用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器組件的制作方法

本主題大體上涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，或更具體地涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器組件。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)大體上包括布置成與彼此流動(dòng)連通的風(fēng)扇和核心。此外，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的核心大體上包括成串流順序的壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。在操作中，空氣從風(fēng)扇提供至壓縮機(jī)區(qū)段的入口，在該處，一個(gè)或多個(gè)軸向壓縮機(jī)逐漸壓縮空氣，直到其到達(dá)燃燒區(qū)段。燃料在燃燒區(qū)段內(nèi)與壓縮的空氣混合且燃燒以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段傳送至渦輪區(qū)段。穿過渦輪區(qū)段的燃料氣體的流驅(qū)動(dòng)渦輪區(qū)段，且然后傳送穿過排氣區(qū)段，例如，至大氣。

更普遍的是，諸如陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)材料的非傳統(tǒng)高溫材料用作燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。例如，給定CMC材料能夠經(jīng)得起相對(duì)極端的溫度，則特別關(guān)注的是利用CMC材料替換燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒區(qū)段內(nèi)的構(gòu)件。更具體而言，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)襯套和外襯套更常見地由CMC材料形成。

然而，某些燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)具有適應(yīng)結(jié)合到其中的CMC材料的某些機(jī)械性質(zhì)的問題。例如，CMC材料具有不同于傳統(tǒng)金屬材料的熱膨脹系數(shù)。此不同機(jī)械性質(zhì)可使得難以將外襯套附接到外金屬罩和將內(nèi)襯套附接到內(nèi)金屬罩。已經(jīng)提供了附接機(jī)構(gòu)，其允許外襯套相對(duì)于外金屬罩和內(nèi)襯套相對(duì)于內(nèi)金屬罩的一些徑向移動(dòng)。然而，此附接機(jī)構(gòu)可過早磨損構(gòu)件中的一者或兩者和/或?qū)⒎瞧谕叩牧康膽?yīng)力置于構(gòu)件中的一者或兩者上。

因此，用于將外襯套安裝到外罩和/或?qū)?nèi)襯套安裝到內(nèi)罩而不過早磨損此類構(gòu)件中的一者或多者的附接機(jī)構(gòu)將是有用的。此外，用于將外襯套安裝到外罩和/或?qū)?nèi)襯套安裝到內(nèi)罩而不將非期望高的量的應(yīng)力置于構(gòu)件中的一者或多者上的附接機(jī)構(gòu)將是特別有益的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分地闡述，或可從該描述中清楚，或可通過實(shí)施本發(fā)明學(xué)習(xí)到。

在本公開內(nèi)容的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器組件。燃燒器組件包括環(huán)形罩和至少部分地限定燃燒室的襯套，環(huán)形罩包括限定槽口的封閉式表面。襯套在后端與前端之間延伸。襯套的前端接納在環(huán)形罩的槽口內(nèi)。燃燒器組件還包括安裝組件，其包括延伸穿過槽口和襯套的前端中的開口的銷。安裝組件還包括墊環(huán)，其圍繞銷定位在襯套的前端中的開口中以保護(hù)襯套。

在本公開內(nèi)容的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，安裝組件提供成用于將襯套的前端在環(huán)形罩的槽口內(nèi)附接至環(huán)形罩。安裝組件包括銷、圍繞銷定位的套管，以及圍繞套管定位且可沿套管滑動(dòng)的金屬墊環(huán)。墊環(huán)包括本體、內(nèi)套環(huán)和外套環(huán)。金屬套環(huán)構(gòu)造成定位在襯套的前端的開口內(nèi)，使得內(nèi)襯套定位得鄰近襯套的內(nèi)表面，且外襯套定位得鄰近襯套的外表面。

在本公開內(nèi)容的還有一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮機(jī)區(qū)段、通過軸機(jī)械地聯(lián)接至壓縮機(jī)區(qū)段的渦輪區(qū)段，以及設(shè)置在壓縮機(jī)區(qū)段與渦輪區(qū)段之間的燃燒器組件。燃燒器組件包括環(huán)形罩和至少部分地限定燃燒室的襯套，環(huán)形罩包括限定槽口的封閉式表面。襯套在后端與前端之間延伸，襯套的前端接納在環(huán)形罩的槽口內(nèi)。燃燒器組件還包括安裝組件，其包括延伸穿過槽口和襯套的前端中的開口的銷。安裝組件還包括墊環(huán)，其圍繞銷定位在襯套的前端中的開口中以保護(hù)襯套。

