回流燃烧室大弯管的连接结构及航空发动机制造技术

本发明专利技术公开了一种回流燃烧室大弯管的连接结构及航空发动机，包括大弯管配合构造、燃烧室火焰筒以及扩压器组件，大弯管配合构造包括由大弯管的连接端的端部向扩压器组件的内壁方向沿轴向延伸形成的大弯管搭接部，火焰筒外环的连接端的端部向扩压器组件的内壁方向沿轴向延伸形成有用于与大弯管搭接部匹配的火焰筒搭接部，大弯管搭接部上凸出形成有用于与火焰筒搭接部搭接的冷侧配合构造，火焰筒搭接部上凸出形成有用于与大弯管搭接部搭接的热侧配合构造。冷热侧配合面具有足够的搭接长度，实现封严效果的同时，冷热侧分别设计，冷侧采用严苛的配合尺寸，大幅减少漏气，热侧采用宽松的配合尺寸，避免因热态工作后材料变形导致的装配困难。致的装配困难。致的装配困难。

【技术实现步骤摘要】
回流燃烧室大弯管的连接结构及航空发动机


[0001]本专利技术涉及航空发动机
，特别地，涉及一种回流燃烧室大弯管的连接结构及航空发动机。

技术介绍

[0002]随着航空发动机技术的进步，发动机的循环参数越来越高，燃烧室的进口温度及温升不断提高，压气机压比逐渐提高，这使得燃烧室火焰筒承受的气动力及热负荷不断增加，而对燃烧室设计寿命要求却不断提高，未来要求将会更高。回流燃烧室是中小型燃气轮机发动机常采用的结构形式，具有结构紧凑、发动机轴系短等优势。大弯管是回流燃烧室的关键组件，由于存在大弯管的设计，因此循环参数的提高导致大弯管受到的气动力、热应力均显著增加，导致大弯管易出现变形、裂纹等，影响燃烧室的寿命及可靠性。
[0003]目前大弯管与火焰筒外环的的主要连接结构形式分为两种，一是大弯管通过焊接、螺栓等与火焰筒外环连接为一体；另一种是大弯管安装在扩压器组件上，并与火焰筒形成搭接的分体式。但随着循环参数的提高，大弯管受到的气动力显著增加，对于结构形式一，由于火焰筒与大弯管采用一体式连接构造，不利于降低大弯管气动载荷，大弯管存在显著的变形问题，而大弯管损坏后不易更换，操作不便；而结构形式二虽为分体式构造，将大弯管与火焰筒外环进行分体设计，两者进行简单搭接，但目前的分体结构形式主要存在以下问题有：
[0004](1)分体的位置设计于靠近火焰筒外环的位置，由大弯管受到的气动载荷较大，导致变形；
[0005](2)搭接形式的密封性较差，易出现严重的漏气问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种回流燃烧室大弯管的连接结构及航空发动机，以解决现有技术中大弯管和火焰筒一体连接构造存在的变形问题以及分体构造存在的气动力影响和漏气的技术问题。
[0007]本专利技术采用的技术方案如下：。
[0008]一种回流燃烧室大弯管的连接结构，所述连接结构包括大弯管配合构造、燃烧室火焰筒以及扩压器组件，所述燃烧室火焰筒包括火焰筒外环和火焰筒内环，
[0009]所述大弯管包括大弯管外层和大弯管内层，所述大弯管外层和所述大弯管内层之间具有冲击腔，所述大弯管配合构造包括由所述大弯管的连接端的端部向扩压器组件的内壁方向沿轴向延伸形成的大弯管搭接部，所述火焰筒外环的连接端的端部向所述扩压器组件的内壁方向沿轴向延伸形成有用于与所述大弯管搭接部匹配的火焰筒搭接部，
[0010]所述大弯管搭接部上凸出形成有用于与所述火焰筒搭接部搭接的冷侧配合构造，所述火焰筒搭接部上凸出形成有用于与所述大弯管搭接部搭接的热侧配合构造，
[0011]或者，所述大弯管搭接部上凸出形成有用于与所述火焰筒搭接部搭接的热侧配合
构造，所述火焰筒搭接部上凸出形成有用于与所述大弯管搭接部搭接的冷侧配合构造。
[0012]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种航空发动机，应用有以上任一所述的回流燃烧室大弯管的连接结构。
[0013]本专利技术具有以下有益效果：本回流燃烧室大弯管的连接结构通过设置大弯管外层和大弯管内层，使内外层壁之间形成冲击腔，通过冲击结合发散冷却的方式，有效提高了冷却气的冷却效率，降低壁温，提高火焰筒寿命，大弯管和火焰筒分别设置搭接部，二者通过搭接进而将气动轴向力分摊至火焰筒外环和大弯管上，辅助大弯管释放应力，有效防止应力集中，避免气动力产生的影响；通过在分别在火焰筒搭接部设置冷侧配合构造和在大弯管搭接部设置热侧配合构造，基于两搭接部的轴向延伸构造，冷热侧配合面具有足够的搭接长度，实现封严效果的同时，冷热侧的配合面分别进行设计，冷侧配合构造采用较为严苛的配合尺寸，相比现有的分体构造大幅减少漏气，热侧配合构造采用相对宽松的配合尺寸，避免因热态工作后材料变形导致的装配困难。
[0014]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0016]图1是本专利技术优选实施例的结构示意图(虚线为中心线)；
[0017]图2是图1中的A处放大图；
[0018]图3是本专利技术实施例一的结构示意图(虚线为中心线)；
[0019]图4是本专利技术实施例一的B处放大图；
