[发明专利]用于燃气涡轮机的排气设备和用于维修燃气涡轮机的方法

说明书

一种用于燃气涡轮机（1）的排气设备（10），其包括环形管道（12），该环形管道具有多个支柱（18），所述多个支柱至少从环形管道（12）的外管道壁（14）延伸到内管道壁（16）。每个支柱（18）被封装在相应的支柱护罩（20）中。支柱护罩（20）与相应的管道壁（14、16）的接口（22、24）包括至少一个套环（26），所述套环在相应的接口（22、24）处沿着支柱护罩（20）的周界的部分长度延伸。套环（26）包括：第一部段（32），其径向地延伸并与支柱护罩（26）对准；以及第二部段（34），其与第一部段（32）成角度定向并与相应的管道壁（14、16）对准。第一部段（32）沿着第一接头（42）附接到支柱护罩（20），并且第二部段（34）沿着第二接头（44）附接到相应的管道壁（14、16）。第一部段（32）和第二部段（34）的相交部（40）由通过半径限定的平滑曲形形成，该半径被构造成在相应的接口（22、24）处分布应力。

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机，且特别地涉及燃气涡轮发动机的排气设备。

背景技术

轴流式涡轮机械（诸如，燃气涡轮发动机）通常包括：压缩机部段，其用于压缩空气；燃烧器部段，其用于将压缩空气与燃料混合并点燃混合物以形成热的工作介质流体；涡轮部段，其用于从工作介质流体中提取动力；以及排气设备，其位于最后一个涡轮级下游以用于引导涡轮排气流。涡轮排气设备通常包括沿环形流道周向地分布的支撑结构，诸如支柱。每个支柱延伸穿过外流道边界和内流道边界，并由保护性支柱护罩封装。支柱护罩可例如通过焊接而结合到外流道边界和内流道边界。

发明内容

简而言之，本发明的方面涉及一种用于减轻燃气涡轮发动机排气件中的开裂的设备和方法。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于燃气涡轮机的排气设备。排气设备包括环形管道，该环形管道沿着燃气涡轮机的机器轴线轴向地延伸。环形管道由外管道壁和内管道壁径向地定界。排气设备还包括多个支柱，所述多个支柱在环形管道内周向地分布。每个支柱至少从外管道壁延伸到内管道壁并被封装在相应的支柱护罩中。每个支柱护罩沿着第一接口与外管道壁接合并且沿着第二接口与内管道壁接合。第一接口和第二接口中的至少一者包括至少一个套环，所述套环在相应的接口处沿着支柱护罩的周界的部分长度延伸。套环包括：第一部段，其径向地延伸并与支柱护罩对准；以及第二部段，其与第一部段成角度定向并与相应的管道壁对准。第一部段沿着第一接头附接到支柱护罩，并且第二部段沿着第二接头附接到相应的管道壁。第一部段和第二部段的相交部由通过半径限定的平滑曲形形成，该半径被构造成在相应的接口处分布应力。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于维修燃气涡轮机以减轻燃气涡轮机的排气设备中的开裂的方法。排气设备包括环形管道，该环形管道沿着燃气涡轮机的机器轴线轴向地延伸。环形管道由外管道壁和内管道壁径向地定界。排气设备还包括多个支柱，所述多个支柱在环形管道内周向地分布。每个支柱至少从外管道壁延伸到内管道壁并被封装在相应的支柱护罩中。每个支柱护罩沿着第一接口与外管道壁接合并且沿着第二接口与内管道壁接合。该方法包括在第一接口处和/或在第二接口处附接至少一个套环。套环被附接成使得在附接之后，套环在相应的接口处沿着支柱护罩的周界的部分长度延伸。套环包括第一部段和第二部段，该第二部段与第一部段成角度定向。附接套环包括：将第一部段与支柱护罩对准以及将第二部段与相应的管道壁对准，且随后沿着第一接头将第一部段结合到支柱护罩以及沿着第二接头将第二部段结合到相应的管道壁。第一部段和第二部段的相交部由通过半径限定的平滑曲形形成，该半径被构造成在相应的接口处分布应力。

附图说明

借助附图来更详细地示出本发明。附图示出了优选的构型，并且不限制本发明的范围。

图1是本发明的实施例可并入其中的燃气涡轮发动机的示意图；

图2是已知类型的排气设备的轴向前视图；

图3是沿着图2的剖面III-III的横截面图；

图4是根据本发明的实施例的包括局部套环的排气设备的透视图；