包括密封构件有不同打开阈值的两种类型喷射器的燃烧室的制作方法

本发明涉及诸如涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机的飞机涡轮机的一般技术领域。本发明涉及一种用于涡轮机的燃烧室，该燃烧室包括至少一个火花塞、第一类型的喷射器和第二类型的喷射器。

背景技术：

涡轮机的环形燃烧室包括两个同轴的回转体壁，该两个同轴的回转体壁一个在另一个内部延伸并且在它们的上游端处通过腔室后部环形壁彼此连接。

腔室后部壁包括用于安装喷射系统的开口，燃料喷射器插入该喷射系统中。

燃烧室包括至少一个火花塞，该火花塞被构造成使燃烧室中的空气和燃料的混合物开始燃烧。

在海拔高度，低气压、低温度和燃料粘度的变化使得燃烧室在飞行期间的再点火更困难。

按照已知的方式，燃烧室包括最靠近火花塞的第一类型的喷射器，以及更远离火花塞的第二类型的喷射器。

第一类型的喷射器被构造成喷射大于第二类型的喷射器的燃料流率的燃料流率。第一类型的喷射器还被构造成产生具有喷射锥角的空气和燃料的混合物的云状物，该喷射锥角大于由第二类型的喷射器所产生的燃料的云状物的喷射锥角。有助于燃烧室在飞行期间的点火和/或再点火。这种燃烧室例如从专利申请中fr2943119已知。

然而，需要进一步有助于燃烧室在飞行期间的再点火，如果可能的话，在燃烧室中更均匀地分布燃料，并且同时限制燃烧室中的温度不均匀性。

技术实现要素：

本发明的目的在于至少部分地解决现有技术的方案所遭遇的问题。

在这方面，本发明的目的在于一种用于涡轮机的燃烧室。燃烧室包括至少一个火花塞、至少一个第一类型的燃料喷射器和至少一个第二类型的燃料喷射器。

第一类型的喷射器面向火花塞设置。第二类型的喷射器比第一类型的喷射器更远离该塞。

每个燃料喷射器包括用于引入燃料的开口、第一燃料出口、可动密封构件和第一弹性复位装置。

可动密封构件被构造成能够打开位置和关闭位置之间移动，在该打开位置，该可动密封构件允许燃料沿第一出口的方向通过，在该关闭位置，该可动密封构件堵塞引入开口。可动密封构件被构造成：在燃料压力超过可动密封构件的打开阈值时被打开。

第一弹性复位装置被构造成将可动密封构件朝向该可动密封构件的关闭位置压迫。

根据本发明，第一类型的喷射器的可动密封构件的打开阈值(称为第一打开阈值)严格小于第二类型的喷射器的可动密封构件的打开阈值(称为第二打开阈值)。

通过第一类型的喷射器，有助于燃烧室在飞行期间的再点火，特别是在海拔高度。

到达第一类型的喷射器的燃料的压力与离开该喷射器的燃料的压力之间的压力差趋于增加，这趋于减少喷射的燃料的液滴的尺寸。这导致空气和喷射到燃烧室中的燃料的更好混合。因此，有助于燃烧室在飞行期间的再点火。

第一类型的喷射器的密封构件的打开阈值相对于第二类型的喷射器的密封构件的打开阈值而降低，而不是降低所有喷射器的密封构件的打开阈值。由于第一类型的喷射器的数量远小于第二类型的喷射器的数量，因此限制了本发明对用于将燃料供应到喷射器的系统的负面影响。

本发明可以可选地包括彼此组合或者不组合的一个或多个以下特征。

根据实施方式的一个特征，第一类型的喷射器和/或第二类型的喷射器包括第二燃料出口、可动剂量分配构件和第二弹性复位装置，该第二弹性复位装置被构造成将可动剂量分配构件朝向该可动剂量分配构件的关闭位置压迫。

可动剂量分配构件被构造成能够打开位置和关闭位置之间移动，在该打开位置，该可动剂量分配构件允许燃料沿第二出口的方向通过，在该关闭位置，该可动剂量分配构件防止燃料朝向第二出口流通。可动剂量分配构件被构造成：在燃料压力超过可动剂量分配构件的打开阈值时被打开，该可动剂量分配构件的打开阈值大于喷射器的可动密封构件的打开阈值。第一出口与喷射器的主回路流体连通，第二出口与喷射器的次级回路流体连通。

