一体流动路径结构制造技术

提供了流动路径组件和燃气涡轮发动机。流动路径组件可包括燃烧器圆顶和一体外壁，燃烧器圆顶定位在燃气涡轮发动机的燃烧区段的燃烧器的前端处，一体外壁包括燃烧器部分和涡轮部分，燃烧器部分延伸通过燃烧区段，涡轮部分延伸通过燃气涡轮发动机的涡轮区段的至少第一涡轮级。燃烧器部分和涡轮部分整体地形成为单个一体结构。流动路径组件还包括从燃烧器的前端延伸通过至少燃烧区段的内壁。燃烧器圆顶从一体外壁径向延伸到内壁并且被构造成相对于内壁和一体外壁轴向移动。提供了其他流动路径组件和燃气涡轮发动机构造。径组件和燃气涡轮发动机构造。径组件和燃气涡轮发动机构造。

【技术实现步骤摘要】
一体流动路径结构
[0001]本申请是2017年12月06日所提出的申请号为201780084777.2，专利技术名称为“一体流动路径结构”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本主题大体涉及燃气涡轮发动机。更具体地，本主题涉及用于限定燃气涡轮发动机内的流动路径的一体结构。

技术介绍

[0003]燃气涡轮发动机通常包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心通常以串行流动顺序包括压缩机区段，燃烧区段，涡轮区段和排气区段。在操作中，从风扇向压缩机区段的入口提供空气，在压缩机区段中，一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气直到其到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段输送到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，然后通过排气区段，例如通向大气。
[0004]更具体地，燃烧区段包括燃烧器，燃烧器具有由燃烧器衬里限定的燃烧室。在燃烧器的下游，涡轮区段包括一个或多个级，例如，每个级可以具有多个静止喷嘴翼型件以及附接到转子的多个叶片翼型件，该转子由燃烧气体流抵靠叶片翼型件驱动。涡轮区段也可以具有其他构造，例如，涡轮可以是没有静止喷嘴翼型件的反向旋转涡轮。在任何情况下，流动路径由内边界和外边界限定，内边界和外边界均从燃烧器延伸通过涡轮区段的级。
[0005]通常，限定流动路径的内边界和外边界包括分开部件。例如，燃烧器的外衬，涡轮级的喷嘴部分的分开外带，以及涡轮级的叶片部分的分开护罩通常限定流动路径的外边界的至少一部分。利用分开部件形成外边界和内边界中的每一个可能在分开部件之间的每个接口处需要一个或多个密封件，以最小化流体从流动路径的泄漏。因此，可能需要大量部件来构造流动路径组件，这会增加燃气涡轮发动机的复杂性和重量。此外，尽管可以提供密封件，但是在流动路径组件中利用分开部件提供了用于流体从流动路径泄漏的若干点。增加的重量、复杂性和泄漏会对发动机性能以及发动机在制造期间的组装产生负面影响。
[0006]因此，将需要改进的流动路径组件。例如，延伸通过燃烧区段和涡轮区段的至少第一级的一体外边界结构将是有益的。此外，包括一体内边界结构和一体外边界结构的流动路径组件将是有用的。另外，包括整体燃烧器圆顶，内边界结构和外边界结构的流动路径组件将是有帮助的。此外，具有一体外边界结构的流动路径组件的燃气涡轮发动机将是有利的。

