外预混筒通风空气扫掠的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及燃气涡轮发动机，并且更特别地涉及具有外预混筒的燃料喷射器。
【背景技术】
[0002]燃气涡轮发动机包括压缩机、燃烧室以及涡轮机部分。在燃气涡轮发动机的运行期间，用于燃气涡轮发动机的燃料可积聚在喷射器表面上或邻近喷射器表面积聚，这可导致自点火或火焰保持。
[0003]英国专利1，320, 263公开了一种在燃气涡轮机的燃烧腔室的头端中使用的空气涡流器，其包括:环形主体部分和多个倾斜桨叶构件，该环形主体部分具有垂直于其轴线的上游面和下游面，并且限定中心孔用以将燃料喷嘴接纳在其中，而多个倾斜的桨叶构件围绕所述主体的圆周设置并且形成用于供空气通过其间的槽，每个桨叶面在其前缘和后缘之间的尺寸与槽的宽度的比值在1.15至1.85的范围内。多个空气扫掠器孔可大体从槽延伸至主体部分的下游面，以使得空气的一部分将流过空气扫掠器孔并且扫掠燃料喷嘴面。
[0004]本发明旨在克服发明人发现的一个或多个上述问题。
【发明内容】
[0005]公开了一种燃气涡轮发动机的外预混筒。外预混筒包括主体部分、筒部分及多个叶片。主体部分包括通风空气入口。筒部分从主体部分轴向地向后延伸。多个叶片从主体部分轴向地向前延伸。每个叶片包含向内表面和多个通风通道，该向内表面位于该叶片的径向内端，而多个通风通道在向内表面处离开叶片。每个通风空气通道与至少一个通风空气入口流动连通。
[0006]还公开了一种用于拆检燃气涡轮发动机的喷射器的方法。该方法包括从喷射器移除外预混筒。外预混筒包括筒和筒端。筒包括主体部分、筒部分以及多个叶片，该主体部分包括通风空气入口，该筒部分从主体部分轴向地向后延伸，而该多个叶片从主体部分轴向地向前延伸。每个叶片包括截头楔形形状以及与至少一个通风空气入口流动连通的多个通风通道。每个通风通道在位于截头楔形形状的截头部分处的向内表面处离开叶片。筒端在筒部分的后端处连接于筒。筒端包括圆柱形管形状。该方法还包括将筒端从筒分开。该方法还包括采用金属连接工艺将新的筒端连接于筒。
【附图说明】
[0007]图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图。
[0008]图2是图1的喷射器的透视图。
[0009]图3是图2的喷射器头的截面图。
[0010]图4是图3的外预混筒的前端的透视图。
[0011]图5是图4的外预混筒的后端的透视图。
[0012]图6是图3的喷射器头的分解图。
[0013]图7是用于拆检图2的喷射器的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0014]本文所公开的系统和方法包括燃气涡轮发动机的喷射器，该喷射器包括外预混筒。在实施例中，外预混筒包括具有截头楔形形状的叶片，并且可从喷射器头移除。每个叶片在向内表面处包括通风通道，即，截头楔形形状的径向最内部分。在燃气涡轮发动机运行期间，通风通道可将可能收集在邻近于向内表面的低压区域中的燃料扫除，这可防止自点火或火焰保持。可移除的外预混筒可便于接近喷射器内的其他部件，并且可便于对外预混筒的拆检。
[0015]图1是示例性燃气涡轮发动机的示意图。为了清楚并便于说明，一些表面已经被省略或扩大(在此或其他附图中)。此外，本发明可参照前向和后向。通常，对“前”和“后”的所有参照都与初级空气(即，燃烧过程中使用的空气)的流动方向相关，除非另有说明。例如，前是相对于初级空气流的“上游”，后是相对于初级空气流的“下游”。
[0016]此外，本发明通常可参照燃气涡轮发动机的旋转的中心轴线95，中心轴线95通常由它的轴120 (由多个轴承组件150支撑)的纵轴线来限定。中心轴线95可共有或共享各种其他发动机同心部件。对径向、轴向和圆周方向的所有参照和测量是指中心轴线95，除非另有说明，术语诸如“内”和“外”大致表示更小或更大的径向距离，其中，径向96可以是任意垂直于中心轴线95并且从中心轴线95向外福射的方向。