技術(shù)方案1. 一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器組件，所述燃燒器組件包括：

環(huán)形罩，其包括限定槽口的封閉式表面；

襯套，其至少部分地限定燃燒室且在后端與前端之間延伸，所述襯套的前端接納在所述環(huán)形罩的槽口內(nèi)；以及

安裝組件，其包括延伸穿過所述槽口和所述襯套的前端中的開口的銷，所述安裝組件還包括墊環(huán)，所述墊環(huán)圍繞所述銷定位在所述襯套的前端中的開口中以保護(hù)所述襯套。

技術(shù)方案2. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其中，所述環(huán)形罩包括基板和軛，其中所述基板和所述軛大致平行于彼此延伸，且其中所述罩的封閉式表面包括所述基板的表面和所述軛的表面，使得所述槽口限定在所述基板與所述軛之間。

技術(shù)方案3. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的燃燒器組件，其中，所述安裝組件的銷延伸穿過所述環(huán)形罩的軛、所述襯套的前端和所述環(huán)形罩的基板。

技術(shù)方案4. 根據(jù)技術(shù)方案2所述的燃燒器組件，其中，所述安裝組件還包括套管，其中所述套管在所述槽口內(nèi)圍繞所述銷定位，且其中所述墊環(huán)圍繞所述套管定位且構(gòu)造成沿所述套管滑動(dòng)。

技術(shù)方案5. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其中，所述襯套為外襯套，且其中所述環(huán)形罩為外環(huán)形罩。

技術(shù)方案6. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其中，所述襯套為內(nèi)襯套，且其中所述環(huán)形罩為內(nèi)環(huán)形罩。

技術(shù)方案7. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其中，所述襯套由陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料組成，且其中所述環(huán)形罩由金屬材料組成。

技術(shù)方案8. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其中，所述墊環(huán)包括定位得鄰近所述襯套的內(nèi)表面的內(nèi)套環(huán)和定位得鄰近所述襯套的外表面的外套環(huán)。

技術(shù)方案9. 根據(jù)技術(shù)方案8所述的燃燒器組件，其中，所述墊環(huán)還包括本體，且其中所述內(nèi)套環(huán)或所述外套環(huán)中的至少一者通過模鍛附接至所述本體。

技術(shù)方案10. 根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其中，所述安裝組件限定軸向方向和徑向方向，其中所述墊環(huán)包括限定內(nèi)表面和外表面的本體，其中所述墊環(huán)還包括在沿所述軸向方向的一端處的上部和在沿所述軸向方向的相對(duì)端處的下部，且其中所述本體的內(nèi)表面在所述上部處和所述下部處大體上沿所述徑向方向向外漸縮。

技術(shù)方案11. 一種用于將襯套的前端在環(huán)形罩的槽口內(nèi)附接至所述環(huán)形罩的安裝組件，所述安裝組件包括：

銷；

圍繞所述銷定位的套管；以及

圍繞所述套管定位且可沿所述套管滑動(dòng)的金屬墊環(huán)，所述墊環(huán)包括本體、內(nèi)套環(huán)和外套環(huán)，所述金屬墊環(huán)構(gòu)造成定位在所述襯套的前端中的開口內(nèi)，使得所述內(nèi)套環(huán)定位得鄰近所述襯套的內(nèi)表面，且所述外套環(huán)定位得鄰近所述襯套的外表面。

技術(shù)方案12. 根據(jù)技術(shù)方案11所述的安裝組件，其中，所述安裝組件限定軸向方向和徑向方向，其中所述墊環(huán)包括限定內(nèi)表面和外表面的本體，其中所述墊環(huán)還包括在沿所述軸向方向的一端處的上部和在沿所述軸向方向的相對(duì)端處的下部，且其中所述本體的內(nèi)表面在所述上部處和所述下部處大體上沿所述徑向方向向外漸縮。

技術(shù)方案13. 根據(jù)技術(shù)方案12所述的安裝組件，其中，所述墊環(huán)的內(nèi)表面的至少大約頂部的五分之一大體上沿所述徑向方向向外漸縮，且其中所述墊環(huán)的內(nèi)表面的至少大約底部的五分之一大體上沿所述徑向方向向外漸縮。

技術(shù)方案14. 根據(jù)技術(shù)方案11所述的組裝組件，其中，所述墊環(huán)還包括本體，且其中所述內(nèi)套環(huán)或所述外套環(huán)中的至少一者通過模鍛附接至所述本體。

技術(shù)方案15. 一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：

壓縮機(jī)區(qū)段；

渦輪區(qū)段，其通過軸機(jī)械地聯(lián)接到所述壓縮機(jī)區(qū)段；以及

設(shè)置在所述壓縮機(jī)區(qū)段與所述渦輪區(qū)段之間的燃燒器組件，所述燃燒器組件包括：

環(huán)形罩，其包括限定槽口的封閉式表面；

襯套，其至少部分地限定燃燒室且在后端與前端之間延伸，所述襯套的前端接納在所述環(huán)形罩的槽口內(nèi)；以及

安裝組件，其包括延伸穿過所述槽口和所述襯套的前端中的開口的銷，所述安裝組件還包括墊環(huán)，所述墊環(huán)圍繞所述銷定位在所述襯套的前端中的開口中以保護(hù)所述襯套。

