渦輪機(jī)的環(huán)形燃燒室的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種渦輪機(jī)的環(huán)形燃燒室（10），帶有軸向方向(X)、徑向方向(R)，以及方位方向(Y)，燃燒室包括第一環(huán)形壁(12)和第二環(huán)形壁(14)，每個(gè)環(huán)形壁構(gòu)成至少一部分燃燒室(10)外殼。第一環(huán)形壁(12)和第二環(huán)形壁(14)帶有通過(guò)方位嚙合配合的互補(bǔ)裝配裝置(12b,14b)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】渦輪機(jī)的環(huán)形燃燒室
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到渦輪機(jī)燃燒室領(lǐng)域，特別涉及到渦輪機(jī)環(huán)形燃燒室領(lǐng)域，而且特別涉及到(但不是排它地)-直升機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)形燃燒室領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的渦輪機(jī)環(huán)形燃燒室?guī)в休S向方向、徑向方向、和方位方向，其包括第一環(huán)形壁和第二環(huán)形壁，每個(gè)環(huán)形壁構(gòu)成至少一部分燃燒室外殼。
[0003]第一和第二環(huán)形壁可以通過(guò)焊接、軸向嚙合或螺栓連接而裝配在一起。例如，在維修或更換其中一個(gè)壁時(shí)，采用焊接裝配則會(huì)使得第一和第二壁的拆卸不可能進(jìn)行，。采用軸向嚙合裝配帶來(lái)的缺陷是不能防漏，燃燒氣體會(huì)從第一和第二環(huán)形壁的重疊區(qū)域泄漏。采用螺栓連接裝配帶來(lái)的缺陷是會(huì)引起容納螺栓的孔的附近出現(xiàn)裂紋，從而削弱燃燒室的強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個(gè)目的是，至少在一定程度上消除上述缺陷。
[0005]本發(fā)明通過(guò)一種渦輪機(jī)環(huán)形燃燒室來(lái)實(shí)現(xiàn)其目的，這種燃燒室?guī)в休S向方向、徑向方向和方位方向，燃燒室包括第一環(huán)形壁和第二環(huán)形壁，每個(gè)環(huán)形壁構(gòu)成至少一部分燃燒室外殼，其中，第一環(huán)形壁和第二環(huán)形壁帶有通過(guò)方位嚙合來(lái)配合的互補(bǔ)裝配裝置。
[0006]很清楚，第一環(huán)形壁帶有第一互補(bǔ)裝配裝置，第二環(huán)形壁帶有第二互補(bǔ)裝配裝置，第一和第二互補(bǔ)裝配裝置分別以這樣一種方式互補(bǔ)，即能夠通過(guò)相互嚙合來(lái)配合。第一互補(bǔ)裝置與第二互補(bǔ)裝置通過(guò)方位嚙合來(lái)配合。換句話說(shuō)，第一和第二互補(bǔ)裝配裝置通過(guò)使其圍繞燃燒室軸向方向相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)而互相嚙合。
[0007]與軸向嚙合相比，通過(guò)方位嚙合在互補(bǔ)裝配裝置之間實(shí)現(xiàn)配合可以減少燃燒氣體的漏泄。具體來(lái)講，因?yàn)閺较驘崤蛎浶∮谳S向熱膨脹，通過(guò)方位嚙合而形成的裝配件可以保持第一和第二環(huán)形壁之間的永久接觸，從而確保氣體泄漏很少或沒(méi)有，不論燃燒室的使用條件如何。此外，這種方位嚙合可以使得使用間隙小于軸向嚙合，或者甚至使用零間隙。此夕卜，第一和第二環(huán)形壁的相互嚙合可以使得它們得以拆卸。為此，與第一和第二環(huán)形壁的現(xiàn)有技術(shù)裝配件相比，本發(fā)明的方位嚙合裝配件的優(yōu)點(diǎn)是將脫離與降低燃燒氣體泄漏相結(jié)合，而且甚至燃?xì)庑孤┛珊雎圆挥?jì)或?yàn)榱?。此外，與現(xiàn)有技術(shù)裝配件相比，這種方位嚙合裝配件實(shí)施更簡(jiǎn)單。特別是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，嚙合的方位方向可以更容易實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)和圍繞軸向方向居中。另外，因?yàn)楸景l(fā)明的裝配件并不使用任何螺栓，避免了裂紋的形成。特別是，因?yàn)椴捎梅轿粐Ш蟻?lái)實(shí)施裝配，徑向和軸向熱膨脹便會(huì)很容易通過(guò)第一和第二互補(bǔ)裝配裝置來(lái)調(diào)節(jié)，因?yàn)榛パa(bǔ)裝配裝置在繼續(xù)相互嚙合的同時(shí)可以滑動(dòng)。為此，這種滑動(dòng)可以首先補(bǔ)償熱膨脹，同時(shí)保持裝配件的令人滿(mǎn)意的形狀，其次，避免卡死，因?yàn)榭ㄋ罆?huì)在熱膨脹期間引起裂紋出現(xiàn)。
