用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的氣體流動路徑的制作方法
【專利摘要】一種環(huán)管式燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中的管道布置結(jié)構(gòu)。所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機具有用于將氣體從多個燃燒室輸送至環(huán)形室的氣體輸送結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形室周向延伸，并且被定向成與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的縱向軸線同心，用于將氣流輸送至第一排葉片。氣體流動路徑通過用于將氣體從每個燃燒室傳送至所述第一排渦輪葉片的處于相應(yīng)的燃燒室和所述環(huán)形室之間的管道布置結(jié)構(gòu)形成。所述管道布置結(jié)構(gòu)包括至少一個直部段，其具有與所述燃燒室的中心線錯位偏移的中心線。
【專利說明】用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的氣體流動路徑
[0001]關(guān)于聯(lián)邦資助的開發(fā)的聲明
本發(fā)明的開發(fā)部分受到美國能源部授予的合同號DE-FC26-05NT42644支持。因此，美國政府在本發(fā)明中可具有特定權(quán)利。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明一般涉及渦輪發(fā)動機，并且更具體而言，涉及用于將熱工作氣體從燃燒室傳送至燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中的渦輪葉片的氣體流動路徑。
【背景技術(shù)】
[0003]燃?xì)鉁u輪發(fā)動機通常包括壓縮機部段、包括多個燃燒室的燃燒部段以及渦輪部段。環(huán)境空氣在壓縮機部段中被壓縮，并且傳送至燃燒部段中的燃燒室。燃燒室將壓縮空氣與燃料接合，并且點燃混合物，從而產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物，所述燃燒產(chǎn)物限定了以湍流方式并且以高速流動的熱工作氣體。所述工作氣體經(jīng)由多個氣體通道被路由引導(dǎo)至渦輪部段，所述多個氣體通道通常稱為過渡管道。在渦輪部段內(nèi)的是多排靜止導(dǎo)葉組件和旋轉(zhuǎn)葉片組件。所述旋轉(zhuǎn)葉片組件被耦接到渦輪機轉(zhuǎn)子。當(dāng)工作氣體膨脹通過渦輪部段時，工作氣體使葉片組件、并且因此使渦輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。渦輪機轉(zhuǎn)子可以被聯(lián)接到發(fā)電機，其中，渦輪機轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)能夠被用于在發(fā)電機中產(chǎn)生電。
[0004]氣體通道各自包括定位成與相應(yīng)的燃燒室相鄰的入口，并且每個氣路通過與第一排渦輪導(dǎo)葉相關(guān)聯(lián)的渦輪機入口結(jié)構(gòu)將工作氣流路由引導(dǎo)至渦輪部段中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種環(huán)管式燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中的管道布置結(jié)構(gòu)。所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機具有用于將氣體從多個燃燒室輸送至環(huán)形室的氣體輸送結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形室周向延伸，并且被定向成與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的縱向軸線同心，用于將氣流輸送至第一排葉片。氣體流動路徑通過用于將氣體從每個燃燒室傳送至所述第一排渦輪葉片的處于相應(yīng)的燃燒室和所述環(huán)形室之間的管道布置結(jié)構(gòu)形成。所述管道布置結(jié)構(gòu)包括至少一個直部段，其具有與所述燃燒室的中心線錯位偏移的中心線。
