RU2426032C2 - Способ изготовления камеры сгорания - Google Patents

Способ изготовления камеры сгорания Download PDF

Info

Publication number
RU2426032C2
RU2426032C2 RU2007103789/06A RU2007103789A RU2426032C2 RU 2426032 C2 RU2426032 C2 RU 2426032C2 RU 2007103789/06 A RU2007103789/06 A RU 2007103789/06A RU 2007103789 A RU2007103789 A RU 2007103789A RU 2426032 C2 RU2426032 C2 RU 2426032C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
combustion chamber
shells
subsystems
subsystem
Prior art date
Application number
RU2007103789/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007103789A (ru
Inventor
Давид ЛОКАТЕЛЛИ (FR)
Давид Локателли
Дидье ЭРНАНДЕС (FR)
Дидье ЭРНАНДЕС
Патрик ОДЭН (FR)
Патрик ОДЭН
Original Assignee
Снекма
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Снекма filed Critical Снекма
Publication of RU2007103789A publication Critical patent/RU2007103789A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2426032C2 publication Critical patent/RU2426032C2/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/002Wall structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/54Reverse-flow combustion chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2213/00Burner manufacture specifications
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49231I.C. [internal combustion] engine making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49346Rocket or jet device making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

Способ изготовления камеры сгорания «с изгибом потока», сформированной из обечаек, заключается в соединении их между собой при помощи сварки. Раздельно реализуют две подсистемы (20, 30) таких обечаек посредством соединения встык этих обечаек при помощи сварки. При этом к одному концу первой из упомянутых подсистем (20) приваривают промежуточное соединительное кольцо (14), содержащее монтажную опорную поверхность. Размещают конец второй из упомянутых подсистем (30) на этой опорной поверхности и присоединяют ее при помощи сварки к упомянутому промежуточному кольцу. Изобретение позволяет уменьшить термомеханические характеристики камеры сгорания и снизить стоимость ее изготовления. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к способу изготовления камеры сгорания посредством соединения между собой предварительно отформованных обечаек. Более конкретно, изобретение относится к зарезервированному типу соединения, исключающему всякую роликовую сварку. Предлагаемое изобретение предпочтительно применять для изготовления так называемых камер сгорания "с изгибом потока".
Предлагаемое изобретение относится также к прямоточной камере сгорания, получаемой при осуществлении предлагаемого способа, а также к турбореактивному двигателю, оборудованному такой камерой сгорания.
Так называемая камера сгорания с изгибом потока обычно изготавливается из листового металла, изогнутого таким образом, чтобы сформировать обечайки. Эти обечайки затем соединяются между собой. Для обеспечения их соединения эти обечайки часто содержат кольцевые язычки, присоединенные к ним плашмя при помощи роликовой сварки.
Эти язычки, присоединенные к обечайкам при помощи сварки, выступают наружу по отношению к поверхности камеры сгорания, что создает потери напора в потоке воздуха, обтекающем камеру сгорания. Кроме того, возникает ослабление механической прочности на уровне расположения этих язычков, особенно для камеры сгорания с изгибом потока, в процессе воздействий изгибающего характера на наружный коленчатый изгиб такой камеры сгорания.
Кроме того, соединения такого типа порождают термомеханические напряжения и ставят проблемы доступа к ним в случае применения лазерной перфорации этой камеры.
В недавнем прошлом была сделана попытка уменьшить количество этих кольцевых язычков за счет реализации соединений встык. Однако рассматривавшиеся до настоящего времени технические решения не позволяли полностью устранить всякую роликовую сварку.
Предлагаемое изобретение позволяет решить эту техническую проблему.
