背景技術(shù)：

本發(fā)明涉及旁通渦輪噴氣機(jī)的領(lǐng)域，并且更具體地涉及此種噴氣機(jī)的補(bǔ)燃器裝置。

在具有補(bǔ)燃器的旁通渦輪噴氣機(jī)中，空氣流首先由低壓力壓縮機(jī)吸入，且該旁通渦輪噴氣機(jī)具有圖1中所示類型的后艉?？諝饬鞯牡谝徊糠衷诘蛪毫嚎s機(jī)的出口處饋給高壓力壓縮機(jī)，而第二部分通入到第一通道1中，該第一通道限定在外部環(huán)形殼體2和第一內(nèi)部環(huán)形殼體3之間。由高壓力壓縮機(jī)壓縮的空氣流饋給燃燒腔室，該燃燒腔室進(jìn)而將燃燒氣體饋送至高壓渦輪機(jī)，接著是低壓力渦輪機(jī)，該低壓力渦輪機(jī)具有出口，該出口經(jīng)過(guò)第二通道4，該第二通道限定在第一內(nèi)部環(huán)形殼體3(或匯流板)和第二內(nèi)部環(huán)形殼體5(或尾椎管)之間。饋給第二通道4的燃燒氣體處于高溫下并且稱為“初級(jí)”流(或熱流)。饋給第一通道1的空氣所表現(xiàn)的溫度基本上低于初級(jí)流的溫度，并且稱為“次級(jí)”流(或冷流)。

在渦輪機(jī)的出口下游，可通過(guò)將附加量的燃料注入到初級(jí)和次級(jí)流中來(lái)增大推力，且燃料在補(bǔ)燃器通道內(nèi)燃燒。此種系統(tǒng)主要包括稱為“火焰穩(wěn)定器”的一組裝置8和燃燒器環(huán)部6。燃燒器環(huán)部6由火焰穩(wěn)定器8承載并且在匯流板3附近位于次級(jí)流中。

一部分注入經(jīng)由燃燒器環(huán)部6發(fā)生，該燃燒器環(huán)部用于以均勻的方式注入燃料的一部分并且使得火焰穩(wěn)定。

火焰穩(wěn)定器裝置8的結(jié)構(gòu)在圖2和3中示出。在文獻(xiàn)us2011/0138773中描述的火焰穩(wěn)定器8包括臂80、通風(fēng)管81、管狀燃料噴射器82以及隔熱罩83，該臂呈通道截面槽(該截面可以是v形或u形)的形式，該槽的腹板相對(duì)于氣體流動(dòng)方向面向上游，而該隔熱罩呈弧形金屬板的形式，該弧形金屬板使得其凹入側(cè)部面向下游。

火焰穩(wěn)定器裝置8還具有適配器部件84(圖3)，該適配器部件包括基部或板840、第一緊固支承件843以及引導(dǎo)構(gòu)件844，兩個(gè)緊固腿部841和842從該基部或板延伸，該第一緊固支承件843用于緊固燃燒器環(huán)部6的外部部分，并且與兩個(gè)腿部841和842的中心分支齊平地在這兩個(gè)腿部之間延伸，而引導(dǎo)構(gòu)件具有兩個(gè)孔洞8440和8441，燃料噴射器82和通風(fēng)管81分別通過(guò)這兩個(gè)孔洞，且該燃燒噴射器和通風(fēng)管安裝在腿部841和842上，且該引導(dǎo)構(gòu)件844還具有第二緊固支承件845，該第二緊固支承件用于緊固燃燒器環(huán)部的內(nèi)部部分并且包括孔洞8442，緊固裝置(在圖2中未示出)通過(guò)該孔洞，用以緊固燃燒器環(huán)部6的內(nèi)部部分。

適配器部件84用于將臂定位并緊固在流動(dòng)通道中，基部840緊固于外部殼體2的內(nèi)部壁(圖1)，而臂80經(jīng)由存在于緊固突部中的緊固孔洞8410和8420以及存在于臂80中的孔洞801由鉚釘或螺栓類型的緊固裝置緊固于腿部841和842。

除了定位和保持臂80以外，適配器部件84執(zhí)行若干其它功能，即：

經(jīng)由兩個(gè)腿部841和842來(lái)消除次級(jí)空氣流的靜態(tài)壓力，每個(gè)臂均使得其內(nèi)部由中空空腔841a和842a構(gòu)成，該中空空腔引導(dǎo)到形成在基部840中的頂部空腔840a中，在腿部841和842的每個(gè)的底部部分中設(shè)有消壓孔口孔(takeofforifice)8410、8420，以將空氣饋給空腔840a；

