主燃级头部及燃烧室

1.本发明涉及燃烧室技术领域，尤其涉及一种主燃级头部及燃烧室。


背景技术：

2.主燃级作为燃烧室的重要部件之一，随着高温升、高推重比航空发动机的需求牵引，燃烧室出口的总温增加，致使涡轮叶片热负荷增加。
3.现有的主燃级的喷孔的数量和流量数是固定的，当主燃级在较宽的燃油调节范围工作时，不同的油压致使主燃级燃油的穿透深度不足或者过大，进而不利于主燃级火焰稳定高效燃烧或者易产生燃烧室出口温度分布局部热斑，对于不同油压的匹配度不高。


技术实现要素：

4.本发明提供一种主燃级头部及燃烧室，用以解决现有技术中燃烧室对不同油压的匹配度不高的技术问题。
5.本发明提供一种主燃级头部，包括：
6.油杆，所述油杆开设有第一油路和第二油路，所述油杆上设有与所述第一油路连通的第一喷嘴和与所述第二油路连通的第二喷嘴，所述第一喷嘴和所述第二喷嘴与燃烧室腔连通；其中，
7.所述第一油路和所述第二油路中的至少一者设置有开关调节件，用于调整所述第一油路和/或所述第二油路的通断。
8.根据本发明的一个实施例，还包括旋流器和套筒，所述旋流器位于所述油杆外侧并与所述油杆相连接，所述套筒套设于所述旋流器外侧；
9.所述旋流器一侧与扩压器连通，另一侧与所述燃烧室腔连通。
10.根据本发明的一个实施例，所述第一喷嘴包括多个第一喷孔，所述第二喷嘴包括多个第二喷孔；
11.所述第一喷孔和所述第二喷孔分别沿所述油杆外周面间隔排布。
12.根据本发明的一个实施例，所述第一喷孔与所述第二喷孔沿所述油杆的轴线方向间隔排布。
13.根据本发明的一个实施例，所述第一喷孔与所述第二喷孔在所述套筒的横截面投影非重叠交叉排布。
14.根据本发明的一个实施例，所述第一喷孔和所述第二喷孔的形状一致。
15.根据本发明的一个实施例，所述第一喷孔和所述第二喷孔中的一者的轴线延伸方向与所述套筒径向方向夹角设置。
16.根据本发明的一个实施例，所述第一喷嘴包括多个喷射孔；
17.所述第二喷嘴为所述油杆沿其外周向开设的槽缝。
18.根据本发明的一个实施例，所述开关调节件为调节阀；
19.所述调节阀包括阀芯、弹簧和柱塞套，所述柱塞套与所述油杆相连接，所述弹簧套
设于所述阀芯的端部并与所述柱塞套相连接，所述阀芯的弹性收放方向与所述第一油路和所述第二油路的径向方向一致，以控制所述第一油路和/或所述第二油路的通断。
20.本发明还提供一种燃烧室，包括：预燃级头部和上述的主燃级头部，所述主燃级头部套设于所述预燃级头部的外侧。
21.本发明提供的主燃级头部，油杆上设有第一油路和第二油路，且第一油路和第二油路中的一者设有开关调节件，在不同的油压下，可以使得第一油路和第二油路单个运行或者同时运行，这样可以保证不同油压下燃烧室出口温度分布品质。
22.本发明提供的燃烧室，包括上述的主燃级头部，同样具备如上所述的优势。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本发明提供的主燃级头部的截面示意图；
25.图2是图1所示的主燃级头部去除套筒的一实施例的俯视图；
26.图3是图1所示的主燃级头部去除套筒的另一实施例的正视图。
27.附图标记：
28.10、油杆；110、第一油路；120、第二油路；130、第一喷嘴；1310、第一喷孔；1320、喷射孔；140、第二喷嘴；1410、第二喷孔；1420、槽缝；150、开关调节件；1510、阀芯；1520、弹簧；1530、柱塞套；
29.20、旋流器；
30.30、套筒；
31.40、燃烧室；410、燃烧室腔；420、主燃级头部；430、预燃级头部。
具体实施方式
32.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
33.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领
域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
35.在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实施例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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
37.下面结合图1至图3描述本发明的具体实施例。
38.如图1所示，本发明提供一种燃烧室40，燃烧室40包括预燃级头部430和主燃级头部420，主燃级头部420套设于预燃级头部430的外侧。主燃级头部420可以通过连接件与预燃级头部430进行可拆卸连接，例如螺纹连接件等，在此不做限定。
39.对于主燃级头部420，包括油杆10，油杆10开设有第一油路110和第二油路120，油杆10上设有与第一油路110连通的第一喷嘴130和与第二油路120连通的第二喷嘴140，第一喷嘴130和第二喷嘴140与燃烧室腔410连通；其中，第一油路110和第二油路120中的至少一者设置有开关调节件150，用于调整第一油路110和/或第二油路120的通断。
40.在本发明的一个实施例中，油杆10可以为直杆也可以为l型的弯杆，在此不做限定。