[0008]有利的是，第一環(huán)形壁和第二環(huán)形壁帶有通過(guò)方位嚙合來(lái)配合的互補(bǔ)裝配裝置，互補(bǔ)裝配裝置包括多個(gè)沿第一方向在方位上自第一環(huán)形壁延伸的第一舌部，和多個(gè)沿第二方向在方位上自第二環(huán)形壁延伸的第二舌部，所述第二方向與第一方向相反，第一和第二舌部通過(guò)方位嚙合而配合。
[0009]很清楚，在相互配合的第一和第二舌部之間，每個(gè)第一舌部對(duì)應(yīng)于與其嚙合配合的第二舌部。因此，第一舌部中的某些數(shù)量舌部與第二舌部相同數(shù)量的舌部相配合。例如，如果互補(bǔ)裝配裝置包括十個(gè)第一舌部和十二個(gè)第二舌部，那么，只有三個(gè)第一舌部可以通過(guò)方位嚙合來(lái)與三個(gè)第二舌部配合。在另一個(gè)方式中，十個(gè)第一舌部與十個(gè)第二舌部配合。這樣，通過(guò)相互嚙合，舌部互相施加摩擦力和/或互相施加彈性支撐力，從而將裝配在一起的第一和第二環(huán)形壁保持在一起。為此，很清楚，第一和第二舌部在方位嚙合期間彈性變形。因此，第一和第二舌部為彈性舌部。特別是，這會(huì)使得第一和第二壁以預(yù)定的夾緊力矩而裝配在一起。
[0010]優(yōu)選地，第二環(huán)形壁帶有的第二舌部與第一環(huán)形壁帶有的第一舌部數(shù)量相同，每個(gè)第一舌部與第二舌部通過(guò)方位嚙合而配合。這樣，就可以改善裝配件的機(jī)械強(qiáng)度，降低燃燒氣體泄漏。
[0011]有利的是，第一環(huán)形壁具有徑向延伸的第一環(huán)形凸緣，而第二環(huán)形壁具有徑向延伸的第二環(huán)形凸緣，第一和第二凸緣通過(guò)軸向相互頂靠而配合。
[0012]當(dāng)然，很清楚，第一和第二凸緣在互補(bǔ)裝配裝置相互嚙合時(shí)通過(guò)相互頂靠而配合。第一和第二凸緣之間的支撐配合可使第一壁在沿軸線的方向上相對(duì)于第二壁而被鎖定。此夕卜，有利的是，第一和第二環(huán)形凸緣構(gòu)成相互配合的密封表面，這些表面相互頂靠，從而進(jìn)一步減少燃燒氣體的泄漏。
[0013]有利的是，第一舌部在第一環(huán)形凸緣形成，而第二舌部在第二環(huán)形凸緣形成。
[0014]這樣，第一和第二環(huán)形凸緣通過(guò)沿軸線在第一方向相互頂靠而配合，而第一和第二舌部，在其方位嚙合時(shí)，通過(guò)在第二方向上沿軸線彼此頂靠而配合，所述第二方向與第一方向相反。凸緣和舌部的互補(bǔ)形狀可以首先確保裝配件可靠，機(jī)械強(qiáng)固，其次，降低燃燒氣體的任何泄漏。另外，通過(guò)在環(huán)形凸緣上的布置，通過(guò)彼此相對(duì)滑動(dòng)，這些舌部補(bǔ)償了任何差動(dòng)熱膨脹，特別是徑向膨脹。因此，裝配件對(duì)熱膨脹相對(duì)來(lái)講不是很敏感，不論燃燒室是在什么樣的熱膨脹條件下使用，嚙合保持可靠。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二舌部通過(guò)激光切削來(lái)加工(第一和第二環(huán)形壁采用金屬制成)。這樣就可在第一或第二環(huán)形壁機(jī)加工期間一次作業(yè)形成舌部。這有助于改善切削的精度，并從而改善裝配件的質(zhì)量(增加機(jī)械強(qiáng)度，降低泄漏)。
[0015]有利的是，第一舌部在沿相對(duì)于第一凸緣的軸線的第一方向上形成預(yù)成型角，而第二舌部在沿軸線的第二方向上相對(duì)于第二凸緣形成預(yù)成型角，所述第二方向與第一方向相反。
[0016]這樣預(yù)成型的舌部，即與凸緣形成預(yù)定夾角且在嚙合之前，很容易進(jìn)行相互嚙合，在所述凸緣中，已經(jīng)形成了這些舌部。優(yōu)選地，每個(gè)第一和第二舌部都分別與第一凸緣和第二凸緣構(gòu)成預(yù)成型角，該角度在1°至5°范圍內(nèi)。更優(yōu)選地，每個(gè)第一和第二舌部分別與第一凸緣和第二凸緣構(gòu)成大約2°的預(yù)成型角度。術(shù)語(yǔ)“大約”是指正負(fù)半度的角度值(在這個(gè)示例中，即2° ±0.5° )。這個(gè)2°的值可以在軸向方向上構(gòu)成彈性舌部，這可具有令人滿(mǎn)意的剛性，確保方位嚙合的預(yù)定夾緊力矩，以及布局更為緊湊。[0017]有利的是，燃燒室?guī)в墟i定第二環(huán)形壁相對(duì)于第一環(huán)形壁轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖定裝置(反之亦然)。
