渦輪機的環形燃燒室的制作方法

渦輪機的環形燃燒室的制作方法
【專利摘要】一種渦輪機的環形燃燒室（10），帶有軸向方向(X)、徑向方向(R)，以及方位方向(Y)，燃燒室包括第一環形壁(12)和第二環形壁(14)，每個環形壁構成至少一部分燃燒室(10)外殼。第一環形壁(12)和第二環形壁(14)帶有通過方位嚙合配合的互補裝配裝置(12b,14b)。
【專利說明】渦輪機的環形燃燒室
【技術領域】
[0001]本發明涉及到渦輪機燃燒室領域，特別涉及到渦輪機環形燃燒室領域，而且特別涉及到(但不是排它地)-直升機渦輪軸發動機的環形燃燒室領域。
【背景技術】
[0002]傳統的渦輪機環形燃燒室帶有軸向方向、徑向方向、和方位方向，其包括第一環形壁和第二環形壁，每個環形壁構成至少一部分燃燒室外殼。
[0003]第一和第二環形壁可以通過焊接、軸向嚙合或螺栓連接而裝配在一起。例如，在維修或更換其中一個壁時，采用焊接裝配則會使得第一和第二壁的拆卸不可能進行，。采用軸向嚙合裝配帶來的缺陷是不能防漏，燃燒氣體會從第一和第二環形壁的重疊區域泄漏。采用螺栓連接裝配帶來的缺陷是會引起容納螺栓的孔的附近出現裂紋，從而削弱燃燒室的強度。

【發明內容】

[0004]本發明的一個目的是，至少在一定程度上消除上述缺陷。
[0005]本發明通過一種渦輪機環形燃燒室來實現其目的，這種燃燒室帶有軸向方向、徑向方向和方位方向，燃燒室包括第一環形壁和第二環形壁，每個環形壁構成至少一部分燃燒室外殼，其中，第一環形壁和第二環形壁帶有通過方位嚙合來配合的互補裝配裝置。
[0006]很清楚，第一環形壁帶有第一互補裝配裝置，第二環形壁帶有第二互補裝配裝置，第一和第二互補裝配裝置分別以這樣一種方式互補，即能夠通過相互嚙合來配合。第一互補裝置與第二互補裝置通過方位嚙合來配合。換句話說，第一和第二互補裝配裝置通過使其圍繞燃燒室軸向方向相對于彼此轉動而互相嚙合。
[0007]與軸向嚙合相比，通過方位嚙合在互補裝配裝置之間實現配合可以減少燃燒氣體的漏泄。具體來講，因為徑向熱膨脹小于軸向熱膨脹，通過方位嚙合而形成的裝配件可以保持第一和第二環形壁之間的永久接觸，從而確保氣體泄漏很少或沒有，不論燃燒室的使用條件如何。此外，這種方位嚙合可以使得使用間隙小于軸向嚙合，或者甚至使用零間隙。此夕卜，第一和第二環形壁的相互嚙合可以使得它們得以拆卸。為此，與第一和第二環形壁的現有技術裝配件相比，本發明的方位嚙合裝配件的優點是將脫離與降低燃燒氣體泄漏相結合，而且甚至燃氣泄漏可忽略不計或為零。此外，與現有技術裝配件相比，這種方位嚙合裝配件實施更簡單。特別是，與現有技術相比，嚙合的方位方向可以更容易實現對準和圍繞軸向方向居中。另外，因為本發明的裝配件并不使用任何螺栓，避免了裂紋的形成。特別是，因為采用方位嚙合來實施裝配，徑向和軸向熱膨脹便會很容易通過第一和第二互補裝配裝置來調節，因為互補裝配裝置在繼續相互嚙合的同時可以滑動。為此，這種滑動可以首先補償熱膨脹，同時保持裝配件的令人滿意的形狀，其次，避免卡死，因為卡死會在熱膨脹期間引起裂紋出現。
[0008]有利的是，第一環形壁和第二環形壁帶有通過方位嚙合來配合的互補裝配裝置，互補裝配裝置包括多個沿第一方向在方位上自第一環形壁延伸的第一舌部，和多個沿第二方向在方位上自第二環形壁延伸的第二舌部，所述第二方向與第一方向相反，第一和第二舌部通過方位嚙合而配合。
