CN116241912A - 一种燃烧室 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃烧室，包括燃烧室机匣、火焰筒以及固定件，所述火焰筒设置在所述燃烧室机匣内，所述固定件具有与所述燃烧室机匣端部固定连接的第一圆环结构、与所述火焰筒固定连接的第二圆环结构，所述第一圆环结构与所述第二圆环结构之间通过筒状件相连。由于第一圆环结构与燃烧室机匣端部固定连接，即第一圆环结构可通过螺钉固定在燃烧室机匣端部，锁片设置在螺钉与燃烧室机匣端部之间，当锁紧失效时，锁片掉落在燃烧室机匣外，并不会进入发动机内部，从而避免了锁片掉落发动机内部造成的损害。且由于锁片和螺钉安装在燃烧室机匣外，方便检查人员及时发现失效情况，并及时更换。使得该燃烧室易于安装和维护。

Description

一种燃烧室

技术领域

本发明涉及航空发动机的技术领域，具体涉及一种燃烧室。

背景技术

燃烧室是发动机的核心部件，燃烧室也是发动机进行剧烈化学反应的场所，其内部涉及复杂的湍流流动、燃油雾化及燃烧；随着航空发动机技术的发展，燃烧室工作温度逐渐提高，燃烧室在满足重量、可靠性、寿命等要求的基础上，耐温能力也进一步提高。

现有的燃烧室包括燃烧室机匣、燃气涡轮导向器、火焰筒、甩油盘，火焰筒设置在燃烧室机匣内，燃气涡轮导向器部分伸入燃烧室机匣内，甩油盘设置在火焰筒内，用于向火焰筒内提供油雾，火焰筒分为火焰筒外体和火焰筒内体，火焰筒外体包裹火焰筒内体，火焰筒外体通过螺钉固定在燃气涡轮导向器上，并用锁片对螺钉进行防松。

但是，上述的燃烧室，由于锁片安装过程受人为因素影响，从而存在锁紧失效的问题，进而导致螺钉、锁片掉落发动机内部，造成发动机损坏。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题在于由于锁片安装过程受人为因素影响，从而存在锁紧失效的问题，进而导致螺钉、锁片掉落发动机内部，造成发动机损坏。

为此，本发明提供一种燃烧室，包括：

燃烧室机匣；

火焰筒，所述火焰筒设置在所述燃烧室机匣内；

固定件，所述固定件具有与所述燃烧室机匣端部固定连接的第一圆环结构、与所述火焰筒固定连接的第二圆环结构，所述第一圆环结构与所述第二圆环结构之间通过筒状件相连。

可选地，上述的燃烧室，所述第一圆环结构的内径大于所述第二圆环结构的内径。

可选地，上述的燃烧室，所述第二圆环结构上开设有若干冷却孔。

可选地，上述的燃烧室，还包括：

第一止口，所述第一止口设于所述第一圆环结构的一侧，所述第一止口适于与涡轮机匣卡接；

第二止口，所述第二止口设置与所述第一圆环结构的另一侧，所述第二止口适于与所述燃烧室机匣卡接。

可选地，上述的燃烧室，所述火焰筒包括：

火焰筒本体，所述火焰筒本体与所述第二圆环结构固定连接；

波形环，所述波形环具有多个凸面和多个凹面，多个所述凸面和多个所述凹面彼此间隔且均匀分布在所述波形环上，所述凸面与所述火焰筒本体固定连接，所述凹面与火焰筒本体之间形成第一进气通道。

可选地，上述的燃烧室，所述火焰筒还包括：

正面环，所述正面环与所述波形环固定连接；

定位环，所述定位环一侧与所述正面环固定连接，所述定位环另一侧与所述燃烧室机匣内壁插接，且所述定位环上开设有多个射流孔，所述射流孔适于通入压缩空气。

可选地，上述的燃烧室，所述火焰筒本体包括：

第一外环，所述第一外环与所述波形环固定连接；

第二外环，所述第二外环一侧与所述第一外环远离所述波形环的一侧固定连接，所述第二外环另一侧通过外连环与所述第二圆环结构固定连接，且所述第二外环上设置有第二进气通道；

所述第一外环、所述第二外环以及所述外连环围合成燃烧空腔。

可选地，上述的燃烧室，所述火焰筒本体还包括火焰筒内体，所述火焰筒内体设置在所述燃烧空腔内，且所述火焰筒内体上设有第三进气通道，所述筒状件的外侧壁上开设有多个矩形槽，所述矩形槽与所述第三进气通道连通。

