涡轮机中的排气管支架.pdf

本发明涉及一种支撑涡轮发动机的含油气体排放管道的支撑件(5)，该支撑件包括一个用于围绕该管道安装的径向内环形部(6)，以及在一径向平面中从该环形部(6)向外延伸的与该径向方向成角度(α)的散热片(11)。所述散热片(11)在它们的外边缘具有紧固件区域(16)，所述紧固件区域(16)沿该支撑件(5)的轴向方向(A)倾斜，使得它们可紧固到该涡轮发动机的尾喷管。

权利要求书
1.  一种承载用于从涡轮发动机排出含油气体的管道(4)的支撑件(5)，所述支撑件包括一个用于在所述管道(4)周围安装的径向内环形部(6)，其特征在于，它包括在一径向平面中从所述环形部(6)向外延伸的散热片(11)，每个散热片相对于所述径向方向形成一角度(α)，所述散热片(11)在它们的外边缘具有紧固件区域(16)，所述紧固件区域(16)沿所述支撑件(5)的轴向方向(A)倾斜，以适于紧固到所述涡轮发动机的尾喷管(1)。

2.  根据权利要求1所述的支撑件(5)，其特征在于，每个所述紧固件区域(16)呈现一圆锥的一部分的形状。

3.  根据权利要求1或2所述的支撑件(5)，其特征在于，每个散热片(11)具有一中间区域(12)，该中间区域(12)具有第一端(13)和第二端(15)，所述第一端(13)连接到一内紧固件区域(14)用于紧固到所述支撑件(5)的内环形部(6)，所述第二端(15)连接到该外紧固件区域(16)用于紧固到所述尾喷管(1)，所述中间区域(12)在形成一定角度的平面中延伸，所述角度不与经过所述第一端(13)的环形部(6)的切线成直角。

4.  根据权利要求3所述的支撑件(5)，其特征在于，每个中间区域(12)在与所述内环形部(6)的轴线(A)平行的平面中延伸。

5.  根据权利要求3或4所述的支撑件(5)，其特征在于，每个内紧固件区域(14)的形状为与所述内环形部(6)的形状互补的形状。

6.  根据权利要求1到5中任一项所述的支撑件(5)，其特征在于，所述散热片(11)和所述内环形部(6)由镍基超耐热合金制成，如由铬镍铁合金625或铬镍铁合金718制成。

7.  根据权利要求1到6中任一项所述的支撑件(5)，其特征在于，所述内环形部(6)的长度小于或等于其内径的0.4倍。

8.  根据权利要求1到7中任一项所述的支撑件(5)，其特征在于，所述散热片(11)的数目处于三到十的范围中。

9.  一种用于涡轮发动机的组件，所述组件具有用于从涡轮发动机排出含油气体的管道(4)，所述管道(4)包括可旋转移动的上游部分和不旋转的下游部分(4a)，所述下游部分(4a)穿过尾喷管(1)并沿着所述尾喷管(1)的轴线(A)延伸，所述下游部分(4a)由根据权利要求1到8中任一项所述的支撑件(5)的内环形部(6)所围绕，使得所述下游部分(4a)安装为在所述内环形部(6)中自由地轴向平移和旋转，所述支撑件(5)的倾斜紧固件区域(16)也被紧固到所述尾喷管(1)。

