CN109595588B - 一种与扩压器集成的燃油喷射结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种与扩压器集成的燃油喷射结构，该结构主体包括扩压器、密封胶圈、挡环、喷管座、喷管，挡环紧靠并固定在扩压器的背部，在二者相互接触的部分，扩压器上开有第一油槽，挡环在对应位置开有第二油槽，第一油槽和第二油槽连通；扩压器上开有环形胶圈槽，密封胶圈安装在胶圈槽中将第一油槽和第二油槽的周围密封，喷管座安装在挡环上并连接喷管，喷管座和喷管连通形成燃油喷射通道，喷管插入发动机燃烧室的蒸发管内部，扩压器上另设开孔将油槽与外部油路连通。此供油结构通过在扩压器上开孔实现油槽与外部供油路连通，具备结构简单、可维护性好的特点。

Description

一种与扩压器集成的燃油喷射结构

技术领域

本发明涉及微型涡轮喷气发动机，更具体地，本发明涉及一种与扩压器集成的燃油喷射结构。

背景技术

微型涡轮喷气发动机以其功率大、质量轻、排放小、可靠性高的优势逐渐成为微型动力研究的重点，在军事上一台高性能的微型涡轮喷气发动机是无人机、小型制导武器、滞空武器发展的坚实保障。

蒸发管供油所需的供油压力低，在相同的压力、油量下相比于其他喷嘴能降低燃油粒径并且提高均匀度，以上特点使得蒸发管广泛应用于微型涡轮喷气发动机。蒸发管供油时需要通过细管将燃油喷入蒸发管内部，通常采用细长的管道焊接，使得流动损失大。细长焊接的燃油管组件堵塞时只有更换新管路组件，难以清理维护，另外细长燃油管组件难以分解排查堵塞物，使堵塞原因难以明确。细长管内流速分布不均，主油管向喷嘴管分别供油时，存在油量不均匀的情况。以往微型发动机燃油管组件吸收火焰筒内热量对燃油预热，热量不均致每个喷嘴的燃油雾化情况差异较大，燃烧室出现偏烧等现象。因此需要一种简单、可靠且便于维护的供油系统，以优化微型涡轮喷气发动机的供油效果和维护成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种与扩压器集成的燃油喷射结构，提高燃油雾化效率和油路系统可维护性。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种与扩压器集成的燃油喷射结构，该结构主体包括扩压器、密封胶圈、挡环、喷管座、喷管，所述挡环紧靠并固定在扩压器的背部，在二者相互接触的部分，所述扩压器上开有第一油槽，挡环在对应位置开有第二油槽，第一油槽和第二油槽连通；所述扩压器上开有环形胶圈槽，所述密封胶圈安装在胶圈槽中将第一油槽和第二油槽的周围密封，所述喷管和喷管座连通形成燃油喷射通道，所述喷管座安装在挡环上并与第二油槽连通，所述喷管插入发动机燃烧室的蒸发管内部，所述扩压器上另设开孔将第一油槽与外部油路连通。

所述的与扩压器集成的燃油喷射结构，其喷管座通过螺纹连接的方式安装在挡环上。

所述的与扩压器集成的燃油喷射结构，其喷管焊接在喷管座上，且喷管座的内径大于或等于喷管内径的2倍。

所述的与扩压器集成的燃油喷射结构，其喷管加工成不同的形状和长度，匹配不同形式的蒸发管。

所述第一油槽和第二油槽形成环形油槽，若干个所述燃油喷射通道分布在所述环形油槽上。

进一步的，所述环形胶圈槽包括内侧环形胶圈槽和外侧环形胶圈槽，二者分别分布在所述环形油槽的内外两侧。

所述的与扩压器集成的燃油喷射结构，其喷管座的部分结构凸出于挡环，凸出部分的末端与所述喷管焊接。

所述的与扩压器集成的燃油喷射结构，其挡环与扩压器的固定方式为螺栓固定。

下面对本发明的技术方案进行进一步的说明。

本发明有效利用扩压器背部结构空间，将扩压器与燃油槽一体设计，无需单独设计燃油总管；油槽便于清理维护。

一般蒸发管有多个，呈环形分布，在扩压器背部开环形槽能够满足周向供油，而不需要多设长管路占用气动空间。

每个喷管座以螺纹连接形式连接扩压器，可及时更换工作异常的喷管；且每个喷管伸入燃烧室内，都会接受燃烧室内高温燃气的导热，各喷管内部燃油预热均匀，便于燃油雾化；喷管座内径大于等于喷管内径的2倍，保证供油均匀性。

现有技术中一般细长的燃油管组件通常用粗管直接焊接细的喷油管进行供油，管路无过渡段，燃油直接变换流动方向，常有流量不均的现象。本发明将细长的喷管由燃烧室前端伸入蒸发管，利于热量交换，预热燃油，提高雾化效果。此处喷管座内径较大且具备一定的凸起高度，再转接喷管，提供了一定的缓冲空间，使不同喷管的流量均匀性得到改善。

