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带有管段的燃气 涡轮 发动机冷却空气歧管

阅读：344发布：2020-12-06

专利汇可以提供带有管段的燃气涡轮发动机冷却空气歧管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及带有管段的燃气涡轮发动机冷却空气歧管。具体而言，一种管段歧管(52)包括两个或更多间隔开的帽(60)，其包括出口(64)，且一对(61)帽(60)通过跨接管组件(70)流动连通地连接在一起。跨接管组件(70)包括跨接管80)的第一管段和第二管段(74,76)。端(78,80)可焊接到管段(74,76)的埋头孔(82)中，管段(74,76)具有球状管段端(83)，其压配到成对(61)帽(60)中的孔(86)中的第一套筒和第二套筒(84,98)中，且套筒(84,98)利用固持器夹具(91)固持在孔(86)中。管道(32)流动连通地连接到帽(60)中的一个的入口(66)。管段歧管(52)可包括三个间隔开的帽(60)，其包括分布器帽(62)，分布器帽(62)在通过跨接管组件(70)流动连通地连接到分布器帽(62)的两个端口帽(68)之间。(72)，其具有附连到跨接管(72)的相对端(78,，下面是带有管段的燃气涡轮发动机冷却空气歧管专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种管段歧管(52)，包括：
两个或更多间隔开的帽(60)，
所述帽(60)中的每一个包括出口(64)，
所述帽(60)的至少一对(61)通过跨接管组件(70)流动连通地连接在一起，且所述跨接管组件(70)包括跨接管(72)，其具有分别附连到所述跨接管(72)的相对的末梢第一端和第二端(78,80)的第一管段和第二管段(74,76)。
2.根据权利要求1所述的管段歧管(52)，其特征在于，所述管段歧管还包括：
所述第一端和第二端(78,80)分别焊接到所述第一管段和第二管段(74,76)的埋头孔(82)中，
所述第一管段和第二管段(74,76)的球状管段端(83)分别压配到所述帽(60)的所述至少一对(61)中的第一个和第二个中的孔(86)中的第一套筒和第二套筒(84,98)中，且所述第一套筒和第二套筒(84,98)利用固持器夹具(91)固持在所述孔(86)中。
3.根据权利要求2所述的管段歧管(52)，其特征在于，所述管段歧管还分别包括，所述第一套筒(84)压配到所述帽(60)的所述至少一对(61)中的第一个中的出口孔(86)中，且所述第二套筒(98)压配到所述帽(60)的所述至少一对(61)中的第二个中的入口孔(96)中。
4.根据权利要求3所述的管段歧管(52)，其特征在于，所述管段歧管还包括所述帽(60)的所述至少一对(61)中的第一个的入口(66)，以及流动连通地连接到所述入口(66)的管道(32)。
5.一种管段歧管(52)，包括：
三个间隔开的帽(60)，
所述三个帽(60)包括与两个端口帽(68)间隔开且设置在其之间的分布器帽(62)，所述帽(60)中的每一个包括出口(64)，
所述端口帽(68)中的每一个通过跨接管组件(70)流动连通地连接到所述分布器帽(62)，且
所述跨接管组件(70)包括跨接管(72)，其具有分别附连到所述跨接管(72)的相对的末梢第一端和第二端(78,80)的第一管段和第二管段(74,76)。
6.根据权利要求5所述的管段歧管(52)，其特征在于，所述管段歧管还包括：
所述第一端和第二端(78,80)分别焊接到所述第一管段和第二管段(74,76)的埋头孔(82)中，
所述第二管段(76)的球状管段端(83)压配到所述端口帽(68)中的入口孔(96)中的第二套筒(98)中，
所述第一管段(76)的球状管段端(83)压配到所述分布器帽(62)中的出口孔(86)中的第一套筒(98)中，且
所述第一套筒和第二套筒(84,98)利用固持器夹具(91)固持在所述出口孔和入口孔(86,96)中。
7. 根据权利要求6所述的管段歧管(52)，其特征在于，所述管段歧管还包括：
所述端口帽(68)包括顺时针和逆时针端口帽(68)，其通过顺时针和逆时针延伸的跨接管(112,114)流动连通地连接到所述分布器帽(62)，所述跨接管(112,114)包括分别连接到所述分布器帽(62)的顺时针和逆时针出口端口(116,118)的跨接管(72)，且所述第一管段和第二管段(74,76)分别附连到所述顺时针和逆时针跨接管(112,114)中的每一个的相对的末梢第一端和第二端(78,80)中的每一个。
8.根据权利要求7所述的管段歧管(52)，其特征在于，所述管段歧管还包括流动连通地连接到所述分布器帽(62)的入口(66)的管道(32)。
9.一种燃气涡轮发动机(10)组件，包括：
限定所述发动机(10)的中心线轴线(8)的环形外壳(38)，
管段歧管(52)，其包括三个间隔开的帽(60)，所述帽(60)带有与所述环形外壳(38)中的壳端口(48)中的对应壳端口流体供应连通的帽出口(64)，
所述三个帽(60)包括与两个端口帽(68)间隔开且设置在其之间的分布器帽(62)，所述端口帽(68)中的每一个通过跨接管组件(70)流动连通地连接到所述分布器帽(62)，
所述跨接管组件(70)包括跨接管(72)，其具有分别附连到所述跨接管(72)的相对的末梢第一端和第二端(78,80)的第一管段和第二管段(74,76)，
所述第一端和第二端(78,80)分别焊接到所述第一管段和第二管段(74,76)的埋头孔(82)中，
所述第二管段(76)的球状管段端(83)压配到所述端口帽(68)中的入口孔(96)中的第二套筒(98)中，
所述第一管段(76)的球状管段端(83)压配到所述分布器帽(62)中的出口孔(86)中的第一套筒(98)中，
所述第一套筒和第二套筒(84,98)利用固持器夹具(91)固持在所述出口孔和入口孔(86,96)中，
与所述分布器帽(62)的入口(66)流体供应连通地连接的放出管道(32)，以及与所述放出管道(32)流体供应连通地连接的高压压缩机(18)。
10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述组件还包括：
环形涡轮框架(36)，其包括从所述壳(38)径向地朝内间隔开的环形毂(42)，多个周向间隔开的中空支柱(44)，其具有包括所述环形外壳(38)中的壳端口(48)的支柱端口(48)，且
所述支柱(44)在所述壳(38)和所述毂(42)之间径向地延伸。