可选地，上述的燃烧室，还包括：

衬套安装座，所述衬套安装座与所述火焰筒本体的外侧壁固定连接；

活动衬套,所述活动衬套与所述衬套安装座连接，所述活动衬套内适于插入电嘴。

可选地，上述的燃烧室，所述火焰筒与所述燃烧室机匣之间形成压缩空气流道。

本发明提供的技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的燃烧室，包括燃烧室机匣、火焰筒以及固定件，所述火焰筒设置在所述燃烧室机匣内，所述固定件具有与所述燃烧室机匣端部固定连接的第一圆环结构、与所述火焰筒固定连接的第二圆环结构，所述第一圆环结构与所述第二圆环结构之间通过筒状件相连。

此结构的燃烧室，由于第一圆环结构与燃烧室机匣端部固定连接，即第一圆环结构可通过螺钉固定在燃烧室机匣端部，锁片设置在螺钉与燃烧室机匣端部之间，当锁紧失效时，锁片掉落在燃烧室机匣外，并不会进入发动机内部，从而避免了锁片掉落发动机内部造成的损害。且由于锁片和螺钉安装在燃烧室机匣外，方便检查人员及时发现失效情况，并及时更换。使得该燃烧室易于安装和维护。

2.本发明提供的燃烧室，第一圆环结构上设有第一止口，火焰筒与第二圆环结构固定连接，火焰筒可通过第一止口定位涡轮机匣，使得涡轮机匣与火焰筒精确配合，第一圆环结构上设有第二止口，火焰筒可通过第二止口与燃烧室机匣精确定位，使得燃烧室机匣与火焰筒精确配合。火焰筒分别与燃烧室机匣和涡轮机匣精确配合，有利于燃烧室性能的稳定性；火焰筒通过定位环与燃烧室机匣内壁插接，火焰筒远离定位环一侧通过第一圆环结构与燃烧室机匣端部固定连接，使得火焰筒的两侧均与燃烧室机匣固定连接，优化了火焰筒的受力条件，改善了薄壁火焰筒单侧固定热变形大及由此带来的性能恶化问题。

3.本发明提供的燃烧室，波形环具有多个凹面和凸面，且多个凹面和多个凸面彼此间隔均匀分布。波形环与火焰筒本体固定连接，波形环的凸面与火焰筒本体之间形成多个第一进气通道，多个第一进气通道沿波形环的圆周方向分布，即环形进气结构，采用波形环环形进气结构可以在火焰筒圆周方向上形成穿透深度大的贴壁气膜，从而实现火焰筒的高效冷却。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明中燃烧室的局部剖视图；

图2为本发明提供的火焰筒以及固定件的局部剖视图；

图3为图2中圈A的局部放大示意图；

图4为本发明中燃烧室提供的波形环的示意图；

图5为本发明中火焰筒与固定件配合的结构示意图；

图6为本发明中火焰筒与固定件配合的另一个视角的示意图。

附图标记说明：

1、燃烧室机匣；

2、火焰筒；211、第一外环；212、第二外环；2121、第二进气通道；213、外连环；214、火焰筒内体；2141、第三进气通道；22、波形环；221、凸面；222、凹面；23、正面环；24、定位环；25、燃烧空腔；

3、固定件；31、第一圆环结构；311、第一止口；312、第二止口；32、第二圆环结构；321、冷却孔；33、矩形槽；

4、压缩空气流道；

51、衬套安装座；52、活动衬套；

6、燃气涡轮轴；

7、甩油盘；

8、涡轮机匣；

9、燃导空心叶片。

具体实施方式

下面将结合附图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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种燃烧室，如图1至图6所示，包括燃烧室机匣1、火焰筒2以及固定件3，所述火焰筒2设置在所述燃烧室机匣1内，所述固定件3具有与所述燃烧室机匣1端部固定连接的第一圆环结构31、与所述火焰筒2固定连接的第二圆环结构32，所述第一圆环结构31与所述第二圆环结构32之间通过筒状件相连。

本实施例提供的燃烧室，由于第一圆环结构31与燃烧室机匣1端部固定连接，即第一圆环结构31可通过螺钉固定在燃烧室机匣1端部，锁片设置在螺钉与燃烧室机匣1端部之间，当锁紧失效时，锁片掉落在燃烧室机匣1外，并不会进入发动机内部，从而避免了锁片掉落发动机内部造成的损害。且由于锁片和螺钉安装在燃烧室机匣1外，方便检查人员及时发现失效情况，并及时更换。使得该燃烧室易于安装和维护。

