燃气涡轮发动机的燃烧器组件的制作方法

文档序号:16050131发布日期:2018-11-24 11:12阅读:245来源:国知局

本公开总体上涉及一种燃气涡轮发动机,或者更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。

背景技术

燃气涡轮发动机一般包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。另外,燃气涡轮发动机的核心一般包括串联顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中,空气从风扇提供到压缩机区段的入口,在所述压缩机区段中一个或多个轴向压缩机渐进地压缩空气,直到空气到达燃烧区段为止。燃料与压缩空气混合并在燃烧部段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被传送到涡轮区段。通过涡轮机区段的燃烧气体流驱动涡轮机区段,并接着被传送通过排气区段,例如传送到大气环境。

常规的燃烧器组件包括燃料喷射器,所述燃料喷射器插入到燃烧器顶上的燃料喷射口中,以将燃料/空气混合物提供至燃烧室中。在工作期间,特别是在暂态工作(例如起动)期间,此时可能会经历较大的温差,热膨胀使燃料喷射器和燃烧器顶相对彼此移动。为了降低部件之间的应力,确保正常工作,通常在燃料喷射器周围提供间隙。然而,此间隙可造成顶和燃料喷射器之间的空气泄露,这是低效的并且可能会影响燃烧气动特性。一些燃烧组件使用围绕燃料喷射器的浮动轴环,但这些轴环可使组件变复杂,并且不能充分地减小间隙的大小。

因此,具有改进的燃烧器组件的燃气涡轮发动机将是有用的。更具体地,能减少将泄露空气引入到燃烧室中,并能简化组件的燃烧器组件将是特别有益的。



技术实现要素:

本发明的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述,或可从所述描述显而易见,或可通过本发明的实践而获得。

在本公开的一个示范性实施例中,提供了一种用于限定轴向方向的燃气涡轮发动机的燃烧器组件。所述燃烧器组件包括:环形衬套,所述环形衬套大致沿所述轴向方向在前端和后端之间延伸;环形顶,所述环形顶沿所述轴向方向定位在所述环形衬套前方,所述环形顶和所述环形衬套至少部分地限定燃烧室。多个燃料喷射口由所述环形顶限定并围绕所述环形顶周向地间隔开,所述燃料喷射口中的每一个限定周边边缘、中心线和垂直于所述中心线的径向方向。多个安装组件能够操作联接到所述多个燃料喷射口中的一个,并包括箍,所述箍邻近所述多个燃料喷射口中的一个的周边边缘定位并围绕所述多个燃料喷射口中的一个的周边边缘延伸,所述箍限定沿所述径向方向的内表面。弹簧夹(springfinger)具有第一端和第二端,所述第一端联接到所述箍的内表面,所述第二端朝所述燃料喷射口的中心线延伸。

在本发明的另一示范性实施例中,提供了一种限定轴向方向的燃气涡轮发动机。所述燃气涡轮发动机包括:压缩机区段;涡轮区段,所述涡轮区段通过轴机械联接到所述压缩机区段;以及燃烧器组件,所述燃烧器组件设置在所述压缩机区段和所述涡轮区段之间。所述燃烧器组件包括:环形衬套,所述环形衬套大致沿所述轴向方向在前端和后端之间延伸;环形顶,所述环形顶沿所述轴向方向定位在所述环形衬套前方,所述环形顶和所述环形衬套至少部分地限定燃烧室。多个燃料喷射口由所述环形顶限定并围绕所述环形顶周向地间隔开,所述燃料喷射口中的每一个限定周边边缘、中心线和垂直于所述中心线的径向方向。所述多个燃料喷射器组件通过所述多个燃料喷射口延伸;多个安装组件能够操作联接到所述多个燃料喷射口中的一个,并包括箍,所述箍邻近所述多个燃料喷射口中的一个的周边边缘定位并围绕所述多个燃料喷射口中的一个的周边边缘延伸,所述箍限定沿所述径向方向的内表面。弹簧夹(springfinger)具有第一端和第二端,所述第一端联接到所述箍的内表面,所述第二端朝所述燃料喷射口的中心线延伸。

