專利名稱：地面燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)噴口冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地面燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及一種用于地面燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)設(shè)備中的噴ロ冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
研制4MW級(jí)分軸式地面燃?xì)廨啓C(jī)的動(dòng)カ渦輪的過程中，需要進(jìn)行燃?xì)獍l(fā)生器試車測(cè)試，在試車測(cè)試中需要使用試驗(yàn)噴ロ，以測(cè)試動(dòng)カ渦輪進(jìn)ロ參數(shù)。目前的一種試驗(yàn)噴ロ的結(jié)構(gòu)參見圖1，它由噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2組成，噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2保持同軸。噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2的前端都有連接法蘭，通過螺栓分別與燃?xì)獍l(fā)生器后端的相應(yīng)部件連接。由于試驗(yàn)噴ロ的工作環(huán)境溫度一般在750°C 850°C，噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2均采用了高溫合金材料制造。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是沒有冷卻結(jié)構(gòu)，經(jīng)過一次試驗(yàn)就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重變形，不能再次使用，嚴(yán)重影響了噴ロ的使用壽命，増加了試驗(yàn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出ー種地面燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)噴ロ冷卻結(jié)構(gòu)，以避免試驗(yàn)噴ロ產(chǎn)生變形，延長(zhǎng)使用壽命，降低試驗(yàn)成本。本發(fā)明的技術(shù)方案是地面燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)噴ロ冷卻結(jié)構(gòu)，包括噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2，噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2保持同軸，其特征在于，在噴口內(nèi)機(jī)匣2的前端焊接有隔熱屏4，將噴口內(nèi)機(jī)匣2的內(nèi)腔分隔為前后兩部分；在噴口內(nèi)機(jī)匣2的后端焊接有尾錐體3，尾錐體3是由前部的錐體段和后部的圓柱段連接組成的筒體，尾錐體3錐體段的前端與噴口內(nèi)機(jī)匣2的后端焊接為整體，尾錐體3從前向后收斂，尾錐體3的后端與圓柱段的前端焊接為整體；在噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2之間有4 6個(gè)沿圓周均布的徑向空心支臂10，空心支臂10的橫截面形狀為流線形，空心支臂10穿過噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2上的安裝孔并與噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2焊接為一個(gè)整體；在噴口內(nèi)機(jī)匣2的后部分內(nèi)腔中、空心支臂10的后面有ー個(gè)內(nèi)錐體組件，它由內(nèi)錐體5、限流環(huán)9、緊固件和限流環(huán)固定螺釘8組成；內(nèi)錐體5由前部第一錐體段、后部第二錐體段及內(nèi)錐體封嚴(yán)板焊接組成，第一錐體段的前端敞開，第一錐體段的位置和噴口內(nèi)機(jī)匣2的位置對(duì)應(yīng)并且錐度相同，第一錐體段的后端與第二錐體段的前端焊接為整體，第二錐體段的的位置和尾錐體3前部錐體段的位置對(duì)應(yīng)并且錐度相同，內(nèi)錐體封嚴(yán)板焊接在第二錐體段的后端將第二錐體段的后端面封閉，在內(nèi)錐體封嚴(yán)板上有螺紋孔，內(nèi)錐體5與噴口內(nèi)機(jī)匣2保持同軸，內(nèi)錐體5與噴口內(nèi)機(jī)匣2之間的間隙t=50_ 