根据实施方式的一个特征，第一类型的喷射器的可动密封构件和/或第二类型的喷射器的可动密封构件被构造成：在燃料的压力大于喷射器的可动密封构件的打开阈值时被打开，以便允许燃料通过第一出口供应给主回路。喷射器的可动剂量分配构件被构造成：在燃料的压力大于可动剂量分配构件的打开阈值时被打开，以便允许燃料通过第二出口供应给喷射器的次级回路。

当可动剂量分配构件处于打开位置时，到达第一类型的喷射器的燃料的压力与离开该喷射器的燃料的压力之间的压力差趋于增加，这趋于减少喷射的燃料的液滴的尺寸，并且有助于燃烧室在飞行期间的再点火。

根据实施方式的一个特征，第一类型的喷射器的第一弹性复位装置的刚度低于第二类型的喷射器的第一弹性复位装置的刚度。

优选地，第一弹性复位装置包括弹簧。优选地，第二弹性复位装置包括弹簧。

优选地，第一弹性复位装置和第二弹性复位装置平行布置，也就是说围绕喷射器的相同的纵向轴线布置。

根据实施方式的一个特征，第一类型的喷射器和/或第二类型的喷射器包括外部封壳。通过与可动密封构件一起形成相对于外部封壳的移动单元，所述可动剂量分配构件被至少部分地限制，以与可动密封构件一起移动。

优选地，可动剂量分配构件紧固到可动密封构件。优选地并且可替代地，可动剂量分配构件与可动密封构件一起由一体件制成。

根据实施方式的一个特征，第一类型的喷射器的剂量分配构件的打开阈值与第二类型的喷射器的剂量分配构件的打开阈值相等。

根据实施方式的一个特征，第一类型的喷射器被构造成在稳定状态下喷射燃料的流率基本上与由第二类型的喷射器喷射的燃料的流率相同。

因此，燃烧室中的空气-燃料混合物的分布趋于更均匀，这趋于限制燃烧室中的温度不均匀性，同时有助于燃烧室在飞行期间的再点火。

根据实施方式的一个特征，第二打开阈值的值与第一打开阈值的值的比值介于1.03至1.10之间。

根据实施方式的一个特征，第一类型的喷射器被构造成以具有喷射锥角的云状物的形式喷射燃料，该喷射锥角基本上等于由第二类型的喷射器喷射的燃料的云状物的喷射锥角。

因此，燃烧室中的空气-燃料混合物的分布趋于更均匀，这趋于限制燃烧室中的温度不均匀性，同时有助于在飞行期间燃烧室的再点火。

根据实施方式的一个特征，燃烧室包括第一喷射系统，第一类型的喷射器插入到该第一喷射系统中；以及第二喷射系统，第二类型的喷射器插入到该第二喷射系统中。每个喷射系统包括至少一个空气旋流器和圆顶部。第一喷射系统基本上与第二喷射系统相同。