Предлагаемое изобретение относится к способу изготовления камеры сгорания, сформированной главным образом из обечаек, соединенных между собой при помощи сварки, отличающемуся тем, что этот способ состоит в раздельной реализации двух подсистем таких обечаек путем соединения этих обечаек встык при помощи сварки, приваривая к одному концу первой подсистемы промежуточное соединительное кольцо, содержащее монтажную опорную поверхность, в размещении конца второй подсистемы на этой опорной поверхности и в ее присоединении при помощи сварки к упомянутому промежуточному кольцу.
Для изготовления так называемой камеры сгорания с изгибом потока упомянутая первая подсистема образована в основном наружными обечайками, и упомянутая вторая подсистема образована в основном внутренними обечайками. Обечайки каждой подсистемы соединяются между собой встык при помощи сварки. Обечайка с плоской донной частью образует донную часть камеры сгорания, в которой устанавливаются топливные форсунки, и эта донная часть камеры сгорания представляет собой часть одной из упомянутых подсистем перед окончательной сваркой.
Так, например, одна из этих подсистем включает упомянутую донную часть камеры сгорания, и один из концов этой донной части камеры сгорания образует конец упомянутой второй подсистемы, предназначенной для приваривания к упомянутому промежуточному кольцу.
Известным образом всякое сварное соединение встык выполняется при осуществлении регулируемого сближения двух соединяемых между собой деталей с использованием инструментов, обеспечивающих радиальное расширение, которые обеспечивают возможность соответствующего позиционирования соединяемых встык деталей с целью их сваривания.
Упомянутое промежуточное соединительное кольцо представляет собой деталь, по меньшей мере частично обработанную механически на своих подлежащих подгонке сторонах. Таким образом, имеется возможность обеспечить реализацию функции центрирования в момент окончательного соединения двух упомянутых подсистем при помощи орбитальной сварки. Это соединение может осуществляться при помощи лазерной сварки или сварки типа "TIG".
Кроме того, упомянутое промежуточное соединительное кольцо содержит или само образует присадочный металл или припой, необходимый для обеспечения сварного соединения с упомянутой второй подсистемой.
Таким образом, камера сгорания в соответствии с предлагаемым изобретением отличается тем, что она образована множеством предварительно отформованных обечаек, в частности донной частью камеры сгорания, соединенных между собой встык при помощи сварки, за исключением соединения между двумя подсистемами таких обечаек, причем упомянутое соединение осуществляется при помощи размещения упомянутого промежуточного соединительного кольца.
Другие характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже и используемого лишь в качестве иллюстративного примера описания способа изготовления камеры сгорания "с изгибом потока" в соответствии с принципом этого изобретения, в котором приведены ссылки на чертежи, в числе которых:
Фиг.1А-1С схематически иллюстрируют различные операции осуществления сварных соединений для формирования некоторой первой подсистемы;
Фиг.2А-2С схематически иллюстрируют различные операции осуществления сварных соединений для формирования некоторой второй подсистемы;
Фиг.3 схематически иллюстрирует операцию осуществления орбитального сварного соединения, объединяющего обе упомянутые выше подсистемы, для образования камеры сгорания с изгибом потока.
Кратко описанные выше чертежи представляют собой схематические виды в половинном разрезе, демонстрирующие кольцевые обечайки или другие кольцевые детали, соответствующим образом соединенные между собой для того, чтобы образовать камеру сгорания с изгибом потока. За исключением проиллюстрированного на фиг.3 сварного соединения, которое представляет собой специфический для предлагаемого изобретения орбитальный сварной шов, позволяющий соединить две подсистемы обечаек, уже соединенных между собой встык при помощи сварки, другие операции, описанные в дальнейшем со ссылками на фиг.1А-1С и на фиг.2А-2С, могут быть выполнены в различном порядке. Зато операция, схематически представленная на фиг.3, представляет собой последнюю операцию соединения при помощи сварки.
Сварные соединения, выполненные встык и упоминающиеся со ссылками на фиг.1А-1С и на фиг.2А-2С, показаны на этих чертежах стрелками.
