CN106091010B - 一种发动机燃烧室双油路喷嘴活门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机燃烧室双油路喷嘴活门，涉及航空发动机技术领域。所述发动机燃烧室双油路喷嘴活门包含喷嘴壳体(10)、双向电机(1)、传动装置(2)、燃油活门(4)；所述喷嘴壳体(10)包含第三腔体(103)，所述燃油活门(4)设置在所述第三腔体(103)内，所述双向电机(1)的输出轴与所述传动装置(2)的输入轴连接；所述传动装置(2)的输出轴与所述燃油活门(4)的活塞杆(41)连接，所述传动装置(2)将所述双向电机(1)的旋转运动转化为活塞杆(41)的直线运动。本发明的有益效果在于：采用双向电机驱动活塞，实现了活塞运动的精准控制，避免了因弹簧衰减导致的喷嘴流量特性变化，能够满足燃烧室喷嘴间燃油流量的要求。

Description

一种发动机燃烧室双油路喷嘴活门

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种发动机燃烧室双油路喷嘴活门。

背景技术

航空发动机主燃烧室中的双油路喷嘴一般采用活门元件来控制主油路燃油流量。传统的活门元件主要由弹簧、门塞、门衬组成。实际工作过程中，当供油压力变化时，门塞两端的燃油压差随之变化，导致与门塞相连的弹簧压缩量发生变化，从而使得门塞在门衬内产生位移，进而通过门塞侧壁的漏油窗口所探出门衬的位移量来控制燃油流量。随着喷嘴工作时间的增长，喷嘴流量特性将随着活门元件中弹簧性能的变化而发生改变，导致喷嘴间燃油流量不均匀度增大，影响主燃烧室性能及热端部件寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机燃烧室双油路喷嘴活门，以解决或至少减轻背景技术中所存在的至少一处的问题。

本发明采用的技术方案是：提供一种发动机燃烧室双油路喷嘴活门，包含喷嘴壳体、双向电机、传动装置、燃油活门；

所述喷嘴壳体包含第一腔体、第二腔体及第三腔体；所述第一腔体的侧壁上设置有进油口及出油口，所述出油口的另一端与所述第三腔体连通，燃油经所述进油口进入所述第一腔体后，从所述出油口流入所述第三腔体；

所述双向电机设置在所述第一腔体内，所述传动装置设置在所述第二腔体内，所述燃油活门设置在所述第三腔体内；所述双向电机的输出轴与所述传动装置的输入轴连接；所述传动装置的输出轴与所述燃油活门的活塞杆连接，所述传动装置将所述双向电机的旋转运动转化为活塞杆的直线运动。

优选地，所述第一腔体与所述第二腔体具有一个共同的侧壁，所述侧壁上设置有连通第一腔体与第二腔体的管道，所述管道与所述侧壁之间设置有密封圈；所述双向电机的输出轴通过所述管道伸入所述第二腔体内与所述传动装置的输入轴连接。

优选地，所述第一腔体的内壁上设置有扰流装置，所述扰流装置用于在所述燃油流经第一腔体时，对燃油形成扰动，使燃油充分吸收所述双向电机产生的热量。

优选地，所述扰流装置设置为在所述第一腔体的内表面设置的扰流板，所述扰流板在所述第一腔体的表面设置有多个，且相邻两个扰流板的高度不同，所述扰流板的高度是指扰流板突出所述第一腔体表面的高度。

优选地，所述扰流装置设置为旋转叶片，所述旋转叶片的驱动轴从所述第一腔体的侧壁伸入所述第一腔体内，所述驱动轴的驱动装置设置在所述第一腔体的外部。

优选地，所述燃油活门还包含衬套、活门底座及活塞；所述衬套的外圆与所述活门底座连接，衬套的中心设置有活塞容纳部，所述活塞设置在所述容纳部内，所述衬套与所述活门底座形成主油路；所述活门底座的外圆与所述第三腔体的内壁形成副油路；所述活塞杆远离所述传动装置的一端与所述活塞连接，所述活塞上设置有主油路连通孔，燃油进入第三腔体后分成两路，一路流入副油路，另一路经由活塞杆与衬套的间隙进入衬套的容纳部内，通过调节活塞的位置，所述容纳部内的燃油能够通过所述主油路连通孔进入所述主油路。

优选地，所述活塞与活塞杆之间设置有环形油槽，所述主油路连通孔设置在所述活塞的侧壁上，用于连通所述环形油槽与主油路。

优选地，所述容纳部与所述活塞配合的侧面上设置有密封圈。

优选地，所述衬套与所述活门底座螺纹连接，所述衬套与所述活门底座的径向配合面之间设置有密封圈。

本发明的有益效果在于：

本发明的发动机燃烧室双油路喷嘴活门采用双向电机驱动活塞，实现了活塞运动的精准控制，避免了由于弹簧衰减导致的喷嘴流量特性变化，能够满足燃烧室喷嘴间燃油流量一致性的要求。

