專利名稱：帶有切向槽的渦輪發(fā)動機(jī)燃燒室的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及一種渦輪發(fā)動機(jī)的環(huán)形燃燒室，其帶有用于燃油噴射系統(tǒng)的單片保護(hù)整流罩。
背景技術(shù)：
渦輪發(fā)動機(jī)的環(huán)形燃燒室通常由兩個通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的縱向壁(外壁和內(nèi)壁)組成，兩個縱向壁的上游端由構(gòu)成燃燒室底面的橫向壁連接。
本發(fā)明更特別涉及在燃燒室底面的上游端上還帶有單片整流罩的燃燒室。該整流罩特別用來保護(hù)安裝在燃燒室底面的燃油噴射系統(tǒng)。
通過安裝在內(nèi)、外壁上的螺栓連接將燃燒室的各個不同組件裝配起來。更確切地，燃燒室底面和整流罩分別包括內(nèi)凸緣和外凸緣，在其上燃燒室的內(nèi)、外壁分別通過螺栓連接固定，這些縱向壁插入在整流罩與燃燒室底面之間。因而，同一個螺栓連接穿過下列部件一個縱向壁、燃燒室底面和燃燒室的整流罩。
實(shí)際上，這種類型的燃燒室結(jié)構(gòu)存在許多問題。特別地，燃燒室各個不同組件具有較大的制造公差，產(chǎn)生的累計(jì)公差會導(dǎo)致燃燒室在裝配時各組件之間很難密封，這樣就會產(chǎn)生關(guān)于凸緣之間的夾緊過渡的損失。這是因?yàn)榻M件之間的反作用力抵銷了使燃燒室變形的夾緊力的一部分。當(dāng)反作用力減小時，使部件之間相互滑動所必需的力也因而減小。所以由于組件的制造公差而需要其它的夾緊轉(zhuǎn)矩來承擔(dān)這個任務(wù)，因而保持用于在連接處通過滑動力過渡的恰當(dāng)夾緊力。因此，在操作過程中，燃燒室內(nèi)因氣體燃燒所產(chǎn)生的振動經(jīng)常會導(dǎo)致整流罩和/或燃燒室底面上的螺栓連接區(qū)域產(chǎn)生裂縫。這些裂縫對燃燒室的使用壽命特別不利。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的主要目的在于通過提出一種易于裝配并具有足夠撓性以避免形成裂縫并同時保持必要夾緊效果的環(huán)形燃燒室結(jié)構(gòu)，來克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的這些缺陷。
為此提供了一種渦輪發(fā)動機(jī)的環(huán)形燃燒室，包括由橫向燃燒室底面和單片整流罩連接的縱向壁，燃燒室底面和整流罩分別包括內(nèi)凸緣和外凸緣，每個凸緣內(nèi)帶有多個孔，用來穿過將整流罩固定在燃燒室底面上的固定系統(tǒng)，其特征在于每個所述固定系統(tǒng)包括與其有關(guān)的至少一個形成在所述燃燒室底面的相應(yīng)凸緣和/或所述整流罩的相應(yīng)凸緣上的切向槽，每個槽緊鄰相應(yīng)固定系統(tǒng)形成。
在每個固定系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)存在至少一個切向槽，一方面，可以增加燃燒室三個主要組件之間的密封撓性，因而可以提供這些組件之間更好的夾緊效果，另一方面，可以減小所述固定系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)的機(jī)械應(yīng)力。因此，在使用中，為了接近單獨(dú)通過力的必要，將減小總的夾緊轉(zhuǎn)矩。因此易于裝配燃燒室并增加使用壽命。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種包括上述環(huán)形燃燒室的渦輪發(fā)動機(jī)。


通過下面的描述并參考示出了本發(fā)明一個非限定性實(shí)施方式的附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將會顯而易見，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的渦輪發(fā)動機(jī)燃燒室的縱剖視圖；圖2是圖1的燃燒室在裝配前的局部立體圖；圖3是圖2的燃燒室在裝配后的局部立體圖。
具體實(shí)施例方式
圖1-3示出了根據(jù)本發(fā)明的渦輪發(fā)動機(jī)的燃燒室。
這種類型的渦輪發(fā)動機(jī)，例如航空渦輪發(fā)動機(jī)，特別包括壓縮部(未示出)，其中在將氣體噴射到燃燒室外殼2內(nèi)之前將氣體壓縮，然后將氣體噴射到安裝在后者上面的燃燒室4內(nèi)。
在燃燒之前，將壓縮氣體引入到燃燒室內(nèi)并與燃油混合。然后將這樣燃燒所產(chǎn)生的氣體導(dǎo)入到布置在燃燒室出口上的高壓渦輪5中。
燃燒室4是環(huán)形的，由沿著相對于渦輪發(fā)動機(jī)的縱軸X-X的大致縱向延伸的內(nèi)環(huán)形壁6和外環(huán)形壁8構(gòu)成。
這些縱向壁6、8的上游端(相對于燃燒氣體在燃燒室內(nèi)的流動方向)通過構(gòu)成燃燒室底面的橫向壁10連接。燃燒室還包括覆蓋燃燒室底面10的單片整流罩12(也就是說由一個相同片構(gòu)成的整流罩制成)。