10.  一种涡轮发动机，其特征在于，它包括根据权利要求9所述的组件。

说明书涡轮机中的排气管支架
技术领域
本发明涉及一种用于从涡轮发动机排出含油气体的管道的支撑件。
背景技术
以常规方式，诸如涡轮螺旋桨发动机或涡轮喷气发动机的涡轮发动机沿气流方向从上游到下游包括：风机；低压压缩机；高压压缩机；燃烧室；高压涡轮；低压涡轮；以及排气喷嘴。每个压缩机级对应一个涡轮机级，这两个级通过一根轴连接在一起，从而形成转子，特别是低压转子和高压转子。
低压转子的轴可能是中空的，并且可以包括一个通常被称为中心通风管(CVT)的管道。该管道具有上游部分，该上游部分可旋转移动并且通过一个不旋转的下游部分延伸，并且用于排出来自涡轮发动机中某些罩壳的含油气体。
该管道的下游部分经过一尾喷管，它通过支撑件连接到该尾喷管，该支撑件包括围绕该管道的通常Ω形截面的内环形部，以及被紧固到该尾喷管以及到该内环形部的圆锥部。该圆锥部具有用于使经过该尾喷管的冷却气体流通过的孔。另外，该支撑件的圆锥部通过螺钉紧固到该内环形部。
这种支撑件存在以下缺点。
首先，该管道抵靠在支撑件的区域与该支撑件被紧固到尾喷管的区域轴向偏移，从而极大地减少该支撑件的刚度。能使冷却空气流经过的孔进一步减少了该刚度。
该尾喷管受到位于650℃到680℃范围中的温度，而该管道可能在位于450℃到480℃范围的温度。该很大温差(240℃)引起支撑件在保护其刚度特性的同时必须能够吸收的热膨胀现象、压力和移动。
为了实现这种折衷，现有技术的支撑件相对较重，从而增加了涡轮发动 机的总重，而且也很贵。
发明内容
本发明的特定目的是为该问题提供一种简单、有效和便宜的解决方案。
为此，本发明提供了一种携带用于从涡轮发动机排出含油气体的管道的支撑件，所述支撑件包括一个用于在所述管道周围安装的径向内环形部，并且其特征在于，它包括在径向平面中从所述环形部向外延伸的散热片，每个散热片相对于所述径向方向形成一定角度，所述散热片在它们的外边缘具有紧固件区域，所述紧固件区域在所述支撑件的轴向方向中倾斜，从而适用于紧固到所述涡轮发动机的尾喷管。
这样，所述管道抵靠在支撑件的区域与所述支撑件紧固到尾喷管的区域重合轴向地定位，从而能使所述支撑件具有良好的刚度。散热片相对于径向方向倾斜的事实也可以适当地调节在操作中可能发生的热膨胀效应。最后，这种支撑件相对轻量，它允许冷却空气经过所述尾喷管，而且便宜。相比之下，这种支撑件的重量为现有技术支撑件重量的约十分之一。
根据本发明的一个特征，每个紧固件区域呈现圆锥一部分的形状。
此外，每个散热片可具有一个带有第一端和第二端的中间区域，所述第一端连接到内紧固件区域用于紧固到所述支撑件的内环形部，所述第二端连接到外紧固件区域用于紧固到所述尾喷管，所述中间区域在形成一定角度的平面中延伸，所述角度不是相对于经过所述第一端的环形部的切线的直角。
这种特征能使所述支撑件有效地调节热膨胀效应。
每个中间区域可以在与所述内环形部的轴线平行的平面中延伸。
所述中间区域从而对经过所述尾喷管的气流提供很少阻力。
另外，每个内紧固件区域为与所述内环形部形状互补的形状。
所述散热片的内部区域可被固定到所述内环形区域，例如通过钎焊。
有利地，所述散热片和所述内环形部由镍基超耐热合金制成，如由铬镍铁合金625或铬镍铁合金718制成。
优选地，所述内环形部的长度小于或等于其内径的0.4倍。
这样，在某种程度上，所述内环形部形成了短引导件，所述短引导件在所述管道和所述支撑件之间构成球窝接合连接。
例如，所述散热片的数量可能处于三到十之间的范围中。
本发明还提供了一种涡轮发动机的组件，所述组件具有从涡轮发动机排出含油气体的管道，所述管道包括旋转可移动的上游部分以及不旋转的下游部分，所述下游部分经过尾喷管并沿着所述尾喷管的轴线延伸，所述下游部分由以上指定类型的支撑件的所述内环形部所围绕，使得所述下游部分被安装以在所述内环形部中自由地轴向平移和旋转，所述支撑件的倾斜紧固件区域也被紧固到所述尾喷管。
