一种衬套组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及干低排放燃烧室领域，具体涉及一种衬套组件。
【背景技术】
[0002]众所周知，涡轮的进口温度将会影响燃气涡轮发动机的效率，因此随着燃气涡轮发动机功率、效率要求的不断提高，涡轮进口温度要求也逐渐升高，导致涡轮热负荷增加以及燃烧室NOx排放的增加。
[0003]近年来，国家对空气污染的控制更加重视，国家法规对燃气轮机的NOx排放限制也愈加严格。控制燃气轮机的NOx排放关键在于控制燃烧区的火焰温度，随着燃机发展，燃烧室出口温度不断提高，预混合气与冷却空气之间的矛盾更加难以平衡，因此在燃烧室设计过程中需要优化组件结构，消除不必要的空气泄漏，从而增加预混空气量与冷却空气量，提升燃烧室的排放与寿命性能。
[0004]中国专利CN 101995021A将文丘里管区段的一部分作为衬套套管的上游的衬套，从而防止空气自衬套套管与文丘里区段之间的间隙发生泄漏，但是该方案无法实现结构上的模块化设计，大大增加加工难度；同时在文丘里管区段受热膨胀后，衬套套管膨胀量相对较小，容易在两者固连处产生热应力，且热应力难以释放，降低燃烧室的力学性能。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种衬套组件，以至少解决目前衬套组件容易发生气体泄漏的问题。
[0006]本发明的技术方案是:
[0007]一种衬套组件，包括:
[0008]衬套套筒，下游端具有从上游向下游扩展的外密封边；
[0009]文丘里管，位于所述衬套套筒的内侧，所述文丘里管的下游端具有从上游向下游扩展的内密封边，所述内密封边与所述外密封边之间形成间隙；
[0010]密封垫，密封设置在所述间隙中；
[0011 ] 紧固件，用于将所述外密封边、所述密封垫以及所述内密封边进行固定。
[0012]可选地，所述外密封边的朝向所述内密封边的一侧具有凸台，用于将所述密封垫抵靠在所述内密封边上。
[0013]可选地，所述文丘里管包括文丘里内壁和文丘里外壁，所述内密封边设置在所述文丘里外壁的下游端。
[0014]可选地，所述外密封边和所述内密封边均呈喇叭状。
[0015]可选地，所述外密封边与所述衬套套筒轴线均成30?60度角；
[0016]所述内密封边与所述衬套套筒轴线均成30?60度角。
[0017]可选地，所述间隙呈喇叭状。
[0018]可选地，所述紧固件为螺栓。
[0019]本发明的有益效果:
[0020]本发明的衬套组件能够在保证衬套套筒与文丘里管装配关系的同时，通过紧固件的压紧作用与密封垫来消除空气的泄漏；不改变文丘里管与衬套套筒之间的零组件关系，便于加工制造；衬套套筒与文丘里管之间因热膨胀而产生的应力，可以通过密封垫的变形来释放，能够有效地防止应力集中，保证燃烧室力学性能。
【附图说明】
[0021]图1是现有技术衬套组件的截面的简化视图；
[0022]图2是本发明衬套组件的截面的简化视图；
[0023]图3是图2中密封垫处截面的细节视图。
[0024]附图标记:
[0025]衬套组件10，40;
[0026]衬套套筒11，41;
[0027]外密封边42 ；
[0028]文丘里管12，43;
[0029]内密封边44 ；
[0030]间隙45 ；
[0031]紧固件46;
[0032]密封垫47 ；
[0033]凸台48 ;
[0034]铆钉13，50;
[0035]文丘里内壁14，51;
[0036]文丘里外壁15，52。
【具体实施方式】
[0037]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
[0038]参考图1所示，大致显示了现有的燃气轮机燃烧室衬套组件(10)，该衬套组件10包括衬套套筒11，需要说明的是，图1(以及后续的图2和图3)仅仅示意出衬套组件10 —个截面，完整的衬套组件10是呈环状，其包括的衬套套筒11、文丘里管12等均呈环状，不再赘述。
[0039]文丘里管12其具有文丘里内壁14与文丘里外壁15，且两者同轴放置，之间形成环状气流通道；铆钉13沿周向间隔分布，用于固连衬套套筒11与文丘里管12，且衬套套筒11与文丘里管12同轴放置。
[0040]现有的衬套组件10中，衬套套筒11与文丘里管12之间没有密封设计，因此两者之间存在空气的泄露，将会影响燃烧室的预混空气量及冷却空气量，恶化燃烧室性能。
