本实用新型涉及一种耐高压抗冲击的离心喷嘴密封结构，属于燃烧技术领域。
背景技术：
离心喷嘴因其具有良好的雾化效果在航空航天、热能工程等领域得到广泛应用。离心喷嘴按流体进入喷嘴的方式不同有切向进口孔式和涡流器式之分。切向进口孔式离心喷嘴是流体通过与喷嘴壁面垂直的切向进口孔进入喷嘴，通过切向孔的对流体进行起旋达到流体贴壁旋流，最终形成一定锥角的喷射雾化。涡流器式离心喷嘴是通过涡流器上若干个螺旋的流道对流体进行起旋，达到一定锥角的喷射雾化。
目前，切向进口孔式离心喷嘴一般采用挡板在离心喷嘴的一端封堵并对喷嘴翻边的办法实现离心喷嘴密封。此方法在低温高压且振动环境恶劣的情况下挡板容易脱开，密封失效。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种耐高压抗冲击的离心喷嘴密封结构，解决切向进口孔式离心喷嘴的密封失效问题，能够适应低温、高压及振动环境恶劣的极端环境，工作可靠，达到多次重复利用。
本实用新型目的通过以下技术方案予以实现：
一种耐高压抗冲击的离心喷嘴，包括离心喷嘴壳体和密封结构；所述离心喷嘴壳体为阶梯状柱体，离心喷嘴壳体内设有阶梯状通孔，离心喷嘴壳体外径较小的部分作为翻边；密封结构安装在离心喷嘴壳体的通孔内靠近翻边的一端，用于密封离心喷嘴壳体的一端；翻边向离心喷嘴壳体的通孔方向弯折后用于密封结构安装后的紧固。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述密封结构安装在离心喷嘴壳体的通孔内后，阶梯状通孔对密封结构具有限位功能。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述离心喷嘴壳体的通孔内设有螺纹，密封结构通过螺纹安装在离心喷嘴壳体内。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述密封结构为圆柱状，圆柱高度不小于离心喷嘴壳体的通孔的最小直径。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述密封结构靠近翻边的端面上设有沟槽，用于密封结构与离心喷嘴壳体螺纹连接时施加力矩。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述离心喷嘴壳体为一体成型。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述离心喷嘴壳体和密封结构均采用 1Cr18Ni9Ti材料。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述翻边的厚度为0.5mm～1.5mm，长度为2mm～4mm。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述离心喷嘴还包括紧固装置，紧固装置用于固定密封结构。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述紧固装置为圆柱形挡片，圆柱形挡片与翻边连接，将密封结构封装在离心喷嘴壳体的通孔内。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述紧固装置为圆环形挡片，圆环形挡片的外缘与翻边焊接，内缘与密封结构焊接。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述离心喷嘴壳体上设有进口孔，所述密封结构远离翻边的一端与进口孔的最小距离，与，进口孔的直径的比值为 0.8～1.2。
上述耐高压抗冲击的离心喷嘴，所述离心喷嘴工作时通孔内的压强为 10MPa～15MPa。
本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果：
(1)本实用新型采用密封结构，结构强度更好，安装简单，解决了切向孔式离心喷嘴在热试车过程密封失效问题；
(2)本实用新型的离心喷嘴可以适应低温、高压及振动环境恶劣的极端环境，工作可靠，达到多次重复利用；
(3)本实用新型密封结构的厚度与离心喷嘴壳体通孔直径比值为1.2，可以适用于不同的压力、振动环境条件，产品可靠性好；
(4)本实用新型的离心喷嘴增加了一个紧固装置，进一步提高连接强度，保证密封结构连接的可靠性。
附图说明
图1为本实用新型离心喷嘴结构示意图；