[0006]所述管道布置結(jié)構(gòu)可以包括一體化出口件(IEP)，其具有:A口部段，其與環(huán)形室相關(guān)聯(lián)；以及錐部段，其具有接收氣流的入口端和連接到入口部段的入口端的出口端，并且其中，所述至少一個直部段可以通過入口部段形成。
[0007]錐部段的中心線可以與燃燒室的中心線共線。
[0008]錐部段的中心線可以相對于IEP的入口部段的中心線成一定角度傾斜。
[0009]錐部段的中心線可以相對于IEP的入口部段的中心線偏置。
[0010]所述管道布置結(jié)構(gòu)可以包括一體化出口件(IEP)，其具有:A口部段，其與環(huán)形室相關(guān)聯(lián)；以及錐部段，其具有接收氣流的入口端和連接到入口部段的入口端的出口端，并且其中，所述至少一個直部段可以通過錐部段形成。[0011 ] IEP的入口部段可以具有與燃燒室的中心線和錐部段的中心線二者錯位偏移的中心線。
[0012]所述管道布置結(jié)構(gòu)可以包括一體化出口件(IEP)，所述一體化出口件具有:入口部段，其與所述環(huán)形室相關(guān)聯(lián)；以及錐部段，其具有接收所述氣流的入口端和連接到所述入口部段的入口端的出口端，并且其中，所述至少一個直部段的端部可以包括通過允許沿所述管道布置結(jié)構(gòu)的中心線之間的錯位偏移的帶夾所形成的接頭。
[0013]所述至少一個直部段的所述端部可以包括凸緣，所述凸緣與處于所述管道布置結(jié)構(gòu)的相鄰元件上的凸緣協(xié)作，并且所述凸緣的鄰接表面可通過抵靠彼此接合的球形表面形成。
[0014]所述帶夾的徑向向內(nèi)朝向的一側(cè)可形成為朝向所述凸緣的V形腔，并且所述帶夾的一個表面可形成為用于接合所述凸緣中的一個的球形表面的球形表面，并且所述帶夾的另一表面可形成為用于接合所述凸緣中的另一個上的匹配的錐形表面的錐形表面。
[0015]所述帶夾可以包括在夾具的直徑上對置的兩側(cè)處緊固在一起的兩個半夾。
[0016]接頭可以形成在錐部段和入口部段的入口端之間的連接處。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種環(huán)管式燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中的管道布置結(jié)構(gòu)。所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機具有用于將氣體從多個燃燒室輸送至環(huán)形室的氣體輸送結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形室周向延伸，并且被定向成與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的縱向軸線同心，用于將氣流輸送至第一排葉片。氣體流動路徑通過用于將氣體從每個燃燒室傳送至所述第一排渦輪葉片的處于相應(yīng)的燃燒室和所述環(huán)形室之間的管道布置結(jié)構(gòu)形成。所述管道布置結(jié)構(gòu)包括一體化出口件(IEP)，其具有:入口部段，其與所述環(huán)形室相關(guān)聯(lián)；以及錐部段，其具有接收所述氣流的入口端和連接到所述入口部段的入口端的出口端。所述IEP的入口部段限定了直部段，所述直部段具有與所述燃燒室的中心線和所述錐部段的中心線二者錯位偏移的中心線。
[0018]錐部段的中心線可以與燃燒室的中心線共線。
[0019]錐部段的中心線可以相對于IEP的入口部段的中心線偏置。
[0020]錐部段的中心線可以相對于IEP的入口部段的中心線成一定角度傾斜。