[0009]很清楚，在相互配合的第一和第二舌部之間，每個第一舌部對應于與其嚙合配合的第二舌部。因此，第一舌部中的某些數量舌部與第二舌部相同數量的舌部相配合。例如，如果互補裝配裝置包括十個第一舌部和十二個第二舌部，那么，只有三個第一舌部可以通過方位嚙合來與三個第二舌部配合。在另一個方式中，十個第一舌部與十個第二舌部配合。這樣，通過相互嚙合，舌部互相施加摩擦力和/或互相施加彈性支撐力，從而將裝配在一起的第一和第二環形壁保持在一起。為此，很清楚，第一和第二舌部在方位嚙合期間彈性變形。因此，第一和第二舌部為彈性舌部。特別是，這會使得第一和第二壁以預定的夾緊力矩而裝配在一起。
[0010]優選地，第二環形壁帶有的第二舌部與第一環形壁帶有的第一舌部數量相同，每個第一舌部與第二舌部通過方位嚙合而配合。這樣，就可以改善裝配件的機械強度，降低燃燒氣體泄漏。
[0011]有利的是，第一環形壁具有徑向延伸的第一環形凸緣，而第二環形壁具有徑向延伸的第二環形凸緣，第一和第二凸緣通過軸向相互頂靠而配合。
[0012]當然，很清楚，第一和第二凸緣在互補裝配裝置相互嚙合時通過相互頂靠而配合。第一和第二凸緣之間的支撐配合可使第一壁在沿軸線的方向上相對于第二壁而被鎖定。此夕卜，有利的是，第一和第二環形凸緣構成相互配合的密封表面，這些表面相互頂靠，從而進一步減少燃燒氣體的泄漏。
[0013]有利的是，第一舌部在第一環形凸緣形成，而第二舌部在第二環形凸緣形成。
[0014]這樣，第一和第二環形凸緣通過沿軸線在第一方向相互頂靠而配合，而第一和第二舌部，在其方位嚙合時，通過在第二方向上沿軸線彼此頂靠而配合，所述第二方向與第一方向相反。凸緣和舌部的互補形狀可以首先確保裝配件可靠，機械強固，其次，降低燃燒氣體的任何泄漏。另外，通過在環形凸緣上的布置，通過彼此相對滑動，這些舌部補償了任何差動熱膨脹，特別是徑向膨脹。因此，裝配件對熱膨脹相對來講不是很敏感，不論燃燒室是在什么樣的熱膨脹條件下使用，嚙合保持可靠。在一個實施例中，第一和第二舌部通過激光切削來加工(第一和第二環形壁采用金屬制成)。這樣就可在第一或第二環形壁機加工期間一次作業形成舌部。這有助于改善切削的精度，并從而改善裝配件的質量(增加機械強度，降低泄漏)。
[0015]有利的是，第一舌部在沿相對于第一凸緣的軸線的第一方向上形成預成型角，而第二舌部在沿軸線的第二方向上相對于第二凸緣形成預成型角，所述第二方向與第一方向相反。
[0016]這樣預成型的舌部，即與凸緣形成預定夾角且在嚙合之前，很容易進行相互嚙合，在所述凸緣中，已經形成了這些舌部。優選地，每個第一和第二舌部都分別與第一凸緣和第二凸緣構成預成型角，該角度在1°至5°范圍內。更優選地，每個第一和第二舌部分別與第一凸緣和第二凸緣構成大約2°的預成型角度。術語“大約”是指正負半度的角度值(在這個示例中，即2° ±0.5° )。這個2°的值可以在軸向方向上構成彈性舌部，這可具有令人滿意的剛性，確保方位嚙合的預定夾緊力矩，以及布局更為緊湊。[0017]有利的是，燃燒室帶有鎖定第二環形壁相對于第一環形壁轉動的鎖定裝置(反之亦然)。
[0018]鎖定裝置用來鎖定第一和第二環形壁在方位方向上的相對移動。這樣，當互補裝配裝置在方位嚙合時，鎖定裝置鎖定嚙合，防止互補裝配裝置分開。這樣，就可以確保第一和第二環形壁相互連接的更大可靠性。
[0019]有利的是，第一環形壁帶有至少一個第一鎖定裝置，而第二環形壁帶有至少一個第二鎖定裝置，至少一個第一鎖定裝置與至少一個第二鎖定裝置配合，以便鎖定第一環形壁相對于第二環形壁轉動。
