RU2683996C2 - Узел для камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий вкладыш и кольцевой элемент - Google Patents

Узел для камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий вкладыш и кольцевой элемент Download PDF

Info

Publication number
RU2683996C2
RU2683996C2 RU2017102013A RU2017102013A RU2683996C2 RU 2683996 C2 RU2683996 C2 RU 2683996C2 RU 2017102013 A RU2017102013 A RU 2017102013A RU 2017102013 A RU2017102013 A RU 2017102013A RU 2683996 C2 RU2683996 C2 RU 2683996C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flame tube
wall
annular
combustion chamber
insert
Prior art date
Application number
RU2017102013A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017102013A (ru
RU2017102013A3 (ru
Inventor
Людовик Андре Жоэль НАДУ
Филип ОЛФАРАН
Жан МЕНЕ-ОР
Original Assignee
Сафран Хеликоптер Энджинз
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 Сафран Хеликоптер Энджинз filed Critical Сафран Хеликоптер Энджинз
Publication of RU2017102013A publication Critical patent/RU2017102013A/ru
Publication of RU2017102013A3 publication Critical patent/RU2017102013A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2683996C2 publication Critical patent/RU2683996C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P11/00Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • 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
    • F23R3/60Support structures; Attaching or mounting means
    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P11/00Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • B23P11/005Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for  by expanding or crimping
    • 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
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/06Arrangement of apertures along the flame tube
    • 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
    • F23R3/46Combustion chambers comprising an annular arrangement of several essentially tubular flame tubes within a common annular casing or within individual casings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P2700/00Indexing scheme relating to the articles being treated, e.g. manufactured, repaired, assembled, connected or other operations covered in the subgroups
    • B23P2700/13Parts of turbine combustion chambers
    • 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
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00018Manufacturing combustion chamber liners or subparts
    • 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
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00019Repairing or maintaining combustion chamber liners or subparts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
  • Spark Plugs (AREA)

