CN212130620U - 一种燃气轮机燃烧室与透平连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中小型燃气轮机燃烧室与透平连接结构，属于燃气轮机领域，是针对现有燃烧室寿命短，拆装不便提出的，其包括第一搭接结构和第二搭接结构，第一搭接结构包括上搭接头和上凹结构，上搭接头设在燃烧室过渡段出口外侧，上搭接头的插入端沿燃烧室过渡段出口方向水平延伸，上凹结构设在透平入口外侧，与透平外机匣连接，上搭接头与上凹结构搭接后，两者之间留有间隙；第二搭接结构包括下凹槽和下搭接头结构，下凹槽设置在燃烧室过渡段出口外侧，下凹槽的开口方向沿燃烧室过渡段出口反向水平设置，下搭接头结构固定在透平入口外壁下侧，下搭接头结构与下凹槽搭接后，两者之间留有间隙。该结构预留有轴向膨胀间隙，而且拆装方便。

Description

一种燃气轮机燃烧室与透平连接结构

技术领域：

本实用新型属于燃气轮机技术领域，具体涉及一种中小型燃气轮机燃烧室与透平连接结构。

背景技术：

燃烧室是燃料或推进剂在其中燃烧生成高温燃气的装置，而燃烧室是燃气轮机中的高温部件，其在燃气轮机工作时承受较高的温度，由于燃气轮机会产生较大的热应力，致使燃烧室的使用寿命减少，严重时会造成工作事故。燃烧室也是燃气轮机三大部件中“寿命”较短的部件，需要经常更换。

实用新型内容：

本实用新型为克服中小型燃气轮机燃烧室因热应力导致使用寿命短的缺陷，提供了一种中小型燃气轮机燃烧室与透平连接结构，该连接结构可以保证燃烧室有轴向自由度，从而有效减少燃烧室轴向方向的热应力，不仅延长燃烧室的使用寿命，而且在燃烧室需要检修或更换时，可以方便拆装，提高工作效率。

本实用新型采用的技术方案在于：一种中小型燃气轮机燃烧室与透平连接结构，包括用来将燃烧室过渡段和透平入口连接的第一搭接结构和第二搭接结构，所述第一搭接结构包括上搭接头和与上搭接头配合的上凹结构，所述上搭接头固定在燃烧室过渡段出口外壁上侧，上搭接头的插入端沿燃烧室过渡段出口方向水平延伸，所述上凹结构固定在透平入口外壁上侧，且上凹结构与透平外机匣连接，当上搭接头与上凹结构搭接后，在上搭接头与上凹结构之间留有轴向膨胀间隙；所述第二搭接结构包括下凹槽和与下凹槽配合的下搭接头结构，所述下凹槽设置在燃烧室过渡段出口外壁下侧，下凹槽的开口方向沿燃烧室过渡段出口反向水平设置，所述下搭接头结构固定在透平入口外壁下侧，当下搭接头结构与下凹槽搭接后，在下搭接头结构与下凹槽之间留有轴向膨胀间隙。

优选地，所述上凹结构包括L形结构一、异性形结构和蛇形结构，所述蛇形结构的一端垂直固定在透平入口外壁上，所述异性形结构的顶部为T形，T形左右两侧分别L形结构一和透平外机匣固定，异性形结构的下部与蛇形结构的上部侧壁贴合，且L形结构一底部与异性形结构的下部共同围合形成用来与上搭接头相匹配的凹形槽。

优选地，所述下搭接头结构包括L形结构二和L形结构三，所述L形结构二的水平部与透平入口外壁的下部承力结构相连，L形结构二的竖直部水平朝向下凹槽方向，所述L形结构三同向叠加在L形结构二上，且叠加后L形的竖直部分与下凹槽的槽宽相匹配。

优选地，所述燃烧室过渡段包括上壁面一和下壁面一，且上壁面一和下壁面一均为扇形过渡段。

优选地，所述透平入口包括上壁面二、下壁面二和叶片，所述叶片安装在上壁面二和下壁面二围合的区域内。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型设计的连接结构预留有轴向膨胀间隙，充分考虑了热应力变形对燃烧室过渡段的影响，保证燃烧室过渡段在轴向上伸缩自由度，通过减少燃烧室轴向方向热应力，使燃烧室过渡段寿命延长了0.1～0.2倍，而且由于延长了燃烧室过渡段的使用寿命，也就减少了燃烧室过渡段拆装的次数。

2、本实用新型通过搭接结构将燃烧室过渡段与透平入口连接起来，该结构拆装方便，解决了因结构复杂导致拆装不便的问题，大大提高燃烧室在检修、更换时的装配效率。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的拆卸示意图；

其中：1燃烧室过渡段、11上壁面一、12下壁面一、2透平入口、21上壁面二、22下壁面二、23叶片、3第一搭接结构、31上搭接头、32上凹结构、321 L形结构一、322异性形结构、323蛇形结构、4第二搭接结构、41下凹槽、42下搭接头结构、421 L形结构二、422 L形结构三、5透平外机匣。

具体实施方式：

如图1和图2所示，本实用新型为一种中小型燃气轮机燃烧室与透平连接结构，包括用来将燃烧室过渡段1和透平入口2连接的第一搭接结构3和第二搭接结构4，所述燃烧室过渡段1包括上壁面一11和下壁面一12，且上壁面一11和下壁面一12均为扇形过渡段。所述透平入口2包括上壁面二21、下壁面二22和叶片23，所述叶片23安装在上壁面二21和下壁面二22围合的区域内。