[0018]鎖定裝置用來(lái)鎖定第一和第二環(huán)形壁在方位方向上的相對(duì)移動(dòng)。這樣，當(dāng)互補(bǔ)裝配裝置在方位嚙合時(shí)，鎖定裝置鎖定嚙合，防止互補(bǔ)裝配裝置分開(kāi)。這樣，就可以確保第一和第二環(huán)形壁相互連接的更大可靠性。
[0019]有利的是，第一環(huán)形壁帶有至少一個(gè)第一鎖定裝置，而第二環(huán)形壁帶有至少一個(gè)第二鎖定裝置，至少一個(gè)第一鎖定裝置與至少一個(gè)第二鎖定裝置配合，以便鎖定第一環(huán)形壁相對(duì)于第二環(huán)形壁轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0020]有利的是，第一壁帶有多個(gè)第一鎖定裝置，而第二壁帶有多個(gè)第二鎖定裝置，第一或第二鎖定裝置在方位上均勻分布，而第一和第二鎖定裝置中的其他鎖定裝置在方位上并未均勻分布。
[0021]在第一個(gè)不同方式中，鎖定裝置包括至少一個(gè)螺栓，用來(lái)將第一環(huán)形壁固定到第二環(huán)形壁上。
[0022]有利的是，螺栓穿過(guò)第一和第二環(huán)形凸緣并將其固定在一起。
[0023]很清楚，固定螺栓或者直接旋入壁的厚度內(nèi)(S卩，通過(guò)旋入第一和第二環(huán)形凸緣中，而直接與其配合)，或者借助螺母而固定到合適位置，螺母和螺栓緊固件將第一和第二環(huán)形凸緣夾在一起。值得注意的是，這種螺栓不會(huì)在穿過(guò)凸緣的嚙合孔附近產(chǎn)生裂紋，因?yàn)槠洳粫?huì)鎖定熱膨脹也不會(huì)產(chǎn)生能夠?qū)е铝鸭y的局部應(yīng)力。
[0024]在該第一個(gè)不同方式中，第一壁(或者第一凸緣)可以只有一個(gè)用來(lái)穿過(guò)螺栓的第一孔，或者多個(gè)孔，第一孔構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)第一鎖定裝置，而第二壁(或者第二凸緣)可以只有一個(gè)用來(lái)穿過(guò)螺栓的第二孔，或者多個(gè)孔，第二孔構(gòu)成一個(gè)或多個(gè)第二鎖定裝置。第一鎖定裝置(或第一孔)通過(guò)螺栓接合來(lái)配合，而第二鎖定裝置(或第二孔)鎖定第一環(huán)形壁，防止其相對(duì)于第二環(huán)形壁轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0025]在第二個(gè)不同方式中，鎖定裝置包括至少一個(gè)固定到第一環(huán)形壁上的第一突起，和至少一個(gè)固定到第二環(huán)形壁上的第二突起，互補(bǔ)裝配裝置通過(guò)在第一方向上嚙合在方位上配合，而且，其中，所述第一突起和所述第二突起通過(guò)在第一方向上彈性嚙合在方位上配合，與此同時(shí)，它們?cè)诘诙较蛏贤ㄟ^(guò)對(duì)接在方位上配合，第二方向與第一方向相反。
[0026]當(dāng)互補(bǔ)裝配裝置在方位嚙合時(shí)，第一突起與第二突起嚙合。在嚙合動(dòng)作期間，其中一個(gè)突起或二者彈性變形，使得其中一個(gè)突起超過(guò)另一個(gè)突起。一旦嚙合結(jié)束，例如，通過(guò)在預(yù)定位置相對(duì)于第一環(huán)形壁在方位上定位第二環(huán)形壁，第一突起和第二突起相互分離并回到其初始形狀。于是，第一和第二環(huán)形壁的哨合沿第一方向和第二方向在方位上被鎖定，在沿第一方向時(shí)，通過(guò)互補(bǔ)裝配裝置來(lái)鎖定，該裝置處在其行程的末端或被鎖定(例如，必須傳遞一個(gè)夾緊力矩，該力矩大于振動(dòng)或差動(dòng)熱膨脹在燃燒室內(nèi)所產(chǎn)生的各個(gè)力，以便在該第一方向上解開(kāi)鎖定)，另外，在沿與第一方向相反的第二方向時(shí)，由對(duì)接配合的兩個(gè)突起予以阻止。很清楚，當(dāng)鎖定裝置包括多個(gè)第一突起和多個(gè)第二突起時(shí)，至少一個(gè)第一突起與至少一個(gè)第二突起配合，另外，一個(gè)或多個(gè)其它第一突起也可分別與一個(gè)或多個(gè)其它第二突起配合。
[0027]有利的是，第一突起自第一凸緣處大體徑向延伸，而第二突起自第二凸緣處大體徑向延伸。[0028]在該第二個(gè)不同方式中，每個(gè)第一突起構(gòu)成第一鎖定裝置，而每個(gè)第二突起構(gòu)成
第二鎖定裝置。
[0029]在第三個(gè)不同方式中，鎖定裝置包括至少一個(gè)可折疊葉片，該葉片在第一和第二環(huán)形凸緣中選擇的其中一個(gè)凸緣內(nèi)形成，所述凸緣在第一和第二環(huán)形凸緣中選擇的另外其中一個(gè)凸緣所形成的間隙內(nèi)嚙合。
