一种燃烧室及涡喷发动机的制作方法

文档序号:30511502发布日期:2022-06-25 02:02阅读:412来源:国知局

1.本发明涉及航空发动机技术领域,特别是涉及一种燃烧室及涡喷发动机。


背景技术:

2.为了简化发动机燃油系统,控制成本,涡喷发动机多采用蒸发管燃烧室。在启动阶段,由于蒸发管的管壁温度低,不具备蒸发雾化能力,因此,蒸发管燃烧室必须依赖辅助点火进行启动。通常采用的方法为设置辅助启动油路,由高温点火器点燃液体燃油。然而,由于直接点燃液态燃油,因此,导致点火可靠性降低,且引燃过程慢。
3.因此,如何提高燃烧室的可靠性,缩短引燃时间为本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明的第一个目的是提供一种燃烧室,能够提高燃烧室的可靠性,缩短引燃时间。
5.本发明的第二个目的是提供一种涡喷发动机。
6.为了达到上述第一个目的,本发明提供如下技术方案:
7.一种燃烧室,包括:
8.火焰筒,火焰筒内设置有蒸发管;
9.点火器底座,点火器底座安装在火焰筒上;
10.点火器,点火器安装在点火器底座上,且与点火器底座之间形成连通火焰筒的空腔,点火器的点火端延伸至火焰筒内;
11.启动油路组件,启动油路组件固定在火焰筒上,且启动油路组件的出口与空腔连通;
12.雾化离心喷嘴,雾化离心喷嘴安装在启动油路组件上,用于雾化启动油路组件内的燃油。
13.在一个具体实施方案中,启动油路组件包括启动油路进油管及连接弯管;
14.启动油路进油管的出口与连接弯管的入口连通,连接弯管的出口与空腔连通;
15.雾化离心喷嘴安装在启动油路进油管上。
16.在另一个具体实施方案中,雾化离心喷嘴的个数为2个;
17.2个雾化离心喷嘴位于点火器的下方,并布置于点火器的两侧。
18.在另一个具体实施方案中,启动油路组件还包括启动油路接头;
19.启动油路接头与启动油路进油管的入口连通。
20.在另一个具体实施方案中,燃烧室还包括喷嘴内芯和启动喷嘴底座;
21.启动喷嘴底座开设有与启动油路组件连通的雾化离心通道,雾化离心喷嘴螺纹套装在启动喷嘴底座外,且启动喷嘴底座将喷嘴内芯抵接套装在雾化离心喷嘴内;
22.雾化离心喷嘴与雾化离心通道通过喷嘴内芯连通。
23.在另一个具体实施方案中,喷嘴内芯沿着喷嘴内芯的轴向开设有与雾化离心通道连通的轴向孔,喷嘴内芯沿着喷嘴内芯的径向还开设有与轴向孔连通的径向通孔;
24.雾化离心喷嘴沿着靠近启动喷嘴底座的方向设置有横截面逐渐变大的锥形旋流室,锥形旋流室的侧壁开设有与锥形旋流室的内壁相切的切向通槽,锥形旋流室与径向通孔通过切向通槽连通。
25.在另一个具体实施方案中,燃烧室还包括点火器安装套;
26.点火器安装套套接在点火器外,点火器安装套螺纹连接在点火器底座上。
27.在另一个具体实施方案中,燃烧室还包括燃油总管组件;燃油总管组件包括燃油总管进油杆、燃油环和直射喷杆;
28.燃油总管进油杆的出口与燃油环连通,直射喷杆的个数为多个,且所有的直射喷杆沿着燃油环的轴线均布,并与燃油环连通;
29.蒸发管的个数为多个,且沿着火焰筒的轴线环布在火焰筒内,蒸发管与直射喷杆一一对应设置,且直射喷杆的出口延伸至蒸发管内。
30.在另一个具体实施方案中,燃油总管组件还包括燃油总管接头;
31.燃油总管接头与燃油总管进油杆连通,燃油总管接头用于连通外部供油管路。
32.根据本发明的各个实施方案可以根据需要任意组合,这些组合之后所得的实施方案也在本发明范围内,是本发明具体实施方式的一部分。
33.根据上述技术方案可知,本发明提供的燃烧室,使用时,雾化离心喷嘴将启动油路组件内的燃油雾化,并输送至点火器与点火器底座之间的空腔内点火以形成火源。由于雾化的燃油在点火器与点火器底座之间的空腔被点燃,相当于对火源进行了扩散增强,从而提高了点火可靠性。此外,燃烧室为蒸发管式燃烧室,相较于采用雾化喷嘴式燃烧室,降低了燃烧室的成本。
34.为了达到上述第二个目的,本发明提供如下技术方案:
35.一种涡喷发动机,包括如上述中任意一项的燃烧室。
36.由于本发明提供的涡喷发动机包括上述任意一项中的燃烧室,因此,燃烧室所具有的有益效果均是本发明提供的涡喷发动机所包含的。
附图说明
37.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
38.图1是本发明提供的燃烧室的半剖结构示意图;
39.图2是本发明提供的启动油路组件与点火器装配在一起的半剖结构示意图;
40.图3是图2的三维结构示意图;
41.图4是本发明提供的雾化离心喷嘴和启动喷嘴底座装配在一起的半剖结构示意图;
42.图5是本发明提供的雾化离心喷嘴的左视结构示意图;
43.图6是本发明提供的燃烧室的左视结构示意图;
44.图7是本发明提供的燃烧室的右视结构示意图;
45.图8是本发明提供的燃油总管组件的三维结构示意图。
46.其中,图1-图8中:
