专利名称：涡轮喷气发动机扩压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涡轮喷气发动机扩压器，该扩压器在涡轮喷气发动机中配置在压缩机和燃烧室之间。
背景技术：
现有技术中，扩压器通常通过截头圆锥状薄壁或腹板固定在燃烧室的外壳内，该薄壁或腹板从扩压器的外纵向壁朝燃烧室延伸，且在其径向外端被焊接到燃烧室的外壳上。
此现有技术的缺点在于，寿命明显短于燃烧室壳体的扩压器不可与壳体分离。
因此，需要以可拆卸的方式将扩压器固定到燃烧室外壳上。为了使扩压器更容易卸下，较好的技术手段是通过一个外环形凸缘来固定扩压器，该外环形凸缘插在用于将压缩机和燃烧室外壳连在一起的环形凸缘之间。
为此，必须使紧固扩压器用的截头圆锥状壁或腹板从扩压器朝压缩机延伸。然而，这一点还是不可能做到的，这是因为，从压缩机处吸入空气会带来的制约，即绕着压缩机定子形成的环形空间向下游延伸到扩压器上游部分附近，且此环形空间由固定到压缩机外壳上的横向壁来限定，该横向壁在此位置对于容纳从扩压器朝压缩机延伸的用于紧固扩压器的截头圆锥状壁或腹板构成障碍。
此问题可以通过与定子叶片下游的扩压器外纵向壁相连的结构臂来解决，但这需要扩压器做成两部分，使制造复杂且成本增加。
发明内容
本发明的特别目的在于提供一种能解决将扩压器可分离地固定到涡轮喷气发动机中这一问题的简单、经济且便宜的方案。
为此，本发明提供一种涡轮喷气发动机扩压器，其配置在压缩机和燃烧室之间，且通过悬挂装置固定到燃烧室的外壳上，该悬挂装置在该外壳和扩压器外纵向壁之间延伸，其中，该悬挂装置包括从扩压器外纵向壁朝燃烧室延伸的第一截头圆锥状壁，和第二截头圆锥状壁，其与第一截头圆锥状壁相连，且在第一截头圆锥状壁和燃烧室外壳之间朝压缩机延伸。
本发明的这两个用于紧固扩压器的截头圆锥状壁用于避开围绕压缩机的环形空间的下游延伸长度，且因此用于将扩压器固定到燃烧室的外壳上，而不会改变从压缩机吸入空气的技术要求，也不需使用结构臂。
有利的是，在压缩机外壳和燃烧室外壳之间的连接处，以特别简单的方式，通过将上述第二截头圆锥状壁的环形凸缘插入到压缩机壳体的环形连接凸缘和环形室的环形连接凸缘之间，以将第二截头圆锥状壁固定在燃烧室外壳上。
这也可能使悬挂装置的第一截头圆锥状壁被连接到扩压器外纵向壁的上游端，借此确保扩压器上游端与压缩机的下游端很好地对准，从而在扩压器上游端处的定子叶片的台阶被正确定位且对中在压缩机的轴线上。
此外，两头都为圆锥形的悬挂装置增加了扩压器安装的灵活性，且减少了与扩压器外纵向壁相连接处的应力，从而增加了其寿命。
悬挂装置的两个截头圆锥状壁或腹板做成一件，且它们之间的接头处包括一个朝燃烧室延伸的环形肋，此环形肋增强了两个截头圆锥状壁或腹板间的该接头区域的强度，且分流了此区域的应力。该肋的厚度最好在腹板厚度的1.3-1.7倍范围内，其最佳厚度等于腹板厚度的约1.5倍。
在其最简化实施例中，此肋的形状为对中在涡轮喷气发动机轴线上的圆筒形。
在一个变化例中，它可以与扩压器悬挂装置的两截头圆锥状壁或腹板间所形成的角度的角平分线成一直线延伸。
通常，本发明扩压器的优点在于，它可以简单卸除，而仍能满足从压缩机中吸入空气的技术要求。
在阅读了下面通过非限定性示例且参考附图所做的说明后，本发明的其他优点和特征将会很明显，附图中图1是现有涡轮喷气发动机中的高压压缩机末级和扩压器的局部轴向剖视示意图；以及图2是本发明的高压压缩机末级和扩压器的局部轴向剖视示意图。
具体实施例方式
附图中，左侧为上游或朝向涡轮喷气发动机的前面，右侧为下游或朝向后面。
在图1中，标号1表示在涡轮喷气发动机中布置在上游压缩机2和下游燃烧室3之间的现有扩压器。
压缩机2为高压压缩机，且包括通过适当机构7(如燕尾型)安装在涡轮喷气发动机转子6上的多级动叶片4、5，以及通过适当机构安装在涡轮喷气发动机定子9上的用于形成喷嘴的多级静叶片8。在图1中，只示出了两级动叶片4、5和配置在两级动叶片4、5之间的一级静叶片8。
由外壳11和后横向壁12绕着压缩机2的定子9限定出一个环形空间10，该后横向壁12通过内环形凸缘13安装到定子9的环形凸缘14上，并通过外环形凸缘15安装到压缩机2外壳11的环形凸缘16上。
燃烧室3由外壳17和内壳(未示出)限定出，外壳17在其上游端通过环形凸缘18固定到压缩机2的外壳11上，该环形凸缘18压靠在压缩机2横向壁12的外凸缘15上，这三个凸缘通过适当的螺栓螺母类装置19被紧固到一起。
因为由从压缩机2吸入空气所带来的制约，后横向壁12绕扩压器1的下游部向下游延伸。
扩压器1具有径向配置在外纵向壁21和内纵向壁22之间的静叶片20，用于引导空气离开压缩机2流向燃烧室3。