150_ ;緊固件由帶有螺紋盲孔的固定座7和緊固螺釘6組成，在噴口內(nèi)機(jī)匣2的內(nèi)表面上有沿圓周均布的10 20個(gè)固定座7，每個(gè)固定座7通過焊接或者鉚接固定在噴口內(nèi)機(jī)匣2的內(nèi)表面上，在內(nèi)錐體5的第一錐體段上有數(shù)量與固定座7的數(shù)量相同并且位置對(duì)應(yīng)的螺釘孔，通過緊固螺釘6將內(nèi)錐體5固定在固定座7上；限流環(huán)9由空心的前部圓錐段、后部圓柱段和限流環(huán)封嚴(yán)板組成，限流環(huán)封嚴(yán)板與限流環(huán)9的前部圓錐段的前端焊接，將限流環(huán)9的前部圓錐段的前端面封閉，限流環(huán)9的前部圓錐段的后端與后部圓柱段的前端焊接為整體，后部圓柱段的后端敞開；在限流環(huán)封嚴(yán)板上有位置與內(nèi)錐體封嚴(yán)板上的螺紋孔對(duì)應(yīng)的螺釘孔，通過限流環(huán)固定螺釘8將限流環(huán)9固定在內(nèi)錐體封嚴(yán)板上；限流環(huán)10的后部圓柱段的位置和尾錐體3的后部圓柱段的位置對(duì)應(yīng)，限流環(huán)9的后部圓柱段與尾錐體3的后部圓柱段之間的間隙tl=5mm 10mm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提出了一種地面燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)噴口冷卻結(jié)構(gòu)，避免試驗(yàn)時(shí)噴口內(nèi)機(jī)匣2產(chǎn)生嚴(yán)重變形，大大延長(zhǎng)了使用壽命，降低了試驗(yàn)成本。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，經(jīng)試驗(yàn)證明，能經(jīng)受至少50次試驗(yàn)而不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重變形，試驗(yàn)成本僅為目前結(jié)構(gòu)的5%以下。


圖1是目前的一種試驗(yàn)噴口的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是緊固件的放大圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖2、3，地面燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)噴口冷卻結(jié)構(gòu)，包括噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2，噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2保持同軸，其特征在于，在噴口內(nèi)機(jī)匣2的前端焊接有隔熱屏4，將噴口內(nèi)機(jī)匣2的內(nèi)腔分隔為前后兩部分；在噴口內(nèi)機(jī)匣2的后端焊接有尾錐體3，尾錐體3是由前部的錐體段和后部的圓柱段連接組成的筒體，尾錐體3錐體段的前端與噴口內(nèi)機(jī)匣2的后端焊接為整體，尾錐體3從前向后收斂，尾錐體3的后端與圓柱段的前端焊接為整體；在噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2之間有4 6個(gè)沿圓周均布的徑向空心支臂10，空心支臂10的橫截面形狀為流線形，空心支臂10穿過噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2上的安裝孔并與噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2焊接為一個(gè)整體；在噴口內(nèi)機(jī)匣2的后部分內(nèi)腔中、空心支臂10的后面有一個(gè)內(nèi)錐體組件，它由內(nèi)錐體5、限流環(huán)9、緊固件和限流環(huán)固定螺釘8組成；內(nèi)錐體5由前部第一錐體段、后部第二錐體段及內(nèi)錐體封嚴(yán)板焊接組成，第一錐體段的前端敞開，第一錐體段的位置和噴口內(nèi)機(jī)匣2的位置對(duì)應(yīng)并且錐度相同，第一錐體段的后端與第二錐體段的前端焊接為整體，第二錐體段的的位置和尾錐體3前部錐體段的位置對(duì)應(yīng)并且錐度相同，內(nèi)錐體封嚴(yán)板焊接在第二錐體段的后端將第二錐體段的后端面封閉，在內(nèi)錐體封嚴(yán)板上有螺紋孔，內(nèi)錐體5與噴口內(nèi)機(jī)匣2保持同軸，內(nèi)錐體5與噴口內(nèi)機(jī)匣2之間的間隙t=50mm 