技術(shù)方案16. 根據(jù)技術(shù)方案15所述的燃?xì)鉁u輪，其中，所述環(huán)形罩包括基板和軛，其中所述基板和所述軛大致平行于彼此延伸，且其中所述罩的封閉式表面包括所述基板的表面和所述軛的表面，使得所述槽口限定在所述基板與所述軛之間。

技術(shù)方案17. 根據(jù)技術(shù)方案16所述的燃?xì)鉁u輪，其中，所述安裝組件的銷延伸穿過所述環(huán)形罩的軛、所述襯套的前端和所述環(huán)形罩的基板。

技術(shù)方案18. 根據(jù)技術(shù)方案15所述的燃?xì)鉁u輪，其中，所述安裝組件還包括套管，其中所述套管在所述槽口內(nèi)圍繞所述銷定位，且其中所述墊環(huán)圍繞所述套管定位且構(gòu)造成沿所述套管滑動(dòng)。

技術(shù)方案19. 根據(jù)技術(shù)方案15所述的燃?xì)鉁u輪，其中，所述墊環(huán)包括定位得鄰近所述襯套的內(nèi)表面的內(nèi)套環(huán)和定位得鄰近所述襯套的外表面的外套環(huán)。

技術(shù)方案20. 根據(jù)技術(shù)方案15所述的燃?xì)鉁u輪，其中，所述安裝組件限定軸向方向和徑向方向，其中所述墊環(huán)包括限定內(nèi)表面和外表面的本體，其中所述墊環(huán)還包括在沿所述軸向方向的一端處的上部和在沿所述軸向方向的相對(duì)端處的下部，且其中所述本體的內(nèi)表面在所述上部處和所述下部處大體上沿所述徑向方向向外漸縮。

本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將參照以下描述和所附權(quán)利要求變得更好理解。結(jié)合到說明書中且構(gòu)成此說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，且連同描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。

附圖說明

包括針對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的其最佳模式的本發(fā)明的完整且開放的公開內(nèi)容在參照附圖的說明書中闡述，在附圖中：

圖1為根據(jù)本主題的各種實(shí)施例的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性截面視圖。

圖2為根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的燃燒器組件的示意性截面視圖。

圖3為圖2的示例性燃燒器組件的附接點(diǎn)的局部放大的截面視圖，其中外襯套的前端附接到外環(huán)形罩。

構(gòu)件清單

10 渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)

12 縱向或軸向中心線

14 風(fēng)扇區(qū)段

16 核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)

18 外殼

20 入口

22 低壓壓縮機(jī)

24 高壓壓縮機(jī)

26 燃燒區(qū)段

28 高壓渦輪

30 低壓渦輪

32 噴氣排氣區(qū)段

34 高壓軸/轉(zhuǎn)軸

36 低壓軸/轉(zhuǎn)軸

38 風(fēng)扇

40 葉片

42 盤

44 促動(dòng)部件

46 動(dòng)力齒輪箱

48 機(jī)艙

50 風(fēng)扇殼或機(jī)艙

52 出口導(dǎo)向?qū)~

54 下游區(qū)段

56 旁通空氣流通路

58 空氣

60 入口

62 空氣的第一部分

64 空氣的第二部分

66 燃燒氣體

68 定子導(dǎo)葉

70 渦輪轉(zhuǎn)子葉片

72 定子導(dǎo)葉

74 渦輪轉(zhuǎn)子葉片

76 風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段

78 熱氣體通路

100 燃燒器組件

102 內(nèi)襯套

104 內(nèi)襯套的后端

106 內(nèi)襯套的前端

108 外襯套

110 外襯套的后端

112 外襯套的前端

114 燃燒室

116 內(nèi)環(huán)形罩

118 外環(huán)形罩

120 封閉式表面

122 環(huán)形槽口

124 燃料/空氣混合器

126 外壩狀物的外帽

128 外壩狀物的前端

130 內(nèi)壩狀物的內(nèi)帽

132 內(nèi)壩狀物的前端

134 附接延伸部，外壩狀物

136 外燃燒器殼

138 附接延伸部，內(nèi)壩狀物

140 環(huán)形支撐部件

142 隔熱屏

144 安裝組件

146 內(nèi)活塞環(huán)

148 外活塞環(huán)

150 內(nèi)支架

152 外支架

154 外渦輪殼

156 渦輪葉片

158 基板

160 軛(Yolk)