Abstract

Изобретение относится к камере сгорания газотурбинного двигателя. Узел камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит вкладыш для камеры сгорания газотурбинного двигателя и кольцевой элемент. Вкладыш для камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит трубчатый корпус, выполненный с возможностью захождения в приемное отверстие, выполненное в кольцевой стенке жаровой трубы, и с возможностью установки в нем стержня пальца крепления жаровой трубы на наружном картере. Первый конец вкладыша содержит кольцевой фланец, выполненный с возможностью блокировки радиального поступательного движения вкладыша в первом направлении, и второй конец вкладыша выполнен с возможностью запрессовки на стенке жаровой трубы так, чтобы блокировать радиальное поступательное движение вкладыша во втором направлении. Кольцевой элемент выполнен с возможностью установки коаксиально с приемным отверстием и в радиальном контакте с кольцевой стенкой жаровой трубы, с одной стороны, и с кольцевым фланцем вкладыша, с другой стороны. В результате снижается трудоемкость замены и дороговизна вкладышей. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к общей области камер сгорания газотурбинных двигателей и, в частности, к креплению жаровой трубы в камере сгорания газотурбинного двигателя.
Уровень техники
Как правило, газотурбинный двигатель содержит от входа к выходу в направлении потока газов вентилятор, одну или несколько ступеней компрессоров, например, компрессор высокого давления и компрессор низкого давления, камеру сгорания, одну или несколько ступеней турбин, например, турбину высокого давления и турбину низкого давления, и сопло выпуска газов.
На фиг. 1 в продольном разрезе показана известная камера 1 сгорания.
Вход камеры 1 сгорания соединен с компрессором (не показан), от которого в камеру 1 сгорания поступает сжатый воздух через диффузор (не показан), а выход камеры сгорания соединен с сопловым аппаратом 2.
Камера 1 сгорания ограничена кольцевым наружным картером 3, который проходит вдоль продольной оси 5. Наружный картер 3 закреплен на наружном кожухе газотурбинного двигателя (не показан).
Камера 1 сгорания содержит «жаровую трубу» или «жаровую трубу» 7, в которой происходит сгорание газов.
Жаровая труба 7 окружена кольцевым каналом питания воздухом, который отделен от нее стенкой 8 в основном тороидальной формы.
В примере, представленном на фиг. 1, жаровая труба 7 является трубой «противоточной», и стенка 8 имеет изогнутую кольцевую форму, позволяющую направлять газовый поток от выхода газотурбинного двигателя к входу в турбину. Газы проходят последовательно от выхода к входу, а затем опять к выходу камеры 1 сгорания. На уровне вершины жаровой трубы 7 обычно установлены форсунки.
Жаровая труба 7 соединена с камерой 1 сгорания при помощи крепежных пальцев 9, каждый из которых расположен радиально в сквозном входном отверстии 10, выполненном в наружном картере 3, и в сквозном приемном отверстии 11, выполненном в стенке 8 жаровой трубы 7 напротив входного отверстия 10. Эти крепежные пальцы 9 обеспечивают удержание жаровой трубы 7 внутри камеры 1 сгорания.
Приемные отверстия 11 оснащены, каждое, вкладышем 12, имеющим трубчатый корпус 13, внутри которого установлен с возможностью скольжения соответствующий крепежный палец таким образом, что, когда жаровая труба 7 расширяется по причине высокой температуры при горении газов, корпус 13 вкладыша 12 перемещается скольжением вдоль крепежного пальца 9. Кроме того, на одном из своих концов каждый из вкладышей 12 содержит кольцевой фланец 14, герметично скрепленный встык при помощи способа сварки TIG (на английском языке “Tungsten Inert Gas”) с приемным отверстием 11 стенки 8 жаровой трубы 7.
Однако использование таких вкладышей 12 связано с рядом проблем.
В частности, операция крепления сваркой вкладышей 12 на стенке 8 жаровой трубы 7 сопровождается деформациями вкладышей 12 и стенки 8 жаровой трубы 7, что требует после операции сварки выполнения операций вытяжки и повторной механической обработки корпусов 13 вкладышей 12 для обеспечения точного позиционирования жаровой трубы 7 относительно наружного картера 3.
Кроме того, кольцевой фланец 14 вкладышей 12 в основном является плоским, и его трудно адаптировать к скругленному профилю стенки 8 жаровой трубы 7, поэтому вкладыши 12 не позволяют точно позиционировать жаровую трубу 7 по отношению к наружному картеру 3 без повторной механической обработки корпусов 13 вкладышей 12.
Кроме того, после операции сварки необходимо произвести термическую обработку и осуществить не деструктивный контроль вкладышей 12 и жаровой трубы 7.
Эти дополнительные операции значительно усложняют процесс изготовления камеры 1 сгорания и приводят к ее удорожанию.
Наконец, трения между корпусами 13 вкладышей 12 и крепежными пальцами 9, возникающие, когда жаровая труба 7 расширяется от температуры при горении газов и когда корпуса 13 вкладышей 12 перемещаются скольжением вдоль крепежных пальцев 9, приводят к износу вкладышей 12.
Изношенные вкладыши 12 заменяют во время операций обслуживания. Например, изношенные вкладыши 12 можно отрезать при помощи лазера, затем устанавливают новые вкладыши 12 и крепят их сваркой на приемных отверстиях 11 стенки 8 жаровой трубы 7. После этого необходимо опять осуществлять операции вытяжки на жаровой трубе 7 и на новых вкладышах 12, повторную механическую обработку корпусов 13 новых вкладышей 12, термическую обработку и не деструктивный контроль новых вкладышей 12 и жаровой трубы 7.
Таким образом, замена таких вкладышей 12 является исключительно трудоемкой и дорогой.
Раскрытие сущности изобретения
Задача изобретения состоит в устранении вышеприведенных недостатков за счет создания узла для камеры сгорания, содержащего вкладыш и кольцевой элемент, обеспечивающий точное позиционирование жаровой трубы в камере сгорания и в то же время позволяющий уменьшить сложность и снизить расходы на изготовление камеры сгорания.
В частности, объектом изобретения является узел для камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий:
