在燃气涡轮发动机组件中安装热交换器的方法技术

技术编号:6719165 阅读:280 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种在燃气涡轮发动机组件中安装热交换器的方法。其中,提供了在燃气涡轮发动机组件中组装热交换器(602)的方法。该方法包括提供包括具有伸长槽口(524)的壁部的结构本体(520)、提供与支架(702)在操作上相关的热交换器(602),以及提供用于将支架联接到结构本体上的滑移接头(704)。滑移接头包括支座(724)、伸长部件(728)和设置成围绕伸长部件的偏压部件(726)。支座插入穿过壁部,以便偏压部件在支架与结构本体之间给予预定的偏压力。当由热膨胀或热收缩造成的滑移力大于偏压力时,滑移接头就容许在支架与结构本体之间的相对滑移运动。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容的领域总体涉及用于, 并且更具体地涉及使用滑移接头组件(slip jointassembly)安装热交换器。
技术介绍
许多公知的燃气涡轮发动机具有发动机子系统,其应当冷却,以便于改善发动机 的使用寿命和/或可靠性。为了便于冷却发动机子系统,至少一些公知的燃气涡轮发动机 组件包括散热器,散热器暴露在流动穿过发动机组件的空气中,以便于冷却流动穿过该散 热器的工作流体(例如,油和/或燃料)。然而,已经知道许多燃气涡轮发动机的散热器会 阻碍穿过发动机组件的空气流,在发动机组件内造成湍流和/或压降,这可不利地影响发 动机性能。此外,接头组件遮断散热器会减小可用于冷却的面积。而且,至少一些公知的燃 气涡轮发动机散热器易受高循环疲劳(例如,由转子不平衡引起的振动所造成的疲劳)和 /或低循环疲劳(例如,由散热器与支承结构之间的温差引起的散热器热增长所造成的疲 劳)。因此,有利的是提供一种热交换器安装系统,其便于提高燃气涡轮发动机的效率, 同时解决高循环疲劳和低循环疲劳的问题。
技术实现思路
本文所公开的示例性实施例提供了一种用于热交换器的安装系统,其提供足够的 刚度来用于振动高循环疲劳干预,同时减轻由热膨胀造成的低循环疲劳应力。在示例性实施例中,一种热交换器组件包括第一部件,该第一部件包括弓形本体, 弓形本体具有从径向内表面上延伸的多个翼片(fin),以及限定在径向外表面上的多个沿 周向延伸间隔开的附接部位(site)。支架组件通过其中至少一个附接部位以支承连接与第 一部件附接,其中,支架组件的尺寸和构造确定为用于与滑移接头组件在操作上相关,以便 将热交换器组件支承附接到燃气轮机组件的结构本体上。在示例性实施例中,一种热交换器组件包括第一部件,该第一部件包括弓形本体, 弓形本体具有从径向内表面上延伸的多个翼片,以及限定在径向外表面上的多个沿周向延 伸的焊接凸片(tab)。支架组件包括支架,支架具有底座部分和从底座部分上延伸的第一臂 部和第二臂部,以便提供具有c形截面的支架。第一臂部和第二臂部中的各个均牢固地固 定到相关焊接凸片上,以便底座部分与径向外表面成间隔关系布置。支架包括限定在底座 部分中的开口,其尺寸和构造确定为用于收容附接部件。支架组件包括在底座部分与邻近 开口的径向外表面之间的空间中延伸的紧固件部件。4在示例性实施例中,一种热交换器支承件包括支架组件,支架组件包括支架,支架 具有底座部分和从底座部分上延伸的第一臂部和第二臂部,以便提供具有c形截面的支架 和限定内部区域。支架包括限定在底座部分中且尺寸和构造确定为用于收容附接部件的开 口。支架组件包括有选择地固定到邻近内部区域内开口的支架上的紧固件部件。在示例性实施例中,提供了一种组装穿壁安装系统的方法,穿壁安装系统用于包 括具有伸长截面的槽口的壁部,该槽口经由壁部从壁部的第一表面延伸至壁部的第二表 面。