技术实现思路

[0007]本专利技术的方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本专利技术来学习。
[0008]在本公开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流动路径组
件。流动路径组件包括燃烧器圆顶(combustor dome)，该燃烧器圆顶定位在燃气涡轮发动机的燃烧区段的燃烧器的前端。流动路径组件还包括一体外壁，该一体外壁包括延伸通过燃烧区段的燃烧器部分和延伸通过燃气涡轮发动机的涡轮区段的至少第一涡轮级的涡轮部分。燃烧器部分和涡轮部分整体地形成为单个一体结构。流动路径组件还包括从燃烧器的前端延伸通过至少燃烧区段的内壁。燃烧器圆顶从一体外壁径向延伸到内壁，并且燃烧器圆顶被构造成相对于内壁和一体外壁轴向移动。
[0009]在本公开的另一示例性实施例中，提供了一种用于燃气涡轮发动机的流动路径组件。流动路径组件从燃烧器延伸通过燃气涡轮发动机的涡轮区段。涡轮区段包括紧接燃烧器的下游的第一涡轮级和紧接第一涡轮级的下游的第二涡轮级。流动路径组件包括定位在燃烧器的前端的燃烧器圆顶和限定流动路径的内边界的内壁。内壁包括燃烧器的内衬。流动路径组件进一步包括限定流动路径的外边界的一体外壁。一体外壁从燃烧器的前端延伸通过至少第一涡轮级。燃烧器圆顶是与内壁和一体外壁分开的部件。
[0010]在本公开的又一示例性实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括燃烧区段，该燃烧区段包括燃烧器。燃气涡轮发动机还包括涡轮区段，该涡轮区段包括紧接燃烧区段的下游定位的第一涡轮级和紧接第一涡轮级的下游定位的第二涡轮级。燃烧区段和涡轮部分限定流动路径。燃烧区段包括内衬、外衬和燃烧器圆顶，内衬限定通过燃烧区段的流动路径的内边界，外衬限定通过燃烧区段的流动路径的外边界，燃烧器圆顶定位在燃烧器的前端并且在内衬和外衬之间延伸。涡轮区段的第一涡轮级和第二涡轮级中的每一个包括喷嘴部分和叶片部分。每个喷嘴部分包括内带和外带，内带限定通过喷嘴部分的流动路径的内边界，外带限定通过喷嘴部分的流动路径的外边界。每个叶片部分包括护罩，该护罩限定通过叶片部分的流动路径的外边界。外衬、外带和护罩整体地形成，使得外衬、外带和护罩是单个一体外壁。此外，燃烧器圆顶是与内衬和一体外壁分开的部件。
[0011]参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征，方面和优点。包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0012]在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考附图，其中：
[0013]图1提供了根据本主题的各种实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。
[0014]图2提供了根据本主题的示例性实施例的图1的燃气涡轮发动机的燃烧区段和高压涡轮区段的示意性分解横截面视图。
[0015]图3A提供了根据本主题的示例性实施例的图2的燃烧区段和高压涡轮区段的示意性横截面视图。
[0016]图3B，3C，3D和3E提供了根据本主题的其他示例性实施例的图2的燃烧区段和高压涡轮区段的示意性横截面视图。
[0017]图3F提供了根据本主题的示例性实施例的图2的燃烧区段和高压涡轮区段的整体的外边界结构和内边界结构的一部分的局部立体图。
[0018]图4A，4B，4C，5A，5B和5C提供了根据本主题的其他示例性实施例的图2的燃烧区段和高压涡轮区段的示意性横截面视图。
具体实施方式
[0019]现在将详细参考本专利技术的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和说明书中的相同或类似的标记已用于指代本专利技术的相同或相似的部分。如本文所使用的，术语“第一”，“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。
[0020]现在参考附图，其中相同的附图标记在所有附图中表示相同的元件，图1是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。更具体地，对于图1的实施例，燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机10，在此称为“涡轮风扇发动机10”。如图1所示，涡轮风扇发动机10限定轴向方向A(平行于供参考的纵向中心线12延伸)和径向方向R。通常，涡轮风扇10包括风扇区段14和设置在风扇区段14下游的核心涡轮发动机16。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气涡轮发动机的流动路径组件，其特征在于，所述流动路径组件包括：燃烧器圆顶，所述燃烧器圆顶定位在所述燃气涡轮发动机的燃烧区段的燃烧器的前端，所述燃烧器圆顶包括内翼；外壁，所述外壁从所述燃烧器的所述前端延伸通过所述燃烧区段；和内壁，所述内壁从所述燃烧器的所述前端延伸通过所述燃烧区段，其中所述燃烧器圆顶是与所述外壁和所述内壁分开的部件并且从所述外壁径向地延伸到所述内壁，并且其中所述内翼沿着所述内壁向前延伸。2.根据权利要求1所述的流动路径组件，其特征在于，其中所述燃烧器圆顶在所述内翼处附接到所述内壁。3.根据权利要求2所述的流动路径组件，其特征在于，其中所述燃烧器圆顶在所述内翼处利用销固定到所述内壁。4.根据权利要求2所述的流动路径组件，其特征在于，其中所述燃烧器圆顶进一步包括沿着所述外壁向前延伸的外翼。5.根据权利要求4所述的流动路径组件，其特征在于，其中所述燃烧器圆顶在所述内翼处利用销固定到所述内壁并且在所述外翼处利用销固定到所述外壁。6.根据权利要求1所述的流动路径组件，其特征在于，其中所述燃烧器圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：布兰登，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：