说明书全文

带有管段的燃气涡轮 发动机冷却空气歧管

技术领域

[0001] 本发明涉及空气歧管，且更具体地涉及燃气涡轮发动机涡轮冷却空气歧管。

背景技术

[0002] 燃气涡轮发动机包括通过支承件支撑的一个或多个转子轴，该支承件继而通过环形框架支撑。框架包括从环形毂径向地朝外间隔开的环形壳，其带有在其间延伸的多个周向间隔开的支柱。例如，支柱可在共同的铸造中与壳和毂一起整体地形成，或者可适当地螺栓连接到其。支承件通过框架支撑且在毂内。

[0003] 支柱是中空的，以便加压冷却空气可传递通过其，且传送到毂内。加压空气可通过毂中的孔给高压和低压涡轮提供转子清洗。除了服务包含在支柱内的管线和管(其服务后部高压转子支承件)外，空气还给支柱和毂提供冷却。重要的是，支柱和毂内的加压空气不由于泄漏而损失。如果出现泄漏，则转子腔温度将不利地受影响。

[0004] 加压冷却空气通过空气歧管系统供应到支柱。空气歧管系统典型地包括三个或四个或者更多歧管组件，其包括用于将放气从压缩机输送到歧管的放气供应导管或管道，歧管包括供应管道，其通往覆盖到中空框架支柱的径向外部入口的帽。现有技术歧管为刚性安装至发动机壳的成型焊接管。还使用带有活塞环密封件(或者密封)的跨接管。刚性安装的歧管很重、昂贵且倾向于具有高周疲劳问题和配合问题。带有活塞环设计的跨接管倾向于具有磨损耐久性问题、减少的角错位能力和增加的泄漏。因此，期望的是具有减少和/或消除这些问题的歧管和歧管组件。

发明内容

[0005] 一种管段歧管(spoolie manifold)包括两个或更多间隔开的帽，帽中的每一个包括出口，至少一对帽通过跨接管组件流动连通地连接在一起，且跨接管组件包括跨接管，其具有分别附连到跨接管的相对的末梢第一端和第二端的第一管段(spoolie)和第二管段。第一端和第二端可分别焊接到第一管段和第二管段的埋头孔中，第一管段和第二管段的球状管段端可分别压配到该至少一对帽中的第一个和第二个中的孔中的第一套筒和第二套筒中，且第一套筒和第二套筒可利用固持器夹具固持在孔中。

