CN204534660U - 用于燃烧器的界面组件、燃烧器布置和燃气涡轮发动机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于燃烧器的界面组件、燃烧器布置和燃气涡轮发动机。具体而言，一种用于燃烧器的界面组件包括界面壳体，该界面壳体具有由前壁和至少一个后壁节段限定的通道，该后壁节段操作地联接至流套的后凸缘。还包括适当地配置在该通道中的活塞环。

Description

用于燃烧器的界面组件、燃烧器布置和燃气涡轮发动机
技术领域
本文中公开的主旨涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于燃烧器布置的界面组件。
背景技术
燃气涡轮发动机包括燃烧器布置，燃烧器布置包括燃烧器衬套，燃烧器衬套用于限定定位成邻近下游过渡件的燃烧室，该下游过渡件将热气体发送到燃气涡轮发动机的涡轮区段。流套(flow sleeve)通常围绕燃烧器衬套，其中流套将在流套的后端处接合过渡件。在流套与过渡件之间的界面处是诸如活塞环的结构，其用于控制燃烧器布置中的压降。该活塞环在典型的燃烧器循环期间积累了显著的磨损。一旦磨坏，则替换流套与过渡件之间的界面是麻烦、耗费时间并且劳动密集的。不合乎需要的是，整个流套必须从燃烧器布置移除并且运送至制造厂以用于替换。
实用新型内容
根据本实用新型的一方面，用于燃烧器的界面组件包括界面壳体，界面壳体具有由前壁和至少一个后壁节段限定的通道，该后壁节段操作地联接至流套的后凸缘。还包括适合地配置在通道中的活塞环。
根据本实用新型的另一方面，燃烧器布置包括燃烧器衬套和配置在燃烧器衬套的径向外侧的流套。还包括过渡件，该过渡件配置成邻近流套的后凸缘。还包括界面组件，该界面组件配置在流套与过渡件之间。界面组件包括前壁，该前壁具有外面和内面。界面组件还包括：通过基壁连接至前壁的多个周向分开的后壁节段，基壁、前壁和该多个周向分开的后壁节段整体地形成并限定通道，该界面组件操作地联接至流套的后凸缘，流套的后凸缘紧挨多个周向分开的后壁节段与基壁的相交处。界面组件还包括适当地配置在通道中的活塞环。界面组件还包括弹性部件，该弹性部件配置在基壁的外表面与流套的后面的内表面之间。
根据本实用新型的又一方面，燃气涡轮发动机包括压缩机、涡轮和燃烧器布置，该燃烧器布置具有流套和配置成紧挨流套后凸缘的过渡件。还包括配置在流套与过渡件之间的界面组件。界面组件包括界面壳体，该界面壳体具有由前壁和多个周向分开的后壁节段限定的通道，该界面壳体操作地联接至流套的后凸缘。界面组件还包括适当地配置在通道中的活塞环。
技术方案1：一种用于燃烧器的界面组件，包括：
界面壳体，其具有由前壁和至少一个后壁节段限定的通道，后壁节段壁操作地联接至流套的后凸缘；和
活塞环，其适当地配置在所述通道中。
技术方案2：根据技术方案1所述的界面组件，其特征在于，所述至少一个后壁节段包括多个固持凸片。
技术方案3：根据技术方案1所述的界面组件，其特征在于，所述流套的后凸缘基本为L形。
技术方案4：根据技术方案1所述的界面组件，其特征在于，所述界面壳体的后壁节段焊接至所述流套。
技术方案5：根据技术方案1所述的界面组件，其特征在于，所述通道基本为U形。
技术方案6：根据技术方案1所述的界面组件，其特征在于，还包括所述界面组件的至少一个表面上的磨损涂层，所述至少一个表面包括活塞环前面、活塞环后面、活塞环内面、所述界面组件的前壁的内面和所述后凸缘的后面。
技术方案7：根据技术方案6所述的界面组件，其特征在于，所述磨损涂层包括耐磨涂层。
技术方案8：根据技术方案7所述的界面组件，其特征在于，所述耐磨涂层是钴铬合金。
技术方案9：根据技术方案1所述的界面组件，其特征在于，还包括布置在界面壳体表面与所述流套的后凸缘的内表面之间的弹性部件。
技术方案10：根据技术方案9所述的界面组件，其特征在于，所述弹性部件包括弹簧片密封件。
技术方案11：根据技术方案10所述的界面组件，其特征在于，所述弹性部件操作地连接至所述界面壳体。
