分冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述空间引导到所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽的一部分与所述凹入部分的所述冷侧间隔开,使得在所述帽和所述凹入部分之间限定空间。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽进一步包括帽延伸部,所述帽延伸部插入到所述螺柱的帽接收部分中。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述凹入部分包括用于接收所述螺柱的螺柱接收部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱包括一个或多个螺柱冷却孔,所述一个或多个螺柱冷却孔可操作地将所述冷却从所述冷侧部件的所述冷侧引导到所述帽的所述中空内部。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽的所述冷侧邻接所述凹入部分的所述热侧。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽通过所述帽延伸部联接到所述螺柱。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽的所述热侧与所述热侧部件的所述热侧基本齐平。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽包括一个或多个第三帽冷却孔,所述一个或多个第三帽冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述一个或多个螺柱冷却孔引导到所述中空内部。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽的冷侧联接到所述螺柱。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱包括螺柱头部,所述帽联接到所述螺柱头部。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽通过焊接、钎焊或粘合剂联接到所述螺柱。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述帽与所述螺柱一体形成。
一种涡轮发动机,包括:燃烧区段,所述燃烧区段包括燃烧室;以及联接组件,所述联接组件包括:冷侧部件;热侧部件,所述冷侧部件和所述热侧部件一起至少部分地形成所述燃烧室;以及紧固机构,所述紧固机构将所述热侧部件联接到所述冷侧部件,所述紧固机构包括:螺柱,所述螺柱设置成通过所述冷侧部件;以及帽,所述帽定位在所述螺柱上,所述帽限定中空内部并且包括一个或多个第一帽冷却孔,所述一个或多个第一帽冷却孔可操作地将冷却空气引导到所述中空内部中,使得所述中空内部在所述燃烧室和所述螺柱之间提供冷却空气的缓冲。
根据前述条项所述的涡轮发动机,所述帽设置成通过所述热侧部件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽定位在所述螺柱和所述燃烧室之间。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱与所述燃烧室径向间隔开,使得所述螺柱与所述燃烧室绝缘。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,帽包括一个或多个第二帽冷却孔,所述一个或多个第二帽冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述中空内部引导到所述燃烧室中。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述中空内部包括大于所述螺柱的外径的直径。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽包括由内表面和外表面限定的薄壁,所述薄壁限定所述中空内部的形状。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述中空内部的所述形状大致对应于所述帽的形状。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,空间限定在所述冷侧部件和所述热侧部件之间,所述螺柱设置在所述空间中。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,进一步包括设置在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的垫圈,所述垫圈是柔性的,使得所述热侧部件相对于所述冷侧部件移动,并且所述垫圈防止所述热侧部件接触所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述垫圈包括一个或多个垫圈冷却孔,所述一个或多个垫圈冷却孔可操作地将冷却空气引导朝向所述帽。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述垫圈包括一个或多个垫圈槽,所述一个或多个垫圈槽从所述垫圈的外缘径向向内延伸到所述一个或多个冷却孔。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个第一帽冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述空间引导到所述中空内部。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个帽包括外表面和内表面,所述一个或多个第一帽冷却孔从所述外表面延伸穿过所述薄壁到所述内表面。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述冷侧部件是所述涡轮发动机的衬套的外壳,并且所述热侧部件是热屏蔽件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述冷侧部件是环形圆顶组件,并且所述热侧部件是偏转器组件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述冷侧部件包括一个或多个冷侧部件冷却孔,所述一个或多个冷侧部件冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述冷侧部件的冷侧引导到所述冷侧部件与所述热侧部件之间的所述空间。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个冷侧部件冷却孔是冲击冷却孔。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述热侧部件包括一个或多个热侧部件冷却孔,所述一个或多个热侧部件冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述空间引导到所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个热侧部件冷却孔是薄膜冷却孔。