[发明专利]用于涡轮发动机的燃烧器组件

说明书

本发明提供了一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件（100）。燃烧器组件(100)包括衬套，其至少部分地限定燃烧室(114)并且总体上沿着轴向方向在后端和前端之间延伸。燃烧器组件(100)还包括环形穹顶，其包括限定用于接收衬套的前端的槽口(122)的包封表面。帽盖定位在衬套的前端处并且至少部分地定位在由环形穹顶的包封表面所限定的槽口(122)内。帽盖包括构造成接触环形穹顶的包封表面和衬套的前端中至少之一的表面。此种构造可在衬套的前端和环形穹顶之间形成基本上不透气的密封件而不管构件之间的相对热膨胀。

本申请是于2016年8月31日提交的专利申请(中国国家申请号为201610776933.9，发明名称为“用于涡轮发动机的燃烧器组件”)的分案申请。

技术领域

本主题总体上涉及燃气涡轮发动机，或者更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括风扇以及布置成彼此流动连通的核心（core）。另外，燃气涡轮发动机的核心通常包括成串行流动次序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段，以及排出区段。在操作中，从风扇提供空气至压缩机区段的入口，在压缩机区段中一个或更多轴向压缩机逐渐地压缩空气直至其到达燃烧区段。燃料与压缩空气相混合并且在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送至涡轮区段。燃烧气体经过涡轮区段的流动驱动涡轮区段且然后传送经过排出区段，例如通向大气。

更常见地，非传统的高温材料例如陶瓷基复合（CMC）材料用作燃气涡轮发动机内的结构构件。例如，假定CMC材料能够耐受相对极端的温度，则特别感兴趣的是利用CMC材料来替换燃气涡轮发动机的燃烧区段内的构件。更具体地，燃气涡轮发动机的内部衬套和外部衬套更常见地是由CMC材料形成。

然而，某些燃气涡轮发动机具有适应结合在其中的CMC材料的某些机械性能的问题。例如，CMC材料相比于传统的金属材料具有不同的热膨胀系数。因此，将CMC材料联接至传统的金属材料可能是有问题的。例如，在将内部衬套和外部衬套分别附接至金属内部穹顶（dome）结构和金属外部穹顶结构时必须特别小心。

此外，具有由CMC材料形成的内部衬套和外部衬套的某些燃气涡轮发动机在控制高压空气流动穿过一个或更多连接部位（point）（例如，在内部衬套和内部穹顶结构与外部衬套和外部穹顶结构之间）进入至少部分地由内部衬套和外部衬套所限定的燃烧室中的数量方面存在困难。

因此，具有下述多于一个的特征结构的燃烧器组件将是有用的，该特征结构允许CMC衬套在附接部位处附接至相应的金属穹顶结构，同时控制经由该附接部位穿过的空气流数量。更具体地，具有下述多于一个的特征结构的燃烧器组件将特别有益，该特征结构允许CMC衬套在附接部位处附接至相应的金属穹顶结构，同时控制经由该附接部位穿过的空气流数量和允许相对的热膨胀。

发明内容

本发明的方面和优点将在下文描述中部分地阐述，或者可根据该描述是显而易见的，或者可通过实施本发明而懂得。

在本公开内容的一个示例性实施例中，提供了一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。燃烧器组件限定轴向方向并且包括至少部分地限定燃烧室的衬套。衬套大体上沿着轴向方向在后端和前端之间延伸。燃烧器组件还包括环形穹顶，其包括限定用于接收衬套前端的槽口的包封表面。燃烧器组件还包括帽盖，其定位在衬套的前端处并且至少部分地定位在由环形穹顶的包封表面所限定的槽口内。帽盖包括构造成接触环形穹顶的包封表面或者衬套的前端中至少之一的表面。

在本公开内容的另一示例性实施例中，提供了一种用于燃气涡轮发动机燃烧器组件的衬套的帽盖组件。帽盖组件包括第一臂和与第一臂基本上平行延伸的第二臂。第一和第二臂一起限定用于接收衬套前端的开口。帽盖组件还包括在第一和第二臂之间延伸并且限定内表面和外表面的基座（base）。帽盖组件还包括弹性部件，其定位成邻近基座的内表面以便在帽盖组件定位在衬套的前端上时挤压基座远离衬套的前端并且形成在基座和衬套的前端之间的密封件。