CN101004263A - 钻孔的整体式二级燃料喷嘴及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种二级燃料喷嘴(110)通过钎焊和焊接一个芯部(50)、一个圆柱形主体(66)和一个整体式二级燃料喷嘴部分(68)而形成。芯部(50)有一个用于容纳液体燃料筒(32)的中心孔(52)和与该中心孔同心的至少两个通道(54、58)。二级燃料喷嘴部分(68)包括一个底部法兰(70)和一个具有一个中心孔(78)的主轴(76),以及多个围绕中心孔(78)间隔布置的周边孔(80、84),该中心孔(78)与芯部(50)的中心孔(52)对齐并且用于容纳液体燃料筒(32),该周边孔(80、84)与芯部的同心通道(54、58)流体连通。芯部钎焊到底部法兰(70)上,并且圆柱形主体(66)围绕芯部(50)布置并且焊到底部法兰(70)上,以形成一个整体式二级燃料喷嘴组件。
Description
背景技术
传统二级燃料喷嘴结构是多个焊缝、多个零件的复合组件。因此,它们包括多个密封件和多个焊缝,这些是可能损坏的位置和渗漏通道。
发明内容
本发明提供一种集成的整体式二级燃料喷嘴,在适当的位置钻孔形成二级、导向和三级通道。提供的集成的整体式结构使用的零件远比传统组件要少,并且,独特的设计只有少数几个焊缝区,从而更容易制造并且构造的成本更低、更容易。
这样,本发明可以具体化为一个二级燃料喷嘴组件,包括:一个具有纵向近端和远端的芯部、一个用来容纳液体燃料筒的中心孔,和至少两个与所述中心孔同心且沿它的至少一部分长度向所述远端延伸的通道;以及一个整体式二级燃料喷嘴部分,该二级燃料喷嘴部分包括一个底部法兰,一个具有中心孔的主轴,以及多个围绕中心孔间隔布置的周边孔,该中心孔与芯部的中心孔对齐并且用于容纳液体燃料筒,该周边孔与芯部的所述同心通道中的至少一个流体连通,其中,所述芯部和所述整体式二级燃料喷嘴部分通过钎焊和焊接中的至少一种方式形成一个整体式组件。
本发明也可以具体化为一种制造二级燃料喷嘴的方法,包括:提供一个具有纵向近端和远端的芯部,一个用来容纳液体燃料筒的中心孔,和至少两个与所述中心孔同心且沿它的至少一部分长度向所述远端延伸的通道;提供一个整体式二级燃料喷嘴部分,包括一个底部法兰和一个具有中心孔的主轴,该中心孔与芯部的中心孔对齐并且用于容纳液体燃料筒;深钻出多个围绕中心孔间隔布置的周边孔;用钎焊和焊接中的至少一种将所述芯部焊到所述整体式二级燃料喷嘴部分的所述底部法兰上,由此,芯部和喷嘴部分集成在一起形成一个整体式二级燃料喷嘴组件。
附图说明
图1-2一起示意性地示出一个传统二级燃料喷嘴;
图3是根据本发明示例性实施例的二级燃料喷射组件的分解透视图;
图4是图3所示组件的部分分解剖视图,用于显示内部细节;和
图5是根据示例性实施例的组装好的二级燃料喷嘴的透视图。
具体实施方式
图1-2一起示意性地表示一个传统二级燃料喷嘴10。如图中所示,传统喷嘴包括,从近端开始,一个水唇密封腔12、一个水通道同心部件14、一个扩散唇形密封腔16、一个导向通道同心部件18、一个给燃料腔装套筒的主体20、一个二级通道同心部件22、一个歧管处的水通道支承24和一个油顶端旋转器对水顶端接头的围罩26。同样示出油顶端对水顶端的间隙28以及三级顶端对二级顶端的间隙30。二级燃料喷嘴的中心是油过滤筒32。
每个水唇密封腔12和扩散唇形密封腔16都有两个活塞环式密封件和一个唇形密封件。水通道同心部件14也有两个活塞环式密封件,并且给燃料腔装套筒的主体20有一个环形密封件。因此,在所述传统结构中总共有九个密封件,这些密封件是可能损坏的位置和气体渗漏的通道。唇形密封件是非常昂贵的镀金密封件。其它6个更小的活塞环式密封件也是很贵的密封件。此外,这个结构很难制造和组装。除多个密封件以外,在传统结构中,最少需要12个用来连接管道的环形焊缝,另加6个焊在基本歧管上的燃料钉栓。这些都是可能损坏的位置和渗漏通道。