图2为本实用新型离心喷嘴壳体结构示意图；
图3为密封结构示意图，其中图(3a)为密封结构的剖视图，图(3b)为密封结构的俯视图；
图4为挡片示意图，其中图(4a)为挡片的剖视图，图(4b)为挡片的俯视图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。
一种耐高压抗冲击的离心喷嘴，包括离心喷嘴壳体1、密封结构2和紧固装置3，如图1所示；所述离心喷嘴壳体1为阶梯状柱体，离心喷嘴壳体1内设有阶梯状通孔，离心喷嘴壳体1外径较小的部分作为翻边4，如图2所示；离心喷嘴壳体1远离密封结构2的一端设有离心喷嘴的出口孔，即图1中离心喷嘴壳体1内通孔的一端被密封结构2密封，通孔的另一端作为离心喷嘴的出口孔。离心喷嘴壳体1设置有阶梯状内孔，一方面为密封结构2的安装起到限位作用；另一方面，当密封结构2受到正向压力时，可以有效的阻挡密封结构 2，防止密封结构2堵住切向进口孔。
密封结构2安装在离心喷嘴壳体1的通孔内靠近翻边4的一端，用于密封离心喷嘴壳体1的一端；密封结构2安装在离心喷嘴壳体1的通孔内后，阶梯状通孔对密封结构2具有限位功能，同时有利于密封结构2的密封作用；密封结构如图3所示，其中图(3a)为密封结构的剖视图，图(3b)为密封结构的俯视图。
翻边4的厚度与长度对喷嘴结构密封2有较大影响。翻边4的长度和厚度在结构允许的情况下，翻边4越长，翻边4越厚，对喷嘴密封越有利，但翻边 4的厚度受翻边机器能力的限制，一般翻边4的外半径不大于离心喷嘴壳体1 的最大外径。翻边4向离心喷嘴壳体1的通孔方向弯折后用于密封结构2安装后的紧固，本实用新型的翻边4的厚度为0.5mm～1.5mm，长度为2mm～4mm。本实施例中，翻边4厚度为1mm，翻边4长度3mm。
密封结构2的长度与燃烧室内的压力有关，燃烧室内压力越高，密封结构 2的长度越长，但密封结构2的长度又受限于液氧腔的高度。本实用新型的密封结构2为圆柱状，圆柱高度不小于离心喷嘴壳体1的通孔的最小直径，本实施例中，密封结构2的高度为6mm，离心喷嘴壳体1的通孔的最小直径为6mm。
密封结构2靠近翻边4的端面上设有沟槽，用于密封结构2与离心喷嘴壳体1螺纹连接时施加力矩。密封结构2与离心喷嘴壳体1通过螺纹连接，两者之间通过施加不同的力矩达到不同的连接强度，本实施例中密封结构2与离心喷嘴壳体1的施加力矩为20N·m。
紧固装置3用于固定密封结构2，紧固装置3的第一实施例为圆柱形挡片，如图4所示，其中图(4a)为挡片的剖视图，图(4b)为挡片的俯视图，圆柱形挡片与翻边4连接，将密封结构2封装在离心喷嘴壳体1的通孔内，挡片的厚度为2mm；紧固装置3的第二实施例为圆环形挡片，圆环形挡片的外缘与翻边4焊接，内缘与密封结构2焊接，挡片的厚度为2mm。圆柱形挡片的半径大小受限于喷嘴翻边后翻边4的内径，当翻边4内径较小时，可以取消挡片，也可以将翻边4的内径与密封结构焊接。本实用新型的第一实施例中圆柱形挡片的直径为4mm。
离心喷嘴壳体1的通孔内设有螺纹，密封结构2通过螺纹安装在离心喷嘴壳体1内。
离心喷嘴壳体1上设有进口孔，密封结构2远离翻边的一端与进口孔的最小距离，与，进口孔的直径的比值为0.8～1.2。所述离心喷嘴壳体1为一体成型，离心喷嘴壳体1和密封结构2均采用1Cr18Ni9Ti材料。离心喷嘴工作时通孔内的压强为10MPa～15MPa。
本实用新型的技术解决方案一方面增加密封结构的长度，防止密封结构2 在受高压大冲击下翻转，导致密封失效；另一方面，在密封结构2外壁设置外螺纹，离心喷嘴壳体1的切向进口端设置内螺纹，两者通过螺纹连接后，更有利于提高离心喷嘴的抗冲击能力。同时，继续保留离心喷嘴壳体1与密封结构 2间的翻边连接，进一步提高喷嘴的抗冲击能力。此外，在喷嘴翻边后，增加一个紧固装置3，并通过氩弧焊连接紧固装置3与密封结构2及翻边4，保证密封结构2的连接可靠性。
本实用新型已经过大量生产验证，并且此实用新型已通过了热试车考核，试验燃烧室温度高达约3000K，压力约12MPa，振动量级在1000m/s2左右。试验结果证明离心喷嘴工作安全可靠，密封结构完好。一举解决了切口进口孔式离心喷嘴密封失效的工程难题。本设计实用新型已成功应用在某液氧甲烷火箭发动机预研项目研究工作中，此外，本专利技术成果还可以推广应用于石油化工、炼油等民用多种领域，有较好的借鉴推广作用。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。