具体地,本申请的技术方案1涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件,所述燃气涡轮发动机限定轴向方向,所述燃烧器组件包括:环形衬套,所述环形衬套大致沿所述轴向方向在前端和后端之间延伸;环形顶,所述环形顶沿所述轴向方向定位在所述环形衬套前方,所述环形顶和所述环形衬套至少部分地限定燃烧室;多个燃料喷射口,所述多个燃料喷射口由所述环形顶限定并围绕所述环形顶周向地间隔开,所述燃料喷射口中的每一个限定周边边缘、中心线和垂直于所述中心线的径向方向;以及多个安装组件,所述多个安装组件中的每一个能够操作联接到所述多个燃料喷射口中的一个,并包括:箍,所述箍邻近所述多个燃料喷射口中的一个的周边边缘定位并围绕所述多个燃料喷射口中的一个的周边边缘延伸,所述箍限定沿所述径向方向的内表面;以及弹簧夹,所述弹簧夹具有第一端和第二端,所述第一端联接到所述箍的内表面,所述第二端朝所述燃料喷射口的中心线延伸。

本申请的技术方案2涉及根据技术方案1所述的燃烧器组件,其中,所述弹簧夹包括多个纵向段,所述纵向段中的每一个由空隙分开。

本申请的技术方案3涉及根据技术方案2所述的燃烧器组件,其中,所述多个纵向段基本上是线性的。

本申请的技术方案4涉及根据技术方案2所述的燃烧器组件,其中,所述箍和所述弹簧夹包括八个纵向段。

本申请的技术方案5涉及根据技术方案1所述的燃烧器组件,其中,所述弹簧夹包括第一段、第二段和第三段,所述第一段基本上沿所述轴向方向从所述第一端朝所述环形顶延伸,所述第二段远离所述环形顶弯曲约180度,所述第三段远离所述环形顶朝所述燃料喷射口的中心线延伸。

本申请的技术方案6涉及根据技术方案5所述的燃烧器组件,其中,所述弹簧夹还包括第四段,所述第四段远离所述中心线张开。

本申请的技术方案7涉及根据技术方案1所述的燃烧器组件,还包括:多个燃料喷射器组件,所述多个燃料喷射器组件通过所述多个燃料喷射口延伸,其中,所述多个安装组件中的每一个接纳并支撑所述燃料喷射器组件中的一个。

本申请的技术方案8涉及根据技术方案7所述的燃烧器组件,其中,每个弹簧夹与所述多个燃料喷射器组件中的一个弹簧加载接触。

本申请的技术方案9涉及根据技术方案7所述的燃烧器组件,其中,每个弹簧夹紧邻相应燃料喷射器组件中的一个安置,使得在所述弹簧夹和所述相应燃料喷射器组件之间限定空隙,并且其中,施加在所述弹簧夹的外部上的压力将所述弹簧夹抵靠所述燃料喷射器组件密封。

本申请的技术方案10涉及根据技术方案1所述的燃烧器组件,其中,所述多个安装组件中的每一个与相应燃料喷射口浮动配合,使得所述箍的后表面可相对于所述环形顶运动。

本申请的技术方案11涉及根据技术方案1所述的燃烧器组件,其中,所述多个燃料喷射口中的每一个是非圆形的。

本申请的技术方案12涉及根据技术方案1所述的燃烧器组件,其中,所述箍包括:轴向凸缘,所述轴向凸缘基本上沿所述轴向方向延伸,在所述轴向凸缘上限定所述内表面;以及径向凸缘,所述径向凸缘沿所述径向方向从所述轴向凸缘朝所述中心线延伸。

本申请的技术方案13涉及根据技术方案12所述的燃烧器组件,其中,所述径向凸缘限定凹槽,所述凹槽沿所述轴向方向定位在所述环形顶和所述径向凸缘之间。

本申请的技术方案14涉及根据技术方案1所述的燃烧器组件,还包括:一个或多个保持构件,所述一个或多个保持构件联接到所述环形顶,并定位在相邻的安装组件之间,以限制所述安装组件相对于所述环形顶的运动。