[0021]所述錐部段的出口端可以包括定位成與處于所述IEP的入口部段的入口端上的凸緣相鄰的凸緣，并且可以包括接頭，所述接頭通過在所述凸緣上延伸的球形帶夾形成，以允許所述IEP的錐部段和入口部段的中心線之間的錯位偏移。所述凸緣的鄰接表面可以通過抵靠彼此接合的球形表面形成。所述帶夾的徑向向內(nèi)朝向的一側(cè)可形成為朝向所述凸緣的V形腔，并且所述帶夾的一個表面可形成為用于接合所述凸緣中的一個的球形表面的球形表面，并且所述帶夾的另一表面可形成為用于接合所述凸緣中的另一個上的匹配的錐形表面的錐形表面。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一個特別有益的方面，本文所述的管道布置結(jié)構(gòu)能夠提供進入到渦輪機中的流動角的改變，例如當(dāng)為更多的流量而升級渦輪發(fā)動機時可能是必要的流動角的改變，而無需改變渦輪發(fā)動機的殼體及支撐燃燒室的相關(guān)結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0023]雖然說明書以特別指出并且明確地要求保護本發(fā)明的權(quán)利要求結(jié)束，但相信通過以下描述結(jié)合附圖將更好地理解本發(fā)明，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識相同的元件，并且在附圖中:
圖1為圖示了本發(fā)明的多個方面的剖切渦輪發(fā)動機的一部分的剖視圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的多個方面的管道布置結(jié)構(gòu)的透視圖；
圖3為根據(jù)本發(fā)明的多個方面的管道布置結(jié)構(gòu)的徑向向內(nèi)的平面圖；
圖4為圖示了如下構(gòu)造的管道布置結(jié)構(gòu)的錐部段的下游端視圖，即:其中，所述錐部段的中心線和IEP在形成在錐部段和IEP之間的出口平面處重合；
圖4A為圖示了如下構(gòu)造的管道布置結(jié)構(gòu)的錐部段的下游端視圖，S卩:其中，錐部段的中心線和IEP在形成在錐部段和IEP之間的出口平面處偏置；
圖5為圖示了根據(jù)本發(fā)明的多個方面的錐部段和IEP之間的接合部的透視圖；
圖6為圖示了錐部段和IEP之間的接合部并且示出了錐部段相對于IEP的移位的剖切管道布置結(jié)構(gòu)的剖視圖；
圖7為圖6中所示的接合部的放大視圖；以及
圖8為示出了錐部段相對于IEP的替代性移位的剖切管道布置結(jié)構(gòu)的剖視圖。
【具體實施方式】
[0024]在下面對優(yōu)選實施例的詳細(xì)描述中，參考了形成本文的一部分的附圖，并且在附圖中，其中可以實踐本發(fā)明的特定的優(yōu)選實施例被示出作為圖示而非作為限制。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以利用其他實施例，并且可以作出改變，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，用于將熱工作氣體從燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的燃燒室輸送至渦輪部段的系統(tǒng)的一種組裝以切向布置結(jié)構(gòu)來定向燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的燃燒器管(combustorcan)。特別地，環(huán)管式燃燒室的燃燒器管被各自定向成導(dǎo)引熱工作氣流通過限定了氣體通道的部件的組件，所述氣體通道將個別氣流沿徑向向內(nèi)并且周向成一定角度的方向?qū)б骄o接在發(fā)動機的渦輪部段中的第一排渦輪葉片上游并且與之相鄰的環(huán)形室中。例如，給環(huán)形室提供流的氣體通道的布置結(jié)構(gòu)可以大致對應(yīng)于用于將氣流直接供應(yīng)到第一排渦輪葉片的結(jié)構(gòu)，而無需如授予Wi Ison等人的美國專利號8，230，688中所述的一排渦輪導(dǎo)葉(turbine vane)，該專利通過引用結(jié)合于本文中。如Wilson等人的專利中所述，氣體通道通常能夠限定從燃燒室延伸至環(huán)形室的直的流動路徑。
[0026]參照圖1，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10被示出為包括壓縮機部段12、燃燒部段14和渦輪部段
