[发明专利]用于燃烧室过渡管道的可调节支撑系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及燃气涡轮发动机，更具体地涉及用于将燃烧室排气流从燃气涡轮发动机的燃烧室引导至涡轮组件的过渡管道的支撑系统。

背景技术

通常，燃气涡轮发动机包括用于将空气压缩的压缩机、用于将压缩空气与燃料混合并且点燃该混合物的燃烧室、和用于产生动力的涡轮叶片组件。过渡管道在燃烧室与涡轮叶片组件之间延伸，以便引导燃烧室气体经过涡轮叶片组件，从而为涡轮叶片组件的转子赋予旋转运动。常规的过渡管道通常是由增压室构成，该增压室需要来自位于被焊接到增压室出口处的更加刚性的安装支撑结构的支撑。该刚性支撑结构是用于将过渡组件固定到涡轮进口。该刚性支撑结构也被用于支撑出口密封件，这些出口密封件是用于防止冷压缩空气直接地进入涡轮。

在运行期间，燃气涡轮发动机在高温下工作并且使过渡管道暴露于热的燃烧气体。过渡管道是由过渡支架所支撑。该支架易受到极端温度和振动的影响。振动导致过渡管道上的密封件过早地失效。因此，对于以较少振动将过渡管道附接到涡轮发动机的涡轮进口的更稳健的系统存在着需求。

发明内容

本发明旨在提供一种用于过渡管道的可调式过渡管道支撑系统，该过渡管道将热气体从燃烧室出口引导至涡轮发动机的燃气涡轮进口。可调式过渡管道支撑系统可包括与过渡管道主体接触的可调式前向过渡柔性支撑组件，在此该前向过渡柔性支撑组件可由朝向过渡管道主体延伸的底座及从底座延伸至过渡管道主体的第一和第二侧支撑臂所构成。第一和第二侧支撑臂可由用间隔件彼此间隔的多个挠性板所构成，这些挠性板提供在周向方向和径向方向上的刚性及在轴向方向上的柔性。可改变所使用挠性板的数量，以适应不同的涡轮发动机。可调式过渡管道支撑系统可具有用于在超过两个的发动机等级（order）的周向模式和径向模式的固有频率，该固有频率为2乘以发动机每分钟转数再除以频率或者2（3600）/60=120赫兹。

构造成用于将热气体从涡轮发动机的燃烧室出口引导至燃气涡轮进口的过渡管道的可调式过渡管道支撑系统可包括过渡管道主体，该过渡管道主体是由构成在过渡管道主体的进口与出口之间延伸的内部通道的外壁所构成。该支撑系统也可包括与过渡管道主体接触的可调式前向过渡柔性支撑组件，其中该前向过渡柔性支撑组件可由朝向过渡管道主体而延伸的底座所构成，并且第一侧支撑臂和第二侧支撑臂可从底座延伸至过渡管道主体。第一侧支撑臂可由用间隔件彼此间隔的多个第一侧挠性板所构成，其中第一侧挠性板提供在周向方向和径向方向上的刚性及在轴向方向上的柔性。第二侧支撑臂可由用间隔件彼此间隔的多个第二侧挠性板所构成，其中第二侧挠性板提供在周向方向和径向方向上的刚性及在轴向方向上的柔性。

在至少一个实施例中，第一侧挠性板可由在2个和18个之间的厚度在0.5毫米和2.5毫米之间的挠性板所构成。在另一个实施例中，第一侧挠性板可由在8个和12个之间的厚度在1.0毫米和2.0毫米之间的挠性板所构成。类似地，第二侧挠性板可由在2个和18个之间的厚度在0.5毫米和2.5毫米之间的挠性板所构成。在另一个实施例中，第二侧挠性板可由在8个和12个之间的厚度在1.0毫米和2.0毫米之间的挠性板所构成。

底座可构造成提供坚固的、结构合理的、不易弯曲的基座，第一和第二臂附接到该基座。底座可由顶梁和底梁所构成，顶梁与底梁经由被中间柱隔开的第一和第二外柱而联接到一起。第一和第二柱具有小于中间柱的厚度的厚度。

第一侧支撑臂可包括在与过渡管道主体相邻的外端处的第一外支架和第二外支架，其中第一和第二外支架经受朝向彼此的压缩力，由此将第一侧挠性板的外端置于压缩状态。第一侧支撑臂可包括在与过渡管道主体相邻的内端处的第一内支架和第二内支架，其中第一和第二内支架经受朝向彼此的压缩力，由此将第一侧挠性板的内端置于压缩状态。可用一个或多个螺栓将第一和第二外支架置于压缩状态。第一侧支撑臂也可包括第一柱销和第二柱销，这些柱销从第一外支架经过第一侧挠性板延伸至第二外支架，用以减小在从第一外支架延伸至第二外支架的一个或多个螺栓中的除压缩载荷以外的载荷。可利用一个或多个螺栓将第一和第二内支架置于压缩状态。第一侧支撑臂也可包括第一柱销和第二柱销，这些柱销从第一内支架经过第一侧挠性板延伸至第二内支架，用以减小在从第一内支架延伸至第二内支架的一个或多个螺栓中的除压缩载荷以外的载荷。