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱插入通过所述冷侧部件的第一紧固机构孔口,并且所述帽插入通过所述热侧部件的第二紧固机构孔口。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述热侧部件包括一起形成所述热侧部件的一个或多个面板。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个面板中的每个面板通过一个或多个紧固机构联接到所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽通过第一螺纹连接联接到所述螺柱。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽压配合到所述螺柱上。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽与所述螺柱一体形成。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述紧固组件进一步包括在所述螺柱的冷侧联接到所述螺柱的螺母。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺母通过第二螺纹连接联接到所述螺柱。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽包括螺柱接收部分,所述螺柱接收部分限定接收所述螺柱的一部分的螺柱开口。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱接收部分从所述帽的内表面的冷侧延伸并进入所述中空内部。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱接收部分与所述帽的所述内表面的热侧间隔开。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽进一步包括定位在所述螺柱开口中的帽插入件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱通过所述帽插入件联接到所述帽。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱通过所述第一螺纹连接联接到所述帽插入件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽压配合到所述帽插入件上。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽插入件与所述帽一体形成。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱压配合到所述帽插入件上。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱与所述帽插入件一体形成。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱被钎焊或焊接到所述帽插入件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述垫圈包括接触所述冷侧部件的平坦部分和接触所述热侧部件的弯曲部分。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述垫圈包括用于接收所述螺柱的垫圈螺柱孔。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个垫圈冷却孔设置在所述垫圈的所述弯曲部分中。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个垫圈冷却孔设置在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的所述空间内。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽限定围绕所述螺柱接收部分的径向空间。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述径向空间从所述螺柱接收部分的外表面径向延伸到所述帽的所述外表面的另一部分。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述外表面限定大致U形部分,所述大致U形部分限定所述径向空间。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱接收部分邻接所述垫圈。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽与所述垫圈径向间隔开,使得所述冷却空气被可操作地引导在所述垫圈和所述帽之间并进入所述径向空间。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽进一步包括一个或多个第三帽冷却孔,所述一个或多个第三帽冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述径向空间引导到所述中空内部中。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述热侧部件包括围绕所述紧固机构的区域中的凹入部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述凹入部分相对于所述热侧部件的所述热侧凹入。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述凹入部分从所述热侧部件朝向所述冷侧部件延伸。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述凹入部分限定凹入部分空间,所述帽设置在所述凹入部分空间中。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述垫圈具有大于所述凹入部分的直径的直径,使得所述垫圈周向围绕所述凹入部分。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述凹入部分包括一个或多个凹入部分冷却孔,所述一个或多个凹入部分冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述空间引导到所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽的一部分与所述凹入部分的所述冷侧间隔开,使得在所述帽和所述凹入部分之间限定空间。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽进一步包括帽延伸部,所述帽延伸部插入到所述螺柱的帽接收部分中。