本发明还涉及一种包括如上面所限定的燃烧室的涡轮机。优选地，涡轮机是飞机涡轮机。

附图说明

通过阅读对实施方式的示例的说明同时参照附图将更好地理解本发明，所述实施方式的示例仅单纯地出于说明的目的而给出并且绝非意在进行限制，在附图中：

-图1是根据本发明的涡轮机的燃烧室的纵向半截面的局部示意图；

-图2是根据本发明的燃烧室的燃料喷射器的纵向截面的局部示意图，可动密封构件处于关闭位置；

-图3是根据本发明的燃烧室的燃料喷射器的纵向截面的局部示意图，可动密封构件处于打开位置并且可动剂量分配构件处于关闭位置；

-图4是根据本发明的燃烧室的燃料喷射器的纵向截面的局部示意图，可动密封构件和可动剂量分配构件处于打开位置；

-图5是根据本发明的燃烧室中的燃料的喷射云状物的局部示意图。

具体实施方式

各个附图的相同的、类似的或等同的部分具有相同的附图标记，以便于从一个附图过渡到另一个附图。

图1示意性地示出了飞机涡轮机的燃烧室2。燃烧室2围绕涡轮机的纵向轴线x-x是环形的。

该燃烧室包括外壳壁22和内壳壁23、整流罩24、外壁25和内壁26，这些部件通过腔室后部28连接。

该燃烧室还包括至少一个火花塞6、面向火花塞6设置的第一类型的喷射器5a、更远离塞6的第二类型的喷射器5b、喷射系统3和扩压器7。

外壳壁22相对于涡轮机的纵向轴线x-x在外侧径向地限定燃烧室2。内壳壁23相对于涡轮机的纵向轴线x-x径向朝内地限定燃烧室2。

外壳壁22与外壁25一起限定用于空气流动的第一通道11。同样地，内壳壁23与内室壁26一起限定用于空气流动的第二通道12。

在整个公开内容中，纵向方向是基本上平行于涡轮机的纵向轴线x-x的方向。径向方向是基本上垂直于涡轮机的纵向轴线x-x并且与该轴线相交的方向。周向方向是围绕涡轮机的纵向轴线x-x的方向。

“上游”方向和“下游”方向由燃烧室2中的空气流动和燃料流动的总体方向限定。该方向也基本上对应于涡轮机中的排出气体流动的总体方向。

外壁25和内壁26是围绕纵向涡轮机轴线x-x同轴的回转体壁，同时关于图1中所示的喷射系统3的纵向轴线y-y对称。该外壁和内壁各自包括用于引入主空气流的主孔81和用于将旁路空气流引入到燃烧室2中的稀释孔82。

整流罩24在外壁25和内壁26的上游延伸，同时设置于腔室后部28的上游。该整流罩包括用于容纳喷射系统3和相应的喷射器5的中心开口。

腔室后部28包括用于安装喷射系统3的开口，燃料喷射器5插入到该喷射系统中。

每个火花塞6穿过燃烧室的外壁25安装。每个火花塞横向于该外壁延伸，同时每个火花塞的纵向轴线z-z基本上垂直于第一类型的喷射器5a的喷射系统3的纵向轴线y-y，该第一类型的喷射器位于该塞6附近。

火花塞6用于点燃由第一类型的喷射器5a产生的空气和燃料的混合物的云状物，以便火焰随后传递到由第二类型的燃料喷射器5b产生的空气和燃料的混合物的相邻云状物，从而点燃燃烧室2。

喷射系统3安装在腔室后部28上，同时在周向方向上彼此间隔开。

每个喷射系统3从上游到下游依次包括滑动通道34、旋流器32、文丘里管35和圆顶部31。滑动通道34、旋流器32和圆顶部31共同形成用于供应空气的装置30，以便与由相应的喷射器5喷射的燃料一起产生空气-燃料混合物的云状物。

在所示的实施例中，第一类型的喷射器5a的喷射系统3基本上与第二类型的喷射器5b的喷射系统3相同。

每个喷射系统3连接到燃料喷射器5中的一个，该燃料喷射器在喷射器喷嘴的高度处安装在滑动通道34中。滑动通道34可以包括用于供应空气的孔。

旋流器32刚性地连接到圆顶部31。该旋流器通常包括第一级叶片和第二级叶片，该第一级叶片和第二级叶片的功能在于驱动空气围绕喷射系统3的轴线y-y旋转。旋流器32的第一级叶片的叶片可以沿着与旋流器32的第二级叶片的那些叶片相同的方向或者相反的方向旋转。

圆顶部31具有围绕喷射系统3的纵向轴线y-y的回转体形式的大致喇叭状张开的形状。该圆顶部包括用于向燃烧室2供应空气的通孔。该圆顶部紧固到腔室后部28。

扩压器7被构造成按照箭头a向燃烧室2、特别是向喷射系统3、主孔81和稀释孔82供应加压的热空气。

这种加压的空气尤其用于燃烧，或者用于冷却燃烧室2。该空气的一部分在整流罩24的中心开口处被引入燃烧室2中，而该空气的另一部分流向用于空气流动的通道11和通道12。供应给喷射系统3的空气从整流罩24的中心开口流动，并且尤其流动经过图1中所示的喷射系统的旋流器32的叶片和圆顶部31的通孔。由通道11和通道12中的箭头80所指示的空气流穿过主孔81和稀释孔82进入燃烧室2中。