16。壓縮機部段12壓縮環(huán)境空氣，并且將壓縮空氣供應(yīng)到燃燒部段14中的多個圓筒形燃燒室18。在所示實施例中，燃燒室18包括環(huán)管式燃燒室。燃燒室18將壓縮空氣與燃料結(jié)合，并且點燃混合物，以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物，所述燃燒產(chǎn)物從燃燒室18中的每一個形成熱工作氣流。所述氣流通過包括與燃燒室18中的每一個相關(guān)聯(lián)的單個氣路20的管道布置結(jié)構(gòu)傳送至環(huán)形室，所述環(huán)形室用于將氣流從燃燒室18輸送至渦輪部段16。氣路20能夠包括:圓筒部段24，其連接到相應(yīng)的燃燒室18并且從之接收氣流；以及錐部段26，其從圓筒部段24接收氣流，并且將氣流傳送至一體化出口件28(在下文中稱為“IEP”)。設(shè)置了多個IEP 28，每個燃燒室18一個，并且所述多個IEP 28被連接以在渦輪部段16之前形成環(huán)形結(jié)構(gòu)?？梢宰⒁獾降氖牵瑴u輪部段16不包括第一排導(dǎo)葉，并且所述環(huán)形結(jié)構(gòu)沿尾部方向?qū)饬髦苯虞斔椭翜u輪部段16中的第一排渦輪葉片30。
[0027]如本文所用的，相對于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的縱向軸線31，“前部”指的是發(fā)動機入口側(cè)，并且“尾部”或“后部”指的是發(fā)動機排氣側(cè)?！皟?nèi)”和“外”指的是相對于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的縱向軸線31的徑向位置?！吧嫌巍焙汀跋掠巍眳⒖纪ㄟ^圓筒部段24、錐部段26和IEP 28的氣流方向來使用。
[0028]如在圖2中可以看到的，每個IEP 28能夠包括入口部段32，所述入口部段32具有大致矩形的剖面，并且具有上游入口端34和下游端36，其中，上游入口端34被聯(lián)接到錐部段26的下游出口端37 ο連接段38與入口部段32—體地形成，并且位于IEP 28的徑向內(nèi)側(cè)處。連接段38具有大致矩形的剖面，并且被構(gòu)造成與上游的相鄰IEP 28形成接合部(junct1n)。特別地，連接段38包括連接凸緣46，其適于被連接到處于上游的相鄰IEP 28的入口部段32的下游端36上的相對應(yīng)的凸緣48?？梢岳斫獾氖?，連接的IEP 28形成環(huán)形室50(圖1)，所述環(huán)形室50沿尾部方向開放，周向延伸并且定向成與發(fā)動機的縱向軸線31同心，用于將氣流輸送至第一排葉片30。先前提到的美國專利號8，230，688中描述了可結(jié)合本發(fā)明使用的類型的已知IEP的描述。
[0029]如上所述，用于將氣流從每個燃燒室傳送至第一排渦輪葉片30的已知的布置結(jié)構(gòu)包括直的流動路徑，即，從燃燒室到環(huán)形室的直的連續(xù)軸線。在對現(xiàn)有的渦輪發(fā)動機進行例如實施發(fā)動機流量的增加之類的設(shè)計變更的情況下，可能有必要提供對進入渦輪部段16的流動角的改變。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，如本文所示的IEP 28可以被重新構(gòu)造成使得通過入口部段32限定的流動角能夠被重新定向至替代性的位置，例如，用于為從環(huán)形室50傳輸至第一排葉片30的氣流的方向提供重新定向的角度。這能夠通過用重新構(gòu)造的替換IEP 28來替代原IEP來實現(xiàn)。
[0030]在伴隨通過入口部段32至環(huán)形室50的流動角的相關(guān)聯(lián)的重新定向的IEP28被重新構(gòu)造的情況下，燃燒室18將保持在它們先前的設(shè)計定向處，這是因為燃燒室18的重新定位將需要對發(fā)動機10的中間框架殼體(mid-frame casing)40進行修改，該修改在當(dāng)前的發(fā)動機設(shè)計中將不容易實現(xiàn)。因此，為了實施當(dāng)前提出的通過IEP 28的流動角的重新定向，提出了根據(jù)本發(fā)明的一個方面的流動路徑構(gòu)造，所述流動路徑構(gòu)造使從燃燒室18延伸至環(huán)形室50的流動路徑的直線段改變方向。即，圓筒形部段24、錐部段26和入口部段32中的每一個能夠限定用于流動路徑20的直線段，所述直線段可以相對于彼此定向，以提供期望的流動路徑方向。
