CN115479283A - 燃油喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃油喷嘴，其包括进油口、环形油路，所述进油口连通于所述环形油路的顶端，所述环形油路自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置分布有若干出油孔，所述环形油路的横截面积自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置逐渐变窄。通过本发明所公开的燃油喷嘴，燃油从环形油路靠近进油口位置向远离进油口位置流动的过程中，不断从沿程的出油孔流出喷嘴，其流量逐渐变小。而环形油路的横截面积也逐渐变窄，平衡了由于环形油路中的燃油逐渐流出造成流量变小导致的流速降低。使燃油更不易在环形油路壁面结焦。燃油喷嘴的耐用性和稳定性更好，使用寿命更长。

Description

燃油喷嘴

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，特别涉及一种燃油喷嘴。

背景技术

在航空发动机燃烧室中，燃油喷嘴作为燃烧室的关键部件，其功能为将燃油总管输送来的燃油以一定的组织方式喷射到燃烧室中。燃油喷嘴结构复杂，造价高昂。由于燃油喷嘴被安装于航空发动机较高温度的区域，导致其中的燃油容易受热而产生裂解，从而在油路壁面上形成固体结焦物，使得油路管径越来越小进而导致燃烧室供油异常。这将对燃烧室的正常工作造成不利影响。同时，结焦缩短了燃油喷嘴的正常使用寿命，增加了燃油喷嘴的返修次数，损害了航空发动机运行经济性。

因此，保证航空发动机燃烧室内部所输送的燃油不会受热结焦是一个关键的技术问题。

在燃油流动速度较慢时，燃油更容易受热结焦。现有技术中的航空发动机燃烧室的燃油喷嘴通常采用多出油孔结构，在实际使用时，由于喷嘴油路中的燃油在油路中流动时依次经过各出油孔喷出造成分流，使得喷嘴油路中的燃油流量越来越小，进而造成燃油在油路中的流速越来越低，增加了燃油在喷嘴油路中结焦的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中燃油喷嘴中的燃油流量越来越小，进而造成燃油在油路中的流速越来越低，增加了燃油在喷嘴油路中结焦的风险的缺陷，提供一种燃油喷嘴。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种燃油喷嘴，其包括进油口、环形油路，所述进油口连通于所述环形油路的顶端，所述环形油路自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置分布有若干出油孔，所述环形油路的横截面积自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置逐渐变窄。

在本方案中，采用上述结构形式，燃油从环形油路靠近进油口位置向远离进油口位置流动的过程中，不断从沿程的出油孔流出喷嘴，其流量逐渐变小。而环形油路的横截面积也逐渐变窄，平衡了由于环形油路中的燃油逐渐流出造成流量变小导致的流速降低。使燃油更不易在环形油路壁面结焦。燃油喷嘴的耐用性和稳定性更好，使用寿命更长。

较佳的，所述燃油喷嘴具有集油环，所述集油环的环形壁内部具有环形空腔以形成所述环形油路。

在本方案中，采用上述结构形式，集油环为圆环型喷头，可以方便燃油在圆环形油路内均匀的流动，使得燃油喷嘴可以更均匀的将燃油喷洒在燃烧室内。

较佳的，所述集油环具有环形的内侧面和环形的外侧面，所述出油孔均匀分布在所述外侧面上。

在本方案中，采用上述结构形式，出油孔均匀分布在集油环远离其圆心向外的一侧上，可以使得喷嘴在出油时沿各个方向喷出燃油，将燃油更为均匀的喷洒到燃烧室的各个地方，使得燃烧效果更好。

较佳的，所述出油孔设置在所述集油环的边缘。

在本方案中，采用上述结构形式，出油孔需设置在发动机燃烧室火焰筒上游，火焰筒内是高温区域，出油孔设置在喷嘴一侧边缘有利于减少喷嘴深入火焰筒中的距离，从而减少喷嘴中其他部位燃油受热水平，降低燃油结焦风险。

较佳的，所述集油环包括相对的第一面和第二面，所述环形油路夹设于所述第一面和所述第二面之间，所述第一面与所述第二面的距离自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置逐渐变小。

在本方案中，采用上述结构形式，第一面和第二面作为环形油路的两条边，两者的距离自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置逐渐变小可使环形油路的燃油流道横截面积逐渐变小，使得同等流量的燃油在自靠近进油口位置向远离进油口位置流动时的流速逐渐变快。

较佳的，所述第一面和/或所述第二面为自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置倾斜的斜面。

在本方案中，采用上述结构形式，通过将集油环的至少一面设置为斜面可以实现第一面与第二面的距离自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置逐渐变小。并且这种结构简单，生产较为容易。通过控制斜面的倾斜角度也可以简单的调整环形油路横截面积的变化幅度，以实现最好的流速平衡效果。

