专利名称：带有交替固定件的涡轮发动机环形燃烧室的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及一种涡轮发动机的环形燃烧室，其带有用于燃油喷射系统的单片保护整流罩。
背景技术：
涡轮发动机的环形燃烧室通常由两个通过旋转产生的纵向壁(外壁和内壁)组成，两个纵向壁的上游端由构成燃烧室底面的横向壁连接。
本发明更特别涉及在燃烧室底面的上游端上还带有单片整流罩的燃烧室。该整流罩特别用来保护安装在燃烧室底面的燃油喷射系统。
通过安装在内、外壁上的螺栓连接将燃烧室的各个不同组件装配起来。更确切地，燃烧室底面和整流罩分别包括内凸缘和外凸缘，在其上燃烧室的内、外壁分别通过螺栓连接固定，这些纵向壁插入在整流罩与燃烧室底面之间。因而，同一个螺栓连接穿过下列部件一个纵向壁、燃烧室底面和燃烧室的整流罩。
实际上，这种类型的燃烧室结构存在许多问题。特别地，燃烧室各个不同组件具有较大的制造公差，产生的累计公差会导致燃烧室在装配时各组件之间很难密封，这样就会产生关于凸缘之间的夹紧过渡的损失。这是因为组件之间的反作用力抵销了使燃烧室变形的夹紧力的一部分。当反作用力减小时，使部件之间相互滑动所必需的力也因而减小。所以由于组件的制造公差而需要其它的夹紧转矩来承担这个任务，因而保持用于在连接处通过滑动力过渡的恰当夹紧力。所以，在操作过程中，燃烧室内因气体燃烧所产生的振动经常会导致整流罩和/或燃烧室底面上的螺栓连接区域产生裂缝。这些裂缝对燃烧室的使用寿命特别不利。
发明内容
因此本发明的主要目的在于通过提出一种易于装配并具有足够挠性以避免形成裂缝并同时保持必要夹紧效果的环形燃烧室结构，来克服现有技术中存在的这些缺陷。
为此提供了一种涡轮发动机的环形燃烧室，由通过横向燃烧室底面连接其上游端的内、外纵向壁构成，并包括覆盖所述燃烧室底面的单片整流罩，每个纵向壁插入到所述燃烧室底面与所述整流罩的相应凸缘之间，其特征在于通过多个位于所述纵向壁和所述燃烧室底面之间的第一固定件，和交替布置的多个位于所述纵向壁和所述整流罩之间且与所述第一固定件不同的第二固定件，将所述纵向壁、所述燃烧室底面和所述整流罩装配起来。
将纵向壁交替固定在所述燃烧室底面和所述燃烧室的所述整流罩上，可以通过第三方减小这些部件制造公差的累积。这样可以使装置的硬度变小，因而在装配燃烧室过程中这些部件之间的密封更容易，并减小形成裂缝的风险。
而且，可以证明只是简单减小燃烧室组件的制造公差的方法比本发明的成本更高。
根据本发明的一个优选方面，提供了多个位于所述纵向壁与所述燃烧室底面之间的第一固定件，和多个位于所述纵向壁与所述整流罩之间的第二固定件。
根据本发明的另一个优选方面，位于所述内纵向壁与所述燃烧室底面之间的所述第一固定件，与位于所述外纵向壁与所述整流罩之间的所述第二固定件相对布置；位于所述内纵向壁与所述整流罩之间的所述第二固定件，与位于所述外纵向壁和所述燃烧室底面之间的所述第一固定件相对布置。这种布置可以避免方位角挠度和硬度的任何周期不对称情况，因此可以防止在操作过程中可能因燃烧室振动应力所产生的任何损坏。
优选地，所述燃烧室底面的凸缘包括形成在所述纵向壁和所述整流罩之间的所述第二固定件区域内的凹口。相似地，所述整流罩的凸缘上优选地也包括形成在位于所述纵向壁与所述燃烧室底面之间的第一固定件区域内的凹口。凹口们的存在易于装配所述燃烧室。
本发明的另一个目的在于提供一种具有上述环形燃烧室的涡轮发动机。