- вкладыш для камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий трубчатый корпус, выполненный с возможностью захождения в приемное отверстие, выполненное в кольцевой стенке жаровой трубы, и с возможностью установки в нем стержня пальца крепления жаровой трубы на наружном картере, при этом первый конец вкладыша содержит кольцевой фланец, выполненный с возможностью блокировки радиального поступательного движения вкладыша в первом направлении, и второй конец вкладыша выполнен с возможностью запрессовки на стенке жаровой трубы таким образом, чтобы блокировать радиальное поступательное движение вкладыша во втором направлении, и
- кольцевой элемент, выполненный с возможностью установки коаксиально с приемным отверстием и в радиальном контакте с кольцевой стенкой жаровой трубы, с одной стороны, и с кольцевым фланцем вкладыша, с другой стороны.
Объектом изобретения является также камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая:
- наружный кольцевой картер, расположенный вдоль продольной оси,
- жаровую трубу, расположенную внутри наружного картера и содержащую кольцевую стенку, проходящую в основном вдоль продольной оси, при этом стенка содержит по меньшей мере одно приемное отверстие, выполненное напротив наружного картера,
- по меньшей мере один палец крепления жаровой трубы на наружном картере, содержащий стержень, проходящий через приемное отверстие,
- по меньшей мере один вкладыш, при этом вкладыш содержит трубчатый корпус, который заходит в приемное отверстие и в котором установлен стержень пальца крепления, при этом первый конец вкладыша содержит кольцевой фланец, выполненный с возможностью блокировки радиального поступательного движения вкладыша в первом направлении, и второй конец вкладыша выполнен с возможностью запрессовки на стенке жаровой трубы таким образом, чтобы блокировать радиальное поступательное движение вкладыша во втором направлении,
- по меньшей мере один кольцевой элемент (39), выполненный с возможностью установки коаксиально с приемным отверстием (29) и в радиальном контакте с кольцевой стенкой (25) жаровой трубы, с одной стороны, и с кольцевым фланцем (35) вкладыша (32), с другой стороны.
Предпочтительно кольцевой элемент закреплен посредством сварки в одной или нескольких точках на стенке жаровой трубы.
Предпочтительно кольцевой элемент расположен напротив наружной поверхности стенки жаровой трубы, и второй конец запрессован на внутренней поверхности жаровой трубы.
Предпочтительно кольцевой элемент имеет поверхность контакта со стенкой жаровой трубы, соответствующую по форме стенке жаровой трубы.
Предпочтительно кольцевой элемент содержит кольцевой поясок, образующий поверхность контакта со стенкой жаровой трубы, при этом кольцевой поясок имеет плоский срез, предназначенный для указания оператору ориентации профиля контактной поверхности кольцевого элемента.
Объектом изобретения является также газотурбинный двигатель, содержащий описанную выше камеру сгорания.
Объектом изобретения является также способ изготовления камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащей наружный кольцевой картер, расположенный вдоль продольной оси, и жаровую трубу, расположенную внутри наружного картера и содержащую кольцевую стенку, проходящую в основном вдоль продольной оси, при этом способ содержит следующие этапы:
- выполняют по меньшей мере одно приемное отверстие в стенке жаровой трубы напротив наружного картера,
- устанавливают по меньшей мере один кольцевой элемент коаксиально с приемным отверстием или одним из приемных отверстий на стенке жаровой трубы,
- в приемное отверстие или приемные отверстия и в соответствующий кольцевой элемент или кольцевые элементы (39) вставляют вкладыш, содержащий на первом конце кольцевой фланец, выполненный с возможностью блокировки радиального поступательного движения вкладыша или вкладышей в первом направлении, таким образом, чтобы кольцевой фланец (35) вкладыша или вкладышей (32) опирался на кольцевой элемент или кольцевые элементы (39),
- второй конец вкладыша или вкладышей запрессовывают на стенке жаровой трубы таким образом, чтобы блокировать радиальное поступательное движение вкладыша или вкладышей во втором направлении.
Предпочтительно после этапа запрессовки вкладыша или вкладышей способ содержит этап крепления сваркой кольцевого элемента или кольцевых элементов в одной или нескольких точках на стенке жаровой трубы.
Краткое описание чертежей
Другие отличительные признаки, задачи и преимущества изобретения будут более очевидны из нижеследующего описания, представленного в качестве неограничивающего примера, со ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 (уже описана) показана известная камера сгорания, вид в продольном разрезе;
на фиг. 2 показана камера сгорания согласно варианту осуществления изобретения, вид в продольном разрезе;
на фиг. 3 показан вкладыш жаровой трубы камеры сгорания, изображенной на фиг. 2, детальный вид в разрезе;
на фиг. 4 представлена блок-схема способа изготовления камеры сгорания согласно варианту осуществления изобретения;
на фиг. 5, 6 и 7 показан, на каждой, соответствующий этап способа изготовления, представленного на фиг. 4;
на фиг. 8 показана блок-схема способа замены вкладыша камеры сгорания, изготовленной при помощи способа, представленного на фиг. 4;
на фиг. 9 и 10 показан, на каждой, соответствующий этап способа, представленного на фиг. 8.
Осуществление изобретения
На фиг. 2 в продольном разрезе показана камера 20 сгорания газотурбинного двигателя согласно варианту осуществления изобретения.
Вход в камеру 20 сгорания соединен с компрессором (не показан), от которого в камеру сгорания 20 поступает сжатый воздух через диффузор (не показан), а на выходе камера сгорания соединена с сопловым аппаратом.
Камера 20 сгорания ограничена наружным кольцевым картером 21, расположенным вдоль продольной оси 23.
Кроме того, камера 20 сгорания содержит жаровую трубу 24, имеющую стенку 25 в основном тороидальной формы, проходящую вдоль продольной оси 23. Стенка 25 проходит на расстоянии от наружного картера 21, образуя кольцевой канал питания воздухом.