В соответствии с фиг.1А осуществляют соединение встык при помощи сварки в атмосфере нейтрального газа гнутого металлического листа, имеющего форму обечайки 11, образующей наружное колено камеры сгорания, с механически обработанным, в случае необходимости, соединительным кольцом 12. Затем это соединительное кольцо будет использовано для соединения между выходной частью этой камеры сгорания и турбиной высокого давления.
В соответствии с фиг.1В далее осуществляют соединение встык при помощи сварки в атмосфере нейтрального газа другого конца этого наружного колена с концом цилиндрической обечайки 13, образующей наружную стенку камеры сгорания.
В соответствии с фиг.1С осуществляют соединение встык при помощи сварки другого круглого конца цилиндрической обечайки 13 с промежуточным соединительным кольцом 14, которое будет использоваться в процессе осуществления окончательного сварного соединения. Это сварное соединение также осуществляется в атмосфере нейтрального газа. Как об этом уже было сказано выше, промежуточное соединительное кольцо 14 содержит цилиндрическую монтажную опорную поверхность 15, имеющую несколько меньший диаметр. Размерные параметры этой монтажной опорной поверхности формируются при помощи механической обработки. Эта монтажная опорная поверхность может содержать, например, скошенную кромку, располагающуюся в непосредственной близости от выступа, определяющего опорную поверхность, имеющую уменьшенный диаметр. Эта скошенная кромка будет обеспечивать подвод присадочного металла или припоя в процессе осуществления окончательного сварного соединения.
На заключительном этапе осуществления операции, схематически проиллюстрированной на фиг.1С, обеспечивают реализацию первой подсистемы 20, образующей всю наружную часть так называемой камеры сгорания "с изгибом потока".
В соответствии с операцией, проиллюстрированной на фиг.2А, осуществляют соединение встык при помощи сварки обечайки 21 в виде гнутого металлического листа, предназначенной для формирования внутреннего колена камеры сгорания, с соединительным кольцом 22 того же функционального назначения, что и соединительное кольцо, показанное на фиг.1А, и также предназначенным для последующего соединения с упомянутой турбиной.
В соответствии с фиг.2В затем осуществляют соединение встык при помощи сварки в атмосфере нейтрального газа другого конца внутреннего колена камеры сгорания с цилиндрической обечайкой 23, предназначенной для формирования внутренней стенки этой камеры сгорания.
В соответствии с фиг.2С затем осуществляют соединение встык при помощи сварки в атмосфере нейтрального газа другого конца цилиндрической обечайки 23 с внутренней кромкой обечайки 24, предназначенной для образования донной части камеры сгорания, на которой будут установлены топливные форсунки.
На заключительном этапе осуществления операции, схематически проиллюстрированной на фиг.2С, обеспечивают реализацию второй подсистемы 30, образующей всю внутреннюю часть будущей камеры сгорания, дополненной донной частью этой камеры сгорания.
В соответствии с фиг.3 обе упомянутые выше подсистемы 20, 30 подводятся одна к другой, причем промежуточное соединительное кольцо 14 подгоняется к донной части камеры сгорания 24 и присоединяется к ней при помощи орбитального сварного шва, например, с использованием лазера, в атмосфере нейтрального газа. Как об этом уже было сказано выше, необходимый присадочный металл или припой подается при помощи этого промежуточного соединительного кольца.
Следует отметить, что при данной конструкции промежуточного соединительного кольца последнее сварное соединение не будет нарушать нормального течения потока воздуха вокруг камеры сгорания.
Кроме того, изготовленная таким образом камера сгорания с "гладкой" наружной стенкой облегчает позиционирование лазерного оборудования, используемого для реализации отверстий мультиперфорации в стенке этой камеры сгорания.
Используемый в данном случае тип сварного соединения обеспечивает наилучшие термомеханические характеристики данной камеры сгорания. При этом достигается снижение стоимости изготовления такой камеры сгорания.