通过下面的描述并参考示出了本发明一个非限定性实施方式的附图，本发明的其它特征和优点将会显而易见，其中图1是根据本发明的涡轮发动机燃烧室的纵剖视图；图2是图1的燃烧室在装配前的局部立体图；图3是图2的燃烧室在装配后的局部立体图；图4是图1的燃烧室的示意图，示出了带有固定件的部件之间的不同固定件的位置。
具体实施例方式
图1-4示出了根据本发明的涡轮发动机的燃烧室。
这种类型的涡轮发动机，例如航空涡轮发动机，特别包括压缩部(未示出)，其中气体在被喷射到燃烧室外壳2内之前被压缩，然后将气体喷射到安装在后者上面的燃烧室4内。
在燃烧之前，将压缩气体引入到燃烧室内并与燃油混合。然后将这样燃烧所产生的气体导入到布置在燃烧室出口上的高压涡轮5中。
燃烧室4是环形的，由内环形壁6和外环形壁8构成，这些壁的上游端(相对于燃烧气体在燃烧室内的流动方向)通过构成燃烧室底面的横向壁10连接。
燃烧室还包括覆盖燃烧室底面10的单片整流罩12(也就是说由同一个片材构成的整流罩制成)。
如图1所示，燃烧室的纵向壁6、8沿着相关于涡轮发动机纵轴Y-Y稍稍倾斜的纵轴X-X延伸。
当然，本发明同样适用于纵向壁相对于涡轮发动机纵轴不倾斜的燃烧室。
而且，燃烧室底面10和燃烧室的整流罩12每一个都设有多个开口，分别为14和16，用于穿过燃油喷射系统18。
通过多个以规则方式分布在燃烧室整个圆周上并由螺栓20a和夹紧螺母20b组成的固定系统14，将燃烧室的主要组件(即纵向壁6、8，燃烧室底面10和整流罩12)装配起来。
更确切地，如图2和图3所示，燃烧室底面10包括朝向上游端纵向延伸的内凸缘22和外凸缘24，每个凸缘上设有用来穿过固定螺栓20a的孔，分别为22a和24a。
类似地，单片整流罩12包括朝向下游端纵向延伸的内凸缘26和外凸缘28，每个凸缘上分别设有用来穿过固定螺栓20a的孔，分别为26a和28a。
关于燃烧室的纵向壁6和8，其上游端内部还设有多个用来穿过固定螺栓20a的孔，分别为6a和8a。
如图1和3所示，通过将纵向壁6、8插入到燃烧室底面10和整流罩12的各凸缘之间，将燃烧室各个组件装配在一起。然后通过其上紧固有螺母20b的固定螺栓20a来保持装配。
根据本发明，纵向壁6、8，燃烧室底面10和整流罩12由固定系统20成对交替地装配在一起。
换言之，如图4所示，将用来装配这些组件的固定系统20分成两组，第一组固定系统20’，只将纵向壁6、8和燃烧室底面10的相应凸缘22、24夹紧固定；和第二组固定系统20”，只将纵向壁6、8和整流罩12的相应凸缘26、28夹紧固定，第二组的固定系统20”与第一组的固定系统20’不同，并交替布置。
因而，属于这些组中的每个固定系统20’、20”只穿过构成燃烧室的部件中的两个部件，即可以是纵向壁6、8之一和燃烧室底面10的相应凸缘22、24，或者是纵向壁6、8之一和整流罩12的相应凸缘26、28。
根据如图4所示的本发明的优选特征，设置了属于第一组的多个固定系统20’(也就是说位于纵向壁6、8和燃烧室底面10之间的固定系统)和属于第二组的固定系统20”(也就是说位于纵向壁6、8和整流罩12之间的固定系统)。例如，每组可以设置八个固定系统。
此外，应该注意到为了获得在燃烧室的整个圆周上相同的属于每组的交替固定系统20’、20”，一定要具有偶数个固定系统。
根据本发明另一个优选特征，如图4所示，内纵向壁6与燃烧室底面10之间的固定系统20’与外纵向壁8与整流罩12之间的固定系统20”相对布置，内纵向壁6和整流罩12之间的固定系统20”与外纵向壁8与燃烧室底面10之间的固定系统20’相对布置。
