涡轮发动机冷却器组合件制造技术

一种用于涡轮发动机的风扇罩组合件，其包括具有环形风扇冷却器的罩。所述环形风扇冷却器包括第一和第二连接组合件以固定发动机操作期间所述风扇冷却器的移动，同时允许在不遭受高周疲劳的情况下所述风扇冷却器的周向热生长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮发动机冷却器组合件
技术介绍
在飞行器中使用的当代发动机产生大量的热量，必须将所述热量以一种方式或另一种方式传递使其远离发动机。热交换器提供将热量传递远离此类发动机的一种方式。举例来说，热交换器可布置于在发动机的一部分周围的环中。所使用的一种类型的热交换器是安装到后风扇罩的表面冷却器。然而，发动机的此区中的空间受到限制，且当前设计利用几乎全部可用空间。因此，具有必须耗散的较多热量的较新发动机技术将归因于缺乏可用空间而热受限。该问题进一步加剧是因为，新的发动机设计变得更加空间受限，从而使当前类型的冷却器和其安装系统的尺寸及重量过大。另一问题是，热交换器经受相对高的温度而导致其热膨胀，尤其横向或沿切线方向，然而仍需要保持固定到发动机以防止由于发动机振动而发生高周疲劳。通常，此类热交换器不考虑产生疲劳的操作期间的热膨胀。因此，需要一种允许操作期间的热膨胀同时需要最小间隔的热交换器。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术的一实施例涉及一种风扇罩组合件，所述风扇罩组合件包括：罩，其具有周边壁；表面冷却器，其具有面对所述周边壁的第一表面且具有与第二端间隔开的第一端以及相对的前边缘和后边缘；第一连接组合件，其具有初级定位器，所述初级定位器被配置成将表面冷却器的所述第一端定位到所述罩且防止所述罩向前移动和向后移动；以及第二连接组合件，其具有次级定位器，所述次级定位器被配置成相对于所述罩定位表面冷却器的第二端，且其中所述次级定位器允许周向热生长。在另一方面中，本专利技术的一实施例涉及一种风扇罩组合件，所述风扇罩组合件包括：罩，其具有周边壁；表面冷却器，其具有面对所述周边壁的第一表面且具有与第二端间隔开的第一端以及相对的前边缘和后边缘，其中所述表面冷却器经由表面冷却器的第一端处的第一连接以及经由表面冷却器的第二端处的第二连接安装到所述罩，且其中第二连接在周向方向上是自由的，使得表面冷却器可周向热生长。在又一方面中，本专利技术的一实施例涉及一种风扇罩组合件，所述风扇罩组合件包括：罩，其具有周边壁；表面冷却器，其具有面对周边壁的第一表面且具有第一端和第二端；固定连接，其将表面冷却器的第一端安装到所述罩；以及浮动连接，其将表面冷却器的第二端安装到所述罩且被配置成允许热生长。附图说明在附图中：图1是根据本专利技术的实施例具有表面冷却器和安装系统的涡轮发动机组合件的示意部分剖视图。图2是可包括在图1的涡轮发动机组合件中的罩的后部分、表面冷却器和安装件的透视图。图3是图2的罩的具有自其分解的两个表面冷却器的部分的部分分解透视图。图4是示出四个歧管的表面冷却器的轴向视图。图5是具有歧管的图2的表面冷却器的一部分的放大透视图。图6是图5的歧管的横截面图。图7是具有次级定位器的图2的表面冷却器的另一部分的放大透视图。图8是在图7的次级定位器处朝外看的径向内部视图。图9是图7的次级定位器的横截面图。图10是具有盖部分和底座部分的图7的次级定位器的分解视图。图11是图10的托架安装件的底座部分的分解视图。图12是图10的托架安装件的盖部分的分解视图。具体实施方式本文中所公开的实施例涉及表面冷却器，且更具体地说涉及用于互连例如飞行器发动机等发动机中的表面冷却器的元件的系统。示范性表面冷却器可用于提供高效冷却。另外，如本文中所使用的术语“表面冷却器”可与术语“热交换器”互换地使用。如本文中所使用，表面冷却器适用于各种类型的应用，例如但不限于涡轮喷气发动机、涡轮风扇、涡轮推进发动机、飞行器发动机、燃气涡轮机、蒸汽涡轮机、风力涡轮机和水力涡轮机。因此，参看图1，描述其中可使用本专利技术的实施例的环境的简要阐释。更具体地说，图1示出具有纵向轴线12的示范性涡轮发动机组合件10。涡轮发动机16、风扇组合件18和机舱20可包括在涡轮发动机组合件10中。涡轮发动机16可包括具有压缩机24、燃烧区段26、涡轮机28和排气口30的发动机核心22。内机罩32径向包围发动机核心22。为了清楚起见，已切除机舱20的部分。机舱20环绕包括内机罩32的涡轮发动机16。以此方式，机舱20形成径向环绕内机罩32的外机罩34。外机罩34与内机罩32间隔开以在内机罩32和外机罩34之间形成环形通路36。环形通路36表征、形成或以其它方式限定喷嘴和大体上前后旁路气流路径。具有环形前罩38和后罩39的风扇罩组合件37可形成由机舱20形成的外机罩34的部分，或可经由支柱(未图示)从机舱20的部分悬挂。在操作中，空气流过风扇组合件18，且气流的第一部分40经由压缩机24用通道输送，其中气流被进一步压缩且递送到燃烧区段26。来自燃烧区段26的燃烧的热产物(未图示)用以驱动涡轮机28，且因此产生发动机推进。环形通路36用以绕过从发动机核心22周围的风扇组合件18排出的气流的第二部分42。涡轮发动机组合件10可造成独特的热管理难题，且热交换器系统或表面冷却器50可附接到涡轮发动机组合件10以辅助热量的耗散。