經(jīng)由第一和第二緊固支承件843和845來(lái)緊固燃燒器環(huán)部；以及

借助引導(dǎo)構(gòu)件844來(lái)引導(dǎo)通風(fēng)管。

然而，所有這些功能需要形狀復(fù)雜且制造昂貴的適配器部件。

此外，借助適配器部件來(lái)定位和緊固臂并不是產(chǎn)業(yè)化的，這要求生產(chǎn)每一個(gè)用于匹配和接合的零件。

最后，另一缺點(diǎn)在于，至少用于燃燒器環(huán)部的板、緊固突部以及第一緊固支承件例如一體地形成在通過(guò)鑄造獲得的同一金屬材料件中。由于適配器部件延伸為靠近高溫下的熱源(熱流)，因而該適配器部件還需要由耐受高溫的金屬材料制成，因此這是昂貴的。

發(fā)明目的和內(nèi)容

本發(fā)明的目的是通過(guò)提供一種用于渦輪噴氣機(jī)的再加熱通道的火焰穩(wěn)定器裝置來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，該裝置包括呈槽形式的臂和隔熱罩，該臂限定空腔，而隔熱罩緊固在臂的空腔中，該裝置的特征在于，該裝置進(jìn)一步包括緊固板，該緊固板包括第一腿部和第二腿部，該第一腿部與緊固板一體地形成，而該第二腿部可拆除地安裝在所述板上，且臂經(jīng)由緊固構(gòu)件緊固于第一和第二腿部。

在本發(fā)明的火焰穩(wěn)定器中，臂由如下部件定位和緊固，該部件具有與現(xiàn)有技術(shù)適配器部件相比顯著地簡(jiǎn)化的形狀。本發(fā)明的裝置的緊固板具有僅僅一個(gè)與該緊固板一體地形成的腿部，該第一腿部用于吸收由于流動(dòng)施加在臂上的大部分力。

此外，由于第二腿部可拆除地安裝在緊固板上，可調(diào)節(jié)該第二腿部在板上的位置，以適應(yīng)臂形狀的可能變化。因此，甚至在臂的形狀和/或尺寸適度變化的情形下，無(wú)需對(duì)緊固板進(jìn)行適應(yīng)性加工。因此，降低制造本發(fā)明緊固板的成本。

在本發(fā)明的火焰穩(wěn)定器裝置的第一方面中，第一和第二腿部是實(shí)心的，該裝置進(jìn)一步包括中空部件，該中空部件用于消除靜態(tài)壓力并且緊固于緊固板。將消除靜態(tài)壓力的功能移至板外部的構(gòu)件用于進(jìn)一步簡(jiǎn)化制造板，因?yàn)椴辉俅嬖谌魏螌?duì)板的臂中形成內(nèi)部空腔的需要。由于中空部件僅僅用于從次級(jí)流中消除靜態(tài)壓力，因而該中空部件在設(shè)計(jì)上可能是極其簡(jiǎn)單的，由此使得制造成本不高。

在本發(fā)明的火焰穩(wěn)定器裝置的第二方面中，該火焰穩(wěn)定器裝置進(jìn)一步包括燃燒器環(huán)部支承件，該燃燒器環(huán)部支承件緊固于第一和第二腿部的內(nèi)部部分。再一次，用于由現(xiàn)有技術(shù)火焰穩(wěn)定器裝置中的適配器板執(zhí)行的支承燃燒器環(huán)部的功能現(xiàn)在本發(fā)明裝置中由如下步驟執(zhí)行：該部件位于板的外部，以簡(jiǎn)化并降低制造本發(fā)明火焰穩(wěn)定器裝置的成本。燃燒器環(huán)部支承件具有兩個(gè)緊固突部。

在本發(fā)明的火焰穩(wěn)定器裝置的第三方面中，燃燒器環(huán)部支承件由一塊金屬片構(gòu)成，由此可由成本不高并且易于加工的材料來(lái)制造環(huán)部支承件。確切地說(shuō)，燃燒器環(huán)部支承件可由進(jìn)行有限次折疊的金屬片支承，由此進(jìn)一步降低該燃燒器環(huán)部支承件的制造成本。

在本發(fā)明的火焰穩(wěn)定器裝置的第四方面中，該板具有殼體，該殼體在所述板的表面下方形成凹部，該第二腿部的緊固基部保持在所述殼體中。因此，可在并不干擾流動(dòng)的情形下將第二臂裝配于板，該第二腿部的緊固基部遮掩在形成于板的表面中的殼體內(nèi)。