В примере, представленном на фиг. 2, жаровая труба 24 является противоточной трубой, и стенка 25 имеет изогнутую кольцевую форму, позволяющую направлять газовый поток от выхода газотурбинного двигателя к входу в турбину. При этом поток газов проходит последовательно от выхода к входу, затем опять в сторону выхода камеры 20 сгорания. На уровне вершины жаровой трубы 24 обычно установлены форсунки.
Согласно варианту (не показан), жаровая труба является прямоточной трубой и содержит кольцевые стенки, имеющие форму тела вращения, соединенные на уровне входного конца дном, и обтекатель, содержащий отверстия для прохождения топливных форсунок, установленных на камере сгорания.
Камера 20 сгорания содержит крепежный палец 26, выполненный с возможностью соединения стенки 25 жаровой трубы 24 с наружным картером 21.
Для этого крепежный палец 26 содержит стержень 27, проходящий радиально через сквозное входное отверстие 28, выполненное в наружном картере 21, и через сквозное приемное отверстие 29, выполненное в стенке 25 жаровой трубы 24 напротив входного отверстия 28, и головку 30, расположенную в положении упора в наружную поверхность 31 наружного картера 21.
Кроме того, камера 20 сгорания содержит вкладыш 32, имеющий трубчатый корпус 33, расположенный в приемном отверстии 29, в который заходит стержень 27 крепежного пальца 26. Стержень 27 установлен с возможностью перемещения скольжением в корпусе 33 вкладыша 32 так, что, когда жаровая труба 24 расширяется, корпус 33 вкладыша 32 перемещается скольжением вдоль стержня 27.
Вкладыш 32 выполнен, например, из никеля, кобальта или хрома.
Вкладыш 32, показанный на фиг. 2, более детально представлен на фиг. 3, в положении перед установкой стержня 27 крепежного пальца 26 во вкладыш 32.
Предпочтительно наружный диаметр D1 корпуса 33 вкладыша 32 по существу равен диаметру соответствующего ему приемного отверстия 29.
Первый открытый конец 34 вкладыша 32 образован кольцевым фланцем 35, выполненным с возможностью блокировать радиальное поступательное движение вкладыша 32 относительно продольной оси 23 в первом направлении А, когда вкладыш 32 вставлен в соответствующее приемное отверстие 29. Как показано на фиг. 3, наружная поверхность корпуса 33 вкладыша 32 сопрягается с кольцевым фланцем 35, например, через переходную поверхность, и внутренняя поверхность корпуса 33 вкладыша 32 сопрягается с кольцевым фланцем 35, например, через закругление.
В примере, представленном на фиг. 2 и 3, кольцевой фланец 35 вкладыша 32 расположен напротив наружной поверхности 36 стенки 25 жаровой трубы 24. Таким образом, кольцевой фланец 35 блокирует радиальное поступательное движение вкладыша 32 внутрь жаровой трубы 24.
Противоположно кольцевому фланцу 35 вкладыш 32 содержит также второй конец 37, запрессованный на стенке 25 жаровой трубы 24 таким образом, что блокирует радиальное поступательное движение вкладыша во втором направлении В, противоположном первому направлению А. Предпочтительно второй конец 37 запрессован на стенке 25 жаровой трубы 24 по всей своей окружности.
В примере, представленном на фиг. 2, второй конец 37 вкладыша 32 запрессован на внутренней поверхности 38 жаровой трубы 24. Таким образом, запрессованный конец 37 вкладыша 32 блокирует радиальное поступательное движение вкладыша 32 наружу жаровой трубы 24.
Предпочтительно, когда второй конец 37 вкладыша запрессовывают на стенке 25 жаровой трубы 24, он следует форме стенки 25 жаровой трубы 24. В примере, представленном на фиг. 3, второй конец 37 вкладыша 32 изогнут таким образом, что прилегает к вогнутой внутренней поверхности 38 стенки 25 жаровой трубы 24. Вкладыш 32, установленный таким образом в приемное отверстие 29 стенки 25 жаровой трубы 24, обеспечивает точное позиционирование жаровой трубы 24 относительно наружного картера 21, поэтому нет необходимости в его креплении сваркой на стенке 25 жаровой трубы 24.
Камера 20 сгорания содержит также кольцевой элемент 39, расположенный коаксиально с соответствующим приемным отверстием 29 в радиальном контакте относительно продольной оси 23 со стенкой 25 жаровой трубы 24, с одной стороны, и с кольцевым фланцем 35 вкладыша 32, с другой стороны.
Таким образом, кольцевой элемент 39 позволяет, с одной стороны, предохранять стенку 25 жаровой трубы 24 от усилий, действующих на вкладыш 32 во время его установки, и, с другой стороны, облегчает запрессовку второго конца 37 вкладыша 32 на стенке 25 жаровой трубы 24.
Кольцевой элемент 39 выполнен, например, из никеля, кобальта или хрома.
В примере, представленном на фиг. 2 и 3, кольцевой элемент 39 расположен на наружной поверхности 36 станки 25 жаровой трубы 24.
Кольцевой элемент 39 имеет поверхность 40 контакта со стенкой 25 жаровой трубы 24. Предпочтительно контактная поверхность 40 имеет форму, соответствующую форме стенки 25 жаровой трубы 24. В примере, представленном на фиг. 3, контактная поверхность 40 имеет небольшую вогнутость, что позволяет ей следовать выпуклости наружной поверхности 36 стенки 25 жаровой трубы 24.
Согласно примеру осуществления изобретения, кольцевой элемент 39 содержит кольцевой поясок, образующий контактную поверхность 40. Кольцевой поясок кольцевого элемента 39 имеет, например, плоский срез, показывающий оператору ориентацию профиля контактной поверхности 40 кольцевого элемента 39. Таким образом, кольцевой элемент 39 можно правильно позиционировать на стенке 25 жаровой трубы 24.
Кольцевой элемент 39 имеет также упорную поверхность 41, на которую опирается кольцевой фланец 35 вкладыша 32, блокируя таким образом радиальное поступательное движение вкладыша 32 в первом направлении А.
Предпочтительно кольцевой элемент 39 имеет внутреннюю боковую поверхность, выполненную с возможностью прилегать к наружной боковой поверхности корпуса 33 вкладыша 32. Для этого внутренний диаметр кольцевого элемента 39 по существу равен наружному диаметру D1 корпуса 33 вкладыша 32. Как показано на фиг. 3, кольцевой элемент 39 может также иметь скошенную фаску между упорной поверхностью 41 и внутренней боковой поверхностью для установки напротив переходной поверхности, соединяющей наружную боковую поверхность корпуса 33 вкладыша 32 с кольцевым фланцем 35, чтобы избегать риска заклинивания между наружной поверхностью корпуса 33 вкладыша 32 и кольцевым элементом 39.
