热联接的燃料歧管制造技术

一种燃料歧管装置(26)包括通过多个歧管管道(32)而互相连接的燃料喷嘴(24)的环形阵列，其中各个歧管管道(32)包括一体地形成于其中的至少两个燃料通道(84、86、88)，燃料通道(84、86、88)配置成用于在其间传导传热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及流体歧管，且更具体地涉及燃气涡轮发动机中的燃料歧管。
技术介绍
燃气涡轮发动机包括涡轮机械核心，涡轮机械核心按照顺序流动的关系具有高压压缩机、燃烧器以及高压涡轮。核心能以已知的方式操作来生成主气流。取决于发动机的配置，核心可以与风扇和低压涡轮系统结合，以生成推进推力，或与工作涡轮结合，以提取机械能并使驱动轴或推进器转动。在常规的燃气涡轮发动机中，将燃料通过燃料喷嘴的阵列而引入至燃烧器，燃料喷嘴联接至包围燃烧器的环形外部歧管，且安装到燃烧器壳。在运行中，将加压后的燃料馈送至歧管。然后，歧管将加压后的燃料通过个别的输送线而分配给单独的燃料喷嘴。这样的歧管一般由各种管道和配件制造，并且利用支架及其他安装金属器件来紧固到燃烧器。飞机发动机燃料歧管处于恶劣环境下，并且定位成相对地接近于燃烧器壳。随着发动机变暖，燃烧器壳生长，但歧管中的燃料的温度保持相对冷。与各种构件的不同的材料生长率相联接的该温度差创建对歧管的热负荷。在常规的歧管中，安装点之间的管路的长度(即，喷嘴间的距离)是固定的，对可用来提供灵活性的管路的长度进行限制。还已知提供“分级”燃料输送系统，该系统包括在不同的发动机运行条件的期间使用的两个或更多个燃料回路(例如，先导式回路和主回路)。在常规的燃料歧管中，各回路或级要求分开的管路和连接件，增加重量、复杂性以及零件数。此外，在燃料不流动于特定的回路中的时段的期间，歧管及其他管路内的燃料通道容易遭受残留的燃料的不理想的积碳(“焦化”)。因此，依然需要适应热生长并为避免焦化的分级燃料流作准备的燃料歧管。
技术实现思路
通过本专利技术而解决这一需要，本专利技术提供具有热联接的两个或更多个回路的流体歧管装置。根据本专利技术的一个方面，燃料歧管装置包括：通过多个歧管管道而互相连接的燃料喷嘴的环形阵列，其中各歧管管道包括一体地形成于其中的至少两个燃料通道，燃料通道配置成用于在其间传导传热。根据本专利技术的另一方面，各歧管管道是使用添加制造过程来形成的单块式构件。根据本专利技术的另一方面，各歧管管道包括：先导式主燃料通道；先导式次燃料通道；以及主燃料通道。根据本专利技术的另一方面，各燃料喷嘴包括：与先导式主燃料通道流体连通而连接的先导式主燃料回路和先导式主燃料喷嘴；与先导式次燃料通道流体连通而连接的先导式次燃料回路和先导式次燃料喷嘴；以及与主燃料通道流体连通而连接的主燃料回路和主燃料环。根据本专利技术的另一方面，装置进一步包括：燃料系统，其可操作成以变化的流速供给液态燃料流；先导式主燃料导管，其联接于燃料系统与先导式主燃料通道之间；先导式次燃料导管，其联接于燃料系统与先导式次燃料通道之间；以及主燃料导管，其联接于燃料系统与主燃料通道之间。根据本专利技术的另一方面，主燃料通道在歧管管道的横截面形状内中心地定位；先导式主燃料通道为弓形，且与主燃料通道同中心地安置；以及先导式次燃料通道为弓形，且与主燃料通道同中心地安置。根据本专利技术的另一方面，各歧管管道包括管道段，管道段具有安置于其第一端部和第二端部的端部凸缘。根据本专利技术的另一方面，各燃料喷嘴与包括联接凸缘的阀壳体联接；并且，各联接凸缘与歧管管道中的两个相邻的歧管管道的端部凸缘连接。根据本专利技术的另一方面，各阀壳体包括：联接凸缘；安装凸缘，其安置成与联接凸缘垂直；以及至少一个凸起部，安置在联接凸缘与安装凸缘之间。根据本专利技术的另一方面，至少一个凸起部包括安置在其中的分流器阀。根据本专利技术的另一方面，阀壳体是使用添加制造过程来形成的单块式构件。根据本专利技术的另一方面，各歧管管道连接燃料喷嘴的交替的燃料喷嘴。根据本专利技术的另一方面，歧管配置为歧管管道的第一环和第二环；第一环将第一组的燃料喷嘴互相连接；第二环将第二组的燃料喷嘴互相连接；以及其中第一组的燃料喷嘴与第二组的燃料喷嘴交替。根据本专利技术的另一方面，第一环的歧管管道与第二环的歧管管道交错。根据本专利技术的另一方面，旋转机械包括：压缩机、燃烧器和涡轮，它们按照顺序流动连通的关系布置，并且可操作成生成核心流；以及燃料歧管，包括：与燃烧器连通的燃料喷嘴的环形阵列，燃料喷嘴通过多个歧管管道而互相连接，其中各歧管管道包括一体地形成于其中的至少两个燃料通道，燃料通道配置成用于在其间传导传热。根据本专利技术的另一方面，旋转机械进一步包括第二涡轮，第二涡轮布置成从核心流提取能量并驱动风扇。根据本专利技术的另一方面，组装燃料歧管的方法包括：将燃料喷嘴的环形阵列定位成与燃烧器连通；和使用多个歧管管道来将燃料喷嘴互相连接，其中各歧管管道包括一体地形成于其中的至少两个燃料通道，燃料通道配置成用于在其间传导传热。