另外，本发明的双向电机设置在第一腔体内，第一腔体内有燃油流动，通过燃油的流动带走双向电机产生的热量。

附图说明

图1是本发明一实施例的发动机燃烧室双油路喷嘴活门的示意图。

图2是图1所示的发动机燃烧室双油路喷嘴活门中衬套与活塞的组装示意图。

其中，1-双向电机，2-传动装置，4-燃油活门，41-活塞杆，42-衬套，421-容纳部，43-活门底座，44-活塞，45-环形油槽，46-主油路连通孔，5-副油路，6-主油路，9-进油口，10-喷嘴壳体，101-第一腔体，102-第二腔体，103-第三腔体，12-出油口。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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保护范围的限制。

如图1、图2所示，一种发动机燃烧室双油路喷嘴活门，包含喷嘴壳体10、双向电机1、传动装置2、燃油活门4。在本实施例中，燃油活门4包含活塞杆41、衬套42、活门底座43、活塞44。

喷嘴壳体10包含第三腔体103，燃油活门4设置在第三腔体103内，双向电机1的输出轴与传动装置2的输入轴连接；传动装置2的输出轴与燃油活门4的活塞杆41连接，传动装置2将双向电机1的旋转运动转化为活塞杆41的直线运动，活塞杆41带动活塞44运动。

在本实施例中，所述传动装置2设置为减速机，以实现减转速，增扭矩。在本实施例中，减速机通过齿轮的旋转运动带动齿条做直线运动，双向电机1双向旋转，带动齿条做直线往复运动，齿条调动活塞杆41，从而实现活塞44的往复运动。

采用双向电机1驱动活塞44，实现了活塞44运动的精准控制，避免了由于弹簧衰减导致的喷嘴流量特性变化，能够满足燃烧室喷嘴间燃油流量一致性的要求。

在本实施例中，喷嘴壳体10还包含第二腔体102及第一腔体101；双向电机1设置在第一腔体101内，传动装置2设置在第二腔体102内；第一腔体101与第二腔体102具有一个共同的侧壁，所述侧壁上设置有连通第一腔体101与第二腔体102的管道，所述管道与所述侧壁之间设置有密封圈；双向电机1的输出轴通过所述管道伸入第二腔体102内与传动装置2的输入轴连接。

在本实施例中，第一腔体101设置为封闭的空腔，第一腔体101的侧壁上设置有进油口9、出油口12及排线管，出油口12的另一端与第三腔体103连通，燃油经进油口9进入第一腔体101后，从出油口12流入第三腔体103。

在本实施例中，出油口12设置在第一腔体101上远离进油口9的一端，其优点在于，有利于燃油在第一腔体101内的充分流动，对双向电机1形成良好的冷却，保证双向电机1的工作环境温度，有利于提高双向电机1的使用寿命。

在本实施例中，第一腔体101的内壁上设置有扰流装置，扰流装置用于在燃油流经第一腔体101时，对燃油形成扰动，使燃油充分吸收双向电机1产生的热量。

在本实施例中，扰流装置设置为在第一腔体101的内表面设置的扰流板，扰流板在第一腔体101的表面设置有多个，且相邻两个扰流板的高度不同，扰流板的高度是指扰流板突出第一腔体101表面的高度。可以理解的是，扰流板在第一腔体101的内部可以设置多排，每一排交错布置，且扰流板的形状大小各不一致，其优点在于，有利于对流经燃油进行充分的扰动，使流经燃油充分吸收双向电机1产生的热量。

可以理解的是，扰流装置还可以根据实际情况设定。例如，在一个备选实施例中，为了更好的对双向电机1进行降温，扰流装置设置为旋转叶片，旋转叶片的驱动轴从第一腔体101的侧壁伸入第一腔体101内，驱动轴的驱动装置设置在第一腔体101的外部。通过旋转叶片的转动，可以充分搅拌第一腔体101内部的燃油，更好的吸收双向电机1产生的热量，对双向电机1形成有效的降温。

在本实施例中，衬套42的外圆与活门底座43连接，衬套42的中心设置有活塞容纳部421，活塞44设置在容纳部421内，衬套42与活门底座43形成主油路6；活门底座43的外圆与第三腔体103的内壁形成副油路5；活塞杆41远离传动装置2的一端与活塞44连接，活塞44上设置有主油路连通孔46，燃油进入第三腔体103后分成两路，一路流入副油路5，另一路经由活塞杆41与衬套42的间隙进入衬套42的容纳部421内，通过调节活塞44的位置，容纳部421内的燃油能够通过主油路连通孔46进入主油路6。