本申请的技术方案15涉及一种燃气涡轮发动机,其限定轴向方向,所述燃气涡轮发动机包括:压缩机区段;涡轮区段,所述涡轮区段通过轴机械联接到所述压缩机区段;以及燃烧器组件,所述燃烧器组件设置在所述压缩机区段和所述涡轮区段之间,所述燃烧器组件包括:环形衬套,所述环形衬套大致沿所述轴向方向在前端和后端之间延伸;环形顶,所述环形顶沿所述轴向方向定位在所述环形衬套前方,所述环形顶和所述环形衬套至少部分地限定燃烧室;多个燃料喷射口,所述多个燃料喷射口由所述环形顶限定并围绕所述环形顶周向地间隔开,所述燃料喷射口中的每一个限定周边边缘、中心线和垂直于所述中心线的径向方向;多个燃料喷射器组件,所述多个燃料喷射器组件通过所述多个燃料喷射口延伸;以及多个安装组件,所述多个安装组件中的每一个能够操作联接到所述多个燃料喷射口中的一个,并包括:箍,所述箍邻近所述多个燃料喷射口中的一个的周边边缘定位并围绕所述多个燃料喷射口中的一个的周边边缘延伸,所述箍限定沿所述径向方向的内表面;以及弹簧夹,所述弹簧夹具有第一端和第二端,所述第一端联接到所述箍的内表面,所述第二端朝所述燃料喷射口的中心线延伸。

本申请的技术方案16涉及根据技术方案15所述的燃气涡轮发动机,其中,所述弹簧夹包括多个纵向段,所述纵向段中的每一个基本上是线性的并由空隙分开。

本申请的技术方案17涉及根据技术方案15所述的燃气涡轮发动机,其中,所述弹簧夹包括第一段、第二段、第三段和第四段,所述第一段基本上沿所述轴向方向从所述第一端朝所述环形顶延伸,所述第二段远离所述环形顶弯曲近似180度,所述第三段远离所述环形顶朝所述燃料喷射口的中心线延伸;所述第四段远离所述中心线张开。

本申请的技术方案18涉及根据技术方案15所述的燃气涡轮发动机,其中,每个弹簧夹与所述多个燃料喷射器组件中的一个弹簧加载接触。

本申请的技术方案19涉及根据技术方案15所述的燃气涡轮发动机,其中,所述箍包括:轴向凸缘,所述轴向凸缘基本上沿所述轴向方向延伸,在所述轴向凸缘上限定所述内表面;以及径向凸缘,所述径向凸缘沿所述径向方向从所述轴向凸缘朝所述中心线延伸。

本申请的技术方案20涉及根据技术方案19所述的燃气涡轮发动机,其中,所述径向凸缘限定凹槽,所述凹槽沿所述轴向方向定位在所述环形顶和所述径向凸缘之间。

参考以下描述和所附权利要求书,本发明的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解。并入于本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例,且连同所述描述一起用于解释本发明的原理。

附图说明

本说明书参考附图公开了对于所属领域的技术人员来说完整且可以实现的内容,包括其最佳模式,其中:

图1是根据本公开的各种实施例的示范性燃气涡轮发动机的示意性横截面图。

图2是根据本公开的示范性实施例的燃烧器组件的透视横截面图。

图3是根据本公开的示范性实施例的图2示范性燃烧器组件的安装组件的透视图。

图4是沿图3的线4-4截取的图3的示范性安装组件的透视横截面图。

图5是图3的示范性安装组件的另一横截面图。

图6是根据本公开的另一实施例的图2的示范性燃烧器组件的安装组件的横截面图。

在本说明书和附图中重复使用参考标号旨在表示相同的特征或元件。

具体实施方式

现将详细参考本发明的当前实施例,其中的一个或多个实例示于附图中。详细描述中使用数字和字母标示来指代图中的特征。图中和描述中使用相同或类似的标记来指代本发明的相同或类似部分。如本文中所使用,术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以区分一个部件与另一部件,且并不在于表示个别部件的位置或重要性。词语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机内的相对位置,其中前是指更接近发动机入口的位置,而后是指更接近发动机喷嘴或排气口的位置。术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。举例来说,“上游”是指流体从其流出的方向,而“下游”是指流体流到的方向。

