专利名称：燃油雾化喷嘴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料喷嘴，特别是用于喷气推进装置的燃油喷嘴。
目前航空涡轮发动机上所采用的燃油喷嘴为切线式的离心喷射喷嘴，其采用斜孔式的雾化喷射和气动雾化喷射，无法实现燃油的充分雾化和油气充分混合的目的。同时由于目前采用的燃油喷嘴油耗大，从而增加了环境的污染。特别是由于燃油喷嘴喷射的燃油粒径不均匀，从10～100μm不等，平均粒径为45～50μm，加之单位横截面上分布的颗粒数不均匀，从而产生热点，造成涡轮盘上的叶片加速磨损，使燃烧室寿命缩短。这是目前界上航空世界需要解决的问题之一。
本发明的目的是提供一种燃油雾化喷嘴，其能减小燃油的平均粒径，使燃油粒径更加均匀，减小燃油颗粒分布的不均匀度，提高了燃油的雾化程度，使其和空气的混合更加充分，从而使燃料能完全燃烧。
本发明提供了一种燃油雾化喷嘴，包括主喷嘴和副喷嘴，所述主喷嘴由喷嘴套和装在其中的副喷嘴的喷嘴体的外壁构成，所述喷嘴套的内孔壁的前部为锥面，其锥面角α为45～55°，所述喷嘴体的外壁与所述喷嘴套内孔相配合的圆柱形凸缘宽为2～20毫米，其上均布有主喷嘴螺旋油槽，所述喷嘴体外壁的前面也为锥形面，其锥面角α也为45～55°，所述喷嘴套和喷嘴体的前端锥面之间形成一主喷油道，所述主喷嘴螺旋油槽的两端分别与主喷嘴的进油道和主喷油道相通，所述副喷嘴由喷嘴体和装在其中的针阀构成，所述针阀与所述喷嘴体内孔相配合的圆柱面宽为2～20毫米，其上均布有副喷嘴螺旋油槽，所述喷嘴体内孔前端与所述针阀圆柱面前端之间形成一副喷油道，所述副喷嘴螺旋油槽的两端分别与进油道和副喷油道相通，所述主、副喷嘴螺旋油槽的条数各为4～30条，槽宽为0.1～2毫米，槽深为0.1～20毫米，螺旋角为20°～50°，所述主喷嘴的主喷油孔和副喷嘴的副喷油孔位于同一平面上。
本发明的燃油雾化喷嘴，可使燃油旋转地分别从主、副喷嘴喷出，其雾化效果好，雾化后的燃油平均粒径经测试均在37～43μm之间，雾化后的燃油粒度小，雾化均匀，且单位面积上分布的颗粒数均匀，故使燃油能完全燃烧，从而提高了发动机的效率，减少了对环境的污染，而且由于单位面积上分布的颗粒数均匀，燃烧时不会产生热点，因而可延长发动机的使用寿命。
下面通过实施例并参照附图对本发明进行描述。
图1是本发明喷嘴的剖视图；图2是本发明喷嘴的喷嘴体的剖视图；图3是本发明喷嘴的针阀的剖视图；图4-8是本发明喷嘴体和针阀上的螺旋槽的示意图；图9是装有本发明喷嘴的火焰筒的喷油角度示意图。
图1中显示了本发明的燃油喷嘴，包括一喷嘴套1，其为一圆筒形，圆筒前端有一内锥面28，前端形成一孔29。喷嘴套1中装有一喷嘴体2，喷嘴体2一端部具有一个大圆柱形凸缘部分4，其坐落于喷嘴套1的端面上，大凸缘部分4上有均布的油孔8，在喷嘴体2上还有一个小圆柱形凸缘部分5，其外圆周面上有均布的螺旋油槽6。喷嘴体2的前端为一截头锥体，有一锥面7，锥面7与喷嘴套1前端的内锥面28之间有一间隙，形成一主喷油道33，其前端形成一主喷油孔29。喷嘴体2有一内孔10，内孔10一端有一台肩9，另一端形成一副喷油孔12。在喷嘴体2的内孔10中装有一针阀3，在针阀3的尾端有一圆柱形凸缘16，其上有均布的油孔17，在针阀3的前端也有一圆柱形凸缘18，在凸缘外圆周面上有均布的螺旋槽19。针阀3固定地装在喷嘴体2的内孔10中，在其之间形成进油道和喷油道35和36，针阀凸缘16坐落于喷嘴体2端部的台肩9中，形成一压配合。
喷嘴套1内孔前端的锥面28的角度α为45-55°，喷嘴体2前端锥面7的角度与喷嘴套锥面28的角度相同。喷嘴体2上的螺旋油槽6和针阀3上的螺旋油槽19可以是4-30条，其槽的截面形状可以是例如三角形(如图4所示)，圆弧形(如图5所示)，方形(如图6所示)，梯形(如图7所示)，和半圆形(如图8所示)等等，其螺旋角度可以为20°～50°，螺旋油槽的深度为0.1-20mm。