Claims (10)

1. Способ изготовления камеры сгорания, сформированной из обечаек, соединенных между собой при помощи сварки, отличающийся тем, что раздельно реализуют две подсистемы (20, 30) таких обечаек посредством соединения встык этих обечаек при помощи сварки, при этом к одному концу первой из упомянутых подсистем (20) приваривают промежуточное соединительное кольцо (14), содержащее монтажную опорную поверхность, размещают конец второй из упомянутых подсистем (30) на этой опорной поверхности и присоединяют ее при помощи сварки к упомянутому промежуточному кольцу.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутое соединение встык при помощи сварки выполняют с использованием регулирования сближения двух соответствующих обечаек при помощи инструментов радиального расширения.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что упомянутое промежуточное соединительное кольцо (14) реализуют, по меньшей мере частично, при помощи механической обработки.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что промежуточное соединительное кольцо (14) содержит присадочный металл или припой, необходимый для осуществления его соединения при помощи сварки с упомянутой второй подсистемой.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют соединение встык при помощи сварки других соединительных колец (12, 22) соответственно с другими концами двух упомянутых подсистем.
6. Способ по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что для изготовления камеры сгорания "с изгибом потока" формируют некоторую первую наружную подсистему (20) и некоторую вторую внутреннюю подсистему (30) путем соединения встык при помощи сварки предварительно отформованных обечаек, причем одна из этих подсистем имеет в своем составе донную часть камеры сгорания (24), конец которой образует конец упомянутой второй подсистемы, предназначенной для присоединения при помощи сварки к промежуточному кольцу (14).
7. Камера сгорания, отличающаяся тем, что она образована множеством предварительно отформованных обечаек (11, 13, 23) и ее донной частью (24), соединенными между собой встык при помощи сварки, за исключением соединения между двумя подсистемами (20, 30) таких обечаек, причем это соединение осуществляется с введением промежуточного соединительного кольца (14).
8. Камера сгорания по п.7, отличающаяся тем, что промежуточное соединительное кольцо (14) содержит монтажную опорную поверхность (15), причем промежуточное соединительное кольцо (14) присоединено встык при помощи сварки к первой подсистеме (20) обечаек, а также присоединено с использованием сварки ко второй подсистеме (30) обечаек путем приваривания к упомянутой монтажной опорной поверхности.
9. Турбореактивный двигатель, содержащий камеру сгорания, полученную в результате осуществления способа в соответствии с одним из пп.1-6.
10. Турбореактивный двигатель, содержащий камеру сгорания в соответствии с одним из пп.7 или 8.
RU2007103789/06A 2006-02-01 2007-01-31 Способ изготовления камеры сгорания RU2426032C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0650352 2006-02-01
FR0650352A FR2896854B1 (fr) 2006-02-01 2006-02-01 Procede de fabrication d'une chambre de combustion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007103789A RU2007103789A (ru) 2008-08-10
RU2426032C2 true RU2426032C2 (ru) 2011-08-10

Family

ID=37037957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007103789/06A RU2426032C2 (ru) 2006-02-01 2007-01-31 Способ изготовления камеры сгорания

Country Status (9)

Country Link
US (1) US8015707B2 (ru)
EP (1) EP1816399B1 (ru)
JP (1) JP2007237294A (ru)
CN (1) CN101012937A (ru)
CA (1) CA2576704C (ru)
DE (1) DE602007009332D1 (ru)
FR (1) FR2896854B1 (ru)
RU (1) RU2426032C2 (ru)
ZA (1) ZA200700924B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2579288C1 (ru) * 2013-10-14 2016-04-10 Эбершпехер Клаймит Контрол Системз Гмбх Унд Ко. Кг Модуль топочной камеры, в частности, для испарительной горелки

