CN1854610A - 空气动力性能提高且易于拆卸的燃烧室 - Google Patents

空气动力性能提高且易于拆卸的燃烧室 Download PDF

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Abstract

喷气引擎燃烧室的组成元件以这样的方式装配在一起，它设计便于维护同时还提高空气动力性能。在一个实施例中，外罩(16)和内罩(17)具有舌片(24，25)，燃烧室端壁(14)具有相应的舌片(34，35)，罩的舌片装配到燃烧室端壁的舌片上。

Description

空气动力性能提高且易于拆卸的燃烧室
技术领域
本发明涉及一种用于喷气引擎的燃烧室。它尤其涉及燃烧室各部件安装的改进，不但为了减小绕燃烧室的气流的扰动，该扰动对性能有害，而且为了便于维护燃烧室。
背景技术
已知燃烧室是一个可被分为多个部分的装置。有一个大致为环形的外壁，大致为环形的内壁，和在所述外壁和内壁间延伸的燃烧室端壁。它们由多个在圆周上间隔的注入器系统组成。此外，整流片与燃烧室端壁配合定义出一用于安装注入器手段的环形腔。依这种方式定义的燃烧室组成一轴向对称的装置，该装置要尽可能复合空气动力学，因为它处于气流中。整流片通常包括一称为外罩的环形部分和一称为内罩的环形部分。不同组成元件以可拆卸的方式组装在一起。例如，已知将所述外壁和内壁，所述燃烧室端壁和导流元件通过一圈安排在燃烧室端壁附近的螺栓安装在一起。螺栓头干扰气流。该扰动不利于燃烧室的性能。
在某些燃烧室中，螺栓安装由在所述内壁和外壁、燃烧室端壁、和整流片间焊接来代替。在这种燃烧室中，不再有任何螺栓头扰动绕燃烧室外侧或内侧流动的气流。但是，焊接使得燃烧室难于修理，因为需要沿两圆形焊缝切割所述燃烧室。因为焊缝位于圆锥上，所以修理完元件后重新安装燃烧室很困难而且很昂贵。
发明内容
本发明使克服这两个困难成为可能。
更准确地说，本发明提供一喷气引擎燃烧室，其包括一大致环形的外壁，一大致环形的内壁，一在所述外壁和内壁间延伸且在该处安装注入器手段的燃烧室端壁，一与所述燃烧室端壁配合定义出一用于安装所述注入器手段的环形腔的整流片，所述整流片包括一称为外罩的环形部分和一称为内罩的环形部分，该燃烧室的特征在于：所述罩包含伸向所述环形腔的内接合部件，所述燃烧室端壁包括相应的伸向所述环形腔的内接合部件，所述罩的接合部件直接装配在所述燃烧室端壁的接合部件上。
上述内接合部件可为沿圆周分布的舌片，或者更常见地，它们可为环形边缘。
例如，如果使用的是舌片，所述罩的舌片焊接在所述燃烧室端壁的舌片上。它们最好在其端部成对焊接在一起。在这种条件下，燃烧室组成元件的拆卸可简单地通过磨舌片的端部减小焊接区域来实现。
具有独立的舌片使得把燃烧室再分成多个部分成为可能，因此允许任何所述部件维修。
如果接合部件是环形边缘，保留一区域结构是有利的，就像使用舌片时那样，例如：通过沿圆周分布的多个焊接。可能把环形边缘和舌片结合在一起。
在一有利实施例中，所述外罩和所述外壁通过焊接沿圆周装配在一起。焊接可为对接焊。
有利地，内壁和燃烧室端壁沿圆周彼此固定在一起。可以通过铆接进行装配，或者通过干涉配合安装。
结合舌片的焊接最好是传统惰性气体保护焊(tungsten inert gas)(TIG)类型。高电流通过钨极与要焊接的部件构成电弧。受到电弧的金属局部熔化。焊接在惰性气体环境进行(如：氩气环境)。
带有的舌片的罩最好通过铜焊装配。每个舌片通过填充金属装配到罩上，该填充金属具有比要装配的材料要低的熔点。因此完成装配而不会熔化要装配的金属部件。一旦温度升高达到其熔化温度，填充金属通过毛细管作用在要装配的部件间渗透。填充金属最好是镍基的，这样铜焊温度约为1160℃。
根据另一个选择性特征，内罩包含一环形边缘，与内壁的端部呈覆盖接触。
附图说明
通过下面结合附图对实施例的描述将使本发明得到更好的理解，它的其他优点可更为清楚的呈现出来。其中；
图1是根据本发明燃烧室的部分立体图；
图2是与图1类似的视图，其中注入器手段被移除，以清楚地图示燃烧室的各部件如何装配在一起；
图3是径向剖面图，比例大于图2。
具体实施方式
附图所示为由多个环形部件装配在一起组成的燃烧室11前部的一部分。可以看到一大致环形外壁12，一大致环形内壁13，一在所述外壁和内壁间延伸且在该处安装注入器手段21的燃烧室端壁14，一整流片15，整流片15包括一称为“外罩”16的环形部分和一称为“内罩”17的环形部分。该整流片与所述燃烧室端壁配合定义出一用于安装所述注入器手段的环形腔20。该手段由多个在圆周上均匀间隔且安装在燃烧室端壁14的注入器22组成。
本发明尤其涉及内壁和外壁、所述燃烧室端壁和两个罩装配在一起的方法。
更具体地，罩16、17分别包括伸进环形腔20的舌片24、25。这些舌片均匀地沿圆周间隔。每个罩具有与注入器同样数目的舌片24或25，但它们相对于注入器在圆周上偏移以便为拆除时提供更好的可达性。每个舌片24或25具有一与罩内侧的形状配合的弯曲部分28，一径向向内弯曲以伸进环形腔的部分29。燃烧室端壁同样具有伸进环形腔的舌片34、35。燃烧室端壁14和绕其内围和外围的舌片14、15是一片经冲压切割的金属片的多个部分，该金属片如图2所示。可以看到一系列的外舌片34和内舌片35。燃烧室端壁的外舌片34和外罩的舌片24数目相等且它们重合，罩的每个舌片的凸出部分压着燃烧室端壁的相应舌片。同样，内罩的舌片25和燃烧室端壁的内舌片35数目相等且它们重合，罩的每个舌片的凸出部分压着燃烧室端壁的相应舌片。所述罩的舌片在这些位置装配到所述燃烧室端壁的舌片上。更具体地，所述罩的舌片与所述燃烧室端壁的舌片成对焊接在一起，最好是只在它们的端部焊接在一起。如前面所提到的，焊接最好是TIG类型的。相反，舌片24、25固定到罩16、17的部分是通过铜焊结合在一起的。这些舌片是弯曲的，以便彼此成对一个挨着另一个接触，它们仅在端部焊接，所以分离它们相当容易，如通过磨去所述焊接在一起的端部。这种磨操作使得在实施维修时可以将燃烧室各部件分别处理。修理完成后，可把稍微变短的舌片24、34和25、35端部焊接在一起。
此外，外罩16和所述外壁12通过沿圆周焊接结合在一起。如图所示，焊接42是对接焊，这样燃烧室外边的气流就不会被扰动。燃烧室端壁14不固定在所述外部部分。
此外，内壁13和所述燃烧室端壁14沿圆周结合在一起。在所述实施例中，这两个壁制成具有接触的环形边缘43和44的形状。这些边缘可通过铆钉或干涉装配来结合。所述内罩17还具有一环形边缘47，与所述内壁的环形边缘呈覆盖接触。它没有固定到所述内壁。这样的安排使得在由内壁和由燃烧室内罩定义的通道中几乎不会出现气流扰动。所述内壁13和所述内罩17在它们的接触区域不结合在一起。
在截面上，利用环形边缘的装置具有与图3所示同样的结构。