[0020]有利的是，第一壁帶有多個第一鎖定裝置，而第二壁帶有多個第二鎖定裝置，第一或第二鎖定裝置在方位上均勻分布，而第一和第二鎖定裝置中的其他鎖定裝置在方位上并未均勻分布。
[0021]在第一個不同方式中，鎖定裝置包括至少一個螺栓，用來將第一環形壁固定到第二環形壁上。
[0022]有利的是，螺栓穿過第一和第二環形凸緣并將其固定在一起。
[0023]很清楚，固定螺栓或者直接旋入壁的厚度內(S卩，通過旋入第一和第二環形凸緣中，而直接與其配合)，或者借助螺母而固定到合適位置，螺母和螺栓緊固件將第一和第二環形凸緣夾在一起。值得注意的是，這種螺栓不會在穿過凸緣的嚙合孔附近產生裂紋，因為其不會鎖定熱膨脹也不會產生能夠導致裂紋的局部應力。
[0024]在該第一個不同方式中，第一壁(或者第一凸緣)可以只有一個用來穿過螺栓的第一孔，或者多個孔，第一孔構成一個或多個第一鎖定裝置，而第二壁(或者第二凸緣)可以只有一個用來穿過螺栓的第二孔，或者多個孔，第二孔構成一個或多個第二鎖定裝置。第一鎖定裝置(或第一孔)通過螺栓接合來配合，而第二鎖定裝置(或第二孔)鎖定第一環形壁，防止其相對于第二環形壁轉動。
[0025]在第二個不同方式中，鎖定裝置包括至少一個固定到第一環形壁上的第一突起，和至少一個固定到第二環形壁上的第二突起，互補裝配裝置通過在第一方向上嚙合在方位上配合，而且，其中，所述第一突起和所述第二突起通過在第一方向上彈性嚙合在方位上配合，與此同時，它們在第二方向上通過對接在方位上配合，第二方向與第一方向相反。
[0026]當互補裝配裝置在方位嚙合時，第一突起與第二突起嚙合。在嚙合動作期間，其中一個突起或二者彈性變形，使得其中一個突起超過另一個突起。一旦嚙合結束，例如，通過在預定位置相對于第一環形壁在方位上定位第二環形壁，第一突起和第二突起相互分離并回到其初始形狀。于是，第一和第二環形壁的哨合沿第一方向和第二方向在方位上被鎖定，在沿第一方向時，通過互補裝配裝置來鎖定，該裝置處在其行程的末端或被鎖定(例如，必須傳遞一個夾緊力矩，該力矩大于振動或差動熱膨脹在燃燒室內所產生的各個力，以便在該第一方向上解開鎖定)，另外，在沿與第一方向相反的第二方向時，由對接配合的兩個突起予以阻止。很清楚，當鎖定裝置包括多個第一突起和多個第二突起時，至少一個第一突起與至少一個第二突起配合，另外，一個或多個其它第一突起也可分別與一個或多個其它第二突起配合。
[0027]有利的是，第一突起自第一凸緣處大體徑向延伸，而第二突起自第二凸緣處大體徑向延伸。[0028]在該第二個不同方式中，每個第一突起構成第一鎖定裝置，而每個第二突起構成
第二鎖定裝置。
[0029]在第三個不同方式中，鎖定裝置包括至少一個可折疊葉片，該葉片在第一和第二環形凸緣中選擇的其中一個凸緣內形成，所述凸緣在第一和第二環形凸緣中選擇的另外其中一個凸緣所形成的間隙內嚙合。
[0030]很清楚，第一或第二凸緣帶有可折疊的葉片，而第一和第二凸緣中的另一個凸緣則帶有間隙(即窗口或開口)，在互補裝配裝置方位嚙合時，可折疊葉片通過折疊而在該間隙內嚙合。例如，該間隙在凸緣的自由邊緣旁邊打開并形成U字形狀。于是，為了在間隙內嚙合葉片，通過將葉片折疊到間隙的U字形的底部，便完全可以向下折疊葉片。通過與折疊葉片邊緣對接配合，所述U字形的垂直邊緣限制和/或鎖定了在第一和第二環形壁之間沿方位方向的相對運動。