162 銷

164 套管

166 頭部

168 柄部

170 螺母

172 墊環(huán)

174 開口

176 外側(cè)套環(huán)

178 襯套的外側(cè)表面

180 內(nèi)套環(huán)

182 襯套的內(nèi)側(cè)表面

184 本體

186 內(nèi)表面

188 外表面

190 上部

192 下部

194 間隙。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的提出實(shí)施例，其一個(gè)或多個(gè)示例在附圖中示出。該詳細(xì)描述使用了數(shù)字和字母標(biāo)號(hào)來表示附圖中的特征。附圖和描述中相似或類似的標(biāo)記用于表示本發(fā)明的相似或類似的部分。如本文使用的用語"第一"、"第二"和"第三"可互換使用，以將一個(gè)構(gòu)件與另一個(gè)區(qū)分開，且不意在表示獨(dú)立構(gòu)件的位置或重要性。用語"上游"和"下游"是指相對(duì)于流體通路中的流體流的相對(duì)方向。例如，"上游"是指流體自其流動(dòng)的方向，且"下游"指示流體流至的方向。

現(xiàn)在參看附圖，其中相同的數(shù)字表示貫穿附圖的相同元件，圖1為根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性截面視圖。更具體而言，對(duì)于圖1的實(shí)施例，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)為本文稱為"渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10"的高旁通渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)10。如圖1中所示，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10限定軸向方向A(平行于為了參照提供的縱向中心線12延伸)和徑向方向R。大體上，渦扇10包括風(fēng)扇區(qū)段14和設(shè)置在風(fēng)扇區(qū)段14下游的核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16。

繪出的示例性核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16大體上包括大致管狀的外殼18，其限定環(huán)形入口20。外殼18包圍成串流關(guān)系的：包括增壓器或低壓(LP)壓縮機(jī)22和高壓(HP)壓縮機(jī)24的壓縮機(jī)區(qū)段；燃燒區(qū)段26；包括高壓(HP)渦輪28和低壓(LP)渦輪30的渦輪區(qū)段；以及噴氣排氣噴嘴區(qū)段32。高壓(HP)軸或轉(zhuǎn)軸34將HP渦輪28傳動(dòng)地連接到HP壓縮機(jī)24。低壓(LP)軸或轉(zhuǎn)軸36將LP渦輪30傳動(dòng)地連接到LP壓縮機(jī)22。

對(duì)于繪出的實(shí)施例，風(fēng)扇區(qū)段14包括可變槳距風(fēng)扇38，其具有以間隔開的方式聯(lián)接到盤42的多個(gè)風(fēng)扇葉片40。如繪出的那樣，風(fēng)扇葉片40從盤42大體上沿徑向方向R向外延伸。各個(gè)風(fēng)扇葉片40可通過風(fēng)扇葉片40相對(duì)于盤42圍繞槳距軸線P旋轉(zhuǎn)，風(fēng)扇葉片40可操作地聯(lián)接到適合的促動(dòng)部件44，促動(dòng)部件44構(gòu)造成共同一致地改變風(fēng)扇葉片40的槳距。風(fēng)扇葉片40、盤42和促動(dòng)部件44可通過跨過動(dòng)力齒輪箱46的LP軸36圍繞縱軸線12一起旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力齒輪箱46包括多個(gè)齒輪，其用于使LP軸36的轉(zhuǎn)速逐步降低至更有效的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇速度。

仍參看圖1的示例性實(shí)施例，盤42由可旋轉(zhuǎn)的前機(jī)艙48覆蓋，其為空氣動(dòng)力輪廓，以促進(jìn)空氣流穿過多個(gè)風(fēng)扇葉片40。此外，示例性風(fēng)扇區(qū)段14包括環(huán)形風(fēng)扇殼或外機(jī)艙50，其沿周向包繞風(fēng)扇38和/或核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的至少一部分。將認(rèn)識(shí)到的是，機(jī)艙50可構(gòu)造成通過多個(gè)沿周向間隔開的出口導(dǎo)向?qū)~52相對(duì)于核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16支撐。此外，機(jī)艙50的下游區(qū)段54可越過核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的外部延伸，以便限定其間的旁通空氣流通路56。

在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作期間，大量空氣58通過機(jī)艙50和/或風(fēng)扇區(qū)段14的相關(guān)聯(lián)的入口60進(jìn)入渦扇10。當(dāng)大量空氣58橫穿風(fēng)扇葉片40時(shí)，如由箭頭62指出的空氣58的第一部分引導(dǎo)或傳送到旁通空氣流通路56中，且如由箭頭64指出的空氣58的第二部分引導(dǎo)或傳送到LP壓縮機(jī)22中?？諝獾牡谝徊糠?2與空氣的第二部分64之間的比率通常稱為旁通比?？諝獾牡诙糠?4的壓力然后在其傳送穿過高壓(HP)壓縮機(jī)24且進(jìn)入燃燒區(qū)段26中時(shí)增大，在該處其與燃料混合且燃燒以提供燃燒氣體66。

