專(zhuān)利名稱：一種隔熱罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及ー種燃?xì)廨啓C(jī)集氣殼體內(nèi)熱端部件隔熱罩結(jié)構(gòu)。具體地說(shuō)，是ー種用在燃?xì)廨啓C(jī)排氣段熱部件的隔熱罩。
背景技術(shù)：
100KW級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)總體結(jié)構(gòu)布局中，燃?xì)鉁u殼、渦輪排氣段、壓縮空氣、轉(zhuǎn)子機(jī)匣共同被包裹在集氣殼體中。為保證軸系零件環(huán)境溫度不過(guò)熱，同時(shí)使壓縮空氣在參與燃燒前保持在合理的溫度范圍內(nèi)，有必要控制熱端部件向壓縮空氣的傳熱量。國(guó)內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)尚缺，尤其對(duì)于總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、改良，沒(méi)有和先進(jìn)設(shè)計(jì)理念同步，存在局限性。現(xiàn)有的隔熱技術(shù)，不能有效防止壓縮空氣過(guò)熱并維持集氣殼體內(nèi)溫度場(chǎng)的均衡性，易導(dǎo)致軸系零件過(guò)熱，引發(fā)熱失效故障，繼而不能保證轉(zhuǎn)子工作的穩(wěn)定性、可靠性，影響了其使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有隔熱技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提出一種隔熱罩結(jié)構(gòu)，以有效防止壓縮空氣過(guò)熱，利于維持集氣殼體內(nèi)溫度場(chǎng)的均衡性，防止軸系零件過(guò)熱，保證轉(zhuǎn)子工作的穩(wěn)定性、可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命。本發(fā)明公開(kāi)了ー種燃?xì)廨啓C(jī)集氣殼體內(nèi)熱端部件隔熱罩結(jié)構(gòu)，包括氣封環(huán)、卡環(huán)、隔熱罩板、安裝法蘭，所述燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)軸向擴(kuò)壓器出口、燃?xì)鉁u殼、渦輪的排氣段、轉(zhuǎn)子機(jī)匣均設(shè)置在集氣殼體內(nèi)，所述集氣殼體內(nèi)充滿所述壓氣機(jī)軸向擴(kuò)壓器出口排出的壓縮空氣，所述燃?xì)鉁u殼中包含燃燒室出來(lái)的高溫燃?xì)猓細(xì)鉁u殼出口與渦輪導(dǎo)向器進(jìn)ロ連接在一起，其特征在于， 所述氣封環(huán)、卡環(huán)、隔熱罩板、安裝法蘭依次固定連接，所述安裝法蘭和集氣殼體螺栓聯(lián)接，其中，所述隔熱罩板的圓周壁上沿軸向分布若干排徑向氣孔；所述氣封環(huán)的內(nèi)圓周壁上沿軸向分布若干排環(huán)狀壁齒，所述隔熱罩結(jié)構(gòu)覆蓋在渦輪排氣段部件外側(cè)，所述氣封環(huán)與燃?xì)鉁u殼安裝環(huán)之間形成迷宮式氣封通道，二者之間形成狹長(zhǎng)的氣膜層；所述隔熱罩板和渦輪排氣段部件外側(cè)之間形成氣封空間，所述集氣殼體內(nèi)的冷空氣自所述迷宮式氣封通道進(jìn)入所述氣封空間，并通過(guò)所述徑向氣孔流出氣封空間，實(shí)現(xiàn)對(duì)集氣殼體內(nèi)冷空氣的受熱量控制。優(yōu)選地，所述徑向氣孔的氣孔排數(shù)、每排氣孔數(shù)量、孔徑可變，各排氣孔的周向夾角可為零或非零。所述氣封空間內(nèi)的熱空氣流量可通過(guò)氣孔的數(shù)量和孔徑調(diào)節(jié)。各排徑向氣孔若存在周向夾角，可使隔熱罩板的溫度場(chǎng)受熱均勻，防止出現(xiàn)不必要的熱變形或熱損傷，影響整體氣動(dòng)循環(huán)和換熱效果。優(yōu)選地，所述氣封環(huán)鑲嵌在卡環(huán)內(nèi)圏，由卡環(huán)側(cè)面翻邊固定。優(yōu)選地，所述卡環(huán)和隔熱罩板沿圓周焊接?？ōh(huán)的兩端均為連接翻邊。優(yōu)選地，所述隔熱罩板和安裝法蘭沿圓周焊接。
