一种发动机燃烧室火焰筒头部与筒体的连接结构的制作方法

文档序号:12186893阅读:449来源:国知局

本实用新型涉及燃气轮机技术领域,具体涉及一种发动机燃烧室火焰筒头部与筒体的连接结构。



背景技术:

高推重比航空发动机是发展先进军用飞机的基础,提高发动机的涡轮进口温度和降低结构重量是提高推重比的主要途径,为保证燃烧性能,燃烧空气比例需大幅增加,冷却空气的比例减少。同时高温升燃烧室在冷却气量分配减少和冷却气品质下降的条件下,还要求进一步保持甚至提高火焰筒的耐久性。为满足上述要求,除采用先进火焰筒壁面冷却技术外,还需要采用耐高温、低密度、高强韧性的结构材料,这既是发动机性能不断提高的需要,也是提高航空发动机推重比的关键。但现有火焰筒材料线胀系数差异大,导致一般在受热之后的冷热状态下与安装结构不匹配,火焰筒头部容易因受热胀大变形出现故障。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种发动机燃烧室火焰筒头部与筒体的连接结构,以解决或至少减轻背景技术中所存在的至少一处的问题。

本实用新型的技术方案是:提供一种发动机燃烧室火焰筒头部与筒体的连接结构,包含火焰筒头部、外固定部、内固定部及盖板;所述盖板与机匣固定连接;所述外固定部的一端与所述盖板固定连接,另一端用于限位所述火焰筒头部的外圆,所述外固定部与所述火焰筒头部之间设置有第一间隙;所述内固定部的一端与所述盖板固定连接,另一端用于限位所述火焰筒头部的内圆,所述内固定部与所述火焰筒头部之间设置有第二间隙。

优选地,所述外固定部包含支撑环、外壁、头部转接段及外挡块;所述外壁的一端与所述盖板连接,另一端与所述支撑环连接,所述头部转接段与所述外壁远离盖板的一端连接;所述外挡块与所述支撑环连接;所述头部转接段与所述外挡块形成所述火焰筒头部的外圆限位部。

优选地,所述火焰筒头部的侧面与所述外挡块的相邻侧面之间的第一间隙值为0.4mm至1.0mm。

优选地,所述内固定部包含内壁、头部转接段、内挡块;所述内壁的一端与所述盖板固定连接,另一端与所述头部转接段及内挡块连接,所述头部转接段与所述内挡块形成所述火焰筒头部的内圆限位部。

优选地,所述火焰筒头部的侧面与所述内挡块的相邻侧面之间的第二间隙值为0.4mm至1.0mm。

优选地,所述支撑环、外壁、内壁、头部转接段、外挡块、内挡块选用陶瓷基复合材料制作。

本实用新型的优点在于:本实用新型的发动机燃烧室火焰筒头部与筒体的连接结构中,通过外固定部与内固定部对火焰筒头部进行安装定位,外固定部用于限位火焰筒头部的外圆,内固定部用于限位火焰筒头部的内圆,且火焰筒头部的侧面与外固定部和内固定部之间设置有间隙,火焰筒头部具有一定的活动空间,解决了由于材料线胀系数差异大导致的冷热态不匹配。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的发动机燃烧室火焰筒头部与筒体的连接结构示意图。

其中,1-支撑环,2-外壁,3-内壁,4-头部转接段,5-外挡块,6-内挡块,7-火焰筒头部,8-机匣,9-盖板。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示,一种发动机燃烧室火焰筒头部与筒体的连接结构,包含火焰筒头部7、外固定部、内固定部及盖板9;盖板9与机匣8固定连接;

外固定部的一端与盖板9固定连接,另一端用于限位火焰筒头部7的外圆,外固定部与火焰筒头部7之间设置有第一间隙。

内固定部的一端与盖板9固定连接,另一端用于限位火焰筒头部7的内圆,内固定部与火焰筒头部7之间设置有第二间隙。

本实用新型的发动机燃烧室火焰筒头部与筒体的连接结构中,通过外固定部与内固定部对火焰筒头部7进行安装定位,外固定部用于限位火焰筒头部7的外圆,内固定部用于限位火焰筒头部7的内圆,且火焰筒头部7的侧面与外固定部之间设置有第一间隙,火焰筒头部7的侧面与内固定部之间设置有第二间隙,火焰筒头部7具有一定的活动空间,解决了由于材料线胀系数差异大导致的冷热态不匹配。