燃燒氣體66傳送穿過HP渦輪28，在該處，來自燃燒氣體66的熱能和/或動(dòng)能的一部分經(jīng)由聯(lián)接到外殼18的HP渦輪定子導(dǎo)葉68和聯(lián)接到HP軸或轉(zhuǎn)軸34的HP渦輪轉(zhuǎn)子葉片70的連續(xù)級(jí)獲得，因此引起HP軸或轉(zhuǎn)軸34旋轉(zhuǎn)，從而支持HP壓縮機(jī)24的操作。燃燒氣體66然后傳送穿過LP渦輪30，在該處，熱能和動(dòng)能的第二部分經(jīng)由聯(lián)接到外殼18的LP渦輪定子導(dǎo)葉72和聯(lián)接到LP軸或轉(zhuǎn)軸36的LP渦輪轉(zhuǎn)子葉片74的連續(xù)級(jí)從燃燒氣體66獲得，因此引起LP軸或轉(zhuǎn)軸36旋轉(zhuǎn)，從而支持LP壓縮機(jī)22的操作和/或風(fēng)扇38的旋轉(zhuǎn)。

燃燒氣體66隨后傳送穿過核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的噴氣排氣噴嘴區(qū)段32來提供推力。同時(shí)，空氣的第一部分62的壓力在空氣的第一部分62在其從渦扇10的風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段76排出之前傳送穿過旁通空氣流通路56時(shí)顯著增大，也提供推力。HP渦輪28、LP渦輪30和噴氣排氣噴嘴區(qū)段32至少部分地限定熱氣體通路78，以用于將燃燒氣體66傳送穿過核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16。

然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，圖1中繪出的示例性風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)10僅作為示例，且在其它示例性實(shí)施例中，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10可具有任何其它適合的構(gòu)造。

現(xiàn)在參看圖2，提供了根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的燃燒器組件100的局部放大截面視圖。例如，圖2的燃燒器組件100可定位在圖1的示例性渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒區(qū)段26中。更具體而言，圖2提供了圖2的示例性燃燒器組件100的側(cè)部截面視圖。

如圖所示，燃燒器組件100大體上包括大體上沿軸向方向A₁在后端104與前端106之間延伸的內(nèi)襯套102，以及也大體上沿軸向方向A₁在后端110與前端112之間延伸的外襯套108。內(nèi)襯套102和外襯套108一起至少部分地在其間限定燃燒室114。內(nèi)襯套102和外襯套108分別附接到環(huán)形罩。更具體而言，燃燒器組件100包括附接到內(nèi)襯套102的前端106的內(nèi)環(huán)形罩116，以及附接到外襯套108的前端112的外環(huán)形罩118。如將在下文中更詳細(xì)論述的那樣，內(nèi)環(huán)形罩116和外環(huán)形罩118分別包括封閉式表面120，其分別限定用于接納內(nèi)襯套102的前端106和外襯套108的前端112的槽口122。

燃燒器組件100還包括在外罩118內(nèi)沿周向方向間隔開的多個(gè)燃料空氣混合器124。更具體而言，多個(gè)燃料空氣混合器124沿徑向方向R₁設(shè)置在外罩118與內(nèi)罩116之間。來自渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的壓縮機(jī)區(qū)段的壓縮空氣流入或流過燃料空氣混合器124，在該處壓縮空氣與燃料混合且點(diǎn)燃以在燃燒室114內(nèi)產(chǎn)生燃燒氣體66。內(nèi)罩116和外罩118構(gòu)造成有助于提供從壓縮機(jī)區(qū)段進(jìn)入或穿過燃料空氣混合器124的此壓縮空氣流。例如，外罩118包括前端128處的外帽126，且內(nèi)罩116類似地包括前端132處的內(nèi)帽130。外帽126和內(nèi)帽130可有助于引導(dǎo)從壓縮機(jī)區(qū)段26進(jìn)入或穿過一個(gè)或多個(gè)燃料空氣混合器124的壓縮空氣流。