[0006] 分别地，第一套筒可压配到该至少一对帽中的第一个的出口孔中，且第二套筒压配到该至少一对帽中的第二个中的入口孔中。

[0007] 该至少一对帽中的第一个可包括入口，且管道可流动连通地连接到入口。

[0008] 管段歧管的一个实施例包括三个间隔开的帽，其包括与两个端口帽间隔开且设置在其之间的分布器帽。帽中的每一个包括出口，且端口帽中的每一个通过跨接管组件流动连通地连接到分布器帽，跨接管组件包括跨接管，其具有分别附连到跨接管的相对的末梢第一端和第二端的第一管段和第二管段。第一端和第二端可分别焊接到第一管段和第二管段的埋头孔中，第二管段的球状管段端压配到端口帽中的入口孔中的第二套筒中，第一管段的球状管段端压配到分布器帽中的出口孔中的第一套筒中，且第一套筒和第二套筒利用固持器夹具固持在出口孔和入口孔中。管道可流动连通地连接到分布器帽的入口。

[0009] 端口帽可包括顺时针和逆时针端口帽，其通过顺时针和逆时针延伸的跨接管流动连通地连接到分布器帽，顺时针和逆时针延伸的跨接管分别连接到分布器帽的顺时针和逆时针出口端口。第一管段和第二管段分别附连到顺时针和逆时针跨接管中的每一个的相对的末梢第一端和第二端中的每一个。

[0010] 一种燃气涡轮发动机组件包括限定发动机的中心线轴线的环形外壳，管段歧管包括三个间隔开的帽，其带有与环形外壳的壳端口中的对应壳端口流体供应连通的帽出口。三个帽包括与两个端口帽间隔开且设置在其之间的分布器帽，端口帽中的每一个通过跨接管组件流动连通地连接到分布器帽，且跨接管组件包括跨接管，其具有分别附连到跨接管的相对的末梢第一端和第二端的第一管段和第二管段。高压压缩机可与放出管道流体供应连通地连接。

[0011] 燃气涡轮发动机组件还可包括环形涡轮框架，其包括从壳径向地朝内间隔开的环形毂，多个周向间隔开的中空支柱，其具有包括环形外壳中的壳端口的支柱端口，且支柱在壳和毂之间径向地延伸。

[0012] 技术方案1. 一种管段歧管，包括：两个或更多间隔开的帽，
所述帽中的每一个包括出口，
所述帽的至少一对通过跨接管组件流动连通地连接在一起，且
所述跨接管组件包括跨接管，其具有分别附连到所述跨接管的相对的末梢第一端和第二端的第一管段和第二管段。

[0013] 技术方案2. 根据技术方案1所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还包括：所述第一端和第二端分别焊接到所述第一管段和第二管段的埋头孔中，
所述第一管段和第二管段的球状管段端分别压配到所述帽的所述至少一对中的第一个和第二个中的孔中的第一套筒和第二套筒中，且
所述第一套筒和第二套筒利用固持器夹具固持在所述孔中。

[0014] 技术方案3. 根据技术方案2所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还分别包括，所述第一套筒压配到所述帽的所述至少一对中的第一个中的出口孔中，且所述第二套筒压配到所述帽的所述至少一对中的第二个中的入口孔中。

[0015] 技术方案4. 根据技术方案3所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还包括所述帽的所述至少一对中的第一个的入口。

[0016] 技术方案5. 根据技术方案4所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还包括流动连通地连接到所述入口的管道。

[0017] 技术方案6. 一种管段歧管，包括：三个间隔开的帽，
所述三个帽包括与两个端口帽间隔开且设置在其之间的分布器帽，
所述帽中的每一个包括出口，
所述端口帽中的每一个通过跨接管组件流动连通地连接到所述分布器帽，且所述跨接管组件包括跨接管，其具有分别附连到所述跨接管的相对的末梢第一端和第二端的第一管段和第二管段。

[0018] 技术方案7. 根据技术方案6所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还包括：所述第一端和第二端分别焊接到所述第一管段和第二管段的埋头孔中，
所述第二管段的球状管段端压配到所述端口帽中的入口孔中的第二套筒中，所述第一管段的球状管段端压配到所述分布器帽中的出口孔中的第一套筒中，且所述第一套筒和第二套筒利用固持器夹具固持在所述出口孔和入口孔中。

[0019] 技术方案8. 根据技术方案7所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还包括所述分布器帽的入口。

[0020] 技术方案9. 根据技术方案8所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还包括流动连通地连接到所述入口的管道。

[0021] 技术方案10. 根据技术方案6所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还包括：所述端口帽包括顺时针和逆时针端口帽，其通过顺时针和逆时针延伸的跨接管流动连通地连接到所述分布器帽，所述跨接管包括分别连接到所述分布器帽的顺时针和逆时针出口端口的跨接管，且
所述第一管段和第二管段分别附连到所述顺时针和逆时针跨接管中的每一个的相对的末梢第一端和第二端中的每一个。

