用于涡轮机的涡轮的冷却装置制造方法及图纸

技术编号:26264033 阅读:32 留言:0更新日期:2020-11-06 18:05
围绕涡轮机壳体,例如涡轮壳体沿周向延伸的冷却装置(21),包括沿轴向延伸并设计为固定到壳体上的支撑件(24),沿周向延伸的至少一个冷却管,至少一个固定构件(25),所述固定构件(25)包括至少部分围绕所述管的径向内部件(36)以及固定到支撑件(24)上的径向外部件(37),固定构件(25)的径向外部件(37)经由连接构件(30)的媒介固定到支撑件(24)上,所述连接构件包括具有沿周向相对的第一周向端部部件(32)和第二周向端部部件(32)的中心部件(31),第一端部部件(32)和第二端部部件(32)各自沿一相对的轴向方向延伸,第一端部部件和第二端部部件(32、32)各自固定到支撑件(24)上,固定构件(25)的径向外部件(37)固定到连接构件(30)的中心部件(31)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮机的涡轮的冷却装置
本专利技术涉及一种用于涡轮机(例如飞机涡轮喷气发动机,特别是双流涡轮喷气发动机)的涡轮的冷却装置。
技术介绍
图1显示具有双流和双轴的涡轮机1。涡轮机的轴标记为X,并且对应于旋转部件的轴。在下面,相对于X轴限定了术语轴向和径向。涡轮机1沿气流方向从上游到下游具有鼓风机2、低压压缩机3、高压压缩机4、燃烧室5、高压涡轮6和低压涡轮7。来自风机2的空气划分为流入初级环静脉9的初级流8,以及流入围绕主环静脉10的次级环静脉11的次级流10。低压压缩机3、高压压缩机4、燃烧室5、高压涡轮6和低压涡轮7定位在主静脉9中。高压涡轮6的转子和高压压缩机4的转子经由第一轴12旋转地耦合,以形成高压主体。低压涡轮7的转子和低压压缩机3的转子经由第二轴13旋转地耦合,以形成低压主体,鼓风机2能够直接地连接到低压压缩机3的转子,或者例如经由行星齿轮传动系连接到低压压缩机3的转子。如图2所示,低压涡轮7特别地具有带有活动轮14和固定部件的不同连续级。叶轮具有一种其上安装有叶片16的圆盘15。叶片16的端部由一种由耐磨材料制成的固定环17围绕,所述环17固定在涡轮壳体18上。阀19定位在叶轮14的下游。阀19和环17通过从壳体18的径向内表面延伸的凸缘或钩20安装在壳体上。为了保证涡轮机的高效率,必须限制未通过个别级的叶轮14的气流,即,必须限制在叶片16的径向外端和由耐磨材料制成的环17之间的泄漏。为此,必须在该接口处检查间隙,由于该间隙取决于壳体18的温度,以及特别地包含支撑环17的钩或凸缘20的所述壳体18上的区域。来自燃烧室5的初级气流很热,并加热下游部件,例如涡轮6、7的固定和移动部件。为了控制上述间隙并避免涡轮的多种固定和移动部件的过早退化,有必要提供很容易地集成到涡轮机的环境内的有效冷却方式。以申请人名义的专利申请FR3021700公开了一种图3可见的具有集气盒22的低压涡轮7壳体18的冷却装置21,每个具有集气盒22形成一种轴向延伸的通道。装置21还包括在集气盒22的任一侧上周向地延伸的管23。也称为斜坡的这些管23由具有圆形横截面的弯管形成,每个管23围绕壳体周向地延伸,例如以约90°的角延伸。每个管23具有通向相应集气盒22的通道的进气口以及封闭远端。每个管23还具有一种带有面对壳体18的空气喷射口的圆柱形壁,使得冷却空气可进入歧管22,然后在通过面向壳体18的开口打开以对其冷却之前进入管23。这被称为冲击冷却,因为空气冲击壳体18。所有管23都通过沿涡轮机的轴延伸的支撑件24保持在一起,并且由于固定装置25的钩,都定位在壳体18的圆周上的不同点。