優(yōu)選地，所述隔熱罩板包括筒狀主體及與其一體形成的筒狀擴(kuò)ロ段，所述徑向氣孔形成在所述筒狀主體的圓周壁上。隔熱罩板的兩端均為焊接邊。優(yōu)選地，所述安裝法蘭包括螺栓孔和焊接邊，所述筒狀擴(kuò)ロ段沿焊接邊的圓周焊接。本發(fā)明的工作原理:隔熱罩與集氣殼體由螺栓聯(lián)接在一起，氣封環(huán)與燃?xì)鉂?rùn)殼安裝環(huán)形成迷宮式氣封通道，隔熱罩覆蓋在渦輪排氣段部件外側(cè)，二者之間存在狹長(zhǎng)的氣膜層。隔熱罩板設(shè)有若干排徑向氣孔，氣孔排數(shù)、每排氣孔數(shù)量、孔徑可變，各排氣孔的周向夾角可為零或非零。氣封內(nèi)空氣與氣封外的空氣存在熱カ梯度，進(jìn)而形成氣動(dòng)力，氣流沿徑向孔流向氣封外空間，此時(shí)，熱空氣流量可通過(guò)氣孔的數(shù)量和孔徑調(diào)節(jié)。氣體流動(dòng)過(guò)程中，使得氣封空間內(nèi)的靜壓低于氣封空間外的靜壓，從而，在氣封環(huán)與燃?xì)鉁u殼安裝環(huán)的縫隙處，冷空氣可以流進(jìn)氣封空間，并繼續(xù)向徑向氣孔運(yùn)動(dòng)，最終流出氣封內(nèi)空間。過(guò)程中，冷空氣與熱空氣發(fā)生換熱，使得流出氣封空間的熱空氣有一定程度的溫降，控制了集氣殼體內(nèi)冷空氣的受熱量。各排徑向氣孔若存在周向夾角，可使隔熱罩板的溫度場(chǎng)受熱均勻，防止出現(xiàn)不必要的熱變形或熱損傷，影響整體氣動(dòng)循環(huán)和換熱效果。本發(fā)明的隔熱罩結(jié)構(gòu)同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易于加工，防熱效果好，可有效降低燃機(jī)熱端部件對(duì)集氣殼體內(nèi)壓縮空氣的過(guò)度加熱，防止軸系零件環(huán)境溫度過(guò)高，引發(fā)熱失效故障，可保證轉(zhuǎn)子工作的穩(wěn)定性、可靠性，延長(zhǎng)其使用壽命。


圖1為本發(fā)明的隔熱罩結(jié)構(gòu)在燃?xì)廨啓C(jī)中的安裝示意圖；圖2為本發(fā)明的隔熱罩組件的剖面圖；圖3 Ca)為氣封環(huán)的結(jié)構(gòu)圖，圖3 (b)為氣封環(huán)的局部放大圖；圖4為卡環(huán)結(jié)構(gòu)圖；圖5為隔熱罩板結(jié)構(gòu)圖；圖6為隔熱罩板截面圖；圖7為安裝法蘭結(jié)構(gòu)圖；圖8為安裝法蘭細(xì)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式為使發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1至8所示，本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)集氣殼體內(nèi)熱端部件隔熱罩結(jié)構(gòu)10，包括氣封環(huán)1、卡環(huán)2、隔熱罩板3、安裝法蘭4，所述燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)軸向擴(kuò)壓器出ロ 12、燃?xì)鉁u殼