Кольцевой элемент 39 крепят, например, сваркой в одной или нескольких точках стенки 25 жаровой трубы 24, чтобы сохранять точное положение вкладыша 32. Такой вариант выполнения представляет особый интерес в случае замены вкладыша 32, что будет пояснено ниже в описании.
Предпочтительно камера 20 сгорания содержит несколько крепежных пальцев 26, которым соответствуют описанные выше входные отверстия 28, приемные отверстия 29, вкладыши 32 и кольцевые элементы 39. Предпочтительно крепежные пальцы 26 расположены в плоскости Р, нормальной к продольной оси 23. Предпочтительно крепежные пальцы 26 распределены на одинаковом расстоянии в плоскости Р вокруг жаровой трубы 24.
Изготовление 100 камеры 20 сгорания осуществляют в соответствии со следующими этапами, представленными на фиг. 4.
На первом этапе 101 в стенке 25 жаровой трубы 24 напротив наружного картера 20 выполняют приемное отверстие 29. Первый этап 101 представлен, например, на фиг. 5.
Затем на втором этапе 102 на стенке 25 жаровой трубы 24 располагают кольцевой элемент 39 коаксиально с приемным отверстием 29.
После этого на третьем этапе 103 в кольцевой элемент 39 и в приемное отверстие 29 вставляют вкладыш 32. Вкладыш 32 вставляют вторым концом 37 таким образом, чтобы кольцевой фланец 35 пришел в положение опоры на упорную поверхность 41 кольцевого элемента 39 и блокировал, таким образом, радиальное поступательное движение вкладыша 32 в первом направлении А. Третий этап 103 показан, например, на фиг. 6. В этом примере кольцевой элемент 39 располагают на наружной поверхности 25 стенки 25 жаровой трубы 24, и вкладыш 32 вставляют в приемное отверстие 29 снаружи жаровой трубы 24 таким образом, чтобы кольцевой фланец 35 блокировал радиальное поступательное движение вкладыша 32 внутрь жаровой трубы 24.
Затем на четвертом этапе 104 второй конец 37 вкладыша 32 запрессовывают на стенке 25 жаровой трубы 24, чтобы блокировать радиальное поступательное движение вкладыша 32 во втором направлении В. Четвертый этап 104 показан, например, на фиг. 7. В этом примере второй конец 37 вкладыша 32 запрессовывают на внутренней поверхности 38 стенки 25 жаровой трубы 24 таким образом, чтобы запрессованный конец 37 блокировал радиальное поступательное движение вкладыша 32 наружу жаровой трубы 24.
После установки вкладыша 32 и его запрессовки на стенке 25 жаровой трубы 24 кольцевой элемент 39 крепят, например, сваркой в одной или нескольких точках стенки 25 жаровой трубы 24 на пятом этапе 105. В примере, показанном на фиг. 5-7, кольцевой элемент 39 крепят сваркой на наружной поверхности 36 стенки 25 жаровой трубы 24.
Независимо от этапов 101-105, на шестом этапе 106 в наружном картере 20 просверливают входное отверстие 28 таким образом, чтобы входное отверстие 28 и приемное отверстие 29 находились друг против друга. Под выражением «независимо от этапов 101-105» следует понимать, что шестой этап 106 можно осуществлять до, параллельно и даже после этапов 101-104.
Наконец, на седьмом этапе 107 жаровую трубу 24 располагают внутри наружного картера 21, и стержень 27 крепежного пальца 26 сначала вставляют во входное отверстие 28, затем в приемное отверстие 29 и во вкладыш 32, пока головка 30 не придет в положение упора в наружную поверхность 31 наружного картера 21, обеспечивая таким образом точное позиционирование жаровой трубы 24 в камере 20 сгорания.
Этапы 101-107 осуществляют, например, в несколько приемов или параллельно таким образом, чтобы позиционировать жаровую трубу 24 при помощи нескольких крепежных пальцев 26, каждый из которых связан с входным отверстием 28, с приемным отверстием 29, с вкладышем 32 и с кольцевым элементом 39, как было описано выше. Предпочтительно приемные отверстия 29 выполняют в плоскости Р, нормальной к продольной оси 23. Предпочтительно приемные отверстия 29 распределены равномерно на одинаковом расстоянии в плоскости Р вокруг жаровой трубы 24.
Замену 200 изношенного вкладыша 32, ранее установленного на стенке 25 жаровой трубы 24 во время этапов 102-104, производят в ходе этапов, представленных на фиг. 8.
На первом этапе 201 крепежный палец 26 извлекают из входного отверстия 28, приемного отверстия 29 и вкладыша 32.
Затем на втором этапе 202 удаляют кольцевой фланец 35 таким образом, чтобы вкладыш 32 мог свободно перемещаться поступательным движением в первом направлении А. Например, кольцевой фланец 35 вкладыша 32 снимают посредством механической обработки фрезерования или стачивания. Второй этап 202 показан, например, на фиг. 9. В этом примере вкладыш 32 может свободно перемещаться поступательным движением внутрь жаровой трубы 24.
Затем вкладыш 32 извлекают из кольцевого элемента 39 и из приемного отверстия 29 в первом направлении А на третьем этапе 203. Третий этап 203 показан, например, на фиг. 10. В этом примере вкладыш 32 извлекают из кольцевого элемента 39 и из приемного отверстия 29 внутрь жаровой трубы 24.
Таким образом, при износе вкладыша 32 нет необходимости заменять кольцевой элемент 39. При этом понятно, что во время изготовления камеры 20 сгорания предпочтительно кольцевой элемент 39 крепят сваркой в одной или нескольких точках на стенке 25 жаровой трубы 24 после запрессовки вкладыша 32, чтобы сохранять нормальное позиционирование жаровой трубы 24 относительно наружного картера 21, несмотря на замену вкладыша 32.
Наконец, на стенке 25 жаровой трубы 24 устанавливают новый вкладыш 32 при помощи ранее описанных этапов 103 и 104 и соответствующий крепежный палец 26 опять вставляют в наружный картер 21 и во вкладыш 32 при помощи ранее описанного этапа 107.
Преимуществом описанной выше камеры 20 сгорания является то, что она содержит вкладыши 32, которые можно легко и с меньшими затратами устанавливать и снимать, обеспечивая при этом точное позиционирование жаровой трубы 24 в камере 20 сгорания.