[0031]參照圖3，IEP 28被圖示為具有入口部段32，所述入口部段32限定了直的路徑部分，所述直的路徑部分提供了沿平行于入口部段32所限定的入口部段中心線49(圖4A)的入口部段線42的重新定向的流動角。例如，圖3中描繪的角α描述了形成在入口部段線42和錐部段線44之間的角，所述錐部段線44平行于錐部段26所限定的錐中心線52(圖4Α和圖6)?？梢宰⒁獾降氖?，錐部段線44能夠平行于燃燒室18所限定的燃燒室中心線54(圖1)，并且能夠附加地平行于圓筒部段24所限定的圓筒中心線56(圖6)。此外，錐中心線52能夠與相應(yīng)的燃燒室中心線54和圓筒中心線56共線，但是這些部段不一定共線。在一種替代性的構(gòu)造中，錐中心線52可以相對于燃燒室中心線54成一定角度傾斜，并且附加的角(或錯位偏移(misalignment))可以被限定在錐中心線59和入口部段中心線49之間。
[0032]在另一替代性構(gòu)造中，適應(yīng)入口部段中心線49相對于燃燒室中心線54的重定向或移位可以包括相對于入口部段32的中心線49偏置錐部段26的中心線52。參照圖4，其圖示了一種非偏置構(gòu)造，其中，能夠看到的是，IEP 28的入口部段32和錐部段26被聯(lián)接，使得它們相應(yīng)的中心線49、52在公共Ap1處重合，即，在位于穿過入口部段32和錐部段26之間的接合部58(圖3)的平面上的點處重合。盡管在圖4中不明顯，但中心線49、52可以相對于彼此以角度α延伸，如圖3中所描繪的。
[0033]進一步參照圖4Α，其圖示了一種偏置構(gòu)造，其中，錐部段26相對于入口部段32的位置能夠被移位，使得在接合部58的平面處，錐中心線52相對于入口部段中心線49偏置。即，錐中心線52在接合部58的平面處相對于入口部段中心線49側(cè)向移位。此外，圖4Α中所示的偏置的錐體26的中心線52能夠被定向成相對于入口部段中心線49成一定角度，例如，如圖3中所示成角度α。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖3、圖4和圖4Α中描繪的構(gòu)造可需要錐部段26的至少一部分形成為具有從軸對稱錐體略微扭曲的形狀，以便適應(yīng)成一定角度和/或偏置的錐部段26所形成的軸線的錯位偏移。
[0034]參照圖5-8，其圖示了用于適應(yīng)入口部段32和氣路20所限定的管道布置結(jié)構(gòu)的上游部段之間的錯位偏移的結(jié)構(gòu)。如上所述，接合部58能夠被限定在錐部段26的出口端37和IEP 28的入口部段32的入口端34之間。如在圖6和圖7中看到的，接合部58包括:形成在入口部段32的入口端34處的向外延伸的入口凸緣60;以及形成在錐部段26的出口端37處的相鄰的向外延伸的錐凸緣62。入口凸緣60包括接合表面60a，其定位成與錐凸緣62的接合表面62a接合。接合表面60a、62 二者以相對于入口部段中心線49和錐部段中心線52沿下游和向外的方向延伸的角定向。
[0035]接合部58還包括圍繞凸緣60、62的帶夾64。帶夾64優(yōu)選地包括形成為拼合夾具(split clamp)的球形帶夾，其包括半夾(clamp half)64A、64B，并且在夾具64的每一側(cè)上優(yōu)選地包括多對夾緊螺栓66(圖5)，以有利于夾具64的組裝。例如，所述多對夾緊螺栓66能夠在接合部58的直徑上對置的兩側(cè)上被定位成與半夾64A、64B的端部螺接接合，其中，螺栓頭朝向殼體40，并且殼體40能夠設(shè)有周向隔開的接近開口或端口(未示出)，通過所述接近開口或端口能夠接近夾具64，包括接近以便擰緊螺栓66。