[0030]很清楚，第一或第二凸緣帶有可折疊的葉片，而第一和第二凸緣中的另一個(gè)凸緣則帶有間隙(即窗口或開(kāi)口)，在互補(bǔ)裝配裝置方位嚙合時(shí)，可折疊葉片通過(guò)折疊而在該間隙內(nèi)嚙合。例如，該間隙在凸緣的自由邊緣旁邊打開(kāi)并形成U字形狀。于是，為了在間隙內(nèi)嚙合葉片，通過(guò)將葉片折疊到間隙的U字形的底部，便完全可以向下折疊葉片。通過(guò)與折疊葉片邊緣對(duì)接配合，所述U字形的垂直邊緣限制和/或鎖定了在第一和第二環(huán)形壁之間沿方位方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
[0031]在該第三個(gè)不同方式中，每個(gè)可折疊葉片構(gòu)成第一接合裝置，而每個(gè)間隙構(gòu)成第二接合裝置(反之亦然)。
[0032]本發(fā)明還提供了 一種包括本發(fā)明燃燒室的渦輪機(jī)。
[0033]本發(fā)明還提供了一種裝配本發(fā)明環(huán)形燃燒室的裝配方法，所述方法包括如下步驟:
[0034].提供第一和第二環(huán)形壁面對(duì)面的互補(bǔ)裝配裝置；以及
[0035].通過(guò)相對(duì)于第一環(huán)形壁來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)第二環(huán)形壁來(lái)方位嚙合互補(bǔ)裝配裝置。
[0036]當(dāng)然，很清楚，用于方位嚙合的轉(zhuǎn)動(dòng)是圍繞軸向方向來(lái)實(shí)施的。
[0037]有利的是，環(huán)形燃燒室包括用來(lái)鎖定第二環(huán)形壁相對(duì)于第一環(huán)形壁轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖定裝置，所述方法進(jìn)一步包括鎖定第二環(huán)形壁的步驟，防止其相對(duì)于第一環(huán)形壁(在方位方向)轉(zhuǎn)動(dòng)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]通過(guò)閱讀以非限定性示例給出的本發(fā)明的各種實(shí)施例的如下詳細(xì)說(shuō)明，可更好地理解本發(fā)明和其優(yōu)點(diǎn)。本說(shuō)明參照附圖，附圖如下:
[0039]圖1示出了本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的透視分解圖；
[0040]圖1A示出了沿圖1箭頭A看去的第一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0041]圖1B示出了圖1第一個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)B ;
[0042]圖2示出了方位嚙合裝配第一個(gè)實(shí)施例第一和第二環(huán)形壁期間的中間步驟；
[0043]圖3示出了裝配后的圖1第一個(gè)實(shí)施例；
[0044]圖4A和4B示出了第一個(gè)實(shí)施例中各孔的角間距，所述孔用來(lái)安裝螺栓，所述螺栓用來(lái)鎖定第一環(huán)形壁，阻止其相對(duì)于第二環(huán)形壁轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0045]圖5為沿軸向方向看去的本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例；
[0046]圖5A，5B, 5C和示出了互補(bǔ)裝配裝置方位嚙合期間各個(gè)突起的四個(gè)連續(xù)相對(duì)位置；
[0047]圖6示出了沿軸向方向看去的本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例；
[0048]圖6A和6B示出了互補(bǔ)裝配裝置方位嚙合期間葉片和間隙的兩個(gè)連續(xù)相對(duì)位置；
[0049]圖7示出了裝有圖1所示燃燒室的渦輪機(jī)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0050]圖1，1A，1B，2，3，4A，和4B示出了本發(fā)明的燃燒室的第一個(gè)實(shí)施例，對(duì)應(yīng)于上述第一個(gè)方式。燃燒室10帶有第一環(huán)形壁12和第二環(huán)形壁14。燃燒室10具有軸向方向X(沿軸線X)、徑向方向R，和方位方向Y。燃燒室10圍繞軸線X旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)。在這個(gè)示例中，第一壁12是火焰筒50的外殼，該火焰筒還帶有內(nèi)殼16和燃燒室端壁18?；鹧嫱?0容納燃油噴射器52，并形成了在其內(nèi)燃燒燃油的外殼，S卩，在此處進(jìn)行燃燒。第二壁14構(gòu)成外彎管，并用作偏轉(zhuǎn)器，用來(lái)導(dǎo)向來(lái)自火焰筒50的燃?xì)饬?。值得注意的是，該燃燒?0是一種回流式環(huán)形燃燒室，然而，本發(fā)明并不限于這種特別類(lèi)型的燃燒室。同樣，第一和第二環(huán)形壁可以是除了外殼壁和外彎管壁之外的壁。