Claims (20)

1. Узел для крепления жаровой трубы в камере (20) сгорания газотурбинного двигателя, характеризующийся тем, что он содержит:
- вкладыш (32) для камеры (20) сгорания газотурбинного двигателя, содержащий трубчатый корпус (33), выполненный с возможностью захождения в приемное отверстие (29), выполненное в кольцевой стенке (25) жаровой трубы (24), и с возможностью установки в нем стержня (27) пальца (26) крепления жаровой трубы на наружном картере (21), при этом первый конец (34) вкладыша содержит кольцевой фланец (35), выполненный с возможностью блокировки радиального поступательного движения вкладыша в первом направлении (А), и второй конец (37) вкладыша выполнен с возможностью запрессовки на стенке (25) жаровой трубы (24) так, чтобы блокировать радиальное поступательное движение вкладыша во втором направлении (В), и
- кольцевой элемент (39), выполненный с возможностью установки коаксиально с приемным отверстием (29) и в радиальном контакте с кольцевой стенкой (25) жаровой трубы (24) и с кольцевым фланцем (35) вкладыша (32).
2. Камера (20) сгорания газотурбинного двигателя, содержащая:
- наружный кольцевой картер (21), расположенный вдоль продольной оси (23),
- жаровую трубу (24), расположенную внутри наружного картера и содержащую кольцевую стенку (25), проходящую в основном вдоль продольной оси, при этом стенка содержит по меньшей мере одно приемное отверстие (29), выполненное напротив наружного картера,
- по меньшей мере один палец (26) крепления жаровой трубы на наружном картере, содержащий стержень (27), проходящий через приемное отверстие,
- по меньшей мере один вкладыш, содержащий трубчатый корпус (33), который расположен в приемном отверстии (29) и в котором установлен стержень (27) крепежного пальца (26),
отличающаяся тем, что первый конец (34) вкладыша (32) содержит кольцевой фланец (35), выполненный с возможностью блокировки радиального поступательного движения вкладыша в первом направлении (А), и второй конец (37) вкладыша, запрессованный на стенке (25) жаровой трубы (24) так, чтобы блокировать радиальное поступательное движение вкладыша во втором направлении (В), при этом камера сгорания дополнительно содержит по меньшей мере один кольцевой элемент (39), выполненный с возможностью установки коаксиально с приемным отверстием (29) и в радиальном контакте с кольцевой стенкой (25) жаровой трубы (24) и с кольцевым фланцем (35) вкладыша (32).
3. Камера (20) сгорания по п. 2, в которой кольцевой элемент (39) закреплен посредством сварки в одной или нескольких точках на стенке (25) жаровой трубы (24).
4. Камера (20) сгорания по п. 2 или 3, в которой кольцевой элемент (39) расположен напротив наружной поверхности (36) стенки (25) жаровой трубы (24), а второй конец (37) запрессован на внутренней поверхности (38) жаровой трубы (24).
5. Камера (20) сгорания по одному из пп. 2-4, в которой кольцевой элемент (39) имеет поверхность (40) контакта со стенкой (25) жаровой трубы (24), соответствующую по форме стенке (25) жаровой трубы (24).
6. Камера (20) сгорания по п. 5, в которой кольцевой элемент (39) содержит кольцевой поясок, образующий поверхность (40) контакта со стенкой (25) жаровой трубы (24), при этом кольцевой поясок имеет плоский срез, предназначенный для указания оператору ориентации профиля контактной поверхности (40) кольцевого элемента (39).
7. Газотурбинный двигатель, содержащий камеру (20) сгорания по одному из пп. 2-6.
8. Способ изготовления камеры (20) сгорания газотурбинного двигателя, содержащей наружный кольцевой картер (21), расположенный вдоль продольной оси (23), и жаровую трубу (24), расположенную внутри наружного картера и содержащую кольцевую стенку (25), проходящую в основном вдоль продольной оси, при этом способ содержит следующие этапы, на которых:
- выполняют (101) по меньшей мере одно приемное отверстие (29) в стенке (25) жаровой трубы (24) напротив наружного картера (21),
- устанавливают (102) по меньшей мере один кольцевой элемент (39) коаксиально с приемным отверстием или одним из приемных отверстий (29) на стенке (25) жаровой трубы (24),
- вставляют (103) в приемное отверстие или приемные отверстия (29) и в соответствующий кольцевой элемент или кольцевые элементы (39) вкладыш (32), содержащий на первом конце (34) кольцевой фланец (35), выполненный с возможностью блокировки радиального поступательного движения вкладыша или вкладышей в первом направлении (А) так, чтобы кольцевой фланец (35) вкладыша или вкладышей (32) опирался на кольцевой элемент или кольцевые элементы (39),
- запрессовывают (104) второй конец (37) вкладыша или вкладышей (32) на стенке (25) жаровой трубы (24) так, чтобы блокировать радиальное поступательное движение вкладыша или вкладышей во втором направлении (В).
9. Способ по п. 8, содержащий после этапа запрессовки вкладыша или вкладышей (32) этап (105) крепления сваркой кольцевого элемента или кольцевых элементов (39) в одной или нескольких точках на стенке (25) жаровой трубы (24).
RU2017102013A 2014-06-24 2015-06-19 Узел для камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий вкладыш и кольцевой элемент RU2683996C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1455862A FR3022613B1 (fr) 2014-06-24 2014-06-24 Bossage pour chambre de combustion.
FR1455862 2014-06-24
PCT/FR2015/051633 WO2015197954A1 (fr) 2014-06-24 2015-06-19 Ensemble pour chambre de combustion de turbomachine comprenant un bossage et un élément annulaire