[0036]如在圖7中看到的，夾具64被形成為剛性的V形結(jié)構(gòu)，其包括圓形的V帶夾，所述圓形的V帶夾具有:第一腿65a，其限定了第一夾具表面64a;以及第二腿65b，其限定了第二夾具表面64b，所述第二夾具表面64b相對于第一夾具表面64a成一銳角定向，以形成面向凸緣60、62的V形腔68。入口凸緣60被形成為具有第一凸緣表面60b，其定向成用于與第一夾具表面64a接合。特別地，第一凸緣表面60b為環(huán)形表面，其以相對于入口部段中心線49沿上游和向外方向延伸的角定向。錐凸緣62被形成為具有第二凸緣表面62b，其定向成用于與第二夾具表面64b接合。特別地，第二凸緣表面62b為環(huán)形表面，其以相對于錐部段中心線52沿下游和向外的方向延伸的角定向。可以理解的是，在組裝操作期間，夾緊螺栓66的擰緊使夾具表面64a、64b沿凸緣表面60b、62b向內(nèi)移動，從而導(dǎo)致凸緣60、62偏置成彼此接合。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，凸緣60、62和夾具64還被附加地構(gòu)造成允許相對于入口部段32調(diào)整錐部段26，例如上文參照圖3、圖4和圖4A所述。特別地，協(xié)作的接合表面60a、62a被各自構(gòu)造為球形表面，使得接合部58形成為允許錐形部段26相對于入口部段32錯位偏移的旋轉(zhuǎn)接頭。即，接合表面60a、62a限定了曲率半徑，例如可限定為從入口部段中心線49或錐中心線52到凸緣60、62的半徑，以便允許錐形部段26在接合部58處相對于入口部段32的旋轉(zhuǎn)或滑動運動。接合表面60a、62a的球形形狀確保了在錐形部段26的移位位置的范圍通過接合表面60a、62a維持具有相關(guān)聯(lián)的密封的基本上連續(xù)的接合。圖6和圖7中圖示了錐形部段26的移位，其中，附圖標(biāo)記26標(biāo)識錐形部段26與入口部段32對準(zhǔn)的位置，即在錐中心線52與入口部段中心線49共線的情況下，并且附圖標(biāo)記26’標(biāo)識錐形部段26相對于入口部段處于旋轉(zhuǎn)位置的位置，即在錐中心線52與入口部段中心線49錯位偏移的情況下。用于接合部58的所述構(gòu)造能夠提供至少一度的角度調(diào)整，這能夠?qū)?yīng)于在錐部段26的入口端39處的大約11.15_的移位。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不限于該特定的移動量。
[0038]此外，面向向外的第二凸緣表面62b和協(xié)作的第二夾具表面64b被構(gòu)造為球形表面，所述球形表面具有與接合表面60a、62a的曲率相對應(yīng)的曲率，以允許錐形凸緣62在夾具腔68內(nèi)旋轉(zhuǎn)，而沒有干涉。第一凸緣表面60b和協(xié)作的第一夾具表面64a能夠被形成為錐形表面，并且提供斜坡(ramp)構(gòu)造，所述斜坡構(gòu)造有利于在通過夾緊螺栓66將半夾60A、60B聚在一起時，將凸緣60、62偏置成彼此接合。
[0039]應(yīng)當(dāng)注意的是，圖7中的26’所描繪的錐形部段26的旋轉(zhuǎn)位置使錐形部段26的內(nèi)錐形壁70的至少一部分朝向插入部段中心線49向內(nèi)定位。內(nèi)錐形壁70的這種重新定位允許氣體從錐形部段26傳輸?shù)饺肟诓慷?2，而不受到內(nèi)入口部段壁72的相鄰部分干涉。然而，如圖8中所示，錐形部段26的旋轉(zhuǎn)位置能夠?qū)е聝?nèi)錐形壁70的至少一部分相對于入口部段壁72向外定位。為了確保與內(nèi)錐形壁70相鄰的內(nèi)入口部段壁72不形成對從錐形部段26向下游傳輸?shù)牧鞯膲涡驼系K，內(nèi)入口部段壁72的前緣表面74能夠被形成為帶倒角或有斜坡的表面。特別地，前緣表面74可以被形成為沿上游方向向外延伸的錐形表面。因此，前緣表面74能夠提供供氣體從錐形部段26的下游邊緣76傳輸?shù)絀EP 28的入口部段32中的平滑過渡。
[0040]應(yīng)當(dāng)理解的是，盡管參考錐中心線52相對于入口部段中心線49的移位具體描述了入口部段32相對于燃燒室18的錯位偏移，但所述移位能夠替代性地或附加地被設(shè)置在流動路徑20的各段之間的其他接合位置處。例如，可在圓筒部段24和錐部段26之間設(shè)置移位。此夕卜，參考凸緣60、62和球形夾具64描述的接合部58也能夠被設(shè)置在其他或附加的位置處，例如，在圓筒部段24和錐部段26之間的接合部處。
[0041]由上文，可以理解的是，本發(fā)明能夠有利于流動路徑20的重新定位和重新調(diào)整(realignment)，從而允許IEP 28的重新定位，而無需重新定位燃燒室18。