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述凹入部分包括用于接收所述螺柱的螺柱接收部分。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱包括一个或多个螺柱冷却孔,所述一个或多个螺柱冷却孔可操作地将所述冷却从所述冷侧部件的所述冷侧引导到所述帽的所述中空内部。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽的所述冷侧邻接所述凹入部分的所述热侧。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽通过所述帽延伸部联接到所述螺柱。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽的所述热侧与所述热侧部件的所述热侧基本齐平。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽包括一个或多个第三帽冷却孔,所述一个或多个第三帽冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述一个或多个螺柱冷却孔引导到所述中空内部。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽的冷侧联接到所述螺柱。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱包括螺柱头部,所述帽联接到所述螺柱头部。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽通过焊接、钎焊或粘合剂联接到所述螺柱。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述帽与所述螺柱一体形成。
一种可操作地使冷却空气流过涡轮发动机的方法。所述方法包括可操作地使冷却空气流过所述涡轮发动机的冷侧部件,热侧部件通过紧固机构联接到所述冷侧部件,所述紧固机构包括设置成通过所述冷侧部件的螺柱和帽,所述冷侧部件和所述热侧部件一起至少部分地形成燃烧室。所述方法包括可操作地将所述冷却空气引导通过所述帽中的一个或多个第一帽冷却孔进入所述帽的中空内部,使得所述中空内部在所述燃烧室和所述螺柱之间提供冷却空气的缓冲。
根据前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导通过所述热侧部件。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气从所述中空内部引导通过一个或多个第二帽冷却孔到所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导通过设置在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的垫圈的一个或多个垫圈冷却孔,所述垫圈是柔性的,使得所述热侧部件相对于所述冷侧部件移动,并且所述垫圈防止所述热侧部件接触所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导通过所述一个或多个垫圈冷却孔朝向所述帽。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导通过所述冷侧部件中的一个或多个冷侧部件冷却孔,并进入限定在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的空间。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气从所述空间引导到所述中空内部。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导通过所述热侧部件中的一个或多个热侧部件冷却孔,并进入所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导到所述垫圈和所述帽之间的径向空间中。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气从所述径向空间通过一个或多个第三帽冷却孔引导到所述中空内部中。
根据任何前述条项所述的方法,所述热侧部件包括凹入部分,所述方法进一步包括可操作地将所述冷却空气从所述空间引导通过所述凹入部分中的一个或多个凹入部分冷却孔到所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的方法,所述帽设置在由所述凹入部分限定的凹入部分空间中,所述方法进一步包括可操作地将所述冷却空气从所述凹入部分空间引导通过所述一个或多个第一帽冷却孔并进入所述帽的所述中空内部。
根据任何前述条项所述的方法,所述螺柱包括一个或多个螺柱冷却孔,所述方法进一步包括可操作地将所述冷却空气从所述冷侧部件的所述冷侧引导通过所述一个或多个螺柱冷却孔。
根据任何前述条项所述的方法,所述帽进一步包括一个或多个第三帽冷却孔,所述方法进一步包括可操作地将所述冷却空气从所述一个或多个螺柱冷却孔引导通过所述一个或多个第三帽冷却孔并进入所述中空内部。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导通过所述垫圈并进入所述垫圈和所述帽之间的空间。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导通过所述垫圈并进入所述垫圈和所述凹入部分之间的空间。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括通过可操作地将所述冷却空气从所述中空内部引导通过所述一个或多个第二帽冷却孔并进入所述燃烧室来对所述帽进行薄膜冷却。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括通过可操作地将所述冷却空气从所述冷侧部件的所述冷侧引导通过所述一个或多个冷侧部件冷却孔并进入所述冷侧部件和所述热侧部件之间的空间来对述热侧部件进行冲击冷却所。
根据任何前述条项所述的方法,所述冷却空气是来自所述涡轮发动机的压缩机区段的压缩空气。
根据任何前述条项所述的方法,所述冷侧部件是所述涡轮发动机的衬套的外壳,并且所述热侧部件是热屏蔽件。
根据任何前述条项所述的方法,所述冷侧部件是环形圆顶组件,并且所述热侧部件是偏转器组件。
一种用于涡轮发动机的联接组件,包括:冷侧部件;热侧部件,所述冷侧部件和所述热侧部件一起至少部分地形成燃烧室;多个紧固机构,所述多个紧固机构设置成通过所述冷侧部件;以及多个柔性板,所述多个柔性板中的每一个彼此周向间隔开,并且从所述多个紧固机构中的相应一个延伸到所述热侧部件并接合所述热侧部件,以将所述热侧部件联接到所述冷侧部件,使得所述多个紧固机构与所述燃烧室绝缘。