6、渦輪9的排氣段、轉(zhuǎn)子機(jī)匣均設(shè)置在集氣殼體7內(nèi)，所述集氣殼體7內(nèi)充滿所述壓氣機(jī)軸向擴(kuò)壓器出口 12排出的壓縮空氣5，所述燃?xì)鉁u殼6中包含燃燒室出來(lái)的高溫燃?xì)?，燃?xì)鉁u殼6出口與渦輪導(dǎo)向器8進(jìn)ロ連接在一起，所述氣封環(huán)1、卡環(huán)2、隔熱罩板3、安裝法蘭4依次固定連接，所述安裝法蘭4和集氣殼體7螺栓聯(lián)接，其中，所述隔熱罩板3的圓周壁上沿軸向分布若干排徑向氣孔302 ;所述氣封環(huán)I的內(nèi)圓周壁上沿軸向分布若干排環(huán)狀壁齒101 ;所述隔熱罩結(jié)構(gòu)10覆蓋在渦輪9排氣段部件外側(cè)，所述氣封環(huán)I與燃?xì)鉁u殼安裝環(huán)11之間形成迷宮式氣封通道，二者之間形成狹長(zhǎng)的氣膜層；所述隔熱罩板3和渦輪9排氣段部件外側(cè)之間形成氣封空間，所述集氣殼體7內(nèi)的冷空氣自所述迷宮式氣封通道進(jìn)入所述氣封空間，并通過(guò)所述徑向氣孔302流出氣封空間，實(shí)現(xiàn)對(duì)集氣殼體7內(nèi)冷空氣的受熱量控制。所述徑向氣孔302的氣孔排數(shù)、每排氣孔數(shù)量、孔徑可變，各排氣孔的周向夾角可為零或非零。所述氣封空間內(nèi)的熱空氣流量可通過(guò)氣孔的數(shù)量和孔徑調(diào)節(jié)。各排徑向氣孔302若存在周向夾角，可使隔熱罩板的溫度場(chǎng)受熱均勻，防止出現(xiàn)不必要的熱變形或熱損傷，影響整體氣動(dòng)循環(huán)和換熱效果。氣封環(huán)I鑲嵌在卡環(huán)2內(nèi)圏，由卡環(huán)2側(cè)面翻邊固定?？ōh(huán)2和隔熱罩板3沿圓周焊接?？ōh(huán)2的兩端均為連接翻邊201、202。隔熱罩板3和安裝法蘭5沿圓周焊接。隔熱罩板3包括筒狀主體301及與其一體形成的筒狀擴(kuò)ロ段303，徑向氣孔302形成在所述筒狀主體301的圓周壁上。所述隔熱罩板3的兩端均為焊接邊。本發(fā)明的工作原理:隔熱罩10與集氣殼體7由螺栓聯(lián)接在一起,氣封環(huán)I與燃?xì)鉁u殼安裝環(huán)11形成迷宮式氣封通道，隔熱罩10覆蓋在渦輪排氣段部件外側(cè)，二者之間存在狹長(zhǎng)的氣膜層。隔熱罩板3設(shè)有若干排徑向氣孔302，氣孔排數(shù)、每排氣孔數(shù)量、孔徑可變，各排氣孔的周向夾角可為零或非零。氣封內(nèi)空氣與氣封外的空氣存在熱カ梯度，進(jìn)而形成氣動(dòng)力，氣流沿徑向孔302流向氣封外空間，此時(shí)，熱空氣流量可通過(guò)氣孔的數(shù)量和孔徑調(diào)節(jié)。氣體流動(dòng)過(guò)程中，使得氣封空間內(nèi)的靜壓低于氣封空間外的靜壓，從而，在氣封環(huán)與燃?xì)鉁u殼安裝環(huán)的縫隙處，冷空氣可以流進(jìn)氣封空間，并繼續(xù)向徑向氣孔運(yùn)動(dòng)，最終流出氣封內(nèi)空間。過(guò)程中，冷空氣與熱空氣發(fā)生換熱，使得流出氣封空間的熱空氣有一定程度的溫降，控制了集氣殼體內(nèi)冷空氣的受熱量。各排徑向氣孔若存在周向夾角，可使隔熱罩板的溫度場(chǎng)受熱均勻，防止出現(xiàn)不必要的熱變形或熱損傷，影響整體氣動(dòng)循環(huán)和換熱效果。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)廨啓C(jī)集氣殼體內(nèi)熱端部件隔熱罩結(jié)構(gòu)，包括氣封環(huán)、卡環(huán)、隔熱罩板、安裝法蘭，所述燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)軸向擴(kuò)壓器出口、燃?xì)鉁u殼、渦輪的排氣段、轉(zhuǎn)子機(jī)匣均設(shè)置在集氣殼體內(nèi)，所述集氣殼體內(nèi)充滿所述壓氣機(jī)軸向擴(kuò)壓器出ロ排出的壓縮空氣，所述燃?xì)鉁u殼中包含燃燒室出來(lái)的高溫燃?xì)?