参照图3至图5,在本发明的一个示例性实施例中,二级燃料喷嘴组件110配置成一个集成的整体式组件,其通过钎焊和焊接一个芯部和一个整体式二级燃料喷嘴部分而形成。在示出的示例性实施例中,芯部包括布置成围绕关系的一个整体式芯部元件50和一个圆柱形主体部分66。这样,如图所示,芯部50配置成包括一个容纳流体的中心通道52、传统液体燃料筒32和端部(为了清楚起见,在图4中省略了端部的细节)、以及有着各自的流体入口孔56和60的多个同心通道54和58。在示出的示例性实施例中,第一和第二同心通道以示例的方式示出。同心通道可以是在二级燃料喷嘴的主体中利用车床加工操作而机加工出来的。当添加液体燃料筒时,水或空气可以围绕过滤筒绕行,而液体燃料可以经过中心,就像在传统组件中那样。根据需要可以配置更多或更少的通道。在这方面,一些气体专用的二级燃料喷嘴仅需要两个通道。
如图所示,两个示出的同心通道中的径向内侧通道54更长,从而可以容易地钻孔而形成双燃料运行的入口孔56。也钻一个孔作为到中心通道52的入口62,更具体地说是作为到上述液体燃料筒32周围的空间的入口。为使二级燃料喷嘴组件110可以连在燃烧端盖(未示出)上,在芯部的圆周上或附近形成槽或孔来容纳各个螺栓。在示出的示例中,在芯部元件50的圆周面上形成槽64作为螺栓通道。
二级燃料喷嘴组件还包括一个整体式二级燃料喷嘴部分68。该二级燃料喷嘴部分包括一个底部法兰70,该法兰中限定有多个孔72,以分别与芯部的螺栓槽对齐。开口74是为完整性配置的。它是火焰检测器摄像机的视孔,并且是以标准方式包括在大部分燃烧室上,来确认火焰点燃并且保持点着。
在示出的示例性实施例中,二级燃料喷嘴部分还包括一个具有中心孔78的主轴76以及多个围绕中心孔78间隔布置的周边孔80,该中心孔78与芯部50的中心孔52对齐并且用于容纳液体燃料筒32。在组装单元中,周边孔80布置成与芯部50的径向内侧歧管/通道54流体连通。
整体式二级燃料喷嘴部分还包括多个从主轴76突出的鳍片82,每个鳍片都有一个沿轴向贯穿其中的孔84,该孔84在主轴76的多个孔80的径向外侧,并且布置成在组装单元中与芯部50的径向外侧的歧管/通道58流体连通。在示例性实施例中,二级燃料喷嘴部分的孔80、84,包括主轴和鳍片的孔,都是穿过实心部件深孔钻出的。
在示例性实施例中,液体燃料进入中心管道32。入口62、中心通道52和中心孔78、外侧管道32是用于水或空气喷射、冷却端部的。该水或空气冷却将随燃料喷出进入燃烧室。方便起见,将管道32的端部表示成实心棒料,因为端部构造本身不包括在本发明中。使用的端部可以是传统端部结构。为了完整性,应当注意,通道58和对齐的孔84是用于气体燃料的,而通道54和与它对齐的孔80是用于输送气体燃料的。
为了组装二级燃料喷嘴,将钎焊板86插在芯部50的远端面和喷嘴部分68的底部法兰70之间,然后加热组件将芯部50和底部法兰70熔合在一起。更具体地说,在示出的示例性实施例中,将钎焊板86的三个同心部分应用到实心圆柱端部50上,然后,采用这三个同心部分将底部法兰70钎焊到芯部50上。随后,圆柱形主体部分66滑过芯部50并通过圆柱形主体部分66周围的环形焊接固定在底部法兰70上。因此,芯部50、圆柱形主体部分66和整体式二级燃料喷嘴部分68集成在一起形成整体式二级燃料喷嘴110。
根据另外的的示例性实施例,整体式二级燃料喷嘴110可以进行改进来取代传统二级燃料喷嘴。在这方面,目前的二级燃料喷嘴可以简单地取下螺栓并且栓接新的集成式二级燃料喷嘴来代替它。在这方面,新的,例如深钻孔的二级燃料喷嘴有利地构造成具有与目前的二级燃料喷嘴相同的基本轮廓,但使用更少的零件来制造它。而且,如上所述,在生产中,例如目前的端部可以以传统的方式通过焊接(熔焊)或钎焊在新的深钻孔的二级燃料喷嘴的端部上而连接。
虽然本发明是连同目前认为最适用、最优选的实施例进行描述的,但是应当理解,本发明不局限于所公开的实施例,相反地,而是覆盖包括在所附技术方案的本质和范围内的各种改型和同等装置。
零件列表
传统二级燃料喷嘴10
水唇密封腔12
水通道同心部件14
扩散唇形密封腔16
导向通道同心部件18
给燃料腔装套筒的主体20
二级通道同心部件22
歧管处的水通道支承24
油顶端旋转器对水顶端接头的围罩26
油顶端对水顶端的间隙28
三级顶端对二级顶端的间隙30
油过滤筒/中心管道32
二级燃料喷嘴组件110
整体式芯部元件50
中心通道52
同心通道54、58
流体入口孔56、60
入口孔62
槽64
圆柱形主体部分66