根据本专利技术的另一方面，各歧管管道包括先导式主燃料通道、先导式次燃料通道以及主燃料通道；并且，各燃料喷嘴包括：与先导式主燃料喷嘴连通的先导式主燃料回路；与先导式次燃料喷嘴连通的先导式次燃料回路；以及与主燃料环连通的主燃料回路；该方法进一步包括将燃料喷嘴的燃料回路与歧管管道的相应的燃料通道流体连通。根据本专利技术的另一方面，各燃料喷嘴与包括联接凸缘的阀壳体联接，该方法进一步包括将各联接凸缘连接至歧管管道的两个相邻的歧管管道的端部凸缘。根据本专利技术的另一方面，各歧管管道是使用添加制造过程来形成的单块式构件。附图说明可以通过参考结合附图的下文中的描述而最清楚地理解本专利技术，在附图中：图1是并入按照本专利技术的方面而构造的流体歧管的燃气涡轮发动机的示意半截面图；图2是歧管的一部分的示意后视立视图；图3是燃料喷嘴和阀壳体的侧视图；图4是根据本专利技术的方面而构造的歧管的一个歧管管道的透视图；以及图5是示出歧管的阀壳体的平面图。零件列表10 燃气涡轮发动机12 风扇14 增压器16 低压涡轮18 高压压缩机20 燃烧器22 高压涡轮24 燃料喷嘴26 燃料歧管28 阀壳体30 燃烧器外壳32 歧管管道34 安装凸缘36 螺栓孔40 凸起部42 杆44 喷嘴尖48 先导式燃料喷射器50 先导式主喷嘴52 先导式次喷嘴54 主燃料环56 主燃料孔口58 先导式主燃料回路60 先导式主燃料口62 先导式次燃料回路64 先导式次燃料口66 先导式次分流器阀68 主燃料回路70 主燃料口72 主分流器阀74 管道段76 第一端部78 第二端部80 端部凸缘82 螺栓孔84 主燃料通道86 先导式次燃料通道88 先导式主燃料通道87 支柱90 螺栓92 环94 环96 燃料系统98 先导式主控制阀100 先导式主燃料导管102 先导式次燃料控制阀104 先导式次导管106 主燃料控制阀108 主燃料导管110 输送管道。具体实施方式参考附图，其中在所有的各种视图中，同一参考标号表示相同的元件，图1描绘示范性的燃气涡轮发动机10，燃气涡轮发动机10按照顺序流动连通的关系具有风扇12、任选的低压压缩机或“增压器”14和低压涡轮(“LPT”) 16以及高压压缩机(“HPC”) 18、燃烧器20和高压涡轮(“HPT”) 22，其中，风扇12、任选的低压压缩机或“增压器”14和低压涡轮(“LPT”) 16统称为“低压系统”，并且，高压压缩机(“HPC”) 18、燃烧器20和高压涡轮(“HPT”) 22按照顺序流动连通的关系布置，且统称为“气体发生器”、“核心”或“高压系统”。HPT 22通过诸如轴的机械连接件而驱动H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料歧管装置，包括：通过多个歧管管道(32)而互相连接的燃料喷嘴(24)的环形阵列，其中各个歧管管道(32)包括一体地形成于其中的至少两个燃料通道(84、86、88)，所述燃料通道(84、86、88)配置成用于在其间传导传热。

【技术特征摘要】
2015.04.14 US 14/6856311. 一种燃料歧管装置，包括：通过多个歧管管道(32)而互相连接的燃料喷嘴(24)的环形阵列，其中各个歧管管道(32)包括一体地形成于其中的至少两个燃料通道(84、86、88)，所述燃料通道(84、86、88)配置成用于在其间传导传热。2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，各个歧管管道(32)是使用添加制造过程来形成的单块式构件。3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，各个歧管管道(32)包括：先导式主燃料通道(88)；先导式次燃料通道(86)；以及主燃料通道(84)。4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，各个燃料喷嘴(24)包括：与所述先导式主燃料通道(88)流体连通而连接的先导式主燃料回路(58)和先导式主燃料喷嘴(58)；与所述先导式次燃料通道(86)流体连通而连接的先导式次燃料回路(62)和先导式次燃料喷嘴(52)；以及与所述主燃料通道(84)流体连通而连接的主燃料回路(68)和主燃料环(54)。5. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：燃料系统(96)，其可操作成以变化的流速供给液态燃料流；先导式主燃料导管(100)，其联接在所述燃料系统(96)与所述先导式主燃料通道(88)之间；先导式次燃料导管(104)，其联接在所述燃料系统(96)与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM沃尔夫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US