[0042]如上所述，本發(fā)明的各方面有利于重新調(diào)整從入口部段32傳輸?shù)江h(huán)形室50的氣流，例如，可以是對實施發(fā)動機10的操作參數(shù)的改變而言所期望的。根據(jù)本發(fā)明的附加的方面，入口部段中心線49和燃燒室中心線54之間的對準(zhǔn)的改變能夠通過可調(diào)整的接頭來適應(yīng)，例如針對提供了凸緣60、62和夾具64的球形表面的接合部58所描述的。此外，設(shè)置用于接合部58的可調(diào)整的接頭還能夠補償在流動路徑20安裝在發(fā)動機10中期間在流動路徑20的部段對準(zhǔn)上的任何變化。此外，所描述的夾具結(jié)構(gòu)能夠有利于接合部58在其中螺栓連接的凸緣可能難以組裝的發(fā)動機10的有限的接近區(qū)域中的組裝。
[0043]雖然已圖示和描述了本發(fā)明的特定實施例，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將明顯的是，能夠作出各種其他改變和修改，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，意在于所附權(quán)利要求中覆蓋屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)的所有這樣的改變和修改。
【主權(quán)項】
1.在具有用于將氣體從多個燃燒室輸送至環(huán)形室的氣體輸送結(jié)構(gòu)的環(huán)管式燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中，所述環(huán)形室周向延伸并且被定向成與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的縱向軸線同心，用于將氣流輸送至第一排葉片，氣體流動路徑通過用于將氣體從每個燃燒室傳送至所述第一排渦輪葉片的處于相應(yīng)的燃燒室和所述環(huán)形室之間的管道布置結(jié)構(gòu)形成，所述管道布置結(jié)構(gòu)包括: 至少一個直部段，其具有與所述燃燒室的中心線錯位偏移的中心線。2.如權(quán)利要求1所述的管道布置結(jié)構(gòu)，包括一體化出口件(IEP)，所述一體化出口件具有:入口部段，其與所述環(huán)形室相關(guān)聯(lián)；以及錐部段，其具有接收所述氣流的入口端和連接到所述入口部段的入口端的出口端，并且其中，所述至少一個直部段通過所述入口部段形成。3.如權(quán)利要求2所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錐部段的中心線與所述燃燒室的中心線共線。4.如權(quán)利要求2所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錐部段的中心線相對于所述IEP的入口部段的中心線成一定角度傾斜。5.如權(quán)利要求2所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錐部段的中心線相對于所述IEP的入口部段的中心線偏置。6.如權(quán)利要求1所述的管道布置結(jié)構(gòu)，包括一體化出口件(IEP)，所述一體化出口件具有:入口部段，其與所述環(huán)形室相關(guān)聯(lián)；以及錐部段，其具有接收所述氣流的入口端和連接到所述入口部段的入口端的出口端，并且其中，所述至少一個直部段通過所述錐部段形成。7.如權(quán)利要求6所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述IEP的入口部段具有與所述燃燒室的中心線和所述錐部段的中心線二者錯位偏移的中心線。8.如權(quán)利要求1所述的管道布置結(jié)構(gòu)，包括一體化出口件(IEP)，所述一體化出口件具有:入口部段，其與所述環(huán)形室相關(guān)聯(lián)；以及錐部段，其具有接收所述氣流的入口端和連接到所述入口部段的入口端的出口端，并且其中，所述至少一個直部段的端部包括通過允許沿所述管道布置結(jié)構(gòu)的中心線之間的錯位偏移的帶夾所形成的接頭。9.