[0051 ] 第一環(huán)形壁12帶有自燃燒室10處徑向向外延伸的第一環(huán)形凸緣12a，而第二環(huán)形壁14同樣帶有自燃燒室10處徑向向外延伸的第二環(huán)形凸緣14a。第一凸緣12a帶有N個(gè)朝向第一方位方向的第一舌部12b，而第二凸緣帶有N個(gè)朝向第二方位方向的第二舌部，第二方位方向與第一方位方向相反。在這個(gè)例子中，有18個(gè)第一和第二舌部，即N=18。舌部的取向是由自其近端向其遠(yuǎn)端或自由端延伸的方向來(lái)確定的。如圖1A所示，當(dāng)?shù)谝缓偷诙h(huán)形壁12和14為了裝配在一起而面對(duì)面時(shí)，第一舌部12b沿朝向第二凸緣14a的軸向方向構(gòu)成預(yù)成型角α，在這個(gè)示例中α=2°，而第二舌部14b沿朝向第一凸緣12a的軸向方向構(gòu)成預(yù)成型角α '，在這個(gè)示例中α ' =2。。第一和第二舌部12b和14b方位長(zhǎng)度相似，分別按一定角度均勻地分布在第一和第二凸緣12a和14a上。換句話說(shuō)，對(duì)于所有舌部來(lái)講，兩個(gè)相鄰舌部之間的角間距相同。
[0052]每個(gè)凸緣和每個(gè)舌部的徑向范圍相同。舌部?jī)H在每個(gè)凸緣的徑向部分徑向延伸(即，這些舌部并不在凸緣的整個(gè)徑向?qū)挾壬涎由?，以便提供第一和第二壁12和14裝配件良好的燃燒氣體密封。在圖1的示例中，每個(gè)第一和第二凸緣12a和14a都帶有徑向內(nèi)部分和形成舌部的徑向外部分。在這個(gè)示例中，徑向內(nèi)部分徑向延伸4_ (4毫米)。
[0053]每個(gè)第一和第二環(huán)形凸緣12a和14a分別帶有M個(gè)第一通孔12c和M個(gè)第二通孔14c，為的是在其內(nèi)安裝螺栓22 (見(jiàn)圖3)。在裝配到一起時(shí)，第一和第二孔12c和14c與螺栓22 —起構(gòu)成用來(lái)鎖定轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖定裝置。在這個(gè)示例中，共有18個(gè)第一和第二孔，即M=IS。
[0054]為了將第一和第二環(huán)形壁12和14裝配到一起，第二環(huán)形壁14面向第一環(huán)形壁12，如圖1所示，這兩個(gè)壁12和14以這樣一種方式軸向相向移動(dòng)，即第一舌部12b的遠(yuǎn)端軸向布置在第二舌部14b遠(yuǎn)端和第二凸緣14a之間(反之亦然，見(jiàn)圖2)。換句話說(shuō)，將裝配件的互補(bǔ)裝置面對(duì)面，通過(guò)第二環(huán)形壁14沿圖3黑體箭頭方向圍繞燃燒室10軸線X樞轉(zhuǎn)，使第一和第二舌部12b和14b方位嚙合。在嚙合期間，第一和第二舌部(或每個(gè)舌部形成的角度)和其剛性的軸向傾斜使得第一和第二凸緣12a和14a相互頂住，如圖3所示。
[0055]為了更容易地在第一舌部12b與第二舌部14b方位嚙合期間圍繞軸向方向X轉(zhuǎn)動(dòng)第二壁14，操縱耳14d伸出第二凸緣14a外圍(見(jiàn)圖1和1B)。
[0056]當(dāng)?shù)谝缓偷诙h(huán)形壁12和14方位嚙合時(shí)，通過(guò)在兩個(gè)面對(duì)面的孔12c和14c中裝入螺栓22，阻止第一和第二環(huán)形壁圍繞軸線X相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)。在這個(gè)示例中，螺栓22由螺母22a和鎖緊墊圈22b固緊。如圖1B和4B所示，孔14c為長(zhǎng)方形狀，采用徑向取向，以便更容易地將螺栓22插入兩個(gè)孔12c和14c中。特別是，這種長(zhǎng)方形狀可以彌補(bǔ)第一和第二環(huán)形壁12和14軸線之間的任何不重合，或者，可彌補(bǔ)加工這些孔時(shí)的任何缺陷。
[0057]為了確保在第一和第二環(huán)形壁12和14裝配到一起時(shí)至少第一孔12c與第二孔14c方位對(duì)準(zhǔn)，無(wú)論夾緊力矩或嚙合最終位置如何，這種情況都適用，第一和第二孔在方位上分布如下。第一孔12c在方位上均勻分布(見(jiàn)圖4A)。每個(gè)第一孔與兩個(gè)相鄰的第一孔相隔一定角度，即Y=360° /Μ。在這個(gè)示例中，因?yàn)楣灿?8個(gè)第一孔(Μ=18)，間距為
Y=20°。大多數(shù)第二孔14c在方位上相隔一定角度Y',該角度大于角度Y,相差Δ y ,即Y ' =Υ + ΛΥ。然而，并不是所有這些第二孔14c在方位上都是有規(guī)律地間隔開(kāi)。具體來(lái)說(shuō)，這種的多數(shù)間隔會(huì)以這樣一種方式引起第二孔方位分布的偏移，即，兩個(gè)相鄰第二孔相隔一定角度Y "，該角度小于Y和Y '，其中，Y "是采用如下關(guān)系計(jì)算的:Y" = Y-(M-1) Δ Y，M是第二孔的數(shù)量。在這個(gè)示例中，Δ y =0.1° , M=18,和Y =20° ,這樣，Y' =20.1°和Y" =18.3° (見(jiàn)圖4B)。當(dāng)然，在另一種方式中，第一孔和第二孔在方位上的分布可以顛倒。第一孔構(gòu)成第一鎖定裝置，而第二孔構(gòu)成第二鎖定裝置，當(dāng)然，它們的數(shù)量可不同。