通過多個以規(guī)則方式分布在燃燒室整個圓周上并由螺栓14a和夾緊螺母14b組成的固定系統(tǒng)14，將燃燒室的主要組件(即縱向壁6和8、燃燒室底面10和整流罩12)裝配起來。
更確切地，如圖2和圖3所示，燃燒室底面10包括沿上游方向縱向延伸的內(nèi)凸緣16和外凸緣18，每個凸緣上設(shè)有用來穿過固定螺栓14a的孔，分別為16a和18a。
類似地，單片整流罩12包括沿下游方向縱向延伸的內(nèi)凸緣20和外凸緣22，每個凸緣上分別設(shè)有用來穿過固定螺栓14a的孔，分別為20a和22a。
關(guān)于燃燒室的縱向壁6和8，其上游端內(nèi)還設(shè)有多個用來穿過固定螺栓14a的孔，分別為6a和8a。
如圖1和3所示，通過將縱向壁6、8插入到燃燒室底面10和整流罩12的各凸緣之間，將燃燒室各個組件裝配在一起。然后通過其上緊固有螺母14b的固定螺栓14a來保持裝配，如果必要也可以將后者焊接到燃燒室底面10上。
此外，燃燒室底面10和燃燒室的整流罩12上分別設(shè)有多個開口，分別為24和26，用于穿過燃油噴射系統(tǒng)28。
根據(jù)本發(fā)明，每個固定系統(tǒng)14具有與其有關(guān)的至少一個切向槽30，形成在燃燒室底面10的相應(yīng)凸緣16、18和/或整流罩12的相應(yīng)凸緣20、22上，每個切向槽形成在緊靠相應(yīng)的固定系統(tǒng)附近。
應(yīng)該這樣理解切向槽是指沿著相對于燃燒室大致環(huán)形形狀的大致切線(或圓周)方向延伸的槽。切向槽事實(shí)上可以減小每個固定系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)的切向應(yīng)力，因而減小形成裂縫的危險。
在如圖1-3所示的實(shí)施方式中，如果考慮想要將內(nèi)縱向壁6裝配到燃燒室底面10上的一個固定系統(tǒng)14，則燃燒室底面的內(nèi)凸緣16和整流罩的內(nèi)凸緣20上都設(shè)有緊鄰固定系統(tǒng)形成的切向槽30。
以相同方式，考慮想要將外縱向壁8裝配到燃燒室底面10上的一個固定系統(tǒng)14，燃燒室底面10的外縱凸緣18和整流罩12的外凸緣22都設(shè)有緊鄰固定系統(tǒng)形成的切向槽30。
可選地，對于每個固定系統(tǒng)，只在燃燒室底面和整流罩的相應(yīng)凸緣之一上設(shè)置這種切向槽。
切向槽緊鄰固定系統(tǒng)14形成，也就是說它們沒有布置在例如兩個相鄰固定系統(tǒng)之間。這是因此這些槽的存在可增加固定系統(tǒng)區(qū)域的撓性，這些固定系統(tǒng)是在裝配燃燒室組件過程中太多硬度的來源。還應(yīng)該注意到燃燒室的縱向壁6、8沒有這種切向槽，減小了這些壁的密封錯誤和缺少硬度的風(fēng)險。
在圖1-3所示的實(shí)施方式中，槽30沿切向延伸一定距離，大致為固定系統(tǒng)14相同的任一側(cè)。出于告知的目的，該槽可以具有裝置直徑除以槽個數(shù)的兩倍(有槽長度等于非槽長度)的大約π(3.14)倍的長度(沿切向測量)。
根據(jù)燃燒室裝配過程中所希望引入的撓度，限定每個槽的幾何參數(shù)(尺寸和形狀)。例如可以通過帶有噴水器的鉆或線切割形成切向槽，這些操作都通過數(shù)控來進(jìn)行控制。
權(quán)利要求
1.一種渦輪發(fā)動機(jī)的環(huán)形燃燒室，包括由橫向燃燒室底面(10)和單片整流罩(12)連接的縱向壁(6、8)，所述燃燒室底面(10)和整流罩(12)分別包括內(nèi)凸緣(16、20)和外凸緣(18、22)，每個凸緣包括多個形成在其內(nèi)部用于穿過將所述整流罩固定在所述燃燒室底面上的固定系統(tǒng)(14)的孔(16a至22a)，其特征在于，每個所述固定系統(tǒng)(14)包括與其相關(guān)的至少一個形成在所述燃燒室底面(10)的相應(yīng)凸緣(16、18)和/或所述整流罩(12)的相應(yīng)凸緣(20、22)上的切向槽(30)，每個所述槽(30)緊鄰所述相應(yīng)的固定系統(tǒng)(14)形成。
2.一種渦輪發(fā)動機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1所述的環(huán)形燃燒室(4)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種渦輪發(fā)動機(jī)的環(huán)形燃燒室，包括由橫向燃燒室底面(10)和單片整流罩(12)連接的縱向壁(6、8)，所述燃燒室底面(10)和整流罩(12)分別包括內(nèi)凸緣(16、20)和外凸緣(18、22)，每個凸緣包括多個形成在其內(nèi)部用于穿過將所述整流罩固定在所述燃燒室底面上的固定系統(tǒng)(14a、14b)的孔。每個固定系統(tǒng)具有與其相關(guān)的至少一個形成在燃燒室底面(10)的相應(yīng)凸緣(16、18)和/或所述整流罩(12)的相應(yīng)凸緣(20、22)上的切向槽(30)，每個所述槽(30)緊鄰相應(yīng)的固定系統(tǒng)(14a、14b)形成。
文檔編號F23R3/60GK101017000SQ200710007570
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月8日
發(fā)明者佛勞倫·拜薩尼特, 馬里奧·德索薩 申請人:斯奈克瑪