喷管的长度和形状可调整。蒸发管结构形式目前有“T”型、“U”型、“Г”型、直射式等，喷管采用金属管，可用辅助工装保证其弯折后的形状和位置，可以匹配不同形式的蒸发管，此结构的适用范围广。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：使微型涡轮喷气发动机的供油结构更加紧凑，空间合理利用，为燃油流动方向变化提供了足够的空间，降低了喷管出口流量均匀性差的情况，且这一结构发明方案能够适应不同的蒸发管。挡环的可拆卸设计使堵塞物能够被清理，增加了可维护性。

附图说明

图1为实施例1与扩压器集成的燃油喷射结构剖面图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本发明所述的与扩压器集成的燃油喷射结构可以匹配不同的蒸发管，本实施例通过匹配直射式蒸发管的喷射结构对与扩压器集成的燃油喷射结构进行说明。

如图1所示，扩压器1的背部具有安装空间可容纳喷管座6。与扩压器集成的燃油喷射结构的结构主体包括扩压器1、密封胶圈4、挡环5、喷管座6、喷管7，所述挡环5紧靠并固定在扩压器1的背部，通过螺栓(图中未示出)将二者固定在一起，在二者相互接触的部分，所述扩压器1上开有第一油槽3，挡环5在对应位置开有第二油槽9，第一油槽3和第二油槽9连通。

所述扩压器1上开有环形胶圈槽2，所述密封胶圈4安装在胶圈槽2中将第一油槽和第二油槽的周围密封。

所述喷管座6通过螺纹连接的方式安装在挡环5上，喷管座6与喷管7焊接，且喷管座的内径大于或等于喷管内径的2倍。

喷管座6和喷管7连通形成燃油喷射通道，所述喷管座6安装在挡环5上并与第二油槽9连通，所述喷管7插入发动机燃烧室的蒸发管8内部，喷管可加工成不同的形状和长度，匹配不同形式的蒸发管。所述扩压器1上另设开孔将第一油槽3与外部油路连通。

与扩压器集成的燃油喷射结构的第一油槽和第二油槽形成环形油槽，若干个所述燃油喷射通道分布在所述环形油槽上。

所述环形胶圈槽2包括内侧环形胶圈槽和外侧环形胶圈槽，二者分别分布在所述环形油槽的内外两侧。

所述喷管座的部分结构凸出于挡环，凸出部分的末端与所述喷管焊接。

图1中，螺栓10用于扩压器与轴套之间的固定，发动机燃烧室与轴套连接。

扩压器上开孔与外部油路连通，将燃油导入油槽，燃油通过喷管座的缓冲后进入喷管内被喷射到蒸发管中。喷管座可拆卸因此便于更换喷管，挡环可拆卸因此便于清除油槽中的杂物。本发明有效利用扩压器背部结构，将扩压器与挡环可拆卸安装，中间开槽通油，环形槽能够满足周向供油，而不需要多设管路，节省空间、便于维护。喷管焊接到喷管座上，内部管路连通，喷管座内径大于等于喷管内径的2倍，且喷管座具备一定高度，再转接喷管，提供了一定的缓冲空间，使不同喷管的流量均匀性得到改善。喷管长度和形状可调整，可用辅助工装保证其弯折后的形状和位置，可以匹配不同形式的蒸发管，此结构的适用范围广。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (5)

1.一种与扩压器集成的燃油喷射结构，其特征在于该结构主体包括扩压器(1)、密封胶圈(4)、挡环(5)、喷管座(6)、喷管(7)，所述挡环(5)紧靠并通过螺栓固定在扩压器(1)的背部，在二者相互接触的部分，所述扩压器(1)上开有第一油槽(3)，挡环(5)在对应位置开有第二油槽(9)，第一油槽和第二油槽连通并形成环形油槽；所述扩压器(1)上开有环形胶圈槽(2)，所述密封胶圈(4)安装在胶圈槽(2)中将第一油槽和第二油槽的周围密封，所述喷管(7)和喷管座(6)连通形成燃油喷射通道，所述喷管座(6)通过螺纹连接的方式安装在挡环(5)上并与第二油槽(9)连通，所述喷管(7)插入发动机燃烧室的蒸发管(8)内部，蒸发管(8)是“T”型、“U”型、“Г”型或直射式，喷管(7)为金属管，其长度和形状能够调整，利用辅助工装保证喷管弯折后的形状和位置，从而匹配不同形式的蒸发管；所述扩压器(1)上另设开孔将第一油槽(3)与外部油路连通。

2.根据权利要求1所述的与扩压器集成的燃油喷射结构，其特征在于所述喷管焊接在喷管座上，且喷管座的内径大于或等于喷管内径的2倍。

3.根据权利要求1所述的与扩压器集成的燃油喷射结构，其特征在于若干个所述燃油喷射通道分布在所述环形油槽上。

4.根据权利要求3所述的与扩压器集成的燃油喷射结构，其特征在于所述环形胶圈槽包括内侧环形胶圈槽和外侧环形胶圈槽，二者分别分布在所述环形油槽的内外两侧。

5.根据权利要求2所述的与扩压器集成的燃油喷射结构，其特征在于所述喷管座的部分结构凸出于挡环，凸出部分的末端与所述喷管焊接。

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