如權(quán)利要求8所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述至少一個直部段的所述端部包括凸緣，所述凸緣與處于所述管道布置結(jié)構(gòu)的相鄰元件上的凸緣協(xié)作，并且所述凸緣的鄰接表面通過抵靠彼此接合的球形表面形成。10.如權(quán)利要求9所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述帶夾的徑向向內(nèi)朝向的一側(cè)形成為朝向所述凸緣的V形腔，并且所述帶夾的一個表面形成為用于接合所述凸緣中的一個的球形表面的球形表面，并且所述帶夾的另一表面形成為用于接合所述凸緣中的另一個上的匹配的錐形表面的錐形表面。11.如權(quán)利要求8所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述帶夾包括在所述夾的直徑上對置的兩側(cè)處緊固在一起的兩個半夾。12.如權(quán)利要求8所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述接頭形成在所述錐部段和所述入口部段的入口端之間的連接處。13.在具有用于將氣體從多個燃燒室輸送至環(huán)形室的氣體輸送結(jié)構(gòu)的環(huán)管式燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中，所述環(huán)形室周向延伸并且被定向成與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的縱向軸線同心，用于將氣流輸送至第一排葉片，氣體流動路徑通過用于將氣體從每個燃燒室傳送至所述第一排渦輪葉片的處于相應(yīng)的燃燒室和所述環(huán)形室之間的管道布置結(jié)構(gòu)形成，所述管道布置結(jié)構(gòu)包括: 一體化出口件(IEP)，其具有入口部段和錐部段，所述入口部段與所述環(huán)形室相關(guān)聯(lián)，所述錐部段具有接收所述氣流的入口端和連接到所述入口部段的入口端的出口端；以及 其中，所述IEP的入口部段限定了直部段，所述直部段具有與所述燃燒室的中心線和所述錐部段的中心線二者錯位偏移的中心線。14.如權(quán)利要求13所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錐部段的中心線與所述燃燒室的中心線共線。15.如權(quán)利要求13所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錐部段的中心線相對于所述IEP的入口部段的中心線偏置。16.如權(quán)利要求13所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錐部段的中心線相對于所述IEP的入口部段的中心線成一定角度傾斜。17.如權(quán)利要求16所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錐部段的出口端包括定位成與處于所述IEP的入口部段的入口端上的凸緣相鄰的凸緣，并且包括接頭，所述接頭通過在所述凸緣上延伸的球形帶夾形成，以允許所述IEP的錐部段和入口部段的中心線之間的錯位偏移。18.如權(quán)利要求17所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凸緣的鄰接表面通過抵靠彼此接合的球形表面形成。19.如權(quán)利要求18所述的管道布置結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述帶夾的徑向向內(nèi)朝向的一側(cè)形成為朝向所述凸緣的V形腔，并且所述帶夾的一個表面形成為用于接合所述凸緣中的一個的球形表面的球形表面，并且所述帶夾的另一表面形成為用于接合所述凸緣中的另一個上的匹配的錐形表面的錐形表面。
【文檔編號】F23R3/46GK105980663SQ201580009582
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年1月29日
【發(fā)明人】M.D.蒙特戈梅里, R.C.查倫, G.D.施奈德, W.W.潘基, C.A.邁爾, B.G.赫廷格爾
【申請人】西門子能源公司