，燃?xì)鉁u殼出口與渦輪導(dǎo)向器進(jìn)ロ連接在一起，其特征在干， 所述氣封環(huán)、卡環(huán)、隔熱罩板、安裝法蘭依次固定連接，所述安裝法蘭和集氣殼體螺栓聯(lián)接，其中， 所述隔熱罩板的圓周壁上沿軸向分布若干排徑向氣孔； 所述氣封環(huán)I的內(nèi)圓周壁上沿軸向分布若干排環(huán)狀壁齒， 所述隔熱罩結(jié)構(gòu)覆蓋在渦輪排氣段部件外側(cè)，所述氣封環(huán)與燃?xì)鉁u殼安裝環(huán)之間形成迷宮式氣封通道，二者之間形成狹長(zhǎng)的氣膜層；所述隔熱罩板和渦輪排氣段部件外側(cè)之間形成氣封空間，所述集氣殼體內(nèi)的冷空氣自所述迷宮式氣封通道進(jìn)入所述氣封空間，并通過(guò)所述徑向氣孔流出氣封空間，實(shí)現(xiàn)對(duì)集氣殼體內(nèi)冷空氣的受熱量控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述徑向氣孔的氣孔排數(shù)、每排氣孔數(shù)量、孔徑可變，各排氣孔的周向夾角可為零或非零，所述氣封空間內(nèi)的熱空氣流量可通過(guò)氣孔的數(shù)量和孔徑調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隔熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，各排徑向氣孔存在周向夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述氣封環(huán)鑲嵌在卡環(huán)內(nèi)圏，由卡環(huán)側(cè)面翻邊固定。
5.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的隔熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述卡環(huán)和隔熱罩板沿圓周焊接，所述卡環(huán)的兩端均為連接翻邊。
6.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的隔熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述隔熱罩板和安裝法蘭沿圓周焊接。
7.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的隔熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述隔熱罩板包括筒狀主體及與其一體形成的筒狀擴(kuò)ロ段，所述徑向氣孔形成在所述筒狀主體的圓周壁上，所述隔熱罩板的兩端均為焊接邊。
8.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的隔熱結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述安裝法蘭包括螺栓孔和焊接邊，所述筒狀擴(kuò)ロ段沿焊接邊的圓周焊接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種燃?xì)廨啓C(jī)集氣殼體內(nèi)熱端部件隔熱罩，所述隔熱罩包括氣封環(huán)、卡環(huán)、隔熱罩板、安裝邊。氣封環(huán)鑲嵌在卡環(huán)內(nèi)圈，由卡環(huán)側(cè)面翻邊固定；卡環(huán)和隔熱罩板沿圓周焊接；隔熱罩板和安裝邊沿圓周焊接；安裝邊和燃機(jī)機(jī)殼螺栓聯(lián)接。其中，隔熱罩板沿軸向分布若干排徑向氣孔；每排氣孔沿圓周均布，數(shù)量可根據(jù)需要調(diào)整；各排氣孔之間的周向夾角可以為零或非零。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可有效降低燃機(jī)熱端部件對(duì)集氣殼體內(nèi)壓縮空氣的過(guò)度加熱，防止軸系零件環(huán)境溫度過(guò)高，引發(fā)熱失效故障。
文檔編號(hào)F02C7/24GK103089451SQ20131002044
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者陳巍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所