技术方案12：根据技术方案10所述的界面组件，其特征在于，所述弹性部件与所述界面壳体整体地形成。
技术方案13：根据技术方案1所述的界面组件，其特征在于，还包括防旋转构件，所述防旋转构件构造为维持所述活塞环的周向位置。
技术方案14：根据技术方案1所述的界面组件，其特征在于，所述界面组件能够移除并且能够与所述流套替换。
技术方案15：一种燃烧器布置，包括：
燃烧器衬套；
流套，其配置在所述燃烧器衬套的径向外侧；
过渡件，其配置成邻近所述流套的后凸缘；和
界面组件，其配置在所述流套与所述过渡件之间，所述界面组件包括：
前壁，其具有外面和内面；
多个周向分开的后壁节段，其通过基壁连接至所述前壁，所述基壁、所述前壁和所述多个周向分开的后壁节段整体地形成并限定通道，所述界面组件操作地联接至所述流套的后凸缘，所述流套的后凸缘紧挨所述多个周向分开的后壁节段与所述基壁的相交处；
活塞环，其适当地配置在所述通道中；和
弹性部件，其配置在所述基壁的外表面与所述流套的后面的内表面之间。
技术方案16：根据技术方案15所述的燃烧器布置，其特征在于，所述界面组件焊接至所述流套的后凸缘。
技术方案17：根据技术方案15所述的燃烧器布置，其特征在于，还包括配置在所述前壁的内面上的磨损涂层。
技术方案18：根据技术方案15所述的燃烧器布置，其特征在于，还包括所述活塞环的至少一个表面上的磨损涂层，所述至少一个表面包括活塞环前面、活塞环后面、和活塞环内面。
技术方案19：根据技术方案15所述的燃烧器布置，其特征在于，所述弹性部件包括片弹簧密封件。
技术方案20：一种燃气涡轮发动机，包括：
压缩机；
涡轮；
燃烧器布置，其具有流套和过渡件，所述过渡件配置成紧挨所述流套的后凸缘；和
界面组件，其配置在所述流套与所述过渡件之间，所述界面组件包括：
界面壳体，其具有由前壁和多个周向分开的后壁节段限定的通道，所述界面壳体操作地联接至所述流套的后凸缘；和
活塞环，其适当地配置在所述通道中。
从结合附图的下列说明中，这些和其他优点和特征将变得更加显而易见。
附图说明
被认为是本实用新型的主题在说明书的结尾处的权利要求中被特别地指出并且清楚地主张权利。本实用新型的前述和其他的特征和优点从结合附图进行的下列详细描述中是显而易见的，其中：
图1是燃气涡轮发动机的示意图；
图2是燃气涡轮发动机的燃烧器布置的局部示意图；
图3是图2的区段Ⅲ的放大透视图，示出操作地联接至燃烧器布置的流套的后端的界面组件；
图4是操作地联接至流套的后端的界面组件的侧前视图；
图5是在与流套联接之前的界面组件的侧前视图；
图6是界面组件的一部分的透视图；并且
图7是根据另一实施例的界面组件的一部分的示意图。
详细的描述参照附图经由实例说明本实用新型的实施例以及优点和特征。
部件列表
10 燃气涡轮发动机
12 压缩机区段
14 燃烧器区段
16 涡轮区段
18 转子
20 喷嘴
22 燃料供给
24 外壳
28 过渡件
30 冲击套(impingement sleeve)
32 前端
34 燃烧器衬套
36 燃烧室
38 流套
40 界面组件
42 后端
44 后凸缘
46 第一节段
48 第二节段
50 后面
52 内表面
54 界面壳体
56 前壁
58 第一端
60 第二端
62 基壁
64 第三端
68 后壁节段
70 通道
72 活塞环
74 内面
78 外表面
80 弹性部件
82 前面
84 后面
86 内面。
具体实施方式
参照图1，例如以参考标号10示意地示出了涡轮系统，诸如燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机10包括压缩机区段12、燃烧器区段14、涡轮区段16、转子18和燃料喷嘴20。应当理解的是，燃气涡轮发动机10的一个实施例可包括多个压缩机12、燃烧器14、涡轮16、转子18和燃料喷嘴20。压缩机区段12和涡轮区段16由转子18联接。