[0022] 技术方案11. 根据技术方案10所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还包括：所述第一端和第二端分别焊接到所述第一管段和第二管段的埋头孔中，
所述第二管段的球状管段端压配到所述端口帽中的入口孔中的第二套筒中，所述第一管段的球状管段端压配到所述分布器帽中的出口孔中的第一套筒中，且所述第一套筒和第二套筒利用固持器夹具固持在所述出口孔和入口孔中。

[0023] 技术方案12. 根据技术方案11所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还包括所述分布器帽的入口。

[0024] 技术方案13. 根据技术方案12所述的管段歧管，其中，所述管段歧管还包括流动连通地连接到所述入口的管道。

[0025] 技术方案14. 一种燃气涡轮发动机组件，包括：限定所述发动机的中心线轴线的环形外壳，
管段歧管，其包括三个间隔开的帽，所述帽带有与所述环形外壳中的壳端口中的对应壳端口流体供应连通的帽出口，
所述三个帽包括与两个端口帽间隔开且设置在其之间的分布器帽，
所述端口帽中的每一个通过跨接管组件流动连通地连接到所述分布器帽，且所述跨接管组件包括跨接管，其具有分别附连到所述跨接管的相对的末梢第一端和第二端的第一管段和第二管段。

[0026] 技术方案15. 根据技术方案14所述的组件，其中，所述组件还包括：所述第一端和第二端分别焊接到所述第一管段和第二管段的埋头孔中，
所述第二管段的球状管段端压配到所述端口帽中的入口孔中的第二套筒中，所述第一管段的球状管段端压配到所述分布器帽中的出口孔中的第一套筒中，且所述第一套筒和第二套筒利用固持器夹具固持在所述出口孔和入口孔中。

[0027] 技术方案16. 根据技术方案15所述的组件，其中，所述组件还包括与所述分布器帽的入口流体供应连通地连接的放出管道。

[0028] 技术方案17. 根据技术方案16所述的组件，其中，所述组件还包括与所述放出管道流体供应连通地连接的高压压缩机。

[0029] 技术方案18. 根据技术方案14所述的组件，其中，所述组件还包括：环形涡轮框架，其包括从所述外壳径向地朝内间隔开的环形毂，
多个周向间隔开的中空支柱，其具有包括所述环形外壳中的壳端口的支柱端口，且所述支柱在所述壳和所述毂之间径向地延伸。

[0030] 技术方案19. 根据技术方案18所述的组件，其中，所述组件还包括：所述第一端和第二端分别焊接到所述第一管段和第二管段的埋头孔中，
所述第二管段的球状管段端压配到所述端口帽中的入口孔中的第二套筒中，所述第一管段的球状管段端压配到所述分布器帽中的出口孔中的第一套筒中，且所述第一套筒和第二套筒利用固持器夹具固持在所述出口孔和入口孔中。

[0031] 技术方案20. 根据技术方案15所述的组件，其中，所述组件还包括高压压缩机，其与放出管道流体供应连通地连接，所述放出管道与所述分布器帽的入口流体供应连通地连接。附图说明

[0032] 根据优选和示例性实施例，本发明在以下详细描述中结合附图更具体地描述，在附图中：图1是包括带有管段歧管的压缩机放气歧管组件的示例性飞行器涡扇燃气涡轮发动机的截面图。

[0033] 图2是通过图1中图示的管段歧管馈送的中空支柱的截面图。

[0034] 图3是图1中图示的歧管组件的向前看的后部轴向视图。

[0035] 图4是图3中图示的管段歧管中的一个的透视图。

[0036] 图5是图4中图示的管段歧管的部分剖开透视图。

[0037] 图6是图5中图示的管段的剖开透视图。

[0038] 图7是图5中图示的管段歧管的管段、跨接管和分布器帽的分解视图。

[0039] 图8是图5中图示的管段歧管的管段、跨接管和端口帽的剖开透视图。

[0040] 图9是图4中图示的管段歧管的部分剖开向前看的后部透视图。

具体实施方式

[0041] 在图1中示意性图示的是示例性涡扇燃气涡轮发动机10，其围绕发动机10的中心线轴线8限定，且包括接收环境空气14的风扇12、低压或升压器压缩机16、高压压缩机(HPC)18、燃烧器20，燃烧器20将燃料与通过HPC 18加压的空气14混合以用于生成燃烧气体22，燃烧气体22向下游流动通过高压涡轮(HPT)24和低压涡轮(LPT)26，燃烧气体22从那里自发动机10排出。第一或高压轴28将HPT 24联结到HPC 18，且第二或低压轴30将LPT 26联结到风扇12和低压压缩机16两者。歧管组件50包括放出管道32，其与HPC 18流动连通且用于将其中的压缩空气的一部分放出以用于冷却和清洗发动机的构件。该放气34还可在本文中称为冷却空气。