本公开大体上涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。所述燃烧器组件大致包括环形顶和衬套,所述衬套至少部分地限定燃烧室。所述环形顶限定多个周向地间隔开的燃料喷射口,多个安装组件配置成在燃料喷射口内接纳并支撑多个燃料喷射器组件。每个安装组件包括箍,所述箍邻近相应燃料喷射口的周边边缘定位并围绕所述相应燃料喷射口的周边边缘延伸。弹簧夹联接到所述箍的内表面,并朝所述燃料喷射口的中心线延伸以形成与所述燃料喷射器组件的密封。

现在参见附图,图1是根据本公开的示范性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。更确切地说,对于图1的实施例,燃气涡轮发动机是高涵道比涡扇喷气发动机10,高涵道比涡扇喷气发动机10在本文中被称作“涡扇发动机10”。如图1中展示,涡扇发动机10界定轴向方向a(平行于出于参考目的而提供的纵向中心线或中心轴线12延伸)和径向方向r。一般来说,涡扇10包括风扇区段14和安置在风扇区段14下游的核心涡轮发动机16。

所描绘的示范性核心涡轮发动机16通常包括界定环形入口20的大体上管状的外部壳体18。外部壳体18以串联流关系包覆:压缩机区段,其包括增压器或低压(lowpressure,lp)压缩机22和高压(highpressure,hp)压缩机24;燃烧器或燃烧区段26;涡轮机区段,其包括高压(hp)涡轮28和低压(lp)涡轮30;以及喷气排气喷嘴区段32。高压(hp)轴或转轴34将hp涡轮机28传动地连接到hp压缩机24。低压(lp)轴或转轴36将lp涡轮机30传动地连接到lp压缩机22。

对于所描绘的实施例,风扇区段14包括可变间距风扇38,所述可变间距风扇具有以间隔开的方式连接到盘42的多个风扇叶片40。如所描绘的,风扇叶片40大体上沿着径向方向r从盘42向外延伸。每个风扇叶片40能够围绕间距轴线p相对于盘42旋转,原因是风扇叶片40可操作地连接到合适的致动构件44,所述致动构件被配置成例如联合地共同改变风扇叶片40的间距。风扇叶片40、盘42和致动构件44能够通过跨越动力齿轮箱46的lp轴36围绕纵向轴线12一起旋转。动力齿轮箱46包括多个齿轮,以用于将lp轴36的旋转速度逐步降低到更高效的旋转风扇速度。

仍然参考图1的示范性实施例,盘42由可旋转的前轮毂48覆盖,前轮毂48具有空气动力学轮廓以促进空气流通过所述多个风扇叶片40。另外,示范性风扇区段14包括环形风扇壳体或外部舱体50,其沿圆周包围风扇38和/或核心涡轮发动机16的至少一部分。应了解,舱体50可被构造成相对于核心涡轮发动机16由多个沿圆周隔开的出口导叶52支撑。此外,舱体50的下游区段54可遍及核心涡轮发动机16的外部部分而延伸,以便在其间界定旁路空气流通道56。

在涡扇发动机10的操作期间,一定体积的空气58通过机舱50的相关联入口60和/或风扇区段14进入涡扇10。当所述体积的空气58横穿风扇叶片40时,如由箭头62指示的空气58的第一部分被引导或传送到旁通气流通道56中,且如由箭头64指示的空气58的第二部分被引导或传送到lp压缩机22中。第一部分空气62和第二部分空气64之间的比率通常称为涵道比(bypassratio)。第二部分空气64的压力随着其被传送通过高压(hp)压缩机24并进入燃烧区段26而增加,在燃烧区段26处,其与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体66。

燃烧气体66被传送通过hp涡轮机28,在hp涡轮机28处经由联接到外部壳体18的hp涡轮定子轮叶68和联接到hp轴或转轴34的hp涡轮转子叶片70的顺序级提取来自燃烧气体66的热能和/或动能的一部分,因此导致hp轴或转轴34旋转,从而支持hp压缩机24的操作。燃烧气体66接着被传送通过lp涡轮机30,在lp涡轮机30处经由联接到外部壳体18的lp涡轮定子轮叶72和联接到lp轴或转轴36的lp涡轮转子叶片74的顺序级提取来自燃烧气体66的热能和动能的第二部分,由此导致lp轴或转轴36旋转,从而支持lp压缩机22的操作和/或风扇38的旋转。

