CN113187631A - 一种发动机泄油活门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机泄油活门，包括泄油座、活门、弹簧和卡环，所述泄油座为中空结构，泄油座包括进口段和柱体段，所述进口段处设置有泄油座的安装座，所述安装座上设置有两组螺钉安装孔，进口段内设置有一组安装槽，安装槽为环状沟槽结构用于安装卡环，所述柱体段的内部设置有A内腔、B内腔和C内腔，所述A内腔用于安装活门，B内腔用于安装弹簧，C内腔用于为余油提供流路，本发明采用弹簧加锥面密封的设计结构，可以实现泄油活门的即时、准确、可靠地关闭，可以实现泄油活门打开或关闭的自由转换。

Description

一种发动机泄油活门

技术领域

本发明属于燃气涡轮发动机技术领域，具体涉及一种发动机泄油活门。

背景技术

发动机在使用过程中，如果发动机一次起动不成功，燃烧室内就会沉积不少燃油。如果不及时将这些余油排出，当再起动时，这些余油可能引起爆燃，轻则造成发动机点火超温，重则对发动机安全性不利。而当发动机正常工作后，又要避免高压气体发生泄漏，以免对发动机带来安全风险。因此，设计一个结构简单、能快速排泄燃烧室内的余油以及发动机正常工作后又能防止漏气的泄油活门结构很有必要。

目前，为了排泄余油，有些发动机燃烧室采用了结构比较复杂的泄油活门；有些发动机燃烧室则采用了图1所示的堵头结构进行余油收存及排泄。

现有的技术方案主要存在如下不足：

1)图1所示的余油排泄结构，其受结构限制，集油空间有限；

2)图1所示的余油排泄结构，为了避免发动机正常工作后，高压气体发生泄漏，需要用堵盖进行封堵，而为了排泄余油，需要不定期拆卸堵盖，这会降低发动机的维护性；

3)图1所示的余油排泄结构，堵头是通过螺纹内旋在机匣上。然而，一般发动机外部空间的管路众多，相比小螺钉，装拆堵头的扳手相对更大，在操作空间有限的情况下，发动机在进行外场维护时，装拆堵头不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机泄油活门，采用这种泄油活门，不仅结构简单，还能快速排泄燃烧室内的余油，在发动机正常工作后又能防止漏气。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种发动机泄油活门，包括泄油座、活门、弹簧和卡环，所述泄油座为中空结构，泄油座包括进口段和柱体段，所述进口段处设置有泄油座的安装座，所述安装座上设置有两组螺钉安装孔，进口段内设置有一组安装槽，安装槽为环状沟槽结构用于安装卡环，所述柱体段的内部设置有A内腔、B内腔和C内腔，所述A内腔用于安装活门，B内腔用于安装弹簧，C内腔用于为余油提供流路。

作为本发明进一步的方案：所述柱体段内壁设置有A锥面，所述A锥面用于泄油座与活门之间的贴合密封。

作为本发明进一步的方案：所述柱体段的外侧设置有B锥面，所述B锥面用于对象件与外螺纹连接的密封。

作为本发明进一步的方案：所述活门上设置有与卡环相顶触的上端面。

作为本发明进一步的方案：所述上端面为平面结构或内凹结构。

作为本发明进一步的方案：所述活门包括柱面，柱面外壁面开设有环状集油腔且周向设置有若干与集油腔连通的泄油槽。

作为本发明进一步的方案：所述泄油槽设置有多组且呈环形阵列分布，且泄油槽的断面为矩形或U形结构。

作为本发明进一步的方案：所述活门的底部设置有密封锥面和内腔孔，所述密封锥面用于活门与泄油座之间的贴合密封，内腔孔用于套嵌安装弹簧。

作为本发明进一步的方案：所述弹簧为圆柱螺旋弹簧，弹簧的两端采用并紧磨平结构。

作为本发明进一步的方案：所述弹簧选用直径d≤Φ1.0mm，刚度P＇≤0.5的规格。

作为本发明进一步的方案：卡环为异型弹性元件，选用钢丝和矩形钢带材料制成。

作为本发明进一步的方案：卡环的一侧设置有对称布置的两个支角，支角是用于提供工具夹持的接口，以实现卡环在泄油座上的安装槽上的快速装拆。

作为本发明进一步的方案：该泄油活门的组装方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将弹簧套嵌在活门内；