较佳的，所述燃油喷嘴包括出油通道，所述出油通道连通所述出油孔和环形油路，所述出油通道的截面积小于所述环形油路。

在本方案中，采用上述结构形式，通过设置出油通道，可以使得环形油路中的燃油在经过出油通道时可分流出一部分经出油通道至出油孔流出，另一部分仍可沿环形油路向下流动，同时，出油通道的横截面积小于环形油路也可使得然后在喷出前增加其流速使得喷嘴的喷油效果更好。

较佳的，所述燃油喷嘴包括集油环，所述出油通道和所述环形油路都形成于所述集油环内，所述出油通道自所述环形油路靠近出油孔的一侧向所述出油孔方向延伸。

在本方案中，采用上述结构形式，环形油路和出油通道都形成于集油环内，无需分别生产组装，这种结构生产和安装成本低且耐用性更强。

较佳的，所述燃油喷嘴还包括进油通道，所述进油口设置在所述环形油路的垂直方向的上方，所述进油口通过所述进油通道连通所述环形油路。

较佳的，所述进油通道和所述出油孔分别设置在所述环形油路相对的两端。

本发明的积极进步效果在于：通过本发明所公开的燃油喷嘴，燃油从环形油路靠近进油口位置向远离进油口位置流动的过程中，不断从沿程的出油孔流出喷嘴，其流量逐渐变小。而环形油路的横截面积也逐渐变窄，平衡了由于环形油路中的燃油逐渐流出造成流量变小导致的流速降低。使燃油更不易在环形油路壁面结焦。燃油喷嘴的耐用性和稳定性更好，使用寿命更长。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的燃油喷嘴立体结构示意图。

图2为本发明较佳实施例的燃油喷嘴内部结构示意图。

附图标记说明：

集油环10

环形油路11

第一面12

第二面13

外侧面14

出油孔20

出油通道21

进油口30

进油接头31

进油管32

进油通道33

油路入口34

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。

如图1、2所示，本实施例的燃油喷嘴设置在燃烧室内，用于向燃烧室内喷洒燃油供燃烧室燃烧。燃油喷嘴由进油接头31、进油管32及集油环10组成，进油接头31上开设有进油口30，进油接头31通过进油管32内的进油通道33导通至集油环10中的环形油路11中流通，并最终由设置于集油环10上的若干出油孔20喷出至燃烧室内。

本实施例中，进油口30连通于环形油路11的顶端，环形油路11自靠近进油口30位置向远离进油口30位置分布有若干出油孔20，环形油路11的横截面积自靠近进油口30位置向远离进油口30位置逐渐变小。

燃油自环形油路11的顶端的油路入口34进入环形油路11，并可在圆环状的空腔内自上方的油路入口34方向沿环形油路11的圆周方向向下流动。环形油路11具有多个出油孔20，多个出油孔20沿环形油路11的圆周方向均匀分布，燃油从环形油路11靠近进油口30位置向远离进油口30位置流动的过程中，不断从沿程的出油孔20流出喷嘴，其流量逐渐变小。而环形油路11的横截面积也逐渐变窄，平衡了由于环形油路11中的燃油逐渐流出造成流量变小导致的流速降低。使燃油更不易在环形油路11壁面结焦。燃油喷嘴的耐用性和稳定性更好，使用寿命更长。

如图1、2所示，燃油喷嘴具有集油环10，集油环10的环形壁内部具有环形空腔以形成环形油路11。

本实施例的集油环10为圆环型喷头，其环壁内部具有环形的空腔作为环形油路11，顶部开设有一油路入口34，燃油从油路入口34进入环形油路11内，并沿该集油环10的圆周方向在环形油路11内向下均匀流动，沿经各出油孔20并从出油孔20中喷出，使得燃油喷嘴可以更均匀的将燃油喷洒在燃烧室内。

如图1所示，集油环10具有环形的内侧面和环形的外侧面14，多个出油孔20均匀分布在外侧面14上。

在本实施例中，多个出油孔20均匀分布在集油环10远离其圆心向外的一侧上，出油孔20为圆形小孔，圆形小孔导通集油环10内的环形的空腔和燃烧室外侧，燃油在环形油路11流动时经过出油孔20位置，在油压作用下从出油孔20喷出至燃烧室内，可以使得喷嘴在出油时沿各个方向向外喷出燃油，将燃油更为均匀的喷洒到燃烧室的各个地方，使得燃烧效果更好。

如图1所示，出油孔20设置在集油环10的边缘。

在本实施例中，集油环10的外侧面14具有两个端部，出油孔20设置在靠近端部的位置，出油孔20需设置在发动机燃烧室火焰筒上游，火焰筒内是高温区域，出油孔20设置在喷嘴一侧边缘有利于减少喷嘴深入火焰筒中的距离，从而减少喷嘴中其他部位燃油受热水平，降低燃油结焦风险。