47.燃烧室1000、火焰筒100、蒸发管101、外环筒102、内环筒103、前盖104、后盖105、固定环106、启动油路安装板107、点火器300、点火器底座200、点火器安装套800、启动油路组件400、启动油路进油管401、连接弯管402、启动油路接头403、紧固件404、雾化离心喷嘴500、锥形旋流室501、切向通槽502、喷嘴内芯600、轴向孔601、径向通孔602、启动喷嘴底座700、密封垫801、燃油总管组件900、燃油总管进油杆901、燃油环902、直射喷杆903、燃油总管接头904、油管焊接座905。
具体实施方式
48.下面将结合本发明实施例中的附图1-8,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
49.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶面”、“底面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定方位、以特定的方位构成和操作,因此不能理解为本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
50.如图1所示,本发明第一方面公开了一种燃烧室1000,能够提高燃烧室1000的可靠性,缩短引燃时间。
51.具体地,燃烧室1000包括火焰筒100、点火器底座200、点火器300、启动油路组件400和雾化离心喷嘴500。
52.火焰筒100包括外环筒102、内环筒103、前盖104及后盖105,内环筒103套设在外环筒102外,且同轴设置。前盖104及后盖105分别焊接在内环筒103和外环筒102的两端。内环筒103和外环筒102上分别开设有多个进气孔,用于火焰筒100内燃料的燃烧及火焰筒100的冷却。内环筒103焊接在固定环106上,且内环筒103与固定环106焊接,固定环106上开设有用于连接其它部件的螺栓连接通孔及冷却通孔,冷却通孔与内环筒103上的进气孔导通。
53.火焰筒100内设置有蒸发管101,具体地,蒸发管101的入口与后盖105齐平焊接,蒸发管101的出口处于悬臂状态。
54.点火器底座200安装在火焰筒100上,具体地,点火器底座200与启动油路组件400焊接,并安装在前盖104上。
55.点火器300安装在点火器底座200上,且与点火器底座200之间形成连通火焰筒100的空腔,点火器300的点火端延伸至火焰筒100内。具体地,点火器300为陶瓷点火器。
56.启动油路组件400固定在火焰筒100上,且启动油路组件400的出口与空腔连通。具体地,前盖104上焊接有启动油路安装板107,启动油路组件400通过紧固件404安装在启动油路安装板107上。
57.雾化离心喷嘴500安装在启动油路组件400上,用于雾化启动油路组件400内的燃
油。可以理解地,雾化离心喷嘴500的个数不限,具体根据实际情况进行设定。
58.本发明提供的燃烧室1000,使用时,雾化离心喷嘴500将启动油路组件400内的燃油雾化,并输送至点火器300与点火器底座200之间的空腔内点火以形成火源。由于雾化的燃油在点火器300与点火器底座200之间的空腔被点燃,相当于对火源进行了扩散增强,从而提高了点火可靠性。此外,燃烧室1000为蒸发管式燃烧室,相较于采用雾化喷嘴式燃烧室,降低了燃烧室1000的成本。
59.在一些实施例中,如图2和图3所示,启动油路组件400包括启动油路进油管401及连接弯管402,启动油路进油管401的出口与连接弯管402的入口连通,连接弯管402的出口与空腔连通。具体地,启动油路进油管401、连接弯管402及点火器底座200焊接设置,以提高连接强度。可以理解地,启动油路进油管401、连接弯管402及点火器底座200焊接设置仅是本发明的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以设置启动油路进油管401、连接弯管402及点火器底座200通过法兰可拆卸连接等。
60.为了便于固定启动油路进油管401,本发明公开了启动油路安装板107上设置有支撑启动油路进油管401的u型槽。
61.进一步地,本发明公开了启动油路组件400还包括启动油路接头403,启动油路接头403与启动油路进油管401的入口连通。为了提高启动油路接头403与启动油路进油管401的入口的连接强度,本发明公开了启动油路接头403与启动油路进油管401的入口焊接连接。可以理解地,启动油路接头403与启动油路进油管401的入口焊接仅是本发明的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以设置启动油路接头403与启动油路进油管401的入口通过法兰可拆卸连接等。
62.雾化离心喷嘴500安装在启动油路进油管401上,且雾化离心喷嘴500的个数为2个。可以理解地,雾化离心喷嘴500的个数为2个仅为本发明的一个具体实施方式,在实际应用中,也可以设置雾化离心喷嘴500的个数为1个或者2个以上。