41.油杆10上设有第一油路110和第二油路120，且通过开关调节件150可以控制第一油路110和/或第二油路120的通断，进而根据不同的油压选择第一油路110和第二油路120中的一个连通或者两个同时连通，以匹配不同的供油压力。
42.例如，第一油路110和第二油路120中的一个设有开关调节件150，当外界供油压力较低时，关闭开关调节件150，使得第一油路110和第二油路120中的一个起供油作用；而当外界供油压力过高时，可以开启开关调节件150，使得第一油路110和第二油路120同时供油，进而避免主燃级燃油的穿透深度过大而在燃烧室40出口分布局部热斑。
43.而对于开关调节件150，可以通过人工控制，例如机械类的旋钮，参照水龙头的原理；也可以选择调节阀对其进行自动调节。
44.具体地，调节阀包括阀芯1510、弹簧1520和柱塞套1530，柱塞套1530与油杆10相连接，弹簧1520套设于阀芯1510的端部并与柱塞套1530相连接，阀芯1510的弹性收放方向与第一油路110和第二油路120的径向方向一致，以控制第一油路110和/或第二油路120的通断。
45.也即，当供油压力大于弹簧1520的弹力时，油路便抵压阀芯1510朝向柱塞套1530一侧移动，进而调节阀开启，当供油压力小于弹簧1520的弹力时，则调节阀处于关闭状态。
46.在一些其他的实施例中，调节阀也可以选择电磁阀，通过电控方式控制其开启或者关闭，在此不做限定。
47.如图1所示，在一个实施例中，调节阀设于第二油路120，调节阀的阀芯1510延伸至第一油路110内，当第一油路110的油压大于弹簧1520的弹力时，第一油路110的油会推动阀芯1510向内移动，进而第二油路120与第一油路110连通。
48.在另一个实施例中，第一油路110和第二油路120也可以各自独立设置，外界的油分别流至第一油路110和第二油路120，然后当外界油压大于调节阀的开启压力时，第一油路110或者第二油路120便为通路。
49.在本发明的一个实施例中，主燃级头部420还包括旋流器20和套筒30，旋流器20位于油杆10外侧并与油杆10相连接，套筒30套设于旋流器20外侧；旋流器20一侧与扩压器连通，另一侧与燃烧室腔410连通。
50.旋流器20用于将气体输送至燃烧室腔410一侧，致使空气与从第一喷嘴130和第二喷嘴140喷出的油进行混合，提高燃烧效率。
51.如图2所示，在一个实施例中，对于第一喷嘴130和第二喷嘴140，第一喷嘴130包括多个第一喷孔1310，第二喷嘴140包括多个第二喷孔1410；第一喷孔1310和第二喷孔1410分别沿油杆10外周面间隔排布。
52.具体地，多个第一喷孔1310和第二喷孔1410分别沿油杆10外周向圆周均匀间隔排布，如此便于将从第一油路110和第二油路120输送的油喷射至燃烧室腔410内。
53.具体参照图2，在一个实施例中，第一喷孔1310与第二喷孔1410沿油杆10的轴线方向间隔排布。
54.也即，沿油杆10的长度延伸方向上，第一喷孔1310和第二喷孔1410间隔设置，各自形成对应的喷射圆周且互不干涉，如此便于油与空气充分接触，增大从第一喷嘴130和第二喷嘴140的雾化面积进而提高油的雾化效果，使得主燃级油的周向均匀性更好，有利于提高燃烧室40出口温度分布品质。
55.进一步地，第一喷孔1310与第二喷孔1410在套筒30的横截面投影非重叠交叉排布。
56.也即，第一喷孔1310和第二喷孔1410的喷射方向交叉设置，如此进一步提高第一喷嘴130和第二喷嘴140的雾化面积，提高主燃级油的周向均匀性。
57.在一个实施例中，第一喷孔1310和第二喷孔1410的形状一致。例如，第一喷孔1310和第二喷孔1410的截面形状均可以为圆形、椭圆形、矩形、菱形等，在此不做限定。
58.在另一个实施例中，第一喷孔1310和第二喷孔1410中的一者的轴线延伸方向与套筒30径向方向夹角设置。
59.也即，第一喷孔1310和第二喷孔1410中的一者为斜孔，如此也可以提高第一喷嘴130和第二喷嘴140的雾化面积。
60.如图3所示，在一个实施例中，第一喷嘴130包括多个喷射孔1320，第二喷嘴140为油杆10沿其外周向开设的槽缝1420。
61.在其他实施例中，也可以将第一喷嘴130也设为槽缝1420，进而在油压过大时，可以提高第一喷嘴130和第二喷嘴140的喷射量，且受限于槽缝1420的结构，同时也保证了第一喷嘴130和第二喷嘴140的雾化面积。
62.第一喷嘴130和第二喷嘴140的不同的设置方式均是为了提高油的雾化效果，并且使得主燃级燃油的周向均匀性更好，有利于提高燃烧室40的出口温度分布品质。
63.本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明所界定的保护范围之内。
64.同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
65.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本技术一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
66.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。