用于修复燃烧器衬里的方法技术

一种用于修复燃气涡轮发动机燃烧器（３０）的燃烧器衬里（１４０）的方法，燃烧器（３０）具有由内部和外部衬里（４２、４４）形成的燃烧区（３６），所述方法包括以下步骤：移除燃烧器衬里（１４０）的部分以形成所述衬里（１４０）中的缺口；提供更换面板（２４０），其具有至少一个开口（９６）和应用于所述更换面板（２４０）邻近所述开口（９６）的热障材料（１１０）；和在所述缺口中安装所述更换面板（２４０）。

【技术实现步骤摘要】

在此描述的技术一般地涉及燃气涡轮发动机，且更特定地涉及用于 修复与燃气涡轮发动机一起使用的燃烧器衬里的方法。
技术介绍
燃气涡轮发动机包括用于压缩空气的压缩机，压缩空气与燃料混合 且引通到燃烧器，其中混合物在燃烧室中被点燃以产生热燃烧气体。至 少 一些已知的燃烧器包括圆顶组件、外壳和衬里以将燃烧气体引通到涡 轮机，其从燃烧气体提取能量以驱动压缩机，同时产生有用功以推进飞 行的飞行器或以驱动载荷，例如发电机。衬里联接到具有外壳的圆顶组 件，且从外壳向下游延伸以限定燃烧室。至少一些已知的衬里包括多个面板，其用铆接的、螺栓连接的或焊4妄的连4妻件连接在一起。面才反的部分包括形成在相邻面玲反之间的冷却块 金，其从面译反径向向外延伸且从燃烧室延伸开。因此，这种冷却块金并 不遭受与邻近燃烧室的面板部分相同程度的热，且同样在操作期间热应 力可以在面板内诱发。随着时间的过去，带有热应力的连续操作可以导 致面板热疲劳，导致在面板内产生削弱和/或石皮裂。当前修复方法包括焊接热疲劳裂缝。此外，补片可以附接到被热应 力削弱的面—反区域。然而，如果热应力在面板的较大区域中或在多个面 板中已经诱发热疲劳或损害，燃烧器可能在该面板内不具有足够的结构 完整性以使补片能够被附接。面板中开口的位置，例如冷却或稀释孔， 和热障涂层的使用给焊接件和补片的使用增加附加的复杂性。在这种情 况下，这种面板的修复并不是可行的选择，且替代的，整个燃烧器衬里 被更换。由于衬里联接到外壳和圆顶组件，通常整个燃烧器必须拆卸以更换 衬里。此外，当紧固件从外壳和圆顶组件移除时，部件之间精确的尺度 关系可能改变，且结果，在再组装期间需要特定工具。因此，更换包括 冷却块金的燃烧器衬里是耗时和昂贵的过程。
技术实现思路
用于修复燃气涡轮发动机燃烧器的燃烧器衬里的方法，该燃烧器具有由内部和外部衬里形成的燃烧区，该方法包括以下步骤移除燃烧器 衬里的部分以形成衬里中的缺口；提供更换面板，其具有至少一个开口 和应用于更换面板邻近开口的热障材料，和在缺口中安装更换面板。附图说明附示在此描述的技术的几个实施例，其中 图1为燃气涡轮发动机的示意性图示；图2为可以与图1中显示的燃气涡轮发动机使用的燃烧器组件的部 分截面图3为与图2中显示的燃烧器使用的外部燃烧器衬里的放大截面图4为与图2中显示的燃烧器使用的内部燃烧器衬里可替换形式的 放大截面图5为图4中显示的燃烧器衬里的放大平面图6为图4中显示的燃烧器衬里的放大部分截面图；和图7为更换面板的平面图。具体实施例方式图1为燃气涡轮发动机10的示意性图示，其包括低压压缩机12、 高压压缩机14和燃烧器16。发动机10也包括高压涡轮机18和低压涡 4仑才几20。压缩机12和涡4仑机20通过第一轴22联接，而压缩才几14和涡 轮机18通过第二轴21联接。在一个实施例中，燃气涡轮发动机10为 /人General Electric Aircraft Engines, Cincinnati, Ohio商业可4f到的GE90 发动才几。在另一实施例中，燃气涡4仑发动才几10为从General Electric Aircraft Engines, Cincinnati, Ohio商业可4f到的CF发动才几。在操作中，空气流动通过低压压缩机12且压缩的空气从低压压缩 机12供应到高压压缩机14。高度压缩的空气输送到燃烧器16。从燃烧 器16的空气流驱动涡轮机18和20且通过喷嘴24离开燃气涡轮发动机 10。图2为燃烧器30的部分截面图。图3和4是燃烧器30的部分的放大图。燃烧器30可以与图1中显示的燃气涡轮发动机10使用，且包括圓顶组件32。