具有柔性连接的燃烧器圆顶-导流板和衬里制造技术

一种用于燃气涡轮的燃烧器，包括圆顶和连接到圆顶以在其间限定挡板腔的导流板，导流板具有邻近挡板腔的导流板冷侧和邻近燃烧室的导流板热侧。至少一个圆顶

【技术实现步骤摘要】
具有柔性连接的燃烧器圆顶
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导流板和衬里


[0001]本公开涉及燃气涡轮的燃烧器中的圆顶和导流板或多层衬里之间的接头。

技术介绍

[0002]一些燃气涡轮发动机包括具有圆顶结构的燃烧器，导流板通过螺栓连接到圆顶结构而连接到圆顶结构。此外，这种燃烧器还可以包括多层燃烧器衬里，该多层燃烧器衬里包括外衬里壳和通过螺栓接头连接到其的板，在外衬里壳和板之间具有冷却气流空间。圆顶
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导流板连接的螺栓接头和外衬里壳
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板连接的螺栓接头经受燃烧器内燃烧产生的强烈热量。因此，螺栓接头经受热膨胀。螺栓接头也经受振动，包括由燃烧器内燃烧过程的燃烧动力学引起的振动。
附图说明
[0003]本公开的特征和优点将从以下对各种示例性实施例的描述中显而易见，如附图中所示，其中相似的附图标记通常表示相同、功能类似和/或结构类似的元件。
[0004]图1是根据本公开的一方面的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机的示意性局部横截面侧视图。
[0005]图2是根据本公开的一方面的示例性燃烧器的局部横截面侧视图。
[0006]图3是根据本公开的一方面的圆顶
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导流板连接的替代方面的示意性局部横截面视图。
[0007]图4是根据本公开的另一方面的圆顶
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导流板连接的替代方面的示意性局部横截面视图。
[0008]图5是根据本公开的又一方面的圆顶
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导流板连接的替代方面的示意性局部横截面视图。
[0009]图6是根据本公开的又一方面的圆顶
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导流板连接的替代方面的示意性局部横截面视图。
[0010]图7是根据本公开的又一方面的圆顶
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导流板连接的替代方面的示意性局部横截面视图。
[0011]图8是根据本公开的又一方面的圆顶
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导流板连接的替代方面的示意性局部横截面视图。
[0012]图9是根据本公开的又一方面的圆顶
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导流板连接的替代方面的示意性局部横截面视图。
[0013]图10是根据本公开的一方面的从波纹形柔性垫圈的圆顶的冷侧看的平面视图。
[0014]图11是根据本公开的又一方面的圆顶
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导流板连接的替代方面的示意性局部横截面视图。
[0015]图12是根据本公开的另一方面的圆顶
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导流板连接的替代方面的示意性局部横截面视图。
[0016]图13A和13B描绘了根据本公开的柔性联接器的柔性中间部分的替代布置。
具体实施方式
[0017]本公开的特征、优点和实施例通过对以下详细描述、附图和权利要求的考虑来阐述或显而易见。此外，应当理解，以下详细描述是示例性的并且旨在提供进一步的解释，而不限制所要求保护的本公开的范围。
[0018]下面详细讨论各种实施例。尽管讨论了特定实施例，但这仅是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以使用其他部件和构造。
[0019]如本文所用，术语“第一”或“第二”可以互换使用，以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0020]术语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体流自的方向，而“下游”是指流体流向的方向。
[0021]一些燃气涡轮发动机包括具有圆顶结构的燃烧器，导流板通过螺栓连接到圆顶结构而连接到圆顶结构。此外，这种燃烧器还可以包括多层燃烧器衬里，该多层燃烧器衬里包括外衬里壳和通过螺栓接头连接到其的板，在外衬里壳和板之间具有冷却气流空间。圆顶
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导流板连接的螺栓接头和外衬里壳
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板连接的螺栓接头经受燃烧器内燃烧产生的强烈热量。因此，螺栓接头经受热膨胀。螺栓接头也经受振动，包括由燃烧器内燃烧过程的燃烧动力学引起的振动。
