CN106837558B - 一种点火器装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械设备领域，公开了一种点火器装置，该点火器装置包括筒体，筒体的一端与燃烧室的侧壁连接；还包括滑动装配在筒体中的电火花点火器，电火花点火器穿过燃烧室的侧壁并伸入燃烧室内，且电火花点火器上设有第一挡板；还包括套装在电火花点火器上的压缩弹簧，压缩弹簧的一端与筒体连接，另一端与第一挡板连接。上述实施例中，在筒体内将电火花点火器与压缩弹簧组合，利用弹簧变形原理，以及燃烧室内点火前后工质的压力变化规律，实现电火花点火器自发式、可伸缩移动的功能。
Description
技术领域
本发明涉及机械设备领域，尤其涉及一种点火器装置。
背景技术
燃烧室的点火是燃气轮机启动过程的一个重要问题。每台燃气轮机都装有专用的点火设备，通过点火设备向燃烧室输入一定能量，直接把主燃料点燃，或者使少量的启动燃料首先点着，形成点火火炬，然后依靠点火火炬再点燃整个燃烧室的主燃料。当燃烧室的主火焰能够连续而又稳定地维持后，点火过程结束，点火设备就可以停止工作了。目前，燃气轮机普遍使用的点火装置如电火花点火器、电阻式点火器等，头部均需要伸入到燃烧室内部，不可移动。
固定式点火器的点火探头点火成功后仍留在燃烧室内，被高温烟气长期冲蚀，容易损坏，如果碎渣掉入燃气轮机内部将对整机造成严重的损坏，所以点火器是燃气轮机中需要高频更换的部件。
在某些情况下，为了避免燃烧系统点火器的损坏，点火成功后会人工将其取出，但此做法工作效率低，且试验员进入正在运转的燃气轮机车间存在一定安全隐患。
发明内容
本发明提供了一种点火器装置，当点火成功后自动退出高温燃烧区，解决固定式点火器容易损坏或需人工操作而引起的安全隐患等缺点。
本发明提供了一种点火器装置，该点火器装置包括外筒，所述筒体的一端与燃烧室的侧壁连接；还包括滑动装配在所述筒体中的电火花点火器，所述电火花点火器穿过所述燃烧室的侧壁并伸入所述燃烧室内，且所述电火花点火器上设有第一挡板；还包括套装在所述电火花点火器上的压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述筒体连接，另一端与所述第一挡板连接。
上述实施例中，在筒体内将电火花点火器与压缩弹簧组合，利用弹簧变形原理，以及燃烧室内点火前后工质的压力变化规律，实现电火花点火器自发式、可伸缩移动的功能。
在一个具体的实施方案中，所述电火花点火器上还设有第二挡板，所述电火花点火器滑动到设定位置时，所述第二挡板与所述筒体的内壁接触并限制所述电火花点火器向上滑动。点火成功后，燃烧室内部压力的增大将推动电火花点火器向上滑动，但当电火花点火器滑动到设定位置时，此时，第二挡板与筒体内壁接触时，第二挡板将阻止电火花点火器继续滑动，从而防止因电火花点火器移动距离过大而导致其端部移出燃烧室的侧壁，造成漏气。
在另一个具体的实施方案中，所述电火花点火器上还设有第二挡板，所述第二挡板插设于所述压缩弹簧间的空隙内。点火成功后，燃烧室内部压力的增大将推动电火花点火器向上滑动，当介于第二挡板与筒体内壁之间的压缩弹簧的变形量达到最大时，电火花点火器停止滑动，从而防止因电火花点火器移动距离过大而导致其端部移出燃烧室侧壁，造成漏气。
为了避免燃烧室内的燃气由孔隙间扩散到筒体内部，所述第一挡板上设有活塞密封环，所述第一挡板通过所述活塞密封环与所述筒体的内壁之间密封。
在具体设置筒体与燃烧室之间的连接时，还包括设置在所述筒体上的连接圆盘，且所述燃烧室的侧壁上设有凸台，所述连接圆盘与所述凸台可拆卸固定连接。
此外，所述筒体包括筒身和盖板，且所述筒身与所述盖板可拆卸固定连接。筒身和盖板通过螺栓或螺钉等固定连接件可拆卸连接，便于电火花点火器的维修与拆装。
其中，所述盖板上设有第三挡板，所述压缩弹簧的一端与所述第三挡板连接。
在具体设置电火花点火器与筒体之间的连接时，所述电火花点火器穿过所述第三挡板以及所述盖板，且与所述第三挡板以及所述盖板滑动连接。
附图说明