[0031]在該第三個不同方式中，每個可折疊葉片構成第一接合裝置，而每個間隙構成第二接合裝置(反之亦然)。
[0032]本發明還提供了 一種包括本發明燃燒室的渦輪機。
[0033]本發明還提供了一種裝配本發明環形燃燒室的裝配方法，所述方法包括如下步驟:
[0034].提供第一和第二環形壁面對面的互補裝配裝置；以及
[0035].通過相對于第一環形壁來轉動第二環形壁來方位嚙合互補裝配裝置。
[0036]當然，很清楚，用于方位嚙合的轉動是圍繞軸向方向來實施的。
[0037]有利的是，環形燃燒室包括用來鎖定第二環形壁相對于第一環形壁轉動的鎖定裝置，所述方法進一步包括鎖定第二環形壁的步驟，防止其相對于第一環形壁(在方位方向)轉動。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]通過閱讀以非限定性示例給出的本發明的各種實施例的如下詳細說明，可更好地理解本發明和其優點。本說明參照附圖，附圖如下:
[0039]圖1示出了本發明的第一個實施例的透視分解圖；
[0040]圖1A示出了沿圖1箭頭A看去的第一個實施例的示意圖；
[0041]圖1B示出了圖1第一個實施例的細節B ;
[0042]圖2示出了方位嚙合裝配第一個實施例第一和第二環形壁期間的中間步驟；
[0043]圖3示出了裝配后的圖1第一個實施例；
[0044]圖4A和4B示出了第一個實施例中各孔的角間距，所述孔用來安裝螺栓，所述螺栓用來鎖定第一環形壁，阻止其相對于第二環形壁轉動；
[0045]圖5為沿軸向方向看去的本發明的第二個實施例；
[0046]圖5A，5B, 5C和示出了互補裝配裝置方位嚙合期間各個突起的四個連續相對位置；
[0047]圖6示出了沿軸向方向看去的本發明的第三個實施例；
[0048]圖6A和6B示出了互補裝配裝置方位嚙合期間葉片和間隙的兩個連續相對位置；
[0049]圖7示出了裝有圖1所示燃燒室的渦輪機。【具體實施方式】
[0050]圖1，1A，1B，2，3，4A，和4B示出了本發明的燃燒室的第一個實施例，對應于上述第一個方式。燃燒室10帶有第一環形壁12和第二環形壁14。燃燒室10具有軸向方向X(沿軸線X)、徑向方向R，和方位方向Y。燃燒室10圍繞軸線X旋轉對稱。在這個示例中，第一壁12是火焰筒50的外殼，該火焰筒還帶有內殼16和燃燒室端壁18。火焰筒50容納燃油噴射器52，并形成了在其內燃燒燃油的外殼，S卩，在此處進行燃燒。第二壁14構成外彎管，并用作偏轉器，用來導向來自火焰筒50的燃氣流。值得注意的是，該燃燒室10是一種回流式環形燃燒室，然而，本發明并不限于這種特別類型的燃燒室。同樣，第一和第二環形壁可以是除了外殼壁和外彎管壁之外的壁。
[0051 ] 第一環形壁12帶有自燃燒室10處徑向向外延伸的第一環形凸緣12a，而第二環形壁14同樣帶有自燃燒室10處徑向向外延伸的第二環形凸緣14a。第一凸緣12a帶有N個朝向第一方位方向的第一舌部12b，而第二凸緣帶有N個朝向第二方位方向的第二舌部，第二方位方向與第一方位方向相反。在這個例子中，有18個第一和第二舌部，即N=18。舌部的取向是由自其近端向其遠端或自由端延伸的方向來確定的。如圖1A所示，當第一和第二環形壁12和14為了裝配在一起而面對面時，第一舌部12b沿朝向第二凸緣14a的軸向方向構成預成型角α，在這個示例中α=2°，而第二舌部14b沿朝向第一凸緣12a的軸向方向構成預成型角α '，在這個示例中α ' =2。。第一和第二舌部12b和14b方位長度相似，分別按一定角度均勻地分布在第一和第二凸緣12a和14a上。換句話說，對于所有舌部來講，兩個相鄰舌部之間的角間距相同。