以申请人名义的文献EN3002590公开了一种实施例,其中固定装置包括一种至少局部地围绕相应管的径向内部件以及一种径向延伸的,固定到支撑件的固定吊耳的径向外部件。所述固定吊耳通过切割和弯曲支撑件的一部分制成。圆形孔设置在所述吊耳以及在相应的固定装置中,所述孔允许与螺母配合的紧固螺钉通过。已经发现的是,在弯曲后很难控制接片的准确位置,使得很难控制钩的径向和轴向位置,以及因此难以控制用于冷却壳体的相关区域的斜坡,其影响了冷却效率。此外,由于在操作过程中所施加的热、机械和振动应力,这些管的径向内部件可接触壳体的外表面是可能的。由壳体施加在这些管上的力经由固定装置传递到接片,这可能导致接片或甚至固定装置的不可逆塑性变形,使得后期无法相对于壳体正确地径向和轴向地定位这些管。
技术实现思路
本专利技术更具体地旨在为这些问题提供一种简单、有效和成本有效的解决方案。为此,本专利技术提供一种围绕涡轮壳体(例如涡轮壳体)周向地延伸的冷却装置,包括:-用于附接到壳体的轴向延伸的支撑件,-至少一个周向地延伸的冷却管,-至少一个固定装置,其包括至少局部地围绕所述管的径向内部件以及固定到支撑件的径向外部件,其特征在于,固定装置的径向外部件经由连接构件固定到支撑件,所述连接构件包括具有周向相对的第一周向端和第二周向端的中心部,第一端部和第二端部每个都沿相对的轴向方向延伸,第一端部和第二端部每个都固定到支撑件,固定构件的径向外部件固定到连接构件的中心部。连接元件因此具有通用的Z形,使其具有良好的抗弯曲和抗扭性,使得保证了固定构件相对于支撑件的正确定位,以及因此这些管相对于壳体的正确定位。连接元件的该抗弯曲和抗扭性还防止连接元件在这些管与壳体接触的情况下发生塑性变形。此外,使用与支撑件分离的连接构件允许更好地控制多种元件以及尺寸链的制造,使这些管能够相对于壳体轴向和径向地精确定位。支撑件可主要轴向的延伸。固定构件的径向外部件可在支撑件的外表面径向外侧的区域中附接到支撑件。支撑件的外表面与面对或朝壳体定向的支撑件的内表面相对。连接元件可以由折叠的金属板形成。连接构件的端部部件可通过铆钉连接到支撑件。或者,连接构件的所述端部部件可以通过焊接固定到支撑件。固定装置的径向外部件可通过至少一个轴向延伸的螺钉或铆钉附接到连接构件。由于螺钉并不沿径向方向延伸,因此可以在这些元件不干扰螺钉的情况下,增加相应管的直径以及围绕该管的固定装置的径向内部件。连接构件的中心部可具有径向延伸的椭圆形孔,所述螺钉或铆钉接合所述椭圆形孔。这使得固定装置和管可相对于支撑件和连接构件径向地移动。换句话说,可以在旋紧或铆接之前控制这些管相对于壳体的径向位置,所述旋紧或铆接可以有效地控制壳体的冷却。该装置可包括周向和轴向地间隔开延伸的至少两个管,每个管都附接到一个固定构件,每个固定装置的径向外部件附接到相应连接构件的中心部。固定构件的所述径向外部件可轴向地固定在连接构件的中心部的任一侧上。用于紧固两个相邻管的这些固定装置可相对于在所述固定装置之间延伸的径向平面,彼此相对地对称布置。该结构减少了对这些元件的轴向空间要求。每个固定装置可具有围绕该管的基本圆形部,以及从该圆形部径向向外地延伸并形成紧固吊耳的紧固部。圆形部然后径向地向内,而紧固吊耳径向地向外。支撑件可具有轴向延伸的主壁,其中形成有管腔,支撑件具有在管腔的两个部分之间轴向延伸,并且至少局部地从主壁径向向外地延伸的至少一个止动部。止动部可在从主壁径向向外地偏移的平面中延伸,并且具有通过连接区域连接到管腔的相应边缘的两个周向端。这样,当壳体停靠在这些管上或在固定装置的内部件上时,该止动部能够限制相应固定装置的内部件的位移,从而控制连接构件和固定装置的径向部的变形,以避免所述径向部的塑性变形。