在本实施例中，活塞44与活塞杆41一体成型，活塞44与活塞杆41之间设置有环形油槽45，主油路连通孔46设置在活塞44的侧壁上，用于连通环形油槽45与主油路6。活塞44在活塞杆41的带动下实现往复运动，当主油路连通孔46在容纳部421内时，活门底座43对主油路连通孔46形成密封，当活塞44向下(图1中所示方向)移动，主油路连通孔46处于容纳部421的外部时，主油路连通孔46处于燃油流通状态，燃油从第三腔体进入主油路6。

在本实施例中，容纳部421与活塞44配合的侧面上设置有三重密封圈。可以对主油路连通孔46形成有效的密封。

在本实施例中，衬套42与活门底座43螺纹连接，衬套42与活门底座43的径向配合面之间设置有密封圈。其优点在于，衬套42与活门底座43可拆卸连接，有利于后期活塞44的维护及检修，密封圈也容易更换，有利于提高使用寿命。

最后需要指出的是：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。

Claims (9)

1.一种发动机燃烧室双油路喷嘴活门，其特征在于：包含喷嘴壳体(10)、双向电机(1)、传动装置(2)、燃油活门(4)；

所述喷嘴壳体(10)包含第一腔体(101)、第二腔体(102)及第三腔体(103)；所述第一腔体(101)的侧壁上设置有进油口(9)及出油口(12)，所述出油口(12)的另一端与所述第三腔体(103)连通，燃油经所述进油口(9)进入所述第一腔体(101)后，从所述出油口(12)流入所述第三腔体(103)；

所述双向电机(1)设置在所述第一腔体(101)内，所述传动装置(2)设置在所述第二腔体(102)内，所述燃油活门(4)设置在所述第三腔体(103)内；所述双向电机(1)的输出轴与所述传动装置(2)的输入轴连接；所述传动装置(2)的输出轴与所述燃油活门(4)的活塞杆(41)连接，所述传动装置(2)将所述双向电机(1)的旋转运动转化为活塞杆(41)的直线运动。

2.如权利要求1所述的发动机燃烧室双油路喷嘴活门，其特征在于：所述第一腔体(101)与所述第二腔体(102)具有一个共同的侧壁，所述侧壁上设置有连通第一腔体(101)与第二腔体(102)的管道，所述管道与所述侧壁之间设置有密封圈；所述双向电机(1)的输出轴通过所述管道伸入所述第二腔体(102)内与所述传动装置(2)的输入轴连接。

3.如权利要求2所述的发动机燃烧室双油路喷嘴活门，其特征在于：所述第一腔体(101)的内壁上设置有扰流装置，所述扰流装置用于在所述燃油流经第一腔体(101)时，对燃油形成扰动，使燃油充分吸收所述双向电机(1)产生的热量。

4.如权利要求3所述的发动机燃烧室双油路喷嘴活门，其特征在于：所述扰流装置设置为在所述第一腔体(101)的内表面设置的扰流板，所述扰流板在所述第一腔体(101)的表面设置有多个，且相邻两个扰流板的高度不同，所述扰流板的高度是指扰流板突出所述第一腔体(101)表面的高度。

5.如权利要求3所述的发动机燃烧室双油路喷嘴活门，其特征在于：所述扰流装置设置为旋转叶片，所述旋转叶片的驱动轴从所述第一腔体(101)的侧壁伸入所述第一腔体(101)内，所述驱动轴的驱动装置设置在所述第一腔体(101)的外部。

6.如权利要求1所述的发动机燃烧室双油路喷嘴活门，其特征在于：所述燃油活门(4)还包含衬套(42)、活门底座(43)及活塞(44)；所述衬套(42)的外圆与所述活门底座(43)连接，衬套(42)的中心设置有活塞容纳部(421)，所述活塞(44)设置在所述容纳部(421)内，所述衬套(42)与所述活门底座(43)形成主油路(6)；所述活门底座(43)的外圆与所述第三腔体(103)的内壁形成副油路(5)；所述活塞杆(41)远离所述传动装置(2)的一端与所述活塞(44)连接，所述活塞(44)上设置有主油路连通孔(46)，燃油进入第三腔体(103)后分成两路，一路流入副油路(5)，另一路经由活塞杆(41)与衬套(42)的间隙进入衬套(42)的容纳部内，通过调节活塞(44)的位置，所述容纳部(421)内的燃油能够通过所述主油路连通孔(46)进入所述主油路(6)。

7.如权利要求6所述的发动机燃烧室双油路喷嘴活门，其特征在于：所述活塞(44)与活塞杆(41)之间设置有环形油槽(45)，所述主油路连通孔(46)设置在所述活塞(44)的侧壁上，用于连通所述环形油槽(45)与主油路(6)。

8.如权利要求6所述的发动机燃烧室双油路喷嘴活门，其特征在于：所述容纳部(421)与所述活塞配合的侧面上设置有密封圈。

9.如权利要求6所述的发动机燃烧室双油路喷嘴活门，其特征在于：所述衬套(42)与所述活门底座(43)螺纹连接，所述衬套(42)与所述活门底座(43)的径向配合面之间设置有密封圈。