结合图1至图5，每个喷射器5都是空气动力类型的，也就是说喷射器5内的燃料的压力用于在喷射器5的出口处喷射燃料。每个喷射器包括例如用于点火阶段和低功率阶段的主燃料回路，以及除了主回路之外的次级回路，所述次级回路用于从中等功率到高功率的后运转阶段。

每个喷射器5从上游到下游包括主体50(其内部在图2至图4中更详细地示出)、紧固板53、喷射管52和喷射器喷嘴54。

紧固板53用于将喷射器紧固到外壳壁22上。喷射器喷嘴54包括用于在它的与喷射管52相对的端部处喷射燃料的喷嘴。该喷射器喷嘴旨在与滑动通道34接合。喷射管52将喷射器的主体50流体连接到喷射器喷嘴54。

更具体地参考图2至图4，喷射器的主体50包括中空的外部封壳56，该外部封壳径向朝外地限定喷射器。喷射器的主体50为围绕喷射器的主体50的纵向轴线y1-y1的回转体。

主体50的内部包括用于吸入燃料的开口71、网55、隔膜57、可动密封构件40、可动剂量分配构件60、第一弹性复位装置44、第二弹性复位装置64、第一燃料出口76和第二燃料出口78。

喷射器的主体50的内部包括固定部分，该固定部分包括外部封壳56、网55、隔膜57、中间主体58(该中间主体位于外部封壳56内并且如外部封壳56一样围绕喷射器主体的纵向轴线y1-y1延伸)、密封构件的座部49、可动密封构件的支撑件42、可动剂量分配构件的支撑件62、用于供应主回路的管道77和用于供应次级回路的管道79。

在主体50中的燃料的压力的作用下，可动密封构件40、第一弹性复位装置44、可动剂量分配构件60和第二弹性复位装置64能够相对于外部封壳56移动。

喷射器主体50包括形成喷射器的引入开口的引入孔71、入口室72、引入室74、相对于喷射器主体的纵向轴线y1-y1径向定位在中间主体58和外部封壳56之间的主空间45、相对于纵向轴线y1-y1径向定位在可动剂量分配构件的支撑件62和中间主体58之间的中间室75、剂量分配构件的中心凹部60a、至少一个剂量分配槽69和下游室65。

引入孔71是用于将燃料引入喷射器5的开口。该引入孔旨在接收来自未示出的燃料泵的加压燃料，然后该燃料在穿过过滤网55之后通至入口室72。隔膜57轴向地布置在入口室72和可动密封构件40之间。

引入室74位于入口室72的下游，并且该引入室旨在通过可动密封构件40来与该入口室分隔开。引入室74与主空间45流体连通，该主空间通至第一出口76或者主出口。引入室74也与中间室75以及剂量分配构件的中心凹部60a流体连通。

主空间45与第一出口76流体连通，以便供应喷射器5的主回路。

可动密封构件40包括头部40a和杆41。该可动密封构件是也称为止回阀的阀。

可动密封构件40被构造成能够在打开位置和关闭位置之间移动，在该打开位置，该可动密封构件允许燃料沿第一出口76的方向通过，在该关闭位置，该可动密封构件堵塞引入开口71。

在图2中所示的关闭位置，可动密封构件的头部40a压靠在该可动密封构件的座部49上。在图3和图4中所示的打开位置，可动密封构件的头部40a相对于该可动密封构件的座部49降下，以便允许燃料沿引入室74的方向通过。

可动密封构件40被构造成：在燃料压力超过可动密封构件40的预定的打开阈值s1、s2时被打开。喷射器的可动密封构件40被构造成：在燃料的压力大于喷射器的可动密封构件40的打开阈值s1、s2时打开。

第一类型的喷射器5a的可动密封构件40的打开阈值s1(称为第一打开阈值s1)严格小于(即，小于且不等于)第二类型的喷射器5b的可动密封构件40的打开阈值s2(称为第二打开阈值s2)。

第二打开阈值s2的值与第一打开阈值s1的值的比值介于1.03至1.10之间。

密封构件的支撑件42包括管状部分，可动密封构件40的杆41滑动地安装在该管状部分中。密封构件的支撑件42靠置在中间主体58上，该中间主体向下延伸并且靠置在可动剂量分配构件的支撑件62上。