燃烧气体66随后被传送通过核心涡轮发动机16的喷气排气喷嘴区段32以提供推进力。同时,第一部分空气62的压力随着第一部分空气62在从涡扇10的风扇喷嘴排气区段76排出之前被传送通过旁路空气流通道56而大幅增加,同时提供推进力。hp涡轮机28、lp涡轮机30和喷气排气喷嘴区段32至少部分地界定热气体路径78,以用于将燃烧气体66传送通过核心涡轮发动机16。

应认识到,图1中仅以举例方式描绘了示范性涡扇发动机10,并且在其它示范性实施例中,涡扇发动机10可以具有任何其它合适的配置。举例来说,应认识到,在其它示范性实施例中,涡扇发动机10可改为配置成任何其它合适的涡轮发动机,例如涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气式发动机、内燃发动机等。

现在参考图2,提供了根据本公开的示范性实施例的燃烧器组件100的透视横截面图。例如,图2的燃烧器组件100可以被定位在图1的示范性涡扇发动机10的燃烧区段26中。值得注意,出于解释目的,图2只示出燃烧器组件100的部分,而去掉了其它部件以便清楚。此外,燃烧器组件100只是一个示范性燃烧器,根据替代性实施例可以使用燃烧器组件的其它类型和配置。

如所示的,燃烧器组件100大致包括内衬102,内衬102大致沿轴向方向a在前端104和后端106之间延伸。此外,燃烧器组件100包括外衬108,外衬108大致沿轴向方向a在前端110和后端112之间延伸。根据图示的实施例,内衬102和外衬108各自包括衬套部分和挡板部分,所述挡板部分与所述衬套部分间隔开并围绕所述衬套部分。以此方式,例如,内衬102和外衬108限定气室,通过气室可以沿衬套分布冷却空气。可以使用内衬102和外衬108的其它配置,同时仍保持在本发明的主题的范围内。例如,衬套可包括多个膜冷却孔,可具有不同形状,并且可包括其它冷却特征或空气分布特征。

如图示的,内衬102和外衬108一起至少部分地限定其间的燃烧室114。另外,内衬102和外衬108各自附接到环形顶116。更具体地,燃烧器组件100包括环形顶116,环形顶116沿轴向方向a定位在内衬102和外衬108前面。内衬102的前端104和外衬108的前端110以任何适合方式附接到环形顶116。根据一个示范性实施例,环形顶116限定内环形槽和外环形槽,以分别接纳衬套102、108的前端104、110。

燃烧器组件100还包括多个燃料喷射器组件,所述多个燃料喷射器组件在本文中称作燃料喷射器120。燃料喷射器120(例如预混合器、燃料-空气混合物或类似的组件)大致配置成将燃料和空气的混合物供应到燃烧室114中以促进燃烧。燃料喷射器120围绕环形顶116周向地间隔开,并定位在多个周向间隔开的燃料喷射口122中或者延伸通过多个周向间隔开的燃料喷射口122。

更具体地,仍参见图2,环形顶116限定多个燃料喷射口122,多个燃料喷射口122围绕环形顶116周向地间隔开。燃料喷射口122接纳燃料喷射器120以大体控制进入燃烧区段114中的燃料和压缩空气流。例如,相对高压的压缩空气从高压压缩机24提供至在燃烧器和燃烧器壳体(未示出)之间限定的高压室124中。燃料喷射器120选择性地将相对高压的压缩空气与燃料按所需比例混合,并将燃料-空气混合物供应到相对低压的燃烧室114。

每个燃料喷射口122限定周边边缘130、中心线c2和垂直于中心线c2的径向方向r2(见图5)。燃料喷射口122和周边边缘130大致成形为接纳燃料喷射器120。例如,常规的燃料喷射器基本上是圆形的,并且可以接纳在圆形的喷射口内。然而,根据图示的示范性实施例,燃料喷射器120是非圆形的,燃料喷射口122基本上为相同形状。应认识到,如本文所使用,诸如“近似”、“基本上”或“大约”的近似术语是指在百分之十的误差范围内。

