區(qū)域,從而進(jìn)一步減少熱應(yīng)力。夾緊 區(qū)域是托架結(jié)構(gòu)元件2、前面板5、燃燒器襯套4的接觸部分彼此相遇并被緊固系統(tǒng)3彼此 夾緊所處的區(qū)域。
[0038] 托架結(jié)構(gòu)元件2可連接在其它用于支撐的托架結(jié)構(gòu)7上,并包括大體軸向定向的 側(cè)壁22,其沿周向包圍噴燃器單元9,并因此為噴燃器單元9提供了基本圓柱形的套管(見 圖2)。用于噴燃器單元9的套管在上游側(cè)被帽狀外殼6覆蓋。用于噴燃器單元9的燃料供 給線路90被引導(dǎo)穿過外殼6。因此,用于包含噴燃器單元9的空間基本上在下游方向上受 到前面板5,在徑向方向上受到托架結(jié)構(gòu)元件2的側(cè)壁22和外殼6,并且在上游方向上受到 外殼6的限定。
[0039] 燃燒室襯套4優(yōu)選具有管狀的形狀,并設(shè)置在前面板5的下游。襯套4提供了基 本圓柱形且基本軸向延伸的側(cè)壁,其在徑向方向上限定了燃燒區(qū)域。因此,燃燒室40受到 前面板5和襯套4的限定。
[0040] 燃燒襯套4的上游末端部分42沿周向包圍前面板5的外側(cè)壁53,并在其上游末端 部分42處以襯套凸緣44與前面板5的夾緊環(huán)54的面向下游的表面相接觸。托架結(jié)構(gòu)元 件2以其側(cè)壁22的下游末端部分與夾緊環(huán)54的上游表面相接觸。因此,夾緊環(huán)54被夾緊 在夾緊區(qū)域中,位于側(cè)壁22和凸緣44之間,其中側(cè)壁22和凸緣44是軸向?qū)?zhǔn)的(即它們 與夾緊環(huán)54的相同的徑向部分、上游側(cè)的壁22、下游側(cè)的凸緣44相接觸)。
[0041] 緊固系統(tǒng)3包括多個彈性的桿狀連接元件39,其固定在夾緊區(qū)域上游的托架結(jié)構(gòu) 元件2和襯套凸緣44上,并且大體以軸向方向在夾緊區(qū)域上延伸,并將托架結(jié)構(gòu)元件2連 接到襯套4上。連接元件39設(shè)置在環(huán)狀凸緣21,44的周圍。
[0042] 襯套4的下游區(qū)段定制為錐形部分41的形狀,錐形部分41使燃燒室40的徑向間 隙在下游方向上變窄,并將工作流體引導(dǎo)至過渡導(dǎo)管12,后者在連接區(qū)域13中將襯套4的 下游端連接起來。
[0043] 然后過渡導(dǎo)管12將壓縮的工作流體進(jìn)一步引導(dǎo)至渦輪11,在此之上,工作流體在 燃?xì)鉁u輪1中產(chǎn)生原生能量的條件下發(fā)生膨脹。
[0044] 圖2a顯示了緊固系統(tǒng)3的細(xì)節(jié)的橫截面圖,其顯示了托架結(jié)構(gòu)元件2、前面板5和 燃燒器襯套4的細(xì)節(jié)。
[0045] 托架結(jié)構(gòu)元件2使其側(cè)壁22設(shè)置在軸向方向上,與襯套4的上游部分42對準(zhǔn)。在 側(cè)壁22的上游區(qū)域中提供了側(cè)向部分21,其從側(cè)壁22向外突出。側(cè)向突出物21形成了 凸緣,其具有上游表面25和下游表面26。凸緣21包括連接部分23,其將沿徑向定向的凸 緣21連接到沿軸向定向的側(cè)壁22上。連接部分23具有朝著側(cè)壁22增加的材料厚度,用 于為托架結(jié)構(gòu)元件2提供足夠的機(jī)械穩(wěn)定性。在連接部分23中提供了側(cè)向部分21中基本 沿軸向定向的凹部24。凹部24是作為透孔提供的,并將上游表面25和下游表面26彼此連 接起來。凹部22基本平行地延伸,并在離側(cè)壁221厘米至10厘米的徑向距離處。凹部24 經(jīng)過定制尺寸,使得一個桿狀彈性連接元件39可從上游表面延伸至凸緣21的下游表面。
[0046] 彈性連接元件39是柔性預(yù)加載元件,其在冷狀態(tài)下(即火焰熄滅并在冷卻之后) 通過其彈性將套管部件(托架結(jié)構(gòu)元件2、前面板5和燃燒器襯套4)彼此夾緊在一起。優(yōu) 選,套管部件和彈性連接元件39的材料和形狀經(jīng)過選擇,使得在熱狀態(tài)下(火焰燃燒),熱 膨脹進(jìn)一步增加了緊固系統(tǒng)3的夾緊力。這例如可通以具有比至少部分彈性連接元件39的 材料的熱膨脹系數(shù)更大的熱膨脹系數(shù)的材料中提供套管材料,或者通過提供補(bǔ)充元件(例 如補(bǔ)償元件300,參見下文)來實現(xiàn),從而在熱膨脹時相對于被夾緊長度(由于夾緊而承受 壓縮應(yīng)力的部件)而言減少了夾緊長度(由于夾緊而承受拉伸應(yīng)力的部件)。