此外，內(nèi)罩116和外罩118分別包括附接部分，其構(gòu)造成有助于將燃燒器組件100安裝在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)。例如，外罩118包括構(gòu)造成安裝至外燃燒器殼136的附接延伸部134，且內(nèi)罩116包括構(gòu)造成附接至渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10內(nèi)的環(huán)形支撐部件140的類似的附接延伸部138。在某些示例性實(shí)施例中，內(nèi)罩116可整體地形成為單個(gè)環(huán)形構(gòu)件，且類似地，外罩118也可整體地形成為單個(gè)環(huán)形構(gòu)件。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，在其它示例性實(shí)施例中，內(nèi)罩116和/或外罩118可作為備選由以任何適合的方式接合的一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件形成。例如，關(guān)于外罩118，在某些示例性實(shí)施例中，外帽126可與外罩118分開形成，且例如使用焊接工藝附接到外罩118的前端128。類似地，附接延伸部134也可與外罩118分開形成，且例如使用焊接工藝附接到外罩118的前端128。此外或作為備選，內(nèi)罩116可具有類似的構(gòu)造。

仍參看圖2，示例性燃燒器組件100還包括隔熱屏142，其圍繞繪出的燃料空氣混合器124定位。對(duì)于繪出的實(shí)施例，示例性隔熱屏142附接到外罩118和內(nèi)罩116且在它們之間延伸。隔熱屏142構(gòu)造成保護(hù)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的某些構(gòu)件免受燃燒室114的相對(duì)極端的溫度。

對(duì)于繪出的實(shí)施例，內(nèi)襯套102和外襯套108分別由陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(CMC)材料形成，其為具有高溫能力和低延性的非金屬材料。用于此襯套102、108的示例性CMC材料可包括碳化硅、硅、二氧化硅或氧化鋁基質(zhì)材料，以及它們的組合。陶瓷纖維可嵌入基質(zhì)內(nèi)，諸如包括如藍(lán)寶石或碳化硅(例如，Textron的SCS-6)的單絲的氧化穩(wěn)定增強(qiáng)纖維，以及包括碳化硅(例如，Nippon Carbon的NICALON?、Ube Industries的TYRANNO?和Dow Corning的SYLRAMIC?)、硅酸鋁(例如，Nextel的440和480)，以及短切晶須和纖維(例如，Nextel的440和SAFFIL?)，以及可選的陶瓷顆粒(例如，Si、Al、Zr、Y的氧化物和它們的組合)，以及無機(jī)填料(例如，葉臘石、鈣硅石、云母、滑石、藍(lán)晶石和蒙脫土)的粗紗和紗。CMC材料可在大約1000到1200℉的溫度下具有大約1.3×10^?6 in/in/℉(英寸/英寸/℉)到大約3.5×10^?6in/in/℉的范圍中的熱膨脹系數(shù)。

相比之下，內(nèi)罩116和外罩118可由金屬形成，諸如鎳基超級(jí)合金(在大約1000到1200℉的溫度下具有大約8.3-8.5×10^?6 in/in/℉的熱膨脹系數(shù))或鈷基超級(jí)合金(在大約1000到1200℉的溫度下具有大約7.8-8.1×10^?6 in/in/℉的熱膨脹系數(shù))。因此，內(nèi)襯套102和外襯套108可能夠更好地處理存在于燃燒室114中的極端溫度環(huán)境。然而，將內(nèi)襯套102和外襯套108附接到內(nèi)環(huán)形罩116和外環(huán)形罩118可由于構(gòu)件的不同機(jī)械性質(zhì)而提出問題。因此，如下文將論述的那樣，多個(gè)特別設(shè)計(jì)的安裝組件144用于將外襯套108的前端112附接到外環(huán)形罩118，且將內(nèi)襯套102的前端106附接到內(nèi)罩116。安裝組件144構(gòu)造成適應(yīng)內(nèi)罩116和外罩118與內(nèi)襯套102和外襯套108之間沿徑向方向R₁的相對(duì)熱膨脹。

仍參看圖2，在內(nèi)襯套102的后端104處和在外襯套108的后端110處，燃燒器組件100分別包括內(nèi)活塞環(huán)146和外活塞環(huán)148。內(nèi)活塞環(huán)146附接到內(nèi)活塞環(huán)支架150，其從內(nèi)殼延伸且附接到其上(其對(duì)于繪出的實(shí)施例為環(huán)形支撐部件140)。類似地，外活塞環(huán)148附接到外活塞環(huán)支架152，其從外殼延伸且附接到其上(其對(duì)于繪出的實(shí)施例包括外燃燒器殼136和外渦輪殼154)。內(nèi)活塞環(huán)支架150和外活塞環(huán)支架152構(gòu)造成大體上沿軸向方向A₁以及大體上沿徑向方向R₁適應(yīng)內(nèi)襯套102和外襯套108的膨脹。

如下文更詳細(xì)論述的那樣，以上構(gòu)造可允許分別由CMC材料形成的內(nèi)襯套102和外襯套108和分別由金屬材料形成的內(nèi)罩116和外罩118在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10操作期間的相對(duì)熱膨脹。