[0052]每個凸緣和每個舌部的徑向范圍相同。舌部僅在每個凸緣的徑向部分徑向延伸(即，這些舌部并不在凸緣的整個徑向寬度上延伸)，以便提供第一和第二壁12和14裝配件良好的燃燒氣體密封。在圖1的示例中，每個第一和第二凸緣12a和14a都帶有徑向內部分和形成舌部的徑向外部分。在這個示例中，徑向內部分徑向延伸4_ (4毫米)。
[0053]每個第一和第二環形凸緣12a和14a分別帶有M個第一通孔12c和M個第二通孔14c，為的是在其內安裝螺栓22 (見圖3)。在裝配到一起時，第一和第二孔12c和14c與螺栓22 —起構成用來鎖定轉動的鎖定裝置。在這個示例中，共有18個第一和第二孔，即M=IS。
[0054]為了將第一和第二環形壁12和14裝配到一起，第二環形壁14面向第一環形壁12，如圖1所示，這兩個壁12和14以這樣一種方式軸向相向移動，即第一舌部12b的遠端軸向布置在第二舌部14b遠端和第二凸緣14a之間(反之亦然，見圖2)。換句話說，將裝配件的互補裝置面對面，通過第二環形壁14沿圖3黑體箭頭方向圍繞燃燒室10軸線X樞轉，使第一和第二舌部12b和14b方位嚙合。在嚙合期間，第一和第二舌部(或每個舌部形成的角度)和其剛性的軸向傾斜使得第一和第二凸緣12a和14a相互頂住，如圖3所示。
[0055]為了更容易地在第一舌部12b與第二舌部14b方位嚙合期間圍繞軸向方向X轉動第二壁14，操縱耳14d伸出第二凸緣14a外圍(見圖1和1B)。
[0056]當第一和第二環形壁12和14方位嚙合時，通過在兩個面對面的孔12c和14c中裝入螺栓22，阻止第一和第二環形壁圍繞軸線X相對于彼此轉動。在這個示例中，螺栓22由螺母22a和鎖緊墊圈22b固緊。如圖1B和4B所示，孔14c為長方形狀，采用徑向取向，以便更容易地將螺栓22插入兩個孔12c和14c中。特別是，這種長方形狀可以彌補第一和第二環形壁12和14軸線之間的任何不重合，或者，可彌補加工這些孔時的任何缺陷。
[0057]為了確保在第一和第二環形壁12和14裝配到一起時至少第一孔12c與第二孔14c方位對準，無論夾緊力矩或嚙合最終位置如何，這種情況都適用，第一和第二孔在方位上分布如下。第一孔12c在方位上均勻分布(見圖4A)。每個第一孔與兩個相鄰的第一孔相隔一定角度，即Y=360° /Μ。在這個示例中，因為共有18個第一孔(Μ=18)，間距為
Y=20°。大多數第二孔14c在方位上相隔一定角度Y',該角度大于角度Y,相差Δ y ,即Y ' =Υ + ΛΥ。然而，并不是所有這些第二孔14c在方位上都是有規律地間隔開。具體來說，這種的多數間隔會以這樣一種方式引起第二孔方位分布的偏移，即，兩個相鄰第二孔相隔一定角度Y "，該角度小于Y和Y '，其中，Y "是采用如下關系計算的:Y" = Y-(M-1) Δ Y，M是第二孔的數量。在這個示例中，Δ y =0.1° , M=18,和Y =20° ,這樣，Y' =20.1°和Y" =18.3° (見圖4B)。當然，在另一種方式中，第一孔和第二孔在方位上的分布可以顛倒。第一孔構成第一鎖定裝置，而第二孔構成第二鎖定裝置，當然，它們的數量可不同。