如图1、2所示，集油环10包括相对的第一面12和第二面13，环形油路11夹设于第一面12和第二面13之间，第一面12与第二面13的距离自上而下逐渐变小。

本实施例中，集油环10曲面相对的两个面为第一面12和第二面13。集油环10的各个部分的上侧面和下侧面的厚度保持一致，而相对的第一面12和第二面13之间的距离则沿靠近进油口30位置向远离进油口30位置逐渐变小，以使得集油环10内的环形油路11的横截面积随与进油口30的远近变化。

第一面12和第二面13作为环形油路11的两条边，两者的距离自上而下逐渐变小可使环形油路11的燃油流道横截面积逐渐变小，使得同等流量的燃油在自上而下流动时的流速逐渐变快。正好可以抵消燃烧在环形油路11中流动时沿程喷出燃油造成的流量减损，使得燃油在环形油路11任何位置的流速均可以保持均匀不变，降低结焦风险。

如图1、2所示，第一面12和/或第二面13为自上而下倾斜的斜面。

本实施例中，第一面12为直边，第二面13为沿靠近进油口30位置逐渐向第一面12倾斜的斜面。在其他实施例中，也可以将第二面13设为斜面，或者两者都设为斜面，只要能使得环形油路11的横截面积逐渐缩小即可。

通过将集油环10的至少一面设置为斜面可以实现第一面12与第二面13的距离自上而下逐渐变小。并且这种结构简单，生产较为容易。通过控制斜面的倾斜角度也可以简单的调整环形油路11横截面积的变化幅度，以实现最好的流速平衡效果。

如图2所示，燃油喷嘴包括出油通道21，出油通道21连通出油孔20和环形油路11，出油通道21的截面积小于环形油路11。

本实施例中，出油孔20设置在出油通道21上，通过出油通道21与环形油路11连通。出油通道21与出油孔20的数量一致，若干出油通道21沿着燃油在环形油路11中的流动路径依次排列，其横截面积小于环形油路11，可以使得环形油路11中的燃油在经过出油通道21时可分流出一部分经出油通道21至出油孔20流出，另一部分仍可沿环形油路11向下流动，同时，出油通道21的横截面积小于环形油路11也可使得然后在喷出前增加其流速使得喷嘴的喷油效果更好。

如图2所示，出油通道21和环形油路11都形成于集油环10内，出油通道21自环形油路11靠近出油孔20的一侧向出油孔20方向延伸。

本实施例中，出油通道21和环形油路11都形成于集油环10内，环形油路11为一环状的空腔，而出油通道21则为矩形空腔，设置于该环形油路11的一侧位置并向出油孔20方向延伸，出油孔20设置在出油通道21的末端。

环形油路11和出油通道21都形成于集油环10内，无需分别生产组装，这种结构生产和安装成本低且耐用性更强。

如图2所示，燃油喷嘴还包括进油通道33，进油口30设置在环形油路11的垂直方向的上方，进油口30通过进油通道33连通环形油路11。

在本实施例中，进油口30设置于集油环10正上方的进油接头31位置。进油接头31通过进油管32连接集油环10，该进油管32内部中空形成进油通道33，进油通道33连通集油环10内的环形油路11的油路入口34并用于向环形油路11内注入燃油。

如图2所示，进油通道33和出油孔20分别设置在环形油路11相对的两端。

本实施例中，进油通道33及油路入口34和出油孔20分别设置在环形油路11相对的两端，二者之间有一定的距离。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种燃油喷嘴，其特征在于，其包括进油口、环形油路，所述进油口连通于所述环形油路的顶端，所述环形油路自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置分布有若干出油孔，所述环形油路的横截面积自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置逐渐变窄。

2.如权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述燃油喷嘴具有集油环，所述集油环的环形壁内部具有环形空腔以形成所述环形油路。

3.如权利要求2所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述集油环具有环形的内侧面和环形的外侧面，所述出油孔均匀分布在所述外侧面上。

4.如权利要求3所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述出油孔设置在所述集油环的边缘。

5.如权利要求2所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述集油环包括相对的第一面和第二面，所述环形油路夹设于所述第一面和所述第二面之间，所述第一面与所述第二面的距离自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置逐渐变小。

6.如权利要求5所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述第一面和/或所述第二面为自靠近所述进油口位置向远离所述进油口位置倾斜的斜面。

7.如权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述燃油喷嘴包括出油通道，所述出油通道连通所述出油孔和所述环形油路，所述出油通道的截面积小于所述环形油路。

8.如权利要求7所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述燃油喷嘴包括集油环，所述出油通道和所述环形油路都形成于所述集油环内，所述出油通道自所述环形油路靠近出油孔的一侧向所述出油孔方向延伸。

9.如权利要求1所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述燃油喷嘴还包括进油通道，所述进油口设置在所述环形油路的垂直方向的上方，所述进油口通过所述进油通道连通所述环形油路。

10.如权利要求9所述的燃油喷嘴，其特征在于，所述进油通道和所述出油孔分别设置在所述环形油路相对的两端。

Images