[0017]燃气涡轮发动机100包括入口 110、轴120、燃气发生器或“压缩机”200、燃烧室300、涡轮400、排气装置500以及动力输出联接器600。燃气涡轮发动机100可以具有单轴或双轴配置。
[0018]压缩机200包括压缩机转子组件210、压缩机固定叶片(“定子”)250和入口导向叶片255。压缩机转子组件210机械地联接至轴120。如图所示，压缩机转子组件210是轴流式转子组件。压缩机转子组件210包括一个或多个压缩机盘组件220。每个压缩机盘组件220都包括在圆周配备有压缩机转子桨叶的压缩机转子盘。定子250沿轴向与压缩机盘组件220中的每一个相连接。与连接压缩机盘组件220的相邻定子250成对的每个压缩机盘组件220被认为是压缩机级。压缩机200包括多个压缩机级。入口导向叶片255沿轴向在压缩机级之前。
[0019]燃烧室300包括一个或多个喷射器310，并且包括一个或多个燃烧腔室390。每个喷射器310包括喷射器头320 (图2和图3中示出)，该喷射器头320包括外预混筒330 (图3至6中示出)。在所示的燃气涡轮发动机中，每个喷射器310在相对于中心轴线95的轴向穿过压缩机燃烧室箱体398的径向箱体部399或者压缩机扩压器箱体安装进燃烧室300中。
[0020]涡轮400包括涡轮转子组件410和涡轮喷嘴450。涡轮转子组件410机械地联接至轴120。如图所示，涡轮转子组件410是轴流式转子组件。涡轮转子组件410包括一个或多个涡轮盘组件420。每个涡轮盘组件420包括在圆周配备有涡轮桨叶的涡轮。涡轮喷嘴450轴向上在每个涡轮盘组件420之前。与在涡轮盘组件420之前的相邻涡轮喷嘴450配对的每个涡轮盘组件420被认为涡轮机级。涡轮400包括多个涡轮机级。
[0021]排气装置500包括排气扩压器520和废气收集器550。
[0022]图2是图1的喷射器310的透视图。喷射器310可以包括凸缘317、喷射器头320、第一主气体管311、第二主气体管312、支撑管313、液体入口管杆314、液体入口管354、导向杆316以及液体导向管组件370。凸缘317可以是圆柱形盘。凸缘317包括用于将喷射器310在径向箱体部分399处固定至燃气涡轮发动机100的凸缘螺栓孔319 (图1中示出)。凸缘317还可以包括手柄318。诸如气体主连接器组件和液体主连接器组件的装配件379可以附接至分配块(其附接至凸缘317的外表面或基座表面)，例如主气体分配块386。液体和气体燃料源可以附接至装配件379。
[0023]喷射器头320可以包括组件轴线309 (图3中示出)。对喷射器头320以及喷射器头320的元件的径向、轴向和圆周方向以及测量的所有参照均涉及组件轴线309，并且诸如“内”和“外”的术语通常表示距组件轴线309较小或较大的径向距离。凸缘317的中心可以偏离组件轴线309。
[0024]图3是图2的喷射器头320的横截面图。参考图2和图3，喷射器头320可以包括主体组件321、外帽315、外预混筒330、内预混管360、预混筒帽324、液体廊道组件340、流动挡板392、止动环355、液体导向管组件370以及导向罩380。主体组件321可以包括喷射器主体322和气体主罩323。喷射器主体322可以具有盘形或圆柱形的基座，其中共轴的中空圆柱形部分从基座沿向后方向延伸。中空圆柱形部分的直径可以大于基座的直径。
[0025]参考图3，喷射器主体322可以包括液体导向开口 326、空气供应通道325、液体主开口 327、轴环沉孔328以及止动环凹槽329。液体导向开口 326可以与喷射器主体322共轴，并且可以在轴向方向延伸穿过喷射器主体322的基座。空气供应通道325也可以沿轴向方向延伸穿过喷射器主体322的基座。进料空气廊道325可以位于组件轴线309和液体导向开口 326的径向外侧，并且可以位于喷射器主体322的中空圆柱形部分的内表面的径向内侧。在实施例中，喷射器主体322包括四个空气供应通道325。
[0026]液体主开口 327可以位于组件轴线309和空气供应通道325的径向外侧，并