63.雾化离心喷嘴500位于点火器300的下方。当雾化离心喷嘴500的个数为2个时,2个雾化离心喷嘴500分别设置在点火器300的两侧。即2个雾化离心喷嘴500与点火器300围成三角形,加速了燃烧室1000内的火焰传播,进而加速了发动机的启动过程。
64.启动油路组件400的各个部件之间焊接,形成模块,便于安装、拆解和部件更换,集成度高,体积小。
65.更进一步地,本发明公开了点火器300位于2个蒸发管101之间,便于点火均匀性。
66.在一些实施例中,如图4所示,燃烧室1000还包括喷嘴内芯600和启动喷嘴底座700,启动喷嘴底座700开设有与启动油路组件400连通的雾化离心通道,雾化离心喷嘴500螺纹套装在启动喷嘴底座700外,且启动喷嘴底座700将喷嘴内芯600抵接套装在雾化离心喷嘴500内。雾化离心喷嘴500与雾化离心通道通过喷嘴内芯600连通。
67.进一步地,本发明公开了喷嘴内芯600沿着喷嘴内芯600的轴向开设有与雾化离心通道连通的轴向孔601,喷嘴内芯600沿着喷嘴内芯600的径向还开设有与轴向孔601连通的径向通孔602。需要说明的是,径向通孔602的个数为多个,多个径向通孔602沿着喷嘴内芯600的轴线环形均布在喷嘴内芯600上。以径向通孔602的个数为3个为例。
68.雾化离心喷嘴500沿着靠近启动喷嘴底座700的方向设置有横截面逐渐变大的锥形旋流室501,锥形旋流室501的侧壁开设有与锥形旋流室501的内壁相切的切向通槽502,
如图5所示,锥形旋流室501与径向通孔602通过切向通槽502连通。切向通槽502与锥形旋流室501的内壁相切设置便于气流进入切向通槽502内。
69.进一步地,本发明公开了切向通槽502的横截面为矩形。
70.更进一步地,本发明公开了锥形旋流室501的锥形角度大于或者等于60
°
,且小于或者等于80
°
。需要说明的是,锥形旋流室501的锥形角度不限于为上述角度值,也可以为其它角度值。
71.在一些实施例中,燃烧室1000还包括点火器安装套800,点火器安装套800套接在点火器300外,点火器安装套800螺纹连接在点火器底座200上。
72.进一步地,本发明公开了点火器安装套800与点火器底座200通过密封垫801密封。具体地,本发明公开了密封垫801为密封铜片。
73.在一些实施例中,如图6和图7所示,燃烧室1000还包括燃油总管组件900,燃油总管组件900包括燃油总管进油杆901、燃油环902和直射喷杆903,如图8所示。
74.燃油总管进油杆901的入口用于连通外部供油管路,燃油总管进油杆901的出口与燃油环902连通,直射喷杆903的个数为多个,所有直射喷杆903沿着燃油环902的轴线均布,并与燃油环902连通。
75.蒸发管101的个数为多个,且沿着火焰筒100的轴线环布在火焰筒100内;蒸发管101与直射喷杆903一一对应设置,且直射喷杆903的出口延伸至蒸发管101内。
76.具体地,蒸发管101和直射喷杆903的个数均为12个,12个直射喷杆903沿周向均布,并焊接在燃油环902上。
77.本发明中,多个蒸发管101配合多个直射喷杆903,在燃烧室1000的空间内增强了燃油均匀性,进而提高了燃烧均匀性。
78.进一步地,本发明公开了后盖105上焊接有油管焊接座905,油管焊接座905固定支撑燃油环902。
79.具体地,油管焊接座905的个数为3个,3个油管焊接座905沿着后盖105的轴线环形均布在后盖105上。
80.进一步地,本发明公开了启动油路安装板107上开设有螺纹孔,具体地,螺纹孔的个数为2个。
81.点火器底座200上开设有连接螺栓的螺栓通孔,具体地,螺栓通孔的个数为2个,且在点火器底座200上开设有用于连接点火器安装套800的螺纹通孔,螺纹通孔设置在2个螺栓通孔之间。螺栓穿过点火器底座200上的螺栓通孔且与启动油路安装板107上的螺纹孔螺纹连接,以将点火器底座200固定在启动油路安装板107上。
82.进一步地,燃油总管组件900还包括燃油总管接头904,燃油总管接头904与燃油总管进油杆901连通,燃油总管接头904用于连通外部供油管路。
83.本发明第二方面提供了一种涡喷发动机,包括如上述中任意一项实施例中的燃烧室1000。
84.由于本发明提供的涡喷发动机包括上述任意一项实施例中的燃烧室1000,因此,燃烧室1000所具有的有益效果均是本发明提供的涡喷发动机所包含的。
85.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
86.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和创造特点相一致的最宽的范围。
87.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
当前第1页1 2 
当前第1页1 2 
网友询问留言 留言:0条
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1