如图1、图5和图6所示，本实施例提供的燃烧室，火焰筒2位于燃烧室机匣1的中间部位，第二圆环结构32的外周与火焰筒2焊接，第二圆环结构32上开设有若干冷却孔321，在压缩空气流过时，在第二圆环结构32上形成冷却气膜，从而提升第二圆环结构32抗高温辐射能力。燃烧室机匣1右侧端部与第一圆环结构31连接，第一圆环结构31为圆形法兰盘，在第一圆环结构31的左侧面设置有第二止口312，第二止口312为伸出第一圆环结构31的圆环形凸起，当圆环形凸起与燃烧室机匣1端部卡接，即固定件3与燃烧室机匣1成功配对；在第一圆环结构31的右侧面设置有第一止口311结构，第一止口311结构为第一圆环结构31内壁的圆环形凹槽，当圆环形凹槽与涡轮机匣8上的凸起卡接时，即固定件3与涡轮机匣8配对成功；通过螺钉将涡轮机匣8和固定件3固定在燃烧室机匣1端部。且螺钉与燃烧室机匣1右侧端部之间设置有锁片。第一圆环结构31和第二圆环结构32之间通过筒状件连接，且第一圆环结构31的内径大于第二圆环结构32的内径，该筒状件自第一圆环结构31朝向第二圆环结构32逐渐坍缩，在该筒状件的侧壁上间隔开设有多个矩形槽33。

如图2至图4所示，本实施例提供的燃烧室，火焰筒2包括火焰筒本体、波形环22、正面环23以及定位环24，所述火焰筒2与所述燃烧室机匣1之间形成压缩空气流道4。火焰筒2本体包括第一外环211、第二外环212、外连环213以及火焰筒内体214，第一外环211为薄壁板围成弧形筒状结构，波形环22为整体冲压件，波形环22为圆环形，波形环22具有多个凸面221和多个凹面222，多个所述凹面222和多个所述凸面221彼此间隔且均匀分布在波形环22上，即多个凸面221和凹面222沿圆周交替分布在波形环22上，波形环22的两侧分别与第一外环211的内壁、正面环23的内壁面焊接固定，波形环22的凹面222与第一外环211的内壁之间形成第一进气通道，正面环23通过点焊与波形环22固定连接，定位环24与正面环23通过点焊固定连接，卡圈通过铆钉与正面环23固定连接，垫片设置于卡圈和正面环23之间，定位环24一侧与正面环23固定连接，定位环24另一侧与燃烧室机匣1内壁插接，定位环24上开设有多个射流孔，且射流孔与水平方向之间的夹角为-50°，使得正面环23外侧的压缩空气流动速度增加。波形环22上有由凹凸面构成的多个第一进气通道，且多个第一进气通道沿波形环22的圆周方向分布，多个第一进气通道可以在火焰筒的圆周方向上形成穿透深度大的贴壁气膜，从而实现火焰筒的高效冷却。正面环23上开设有多个孔，压缩空气可从波形环22的多个第一进气通道及正面环23上的孔进入至燃烧空腔25，压缩空气从压缩空气流道4进入并通过第一进气通道输入至燃烧空腔25内。第一外环211远离波形环22的一侧通过氩弧焊与第二外环212连接，第二外环212为薄壁板围成的直筒状结构，第二外环212远离第一外环211的一侧通过氩弧焊与外连环213连接，外连环213远离第二外环212的一侧通过氩弧焊与第二圆环结构32连接，外连环213也为薄壁板围合的弧形筒状结构；第二外环212上设置有翻边孔，实际应用中，第二外环212上设置有两个翻边孔，压缩空气流道4内的压缩空气从两个翻边孔内进入燃烧空腔25内，两个翻边孔即为第二进气通道2121，翻边孔即为朝向燃烧空腔25逐渐收缩的孔，。第一外环211、第二外环212以及外连环213围合成燃烧空腔25的外边界，火焰筒内体214伸入该燃烧空腔25内，火焰筒内体214构成燃烧空腔25的内侧边界，火焰筒内体214上设有出口，出口即为第三进气通道2141，该出口为朝向燃烧空腔25逐渐收缩的孔，压缩空气流道4内的压缩空气从矩形槽穿过并经过燃导空心叶片9输送至火焰筒内体214中，并从该出口输送至燃烧空腔25内。燃油通过甩油盘7高速旋转喷入燃烧空腔25内，并与燃烧空腔25内的压缩空气混合，第二外环212外侧壁上设置有衬套安装座51，衬套安装座51通过焊接固定在第二外环212外侧壁上，活动衬套52与衬套安装座51内弹性连接，活动衬套52可自由活动在衬套安装座51内，电嘴可插入活动衬套52内，电嘴引燃燃烧空腔25内的压缩空气和燃油混合物，实现燃烧过程，燃气向后排出流向涡轮。

