用于涡轮发动机的燃烧器组件制造技术

本发明专利技术提供了一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件（100）。燃烧器组件(100)包括衬套，其至少部分地限定燃烧室(114)并且总体上沿着轴向方向在后端和前端之间延伸。燃烧器组件(100)还包括环形穹顶，其包括限定用于接收衬套的前端的槽口(122)的包封表面。帽盖定位在衬套的前端处并且至少部分地定位在由环形穹顶的包封表面所限定的槽口(122)内。帽盖包括构造成接触环形穹顶的包封表面和衬套的前端中至少之一的表面。此种构造可在衬套的前端和环形穹顶之间形成基本上不透气的密封件而不管构件之间的相对热膨胀。

Burner assemblies for turbo engines

【技术实现步骤摘要】
用于涡轮发动机的燃烧器组件本申请是于2016年8月31日提交的专利申请(中国国家申请号为201610776933.9，专利技术名称为“用于涡轮发动机的燃烧器组件”)的分案申请。
本主题总体上涉及燃气涡轮发动机，或者更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。
技术介绍
燃气涡轮发动机通常包括风扇以及布置成彼此流动连通的核心（core）。另外，燃气涡轮发动机的核心通常包括成串行流动次序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段，以及排出区段。在操作中，从风扇提供空气至压缩机区段的入口，在压缩机区段中一个或更多轴向压缩机逐渐地压缩空气直至其到达燃烧区段。燃料与压缩空气相混合并且在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送至涡轮区段。燃烧气体经过涡轮区段的流动驱动涡轮区段且然后传送经过排出区段，例如通向大气。更常见地，非传统的高温材料例如陶瓷基复合（CMC）材料用作燃气涡轮发动机内的结构构件。例如，假定CMC材料能够耐受相对极端的温度，则特别感兴趣的是利用CMC材料来替换燃气涡轮发动机的燃烧区段内的构件。更具体地，燃气涡轮发动机的内部衬套和外部衬套更常见地是由CMC材料形成。然而，某些燃气涡轮发动机具有适应结合在其中的CMC材料的某些机械性能的问题。例如，CMC材料相比于传统的金属材料具有不同的热膨胀系数。因此，将CMC材料联接至传统的金属材料可能是有问题的。例如，在将内部衬套和外部衬套分别附接至金属内部穹顶（dome）结构和金属外部穹顶结构时必须特别小心。此外，具有由CMC材料形成的内部衬套和外部衬套的某些燃气涡轮发动机在控制高压空气流动穿过一个或更多连接部位（point）（例如，在内部衬套和内部穹顶结构与外部衬套和外部穹顶结构之间）进入至少部分地由内部衬套和外部衬套所限定的燃烧室中的数量方面存在困难。因此，具有下述多于一个的特征结构的燃烧器组件将是有用的，该特征结构允许CMC衬套在附接部位处附接至相应的金属穹顶结构，同时控制经由该附接部位穿过的空气流数量。更具体地，具有下述多于一个的特征结构的燃烧器组件将特别有益，该特征结构允许CMC衬套在附接部位处附接至相应的金属穹顶结构，同时控制经由该附接部位穿过的空气流数量和允许相对的热膨胀。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在下文描述中部分地阐述，或者可根据该描述是显而易见的，或者可通过实施本专利技术而懂得。在本公开内容的一个示例性实施例中，提供了一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。燃烧器组件限定轴向方向并且包括至少部分地限定燃烧室的衬套。衬套大体上沿着轴向方向在后端和前端之间延伸。燃烧器组件还包括环形穹顶，其包括限定用于接收衬套前端的槽口的包封表面。燃烧器组件还包括帽盖，其定位在衬套的前端处并且至少部分地定位在由环形穹顶的包封表面所限定的槽口内。帽盖包括构造成接触环形穹顶的包封表面或者衬套的前端中至少之一的表面。在本公开内容的另一示例性实施例中，提供了一种用于燃气涡轮发动机燃烧器组件的衬套的帽盖组件。帽盖组件包括第一臂和与第一臂基本上平行延伸的第二臂。第一和第二臂一起限定用于接收衬套前端的开口。帽盖组件还包括在第一和第二臂之间延伸并且限定内表面和外表面的基座（base）。帽盖组件还包括弹性部件，其定位成邻近基座的内表面以便在帽盖组件定位在衬套的前端上时挤压基座远离衬套的前端并且形成在基座和衬套的前端之间的密封件。在本公开内容还有的另一示例性实施例中，提供了一种限定轴向方向的燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括压缩机区段、经由轴机械地联接至压缩机区段的涡轮区段，以及设置在压缩机区段和涡轮区段之间的燃烧器组件。燃烧器组件包括衬套，其至少部分地限定燃烧室并且总体上沿着轴向方向在后端和前端之间延伸。燃烧器组件还包括环形穹顶，其包括限定用于接收衬套前端的槽口的包封表面。燃烧器组件还包括帽盖，其定位在衬套的前端处并且至少部分地定位在由环形穹顶的包封表面所限定的槽口内。帽盖包括构造成接触环形穹顶的包封表面或者衬套的前端中至少之一的表面。技术方案1.一种用于限定轴向方向的燃气涡轮发动机的燃烧器组件，所述燃烧器组件包括：衬套，其至少部分地限定燃烧室并且总体上沿着所述轴向方向在后端和前端之间延伸；环形穹顶，其包括限定用于接收所述衬套的前端的槽口的包封表面；以及帽盖，其定位在所述衬套的前端处并且至少部分地定位在由所述环形穹顶的包封表面所限定的槽口内，所述帽盖包括构造成接触所述环形穹顶的包封表面或者所述衬套的前端中至少之一的表面。技术方案2.根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述帽盖定位在所述衬套的前端上，并且其中，所述帽盖的表面为构造成接触所述环形穹顶的包封表面的端表面。技术方案3.根据技术方案2所述的燃烧器组件，其特征在于，弹性部件定位在限定于所述帽盖和所述衬套的前端之间的间隙中，其中，所述弹性部件构造成形成在所述帽盖和所述衬套的前端之间的密封件，并且其中，所述弹性部件还构造成挤压所述帽盖的端表面抵靠所述环形穹顶的包封表面以形成在所述帽盖和所述包封表面之间的密封件。技术方案4.根据技术方案3所述的燃烧器组件，其特征在于，所述弹性部件为包括硅氧烷芯的绳索密封件。技术方案5.根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述衬套为外部衬套以及其中，所述环形穹顶为外部环形穹顶。技术方案6.根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述衬套为内部衬套以及其中，所述环形穹顶为内部环形穹顶。技术方案7.根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述衬套由陶瓷基复合材料构成。技术方案8.根据技术方案7所述的燃烧器组件，其特征在于，所述环形穹顶由金属材料构成。技术方案9.根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述环形穹顶包括基板和轭架，所述基板和所述轭架基本上平行于彼此延伸，所述穹顶的包封表面包括所述基板的表面和所述轭架的表面。技术方案10.根据技术方案9所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器组件还包括：安装组件，其延伸穿过所述环形穹顶的轭架、穿过所述衬套的前端，以及穿过所述环形穹顶的基板，其中，所述安装组件将所述衬套附接至所述环形穹顶。技术方案11.根据技术方案10所述的燃烧器组件，其特征在于，所述安装组件包括销和套管，其中，所述销延伸穿过所述轭架、所述衬套的前端以及所述基板，并且其中，所述套管围绕所述销定位在所述槽口内并被挤压在所述轭架和所述基板之间。技术方案12.根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述帽盖的表面为构造成接触所述衬套的前端的内表面，其中，所述帽盖还限定与所述内表面相反的端表面，并且其中，弹性部件定位成邻近所述帽盖的端表面以便在所述帽盖的端表面和所述环形穹顶的包封表面之间以及在所述帽盖的内表面和所述衬套的前端之间形成密封件。技术方案13.一种用于燃气涡轮发动机燃烧器组件的衬套的帽盖组件，所述帽盖组件包括：第一臂；第二臂，其与所述第一臂基本上平行地延伸，所述第一臂和第二臂一起限定用于接收所述衬套的前端的开口；基座，其在所述第一臂和第二臂之间延伸并且限定内表面和外表面；以及弹性部件，其定位成邻近所述基座的内表面用于在所述帽盖组件定位在所述衬套的前端上时挤压所述基座远离所述衬套的前端并且形成在所述基座和所述衬套的前端之间的密封件。技术方案14.根据技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于限定轴向方向的燃气涡轮发动机的燃烧器组件，所述燃烧器组件包括：衬套，其至少部分地限定燃烧室并且总体上沿着所述轴向方向在后端和前端之间延伸；环形穹顶，其包括限定用于接收所述衬套的前端的槽口的包封表面；帽盖，其定位在所述衬套的前端处并且至少部分地定位在由所述环形穹顶的包封表面所限定的槽口内，所述帽盖包括构造成接触所述环形穹顶的包封表面或者所述衬套的前端中至少之一的表面；以及弹性构件，其位于所述帽盖和所述环形穹顶的包封表面之间。