[0041]参考图2，本发明实施例的燃烧室衬套组件40，该衬套组件40包括衬套套筒41 ;衬套套筒41的下游端具有从上游向下游扩展的外密封边42，即外密封边42呈近似喇叭状，并且，外密封边42与衬套套筒41的中心轴线呈30?60度角，本实施例中，优选为30度。
[0042]文丘里管43位于衬套套筒41的内侧，其下游端具有从上游向下游扩展的内密封边44，即内密封边44呈近似喇叭状；并且，内密封边44与外密封边42平行放置，在内密封边44与外密封边42之间形成环形的间隙45。
[0043]文丘里管43上游段还分为文丘里内壁51与文丘里外壁52，文丘里外壁52与内密封边44通过焊接固连；铆钉50用于固连衬套套筒41与文丘里管43，且铆钉50焊接在衬套套筒41上。
[0044]参考图3，在外密封边42与内密封边44之间的间隙45中，密封设置有环形的密封垫47，用于衬套套筒41与文丘里管43之间的密封，防止不必要的空气泄漏。
[0045]紧固件46用于将外密封边42、密封垫47以及内密封边44进行固定，同时用于压紧外密封边42与内密封边44，令密封垫47压紧变形，保证密封性能；紧固件46可以采用铆钉、螺栓等，本实施例中优选为螺栓。
[0046]进一步，外密封边42的朝向内密封边44的一侧具有凸台48，用于将密封垫47抵靠在内密封边44上，令密封垫47变形更加充分，以缩小密封面积，保证密封性能。
[0047]本发明的衬套组件40能够在保证衬套套筒41与文丘里管43装配关系的同时，通过紧固件46的压紧作用与密封垫47来消除空气的泄漏；不改变文丘里管43与衬套套筒41之间的零组件关系，便于加工制造；衬套套筒41与文丘里管43之间因热膨胀而产生的应力，可以通过密封垫47的变形来释放，能够有效地防止应力集中，保证燃烧室力学性能。
[0048]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种衬套组件，其特征在于，包括: 衬套套筒(41)，下游端具有从上游向下游扩展的外密封边(42); 文丘里管(43)，位于所述衬套套筒(41)的内侧，所述文丘里管(43)的下游端具有从上游向下游扩展的内密封边(44)，所述内密封边(44)与所述外密封边(42)之间形成间隙(45); 密封垫(47)，密封设置在所述间隙(45)中； 紧固件(46)，用于将所述外密封边(42)、所述密封垫(47)以及所述内密封边(44)进行固定。2.根据权利要求1所述的衬套组件，其特征在于，所述外密封边(42)的朝向所述内密封边(44)的一侧具有凸台(48)，用于将所述密封垫(47)抵靠在所述内密封边(44)上。3.根据权利要求1所述的衬套组件，其特征在于，所述文丘里管(43)包括文丘里内壁(51)和文丘里外壁(52)，所述内密封边(44)设置在文丘里外壁(52)的下游端。4.根据权利要求1所述的衬套组件，其特征在于，所述外密封边(42)和所述内密封边(44)均呈喇叭状。5.根据权利要求4所述的衬套组件，其特征在于，所述外密封边(42)与所述衬套套筒(41)轴线均成30?60度角； 所述内密封边(44)与所述衬套套筒(41)轴线均成30?60度角。6.根据权利要求1所述的衬套组件，其特征在于，所述间隙(45)呈喇叭状。7.根据权利要求1所述的衬套组件，其特征在于，所述紧固件(46)为螺栓。
【专利摘要】本发明涉及干低排放燃烧室领域，具体涉及一种衬套组件，以解决目前衬套组件容易发生气体泄漏的问题。衬套组件包括：衬套套筒，下游端具有从上游向下游扩展的外密封边；文丘里管，下游端具有从上游向下游扩展的内密封边，内密封边与外密封边之间形成间隙；密封垫，密封设置在间隙中；紧固件，用于将外密封边、密封垫以及内密封边进行固定。本发明的衬套组件能够在保证衬套套筒与文丘里管装配关系的同时，通过紧固件的压紧作用与密封垫来消除空气的泄漏；不改变文丘里管与衬套套筒之间的零组件关系，便于加工制造；衬套套筒与文丘里管之间因热膨胀而产生的应力，可以通过密封垫的变形来释放，能够有效地防止应力集中，保证燃烧室力学性能。
【IPC分类】F23R3/00
【公开号】CN105135476
【申请号】CN201510591344
【发明人】王正阳, 郭腾龙, 张磊, 周建华, 马宏宇
【申请人】中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月17日