步骤二：将带弹簧的活门装入泄油座内；

步骤三：在活门处于按压状态时，采用工具夹持卡环上的支角，使卡环呈收缩状态后将其初步装入泄油座上的安装槽内，待确定安装无误后，松开对支角的夹持，使卡环完全嵌入泄油座上的安装槽内，实现卡环对活门的轴向限位；

步骤四：释放活门，完成泄油活门的组装。

本发明的有益效果为：

1)本发明采用弹簧加锥面密封的设计结构，可以实现泄油活门的即时、准确、可靠地关闭，可以实现泄油活门打开或关闭的自由转换；

2)本发明采用模块化设计，根据需要对弹簧进行结构小改即可实现泄油活门的关闭压力调整，从而适配不同发动机对泄油活门的使用要求，因而具有通用特性；

3)本发明采用带有导套和集油槽结构的活门，可以提高弹簧的稳定性，可以提高余油的排泄速度；

4)本发明采用卡环对活门进行轴向限位，该限位方式结构简单、可靠，易于装拆；

5)本发明采用安装座设计与对象件进行连接，装拆固定螺钉的扳手操作空间可以大幅减小，可以实现泄油活门的高效装拆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有发动机燃烧室堵头结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图；

图3为本发明泄油座的结构示意图；

图4为本发明活门的剖视结构示意图；

图5为本发明图4中A向的结构示意图；

图6为本发明卡环的结构示意图。

图中：1、泄油座；11、进口段；111、螺钉安装孔；112、安装槽；12、柱体段；121、A内腔；122、A锥面；123、B内腔；124、C内腔；125、外螺纹；126、B锥面；2、活门；21、上端面；22、柱面；221、集油腔；222、泄油槽；24、密封锥面；25、内腔孔；3、弹簧；4、卡环；41、支角。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2-6所示，一种发动机泄油活门，包括泄油座1、活门2、弹簧3和卡环4，所述泄油座1为中空结构，泄油座1包括进口段11和柱体段12，所述进口段11处设置有泄油座1的安装座，该安装座结构形式为腰形或矩形，所述安装座上设置有两组螺钉安装孔111，进口段11内设置有一组安装槽112，安装槽112为环状沟槽结构用于安装卡环4，所述柱体段12的内部设置有A内腔121、B内腔123和C内腔124，所述A内腔121用于安装活门2，B内腔123用于安装弹簧3，C内腔124用于为余油提供流路。

所述柱体段12内壁设置有A锥面122，所述A锥面122用于泄油座1与活门2之间的贴合密封，以保证发动机正常工作后不会发生高压气体泄漏；所述柱体段12的外侧设置有B锥面126，所述B锥面126用于对象件与外螺纹125连接的密封，通过这个锥面实现密封，保证泄油活门使用过程中不发生空气泄漏。

所述活门2上设置有与卡环4相顶触的上端面21。所述上端面21为平面结构或内凹结构，设计成内凹结构可以有效减重。所述活门2包括柱面22，柱面22外壁面开设有环状集油腔221且周向设置有若干与集油腔221连通的泄油槽222。所述泄油槽222设置有多组且呈环形阵列分布，本发明中的泄油槽222的数量为三个，但根据需要，泄油槽222的数量可以设计为4-6个，以确保对余油的泄漏效果，且泄油槽222的断面为矩形或U形结构。所述活门2的底部设置有密封锥面24和内腔孔25，所述密封锥面24用于活门2与泄油座1之间的贴合密封，以保证发动机正常工作后不会发生高压气体泄漏；内腔孔25用于弹簧3的套嵌安装，用于提高弹簧3的稳定性。

所述弹簧3为圆柱螺旋弹簧，弹簧3的两端采用并紧磨平结构，以保证弹簧3上下两端面与弹簧3中线的垂直度要求。所述弹簧3选用直径d≤Φ1.0mm，刚度P＇≤0.5的规格，以实现泄油活门快速、可靠地关闭。

卡环4为异型弹性元件，选用钢丝和矩形钢带材料制成。卡环4的一侧设置有对称布置的两个支角41，支角41是用于提供工具夹持的接口，以实现卡环4在泄油座1上的安装槽112上的快速装拆，同时，支角41也可以增大卡环4与活门2的上端面21的顶触面积。