根据前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板中的每一个包括一个或多个柔性板冷却孔,所述一个或多个柔性板冷却孔可操作地将冷却空气引导通过所述多个柔性板。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个紧固机构包括第一紧固机构和第二紧固机构,并且所述多个柔性板包括从所述第一紧固机构延伸到所述热侧部件的第一柔性板和从所述第二紧固机构延伸到所述热侧部件的第二柔性板。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述第一紧固机构位于所述第二紧固机构的上游。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述第一柔性板从所述第一紧固机构向下游延伸并延伸至所述热侧部件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述第二柔性板从所述第二紧固机构向上游延伸并延伸至所述热侧部件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述热侧部件包括多个凸缘,所述多个柔性板中的每一个接合所述多个凸缘中的相应一个,以将所述热侧部件联接到所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个凸缘中的每一个包括从所述热侧部件基本上径向延伸的径向凸缘部分和从所述径向凸缘部分基本上轴向延伸的轴向凸缘部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板中的每一个接合相应轴向凸缘部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个凸缘包括第一凸缘和定位在所述第一凸缘下游的第二凸缘,并且所述多个柔性板包括第一柔性板和第二柔性板,所述第一柔性板接合所述第二凸缘,并且所述第二柔性板接合所述第一凸缘。
根据任何前述条项所述的联接组件,进一步包括限定在所述第一凸缘和所述第二凸缘之间的空间,所述多个柔性板中的每一个延伸到所述空间中,以将所述热侧部件联接到所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述第一凸缘包括第一径向凸缘部分和第一轴向凸缘部分,所述第一轴向凸缘部分从所述第一径向凸缘部分向下游轴向延伸。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述第二凸缘包括第二径向凸缘部分和第二轴向凸缘部分,所述第二轴向凸缘部分从所述第二径向凸缘部分向上游轴向延伸。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述热侧部件包括一个或多个面板,所述一个或多个面板通过所述多个柔性板联接到所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板各自包括用于接收所述一个或多个紧固机构中的相应紧固机构的紧固机构孔口。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板各自包括联接到所述一个或多个紧固机构中的相应紧固机构的紧固联接部分和联接到所述多个凸缘中的相应凸缘的凸缘联接部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述凸缘联接部分包括在所述凸缘联接部分处分开的一个或多个第一突起和一个或多个第二突起,所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起与所述多个凸缘中的相应凸缘接合。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个第一突起接合所述相应凸缘的热侧,并且所述一个或多个第二突起接合所述相应凸缘的冷侧。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述相应凸缘压配合在所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起之间。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板各自包括第一弯曲部,所述第一弯曲部限定在所述紧固机构联接部分处,使得所述多个柔性板从所述紧固机构联接部分径向向内延伸。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板各自包括限定在所述凸缘联接部分处的一个或多个第二弯曲部,所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第二弯曲部处弯曲。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个第一突起在所述一个或多个第二弯曲部处径向向外弯曲,并且所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第二弯曲部处径向向内弯曲。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第二弯曲部处被分成不同方向。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板各自包括所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起处的一个或多个第三弯曲部。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个第一突起在所述一个或多个第三弯曲部处径向向内弯曲,并且所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第三弯曲部处径向向外弯曲。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板各自包括所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起处的一个或多个第四弯曲部。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个第一突起在所述一个或多个第四弯曲部处径向向外弯曲,并且所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第四弯曲部处径向向内弯曲。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第四弯曲部处接合所述轴向凸缘部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板各自包括第一紧固机构孔口和第二紧固机构孔口。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述第一紧固机构孔口位于所述紧固机构联接部分处,并且所述第二紧固机构孔口位于所述凸缘联接部分处。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述凸缘联接部分接合所述轴向凸缘部分的冷侧。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板各自包括所述紧固机构联接部分处的第一弯曲部和所述凸缘联接部分处的第二弯曲部。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述凸缘联接部分将所述热侧部件保持在所述轴向凸缘部分处。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述凸缘联接部分通过钎焊、焊接或粘合剂中的至少一种固定到所述轴向凸缘部分。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述多个柔性板在多个自由度上是柔性的,使得所述热侧部件相对于所述冷侧部件轴向、径向或周向移动。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述第一柔性板定位成周向邻近所述第二柔性板。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述第一柔性板相对于所述第二柔性板周向向后定位。