本实施例提供的燃烧室，其安装过程如下所述：

将第二圆环结构32焊接固定在外连环213上，再将定位环24与燃烧室机匣1插接，然后将第一止口311与燃烧室机匣1端部内壁卡接，然后再将涡轮机匣8与第二止口312卡接，最后，通过螺钉将涡轮机匣8和固定件3固定在燃烧室机匣1上。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种燃烧室，其特征在于，包括：

燃烧室机匣(1)；

火焰筒(2)，所述火焰筒(2)设置在所述燃烧室机匣(1)内；

固定件(3)，所述固定件(3)具有与所述燃烧室机匣(1)端部固定连接的第一圆环结构(31)、与所述火焰筒(2)固定连接的第二圆环结构(32)，所述第一圆环结构(31)与所述第二圆环结构(32)之间通过筒状件相连。

2.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述第一圆环结构(31)的内径大于所述第二圆环结构(32)的内径。

3.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述第二圆环结构(32)上开设有若干冷却孔(321)。

4.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，还包括：

第一止口(311)，所述第一止口(311)设于所述第一圆环结构(31)的一侧，所述第一止口(311)适于与涡轮机匣(8)卡接；

第二止口(312)，所述第二止口(312)设置与所述第一圆环结构(31)的另一侧，所述第二止口(312)适于与所述燃烧室机匣(1)端部卡接。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的燃烧室，其特征在于，所述火焰筒(2)包括：

火焰筒本体，所述火焰筒本体与所述第二圆环结构(32)固定连接；

波形环(22)，所述波形环(22)具有多个凸面(221)和多个凹面(222)，多个所述凸面(221)和多个所述凹面(222)彼此间隔且均匀分布在所述波形环(22)上，所述凸面(221)与所述火焰筒本体固定连接，所述凹面(222)与火焰筒本体之间形成第一进气通道。

6.根据权利要求5所述的燃烧室，其特征在于，所述火焰筒(2)还包括：

正面环(23)，所述正面环(23)与所述波形环(22)固定连接；

定位环(24)，所述定位环(24)一侧与所述正面环(23)固定连接，所述定位环(24)另一侧与所述燃烧室机匣(1)内壁插接，且所述定位环(24)上开设有多个射流孔，所述射流孔适于通入压缩空气。

7.根据权利要求5所述的燃烧室，其特征在于，所述火焰筒本体包括：

第一外环(211)，所述第一外环(211)与所述波形环(22)固定连接；

第二外环(212)，所述第二外环(212)一侧与所述第一外环(211)远离所述波形环(22)的一侧固定连接，所述第二外环(212)另一侧通过外连环(213)与所述第二圆环结构(32)固定连接，且所述第二外环(212)上设置有第二进气通道(2121)；

所述第一外环(211)、所述第二外环(212)以及外连环(213)围合成燃烧空腔(25)。

8.根据权利要求7所述的燃烧室，其特征在于，所述火焰筒本体还包括火焰筒内体(214)，所述火焰筒内体(214)设置在所述燃烧空腔(25)内，且所述火焰筒内体(214)上设有第三进气通道(2141)，所述筒状件的外侧壁上开设有多个矩形槽(33)，所述矩形槽(33)与所述第三进气通道(2141)连通。

9.根据权利要求5所述的燃烧室，其特征在于，还包括：

衬套安装座(51)，所述衬套安装座(51)与所述火焰筒本体的外侧壁固定连接；

活动衬套(52),所述活动衬套(52)与所述衬套安装座(51)连接，所述活动衬套(52)内适于插入电嘴。

10.根据权利要求1-4、6-9中任一项所述的燃烧室，其特征在于，所述火焰筒(2)与所述燃烧室机匣(1)之间形成压缩空气流道(4)。

Images