在本發(fā)明的火焰穩(wěn)定器裝置的第五方面中，緊固板由鈦制成，該鈦適合于耐受緊固板所遭受的溫度。鈦是與能夠耐受高溫的其它金屬材料相比較不昂貴的材料。鈦的使用是可能的，因?yàn)橛糜诒景l(fā)明火焰穩(wěn)定器裝置的緊固板僅僅存在于次級(jí)流中，并且相距初級(jí)流(熱流)有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。鈦無(wú)法用于制造現(xiàn)有技術(shù)適配器部件，因?yàn)樵摬考囊徊糠謽O其靠近初級(jí)流。

在本發(fā)明的火焰穩(wěn)定器裝置的第六方面中，該火焰穩(wěn)定器裝置進(jìn)一步包括加強(qiáng)件，該加強(qiáng)件在緊固板的表面和第一腿部之間延伸，以強(qiáng)化腿部耐受由流動(dòng)所產(chǎn)生的力的能力。

本發(fā)明還提供渦輪噴氣機(jī)再加熱通道，該渦輪噴氣機(jī)再加熱通道包括本發(fā)明的至少一個(gè)火焰穩(wěn)定器裝置。

本發(fā)明還提供渦輪噴氣機(jī)，該渦輪噴氣機(jī)包括本發(fā)明的再加熱通道。

附圖說(shuō)明

參照附圖給出的以下描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)顯而易見(jiàn)，這些附圖示出不具有限制特征的實(shí)施例。在附圖中：

圖1是具有補(bǔ)燃器的旁通渦輪噴氣機(jī)的后艉的剖視圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)火焰穩(wěn)定器裝置的半剖立體圖；

圖3是圖2所示火焰穩(wěn)定器裝置的適配器部件的立體圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的火焰穩(wěn)定器裝置的分解立體圖；

圖5是示出圖4所示火焰穩(wěn)定器裝置的適配器部件的外表面的立體圖；

圖6是圖4所示火焰穩(wěn)定器裝置的適配器部件外表面的立體圖，第二腿部定位于其上；

圖7是示出安裝中空部件用以吸取圖4所示火焰穩(wěn)定器裝置中靜態(tài)壓力的部分立體圖。

具體實(shí)施方式

圖4至7示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的火焰穩(wěn)定器裝置100的構(gòu)件。如圖4所示，火焰穩(wěn)定器裝置100包括緊固板110、臂120、隔熱罩130、燃燒器環(huán)部緊固支承件140、通風(fēng)管150、管狀燃料噴射器160以及中空壓力消除部件170，該臂呈槽的形式并且限定空腔121，而該隔熱罩用于緊固在臂120的空腔121中。

緊固板110用于借助四個(gè)螺母和螺栓組件(在圖4中未示出)緊固于補(bǔ)燃器旁通渦輪噴氣機(jī)的外部環(huán)形后艉殼體的內(nèi)部壁，例如緊固于圖1所示渦輪噴氣機(jī)的外部殼體2，這些螺母和螺栓組件通過(guò)形成在板110中的孔111。板110還具有孔洞112和兩個(gè)凹部113，該孔用于供燃料噴射器160通過(guò)，而兩個(gè)凹部形成在該板的內(nèi)表面110a中用以接納平頭螺栓(在圖4中未示出)的頭部，從而用于緊固燃料噴射管的頭部。

由諸如鈦之類金屬材料制成的緊固板110具有第一腿部114，該第一腿部與該緊固板一體地形成并且從該板的外表面110b延伸(圖5和6)。板110還具有第二腿部115，該第二腿部以可釋放和可調(diào)節(jié)的方式裝配于該板。

在本文描述的實(shí)施例中，背設(shè)在板110的外表面110b中的殼體116接納第二腿部115的緊固基部1150。因此，可拆除第二腿部115能在不干擾流動(dòng)的情形下安裝在板110上。基部1150包括孔1151，該孔用于供其中一個(gè)螺栓通過(guò)，該螺栓用于將該板緊固于外部殼體，且該螺栓還用于將第二腿部115緊固于板110。孔1151將尺寸設(shè)定為相對(duì)于通過(guò)該孔的螺栓有間隙。該間隙使得能夠調(diào)節(jié)第二腿部115緊固在板110上的位置，以適應(yīng)臂120形狀上的可能變化。于是，甚至在臂120的形狀和/或尺寸適度變化的情形下，亦無(wú)需對(duì)緊固板110進(jìn)行適應(yīng)性加工。在本文描述的實(shí)施例中，可拆除腿部115還包括加強(qiáng)件1152。第一腿部114在該示例中還包括加強(qiáng)件1140，該加強(qiáng)件從板110的外表面110b延伸。