燃烧器区段14使用可燃液体和/或气体燃料，诸如天然气或富氢合成气体来运转燃气涡轮发动机10。例如，燃料喷嘴20与空气供给和燃料供给22流体连通。燃料喷嘴20产生空气-燃料混合物，并且将空气-燃料混合物排放到燃烧器区段14中，从而导致产生热加压排气的燃烧。燃烧器区段14将热加压气体穿过过渡件引导到涡轮喷嘴(或“一级喷嘴”)中，且其它级的动叶和喷嘴导致涡轮叶片在涡轮区段16的外壳24内的旋转。
参照图2，局部示意图更加详细地示出了燃气涡轮发动机10的燃烧器区段14。燃烧器区段14包括过渡件28，过渡件28由冲击套30至少局部地包围，冲击套30配置在过渡件28的径向外侧。在其上游，紧挨冲击套30的前端32的是限定燃烧室36的燃烧器衬套34。燃烧器衬套34由流套38至少局部地包围，流套38配置在燃烧器衬套34径向外侧。在下面详细讨论的界面组件40定位在冲击套30的前端32与流套38的后端42之间的接合部处。设想燃烧器区段14的某些实施例不包括在上面讨论的冲击套30，使得过渡件28的单个衬套被包括于并且联接至流套38和/或燃烧器衬套34的后端42。与确定的实施例无关，界面组件40定位在整体过渡件布置与流套38的后端42之间的接合部处。
参照图3-6，更详细地示出了流套38的后端42和界面组件40。如所示，流套38的后端42包括具有第一节段46和第二节段48的后凸缘44。第一节段46相对于燃气涡轮发动机10的旋转中心轴线沿基本径向的方向延伸，且第二节段48基本垂直于第一节段46地定向，使得后凸缘44为基本L形。第一节段46包括后面50且第二节段48包括内表面52，它们各自构造为与界面组件40对接。
界面组件40构造为密封流套38与冲击套30和/或过渡件28之间的区域。此外，界面组件40控制燃烧室36中的压降。界面组件40包括界面壳体54，其以周向方式延伸以形成环。形成的环可为单个、连续结构或结合以形成环的多个节段。前壁56从第一端58延伸至第二端60，并且与基壁62整体地形成，基壁62从前壁56的第二端60延伸至第三端64。从基壁62(并且更具体地，第三端64)径向向内地延伸的是至少一个但通常是多个后壁节段68，其与基壁62和前壁56形成通道70。界面壳体54在多个后壁节段68定位的区域中包括基本U形结构，而界面壳体54的剩余部分包括由前壁56和基壁62限定的基本L形结构。
界面壳体54构造为容纳并且适当地将活塞环72固持在由前壁56、基壁62和多个后壁节段68限定的通道70内。活塞环72在尺寸方面确定为插入为与通道70紧密接合并配置在其中。更具体地，活塞环72与前壁56的内面74直接接触。此外，活塞环内表面86与冲击套30的前端32、或者(对于缺少冲击套的实施例)与过渡件28的前端直接接触。活塞环72在通道70中的固持至少部分地利用同样与活塞环72接触的多个后壁节段68获得。此外，可包括防旋转构件(诸如销-槽布置)，以将活塞环72固持在通道70内，并且或减少或消除活塞环72的在其中的周向移动。
操作地联接至基壁62的外表面78的是弹性部件80，例如，诸如弹簧片密封件。在一个实施例中，弹性部件80可与基壁62整体地形成。弹性部件80配置在基壁62的外表面78与后凸缘44的第二节段48的内表面52之间并构造为沿径向向内方向径向地偏置界面壳体54，且因此偏置活塞环72。
为了延长界面组件40的寿命，磨损涂层配置在活塞环72和界面壳体54的至少一个表面上。可采用任何适当的磨损涂层。在一个实施例中，耐磨涂层包括耐磨材料，例如，诸如钴铬合金)。一种此种材料包括Stellite® 6。磨损涂层可配置在活塞环前面82、活塞环后面84、活塞环内面86、前壁56的内面74、和/或后面50上。
界面组件40包括预组装组件，该预组装组件能够替换已由于燃烧操作而磨坏的界面组件。有利地，在替换工作期间，使用者不需要拆除较庞大构件(诸如流套38)以用于运送至制造厂。界面组件40操作地联接至流套38并且可从其容易地拆除。界面组件40对流套38的操作性连接可以以多种构想到的方式完成。在一个实施例中，界面组件40焊接至紧挨后凸缘44的第二节段48的后端的位置。在另一实施例中，界面组件40利用机械紧固件联接至后凸缘44。