仍參看圖2，且如上文所論述的那樣，燃燒氣體66從燃燒室114流入且流過渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的渦輪區(qū)段，在該處，來自燃燒氣體66的熱能和/或動(dòng)能的一部分經(jīng)由渦輪定子導(dǎo)葉和渦輪轉(zhuǎn)子葉片的連續(xù)級(jí)獲取。1級(jí)渦輪葉片156在圖3中示意性繪出，其在燃燒器組件100后方。

現(xiàn)在參看圖3，繪出了附接點(diǎn)的局部放大的示意性截面視圖，其中外襯套108的前端112在外環(huán)形罩118的槽口122內(nèi)安裝至外環(huán)形罩118。

如所述的那樣，為了允許外襯套108與外罩118之間和內(nèi)襯套102與內(nèi)罩116之間的相對(duì)熱膨脹，多個(gè)安裝組件144用于將外襯套108附接到外罩118和將內(nèi)襯套102附接到內(nèi)罩116。更具體而言，安裝組件144將外襯套108的前端112在外罩118的槽口122內(nèi)附接到外環(huán)形罩118，且將內(nèi)襯套102的前端106在內(nèi)環(huán)形罩116的槽口122內(nèi)附接到內(nèi)環(huán)形罩116(見圖2)。

具體參看圖3中繪出的外襯套108的前端112和外環(huán)形罩118，外罩118包括基板158和軛160。基板158和軛160分別大致平行于彼此延伸，其對(duì)于繪出的實(shí)施例為大致平行于渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10(也見圖2)的軸向方向A₁的方向。特別地，外環(huán)形罩118的封閉式表面120包括基板158的表面和軛160的表面，使得槽口122限定在基板158與軛160之間。此外，在某些示例性實(shí)施例中，軛160可關(guān)于外罩118沿周向延伸，跟隨基板158。在此構(gòu)造的情況下，槽口122可認(rèn)作是環(huán)形槽口。然而，在其它實(shí)施例中，軛160可包括多個(gè)沿周向間隔開的凸片，軛160的各個(gè)獨(dú)立凸片關(guān)于基板158限定槽口122的獨(dú)立分段的部分。

此外，繪出的示例性安裝組件144延伸穿過外罩118的軛160、外襯套108的前端112(定位在槽口122中)和外罩118的基板158。更具體而言，對(duì)于繪出的實(shí)施例，安裝組件144包括銷162和套管164。銷162包括頭部166和柄部168，柄部168延伸穿過軛160、外襯套108的前端112(定位在槽口122中)和基板158。螺母170附接到銷162的柄部168的遠(yuǎn)端。在某些示例性實(shí)施例中，銷162可構(gòu)造為螺栓，且螺母170可與銷162的螺紋部分(例如，在柄部168的遠(yuǎn)端處)可旋轉(zhuǎn)地接合以用于上緊安裝組件144。然而，作為備選，在其它示例性實(shí)施例中，銷162和螺母170可具有任何其它適合的構(gòu)造。例如，在其它示例性實(shí)施例中，銷162可包括柄部168，其限定大致光滑的圓柱形形狀，且螺母170可構(gòu)造為卡箍。

此外，套管164大體上為圓柱形的形狀，且在槽口122內(nèi)圍繞銷162的柄部168定位。對(duì)于繪出的實(shí)施例，通過將螺母170上緊在銷162上將套管164壓在軛160與基板158之間。此外，對(duì)于繪出的實(shí)施例，安裝組件144包括圍繞套管164和銷162定位的金屬墊環(huán)172。墊環(huán)172定位在外襯套108的前端112中的開口174中。墊環(huán)172包括定位得鄰近外襯套108的外側(cè)表面178的外套環(huán)176，以及定位得鄰近外襯套108的內(nèi)側(cè)表面182的內(nèi)套環(huán)180。墊環(huán)172額外地包括本體184。對(duì)于繪出的實(shí)施例，內(nèi)套環(huán)180或外套環(huán)176中的至少一者通過模鍛附接到本體184。更具體而言，對(duì)于繪出的實(shí)施例，外套環(huán)176通過模鍛附接到墊環(huán)172的本體184。例如，本體184和內(nèi)套環(huán)180可例如通過鑄造來整體地形成，且定位在外襯套108的前端112中的開口174中。墊環(huán)172的外套環(huán)176然后可鄰近外襯套108的外側(cè)表面178定位在墊環(huán)172的本體184上，且使墊環(huán)172的外套環(huán)176模鍛至墊環(huán)172的本體184。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，在其它實(shí)施例中，墊環(huán)172可以以任何其它適合的方式形成，且可以以任何其它適合的方式定位在外襯套108的前端112中的開口174中。例如，在其它示例性實(shí)施例中，內(nèi)套環(huán)180還可附接到墊環(huán)172的本體184，例如，通過模鍛。此外，在還有其它實(shí)施例中，內(nèi)套環(huán)180或外套環(huán)176中的至少一者可另外或作為備選以任何其它適合的方式附接到墊環(huán)172的本體184。例如，在其它實(shí)施例中，內(nèi)套環(huán)180或外套環(huán)176中的至少一者可焊接到墊環(huán)172的本體184，或作為備選，可與墊環(huán)172的本體184可旋轉(zhuǎn)地接合。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，如本文使用的用語"模鍛"大體上是指鍛造過程，其中物品的大小使用物品壓入其中的模具改變。