该方法包括提供支架和滑移安装件,该滑移安装件包括支座(Standoff)和偏压元件, 其中,支座包括伸长部件和从伸长部件上向外延伸的凸缘,该偏压元件定位成围绕伸长部 件。该方法还包括将支架联接到待安装到壁部上的装置上,以及将支架和装置定位成邻近 壁部的第一表面。该方法还包括将支座经由槽口从壁部的第二表面插入至壁部的第一表 面,使得伸长部件邻近支架,且使得偏压元件定位成围绕壁部的第二表面与凸缘之间的伸 长部件,以及将支座联接到支架上,使得支座将第一预定负载经由凸缘和偏压元件转移至 壁部的第二表面,以及将第二预定负载经由伸长部件转移至支架,以便于使支座能够沿槽 口的伸长截面滑移。在示例性实施例中,提供了一种穿壁安装系统,该穿壁安装系统用于包括具有伸 长截面的槽口的壁部,该槽口经由壁部从壁部的第一表面延伸至壁部的第二表面。该系统 包括支架,支架构造成用以联接到待安装到壁部上的装置上,该支架可定位成邻近壁部的 第一表面。该系统还包括支座,支座包括伸长部件和从伸长部件上向外延伸的凸缘,支座的 尺寸确定为经由槽口从壁部的第二表面延伸至壁部的第一表面,使得伸长部件邻近支架, 且偏压元件的尺寸确定为在支座紧固到支架上时定位成围绕壁部第二表面与凸缘之间的 伸长部件,使得支座将第一预定负载经由凸缘和偏压元件转移至壁部的第二表面,且将支 架的第二预定负载经由伸长部件转移至支架,以便于使支座能够沿槽口的伸长截面滑移。附图说明图1为燃气涡轮发动机组件的示意图;图2为具有安装于其上的热交换器组件的发动机组件的侧部平面图;图3为沿图2中的3-3截取的截面视图,示出了用于热交换器组件的安装系统;图4为沿图3中的4-4截取的截面视图;以及图5为沿图4中的5-5截取的截面视图。图6为热交换器组件的示意性侧视图;图7为热交换器组件的示意图;图8为用于热交换器组件的安装系统的示意图。具体实施例方式以下详细说明通过举例而不是通过限制的方式示出了示例性安装系统及其组装 方法。本说明将清楚地使本领域的普通技术人员能够制造和使用本公开内容,且该说明描 述了本公开内容的多个实施例、修改、变型、备选方案和使用,包括当前认作是本公开内容 的最佳执行模式的内容。本公开内容在本文中描述为适用于应用到燃气涡轮发动机组件上 的优选实施例。然而,可构思出的是,本公开内容具有宽范围的系统和/或各种其它商业、工业和/或消费者应用的通用应用。总的来说,本文公开了一种用于燃气涡轮发动机的热交换器组件和安装系统。该 热交换器组件包括多个弓形歧管,弓形歧管分别支承从径向内表面上延伸的翼片阵列。多 个沿周向延伸的间隔开的焊接凸片一体地形成在径向外表面上。支架组件用于将热交换器 附接到燃气涡轮机发动机组件的结构部件上,例如,风扇壳体上,附接方式在于最大限度地 增大可用于翼片定位的表面面积,且不干扰歧管内的冷却回路。示例性支架组件包括支承在支架底座与热交换器之间的紧固件的支架。图1为示例性燃气涡轮发动机组件500的示意图。燃气涡轮发动机组件500具有 中心线轴线502和半径R(图2中所示),且包括进入侧504、排出侧506、风扇组件508和核 心燃气涡轮发动机510。风扇组件508包括风扇叶片512阵列,其从转子盘514上沿径向 向外延伸,且定位在限定于第一管路表面518与第二管路表面522之间的旁通管路516的 轴向前方。在示例性实施例中,热交换器组件600联接到风扇组件508轴向后方的风扇壳 体520上,使得热交换器组件600暴露在穿过旁通管路516的空气流AF中。在其它实施例 中,热交换器组件600可安装在燃气涡轮发动机组件500的任何适合位置处。图2是示为与风扇壳体520在操作上接合安装的示例性热交换器组件600的侧部 立面视图。在示例性实施例中,热交换器组件600包括多个大致相似的沿周向延伸的热交 换器602。