150mm ;緊固件由帶有螺紋盲孔的固定座7和緊固螺釘6組成，在噴口內(nèi)機(jī)匣2的內(nèi)表面上有沿圓周均布的10 20個(gè)固定座7，每個(gè)固定座7通過焊接或者鉚接固定在噴口內(nèi)機(jī)匣2的內(nèi)表面上，在內(nèi)錐體5的第一錐體段上有數(shù)量與固定座7的數(shù)量相同并且位置對(duì)應(yīng)的螺釘孔，通過緊固螺釘6將內(nèi)錐體5固定在固定座7上；限流環(huán)9由空心的前部圓錐段、后部圓柱段和限流環(huán)封嚴(yán)板組成，限流環(huán)封嚴(yán)板與限流環(huán)9的前部圓錐段的前端焊接，將限流環(huán)9的前部圓錐段的前端面封閉，限流環(huán)9的前部圓錐段的后端與后部圓柱段的前端焊接為整體，后部圓柱段的后端敞開；在限流環(huán)封嚴(yán)板上有位置與內(nèi)錐體封嚴(yán)板上的螺紋孔對(duì)應(yīng)的螺釘孔，通過限流環(huán)固定螺釘8將限流環(huán)9固定在內(nèi)錐體封嚴(yán)板上；限流環(huán)10的后部圓柱段的位置和尾錐體3的后部圓柱段的位置對(duì)應(yīng)，限流環(huán)9的后部圓柱段與尾錐體3的后部圓柱段之間的間隙tl=5mm IOmm0
本發(fā)明的工作原理是
參見圖2，由外部冷卻空氣氣源通過空心支臂10向噴口內(nèi)機(jī)匣2的后部分內(nèi)腔中 提供冷卻空氣，冷卻空氣進(jìn)入噴口內(nèi)機(jī)匣2的后部分內(nèi)腔后，沿著內(nèi)錐體5與噴口內(nèi)機(jī)匣2 之間的間隙t、限流環(huán)9的后部圓柱段與尾錐體3的后部圓柱段之間的間隙t I排出，限流 環(huán)9的后部圓柱段與尾錐體3的后部圓柱段之間的間隙t I遠(yuǎn)小于內(nèi)錐體5與噴口內(nèi)機(jī)匣 2之間的間隙t，充分利用冷卻空氣對(duì)噴口內(nèi)機(jī)匣2進(jìn)行冷卻。噴口內(nèi)機(jī)匣2在試驗(yàn)噴口組 件中是影響使用壽命的關(guān)鍵零件，提高噴口內(nèi)機(jī)匣2的使用壽命，從而提高試驗(yàn)噴口的使 用壽命。
實(shí)施例1，噴口內(nèi)機(jī)匣2后端內(nèi)孔的直徑為400mm，在噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2 之間有4個(gè)沿圓周均布的徑向空心支臂10，內(nèi)錐體5與噴口內(nèi)機(jī)匣2之間的間隙t=50mm， 在噴口內(nèi)機(jī)匣2的內(nèi)表面上有沿圓周均布的10個(gè)固定座12，限流環(huán)10的后部圓柱段與尾 錐體9的后部圓柱段之間的間隙tl=5mm。
實(shí)施例2，噴口內(nèi)機(jī)匣2后端內(nèi)孔的直徑為600mm，在噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2 之間有5個(gè)沿圓周均布的徑向空心支臂10，內(nèi)錐體5與噴口內(nèi)機(jī)匣2之間的間隙t=100mm， 在噴口內(nèi)機(jī)匣2的內(nèi)表面上有沿圓周均布的15個(gè)固定座12，限流環(huán)10的后部圓柱段與尾 錐體9的后部圓柱段之間的間隙tl=7mm。
實(shí)施例3，噴口內(nèi)機(jī)匣2后端內(nèi)孔的直徑為800mm，在噴口外機(jī)匣I和噴口內(nèi)機(jī)匣2 之間有4個(gè)沿圓周均布的徑向空心支臂10，內(nèi)錐體5與噴口內(nèi)機(jī)匣2之間的間隙t=150mm， 在噴口內(nèi)機(jī)匣2的內(nèi)表面上有沿圓周均布的20個(gè)固定座12，限流環(huán)10的后部圓柱段與尾 錐體9的后部圓柱段之間的間隙tl=10mm。
權(quán)利要求