最后，本发明提供了一种涡轮发动机，其特征在于，它包括一个如上所述的组件。
附图说明
在阅读经由非限制性示例进行的以下描述以及参考附图后，可以更好地理解本发明，并且本发明的其他细节、特征和优点显而易见，在附图中：
·图1是在现有技术涡轮发动机的一部分的轴线截面中的透视图；
·图2是示出了现有技术支撑件如何安装在尾喷管和用于排出含油气体的管道之间的轴向截面视图；
·图3是示出了图2安装的局部剖切透视图；
·图4是本发明的支撑件的透视图；
·图5是本发明支撑件的散热片的侧视图；
·图6是本发明支撑件的环形部的透视图；
·图7是示出了散热片如何被安装在所述环形部上的详细视图，以及
·图8是本发明的涡轮发动机的一部分的局部剖切透视图。
具体实施方式
现有技术中涡轮发动机的下游部分在图1中示出，并包括从本身位于低压涡轮(未示出)下游的排气缸2向下游紧固的尾喷管1。该尾喷管1在其下游端具有一轴向开口3。
涡轮发动机也具有通常被称为中心通风管(CVT)的管道4，其具有上游部分，该上游部分可旋转移动(未示出)，并且通过一非旋转的下游部分4a延伸，用于排出来自涡轮发动机内某些罩壳的含油气体。
管道4的下游部分4a穿过尾喷管1并通过穿过开口3而向下游打开。所述下游部分4a通过一支撑件5连接到尾喷管1。该支撑件在图2和3中可见，并包括围绕管道4的通常Ω形的内环形部6，以及被紧固到该尾喷管1以及该内环形部6的圆锥部7。该圆锥部7具有用于使经过该尾喷管1的冷却气体流通过的孔8。此外，该支撑件5的圆锥部7经由螺钉(未示出)紧固到该内环形部6。
如上所述，管道4抵靠支撑件5的支撑区域9与该支撑件5被紧固到尾喷管1的紧固件区域10沿轴向偏移，从而极大地减少了支撑件5的刚度。使冷却空气流可通过的孔8进一步减少了该刚度。而且，这种支撑件5相对较重，从而增加了涡轮发动机的总重，并且其也很贵。
为了弥补这些缺点，本发明提出了通过如图4到8所述的支撑件5将管道4的下游部分4a连接到尾喷管1。该支撑件5具有用于在所述管道4周围安装的径向内圆柱环形部6，以及在一径向平面中从该环形部6向外延伸的散热片11，散热片与该径向方向形成角度α。散热片11的数目可能处于例如三到十的范围中。
每个散热片11都具有一个中间区域12，该中间区域12带有第一端13和第二端15，该第一端13连接到一内紧固件区域14用于沿轴向紧固到该支撑件5的内环形部6的中部，该第二端15连接到一外紧固件区域16用于紧固到该尾喷管1，例如，通过螺栓紧固、铆接或钎焊。中间区域12在形 成一定角度的平面中延伸，该角度不是在第一端13相对于环形部6的切线的直角。而且，每个中间区域12在与该内环形部6的轴线A平行的平面中延伸。
另外，外紧固件区域16为圆锥一部分的形状，其中该圆锥与该尾喷管1的内侧表面互补，内紧固件区域14为与内环形部6的形状互补的形状。
环形部6在其端部也可以具有径向向内面对的倒角，以在支撑件5安装时避免破坏管道4。
散热片11和内环形部6优选由镍基超耐热合金制成，例如由铬镍铁合金625(NiCr22Mo9Nb)或铬镍铁合金718制成，散热片11的内紧固件区域14被钎焊到该内环形部6上。此外，内环形部6的长度小于或等于其内径的0.4倍。以这种方式，内环形部6构成在管道4与支撑件5之间形成一种球窝接合连接的短引导件。管道4也被安装以在内环形部6中自由旋转和轴向平移。这些不同的自由度特别使得可弥补操作中的任何变形，如由于机械和热应力产生的变形。
可以观察到的是，在本发明的支撑件5中，管道4抵靠支撑件5的区域与该支撑件5紧固到尾喷管1的区域轴向重合，从而使该支撑件5具有良好的刚度。散热片11相对于该径向方向倾斜的事实也使得可适当地调节在操作中可能发生的热膨胀的效果。最后，该支撑件5的重量相对较轻，它使得冷却空气可穿过该尾喷管1，而且它不昂贵。相比之下，这种支撑件5的重量为如图2和图3所示的现有技术支撑件重量的约十分之一。