支撑件中的每个管腔可具有椭圆形并轴向地延伸。支撑件的每个管腔可具有通常的矩形形状。轴向延伸的间隔件可安装在至少一个固定装置的径向外部件和连接装置之间。每个间隔件可以是管状。可以选择间隔件的长度以控制这些管相对于壳体的轴向定位。间隔件的使用也可以使用标准部件,由于通过使用不同尺寸的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种冷却装置(21),该冷却装置被构造成围绕一涡轮机(1)的壳体(18),例如围绕涡轮(7)的壳体(18)沿周向延伸,该冷却装置包括:/n-附接到所述壳体(18)的沿轴向延伸的支撑件(24),/n-至少一个沿周向延伸的冷却管(23),/n-至少一个固定装置(25),所述固定装置包括至少部分围绕所述管(23)的径向内部件(36),以及固定到支撑件(24)上的径向外部件(37),其特征在于,所述固定装置(25)的径向外部件(37)经由一连接构件(30)固定到所述支撑件(24)上,所述连接构件包括具有沿周向相对的第一周向端部部件(32)和第二周向端部部件(32)的中心部件(31),所述第一端部部件(32)和第二端部部件(32)各自沿一相对的轴向方向延伸,所述第一端部部件和第二端部部件(32、32)各自固定到所述支撑件(24)上,所述固定构件(25)的径向外部件(37)固定到所述连接构件(30)的中心部件(31)上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180403 FR 18528731.一种冷却装置(21),该冷却装置被构造成围绕一涡轮机(1)的壳体(18),例如围绕涡轮(7)的壳体(18)沿周向延伸,该冷却装置包括:
-附接到所述壳体(18)的沿轴向延伸的支撑件(24),
-至少一个沿周向延伸的冷却管(23),
-至少一个固定装置(25),所述固定装置包括至少部分围绕所述管(23)的径向内部件(36),以及固定到支撑件(24)上的径向外部件(37),其特征在于,所述固定装置(25)的径向外部件(37)经由一连接构件(30)固定到所述支撑件(24)上,所述连接构件包括具有沿周向相对的第一周向端部部件(32)和第二周向端部部件(32)的中心部件(31),所述第一端部部件(32)和第二端部部件(32)各自沿一相对的轴向方向延伸,所述第一端部部件和第二端部部件(32、32)各自固定到所述支撑件(24)上,所述固定构件(25)的径向外部件(37)固定到所述连接构件(30)的中心部件(31)上。


2.根据权利要求1所述的冷却装置,其特征在于,所述连接构件(30)由折叠的金属板形成。


3.根据权利要求1或2所述的冷却装置,其特征在于,所述连接构件(30)的端部部件(32、32)通过铆钉紧固到所述支撑件(24)上。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷却装置,其特征在于,所述固定装置(25)的径向外部件(37)通过至少一个沿轴向延伸的螺钉(38)或铆钉被紧固到所述连接构件(30)上。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:西蒙·尼古拉斯·莫莉朱利安·尼古拉斯·吉拉多塞巴斯蒂安·让·劳伦特·普雷斯泰尔吉斯兰·赫维·阿巴迪本杰明·富兰克林·弗朗索瓦·吉洛
申请(专利权)人:赛峰航空器发动机
类型:发明
国别省市:法国;FR

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