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017102013A RU2017102013A (ru) 2018-07-26
RU2017102013A3 RU2017102013A3 (ru) 2019-01-17
RU2683996C2 true RU2683996C2 (ru) 2019-04-03

Family

ID=51987197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017102013A RU2683996C2 (ru) 2014-06-24 2015-06-19 Узел для камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий вкладыш и кольцевой элемент

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10941943B2 (ru)
EP (1) EP3160682B1 (ru)
JP (1) JP6542270B2 (ru)
KR (1) KR102414457B1 (ru)
CN (1) CN106471312B (ru)
CA (1) CA2952329C (ru)
ES (1) ES2661693T3 (ru)
FR (1) FR3022613B1 (ru)
PL (1) PL3160682T3 (ru)
RU (1) RU2683996C2 (ru)
WO (1) WO2015197954A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2783053C1 (ru) * 2022-04-08 2022-11-08 Федеральное Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Способ изготовления жаровой трубы камеры сгорания

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10502424B2 (en) * 2017-08-10 2019-12-10 General Electric Company Volute combustor for gas turbine engine
FR3107107B1 (fr) * 2020-02-07 2022-07-29 Safran Aircraft Engines Chambre de combustion pour turbomachine
CN113154456B (zh) * 2021-04-15 2022-06-21 中国航发湖南动力机械研究所 回流燃烧室机匣头部结构及其制造方法和发动机燃烧室
CN113587147B (zh) * 2021-07-28 2022-05-17 中国航发湖南动力机械研究所 一种陶瓷基火焰筒定位结构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2066423C1 (ru) * 1994-03-22 1996-09-10 Акционерное общество "Авиадвигатель" Камера сгорания газотурбинного двигателя
EP1489360A1 (fr) * 2003-06-20 2004-12-22 Snecma Moteurs Dispositif d'étanchéité de bougie non soudé sur la paroi de chambre
EP2527740A2 (en) * 2011-05-26 2012-11-28 Honeywell International Inc. Combustors with quench inserts