图1为本发明实施例提供的点火器装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种点火器装置的结构示意图。
附图标记：
10-电火花点火器 21-筒身 22-盖板 23-连接板 24-连接圆盘
31-燃烧室的外壁 32-燃烧室的内壁 33-凸台40-压缩弹簧
51-第一挡板 52-第二挡板 53-第三挡板
60-通孔 70-活塞密封环
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
本发明实施例提供了一种点火器装置，该点火器装置包括筒体，筒体的一端与燃烧室侧壁连接；还包括滑动装配在所述筒体中的电火花点火器10，电火花点火器10穿过燃烧室的侧壁并伸入燃烧室内，且电火花点火器10上设有第一挡板51；还包括套装在电火花点火器10上的压缩弹簧40，压缩弹簧40的一端与筒体连接，另一端与第一挡板51连接。
上述实施例中，在筒体内将电火花点火器10与压缩弹簧40组合，并利用弹簧变形原理，以及燃烧室内点火前后工质的压力变化规律，实现电火花点火器10在筒体内自发式滑动，保证电火花点火器10在点火成功后能够移出燃烧室内部的高温区，防止被高温灼蚀，并且在燃气轮机停止工作后能够恢复到初始状态便于二次点火试验。
为了方便理解本发明实施例提供的点火器装置的结构以及工作原理，下面结合附图对其进行详细的描述。
如图1所示，该点火器装置包括筒体以及滑动装配在筒体中的电火花点火器10，筒体的一端与燃烧室的侧壁连接，电火花点火器10穿过燃烧室的侧壁并伸入燃烧室内。具体设置时，筒体包括筒身21和盖板22，且筒身21与盖板22可拆卸固定连接，图1中，筒身21的一端焊接有连接板23，连接板23通过螺钉、螺栓等固定连接件与盖板22可拆卸连接，这为点火器装置的拆装与维修提供了便利，筒身21与盖板22之间还可以采用焊接方式连接或筒身21与盖板22采用一体结构。另外，为了使筒体与燃烧室之间也实现可拆卸的目的，筒体上还设有连接圆盘24，具体的，连接圆盘24设置在筒身21的另一端；燃烧室的侧壁上设有凸台33，具体的，燃烧室的侧壁包括外壁31和内壁32，凸台33设置燃烧室的外壁31上，具体连接时，筒身21与连接圆盘24之间、燃烧室的外壁31与凸台33之间采用焊接方式连接，连接圆盘24与凸台33之间采用螺钉、螺栓等固定连接件可拆卸固定连接，其中，连接圆盘24与凸台33上分别设有与电火花点火器10配合的通孔60，电火花点火器10穿过通孔60以及燃烧室的外壁31和内壁32后伸入燃烧室内，图1中，电火花点火器10与燃烧室的外壁31和内壁32滑动连接，且电火花点火器10的另一端穿过盖板22并与盖板22滑动连接。
该点火器装置还包括围绕电火花点火器10设置的压缩弹簧40以及固定在电火花点火器10上的第一挡板51，压缩弹簧40的一端与筒体连接，另一端与第一挡板51连接。具体设置时，筒体的盖板22上设有第三挡板53，压缩弹簧40的一端与第三挡板53连接，其中，第三挡板53与盖板22采用焊接方式连接或为一体结构，电火花点火器10依次穿过第三挡板53以及盖板22并与第三挡板53以及盖板22滑动连接。为了避免燃气从燃烧室侧壁上的孔隙中扩散到筒体内部，第一挡板51上设有活塞密封环70，第一挡板51通过活塞密封环70与筒体的内壁之间密封，活塞密封环70随第一挡板51的移动沿筒体的内壁移动，在第一挡板51与筒体内壁之间起到密封作用。
初始状态下，燃烧室内部压力较低，电火花点火器10在大气压力以及压缩弹簧40的变形力的作用下伸入燃烧室内，电火花点火器10的端部设有点火电嘴，燃气轮机启动时，点火电嘴瞬间释放高压将燃料点燃，点火成功后，燃烧室内工质压力升高，当燃烧室内部压力大于大气压力、压缩弹簧40的变形力以及电火花点火器10受到的静摩擦力之和时，电火花点火器10将向上移动，同时，第一挡板51也随电火花点火器10向上移动，这使得介于第一挡板51与第三挡板53之间的压缩弹簧40的变形量增大，弹性变形力增大，另外，在移动过程中电火花点火器10与第三挡板53、盖板22以及燃烧室的侧壁之间、活塞密封环70与筒体的内壁之间将产生滑动摩擦，电火花点火器10在合力的作用下往复运动，当燃烧室内部压力稳定后，电火花点火器10最终受力平衡，保持静止状态。