值得注意的是,如上文简要解释的,由于部件的机械特性不同,将燃料喷射器120定位在燃料喷射口122内会带来问题。更具体地,因为这些部件附接到涡扇发动机10的不同部分,部件由具有不同热膨胀系数的材料构造,并暴露于不同温度,所以热膨胀可导致燃料喷射器120和燃料喷射口122之间显著的相对运动。因此,燃料喷射口122的尺寸确定为限定周边边缘130和燃料喷射器120之间的间隙132。间隙132适应相对的热膨胀,以降低部件之间的潜在应力,同时确保燃烧器组件100的可操作性。然而,间隙132还造成环形顶116和燃料喷射器120之间的一些空气泄露,这是低效的,并且可能会影响燃烧气动特性。

因此,燃烧器组件100还包括多个安装组件140,所述多个安装组件140大致配置成用于在燃料喷射口122内接纳并支撑燃料喷射器120。例如,将在下面描述,安装组件140配置成用于降低或消除环形顶116和燃料喷射器120之间的泄露,同时允许这两个部件之间的相对运动。在这方面,再次参见图2,安装组件140通常以浮动配合的方式联接到燃料喷射口122,使得燃料喷射器120可在燃料喷射口122内浮动,同时后表面142(图5)保持与环形顶116的至少部分密封。如图示,燃烧器组件100还可包括一个或多个保持构件144(其可包括径向的内、外保持构件144),以用于将安装组件140保持在燃烧器组件100内。例如,根据图示的实施例,外保持构件144为t形支架,所述t形支架安装到环形顶116并定位在相邻的安装组件140之间以保持安装组件140并允许相对于环形顶116有一些运动。

现在参见图3到图6,将根据本发明主题的示范性实施例描述各个安装组件140。每个安装组件140通常包括箍150,箍150邻近相应的燃料喷射口122的周边边缘130定位,并围绕相应的燃料喷射口122的周边边缘130延伸。如图4到图6所示,箍150通常包括轴向凸缘152和径向凸缘154,轴向凸缘152基本上沿轴向方向a延伸,径向凸缘154沿径向方向r2从轴向凸缘152朝中心线c2延伸。

就此而言,箍150的后表面142与环形顶116形成至少部分密封,同时径向凸缘154朝燃料喷射器120延伸,以减小间隙132的大小。在这方面,例如,当燃料喷射器120安装在安装组件140中时,箍150的径向内表面156和燃料喷射器120限定箍空隙158,箍空隙158比间隙132小,因此导致的泄露空气进入燃烧室114中。

如图4图示的,径向凸缘154从轴向凸缘152的后端延伸,并与环形顶116形成表面密封,从而使得几乎没有泄露通过顶/箍接口。然而,根据图6所示的替代性实施例,箍150可限定凹槽160,凹槽160沿轴向方向定位在环形顶116和径向凸缘154之间。凹槽160使得压力差能够施加到较大面积上,从而增大了推动箍150抵靠环形顶116的力。

为了提供安装组件140和燃料喷射器120之间的更好密封,安装组件140还包括弹簧夹170,弹簧夹170大致从箍150延伸,并结合燃料喷射器120以产生流体密封,或者至少最小化安装组件140和燃料喷射器120之间的空隙。根据图示的实施例,弹簧夹170安装到轴向凸缘的内表面172,例如位于径向凸缘154前方的径向内表面。更具体地,弹簧夹170具有第一端174,第一端174联接到内表面172,弹簧夹170朝燃料喷射口122的中心线c2延伸,朝向弹簧夹170的接触区176。根据图6的图示实施例,箍150可限定邻近第一端174的倒角端,以允许施加铜焊线(brazerope)以及将弹簧夹170铜焊到箍150。