根据任何前述条项所述的联接组件,空间限定在所述冷侧部件和所述热侧部件之间,所述多个板设置在所述空间中。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个紧固机构设置在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的空间中。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个紧固机构包括螺柱和螺柱头部,所述螺柱头部设置在所述冷侧部件的热侧上。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺柱头部设置在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的所述空间中。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述冷侧部件是所述涡轮发动机的衬套的外壳,并且所述热侧部件是热屏蔽件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述冷侧部件是环形圆顶组件,并且所述热侧部件是偏转器组件。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述冷侧部件包括一个或多个冷侧部件冷却孔,所述一个或多个冷侧部件冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述冷侧部件的冷侧引导至所述冷侧部件与所述热侧部件之间的所述空间。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个冷侧部件冷却孔是冲击冷却孔。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述热侧部件包括一个或多个热侧部件冷却孔,所述一个或多个热侧部件冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述空间引导至所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个热侧部件冷却孔是薄膜冷却孔。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述一个或多个紧固机构各自包括延伸通过所述冷侧部件的螺柱。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述紧固组件进一步包括在所述螺柱的冷侧联接到所述螺柱的螺母。
根据任何前述条项所述的联接组件,所述螺母通过第二螺纹连接联接到所述螺柱。
一种涡轮发动机,包括:燃烧区段,所述燃烧区段包括燃烧室;以及联接组件,所述联接组件包括:冷侧部件;热侧部件,所述冷侧部件和所述热侧部件一起至少部分地形成燃烧室;多个紧固机构,所述多个紧固机构设置成通过所述冷侧部件;以及多个柔性板,所述多个柔性板中的每一个彼此周向间隔开,并且从所述多个紧固机构中的相应一个延伸到所述热侧部件并接合所述热侧部件,以将所述热侧部件联接到所述冷侧部件,使得所述多个紧固机构与所述燃烧室绝缘。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板中的每一个包括一个或多个柔性板冷却孔,所述一个或多个柔性板冷却孔可操作地将冷却空气引导通过所述多个柔性板。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述热侧部件包括多个凸缘,所述多个柔性板中的每一个接合所述多个凸缘中的相应一个,以将所述热侧部件联接到所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个紧固机构包括第一紧固机构和第二紧固机构,并且所述多个柔性板包括从所述第一紧固机构延伸到所述热侧部件的第一柔性板和从所述第二紧固机构延伸到所述热侧部件的第二柔性板。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述第一紧固机构位于所述第二紧固机构的上游。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述第一柔性板从所述第一紧固机构向下游延伸并且延伸至所述热侧部件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述第二柔性板从所述第二紧固机构向上游延伸并延伸至所述热侧部件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述热侧部件包括多个凸缘,所述多个柔性板接合所述多个凸缘,以将所述热侧部件联接到所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个凸缘包括第一凸缘和定位在所述第一凸缘下游的第二凸缘,所述第一柔性板接合所述第二凸缘并且所述第二柔性板接合所述第一凸缘。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个凸缘各自包括从所述热侧部件基本上径向延伸的径向凸缘部分和从所述径向凸缘部分基本上轴向延伸的轴向凸缘部分。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板接合所述轴向凸缘部分。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述第一凸缘包括第一径向凸缘部分和第一轴向凸缘部分,所述第一轴向凸缘部分从所述第一径向凸缘部分向下游轴向延伸。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述第二凸缘包括第二径向凸缘部分和第二轴向凸缘部分,所述第二轴向凸缘部分从所述第二径向凸缘部分向上游轴向延伸。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,进一步包括限定在所述第一凸缘和所述第二凸缘之间的空间,所述多个柔性板延伸到所述空间中。