二级燃料喷嘴部分68
底部法兰70
孔72
开口74
主轴76
中心孔78
周边孔80
鳍片82
孔84
钎焊板86。
Claims (10)
1.一种二级燃料喷嘴组件(110),包括:
一个具有纵向近端和远端的芯部(50、66),一个用来容纳液体燃料筒(32)的中心孔(52),和至少两个与所述中心孔同心且沿它的至少一部分长度向所述远端延伸的通道(54、58);以及
一个整体式二级燃料喷嘴部分(68),该二级燃料喷嘴部分包括一个底部法兰(70),一个具有中心孔(78)的主轴(76)以及多个围绕中心孔(78)间隔布置的周边孔(80、84),该中心孔(78)与芯部的中心孔(52)对齐并且容纳液体燃料筒(32),该周边孔(80、84)与芯部的所述同心通道(54、58)中的至少一个流体连通,
其中,所述芯部(50、66)和所述整体式二级燃料喷嘴部分(68)通过钎焊和焊接中的至少一种方式形成一个整体式组件。
2.如权利要求1所述的二级燃料喷嘴组件,其中,所述芯部包括一个具有所述中心孔(52)和同心通道(54、58)的整体式芯部元件(50),和一个与所述芯部元件设置成环绕关系的圆柱形主体部分(66)。
3.如权利要求1所述的二级燃料喷嘴组件,其中,两个邻近的所述同心通道中的一个径向内侧通道(54)比另一个通道(58)更长,从而比另一个通道(58)向芯部的所述近端延伸得更远,并且,在所述径向内侧同心通道的延伸部分上沿径向限定一个入口孔(56)。
4.如权利要求1所述的二级燃料喷嘴组件,其中,在芯部(50、66)的附近或外圆周面上形成孔和槽(64)中的至少一种,用作连接到燃烧端盖的螺栓通道,并且,底部法兰(70)中限定有多个孔(72),以分别与芯部的螺栓孔或槽对齐。
5.如权利要求1所述的二级燃料喷嘴组件,其中,所述二级燃料喷嘴部分(68)包括第一和第二组周边孔(80、84),分别与所述第一和第二同心通道流体连通,
所述第一组周边孔(80)限定在主轴中,以围绕所述中心孔,以及
多个鳍片(82)从主轴的至少一部分长度突出并延伸,每个所述鳍片具有沿轴向贯穿其中的所述第二组的至少一个所述周边孔(84)。
6.一种制造二级燃料喷嘴的方法,包括:
提供一个具有纵向近端和远端的芯部(50、66),一个用来容纳液体燃料筒(32)的中心孔(52),和至少两个与所述中心孔同心且沿它的至少一部分长度向所述远端延伸的通道(54、58);
提供一个整体式二级燃料喷嘴部分(68),包括一个底部法兰(70)和一个具有中心孔(78)的主轴(76),该中心孔(78)与芯部的中心孔(52)对齐并且用于容纳液体燃料筒(32);
深钻出多个围绕中心孔(78)间隔布置的周边孔(80、84);
用钎焊和焊接中的至少一种将所述芯部(50、66)焊到所述整体式二级燃料喷嘴部分(68)的所述底部法兰(70)上,由此,芯部和喷嘴部分集成在一起形成一个整体式二级燃料喷嘴组件。
7.如权利要求6所述的方法,其中,提供一个芯部,包括提供一个具有所述中心孔(52)和同心通道(54、58)的整体式芯部元件(50),以及提供一个与所述芯部元件设置成环绕关系的圆柱形主体部分(66),并且,用钎焊和焊接中的至少一种将所述芯部焊到所述底部法兰上,包括将一个钎焊板(86)插在芯部元件(50)的远端面和喷嘴部分(68)的底部法兰(70)之间;加热到将芯部元件和底部法兰熔合在一起;以及将圆柱形主体部分(66)环形焊接到底部法兰(70)上。
8.如权利要求6所述的方法,其中,钻出一个从所述芯部的外周面延伸到它的中心孔(52)的入口孔(62)。
9.如权利要求6所述的方法,还包括在芯部的附近或外圆周面上形成孔和槽(64)中的至少一种,用作连接到燃烧端盖的螺栓通道,以及在底部法兰(70)中形成多个孔(72),以分别与芯部的螺栓槽对齐。
10.如权利要求6所述的方法,其中,多个鳍片(82)从主轴的至少一部分长度突出并延伸,并且,所述深钻孔包括在主轴(76)中深钻出围绕主轴的中心孔的第一组所述周边孔(80),以及深钻出第二组所述周边孔(84),使得至少一个周边孔(84)沿轴向贯穿每个所述鳍片(82)。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20070725 |