弹簧夹170可大致是适合从箍150延伸以结合并密封燃料喷射器120的任何形状。然而,根据图示的实施例,弹簧夹170包括第一段180,第一段180基本上沿轴向方向a从第一端174朝环形顶116延伸。第二段182远离环形顶116弯曲大约180度,例如朝燃料喷射器120和安装组件140的前部弯曲。第三段184远离环形顶116朝燃料喷射口122的中心线c2延伸,例如端接于形成与燃料喷射器120的密封的接触区176。根据示范性实施例,弹簧夹170还包括第四段186,第四段186远离中心线c2和环形顶116张开,例如以简化燃料喷射器120在安装组件140内的组装。

在如图示的实施例所示的配置时,弹簧夹170与燃料喷射器120呈弹簧加载接触。以此方式,安装组件140和燃料喷射器120之间的泄露可得以减小或消除。此外,弹簧夹170限定高压表面190和低压表面192,高压表面190暴露于高压室124内的高压压缩空气,低压表面192在弹簧夹170的径向内表面上。因此,弹簧夹170两端的压力差还促使接触区176坚固地结合燃料喷射器120,并形成紧密密封。然而,作为对比,弹簧夹170的发卡形配置仍具有足够的塑性和柔性,允许燃料喷射器120和环形顶116之间的必要的运动。

然而,应认识到,根据替代性实施例,当压缩空气不供应至高压室124时,弹簧夹170可具有微小的空隙。在此实施例中,在弹簧夹170和燃料喷射器120之间限定空隙,使得在工作中施加在弹簧夹170的高压表面190上的压力使弹簧夹170弯曲,产生与燃料喷射器120的密封。弹簧夹170的其它配置、形状和大小是可行的,被认为在本发明的范围内。

值得注意的是,如上文描述的安装组件140可具有用于接纳互补的燃料喷射器120的任何适合形状。然而,参见图2和图3,燃料喷射器120、燃料喷射口122和安装组件140各自具有非圆形的轮廓。例如参见安装组件140,箍150和弹簧夹170各自包括多个纵向段196,多个纵向段196在垂直于中心线c2或平行于环形顶116的表面的平面内相互联接。更具体地,如图示,箍和弹簧夹各自具有八个基本上线性的纵向段196。尽管图示了八个纵向段196,形成细长的八边形,但应认识到,根据替代性实施例可以使用任何适合数目的线性段、非线性段或两者。

因为在涡扇发动机10工作期间,弹簧夹170倾向于弯曲并运动,弹簧夹170的每个纵向段196被空隙198分开,这允许相邻的纵向段196之间有相对运动,并与燃料喷射器120适当密封。例如,空隙198可以小于1毫米,例如约0.25毫米或者任何其它适合大小。应认识到,如本文中描述的箍150和弹簧夹170只用作解释本发明主题的实例。可以对这些部件进行变化和变形,以降低空气泄露,并允许部件的相对运动,同时仍在本发明主题的范围内。

在航改燃气涡轮发动机中,诸如预混合器的燃料喷射器组件附接到发动机的外部壳体,并且必须与燃烧器组件的环形顶相接。由于这些部件之间的相对运动,例如由于热膨胀,在燃料喷射器和顶之间形成间隙。本文中描述的安装组件设计成适应部件之间的相对大量的相对运动,同时减少空隙,因此减少燃烧器的燃料喷射器组件和环形顶之间的空气泄露。这种泄露降低在发动机性能方面有好处,因为大量的可用空气可以用于更有效的冷却或燃烧。另外,泄露降低减少了泄露空气对燃烧气动特性的影响,对火焰结构和排放有益。总的来说,本文中描述的安装组件改善了燃烧器组件和燃气涡轮发动机的可操作性、效率和性能。

此外,尽管上面描述的安装组件140用于产生燃料喷射器组件120和环形顶116之间的密封,但应认识到,安装组件140可在替代性应用中使用,以提供相对彼此平移的任何两个部件之间的适合密封。例如,安装组件还可用在燃烧区段26中的其它位置,例如具有外衬108的管道镜和点火器接口。此外,可以使用安装组件140提供燃烧器中、涡扇发动机10中其它位置或者在任何其它合适位置或应用中的密封。

此书面描述使用实例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使所属领域的技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书界定,且可包括所属领域的技术人员所想到的其它实例。如果此类其它实例包括并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素,或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素,那么它们在权利要求范围既定内。

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