术语“相对布置”是指固定系统沿着相对于如图4所示的涡轮发动机的纵轴Y-Y限定的相同径向方向排成一排。
根据本发明另一个优选特征，燃烧室底面10的内凸缘22和外凸缘24包括形成在纵向壁6、8和整流罩12之间的固定系统20”区域内的凹口，分别为30和32。
相似地，整流罩的内凸缘26和外凸缘28优选地包括形成在纵向壁6、8和燃烧室底面10之间的固定系统20’区域内的凹口，分别为34和36。
燃烧室底面和整流罩的凸缘上带有这种凹口30至36，具有易于装配燃烧室这两个部件的优点。当然，这些凹口具有足够的尺寸以容许固定系统的螺栓20a和螺母20b穿过。
权利要求
1.一种涡轮发动机的环形燃烧室，由通过横向燃烧室底面(10)连接其上游端的内纵向壁(6)和外纵向壁(8)构成，并包括覆盖所述燃烧室底面的单片整流罩(12)，每个纵向壁(6，8)插入到燃烧室底面(10)与整流罩(12)的相应凸缘(22，24；26，28)之间，其特征在于，通过多个位于所述纵向壁(6，8)和所述燃烧室底面(10)之间的第一固定件(20’)，和交替布置的多个位于纵向壁(6，8)和整流罩(12)之间且与所述第一固定件(20’)不同的第二固定件(20”)，将所述纵向壁(6，8)、所述燃烧室底面(10)和所述整流罩(12)装配起来。
2.如权利要求1所述的燃烧室，包括多个位于所述纵向壁(6，8)和所述燃烧室底面(10)之间的第一固定件(20’)，和许多位于所述纵向壁与所述整流罩(12)之间的第二固定件(20”)。
3.如权利要求1或者2所述的燃烧室，其中位于所述内纵向壁(6)与所述燃烧室底面(10)之间的所述第一固定件们(20’)与位于所述外纵向壁(8)和所述整流罩(12)之间的所述第二固定件们(20”)相对布置，所述内纵向壁(6)与所述整流罩(12)之间的所述第二固定件们(20”)与位于所述外纵向壁(8)和所述燃烧室底面(10)之间的所述第一固定件们(20’)相对布置。
4.如权利要求1至3所述的任一种燃烧室，其中所述燃烧室底面(10)的所述凸缘(22，24)包括形成在所述纵向壁(6，8)和所述整流罩(12)之间的所述第二固定件(20”)区域内的凹口(30，32)。
5.如权利要求1至4所述的任一种燃烧室，其中所述整流罩(12)的所述凸缘(26，28)包括形成在所述纵向壁(6，8)和所述燃烧室底面(10)之间的所述第一固定件(20’)区域内的凹口(34，36)。
6.一种涡轮发动机，其特征在于包括依据权利要求1至5所述的任一种环形燃烧室(4)。
全文摘要
本发明关于一种涡轮发动机的环形燃烧室，由通过横向燃烧室底面(10)连接其上游端的内纵向壁(6)和外纵向壁(8)构成，并包括覆盖所述燃烧室底面的单片整流罩(12)，每个纵向壁(6，8)插入到燃烧室底面(10)与整流罩(12)的相应凸缘(22，24；26，28)之间。通过多个位于所述纵向壁(6，8)和所述燃烧室底面(10)之间的所述第一固定件(20a；20b)，和交替布置的多个位于所述纵向壁(6，8)和所述整流罩(12)之间且与所述第一固定件(20’)不同的第二固定件(20a；20b)，将所述纵向壁(6，8)、所述燃烧室底面(10)和所述整流罩(12)装配起来。
文档编号F23R3/46GK101016998SQ200710007569
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月8日 优先权日2006年2月8日
发明者佛劳伦·拜萨尼特, 马里奥·德索萨 申请人:斯奈克玛