第一弹性复位装置44包括被构造成被加压压缩的弹簧。该压缩弹簧是螺旋形的。第一弹性复位装置44压抵在密封构件的头部40a和密封构件的支撑件42上。第一弹性复位装置44被构造成将可动密封构件40朝向该可动密封构件的关闭位置压迫。

第一类型的喷射器5a的第一弹性复位装置44尤其具有低于第二类型的喷射器5b的第一弹性复位装置44的刚度的刚度。

中间室75位于引入室74的下游。中间室75旨在通过可动剂量分配构件60与下游室65分隔开。中间室75与剂量分配构件的中间凹部60a以及剂量分配槽69流体连通。

下游室65位于可动剂量分配构件60的下游，并且该下游室通至第二出口78或者次级出口，该第二出口或者次级出口向次级回路供应燃料。

可动剂量分配构件60进一步包括头部60c和管状部分，该管状部分包括中心凹部60a、径向开口和下侧60b。

可动剂量分配构件60的头部60c靠置在第二弹性复位装置62上。

径向开口通至剂量分配槽69。通过下侧60b的外表面和可动剂量分配构件的支撑件62的内表面，这些剂量分配槽69被相对于纵向轴线y1-y1径向地限定出。槽69的几何形状使得槽69的通道的横截面根据可动剂量分配构件60的位置而变化。特别地，中心凹部60a中燃料的压力越高，槽69的通道的横截面越大。

可动剂量分配构件60被构造成能够在打开位置和关闭位置之间移动，在该打开位置，该可动剂量分配构件允许燃料沿下游室65的方向通过，在该关闭位置，该可动剂量分配构件堵塞下游室65。

在图3中所示的关闭位置，第二弹性复位装置64使下侧60b保持压靠剂量分配构件的支撑件62的下表面。剂量分配槽69不通至下游室65。

在图4中所示的打开位置，可动剂量分配构件的头部60c停靠于可动剂量分配构件的支撑件62的上表面。因此，可动剂量分配构件的下侧60b布置成使得剂量分配槽69通至下游室65。

可动剂量分配构件60被构造成：在燃料压力超过可动剂量分配构件60的预定的打开阈值s3时被打开。可动剂量分配构件60的打开阈值s3严格大于(即，大于且不等于)相应喷射器的可动密封构件40的打开阈值s1、s2。更通常地，可动剂量分配构件60的打开阈值s3尤其严格大于燃烧室2的喷射器的每个可动密封构件40的打开阈值s1、s2。可动剂量分配构件60被构造成：在燃料压力大于可动剂量分配构件60的打开阈值s3时被打开。

第一类型的喷射器5a的可动剂量分配构件的打开阈值s3基本上与第二类型的喷射器5b的可动剂量分配构件60的打开阈值s3相等。

剂量分配构件的支撑件62包括管状部分，可动剂量分配构件60的下侧60b滑动地安装在该管状部分的中心孔63中。可动剂量分配构件的支撑件62靠置在至少部分地限定下游室65的基部上。

第二弹性复位装置64包括被构造成被加压压缩的弹簧。该压缩弹簧是螺旋形的。该弹簧64与剂量分配构件的头部60c接触，并且该弹簧压抵在可动剂量分配构件的支撑件62的径向表面上。如第一弹性复位装置44那样，该弹簧围绕的喷射器主体的相同的纵向轴线y1-y1布置。第二弹性复位装置64被构造成将可动剂量分配构件60朝向该可动剂量分配构件的关闭位置压迫。

第一类型的喷射器5a的第二弹性复位装置64尤其具有基本上与第二类型的喷射器5b的第二弹性复位装置64的刚度相同的刚度。

第二出口78通至外部管道79，该外部管道是用于将燃料供应给喷射器5的次级回路的管道。

第一出口76通至内部管道77，该内部管道是用于将燃料供应给喷射器5的主回路的管道。该内部管道77位于次级回路的供应管道79内。供应给次级回路的燃料对形成在两个管道77、79之间形成的环形空间进行供应。