在本实施例中,外固定部包含支撑环1、外壁2、头部转接段4及外挡块5;外壁2的一端与盖板9连接,另一端与支撑环1连接,头部转接段4与外壁2远离盖板9的一端连接;外挡块5与支撑环1连接;头部转接段4与外挡块5形成火焰筒头部7的外圆限位部。本实施例中设置支撑环1的优点在于,方便火焰筒头部7的安装与拆卸,仅需要拆卸支撑环1即可实现火焰筒头部7的安装与拆卸。

可以理解的是,外挡块5还可以直接设置在外壁2远离盖板9的一端。例如,在一个备选实施例中,外固定部不包含支撑环1,外挡块5直接通过螺钉安装在外壁2上,其优点在于,简化了火焰筒头部7的安装结构,减少了零件数量,有利于使用维护。

在本实施例中,头部转接段4与外挡块5均设置为环形结构。可以理解的是,头部转接段4与外挡块5还可以设置为弧段,例如,在一个备选实施例中,头部转接段与外挡块均设置为多个圆弧段,并且头部转接段与外挡块5的数量相等,分别对称设置在火焰筒头部7的两侧,并与火焰筒头部7的侧面之间设置有间隙。

在本实施例中,火焰筒头部7的侧面与外挡块5的相邻侧面之间的第一间隙值为0.4mm至1.0mm。可以理解的是,火焰筒头部7的侧面与外挡块5的相邻侧面之间的第一间隙值可以在0.4mm至1.0mm之间任意设定,例如,在一个备选实施例中,火焰筒头部7的侧面与外挡块5的相邻侧面之间的第一间隙值为0.6mm;在另一个备选实施例中,火焰筒头部7的侧面与外挡块5的相邻侧面之间的第一间隙值为0.8mm。所述火焰筒头部7的侧面与外挡块5的相邻侧面之间的第一间隙值是指当火焰筒头部7的另一侧面与头部转阶段4的侧面相贴时的最大间隙,当火焰筒头部7处于外挡块5与头部转阶段4中间时,火焰筒头部7的两侧分别与外挡块5及头部转阶段4之间的距离相等,为所述第一间隙值的一半。

在本实施例中,内固定部包含内壁3、头部转接段4、内挡块6;内壁3的一端与盖板9固定连接,另一端与头部转接段4及内挡块6连接,头部转接段4与内挡块6形成火焰筒头部7的内圆限位部。

在本实施例中,外壁2与内壁3设置为同轴的圆筒。

在本实施例中,火焰筒头部7的侧面与内挡块6的相邻侧面之间的第二间隙值为0.4mm至1.0mm。可以理解的是,火焰筒头部7的侧面与内挡块6的相邻侧面之间的第二间隙值可以在0.4mm至1.0mm之间任意设定。例如,在一个备选实施例中,火焰筒头部7的侧面与内挡块6的相邻侧面之间的第二间隙值为0.6mm;在另一个备选实施例中,火焰筒头部7的侧面与内挡块6的相邻侧面之间的第二间隙值为0.8mm。所述火焰筒头部7的侧面与内挡块6的相邻侧面之间的第一间隙值是指当火焰筒头部7的另一侧面与另一内挡块6的侧面相贴时的最大间隙,当火焰筒头部7处于两个内挡块6中间时,火焰筒头部7的两侧分别与内挡块6之间的距离相等,为所述第二间隙值的一半。

在本实施例中,火焰筒头部7的侧面与外挡块5的相邻侧面之间的第一间隙值与火焰筒头部7的侧面与内挡块6的相邻侧面之间的第二间隙值相等,第一间隙值与第二间隙值均为0.6mm。

可以理解的是,火焰筒头部7的侧面与外挡块5的相邻侧面之间的第一间隙值与火焰筒头部7的侧面与内挡块6的相邻侧面之间的第二间隙值叶可以不相等,例如,在一个备选实施例中,火焰筒头部7的侧面与外挡块5的相邻侧面之间的第一间隙值为0.6mm,火焰筒头部7的侧面与内挡块6的相邻侧面之间的第二间隙值为0.8mm。

在本实施例中,支撑环1、外壁2、内壁3、头部转接段4、外挡块5、内挡块6选用陶瓷基复合材料制作。

陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。在本实施例中,陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合,还可以提高陶瓷韧性和可靠性。纤维能阻止裂纹的扩展,从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。

最后需要指出的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

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