[0022]本公开提供了一种用于连接圆顶和导流板以适应接头的热膨胀并适应接头处的振动的技术。更具体地，在本公开中，在圆顶和导流板之间或在外衬里壳和燃烧器板之间设置柔性顺应接头。例如，柔性顺应接头可以包括柔性螺栓或柔性联接器，它们的结构都是柔性的，但也为接头提供冷却。可替代地，也可以包括提供接头的弯曲和接头的冷却的各种其他接头。因此，各种接头布置可以适应接头上的热负载，并且也可以适应燃烧过程期间产生的振动。
[0023]现在参考附图，图1是可以结合本公开的各种实施例的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机10(本文称为“发动机10”)的示意性局部横截面侧视图。尽管下文参考涡轮风扇发动机进一步描述，但本公开也适用于一般的涡轮机械，包括涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴燃气涡轮发动机，包括船用涡轮发动机、工业涡轮发动机和辅助动力单元。如图1所示，发动机10具有延伸通过其中从上游端98到下游端99的轴向中心线轴线12，以供参考。通常，发动机10可包括风扇组件14和设置在风扇组件14下游的核心发动机16。
[0024]核心发动机16通常可包括限定环形入口20的外壳体18。外壳体18以串行流动关系包围或至少部分地形成具有低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24的压缩机区段(22/24)、燃烧器26、包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30的涡轮区段(28/30)以及喷射排气喷嘴区段32。高压(HP)转子轴34将HP涡轮28驱动地连接到HP压缩机24。低压(LP)转子轴36将LP涡轮30驱动地连接到LP压缩机22。LP转子轴36也可以连接到风扇组件14的风扇轴38。在特定实施例中，如图1所示，LP转子轴36可以通过减速齿轮40连接到风扇轴38，例如在间接驱动或齿轮驱动构造中。
[0025]如图1所示，风扇组件14包括多个风扇叶片42，多个风扇叶片42联接到风扇轴38并
从风扇轴38径向向外延伸。环形风扇壳体或机舱44周向地围绕风扇组件14和/或核心发动机16的至少一部分。机舱44可以通过多个周向间隔开的出口导向轮叶或支柱46相对于核心发动机16被支撑。此外，机舱44的至少一部分可以在核心发动机16的外部分上方延伸，以在其间限定旁通气流通道48。
[0026]图2是如图1所示的核心发动机16的示例性燃烧器26的横截面侧视图。如图2所示，燃烧器26通常可以包括具有内衬里52和外衬里54的燃烧器衬里50，以及圆顶组件56，它们一起限定燃烧室62。内衬里52和外衬里54都可以围绕燃烧器中心线轴线112周向地延伸，该燃烧器中心线轴线112可以对应于发动机轴向中心线轴线12(图1)。内衬里52和外衬里54连接到罩(cowl)60，压力气室(pressure plenum)66限定在罩60、内衬里52、外衬里54和圆顶组件56之间。燃烧器26还包括连接到燃料喷嘴组件70的混合器组件58。虽然图2描绘了单个混合器组件58和单个燃料喷嘴组件70，但是多个混合器组件58和相应的燃料喷嘴组件7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃气涡轮的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器包括：圆顶；导流板，所述导流板连接到所述圆顶以在其间限定挡板腔，所述导流板具有邻近所述挡板腔的导流板冷侧和邻近燃烧室的导流板热侧；和至少一个圆顶
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导流板连接构件，所述至少一个圆顶
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导流板连接构件将所述圆顶和所述导流板彼此连接，所述圆顶
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导流板连接构件在所述圆顶和所述导流板之间形成柔性接头。2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述圆顶
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导流板连接构件包括螺栓接头，所述螺栓接头包括具有螺栓头和柔性柄部分的柔性螺栓，所述螺栓头在所述导流板热侧接合所述导流板。3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述柔性柄部分包括布置在所述圆顶和所述导流板之间的螺旋线圈型柄部，所述螺旋线圈型柄部在其内限定中空腔，并且所述螺栓头具有延伸穿过其中并与所述中空腔流体连通的冷却通道。4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述圆顶
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导流板连接构件包括柔性联接器，所述柔性联接器在所述柔性联接器的第一端处连接到所述圆顶并且在所述柔性联接器的第二端处连接到所述导流板。5.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述柔性联接器包括位于所述柔性联接器的所述第一端和所述柔性联接器的所述第二端之间的柔性中间区段，所述柔性中间区段包括螺旋线圈结构、具有碟形垫圈的弹簧状结构以及具有彼此接合的多个波形元件的弹簧状结构中的任一个。6.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述柔性联接器在所述第一端处经由螺栓接头和安装支架接头中的任一个连接到所述圆顶，...

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