[0058]圖5，5A，5B，5C和示出了本發明的燃燒室的第二個實施例，對應于上述的第二個不同方式。只有鎖定裝置不同于第一個實施例，所以，第一個和第二個實施例共有的部分就不再描述了，而且這些部分也都使用相同的附圖標記。特別是，第一和第二舌部12b和14b的方位嚙合方式與第一個實施例相同。
[0059]在本發明的第二個實施例中，燃燒室10的鎖定裝置首先對應于固定到第一壁12上的P數量的第一突起112，其次，對應于固定到第二壁14上的相同數量P的第二突起114。在這個示例中，共有18個第一和第二突起，即P=18。更具體地來講，第一突起112自第一環形凸緣12a處徑向延伸，而第二突起114則自第二環形凸緣14a處徑向延伸。每個第一和第二突起112和114構成帶有L形狀輪廓的鉤，L形狀的垂直桿的頂部連接到相應的環形凸緣上，而L形狀的水平橫桿則軸向延伸。由每個突起112和114的L形鉤的水平橫桿構成的平板112a和114a相對于方位方向而分別傾斜一個角度β和β '(見圖4Α)，第一和第二突起112和114的平板112a和114a在相同方向傾斜。因此，可以沿第一方位方向在第一突起112 “下方”在第二突起114上嚙合，平板112a和114a通過彼此頂靠而配合。在這個示例中，每個突起112a和114a帶有相同的傾斜角度，即β=β'。此外，在這個示例中，突起112a和114a的傾斜角度是4度，S卩β=β ' =4°。
[0060]圖5Α至示出了第一和第二舌部在方位嚙合時第一突起112相對于第二突起114的四個相對位置。當第一和第二舌部12b，14b未嚙合時(如圖2所示位置)，或者在方位嚙合剛開始時，第一和第二突起112和114并不配合，如圖5A所示。隨著第一和第二舌部12b和14b的方位嚙合的進行，通過相繼從圖5A向圖5B位置移動并從圖5B位置移動至圖5C位置，第一和第二突起相互嚙合，第二環形壁12沿圖5A，5B和5C箭頭方向轉動而被移動。在這個移動期間，平板112a和114a通過彼此徑向頂靠而配合，并彈性變形，以便使得第二突起114從第一突起112左邊的位置(見圖5A)移動至第一突起112右邊的位置(見圖5D).一旦第一和第二舌部12b和14b的嚙合充分向前推進，第二突起114與第一突起112分離，每個平板112a和114a回到其初始的非彈性變形的位置(見圖OT)。從這一刻開始，因為平板112a和114a的方位傾斜，在突起112和114之間形成徑向肩部，鎖定第一和第二舌部12b和14b的任何方位分離動作(沿圖5B和5C中箭頭相反方向)。第一突起112和第二突起114沿圖5B和5C的第一方位方向通過彈性嚙合而配合(沿箭頭方向），而在與第一方 位方向相反的第二方位方向上，它們則對接配合，見圖5D。
[0061]為了確保針對第一和第二壁12和14的預定夾緊力矩或嚙合位置，至少一個第一 突起112在第二方向上與第二突起114對接配合，第一和第二突起在方位上的分布方式 與第一實施例中第一和第二孔相同。于是，第一突起112在方位上均勻分布，而第二突起 114則在方位上并未均勻分布。結果，第一突起均間隔一個角度y=360° /P，而第二突起 間隔的角度大于角度Y，相差A Y，即Y ' =Y + A Y，除了兩個相鄰的第二突起間 隔角度為Y" =Y-(P-1)Ay。為此,在這個示例中，因為P=18和A Y =0. 1°，我們得出 y=20°，y / =20. 1°和=18.3°。當然，在另一個方式中，第一和第二突起在方位上 的分布可以顛倒。很清楚，第一突起構成第一鎖定裝置，而第二突起構成第二鎖定裝置，當 然，這些突起的數量也可不同。