燃料喷射器(未显示)延伸到圆顶组件32内且喷射雾化 燃料通过圆顶组件32到燃烧器30的燃烧区36,以形成在燃料喷射器下 游点燃的空气-燃料混合物。燃烧区36由环形、径向外部和径向内部支撑构件(未显示)和燃 烧器衬里40形成。燃烧器衬里40将外部和内部支撑构件从在燃烧区36 内产生的热屏蔽，且包括内部衬里42和外部衬里44。每个衬里42和44 为环形且包括多块金(nugget)区46和多孔区48。每个多块金区46从 圆顶组件32向下游延伸到每个多孔区48。衬里42和44限定燃烧区36。燃烧区36从圆顶组件32向下游延伸 到涡轮机喷嘴(未显示)。外部和内部衬里44和42每个包括多个面板 50,其包括一连串梯级52,其每个形成燃烧器衬里40的独特部分。外部衬里44和内部衬里42每个包括分别的螺栓带60和62，和分 别的第一面板64和66。外部螺栓带60和内部螺;f全带62定位为邻近圆 顶组件32且分别从圆顶组件32向下游延伸到第一面板64和66。第一 面板64和66分别从螺纟全带60和62向下游连接。每个相邻的下游面才反 50顺序编号，从而第二面板68和70从各自的第一面板64和66向下游 连接。螺栓带60和62包括定尺寸为接收通过其的紧固件74的多个开 口 72。紧固件74将衬里42和44、螺栓带60和62、和外壳组件78固 定到圓顶组件32。每个燃烧器面板50包括燃烧器衬里表面80、外部表面82和悬挂部 分84。燃烧器衬里表面80从圆顶组件32延伸到涡轮机喷嘴。燃烧器衬 里表面80和外部表面82在悬挂部分84处连接在一起，且形成向后面 向边缘86。多个空气冷却特征部88分离相邻的燃烧器面板50。空气冷却特征部88包括开口 90，其从空气压力通风系统(未显示) 接收通过其的空气，使得空气的薄保护边界在高温燃烧气体和燃烧器衬 里表面80之间形成。此外，开口 90允许燃烧器衬里40的对流冷却。 具体地，开口 90延伸通过形成在相邻面板50之间的特征部88且/人由 面板50形成的块金92径向向内。面板50串4姿地连4妄，使得每个面氺反 下游端100连接到相邻下游面板50的上游端102。块金92在相邻连接 面氺反各自下游和上游端100和102之间形成。衬里多块金区46包括多个块金92。在示范性的实施例中，区46包括三个块金92。衬里多孔区48包括多个开口 96(显示代表性开口 96)。 衬里的其他区可以包括多孔型开口 96，例如图2、 4和5描绘的。热障材料层110应用于燃烧器衬里表面80。热障材料进一步将燃烧 器衬里表面80从高温燃烧气体绝缘。在示范性的实施例中，热障涂层 材料从Englehart Industries, Wilmington Massachusetts商业可得到。在操作期间，当雾化燃料喷射到燃烧区36内且点燃时，热产生在 区36内。尽管空气通过冷却特征部88进入燃烧区36且沿燃烧器衬里 表面80形成空气的薄保护边界，燃烧器衬里表面暴露到高温的差异可 以诱发热应力到面板50内。作为连续暴露到热应力的结果，随着时间 的进行，面板50可能变损坏。燃烧器衬里40的损坏区使用在此描述的方法可以被移除和更换。 更具体地，衬里多块金区46和/或衬里多孔区48的损坏区使用在此描述 的方法可以 一皮移除和更才灸。如果现场返回的发动机，例如发动机IO,指示燃烧器衬里多块金区 46包括至少一个损坏面板50，通过燃烧器衬里40进行周向切割以移除 损坏面板50。更具体地，如图3所示，径向通过衬里40和通过面才反本 体104本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于修复燃气涡轮发动机燃烧器（３０）的燃烧器衬里（１４０）的方法，该燃烧器（３０）具有由内部和外部衬里（４２、４４）形成的燃烧区（３６），所述方法包括以下步骤：　　　　移除燃烧器衬里（１４０）的部分以形成在所述衬里（１４０）中的缺口；　　　　提供更换面板（２４０），其具有至少一个开口（９６）和应用于所述更换面板（２４０）邻近所述开口（９６）的热障材料（１１０）；和　　　　在所述缺口中安装所述更换面板（２４０）。

【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]