[0058]圖5，5A，5B，5C和示出了本發(fā)明的燃燒室的第二個(gè)實(shí)施例，對(duì)應(yīng)于上述的第二個(gè)不同方式。只有鎖定裝置不同于第一個(gè)實(shí)施例，所以，第一個(gè)和第二個(gè)實(shí)施例共有的部分就不再描述了，而且這些部分也都使用相同的附圖標(biāo)記。特別是，第一和第二舌部12b和14b的方位嚙合方式與第一個(gè)實(shí)施例相同。
[0059]在本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例中，燃燒室10的鎖定裝置首先對(duì)應(yīng)于固定到第一壁12上的P數(shù)量的第一突起112，其次，對(duì)應(yīng)于固定到第二壁14上的相同數(shù)量P的第二突起114。在這個(gè)示例中，共有18個(gè)第一和第二突起，即P=18。更具體地來(lái)講，第一突起112自第一環(huán)形凸緣12a處徑向延伸，而第二突起114則自第二環(huán)形凸緣14a處徑向延伸。每個(gè)第一和第二突起112和114構(gòu)成帶有L形狀輪廓的鉤，L形狀的垂直桿的頂部連接到相應(yīng)的環(huán)形凸緣上，而L形狀的水平橫桿則軸向延伸。由每個(gè)突起112和114的L形鉤的水平橫桿構(gòu)成的平板112a和114a相對(duì)于方位方向而分別傾斜一個(gè)角度β和β '(見(jiàn)圖4Α)，第一和第二突起112和114的平板112a和114a在相同方向傾斜。因此，可以沿第一方位方向在第一突起112 “下方”在第二突起114上嚙合，平板112a和114a通過(guò)彼此頂靠而配合。在這個(gè)示例中，每個(gè)突起112a和114a帶有相同的傾斜角度，即β=β'。此外，在這個(gè)示例中，突起112a和114a的傾斜角度是4度，S卩β=β ' =4°。
[0060]圖5Α至示出了第一和第二舌部在方位嚙合時(shí)第一突起112相對(duì)于第二突起114的四個(gè)相對(duì)位置。當(dāng)?shù)谝缓偷诙嗖?2b，14b未嚙合時(shí)(如圖2所示位置)，或者在方位嚙合剛開(kāi)始時(shí)，第一和第二突起112和114并不配合，如圖5A所示。隨著第一和第二舌部12b和14b的方位嚙合的進(jìn)行，通過(guò)相繼從圖5A向圖5B位置移動(dòng)并從圖5B位置移動(dòng)至圖5C位置，第一和第二突起相互嚙合，第二環(huán)形壁12沿圖5A，5B和5C箭頭方向轉(zhuǎn)動(dòng)而被移動(dòng)。在這個(gè)移動(dòng)期間，平板112a和114a通過(guò)彼此徑向頂靠而配合，并彈性變形，以便使得第二突起114從第一突起112左邊的位置(見(jiàn)圖5A)移動(dòng)至第一突起112右邊的位置(見(jiàn)圖5D).一旦第一和第二舌部12b和14b的嚙合充分向前推進(jìn)，第二突起114與第一突起112分離，每個(gè)平板112a和114a回到其初始的非彈性變形的位置(見(jiàn)圖OT)。從這一刻開(kāi)始，因?yàn)槠桨?12a和114a的方位傾斜，在突起112和114之間形成徑向肩部，鎖定第一和第二舌部12b和14b的任何方位分離動(dòng)作(沿圖5B和5C中箭頭相反方向)。第一突起112和第二突起114沿圖5B和5C的第一方位方向通過(guò)彈性嚙合而配合(沿箭頭方向），而在與第一方 位方向相反的第二方位方向上，它們則對(duì)接配合，見(jiàn)圖5D。
[0061]為了確保針對(duì)第一和第二壁12和14的預(yù)定夾緊力矩或嚙合位置，至少一個(gè)第一 突起112在第二方向上與第二突起114對(duì)接配合，第一和第二突起在方位上的分布方式 與第一實(shí)施例中第一和第二孔相同。于是，第一突起112在方位上均勻分布，而第二突起 114則在方位上并未均勻分布。結(jié)果，第一突起均間隔一個(gè)角度y=360° /P，而第二突起 間隔的角度大于角度Y，相差A(yù) Y，即Y ' =Y + A Y，除了兩個(gè)相鄰的第二突起間 隔角度為Y" =Y-(P-1)Ay。為此,在這個(gè)示例中，因?yàn)镻=18和A Y =0. 1°，我們得出 y=20°，y / =20. 1°和=18.3°。當(dāng)然，在另一個(gè)方式中，第一和第二突起在方位上 的分布可以顛倒。很清楚，第一突起構(gòu)成第一鎖定裝置，而第二突起構(gòu)成第二鎖定裝置，當(dāng) 然，這些突起的數(shù)量也可不同。