[0020]图5是本专利技术实施例一的部分结构示意图；
[0021]图6是本专利技术实施例一的第一支承件结构示意图；
[0022]1、支承组件11、第一支承件111、第四环形槽12、第二支承件13、第二搭接板14、第三搭接板15、螺栓16、第四搭接大弯管外层41、第二连接构造411、第一气膜孔42、第三环形槽5、大弯管内层51、第一连接构造511、第二气膜孔512、轴向凸台52、第一环形槽521、径向凸台53、第二环形槽6、燃油喷嘴7、扩压器组件8、燃烧室火焰筒
具体实施方式
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0024]参照图1至图2，本专利技术的优选实施例提供了一种回流燃烧室大弯管的连接结构，连接结构包括大弯管配合构造、燃烧室火焰筒8以及扩压器组件7，燃烧室火焰筒8包括火焰筒外环81和火焰筒内环82，
[0025]大弯管包括大弯管外层4和大弯管内层5，大弯管外层4和大弯管内层5之间具有冲击腔，大弯管配合构造包括由大弯管的连接端的端部向扩压器组件7的内壁方向沿轴向延伸形成的大弯管搭接部54，火焰筒外环81的连接端的端部向扩压器组件7的内壁方向沿轴向延伸形成有用于与大弯管搭接部54匹配的火焰筒搭接部83，
[0026]大弯管搭接部54上凸出形成有用于与火焰筒搭接部83搭接的冷侧配合构造541，火焰筒搭接部83上凸出形成有用于与大弯管搭接部54搭接的热侧配合构造831；
[0027]在一些实施例中，也可以是，大弯管搭接部54上凸出形成有用于与火焰筒搭接部83搭接的热侧配合构造，火焰筒搭接部83上凸出形成有用于与大弯管搭接部54搭接的冷侧配合构造；
[0028]其中，冷侧配合构造541位于靠近扩压器组件的一侧，热侧配合构造831位于靠近燃烧室火焰筒8的内腔的一侧；燃烧室火焰筒8连接有燃油喷嘴6；大弯管外层4和大弯管内层5在大弯管的连接端的位置通过焊接连接，大弯管外层4和大弯管内层5于大弯管的出口端采用鸟嘴搭接构造；应当理解的是，燃烧室机匣3以及扩压器组件7的设置方式、工作原理等为成熟的现有技术，本实施例不做过多阐述；
[0029]可以理解的是，本实施例的回流燃烧室大弯管的连接结构通过设置大弯管外层4和大弯管内层5，使内外层壁之间形成冲击腔，通过冲击结合发散冷却的方式，有效提高了冷却气的冷却效率，降低壁温，提高火焰筒寿命，大弯管和火焰筒分别设置搭接部，二者通过搭接进而将气动轴向力分摊至火焰筒外环81和大弯管上，辅助大弯管释放应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回流燃烧室大弯管的连接结构，包括大弯管配合构造、燃烧室火焰筒(8)以及扩压器组件(7)，所述燃烧室火焰筒(8)包括火焰筒外环(81)和火焰筒内环(82)，其特征在于，所述大弯管包括大弯管外层(4)和大弯管内层(5)，所述大弯管外层(4)和所述大弯管内层(5)之间具有冲击腔，所述大弯管配合构造包括由所述大弯管的连接端的端部向扩压器组件(7)的内壁方向沿轴向延伸形成的大弯管搭接部(54)，所述火焰筒外环(81)的连接端的端部向所述扩压器组件(7)的内壁方向沿轴向延伸形成有用于与所述大弯管搭接部(54)匹配的火焰筒搭接部(83)，所述大弯管搭接部(54)上凸出形成有用于与所述火焰筒搭接部(83)搭接的冷侧配合构造(541)，所述火焰筒搭接部(83)上凸出形成有用于与所述大弯管搭接部(54)搭接的热侧配合构造(831)，或者，所述大弯管搭接部(54)上凸出形成有用于与所述火焰筒搭接部(83)搭接的热侧配合构造，所述火焰筒搭接部(83)上凸出形成有用于与所述大弯管搭接部(54)搭接的冷侧配合构造。2.根据权利要求1所述的回流燃烧室大弯管的连接结构，其特征在于，所述大弯管搭接部(54)与所述火焰筒搭接部(83)的搭接位置位于靠近所述扩压器内壁的位置。3.根据权利要求1所述的回流燃烧室大弯管的连接结构，其特征在于，所述冷侧配合构造(541)与所述火焰筒搭接部(83)之间采用第一配合尺寸，所述热侧配合构造(831)与所述大弯管搭接部(54)之间采用第二配合尺寸。4.根据权利要求1所述的回流燃烧室大弯管的连接结构，其特征在于，所述热侧配合构造(831)和所述冷侧配合构造(541)之间具有第一轴向间隙(84)。5.根据权利要求4所述的回流燃烧室大弯管的连接结构，其特征在于，所述第一轴向间隙(84)为2
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2.5mm。6.根据权利要求1所述的回流燃烧室大弯管的连接结构，其特征在于，所述扩压器组件(7)的内壁朝向所述大弯管方向沿轴向设置有呈环形的扩压器搭接部(71)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智莹，李维，杨大伟，王良，戴金鑫，郎旭东，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：