1.地面燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)噴口冷卻結(jié)構(gòu)，包括噴口外機(jī)匣(I)和噴口內(nèi)機(jī)匣(2)，噴口外機(jī)匣(I)和噴口內(nèi)機(jī)匣(2)保持同軸，其特征在于，在噴口內(nèi)機(jī)匣(2)的前端焊接有隔熱屏(4)，將噴口內(nèi)機(jī)匣(2)的內(nèi)腔分隔為前后兩部分；在噴口內(nèi)機(jī)匣(2)的后端焊接有尾錐體(3)，尾錐體(3)是由前部的錐體段和后部的圓柱段連接組成的筒體，尾錐體(3)錐體段的前端與噴口內(nèi)機(jī)匣⑵的后端焊接為整體，尾錐體⑶從前向后收斂，尾錐體⑶的后端與圓柱段的前端焊接為整體；在噴口外機(jī)匣(I)和噴口內(nèi)機(jī)匣(2)之間有4 6個(gè)沿圓周均布的徑向空心支臂(10)，空心支臂(10)的橫截面形狀為流線形，空心支臂(10)穿過噴口外機(jī)匣⑴和噴口內(nèi)機(jī)匣⑵上的安裝孔并與噴口外機(jī)匣⑴和噴口內(nèi)機(jī)匣⑵焊接為一個(gè)整體；在噴口內(nèi)機(jī)匣⑵的后部分內(nèi)腔中、空心支臂(10)的后面有一個(gè)內(nèi)錐體組件，它由內(nèi)錐體(5)、限流環(huán)(9)、緊固件和限流環(huán)固定螺釘(8)組成；內(nèi)錐體(5)由前部第一錐體段、后部第二錐體段及內(nèi)錐體封嚴(yán)板焊接組成，第一錐體段的前端敞開，第一錐體段的位置和噴口內(nèi)機(jī)匣(2)的位置對(duì)應(yīng)并且錐度相同，第一錐體段的后端與第二錐體段的前端焊接為整體，第二錐體段的的位置和尾錐體(3)前部錐體段的位置對(duì)應(yīng)并且錐度相同，內(nèi)錐體封嚴(yán)板焊接在第二錐體段的后端將第二錐體段的后端面封閉，在內(nèi)錐體封嚴(yán)板上有螺紋孔，內(nèi)錐體(5)與噴口內(nèi)機(jī)匣⑵保持同軸，內(nèi)錐體(5)與噴口內(nèi)機(jī)匣⑵之間的間隙t=50mm 150mm;緊固件由帶有螺紋盲孔的固定座(7)和緊固螺釘(6)組成，在噴口內(nèi)機(jī)匣(2)的內(nèi)表面上有沿圓周均布的10 20個(gè)固定座(7)，每個(gè)固定座(7)通過焊接或者鉚接固定在噴口內(nèi)機(jī)匣(2)的內(nèi)表面上，在內(nèi)錐體(5)的第一錐體段上有數(shù)量與固定座(7)的數(shù)量相同并且位置對(duì)應(yīng)的螺釘孔，通過緊固螺釘(6)將內(nèi)錐體(5)固定在固定座(7)上；限流環(huán)(9)由空心的前部圓錐段、后部圓柱段和限流環(huán)封嚴(yán)板組成，限流環(huán)封嚴(yán)板與限流環(huán)(9)的前部圓錐段的前端焊接，將限流環(huán)(9)的前部圓錐段的前端面封閉，限流環(huán)(9)的前部圓錐段的后端與后部圓柱段的前端焊接為整體，后部圓柱段的后端敞開；在限流環(huán)封嚴(yán)板上有位置與內(nèi)錐體封嚴(yán)板上的螺紋孔對(duì)應(yīng)的螺釘孔，通過限流環(huán)固定螺釘(8)將限流環(huán)(9)固定在內(nèi)錐體封嚴(yán)板上；限流環(huán)(10)的后部圓柱段的位置和尾錐體(3)的后部圓柱段的位置對(duì)應(yīng)，限流環(huán)(9)的后部圓柱段與尾錐體(3)的后部圓柱段之間的間隙tl=5mm 10mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于地面燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)，涉及一種用于地面燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)設(shè)備中的噴口冷卻結(jié)構(gòu)。其特征在于，在噴口內(nèi)機(jī)匣[2]的前端焊接有隔熱屏[4]，在噴口內(nèi)機(jī)匣[2]的后端焊接有尾錐體[3]，在噴口外機(jī)匣[1]和噴口內(nèi)機(jī)匣[2]之間有4～6個(gè)沿圓周均布的徑向空心支臂[10]，在噴口內(nèi)機(jī)匣[2]的后部分內(nèi)腔中有一個(gè)內(nèi)錐體組件。本發(fā)明大大延長(zhǎng)了使用壽命，降低了試驗(yàn)成本。
文檔編號(hào)F02C7/12GK103016154SQ20121050144
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者何紹川, 王亞平, 柳景, 趙理立, 龔克, 母本平, 羅必勇, 王進(jìn), 竇一濤 申請(qǐng)人:貴州黎陽航空動(dòng)力有限公司