仍參看圖3，如繪出的那樣，示例性安裝組件144限定軸向方向A₂和徑向方向R₂。此外，墊環(huán)172的本體184限定內(nèi)表面186和外表面188。如圖所示，內(nèi)表面186沿徑向方向R₂定位在外表面188內(nèi)。此外，墊環(huán)172包括上部190和下部192。上部190沿軸向方向A₂定位在墊環(huán)172的一端處，且下部192沿軸向方向A₂定位在墊環(huán)172的相對(duì)端處。對(duì)于繪出的實(shí)施例，本體184的內(nèi)表面186沿徑向方向R₂在上部190處和下部192處大體上向外漸縮。更具體而言，對(duì)于繪出的實(shí)施例，墊環(huán)172的內(nèi)表面186的至少大約頂部的三分之一大體上沿徑向方向R₂向外漸縮，且墊環(huán)172的內(nèi)表面186的至少大約底部的三分之一大體上沿徑向方向R₂向外類似地漸縮。然而，在其它示例性實(shí)施例中，內(nèi)表面186的至少大約頂部的四分之一和底部的四分之一可大體上沿徑向方向R₂向外漸縮，或內(nèi)表面186的至少大約頂部的五分之一和底部的五分之一可大體上沿徑向方向R₂向外漸縮。

金屬墊環(huán)172可在外襯套108大體上沿徑向方向R₁關(guān)于外罩118向內(nèi)和向外移動(dòng)時(shí)減少外襯套108的前端112上的磨損量。此外，使墊環(huán)172的本體184的內(nèi)表面186的上部190和下部192漸縮可允許外襯套108相對(duì)于外環(huán)形罩118的較小程度的旋轉(zhuǎn)，而不將相對(duì)大的點(diǎn)力施加在安裝組件144或外襯套108的前端上(其可潛在地破壞一個(gè)或兩個(gè)構(gòu)件)。

仍參看圖3，繪出的示例性燃燒器組件100額外地限定外襯套108的前端112與限定了槽口122的外環(huán)形罩118的封閉式表面120之間的間隙194。燃燒器組件100可設(shè)計(jì)成使得間隙194沿渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的軸向方向A₁的長(zhǎng)度僅允許預(yù)定量的空氣流穿過其間進(jìn)入燃燒室114。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，在其它示例性實(shí)施例中，蓋或其它適合的結(jié)構(gòu)可在外襯套108的前端112與封閉式表面120之間定位在槽口122中以密封圖3中所示的附接點(diǎn)。此構(gòu)造可確保不允許外襯套108的前端112周圍的空氣流進(jìn)入燃燒室114。

此外，往回參看圖2，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，內(nèi)襯套102的前端106可以以與外襯套108的前端112附接到外罩118的大致相同的方式附接到內(nèi)罩116。更具體而言，將內(nèi)襯套102的前端106附接至內(nèi)環(huán)形罩116的安裝組件144可以以與將外襯套108的前端112附接至外環(huán)形罩118的安裝組件144大致相同的方式構(gòu)造。例如，將內(nèi)襯套102的前端106附接至內(nèi)環(huán)形罩116的安裝組件144也可包括銷、圍繞銷定位的套管，以及定位在內(nèi)襯套102的前端106中的開口中的金屬墊環(huán)。此墊環(huán)可包括定位得鄰近內(nèi)環(huán)形罩116的內(nèi)表面的內(nèi)套環(huán)，以及定位得鄰近內(nèi)環(huán)形罩116的外表面的外套環(huán)。此外，墊環(huán)可包括內(nèi)表面和外表面，其中內(nèi)表面在上部和下部處向外漸縮。此墊環(huán)還可在內(nèi)襯套102的前端106相對(duì)于內(nèi)環(huán)形罩116熱膨脹時(shí)(且在襯套102的前端106大體上沿徑向方向R₁沿套管向內(nèi)和向外滑動(dòng)時(shí))防止對(duì)內(nèi)襯套102的前端106的破壞。

該書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何包含的方法。本發(fā)明可申請(qǐng)專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素，則意在使這些其它示例處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。