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3545202A (en) * 1969-04-02 1970-12-08 United Aircraft Corp Wall structure and combustion holes for a gas turbine engine
US4132066A (en) * 1977-09-23 1979-01-02 United Technologies Corporation Combustor liner for gas turbine engine
US4700544A (en) * 1985-01-07 1987-10-20 United Technologies Corporation Combustors
US4749298A (en) * 1987-04-30 1988-06-07 United Technologies Corporation Temperature resistant fastener arrangement
FR2674317B1 (fr) 1991-03-20 1993-05-28 Snecma Chambre de combustion de turbomachine comportant un reglage du debit de comburant.
US5253810A (en) * 1992-03-13 1993-10-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy High heat, high pressure, non-corrosive injector assembly
FR2825784B1 (fr) * 2001-06-06 2003-08-29 Snecma Moteurs Accrochage de chambre de combustion cmc de turbomachine utilisant les trous de dilution
FR2826102B1 (fr) * 2001-06-19 2004-01-02 Snecma Moteurs Perfectionnements apportes aux chambres de combustion de turbine a gaz
US7152411B2 (en) * 2003-06-27 2006-12-26 General Electric Company Rabbet mounted combuster
US7082766B1 (en) * 2005-03-02 2006-08-01 General Electric Company One-piece can combustor
US8276253B2 (en) * 2009-06-03 2012-10-02 General Electric Company Method and apparatus to remove or install combustion liners
EP2270395B1 (de) * 2009-06-09 2015-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildelementanordnung und Verfahren zur Montage eines Hitzeschildelementes
US9010123B2 (en) * 2010-07-26 2015-04-21 Honeywell International Inc. Combustors with quench inserts
US8636525B2 (en) 2012-03-16 2014-01-28 Nokia Corporation Apparatus having a movable user input device including an actuatable portion
US20130283806A1 (en) * 2012-04-26 2013-10-31 General Electric Company Combustor and a method for repairing the combustor
US9625151B2 (en) * 2012-09-25 2017-04-18 United Technologies Corporation Cooled combustor liner grommet
US10088162B2 (en) * 2012-10-01 2018-10-02 United Technologies Corporation Combustor with grommet having projecting lip
FR2996289B1 (fr) * 2012-10-01 2018-10-12 Turbomeca Chambre de combustion comprenant un tube a flamme fixe au moyen de trois elements de centrage.
EP2957833B1 (en) * 2014-06-17 2018-10-24 Rolls-Royce Corporation Combustor assembly with chutes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2066423C1 (ru) * 1994-03-22 1996-09-10 Акционерное общество "Авиадвигатель" Камера сгорания газотурбинного двигателя
EP1489360A1 (fr) * 2003-06-20 2004-12-22 Snecma Moteurs Dispositif d'étanchéité de bougie non soudé sur la paroi de chambre
EP2527740A2 (en) * 2011-05-26 2012-11-28 Honeywell International Inc. Combustors with quench inserts

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2783053C1 (ru) * 2022-04-08 2022-11-08 Федеральное Автономное Учреждение "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Способ изготовления жаровой трубы камеры сгорания

Also Published As

Publication number Publication date
JP6542270B2 (ja) 2019-07-10
RU2017102013A (ru) 2018-07-26
CN106471312B (zh) 2019-03-01
PL3160682T3 (pl) 2018-05-30
FR3022613B1 (fr) 2019-04-19
EP3160682A1 (fr) 2017-05-03
FR3022613A1 (fr) 2015-12-25
CA2952329C (fr) 2023-01-10
KR20170021862A (ko) 2017-02-28
ES2661693T3 (es) 2018-04-03
RU2017102013A3 (ru) 2019-01-17
CN106471312A (zh) 2017-03-01
CA2952329A1 (fr) 2015-12-30
US20170198915A1 (en) 2017-07-13
WO2015197954A1 (fr) 2015-12-30
KR102414457B1 (ko) 2022-06-30
EP3160682B1 (fr) 2018-01-31
JP2017528669A (ja) 2017-09-28
US10941943B2 (en) 2021-03-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2683996C2 (ru) Узел для камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий вкладыш и кольцевой элемент
US8453464B2 (en) Air metering device for gas turbine engine
US11041438B2 (en) Gas turbine engine service tube mount
US10865658B2 (en) Gas turbine exhaust member, and exhaust chamber maintenance method
EP2710232B1 (en) Method of assembling a turbine combustion system
RU2481499C2 (ru) Узел диффузор-направляющий аппарат для турбомашины
US20120125131A1 (en) System and method for positioning a sensor
US9416969B2 (en) Gas turbine transition inlet ring adapter
EP2589875B1 (en) injection Apparatus
US9267689B2 (en) Combustor apparatus in a gas turbine engine
JP2005282571A (ja) ターボジェットセクションの内側ケーシングと外側ケーシングとの間のシール
EP3315866A1 (en) Combustor assembly with mounted auxiliary component
EP3312510A1 (en) Combustor assembly with air shield for a radial fuel injector
US20170016620A1 (en) Combustor assembly for use in a gas turbine engine and method of assembling
US6499993B2 (en) External dilution air tuning for dry low NOX combustors and methods therefor
US10161414B2 (en) High compressor exit guide vane assembly to pre-diffuser junction
US20180272514A1 (en) Spring loaded pilot punch assembly
EP2966357A1 (en) Additvely manufactured swirler mount interface for gas turbine engine combustor
EP3078914A1 (en) Annular combustor for a gas turbine engine
EP3824163B1 (en) Modular casing manifold for cooling fluids of gas turbine engine
EP3561235A1 (en) Deflector nut for service pipe assemblies of turbine center frames
US11891903B2 (en) Borescope plug assembly
EP4124720A3 (en) Gas turbine engine disassembly/assembly methods
RU2544020C1 (ru) Способ монтажа внутренних вставок корпуса турбины газоперекачивающего агрегата
GB2516445A (en) A fuel spray nozzle