燃料喷嘴弹簧支撑件.pdf

具体实施方式

现在参考附图，其中在一些视图中相同的数字指示相同的元件，图1示出燃气涡轮发动机10的示意图。众所周知，燃气涡轮发动机10可包括压缩进入空气流的压缩机20。压缩机20将压缩的空气流传送到燃烧器30。燃烧器30将压缩的空气流与压缩的燃料流混合并点燃混合物。(尽管示出了单一燃烧器30，但是燃气涡轮发动机10可包括任何数量的燃烧器30)。热的燃烧气体转而被传送到涡轮40。热的燃烧气体驱动涡轮40以便产生机械功。由涡轮40产生的机械功驱动压缩机20和诸如发电机等的外部负载50。燃气涡轮发动机10可使用天然气、各种类型的合成气和其它类型的燃料。燃气涡轮发动机10可具有其它构造，并可使用本文中的其它类型的构件。

图2至图4示出已知的燃料喷嘴60。具体地，示出了9FBA型中央燃料喷嘴60。燃料喷嘴60布置在帽状组件65中。帽状组件65可以是DLN2.6+燃烧系统的一部分。如图所示，DLN2.6+燃烧系统采用五个喷嘴围绕一个喷嘴的构造。具体地，喷嘴60经由沿着加工环75骑在燃料喷嘴60上的浮动套环70保持在帽状组件65内。9FBA型中央燃料喷嘴60在大约零裕度到3转的转速下操作。如上所述，高振幅共振在燃料喷嘴60的凸缘80与外部预混合器管85之间导致问题。

图5至图7示出如本文所述的燃料喷嘴弹簧支撑系统100。燃料喷嘴弹簧支撑系统100包括位于燃料喷嘴60与帽状组件65之间的弹簧支撑件110。如图5所示，弹簧支撑件110包括位于外部套环130内的呼拉密封件120。例如，如在共有的美国专利No.6,334,310中所述，呼拉密封件120限定成形成为圆圈的片簧系统。呼拉密封件120通常用于密封滑动的界面连接或两个同心管之间的环形帽。

呼拉密封件120为燃料喷嘴弹簧系统100提供弹簧刚度和阻尼。如图6和图7中所示，呼拉密封件120可相对燃料喷嘴60的加工环75布置而不使用浮动套环70。呼拉密封件120在满360度周围上支撑燃料喷嘴60。弹簧支撑件110可在其中使用多个呼拉密封件120。除了提供刚度，呼拉密封件120中的摩擦损失可提供机械阻尼以降低振动幅度。

因此，在燃料喷嘴60的跨距中点处使用呼拉密封件120可提高喷嘴60的固有频率。具体地，呼拉密封件120可将喷嘴60的第一固有频率从大约150Hz升高到大约230Hz以上。基于可用的空间，呼拉密封件120可将固有频率提高四倍或更多倍。呼拉密封件120和密封件的刚度可定制为将燃料喷嘴的固有频率移动到期望的范围。呼拉密封件120优选地具有大约70klb/in的刚度，并可从大约30klb/in变化到高于大约150klb/in。呼拉密封件120可由Inconel X750(通过添加铝和钛而可沉淀硬化制成的镍铬合金，其在达大约700℃(1290℉)的高温下具有蠕变断裂强度)或类似类型的材料制成。

因此，使用弹簧支撑件110避免昂贵地改进中央燃料喷嘴60和帽状组件65。此外，使用弹簧支撑件110可在现场进行改进。弹簧支撑件110同样可提高燃料喷嘴60的使用寿命。

应显而易见的是，前述仅仅涉及本申请的某些实施例，本领域技术人员可作出多种改变和变更，而不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的总体精神和范围。