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7595958B2 (en) 2006-01-06 2009-09-29 Charles Partee System including a hard disk drive and stray magnetic field sensor and associated method
US8864492B2 (en) * 2011-06-23 2014-10-21 United Technologies Corporation Reverse flow combustor duct attachment
CN107120689B (zh) * 2017-04-28 2019-04-26 中国航发湖南动力机械研究所 回流燃烧室内弯管结构及回流燃烧室、燃气涡轮发动机
FR3084445B1 (fr) 2018-07-25 2021-01-22 Safran Aircraft Engines Fabrication d'une chambre de combustion en materiau composite
US11112119B2 (en) 2018-10-25 2021-09-07 General Electric Company Combustor assembly for a turbo machine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB791752A (en) * 1954-03-02 1958-03-12 Bristol Aero Engines Ltd Improvements in or relating to flame tubes for use in combustion systems of gas turbine engines
US4195475A (en) * 1977-12-21 1980-04-01 General Motors Corporation Ring connection for porous combustor wall panels
US4458481A (en) * 1982-03-15 1984-07-10 Brown Boveri Turbomachinery, Inc. Combustor for regenerative open cycle gas turbine system
US6986452B2 (en) * 1999-09-03 2006-01-17 Lockheed Martin Corporation Friction stir welding as a rivet replacement technology
US7168606B2 (en) * 2003-02-06 2007-01-30 Weatherford/Lamb, Inc. Method of mitigating inner diameter reduction of welded joints
FR2870470B1 (fr) * 2004-05-18 2007-09-28 Snecma Moteurs Sa Procede de soudage tig

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2579288C1 (ru) * 2013-10-14 2016-04-10 Эбершпехер Клаймит Контрол Системз Гмбх Унд Ко. Кг Модуль топочной камеры, в частности, для испарительной горелки
US9897311B2 (en) 2013-10-14 2018-02-20 Eberspächer Climate Control Systems GmbH & Co. KG Combustion chamber assembly unit for a vaporizing burner

Also Published As

Publication number Publication date
CA2576704A1 (fr) 2007-08-01
ZA200700924B (en) 2008-07-30
US20070175029A1 (en) 2007-08-02
RU2007103789A (ru) 2008-08-10
EP1816399B1 (fr) 2010-09-22
CA2576704C (fr) 2015-04-21
US8015707B2 (en) 2011-09-13
FR2896854A1 (fr) 2007-08-03
DE602007009332D1 (de) 2010-11-04
CN101012937A (zh) 2007-08-08
JP2007237294A (ja) 2007-09-20
FR2896854B1 (fr) 2008-04-25
EP1816399A1 (fr) 2007-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2426032C2 (ru) Способ изготовления камеры сгорания
US8740557B2 (en) Fabricated static vane ring
US20110262277A1 (en) Gas turbine composite workpiece to be used in gas turbine engine
JP2008506876A (ja) タービン排気ケースおよびその製造方法
CN1963158B (zh) 流动分离器和双流动蒸汽涡轮
JPH08278029A (ja) 燃焼器用ライナー及びその製造方法
US10364982B2 (en) Method for reconditioning fuel nozzle assemblies
JP2010155275A (ja) 溶接継手及びその製造方法
JP2006170204A (ja) タービンノズルセグメント及びその修理方法
JP2007138936A (ja) 蒸気タービン用のダイアフラム及び蒸気タービン
CN106605103A (zh) 用于燃气涡轮发动机的燃烧器的声阻尼系统
RU2267634C1 (ru) Трубчатая камера сгорания ракетного двигателя с регенеративным охлаждением и способ изготовления ее охлаждающего тракта
JP2006037223A (ja) 冷却プレート
RU2005107321A (ru) Способ изготовления компонента статора или ротора
JP7462392B2 (ja) プレート式熱交換器
CA2598333C (en) Welded gas turbine engine parts with different thicknesses and method
US10518321B2 (en) Casting method and manifold cast with conduits effective for removing a core from the cast without forming extraneous holes in the body of the manifold
CN215672375U (zh) 航空发动机内机匣、级间机匣及航空发动机
JPS59162318A (ja) 排気消音器の製造方法
CN220769559U (zh) 排气段承力机匣
JP2009291828A (ja) 配管接合方法
US20180179957A1 (en) Fuel manifold with integrally formed retainer for a pilot nozzle in a combustor of a gas turbine engine
JP5726013B2 (ja) 伸縮継手及びこれを備えたガスタービンと、伸縮継手の取付方法
CN117340431A (zh) 一种用于发动机点火器的激光焊接方法
US20210180503A1 (en) Thin walled welded connection

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner