用于制造燃烧器衬套替换嵌板的方法技术

一种用于制造替换嵌板（２４０）的方法，该替换嵌板用于修复燃气涡轮发动机燃烧器（３０）的衬套（１４０），燃烧器（３０）具有由内部衬套和外部衬套（４２，４４）形成的燃烧区（３６），该方法包括由适合用于燃烧器衬套（３０）中的板材形成嵌板（２４０）、在板材中形成至少一个开口（９６）和邻近开口（９６）将热障材料（１１０）涂覆到替换嵌板（２４０）上的步骤。

【技术实现步骤摘要】

在本文中所描述的技术一般涉及燃气涡轮发动机，并且更特别地，涉及用于制造燃烧器衬套替换嵌板(liner replacement panel)的方法。
技术介绍
燃气涡轮发动机包括用于压缩空气的压缩机，该空气和燃料混 合并且被引导到燃烧器中，其中混合物在燃烧室中被点燃以用于生 成热的燃烧气体。至少一些已知的燃烧器包括拱顶组件、整流罩和 衬套以将燃烧气体引导到涡轮，涡轮从燃烧气体中提取能量以用于 驱动压缩机，以及产生有用功以在飞行中推进飞机或驱动负载，比 如发电机。衬套通过整流罩被结合到拱顶组件上，并且从整流罩处 向下游延伸以限定燃烧室。至少一些已知的衬套包括多个嵌板，该嵌板通过铆接、螺栓连接或焊接被连接在一起。嵌板的部分包括形成在邻近的嵌板之间的 冷却块(cooling nugget)，该冷却块从嵌板处径向向外延伸并且远离燃 烧室。因此，这些冷却块作为邻近燃烧室的嵌板的部分不会遭受到 相同程度的热量，并且同样地，在运行期间在嵌板中将引起热应力。 随着时间的过去，带有热应力的连续运行可导致嵌板热力疲劳，致 使在嵌板中发展成弱化和/或破裂。目前修复的方法包括焊接热疲劳破裂。此外，补片可被连到被 热应力弱化的嵌板的区域上。然而，如果热应力在嵌板的较大区域 中或在多个嵌板中引起了热疲劳或热损坏，那么燃烧器在这种嵌板 中就没有足够的结构整体性以使得补片能被连上。在嵌板中开口的位置，比如冷却或稀释孔，和热障涂层的使用给使用焊接和补片增 加了额外的复杂性。在这种情形下，对这种嵌板的修复不是可行的 选择，而取代的是替换整个燃烧器衬套。因为衬套被结合到整流罩和拱顶组件上，所以整个燃烧器通常 必须被拆卸以用于替换衬套。此外，当扣件从整流罩和拱顶组件处 被移去时，在部件之间的精确的尺寸关系可能就被改变了 ，并且由 此在再组装期间就需要专用的工具。因此，替换包含冷却块的燃烧 器衬套就成为耗时并且昂贵的过程。
技术实现思路
用于制造替换嵌板的方法，该替换嵌板用于修复用于燃气涡轮 发动机燃烧器的衬套，燃烧器具有由内部衬套和外部衬套形成的燃烧区，该方法包括由适合用于燃烧器衬套中的板材(sheet of material) 形成嵌板、在板材中形成至少一个开口和邻近开口将热障材料涂覆 (apply)到替换嵌板上的步骤。附图说明附解了在本文中所描迷的技术的几个实施例，其中 图1是燃气涡轮发动机的示意图2是可与图1中所示的燃气涡轮发动机一起使用的燃烧器组 件的部分截面图3是与图2中所示的燃烧器一起使用的外部燃烧器衬套的放 大截面图4是与图2中所示的燃烧器一起使用的内部燃烧器衬套的备 选式样的放大截面图5是图4中所示的燃烧器衬套的放大平面图6是图4中所示的燃烧器衬套的放大部分截面图；和图7是替换嵌板的平面图。零件列表10 燃气涡轮发动机12 ^氐压压缩才几14 高压压缩机16 燃烧器18 高压涡轮20 低压涡轮21 第二轴22 第一轴 24 喷嘴 30 燃烧器 32 拱顶组件 36 燃烧区40 燃烧器衬套42 内部衬套44 外部衬套46 多块区48 多孑L区78 整流罩组件80 燃烧器衬套表面82 外侧表面84 伸出部分86 面后边缘88 空气冷却特征卯 开口92 块带带栓栓板板板板螺螺嵌l嵌l板级部部一 一 二 二 口件i梯外内第第第第开扣020246000 2. 4556666677796开口100下游端部102上游端部104嵌板主体110热障涂层120线122嵌氺反主体部分140衬套150嵌板152梯级160螺栓带164第一嵌板168第二嵌板170第三嵌板172开口180燃烧器衬套表面182外侧表面184伸出部分186面后边缘190开口192块200上游端部202下游端部204主体220线222第四嵌板240替换嵌板245斜角边缘250外围边缘具体实施例方式图1是燃气涡轮发动机10的示意图，该燃气涡轮发动机10包 括低压压缩机12、高压压缩机14和燃烧器16。