[0047] 彈性連接元件39是緊固系統(tǒng)3的一部分,并包括伸長的中間部分30、第一末端部 分31 (上游末端部分)和第二末端部分32 (下游末端部分)。彈性連接元件39是作為桿狀 元件而提供的,其具有中間部分的長度L,其在40毫米至1700毫米的范圍內(nèi)。伸長的連接 元件30將彈性連接元件39的上游末端部分31和下游末端部分32彼此連接起來。
[0048] 在襯套4的上游末端部分42的襯套凸緣44是托架結(jié)構(gòu)元件2的凸緣21的配對 物。這兩個凸緣21,44都沿徑向向外突出。在其它實施例中(見圖9),這兩個凸緣可沿徑 向向內(nèi)突出。
[0049] 根據(jù)圖1至圖3的襯套凸緣44包括沿徑向向外突出部分441和沿側(cè)向向內(nèi)突出 部分442。部分441,442各提供了沿側(cè)向定向的上游表面和下游表面。沿徑向向內(nèi)突出部 分442提供了階梯43,其具有夾緊面443,用于接收并夾緊前面板5的夾緊環(huán)54。沿徑向向 外突出部分441提供了凹部444,其作為通孔從上游表面延伸至部分441的下游表面。凹 部444與凸緣21的凹部24沿軸向?qū)?zhǔn),并具有徑向?qū)挾?,其與彈性連接元件39的相應(yīng)部 分的材料厚度相匹配。
[0050] 此外,襯套凸緣44的向外突出部分441在其自由端具有鉤狀元件45,其在下游方 向上突出于凸緣44的下游表面之上,用于接合并固定彈性連接元件39。鉤狀元件45避免 了彈性連接元件39的側(cè)向移位。
[0051] 圖2b展現(xiàn)了彈性連接元件39和凸緣21和44的正視圖。在圖2b中可看出,凹部 24在兩個鉤狀元件45之間通過沿側(cè)向延伸的槽444延伸至外部,槽444用于插入彈性連接 元件39。在根據(jù)圖2b的實施例中,彈性連接元件39在其第一末端和第二末端31,32上具 有用于與凸緣21,44相接合的側(cè)向接合突出物。因此,彈性連接元件39以形狀配合的方式 保持坐落在襯套凸緣44和托架結(jié)構(gòu)元件2的凸緣21中。凸緣21在其上游表面上具有上 游突出緣邊250,靠近彈性連接39的上游末端部分31。
[0052] 在其它實施例中,第一末端部分和第二末端部分31,32和凸緣21,44可設(shè)有不同 的接合結(jié)構(gòu),其分別用于在凸緣21和44中提供第一末端部分和第二末端部分31,32的 形狀配合的底座。作為進(jìn)一步的示例,用于第一末端部分31的緊固結(jié)構(gòu)可包括補(bǔ)償元件 36, 300,其是第一末端部分31的螺紋部分的配對物,而第二末端部分31具有螺紋區(qū)段,其 接合到凸緣44的螺紋盲孔中(見圖2c)。
[0053] 根據(jù)圖2a,同襯套凸緣44中的凹部444相比,凸緣21中的凹部24朝著托架結(jié)構(gòu) 元件2的側(cè)壁22被沿側(cè)向加寬。徑向?qū)挾瓤蔀榘疾?4中的彈性連接元件39的相關(guān)部分 的徑向材料厚度的兩倍。因此在夾緊期間,凹部24提供了用于彈性連接元件39的傾斜和 變形運(yùn)動的空間。這些運(yùn)動可能發(fā)生在不同的被夾緊部件之間由于其不同的熱膨脹而引起 相對側(cè)向運(yùn)動的情況下,其可能分別導(dǎo)致凸緣21,44的凹部24, 444的軸向定位不對準(zhǔn)。
[0054] 在圖2a中用虛線顯示了變形且傾斜的彈性連接元件390的可能的形狀。不同的 熱膨脹,例如襯套4和接觸面板5相對于凸緣21的更強(qiáng)的徑向熱膨脹導(dǎo)致了凹部24和44 之間的相對運(yùn)動。因此,同托架結(jié)構(gòu)元件2的凹部24在徑向方向上的移位相比,襯套凸緣 44中的凹部444沿徑向向外沿著箭頭391移位更多。這可為由于材料的選擇、幾何形狀或 受熱而造成的。為了補(bǔ)償這種相對運(yùn)動,彈性連接元件39發(fā)生變形,例如沿著其長度L彎 曲并使其上游端朝向側(cè)壁22傾斜。由于其彈性和形狀,夾緊力得以保持,并且不會發(fā)生額 外的泄漏。
[0055] 在圖2a中可看出,前面板5包括平板51、彎曲的過渡區(qū)段52、外側(cè)壁53和夾緊環(huán) 54。前面板5的外部區(qū)域具有鵝頸形橫截面形狀。前面板5的夾緊環(huán)54以面向下游的表 面放置到襯套4的夾緊面443上,并在側(cè)向方向上與階梯43的軸向定向的壁相接觸,如圖 2a中所示。此外,側(cè)壁22的下游前面27與夾緊環(huán)54的上游表面相接觸。
[0056] 階梯43的軸向高度經(jīng)過選擇,使得夾緊環(huán)54和側(cè)壁22的下游末端部分(包括前 面27)在徑向方向上被襯套43的襯套凸緣44沿周向包圍。
[0057] 階梯43的徑向深度和夾緊環(huán)54的徑向厚度經(jīng)過選擇,使得前面板5的外側(cè)壁53 靠近凸緣44的沿徑向向內(nèi)突出部分4