[0042] 参考图1-图2，放气34通过歧管组件50输送到HPT 24和LPT 26之间的环形涡轮中心框架36。涡轮框架36包括围绕发动机10的中心线轴线8限定的环形外壳38。框架36还包括从壳38径向地朝内间隔开的环形毂42和在壳38与毂42之间径向地延伸且联结到其的多个周向间隔开的中空支柱44。

[0043] 参考图2-图4，各个支柱44的径向外端适当地螺栓连接到支撑衬垫46，支撑衬垫46继而适当地螺栓连接到壳38且与相应壳或其中的支柱端口48流动连通。支柱端口48中的每一个借助于歧管组件50的管段歧管52与放出管道32流动连通。冷却空气34从管段歧管52引导通过管段歧管52的安装至壳38的线性或周向地间隔开的帽60且进入支柱端口48并且径向朝下通过支柱44且通过毂42离开。如通常已知的那样，支柱44还可包括常规给送导管54，其运送润滑油到发动机10的中心区域且返回润滑油。

[0044] 参考图3-图5，管段歧管52包括分布器帽62，其为带有连接到放出管道32的入口66的帽60中的一个，放出管道32通往压缩机的级，诸如第四级。帽60中的每一个包括出口64，来自放出管道32的放气34通过出口64供应到、分布到或者流动到支柱端口48中，以及通过支柱44，帽60螺栓连接到支柱44上。相邻的成对61的帽60通过跨接管组件70流体连通地连接。帽60还可包括管段歧管52的一个或多个端口帽68。端口帽68通过跨接管组件70连接到分布器帽62。分布器帽62包括帽出口端口63，跨接管组件70连接到其。端口帽68包括帽入口端口65，跨接管组件70连接到其。

[0045] 参考图5-图7，跨接管组件70中的每一个包括跨接管72，其具有第一管段74和第二管段76，它们分别附连到跨接管72的相对的末梢第一端78和第二端80中的每一个。在图6和图7中图示的是连接到分布器帽62的帽出口端口63的示例性跨接管72。跨接管72的第一端78焊接到示例性第一管段74的埋头孔82中。第一管段74的球状管段端83压配到分布器帽62的第一套筒84中。如通过第一压配88和第二压配90指出的那样，第一套筒84压配到分布器帽62的出口孔86中，且利用固持器夹具91固持在其中。

[0046] 参考图5和图8，第二管段76的球状管段端83以相同方式连接到示例性端口帽68。跨接管72的第二端80焊接到示例性第一管段74的埋头孔82中。第一管段74的球状管段端83压配到示例性端口帽68的第二套筒98中。如通过第一压配88和第二压配90指出的那样，第二套筒98压配到端口帽68的入口孔96中，且利用固持器夹具91固持在其中。

[0047] 图3-图8中图示的管段歧管52的示例性实施例包括分布器帽62，其具有连接到放出管道32的入口66，放出管道32通往压缩机的级，诸如第四级。参考图9，管段歧管52可描述为具有顺时针和逆时针延伸的跨接管112、114，它们分别连接到分布器帽62的顺时针和逆时针的出口端口116、118。顺时针和逆时针跨接管112、114中的每一个包括第一管段74和第二管段76，它们分别附连到顺时针和逆时针跨接管112、114的相对的末梢第一端78和第二端80中的每一个。顺时针和逆时针跨接管112、114中的每一个包括焊接到第二管段76的埋头孔82中的第二端80。第二管段76的球状管段端83分别在分布器帽62中的顺时针和逆时针出口孔124、126中压配到顺时针和逆时针套筒120、122中。如通过第一压配88和第二压配90指出的那样，顺时针和逆时针套筒120、122压配到顺时针和逆时针出口孔124、126中且利用固持器夹具91固持在其中。

[0048] 虽然已经在本文中描述了被认为是本发明的优选和示例性的实施例，但是本发明的其他修改对于本领域技术人员从本文的教导应当显而易见，且因此，期望在所附权利要求中保护落入本发明的真实精神和范围内的所有这些修改。

[0049] 相应地，期望通过美国专利证书保护的是如所附权利要求书中限定和区别的发明。

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