[0062]圖5示出了夾緊布局，在這個布局中，第一和第二突起對接并彈性嚙合配合(見 I)，而在P/2-1對的第一和第二突起中，彈性嚙合未完成(在該對I的突起的方位的右側，見 II和III)，而在P/2其它對的第一和第二突起中的第一和第二突起局部彈性嚙合，但卻以 這樣一種方式在方位上隔開，即它們不是對接配合(在該對I的突起的方位的左側，見IV和 V)。
[0063]圖6，6A和6B示出了本發明的燃燒室的第三個實施例，對應于上述第二個不同方 式。只有鎖定裝置不同于第一個和第二個實施例，這樣，第二個和第三個實施例共有的部分 就不再描述，而且，它們也都使用相同的附圖標記。特別是，第一和第二舌部12b和14b的 方位哨合方式與第一個和第二個實施例相同。
[0064]在本發明的第三個實施例中，燃燒室210的鎖定裝置首先包括Q個數量的在第一 凸緣12a上形成的可折疊葉片212，其次，包括Q個相同數量的在第二凸緣14a上形成的間 隙。在這個示例中，共有18個葉片和間隙，即Q=18。間隙214為U形狀，朝向凸緣14a的外 圍開口。當然，在另一個方式中，間隙可以設在第一凸緣上，而可折疊的葉片可在第二凸緣 上形成。可折疊的葉片形成第一鎖定裝置，而間隙構成第二鎖定裝置，當然，它們的數量可 以不同。
[0065]圖6A和6B示出了第一和第二舌部在方位上嚙合時，可折疊葉片212相對于間隙 214的兩個相對位置。當使第二壁14圍繞軸線X樞轉以便沿圖6A箭頭方向嚙合第一和第 二舌部12b和14b時，間隙214趨于與葉片212相一致。按照如上相同方式，可折疊葉片 212在方位上均勻分布，而且，它們都在方位上間隔一個角度為y=360° /Q。這些間隙在方 位上并未均勻分布，而且，間隔角度Y '大于Y，相差AY，即=y + AY，除了兩個鄰 近間隙的間隔角度為Y " = Y -(Q-l) a Y。為此,在這個示例中，因為Q=18和A y =0. 1° , 我們獲得Y=20°，y / =20. 1°和=18.3°。當然，這個角間距可以顛倒。為此，對于 第一和第二壁12和14的預定夾緊力矩或嚙合位置，確保間隙214與可折疊葉片212相一 致，從而可以通過折疊葉片而在間隙214內嚙合葉片212 (見圖6B)。
[0066]圖6示出了夾緊布局，按照這個布局，可折疊葉片212在間隙214內嚙合（見I)， 而Q/2-1葉片212則在距離Q/2-1面對間隙214在方位上偏向左側(距離所述I對突起在 方位上偏向右側，見II和III)，而Q/2葉片212則在方位上（圖6)距離Q/2面對間隙而偏 向右側(距離所述對I的突起在方位上偏向左側，見IV和V)，這樣，它們就不能在對面的間隙內嚙合。為此，當葉片212在間隙214內嚙合時，葉片212和間隙214沿著對接時的兩個方向在方位上配合，并鎖定第一和第二壁12和14之間圍繞軸線X相對轉動。
[0067]通常，當燃燒室帶有相同數量K的第一和第二鎖定裝置時，鄰近第一鎖定裝置的方位間隔角度是Y=360° /K，而鄰近第二鎖定裝置的方位間隔角度是Y '，該角度大于角度Y，相差Λ Y，gp Υ ' =Υ + Δ Y，除了兩個鄰近的第二裝置外，后者間隔角度為Y " =Y-(K-1) Δ Y。在另一個方式中,第一和第二鎖定裝置的角度分布可以顛倒。
[0068]圖7示出了帶有環形燃燒室10的直升機渦輪軸發動機300。當然，在另一種方式中，發動機300裝有燃燒室110或210。