各热交换器602均具有第一端604、第二端606和在第一端604与第二端606之 间延伸的大致为弓形的本体608,使得热交换器602大致符合旁通管路516(图1中所示) 的轮廓。热交换器组件600可具有任何适合数目的热交换器602,其具有任何适合的轮廓, 使热交换器组件600能够起到如本文所述的作用。在示例性实施例中,如下文所述,第一端604可固定地联接(例如,螺接)到风扇 壳体520和本体608上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法,其特征在于:提供在燃气涡轮发动机中使用的结构本体(520),其中,所述结构本体包括壁部(560),所述壁部(560)中具有带有伸长截面的槽口(524),所述槽口经由所述壁部从所述壁部的第一表面延伸至所述壁部的第二表面;提供与支架(702)在操作上相关的热交换器(602);提供包括支座(724)和偏压元件(726)的滑移接头(704),其中,所述支座包括伸长部件(728)和从所述伸长部件上向外延伸的凸缘(730),所述偏压元件定位成围绕所述伸长部件;邻近所述壁部的第一表面定位所述支架;将所述支座从所述壁部的第二表面经由所述槽口插入至所述壁部的第一表面,使得所述伸长部件邻近所述支架,且使得所述偏压元件定位成围绕在所述壁部的第二表面与所述凸缘之间的所述伸长部件;以及将所述支座联接到所述支架上,使得所述支座将第一预定负载经由所述凸缘和所述偏压元件转移至所述壁部的第二表面,并且将第二预定负载经由所述伸长部件转移至所述支架,以便于使所述支座能够沿所述槽口的伸长截面滑移。

【技术特征摘要】
2009.12.22 US 61/289337;2010.06.30 US 12/8278891.一种方法,其特征在于提供在燃气涡轮发动机中使用的结构本体(520),其中,所述结构本体包括壁部 (560),所述壁部(560)中具有带有伸长截面的槽口(5M),所述槽口经由所述壁部从所述 壁部的第一表面延伸至所述壁部的第二表面;提供与支架(70 在操作上相关的热交换器(602);提供包括支座(724)和偏压元件(7 )的滑移接头(704),其中,所述支座包括伸长部 件(728)和从所述伸长部件上向外延伸的凸缘(730),所述偏压元件定位成围绕所述伸长 部件;邻近所述壁部的第一表面定位所述支架;将所述支座从所述壁部的第二表面经由所述槽口插入至所述壁部的第一表面,使得所 述伸长部件邻近所述支架,且使得所述偏压元件定位成围绕在所述壁部的第二表面与所述 凸缘之间的所述伸长部件;以及将所述支座联接到所述支架上,使得所述支座将第一预定负载经由所述凸缘和所述偏 压元件转移至所述壁部的第二表面,并且将第二预定负载经由所述伸长部件转移至所述支 架,以便于使所述支座能够沿所述槽口的伸长截面滑移。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,提供支架包括提供包括底座(710)、从所 述底座上延伸的第一臂部(706)和从所述底座上延伸的第二臂部(708)的支架(702),所述 第一臂部具有第一长度,且所述第二臂部具有大于所述第一长度的第二长度,并且,将所述 支架联接到装置上包括将所述支架的第一臂部和第二臂部联接到所述装置上,使得所述装 置定向为相对于所述底座成角。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,提供支架和滑移接头包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·汉德B·A·卢谢克L·R·斯图尔特M·J·吉卢恩W·A·小亨利J·W·迈尔斯D·A·麦奎恩M·皮普尔斯
申请(专利权)人:和谐工业有限责任公司
类型:发明
国别省市:US

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