所述第一搭接结构3包括上搭接头31和与上搭接头31配合的上凹结构32，所述上搭接头31固定在燃烧室过渡段1的上壁面一11外侧，上搭接头31的插入端沿燃烧室过渡段1出口方向水平延伸。所述上凹结构32固定在透平入口2的上壁面二21外侧，所述上凹结构32包括L形结构一321、异性形结构322和蛇形结构323，所述蛇形结构323的一端垂直固定在透平入口2的上壁面二21上，所述异性形结构322的顶部为T形，T形左侧壁与L形结构一321的竖直部固定连接，T形右侧壁与透平外机匣5固定连接，且L形结构一321和透平外机匣5的顶部均卡合在T形水平顶部的下面，燃烧室产生的径向力由透平外机匣5承担。异性形结构322的下部与蛇形结构323的上部侧壁贴合，且L形结构一321底部与异性形结构322的下部共同围合形成用来与上搭接头31相匹配的凹形槽。当上搭接头31与上凹结构32搭接后，在上搭接头31与上凹结构32之间留有两个轴向膨胀间隙，一个为轴向膨胀间隙为n，其位于L形结构一321的水平端部与上搭接头31之间；另一个轴向膨胀间隙为p，其位于上搭接头31插入端的端部与上凹结构32的槽底之间。

所述第二搭接结构4包括下凹槽41和与下凹槽41配合的下搭接头结构42，所述下凹槽41设置在燃烧室过渡段1的下壁面一12外侧，下凹槽41的开口方向沿燃烧室过渡段1出口反向水平设置。所述下搭接头结构42固定在透平入口2的下壁面二22外侧，所述下搭接头结构42包括L形结构二421和L形结构三422，所述L形结构二421的水平部与透平入口2下壁面二22的下部承力结构相连，L形结构二421的竖直部水平朝向下凹槽41方向，所述L形结构三422同向叠加在L形结构二421上，且L形结构三422通过螺栓与下部承力结构相连。叠加后L形的竖直部分形成插入端与下凹槽41的槽宽相匹配，当下搭接头结构42与下凹槽41搭接后，在下搭接头结构42的插入端与下凹槽41之间留有轴向膨胀间隙为a。

假设燃烧室内热应力引起轴向伸长量为x，则本实施例中的主要尺寸需满足：n>x，p>x，a>x。

工作过程：

拆卸流程：燃烧室在结构上主要分为火焰筒和燃烧室过渡段1，火焰筒和燃烧室过渡段1为焊接结构。当燃烧室过渡段1要与透平入口2分离时，首先，将燃机竖直吊起，其次，卸下燃烧室外机匣，最后，将燃烧室头部与压气机外壳分离，即可将燃烧室过渡段1吊出，此时燃烧室过渡段1与透平入口2的连接处不需额外拆卸操作。

安装流程：与拆卸流程相反即可。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种中小型燃气轮机燃烧室与透平连接结构，其特征在于，包括用来将燃烧室过渡段(1)和透平入口(2)连接的第一搭接结构(3)和第二搭接结构(4)，所述第一搭接结构(3)包括上搭接头(31)和与上搭接头(31)配合的上凹结构(32)，所述上搭接头(31)固定在燃烧室过渡段(1)出口外壁上侧，上搭接头(31)的插入端沿燃烧室过渡段(1)出口方向水平延伸，所述上凹结构(32)固定在透平入口(2)外壁上侧，且上凹结构(32)与透平外机匣(5)连接，当上搭接头(31)与上凹结构(32)搭接后，在上搭接头(31)与上凹结构(32)之间留有轴向膨胀间隙；所述第二搭接结构(4)包括下凹槽(41)和与下凹槽(41)配合的下搭接头结构(42)，所述下凹槽(41)设置在燃烧室过渡段(1)出口外壁下侧，下凹槽(41)的开口方向沿燃烧室过渡段(1)出口反向水平设置，所述下搭接头结构(42)固定在透平入口(2)外壁下侧，当下搭接头结构(42)与下凹槽(41)搭接后，在下搭接头结构(42)与下凹槽(41)之间留有轴向膨胀间隙。

2.如权利要求1所述的一种中小型燃气轮机燃烧室与透平连接结构，其特征在于：所述上凹结构(32)包括L形结构一(321)、异性形结构(322)和蛇形结构(323)，所述蛇形结构(323)的一端垂直固定在透平入口(2)外壁上，所述异性形结构(322)的顶部为T形，T形左右两侧分别L形结构一(321)和透平外机匣(5)固定，异性形结构(322)的下部与蛇形结构(323)的上部侧壁贴合，且L形结构一(321)底部与异性形结构(322)的下部共同围合形成用来与上搭接头(31)相匹配的凹形槽。

3.如权利要求1或2所述的一种中小型燃气轮机燃烧室与透平连接结构，其特征在于：所述下搭接头结构(42)包括L形结构二(421)和L形结构三(422)，所述L形结构二(421)的水平部与透平入口(2)外壁的下部承力结构相连，L形结构二(421)的竖直部水平朝向下凹槽(41)方向，所述L形结构三(422)同向叠加在L形结构二(421)上，且叠加后L形的竖直部分与下凹槽(41)的槽宽相匹配。

4.如权利要求1所述的一种中小型燃气轮机燃烧室与透平连接结构，其特征在于：所述燃烧室过渡段(1)包括上壁面一(11)和下壁面一(12)，且上壁面一(11)和下壁面一(12)均为扇形过渡段。

5.如权利要求1所述的一种中小型燃气轮机燃烧室与透平连接结构，其特征在于：所述透平入口(2)包括上壁面二(21)、下壁面二(22)和叶片(23)，所述叶片(23)安装在上壁面二(21)和下壁面二(22)围合的区域内。

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