可释放热应力的火焰筒的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空发动机或燃气轮机的薄壁燃烧室领域，特别是涉及一种可释放热应力的火焰筒，更加具体的是涉及一种可通过自调整结构释放热应力的火焰筒。
【背景技术】
[0002]燃烧室是一种用高温合金制作的燃烧设备。它的主要功能为:使燃料和压气机送来的压缩空气有效燃烧，并控制NOx的生成。一般来说燃烧室中所形成的燃烧产物温度高达1800°C?2000°C，燃烧所能释放的热量为常压锅炉的10?300倍。
[0003]一个设计良好的燃烧室应该冷却良好，严防烧坏或发生翘曲变形，同时有足够的使用寿命，保证在设计周期内稳定运行。燃烧室多为薄壁件，为了保证其在高温下有足够的安全裕度，常采用“自由膨胀”的原则对燃烧室各部件进行组装与装配，以降低热应力。
[0004]燃烧室工作时，燃料就在火焰筒内燃烧。作为燃烧室的核心部件，火焰筒的重要性不言而喻。为保证强度可靠性，火焰筒常通过头部定位止块插槽方式及尾部呼啦(Hula)密封圈实现自由膨胀及与连接结构的热对中。
[0005]火焰筒作为薄壁筒，由于薄壁和工作温度高而使刚性和热应力问题很突出。现有技术是通过加强冷却、减少安装约束及沿轴线焊以加强环来改善热应力及刚度问题。但加强冷却会带使冷却空气量增加，影响冷却效率；减少安装约束的操作手段有限，改进空间不大，目前成熟燃气轮机燃烧室均采用定位止块的安装方式；而沿轴线焊接加强环虽然能提高刚度，但会带来焊接应力问题，对工艺及冷却要求较高。
【发明内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]本发明的目的是提供一种可提高其结构刚度，同时可通过自身结构特点实现自由热膨胀，来释放热应力，同时可有效地抵抗屈曲变形，减少发生鼓包、大变形等故障的可能性，且结构简单的火焰筒。
[0008]( 二 )技术方案
[0009]为到上述目的，本发明提供了一种可释放热应力的火焰筒，包括与燃气轮机燃烧室喷嘴连接的火焰筒头部、与燃烧室过渡段连接的火焰筒尾部以及连接在所述火焰筒头部与火焰筒尾部之间的火焰筒本体，所述火焰筒本体为整体呈圆筒状结构；所述火焰筒本体的筒壁具有波浪结构，所述波浪结构的波浪沿周向延伸。
[0010]优选的，所述波浪结构的波浪呈周期性变化。
[0011]所述波浪结构的波浪的每个变化周期均具有多种幅值的波峰与波谷。
[0012]优选的，所述波浪结构的波峰与波谷的幅值相等，呈正弦式变化。
[0013]优选的，所述波浪结构的波峰与波谷的数量相同。
[0014]优选的，所述波浪结构的波峰和波谷均为弧面过渡。
[0015]优选的，所述火焰筒本体的内壁上设有隔热涂层。
[0016]优选的，所述波浪结构周向充斥于所述火焰筒本体。
[0017]优选的，所述波浪结构为多段，多段所述波浪结构在所述火焰筒本体的周向上间隔分布，多段所述波浪结构之间的所述火焰筒本体均为圆弧段。
[0018]优选的，所述圆弧段所在基圆位于所述波浪结构的波峰所在基圆与波谷所在基圆之间。
[0019](三)有益效果
[0020]本发明提供的一种可释放热应力的火焰筒，通过设置筒壁具有波浪结构火焰筒本体，提高了结构刚度，可有效提高薄壁圆筒件抵抗屈曲变形的能力，减小了发生翘曲、鼓包等故障的可能性。同时波浪结构相关圆形结构，可更容易径向对中，在受热时，可通过曲率自适应变化，自由膨胀，释放热应力，改善强度，提高设计寿命。
【附图说明】
[0021]图1是本发明实施例一的一种可释放热应力的火焰筒的火焰筒本体的侧视图；
[0022]图2是本发明实施例一的一种可释放热应力的火焰筒的火焰筒本体的轴向视图；
[0023]图3是本发明实施例二的一种可释放热应力的火焰筒的火焰筒本体的轴向视图。
[0024]附图标记:
[0025]10、火焰筒头部；20、火焰筒本体；30、火焰筒尾部；21、主燃孔；22、掺混孔；23、波浪结构；24、圆弧段。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0027]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0028]实施例一
[0029]本发明实施例一提供了一种用于燃气轮机的可释放热应力的火焰筒，该火焰筒包括与燃气轮机燃烧室喷嘴连接的火焰筒头部10、与燃烧室过渡段连接的火焰筒尾部30以及连接在所述火焰筒头部10与火焰筒尾部30之间的火焰筒本体20，火焰筒本体20为整体呈圆筒状结构，火焰筒本体20的内壁设有隔热涂层，火焰筒本体20的筒壁具有波浪结构23 ;所述波浪结构23的波浪沿周向延伸，即该波浪结构的波浪沿周向排列与布置，形成的横截面轴向线性或以一定曲率或沿一定曲线延伸充斥于火焰筒本体；本实施例的波浪结构23周向充斥于火焰筒本体20，即波浪结构23延及火焰筒本体20的整个周向，该波浪结构20相对于筒体的基圆上下交替弯曲，形成若干个连续的波峰与波谷，波浪结构23延伸的两端相衔接，形成整数个波峰和波谷。
[0030]由此当火焰筒本体20受热膨胀或受压变形时，火焰筒本体20整体直径可通过该波浪结构23适应性的扩大或缩小，从而减小了筒壁的内应力；另外，该波浪结构23还可以提高同步的抗弯曲能力，有效地解决了火焰筒可能出现“鼓包”及大变形问题，进一步避免了由鼓包带来的耐热涂层剥落问题。这和一张A4薄纸不能承受一只钢笔之重，但将其折成扇形其承载能力便会成倍提高的原理是一样的。
[0031 ] 火焰筒本体20可以是从头部到尾部截面形状相同，且不同轴向位置处，截面不发生相对偏转，即火焰筒本体20的各个侧向