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述热侧部件包括一个或多个面板,所述一个或多个面板通过所述多个柔性板联接到所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板各自包括用于接收所述一个或多个紧固机构中的相应紧固机构的紧固机构孔口。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板各自包括联接到所述一个或多个紧固机构中的相应紧固机构的紧固联接部分和联接到所述多个凸缘中的相应凸缘的凸缘联接部分。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述凸缘联接部分包括在所述凸缘联接部分处分开的一个或多个第一突起和一个或多个第二突起,所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起与所述多个凸缘中的相应凸缘接合。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个第一突起接合所述相应凸缘的热侧,并且所述一个或多个第二突起接合所述相应凸缘的冷侧。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述相应凸缘压配合在所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起之间。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板各自包括第一弯曲部,所述第一弯曲部限定在所述紧固机构联接部分处,使得所述多个柔性板从所述紧固机构联接部分径向向内延伸。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板各自包括限定在所述凸缘联接部分处的一个或多个第二弯曲部,所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第二弯曲部处弯曲。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个第一突起在所述一个或多个第二弯曲部处径向向外弯曲,并且所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第二弯曲部处径向向内弯曲。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第二弯曲部处被分成不同方向。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板各自包括所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起处的一个或多个第三弯曲部。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个第一突起在所述一个或多个第三弯曲部处径向向内弯曲,并且所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第三弯曲部处径向向外弯曲。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板各自包括所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起处的一个或多个第四弯曲部。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个第一突起在所述一个或多个第四弯曲部处径向向外弯曲,并且所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第四弯曲部处径向向内弯曲。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个第一突起和所述一个或多个第二突起在所述一个或多个第四弯曲部处接合所述轴向凸缘部分。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板各自包括第一紧固机构孔口和第二紧固机构孔口。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述第一紧固机构孔口位于所述紧固机构联接部分处,并且所述第二紧固机构孔口位于所述凸缘联接部分处。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述凸缘联接部分接合所述轴向凸缘部分的冷侧。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板各自包括所述紧固机构联接部分处的第一弯曲部和所述凸缘联接部分处的第二弯曲部。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述凸缘联接部分将所述热侧部件保持在所述轴向凸缘部分处。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述凸缘联接部分通过钎焊、焊接或粘合剂中的至少一种固定到所述轴向凸缘部分。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述多个柔性板在多个自由度上是柔性的,使得所述热侧部件相对于所述冷侧部件轴向、径向或周向移动。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述第一柔性板定位成周向邻近所述第二柔性板。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述第一柔性板相对于所述第二柔性板周向向后定位。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,空间限定在所述冷侧部件和所述热侧部件之间,所述多个板设置在所述空间中。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个紧固机构设置在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的空间中。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个紧固机构包括螺柱和螺柱头部,所述螺柱头部设置在所述冷侧部件的热侧上。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺柱头部设置在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的所述空间中。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述冷侧部件是所述涡轮发动机的衬套的外壳,并且所述热侧部件是热屏蔽件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述冷侧部件是环形圆顶组件,并且所述热侧部件是偏转器组件。