【權利要求】
1.一種渦輪機的環形燃燒室(10，110，210)，帶有軸向方向(X)、徑向方向(R)和方位方向(Y)，燃燒室包括第一環形壁(12)和第二環形壁(14)，每個環形壁構成至少一部分燃燒室(10，110,210)外殼，燃燒室的特征在于，第一環形壁(12)和第二環形壁(14)帶有通過方位嚙合來配合的互補裝配裝置(12b，14b)，以及其特征還在于，互補裝配裝置包括多個沿第一方向在方位上自第一環形壁(12)處延伸的第一舌部(12b),和多個沿第二方向在方位上自第二環形壁(14)處延伸的第二舌部(14b)，所述第二方向與第一方向相反，第一和第二舌部(12b, 14b)通過方位哨合而配合。
2.根據權利要求1所述的環形燃燒室(10，110，210)，其特征在于，第一環形壁(12)帶有徑向延伸的第一環形凸緣(12a)，而第二環形壁(14)帶有徑向延伸的第二環形凸緣(14a)，第一和第二凸緣(12a，14a)通過軸向相互頂靠而配合。
3.根據權利要求2所述的環形燃燒室(10，110，210)，其特征在于，第一舌部(12b)在第一環形凸緣(12a)上形成，而第二舌部(14b)在第二環形凸緣(14a)上形成。
4.根據權利要求1至3任一項所述的環形燃燒室(10，110，210)，包括用來鎖定第二環形壁(14)相對于第一環形壁(12)轉動的鎖定裝置(12c，14c, 22; 112, 114; 212, 214) 0
5.根據權利要求4所述的環形燃燒室(110)，其特征在于，鎖定裝置包括固定到第一環形壁(12)上的至少一個第一突起(112)和固定到第二環形壁(14)上的至少一個第二突起(114)，互補裝配裝置通過沿第一方向嚙合而在方位上配合，且其特征還在于，第一突起(112)和第二突起(114)通過沿第一方向彈性嚙合而在方位上配合，同時在沿與第一方向相反的第二方向上通過對接在方位上配合。
6.根據權利要求2和4所述的環形燃燒室(210)，其特征在于，鎖定裝置包括在自第一和第二環形凸緣(12a，14a)中選擇的其中一個凸緣上形成的至少一個可折疊葉片(212)，所述可折疊葉片(212)在自第一和第二環形凸緣(12a，14a)中選擇的其中另一個凸緣上形成的間隙(214)內嚙合。
7.一種包括根據權利要求1至6任一項所述的環形燃燒室(10，110，210)的渦輪機(300)。
8.一種用來裝配根據權利要求1至6任一項所述的環形燃燒室(10，110，210)的裝配方法，其特征在于包括如下步驟: -提供面對面的第一和第二環形壁(12，14)的互補裝配裝置(12b，14b);以及 -通過相對于第一環形壁(12)來轉動第二環形壁(14)在方位上嚙合互補裝配裝置(12b, 14b)。
9.一種根據權利要求8所述的用來裝配環形燃燒室(10，110，210)的裝配方法，包括用來鎖定第二環形壁(14)相對于第一環形壁(12)轉動的鎖定裝置(12c, 14c，22; 112，114;212，214)，所述方法進一步包括步驟:鎖定第二環形壁(14)以防止相對于第一環形壁(12)轉動。
【文檔編號】F23R3/00GK103597285SQ201280028205
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年6月4日 優先權日:2011年6月8日
【發明者】伯納德·卡雷爾, 尼古拉斯·薩維瑞 申請人:渦輪梅坎公司