扩压器1通过截头圆锥状薄壁或腹板23固定到燃烧室3的外壳17内，该薄壁或腹板23从扩压器1的外纵向壁21朝燃烧室3延伸，且在其径向外端24处焊接到燃烧室3的外壳17上。截头圆锥状壁或腹板23在扩压器外纵向壁21的中部连接到所述壁21上。扩压器1还通过截头圆锥状内壁或腹板25固定到燃烧室的内壳(未示出)上，该内壁或腹板25从扩压器1的内纵向壁22朝燃烧室3延伸。另外，圆筒形壁26从扩压器1的外纵向壁21朝压缩机2延伸，且通过环形凸缘27固定到压缩机2的定子9上，该环形凸缘27分别压靠着压缩机2定子9的连接凸缘14和横向壁12的连接凸缘13，它们用适当的螺栓螺母型装置28来紧固。
以上现有技术中的扩压器不可独立于燃烧室的壳体来卸除。
图2示出了布置在与上述相同类型的压缩机和燃烧室间的本发明扩压器29。
该扩压器29具有静叶片30，其径向配置在扩压器外纵向壁31和内纵向壁32之间，以引导空气离开压缩机2流向燃烧室3。
扩压器29通过悬挂装置安装于燃烧室3的外壳17内，该悬挂装置包括截头圆锥状第一壁或腹板33和截头圆锥状第二壁或腹板34，所述第一壁或腹板33从扩压器29的纵向外壁31朝燃烧室3延伸，所述第二壁或腹板34在第一截头圆锥状壁33和燃烧室3外壳17之间朝压缩机2延伸，且终止于指向外的外环形凸缘35处，该环形凸缘35被夹持在压缩机2横向壁12的连接凸缘15和燃烧室3外壳的上游凸缘18之间。压缩机外壳的环形凸缘16压靠着横向壁12的环形凸缘15。扩压器29还包括截头圆锥状内壁或腹板36，其从扩压器29的内纵向壁32朝燃烧室3延伸，且在其下游端(未示出)被固定到燃烧室3的内壳上。
悬挂装置的两个截头圆锥状壁和腹板33、34做成一件，且其接头处包括环形肋37，该环形肋朝燃烧室3延伸，且用于增强两壁33、34之间的连接区域的强度以及分流此区域中的应力。
环形肋37的厚度位于腹板33、34厚度的1.3-1.7倍之间，最好等于腹板33、34厚度的约1.5倍。
通过举例方式，此环形肋37为圆筒形且对中在涡轮喷气发动机的轴线(未示出)上。在一个变化例中，其沿着悬挂装置的两个截头圆锥状壁或腹板33、34间形成的角度的角平分线延伸。
两个截头圆锥状壁33、34上游侧的表面间的连接处38的曲率半径等于例如约3mm。
这两个截头圆锥状壁33、34围绕着压缩机2的横向壁12的下游突出部分，从而使悬挂装置的第一截头圆锥状壁33连接到扩压器29外纵向壁31的上游端，因此，提高了稳定性和静叶片30相对于压缩机2的对准度。
权利要求
1.一种涡轮喷气发动机扩压器，其配置在压缩机和燃烧室之间，且通过悬挂装置固定到燃烧室的外壳上，该悬挂装置在该外壳和扩压器的外纵向壁之间延伸，其中，所述悬挂装置包括从扩压器的外纵向壁朝燃烧室延伸的第一截头圆锥状壁，和第二截头圆锥状壁，其与第一截头圆锥状壁相连，且在第一截状圆锥状壁和燃烧室的外壳之间朝压缩机延伸。
2.根据权利要求1所述的扩压器，其中，所述两个截头圆锥状壁做成一件。
3.根据权利要求1所述的扩压器，其中，所述第二截头圆锥状壁包括用于紧固到燃烧室外壳的上游环形凸缘上的外环形凸缘。
4.根据权利要求3所述的扩压器，其中，所述第二截头圆锥状壁的外环形凸缘被夹持在压缩机外壳和燃烧室外壳的两个环形端凸缘之间。
5.根据权利要求1所述的扩压器，其中，两个截头圆锥状壁之间的接头处包括朝燃烧室延伸的环形肋。
6.根据权利要求5所述的扩压器，其中，所述环形肋为圆筒形且对中在压缩机的旋转轴线上。
7.根据权利要求5所述的扩压器，其中，所述环形肋沿着两截头圆锥状壁所形成的角度的角平分线延伸。
8.根据权利要求5所述的扩压器，其中，所述环形肋的厚度位于截头圆锥状壁厚度的1.3-1.7倍范围内。
9.根据权利要求8所述的扩压器，其中，所述环形肋的厚度等于截头圆锥状壁厚度的约1.5倍。
10.根据权利要求1所述的扩压器，其中，所述第一截头圆锥状壁连接到扩压器外纵向壁的上游端。
11.根据权利要求1所述的扩压器，其中，两个截头圆锥状壁上游侧的表面之间的连接处的曲率半径为约3mm。
全文摘要
一种涡轮喷气发动机扩压器，其配置在压缩机和燃烧室之间，通过悬挂装置被固定到燃烧室外壳的上游外环形凸缘上，该悬挂装置包括从扩压器外纵向壁朝燃烧室延伸的第一截头圆锥状壁，和在第一截头圆锥状壁和燃烧室的外壳之间朝压缩机延伸的第二截头圆锥状壁。
文档编号F23R3/00GK1651735SQ200510006289
公开日2005年8月10日 申请日期2005年2月2日 优先权日2004年2月5日
发明者皮埃尔·萨布莱罗尔斯, 克里斯托夫·皮厄塞尔盖斯, 丹尼斯·特拉霍特, 劳伦特·马尔纳斯 申请人:Snecma发动机公司