臂120較佳地由陶瓷基質(zhì)復(fù)合(cmc)材料、即熱結(jié)構(gòu)復(fù)合材料制成，該熱結(jié)構(gòu)復(fù)合材料包括由諸如碳纖維或碳化硅(sic)纖維之類耐火纖維制成的強(qiáng)化材料，并利用諸如sic基質(zhì)之類至少部分地是陶瓷的基質(zhì)致密化。cmc材料的示例是c/sic復(fù)合材料(碳纖維強(qiáng)化材料和碳化硅基質(zhì))、c/c-sic復(fù)合材料(碳纖維強(qiáng)化材料和既包括通常更接近纖維的碳相又包括碳化硅相的基質(zhì))、sic/sic復(fù)合材料(兩者均由碳化硅制成的強(qiáng)化纖維和基質(zhì))以及氧化物/氧化物復(fù)合材料(兩者均由氧化物制成的強(qiáng)化纖維和基質(zhì))。

臂120由螺母－螺栓或鉚釘類型的緊固構(gòu)件(圖4中未示出)在兩個(gè)位點(diǎn)處緊固于第一腿部114的外部部分，這些緊固構(gòu)件通過(guò)分別存在于臂120的壁1210和第一腿部114中的孔1211和1140。臂120也由螺母－螺栓或鉚釘類型的緊固構(gòu)件(圖4中未示出)在一個(gè)位點(diǎn)處緊固于第二可拆除臂115的外部部分，這些緊固構(gòu)件通過(guò)形成在臂120的壁1220中的孔1221和形成在第二腿部115中的孔1153。

隔熱罩130也較佳地由cmc復(fù)合材料制成。該隔熱罩由螺母－螺栓或鉚釘類型的四個(gè)緊固構(gòu)件(在圖4中未示出)緊固在臂120的空腔121中，這些緊固構(gòu)件通過(guò)分別形成在臂120的壁1210和1220中的孔1212和1222并且通過(guò)分別形成在隔熱罩130的壁1310和1320中的孔1311和1321(圖4)。

用于燃燒器環(huán)部的緊固支承件140由金屬材料制成。在本文描述的實(shí)施例中，支承件140由經(jīng)折疊和焊接的金屬板制成。支承件140包括兩個(gè)緊固突部141和142，這兩個(gè)緊固突部用于分別緊固于燃燒器環(huán)部的內(nèi)部部分和外部部分，且每個(gè)緊固突部141和142均包括用于供螺栓型緊固構(gòu)件通過(guò)的相應(yīng)孔1410、1420。支承件140還包括孔洞1400，該孔洞用于供通風(fēng)管150通過(guò)并且保持該通風(fēng)管。用于燃燒器環(huán)部的緊固支承件140由緊固構(gòu)件(圖4中未示出)在兩個(gè)位點(diǎn)處緊固于第一腿部114的內(nèi)部部分，這些緊固構(gòu)件通過(guò)分別存在于支承件140的分支143和第一腿部114中的孔1430和1440。支承件140也由緊固構(gòu)件(圖4中未示出)在一個(gè)位點(diǎn)處緊固于可拆除第二臂115的內(nèi)部部分，這些緊固構(gòu)件通過(guò)形成在支承件140的分支144中的孔1440和形成在第二腿部115中的孔1153。

中空壓力消除部件170由金屬材料制成。在本文描述的實(shí)施例中，部件170包括封殼171，該封殼具有橢圓形形狀的截面并且限定內(nèi)部空腔172(圖4和7)。內(nèi)部空腔172與部件170的底部端部170a齊平地由所緊固的端壁173閉合，且空腔172與部件170的頂部端部170b齊平地打開(kāi)。部件170還在該部件的底部端部附近包括孔口1710。部件170用于使得次級(jí)空氣流中的靜態(tài)壓力能被消除，而這之前經(jīng)由腿部中的空腔來(lái)進(jìn)行，例如上文針對(duì)圖3中示出的現(xiàn)有技術(shù)火焰穩(wěn)定器裝置的適配器部件84的腿部841和842所描述的。部件170的打開(kāi)頂部端部170b例如通過(guò)焊接在橢圓形孔口116處緊固于緊固板110的外表面110b，該橢圓形孔口116與部件170的截面的形狀相對(duì)應(yīng)(圖6)。端部170b用于與孔口116協(xié)配，以將空氣饋給板的內(nèi)表面110a，該空氣經(jīng)由孔口1710從次級(jí)流中獲取。