在运转期间，可能有几种情况。在第一种情况下，入口室72中的燃料的压力小于可动密封构件40的打开阈值s1、s2。于是，可动密封构件40通过复位弹簧44保持在关闭位置，并且燃料既不流过第一出口76也不流过第二出口78。

在第二种情况下，对应于点火阶段或者低速运转阶段，入口室72中的燃料的压力大于可动密封构件40的打开阈值s1、s2，但是中间室75中的燃料的压力小于可动剂量分配构件60的打开阈值s3。于是，可动密封构件40打开，并且燃料可以流入主空间45中然后流过第一出口76。然而，可动剂量分配构件60保持关闭，并且燃料不流过第二出口78。

在第三种情况下，对应于中速或者全速运转阶段，入口室72中的燃料的压力大于可动密封构件40的打开阈值s1、s2，并且中间室75中的燃料的压力大于可动剂量分配构件60的打开阈值s3。可动密封构件40打开，并且燃料可以流入主空间45中然后流过第一出口76。此外，可动剂量分配构件60也打开，并且燃料可以流过中间室75、中心凹部60a、槽69、下游室65并且然后流过第二出口78。

参考图5，至少在稳定状态下，由第一类型的每个喷射器5a喷射的燃料的流率基本上与由第二类型的每个喷射器5b喷射的燃料的流率相同。

用于供应第一类型的喷射器5a的喷射系统3的空气的流率基本上与用于供应第二类型的喷射器5b的喷射系统3的空气的流率相同。

第一类型的每个喷射器5a被构造成在下游方向上打开的同时喷射燃料，该燃料形成混合物(该混合物由空气以及空气与燃料的燃料混合物组成)的锥形云状物86。该云状物86具有以相应的喷射系统的纵向轴线y-y为中心并且在相邻喷射器5的方向上的喷射锥角β。

第二类型的每个喷射器5b被构造成在下游方向上打开的同时喷射燃料，该燃料形成空气和燃料的混合物的锥形云状物87。该云状物87具有以相应的喷射系统的纵向轴线y-y为中心并且在相邻喷射器5的方向上的喷射锥角α。

来自第一类型的喷射器5a的空气-燃料混合物的云状物86的喷射锥角β基本上与来自第二类型的喷射器5b的空气-燃料混合物的云状物87的喷射锥角α相等。

由于各种喷射器5b、5b之间的流率相等并且云状物的喷射锥角α、β相等，燃烧室2中燃料的分布更均匀和减少燃烧室2中温度不均匀性。

一般地，相对于第二类型的每个喷射器5b的可动密封构件40的打开阈值s2而言较低的第一类型的每个喷射器5a的可动密封构件40的打开阈值s1趋于限制第一类型的喷射器5a中的燃料中的压降。

到达第一类型的喷射器5a的引入开口71的燃料的压力和穿过该喷射器的第二出口78的燃料的压力之间的压力差趋于更大。喷射到火花塞6附近的燃料的液滴的尺寸趋于减少。因此，喷射到燃烧室2中的空气和燃料的更好混合。因此，有助于燃烧室2在飞行期间的再点火。

第二类型的每个喷射器5b的密封构件的打开阈值s2保持不变。然而，由于现代涡轮机1中的火花塞6的数量少，第二类型的喷射器5b的数量远大于第一类型的喷射器5a的数量。因此，第一类型的每个喷射器5a的可动密封构件40的打开阈值s1的降低对用于向喷射器5供应燃料的系统具有相对小的影响。因此，通过对涡轮机相当有限的修改，特别是对该涡轮机用于供应燃料的系统的修改，燃烧室2趋于更容易再点火。

当然，本领域技术人员可以对上述发明进行各种修改而不超出本发明公开的内容。

可替代地，由第一类型的每个喷射器5a喷射的燃料的流率严格大于由第二类型的每个喷射器5b喷射的燃料的流率，以便更加有助于燃烧室2在飞行期间的再点火。

在此情况下，第一类型的每个喷射器5a的可动剂量分配构件60的打开阈值s3尤其严格小于第二类型的每个喷射器5b的可动剂量分配构件60的打开阈值。此外，或者可替代地，第一类型的每个喷射器5a的喷射器喷嘴54具有出口孔，该出口孔的直径大于第二类型的每个喷射器5b的出口孔的直径。