在示范性实施例中，表面冷却器50可以是环形风扇表面冷却器50，其可以可操作地联接到罩52，罩52具有形成外机罩34的内部部分的周边壁54(图2)。在非限制性示例中，罩52可以是风扇罩组合件37，或者前罩38或后罩39。应了解，罩52可以是任何罩区，使得罩围封作为由罩组合件52限定的环形管道的部分的任何结构硬件。因此，表面冷却器50可在沿着由罩组合件37限定的管道的任一位置处联接到罩52。图2示出风扇罩组合件37(图1)的罩52的一个示范性实施例。表面冷却器50可覆盖周边壁54的任何部分，且不限于如所示出的尺寸。将理解，可利用一组表面冷却器50来冷却单个涡轮发动机组合件10。将理解，如本文中所使用的“一组”可包括任何数目，包括仅一个。此一组可安置于沿着周边壁54的轴向布置中。罩52包括前边缘60和相对的后边缘62。风扇罩紧固件开口64通过周边壁54以及歧管开口76。多个罩安装件66可沿着罩52的外部安装以用于将罩52安装到外机罩34。此类罩安装件66可包括，但不限于，U形夹安装件。表面冷却器50可包括，但不限于，定位于罩52上的空气冷却的热交换器。虽然表面冷却器50已示出为在风扇组合件18的下游，但还预期，表面冷却器50或者可在风扇组合件18的上游，或在沿着外机罩34的任何位置处。因而，将理解，表面冷却器50可定位在沿着环形通路36的轴向长度的任何地方。由此，环形罩52和表面冷却器50可形成风扇罩组合件48的一部分。图3的部分分解图示出从罩52移除的表面冷却器50。表面冷却器50包括可在安装时面对周边壁54的第一表面56。在组合位置中，表面冷却器50的内表面70形成外机罩34(图1)的一部分。表面冷却器50包括与第二端83间隔开的第一端81，且具有前边缘72和相对的后边缘74。表面冷却器50可包括大体上类似于周边壁54的周向形状的周向和轴向环形形状，以便安装到周边壁54上。罩52进一步包括紧固件开口64和歧管开口76。表面冷却器包括联接到主体68的多个安装托架78和冷却器歧管80。紧固件开口64和歧管开口76适于与安装到表面冷却器50上的安装托架78和冷却器歧管80对准，且分别接纳它们。紧固件开口64接纳安装托架78以用于将表面冷却器50安装到罩52。歧管开口76径向穿过罩52而接纳冷却器歧管80以用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风扇罩组合件，其包括：罩，其具有周边壁；环形风扇冷却器，其具有面对所述周边壁的第一表面，且具有与第二端间隔开的第一端以及相对的前边缘和后边缘；第一连接组合件，其具有定位柱，所述定位柱被配置成将所述环形风扇冷却器的所述第一端定位到所述罩且防止所述罩向前移动和向后移动；以及第二连接组合件，其具有位置定位器，所述位置定位器被配置成相对于所述罩定位所述环形风扇冷却器的所述第二端，且其中所述位置定位器允许周向热生长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.18 US 15/157,6481.一种风扇罩组合件，其包括：罩，其具有周边壁；环形风扇冷却器，其具有面对所述周边壁的第一表面，且具有与第二端间隔开的第一端以及相对的前边缘和后边缘；第一连接组合件，其具有定位柱，所述定位柱被配置成将所述环形风扇冷却器的所述第一端定位到所述罩且防止所述罩向前移动和向后移动；以及第二连接组合件，其具有位置定位器，所述位置定位器被配置成相对于所述罩定位所述环形风扇冷却器的所述第二端，且其中所述位置定位器允许周向热生长。2.根据权利要求1所述的风扇罩组合件，其特征在于：所述位置定位器包括托架，所述托架安装到所述罩的一部分且限制所述环形风扇冷却器的所述第二端的一部分。3.根据权利要求2所述的风扇罩组合件，其特征在于：所述托架包括限制所述环形风扇冷却器的歧管的边缘的前边缘和后边缘。4.根据权利要求2所述的风扇罩组合件，其特征在于：所述托架包括柱，所述柱接纳于位于所述环形风扇冷却器的所述第二端上的缝隙内。5.根据权利要求4所述的风扇罩组合件，其特征在于：进一步包括定位在所述柱周围的环管。6.根据权利要求2所述的风扇罩组合件，其特征在于：所述位置定位器进一步包括托架盖板，所述托架盖板安装到所述托架且保持所述环形风扇冷却器的所述第二端的一部分。7.根据权利要求6所述的风扇罩组合件，其特征在于：进一步包括定位于所述托架盖板和所述环形风扇冷却器的所述第二端的所述部分之间的磨损衰减器。8.根据权利要求2所述的风扇罩组合件，其特征在于：进一步包括定位于所述托架和所述环形风扇冷却器的至少一部分之间的磨损衰减器。9.根据权利要求8所述的风扇罩组合件，其特征在于：进一步包括定位于所述磨损衰减器和所述托架之间的振动衰减器，且其中所述磨损衰减器由低摩擦系数耐磨材料制成。10.根据权利要求1所述的风扇罩组合件，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·T·德里斯查夫，B·A·卢什切克，D·A·麦奎因，D·S·麦卡恩，A·L·莱特希尔，
申请(专利权)人：和谐工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US