该泄油活门的组装方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将弹簧3套嵌在活门2内；

步骤二：将带弹簧3的活门2装入泄油座1内；

步骤三：在活门2处于按压状态时，采用工具夹持卡环4上的支角41，使卡环4呈收缩状态后将其初步装入泄油座1上的安装槽112内，待确定安装无误后，松开对支角41的夹持，使卡环4完全嵌入泄油座1上的安装槽112内，实现卡环4对活门2的轴向限位；

步骤四：释放活门2，完成泄油活门的组装。

需要说明的是，泄油活门在未安装使用状态，活门2与泄油座1之间是处于密封锥面24未贴合状态，也即泄油活门是处于打开状态。

本发明在使用时，当发动机燃烧室内的空气压力低于泄油活门预设的关闭压力时，泄油活门处于打开状态，残存在燃烧室内的余油会经由排油管路自动排空。当发动机点火成功后，随着发动机转速的不断升高，燃烧室内的空气压力也不断提高，空气压差形成的作用力推动活门2持续往下移动，当燃烧室内的空气压力大于等于泄油活门预设的关闭压力后，泄油活门内的活门2与泄油座1这两个零件的密封锥面24完全贴合，即这时泄油活门处于关闭状态，此时泄油活门可以避免高压气体发生泄漏而给发动机带来安全风险。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (13)

1.一种发动机泄油活门，包括泄油座(1)、活门(2)、弹簧(3)和卡环(4)，其特征在于，所述泄油座(1)为中空结构，泄油座(1)包括进口段(11)和柱体段(12)，所述进口段(11)处设置有泄油座(1)的安装座，所述安装座上设置有两组螺钉安装孔(111)，进口段(11)内设置有一组安装槽(112)，安装槽(112)为环状沟槽结构用于安装卡环(4)，所述柱体段(12)的内部设置有A内腔(121)、B内腔(123)和C内腔(124)，所述A内腔(121)用于安装活门(2)，B内腔(123)用于安装弹簧(3)，C内腔(124)用于为余油提供流路。

2.根据权利要求1所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，所述柱体段(12)内壁设置有A锥面(122)，所述A锥面(122)用于泄油座(1)与活门(2)之间的贴合密封。

3.根据权利要求1所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，所述柱体段(12)的外侧设置有B锥面(126)，所述B锥面(126)用于对象件与外螺纹(125)连接的密封。

4.根据权利要求1所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，所述活门(2)上设置有与卡环(4)相顶触的上端面(21)。

5.根据权利要求4所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，所述上端面(21)为平面结构或内凹结构。

6.根据权利要求4所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，所述活门(2)包括柱面(22)，柱面(22)外壁面开设有环状集油腔(221)且周向设置有若干与集油腔(221)连通的泄油槽(222)。

7.根据权利要求6所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，所述泄油槽(222)设置有多组且呈环形阵列分布，且泄油槽(222)的断面为矩形或U形结构。

8.根据权利要求4所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，所述活门(2)的底部设置有密封锥面(24)和内腔孔(25)，所述密封锥面(24)用于活门(2)与泄油座(1)之间的贴合密封，内腔孔(25)用于套嵌安装弹簧(3)。

9.根据权利要求1所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，所述弹簧(3)为圆柱螺旋弹簧，弹簧(3)的两端采用并紧磨平结构。

10.根据权利要求9所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，所述弹簧(3)选用直径d≤Φ1.0mm，刚度P＇≤0.5的规格。

11.根据权利要求1所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，卡环(4)为异型弹性元件，选用钢丝和矩形钢带材料制成。

12.根据权利要求11所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，卡环(4)的一侧设置有对称布置的两个支角(41)，支角(41)是用于提供工具夹持的接口，以实现卡环(4)在泄油座(1)上的安装槽(112)上的快速装拆。

13.根据权利要求1所述的一种发动机泄油活门，其特征在于，该泄油活门的组装方法，具体包括以下步骤：

步骤一：将弹簧(3)套嵌在活门(2)内；

步骤二：将带弹簧(3)的活门(2)装入泄油座(1)内；

步骤三：在活门(2)处于按压状态时，采用工具夹持卡环(4)上的支角(41)，使卡环(4)呈收缩状态后将其初步装入泄油座(1)上的安装槽(112)内，待确定安装无误后，松开对支角(41)的夹持，使卡环(4)完全嵌入泄油座(1)上的安装槽(112)内，实现卡环(4)对活门(2)的轴向限位；

步骤四：释放活门(2)，完成泄油活门的组装。

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