[0062]圖5示出了夾緊布局，在這個(gè)布局中，第一和第二突起對(duì)接并彈性嚙合配合(見(jiàn) I)，而在P/2-1對(duì)的第一和第二突起中，彈性嚙合未完成(在該對(duì)I的突起的方位的右側(cè)，見(jiàn) II和III)，而在P/2其它對(duì)的第一和第二突起中的第一和第二突起局部彈性嚙合，但卻以 這樣一種方式在方位上隔開(kāi)，即它們不是對(duì)接配合(在該對(duì)I的突起的方位的左側(cè)，見(jiàn)IV和 V)。
[0063]圖6，6A和6B示出了本發(fā)明的燃燒室的第三個(gè)實(shí)施例，對(duì)應(yīng)于上述第二個(gè)不同方 式。只有鎖定裝置不同于第一個(gè)和第二個(gè)實(shí)施例，這樣，第二個(gè)和第三個(gè)實(shí)施例共有的部分 就不再描述，而且，它們也都使用相同的附圖標(biāo)記。特別是，第一和第二舌部12b和14b的 方位哨合方式與第一個(gè)和第二個(gè)實(shí)施例相同。
[0064]在本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例中，燃燒室210的鎖定裝置首先包括Q個(gè)數(shù)量的在第一 凸緣12a上形成的可折疊葉片212，其次，包括Q個(gè)相同數(shù)量的在第二凸緣14a上形成的間 隙。在這個(gè)示例中，共有18個(gè)葉片和間隙，即Q=18。間隙214為U形狀，朝向凸緣14a的外 圍開(kāi)口。當(dāng)然，在另一個(gè)方式中，間隙可以設(shè)在第一凸緣上，而可折疊的葉片可在第二凸緣 上形成?？烧郫B的葉片形成第一鎖定裝置，而間隙構(gòu)成第二鎖定裝置，當(dāng)然，它們的數(shù)量可 以不同。
[0065]圖6A和6B示出了第一和第二舌部在方位上嚙合時(shí)，可折疊葉片212相對(duì)于間隙 214的兩個(gè)相對(duì)位置。當(dāng)使第二壁14圍繞軸線X樞轉(zhuǎn)以便沿圖6A箭頭方向嚙合第一和第 二舌部12b和14b時(shí)，間隙214趨于與葉片212相一致。按照如上相同方式，可折疊葉片 212在方位上均勻分布，而且，它們都在方位上間隔一個(gè)角度為y=360° /Q。這些間隙在方 位上并未均勻分布，而且，間隔角度Y '大于Y，相差A(yù)Y，即=y + AY，除了兩個(gè)鄰 近間隙的間隔角度為Y " = Y -(Q-l) a Y。為此,在這個(gè)示例中，因?yàn)镼=18和A y =0. 1° , 我們獲得Y=20°，y / =20. 1°和=18.3°。當(dāng)然，這個(gè)角間距可以顛倒。為此，對(duì)于 第一和第二壁12和14的預(yù)定夾緊力矩或嚙合位置，確保間隙214與可折疊葉片212相一 致，從而可以通過(guò)折疊葉片而在間隙214內(nèi)嚙合葉片212 (見(jiàn)圖6B)。
[0066]圖6示出了夾緊布局，按照這個(gè)布局，可折疊葉片212在間隙214內(nèi)嚙合（見(jiàn)I)， 而Q/2-1葉片212則在距離Q/2-1面對(duì)間隙214在方位上偏向左側(cè)(距離所述I對(duì)突起在 方位上偏向右側(cè)，見(jiàn)II和III)，而Q/2葉片212則在方位上（圖6)距離Q/2面對(duì)間隙而偏 向右側(cè)(距離所述對(duì)I的突起在方位上偏向左側(cè)，見(jiàn)IV和V)，這樣，它們就不能在對(duì)面的間隙內(nèi)嚙合。為此，當(dāng)葉片212在間隙214內(nèi)嚙合時(shí)，葉片212和間隙214沿著對(duì)接時(shí)的兩個(gè)方向在方位上配合，并鎖定第一和第二壁12和14之間圍繞軸線X相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0067]通常，當(dāng)燃燒室?guī)в邢嗤瑪?shù)量K的第一和第二鎖定裝置時(shí)，鄰近第一鎖定裝置的方位間隔角度是Y=360° /K，而鄰近第二鎖定裝置的方位間隔角度是Y '，該角度大于角度Y，相差Λ Y，gp Υ ' =Υ + Δ Y，除了兩個(gè)鄰近的第二裝置外，后者間隔角度為Y " =Y-(K-1) Δ Y。在另一個(gè)方式中,第一和第二鎖定裝置的角度分布可以顛倒。
[0068]圖7示出了帶有環(huán)形燃燒室10的直升機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)300。當(dāng)然，在另一種方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)300裝有燃燒室110或210。