【技术特征摘要】
2015.09.02 US 14/8428831.一种用于限定轴向方向的燃气涡轮发动机的燃烧器组件，所述燃烧器组件包括：衬套，其至少部分地限定燃烧室并且总体上沿着所述轴向方向在后端和前端之间延伸；环形穹顶，其包括限定用于接收所述衬套的前端的槽口的包封表面；帽盖，其定位在所述衬套的前端处并且至少部分地定位在由所述环形穹顶的包封表面所限定的槽口内，所述帽盖包括构造成接触所述环形穹顶的包封表面或者所述衬套的前端中至少之一的表面；以及弹性构件，其位于所述帽盖和所述环形穹顶的包封表面之间。2.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述帽盖包括构造成接触所述衬套的前端的内表面和定位成与所述内表面相反的端表面。3.根据权利要求2所述的燃烧器组件，其特征在于，所述弹性构件位于所述帽盖的所述端表面和所述环形穹顶的包封表面所限定的间隙内，其中，所述弹性部件构造成形成在所述帽盖和所述环形穹顶的包封表面之间的密封件，并且其中，所述弹性部件还构造成挤压所述帽盖的端表面抵靠所述衬套的前端以形成在所述帽盖和所述衬套的前端之间的密封件。4.根据权利要求3所述的燃烧器组件，其特征在于，所述弹性部件为包括硅氧烷芯的绳索密封件。5.根据权利要求2所述的燃烧器组件，其特征在于，所述帽盖的端表面限定凹口，所述弹性部件定位成在所述凹口内邻近所述帽盖的端表面。6.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述衬套由陶瓷基复合材料构成。7.根据权利要求6所述的燃烧器组件，其特征在于，所述环形穹顶由金属材料构成。8.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述环形穹顶包括基板和轭架，所述基板和所述轭架基本上平行于彼此延伸，所述穹顶的包封表面包括所述基板的表面和所述轭架的表面；所述燃烧器组件还包括：安装组件，其延伸穿过所述环形穹顶的轭架、穿过所述衬套...

【专利技术属性】
技术研发人员：NJ布卢姆，D柯特利，MA斯蒂格，BC托尔，CH萨顿，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US