与初始状态相比，由于燃烧室内部压力增加，使得平衡状态下压缩弹簧40的变形量变大，电火花点火器10向上移动，相应的，电火花点火器10端部的点火电嘴被移出燃烧室内部的高温区，避免了被高温烟气灼蚀。燃气轮机降载停车后，燃烧室内工质压力降低，电火花点火器10的受力平衡被打破，电火花点火器10在合力的作用下重新伸入燃烧室内部，回到初始状态，便于机组二次点火试验，实现自发式可伸缩功能，避免了人工操作引起的安全问题，并且提高了工作效率。
为了防止燃烧室内部压力过大使得电火花点火器10的端部在合力的作用下脱离燃烧室的侧壁导致燃气泄露，电火花点火器10上还设有第二挡板52，第二挡板52用于限制电火花点火器10向上滑动的距离，使电火花点火器10的端部能够始终保持在燃烧室内。具体设置时，第二挡板52位于压缩弹簧40内部的空腔中，点火成功后，燃烧室内部压力的增大将推动电火花点火器10向上滑动，当电火花点火器10滑动到设定位置时，第二挡板52与筒体的内壁接触，第二挡板52将阻止电火花点火器10继续向上滑动，防止因电火花点火器10移动距离过大而导致其端部脱离燃烧室的侧壁，如图1所示，第二挡板52位于第一挡板51与第三挡板53之间，电火花点火器10向上滑动时，第二挡板52也随之上移，当电火花点火器10滑动到设定位置时，第二挡板52与第三挡板53接触，第二挡板52将阻止电火花点火器10继续向上滑动，从而防止因电火花点火器10移动距离过大而导致其端部移出燃烧室的侧壁，造成漏气。或者，如图2所示，第二挡板52插设于压缩弹簧40间的空隙内，电火花点火器10向上移动时，介于第二挡板52与第三挡板53之间的压缩弹簧40发生变形，介于第二挡板52与第一挡板51之间的压缩弹簧40形变量保持不变，当介于第二挡板52与第三挡板53之间的压缩弹簧40形变量达到最大时，电火花点火器10将不再向上滑动，此时，电火花点火器10端部的点火电嘴已移出高温区，且仍处于燃烧室内。
通过以上描述可以发现，该点火器装置在筒体内设置有电火花点火器10以及与电火花点火器10配合的压缩弹簧40，并且电火花点火器10可沿筒体滑动，利用弹簧变形原理，以及燃烧室内点火前后工质的压力变化规律，实现电火花点火器10在筒体内自发式滑动，保证电火花点火器10在点火成功后能够移出燃烧室内部的高温区，防止被高温灼蚀，并且在燃气轮机停止工作后能够恢复到初始状态便于二次点火试验。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种点火器装置，其特征在于，包括筒体，所述筒体的一端与燃烧室的侧壁连接；还包括滑动装配在所述筒体中的电火花点火器，所述电火花点火器穿过所述燃烧室的侧壁并伸入所述燃烧室内，且所述电火花点火器上设有第一挡板；还包括套装在所述电火花点火器上的压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端与所述筒体连接，另一端与所述第一挡板连接；
所述电火花点火器上还设有第二挡板，且所述第二挡板插设于所述压缩弹簧间的空隙内。
2.如权利要求1所述的点火器装置，其特征在于，所述第一挡板上设有活塞密封环，所述第一挡板通过所述活塞密封环与所述筒体的内壁之间密封。
3.如权利要求1所述的点火器装置，其特征在于，还包括设置在所述筒体一端的连接圆盘，且所述燃烧室的侧壁上设有凸台，所述连接圆盘与所述凸台可拆卸固定连接。
4.如权利要求1～3任一项所述的点火器装置，其特征在于，所述筒体包括筒身和盖板，且所述筒身和所述盖板可拆卸固定连接。
5.如权利要求4所述的点火器装置，其特征在于，所述盖板上设有第三挡板，所述压缩弹簧的一端与所述第三挡板连接。
6.如权利要求5所述的点火器装置，其特征在于，所述电火花点火器穿过所述第三挡板以及所述盖板，且与所述第三挡板以及所述盖板滑动连接。
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