发动机10还包括高 压涡轮18和低压涡轮20。压缩机12和涡轮20通过第一轴22结合 在一起，而压缩机14和涡轮18通过第二轴21结合在一起。在一个实施例中，燃气涡轮发动机10是GE90发动机，其在商业上可从俄 亥俄州辛辛那提的General Electric Aircraft Engines获得。在另 一个实 施例中，燃气涡轮发动机10是CF发动机，其在商业上可从俄亥俄 州辛辛那提的General Electric Aircraft Engines获得。在运行中，空气穿过低压压缩机12流过并且被压缩的空气从低 压压缩机12处被供给到高压压缩机14。被高度压缩的空气被传送到 燃烧器16。来自燃烧器16的气流驱动涡轮18和涡轮20并且穿过喷 嘴24排出燃气涡轮发动机10。图2是燃烧器30的部分截面图。图3和图4是燃烧器30的部 分的放大视图。燃烧器30可与图1中所示的燃气涡轮发动机10 — 起使用，并且包括拱顶组件32。燃料喷射器(图未示)延伸到拱顶组件 32冲并且穿过拱顶组件32将雾化燃料喷射进燃烧器30的燃烧区36 中以形成空气-燃料混合物，该混合物在燃料喷射器的下游处被点燃。燃烧区36由环形的、径向外部与径向内部支撑构件(图未示)和 燃烧器衬套40形成。燃烧器衬套40将生成在燃烧区36中的热量与 外部与内部支撑构件屏蔽，并且包括内部衬套42和外部衬套44。每 一个衬套42和衬套44都是环形的并且包括多块区46和多孔区48。 每一个多块区46都从拱顶组件32处向下游延伸到每一个多孔区48。衬套42和衬套44限定燃烧区36。燃烧区36从拱顶组件32处 向下游延伸到涡轮喷嘴(图未示)。外部衬套44和内部衬套42每一个 都包括多个嵌板50,该嵌板包括一连串的梯级52，其每一个都形成 了燃烧器衬套40的独特的部分。外部衬套44和内部衬套42每一个都分别地包括螺栓带60与螺 栓带62和第一嵌板64与第一嵌板66。外部螺栓带60和内部螺栓带 62邻近拱顶组件32被定位并且分别地从拱顶组件32处向下游延伸 到第一嵌板64和第一嵌板66。第一嵌板64和第一嵌板66从螺栓带 60和螺栓带62处被分别地连4妄到下游。每一个邻近的下游嵌板50 被连续地编号，使得第二嵌板68和第二嵌板70从各自的第一嵌板64和第一嵌板66处被连接到下游。螺栓带60和螺栓带62包括多个开 口 72，该开口具有一定大小以接收穿过其中的扣件74。扣件74将 衬套42与衬套44、螺栓带60与螺栓带62和整流罩组件78固定到 拱顶组件32上。每一个燃烧器嵌板50都包括燃烧器衬套表面80、外侧表面82 和伸出部分84。燃烧器衬套表面80从拱顶组件32处延伸到涡轮喷 嘴。燃烧器衬套表面80和外侧表面82在伸出部分84处被连接在一 起并且形成面后边缘86。多个空气冷却特征88分隔邻近的燃烧器嵌 板50。空气冷却特征88包括开口 90,该开口从空气室(图未示)处接收 穿过其中的空气，使得薄的空气保护边界形成在高温燃烧气体和燃 烧器衬套表面80之间。此外，开口卯允许燃烧器衬套40的对流冷 却。特别地，开口 90穿过特征88延伸，该特征形成在邻近的嵌板50 之间并且从块92处径向向内由嵌板50形成。嵌板50被逐次地连接， 使得每一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造替换嵌板（２４０）的方法，所述替换嵌板用于修复燃气涡轮发动机燃烧器（３０）的衬套（１４０），所述燃烧器（３０）具有由内部衬套和外部衬套（４２，４４）形成的燃烧区（３６），所述方法包括步骤：　　　　由适合用于燃烧器衬套中的板材形成嵌板（２４０）；　　　　在所述板材中形成至少一个开口（９６）；和　　　　邻近所述开口（９６）将热障材料（１１０）涂覆到所述替换嵌板（２４０）上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：EJ埃米利亚诺维奇，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]