如图所示，在本发明的燃油雾化喷嘴工作时，来自燃油泵(未示)的燃油通过喷嘴体2凸缘4上的油道8进入喷嘴套1和喷嘴体2之间的间隙32，然后通过喷嘴体2凸缘5上的螺旋油槽6进入喷嘴体前锥面7与喷嘴套1内锥面28之间形成的主喷油道33，然而从主喷孔29处喷出，其燃油喷出的角度为80～110°。另一方面，来自燃油泵的燃油也通过针阀3凸缘16上的油孔17进入针阀3与喷嘴体2之间的进油道35，然后通过针阀凸缘18上的螺旋槽19进入喷嘴体内孔前端的副喷油道空腔36，然后从副喷孔12中喷出。其燃油喷出的角度为60～90°。由于燃油通过喷嘴体2上的螺旋槽6和针阀3上的螺旋油槽19时产生一旋流离心加速作用，并且通过主喷孔29和副喷孔12以不同角度喷出，所以其能降低燃油的平均粒径，雾化程度更好，能更均匀地喷入燃烧室。图7为燃油喷入燃烧室时的示意图。
本发明的燃油喷嘴可用于航空涡轮、涡喷、涡扇、涡桨、涡轴、冲压等发动机，也可用于汽车柴油发动机和电控汽油发动机，以及其他液体喷射之用。本发明的燃油喷嘴可以不改变现有航空涡轮发动机燃烧室的任何尺寸，即可使用。
本发明的喷嘴也适于喷射煤粉等固体燃料。
本发明可以有许多变型，都在本发明的精神范围之中。
权利要求
1.一种燃油雾化喷嘴，包括主喷嘴和副喷嘴，其特征在于所述主喷嘴由喷嘴套和装在其中的副喷嘴的喷嘴体的外壁构成，所述喷嘴套的内孔壁的前部为锥面，其锥面角α为45～55°，所述喷嘴体的外壁与所述喷嘴套内孔相配合的圆柱形凸缘宽为2～20毫米，其上均布有主喷嘴螺旋油槽，所述喷嘴体外壁的前面也为锥形面，其锥面角α也为45～55°，所述喷嘴套和喷嘴体的前端锥面之间形成一主喷油道，所述主喷嘴螺旋油槽的两端分别与主喷嘴的进油道和主喷油道相通，所述副喷嘴由喷嘴体和装在其中的针阀构成，所述针阀与所述喷嘴体内孔相配合的圆柱面宽为2～20毫米，其上均布有副喷嘴螺旋油槽，所述喷嘴体内孔前端与所述针阀圆柱面前端之间形成一副喷油道，所述副喷嘴螺旋油槽的两端分别与进油道和副喷油道相通，所述主、副喷嘴螺旋油槽的条数各为4～30条，槽宽为0.1～2毫米，槽深为0.1～20毫米，螺旋角为20～50°，所述主喷嘴的主喷油孔和副喷嘴的副喷油孔位于同一平面上。
2.按照权利要求1所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于所述螺旋油槽的截面为三角形。
3.按照权利要求1所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于所述螺旋油槽的截面为圆弧形。
4.按照权利要求1所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于所述螺旋油槽的截面为方形。
5.按照权利要求1所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于所述螺旋油槽的截面为梯形。
6.按照权利要求1所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于所述螺旋油槽的截面为半圆形。
7.按照权利要求2～6之一所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于所述的喷嘴体后部为一圆柱形凸缘，其坐落于喷嘴套的后端面上，其上设有若干个主喷嘴进油孔。
8.按照权利要求7所述的燃油雾化喷嘴，其特征在于所述针阀的尾端为一圆柱形凸缘，该凸缘压装在所述喷嘴体中，其上设有若干个进油孔。
全文摘要
一种燃油雾化喷嘴,包括一喷嘴套,一喷嘴体,一针阀,喷嘴体装在喷嘴套中,针阀装在喷嘴体的内孔中,在喷嘴体和针阀的端面凸缘上分别有油孔,喷嘴套和喷嘴体的前端锥面之间形成一油道,在喷嘴体和针阀之间形成另一油道,在喷嘴体一凸缘外圆周面上形成有螺旋油槽,在针阀一凸缘外圆周面上也形成有螺旋油槽,各螺旋油槽的两端分别与油道相通。其可用于航空涡轮、涡喷、涡扇、涡桨、涡轴、冲压等发动机上。
文档编号F02K1/00GK1240882SQ9811568
公开日2000年1月12日 申请日期1998年7月7日 优先权日1998年7月7日
发明者刘茂本 申请人:刘茂本, 王文浩