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述冷侧部件包括一个或多个冷侧部件冷却孔,所述一个或多个冷侧部件冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述冷侧部件的冷侧引导至所述冷侧部件与所述热侧部件之间的所述空间。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个冷侧部件冷却孔是冲击冷却孔。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述热侧部件包括一个或多个热侧部件冷却孔,所述一个或多个热侧部件冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述空间引导至所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个热侧部件冷却孔是薄膜冷却孔。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述一个或多个紧固机构各自包括延伸通过所述冷侧部件的螺柱。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述紧固组件进一步包括在所述螺柱的冷侧上联接到所述螺柱的螺母。
根据任何前述条项所述的涡轮发动机,所述螺母通过第二螺纹连接联接到所述螺柱。
一种可操作地使冷却空气流过涡轮发动机的方法。所述方法包括可操作地使冷却空气流过所述涡轮发动机的冷侧部件,热侧部件通过多个紧固机构联接到所述冷侧部件,所述冷侧部件和所述热侧部件一起至少部分地形成燃烧室。所述方法包括可操作地将所述冷却空气引导通过多个柔性板的一个或多个柔性板冷却孔,所述多个柔性板各自彼此周向间隔开并且将所述多个紧固机构中的相应一个延伸到所述热侧部件并接合所述热侧部件,以将所述热侧部件联接到所述冷侧部件,使得所述多个紧固机构与所述燃烧室绝缘。
根据前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导通过所述热侧部件。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导通过所述冷侧部件中的一个或多个冷侧部件冷却孔,并进入限定在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的空间。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气从所述空间引导通过所述多个柔性板的所述一个或多个柔性板冷却孔。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导在所述多个柔性板和所述热侧部件之间。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括可操作地将所述冷却空气引导通过所述热侧部件中的一个或多个热侧部件冷却孔,并进入所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括通过可操作地将所述冷却空气从所述中空内部引导通过所述一个或多个第二帽冷却孔并进入所述燃烧室来对所述帽进行薄膜冷却。
根据任何前述条项所述的方法,进一步包括通过可操作地将所述冷却空气从所述冷侧部件的所述冷侧引导通过所述一个或多个冷侧部件冷却孔并进入所述冷侧部件和所述热侧部件之间的空间来对所述热侧部件进行冲击冷却。
根据任何前述条项所述的方法,所述冷却空气是来自所述涡轮发动机的压缩机区段的压缩空气。
根据任何前述条项所述的方法,所述冷侧部件是所述涡轮发动机的衬套的外壳,并且所述热侧部件是热屏蔽件。
根据任何前述条项所述的方法,所述冷侧部件是环形圆顶组件,并且所述热侧部件是偏转器组件。
根据任何前述条项所述的方法,所述多个柔性板包括第一柔性板和第二柔性板,所述方法包括可操作地将冷却空气引导通过所述第一柔性板和所述第二柔性板。
根据任何前述条项所述的方法,所述多个紧固机构包括第一紧固机构和第二紧固机构,所述多个柔性板包括从所述第一紧固机构延伸到所述热侧部件的第一柔性板和从所述第二紧固机构延伸到所述热侧部件的第二柔性板。
根据任何前述条项所述的方法,所述第一紧固机构位于所述第二紧固机构的上游。
根据任何前述条项所述的方法,所述第一柔性板从所述第一紧固机构向下游延伸并且延伸至所述热侧部件。
根据任何前述条项所述的方法,所述第二柔性板从所述第二紧固机构向上游延伸并延伸至所述热侧部件。
根据任何前述条项所述的方法,所述热侧部件包括多个凸缘,所述多个柔性板接合所述多个凸缘,以将所述热侧部件联接到所述冷侧部件。
根据任何前述条项所述的方法,所述多个凸缘包括第一凸缘和定位在所述第一凸缘下游的第二凸缘,所述第一柔性板接合所述第二凸缘并且所述第二柔性板接合所述第一凸缘。
尽管上文描述针对本公开的优选实施例,但是其他变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的,并且可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下进行。此外,结合本公开的一个实施例描述的特征可以结合其他实施例使用,即使上面没有明确说明。
Claims (10)
1.一种用于涡轮发动机的联接组件,其特征在于,所述联接组件包括:
冷侧部件;
热侧部件,所述冷侧部件和所述热侧部件一起至少部分地形成燃烧室;以及
紧固机构,所述紧固机构将所述热侧部件联接到所述冷侧部件,所述紧固机构包括:
螺柱,所述螺柱设置成通过所述冷侧部件;以及
帽,所述帽定位在所述螺柱上,所述帽限定中空内部并且包括一个或多个第一帽冷却孔,所述一个或多个第一帽冷却孔可操作地将冷却空气引导到所述中空内部中,使得所述中空内部在所述燃烧室和所述螺柱之间提供冷却空气的缓冲。
2.根据权利要求1所述的联接组件,其特征在于,其中,空间限定在所述冷侧部件和所述热侧部件之间,所述螺柱设置在所述空间中。
3.根据权利要求1所述的联接组件,其特征在于,其中,所述帽设置成通过所述热侧部件。
4.根据权利要求1所述的联接组件,其特征在于,其中,所述帽定位在所述螺柱和所述燃烧室之间。
5.根据权利要求1所述的联接组件,其特征在于,其中,所述螺柱与所述燃烧室径向间隔开,使得所述螺柱与所述燃烧室绝缘。
6.根据权利要求1所述的联接组件,其特征在于,其中,所述帽包括一个或多个第二帽冷却孔,所述一个或多个第二帽冷却孔可操作地将所述冷却空气从所述中空内部引导到所述燃烧室中。
7.根据权利要求1所述的联接组件,其特征在于,其中,所述中空内部包括大于所述螺柱的外径的直径。
8.根据权利要求1所述的联接组件,其特征在于,其中,所述帽包括由内表面和外表面限定的薄壁,所述薄壁限定所述中空内部的形状。
9.根据权利要求8所述的联接组件,其特征在于,其中,所述中空内部的所述形状大致对应于所述帽的形状。
10.根据权利要求1所述的联接组件,其特征在于,进一步包括设置在所述冷侧部件和所述热侧部件之间的垫圈,所述垫圈是柔性的,使得所述热侧部件相对于所述冷侧部件移动,并且所述垫圈防止所述热侧部件接触所述冷侧部件。
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