参照图7，局部地示出了界面组件40的备选实施例。在示出的实施例中，界面壳体54为包括基壁62和多个后壁节段68的基本L形结构，其中仅显示了一个后壁节段。与上述实施例一样，界面壳体54诸如通过焊接而操作地连接至紧挨后凸缘44的第二节段48的后端的位置。在此种实施例中，与上面讨论的材料一致的磨损涂层可配置在后凸缘44的后面50上。
虽然本实用新型已经结合仅有限数量的实施例而详细说明，但是应该容易地明白，本实用新型不限于此种公开实施例。相反地，本实用新型可被修改，以并入至今未说明但与本实用新型的精神和范围相称的任何数量的变更、改造、置换或等同配置。此外，虽然已经说明了本实用新型的各种实施例，但是应该理解，本实用新型的方面可包括所述实施例中的仅一些。因此，本实用新型不应看作由前述说明所限制，而是仅由所附权利要求的范围限制。

Claims (20)

1.一种用于燃烧器的界面组件，包括：
界面壳体，其具有由前壁和至少一个后壁节段限定的通道，后壁节段壁操作地联接至流套的后凸缘；和
活塞环，其适当地配置在所述通道中。
2.根据权利要求1所述的界面组件，其特征在于，所述至少一个后壁节段包括多个固持凸片。
3.根据权利要求1所述的界面组件，其特征在于，所述流套的后凸缘基本为L形。
4.根据权利要求1所述的界面组件，其特征在于，所述界面壳体的后壁节段焊接至所述流套。
5.根据权利要求1所述的界面组件，其特征在于，所述通道基本为U形。
6.根据权利要求1所述的界面组件，其特征在于，还包括所述界面组件的至少一个表面上的磨损涂层，所述至少一个表面包括活塞环前面、活塞环后面、活塞环内面、所述界面组件的前壁的内面和所述后凸缘的后面。
7.根据权利要求6所述的界面组件，其特征在于，所述磨损涂层包括耐磨涂层。
8.根据权利要求7所述的界面组件，其特征在于，所述耐磨涂层是钴铬合金。
9.根据权利要求1所述的界面组件，其特征在于，还包括布置在界面壳体表面与所述流套的后凸缘的内表面之间的弹性部件。
10.根据权利要求9所述的界面组件，其特征在于，所述弹性部件包括弹簧片密封件。
11.根据权利要求10所述的界面组件，其特征在于，所述弹性部件操作地连接至所述界面壳体。
12.根据权利要求10所述的界面组件，其特征在于，所述弹性部件与所述界面壳体整体地形成。
13.根据权利要求1所述的界面组件，其特征在于，还包括防旋转构件，所述防旋转构件构造为维持所述活塞环的周向位置。
14.根据权利要求1所述的界面组件，其特征在于，所述界面组件能够移除并且能够与所述流套替换。
15.一种燃烧器布置，包括：
燃烧器衬套；
流套，其配置在所述燃烧器衬套的径向外侧；
过渡件，其配置成邻近所述流套的后凸缘；和
界面组件，其配置在所述流套与所述过渡件之间，所述界面组件包括：
前壁，其具有外面和内面；
多个周向分开的后壁节段，其通过基壁连接至所述前壁，所述基壁、所述前壁和所述多个周向分开的后壁节段整体地形成并限定通道，所述界面组件操作地联接至所述流套的后凸缘，所述流套的后凸缘紧挨所述多个周向分开的后壁节段与所述基壁的相交处；
活塞环，其适当地配置在所述通道中；和
弹性部件，其配置在所述基壁的外表面与所述流套的后面的内表面之间。
16.根据权利要求15所述的燃烧器布置，其特征在于，所述界面组件焊接至所述流套的后凸缘。
17.根据权利要求15所述的燃烧器布置，其特征在于，还包括配置在所述前壁的内面上的磨损涂层。
18.根据权利要求15所述的燃烧器布置，其特征在于，还包括所述活塞环的至少一个表面上的磨损涂层，所述至少一个表面包括活塞环前面、活塞环后面、和活塞环内面。
19.根据权利要求15所述的燃烧器布置，其特征在于，所述弹性部件包括片弹簧密封件。
20.一种燃气涡轮发动机，包括：
压缩机；
涡轮；
燃烧器布置，其具有流套和过渡件，所述过渡件配置成紧挨所述流套的后凸缘；和
界面组件，其配置在所述流套与所述过渡件之间，所述界面组件包括：
界面壳体，其具有由前壁和多个周向分开的后壁节段限定的通道，所述界面壳体操作地联接至所述流套的后凸缘；和
活塞环，其适当地配置在所述通道中。
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