Claims (12)

1.一种喷气引擎燃烧室，其包括一大致为环形的外壁(12)，一大致为环形的内壁(13)，一燃烧室端壁(14)，燃烧室端壁(14)在所述外壁和内壁间延伸且在该处安装注入器手段，一整流片，整流片与所述燃烧室端壁配合定义出一用于安装所述注入器手段的环形腔(20)，所述整流片包括一称为外罩(16)的环形部分和一称为内罩(17)的环形部分，该燃烧室的特征在于：所述罩包含伸向所述环形腔的内接合部件(24，25)，所述燃烧室端壁包括伸向所述环形腔的相应的内接合部件(34，35)，所述罩的接合部件直接装配在所述燃烧室端壁的接合部件上。
2.如权利要求1所述的燃烧室，其特征为：所述接合部件为沿圆周分布的舌片。
3.如权利要求2所述的燃烧室，其特征为：所述罩的舌片(24，25)和所述燃烧室端壁的舌片(34，35)焊接在一起。
4.如权利要求2或3所述的燃烧室，其特征为：所述罩的舌片和所述燃烧室端壁的舌片以这样的方式弯曲，它们一个靠着另一个成对并排延伸，它们在其端部(40)成对焊接在一起。
5.如权利要求1所述的燃烧室，其特征为：所述内接合部件是环形边缘。
6.如前面任何一项权利要求所述的燃烧室，其特征为：所述外罩(16)和所述内壁(12)通过焊接沿圆周装配在一起。
7.如权利要求6所述的燃烧室，其特征为：所述外罩(16)和所述内壁(12)是对接焊在一起。
8.如前面任何一项权利要求所述的燃烧室，其特征为：所述内壁(13)和所述燃烧室端壁(14)沿圆周结合在一起。
9.如权利要求8所述的燃烧室，其特征为：所述内壁和所述燃烧室端壁制作成具有接触的环形边缘(43，44)的形状，边缘(43，44)通过铆钉或干涉装配来结合。
10.如前面任何一项权利要求所述的燃烧室，其特征为：所述燃烧室端壁(14)和绕其内围和外围的舌片(14，15)是一片经过切割冲压的金属片的多个部分。
11.如权利要求2到4中任意一项所述的燃烧室，其特征为：所述罩的舌片(24，25)用铜焊方式装配。
12.如权利要求9所述的燃烧室，其特征为：所述内罩包含一环形边缘(47)，与所述内壁环形边缘(43)呈覆盖接触。
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