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪機(jī)的環(huán)形燃燒室(10，110，210)，帶有軸向方向(X)、徑向方向(R)和方位方向(Y)，燃燒室包括第一環(huán)形壁(12)和第二環(huán)形壁(14)，每個(gè)環(huán)形壁構(gòu)成至少一部分燃燒室(10，110,210)外殼，燃燒室的特征在于，第一環(huán)形壁(12)和第二環(huán)形壁(14)帶有通過(guò)方位嚙合來(lái)配合的互補(bǔ)裝配裝置(12b，14b)，以及其特征還在于，互補(bǔ)裝配裝置包括多個(gè)沿第一方向在方位上自第一環(huán)形壁(12)處延伸的第一舌部(12b),和多個(gè)沿第二方向在方位上自第二環(huán)形壁(14)處延伸的第二舌部(14b)，所述第二方向與第一方向相反，第一和第二舌部(12b, 14b)通過(guò)方位哨合而配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)形燃燒室(10，110，210)，其特征在于，第一環(huán)形壁(12)帶有徑向延伸的第一環(huán)形凸緣(12a)，而第二環(huán)形壁(14)帶有徑向延伸的第二環(huán)形凸緣(14a)，第一和第二凸緣(12a，14a)通過(guò)軸向相互頂靠而配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)形燃燒室(10，110，210)，其特征在于，第一舌部(12b)在第一環(huán)形凸緣(12a)上形成，而第二舌部(14b)在第二環(huán)形凸緣(14a)上形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的環(huán)形燃燒室(10，110，210)，包括用來(lái)鎖定第二環(huán)形壁(14)相對(duì)于第一環(huán)形壁(12)轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖定裝置(12c，14c, 22; 112, 114; 212, 214) 0
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)形燃燒室(110)，其特征在于，鎖定裝置包括固定到第一環(huán)形壁(12)上的至少一個(gè)第一突起(112)和固定到第二環(huán)形壁(14)上的至少一個(gè)第二突起(114)，互補(bǔ)裝配裝置通過(guò)沿第一方向嚙合而在方位上配合，且其特征還在于，第一突起(112)和第二突起(114)通過(guò)沿第一方向彈性嚙合而在方位上配合，同時(shí)在沿與第一方向相反的第二方向上通過(guò)對(duì)接在方位上配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2和4所述的環(huán)形燃燒室(210)，其特征在于，鎖定裝置包括在自第一和第二環(huán)形凸緣(12a，14a)中選擇的其中一個(gè)凸緣上形成的至少一個(gè)可折疊葉片(212)，所述可折疊葉片(212)在自第一和第二環(huán)形凸緣(12a，14a)中選擇的其中另一個(gè)凸緣上形成的間隙(214)內(nèi)嚙合。
7.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的環(huán)形燃燒室(10，110，210)的渦輪機(jī)(300)。
8.一種用來(lái)裝配根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的環(huán)形燃燒室(10，110，210)的裝配方法，其特征在于包括如下步驟: -提供面對(duì)面的第一和第二環(huán)形壁(12，14)的互補(bǔ)裝配裝置(12b，14b);以及 -通過(guò)相對(duì)于第一環(huán)形壁(12)來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)第二環(huán)形壁(14)在方位上嚙合互補(bǔ)裝配裝置(12b, 14b)。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的用來(lái)裝配環(huán)形燃燒室(10，110，210)的裝配方法，包括用來(lái)鎖定第二環(huán)形壁(14)相對(duì)于第一環(huán)形壁(12)轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖定裝置(12c, 14c，22; 112，114;212，214)，所述方法進(jìn)一步包括步驟:鎖定第二環(huán)形壁(14)以防止相對(duì)于第一環(huán)形壁(12)轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F23R3/00GK103597285SQ201280028205
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月8日
【發(fā)明者】伯納德·卡雷爾, 尼古拉斯·薩維瑞 申請(qǐng)人:渦輪梅坎公司