CN206449684U - 一种双层加力喷油杆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种双层加力喷油杆，属于航空发动机燃烧室设计领域。包括内管(2)与外管(5)，内管(2)套设在外管(5)中，内管(2)沿管路轴线方向限制出第一油路，内管(2)外壁与外管(5)内壁之间沿管路轴线方向限制出第二油路，内管(2)上沿管路径线方向向所述第二油路内延伸有若干堵头(3)，所述堵头(3)穿过外管(5)管壁并形成第一喷油孔(6)，所述外管(5)上还设置有连通第二油路的第二喷油孔(7)。本实用新型提出的双层喷油杆结构，可以减省喷油杆结构布局空间，满足新型加力燃烧室紧凑设计要求，并能有效减小喷油稳定距离，降低燃油自燃烧蚀风险。

Description

一种双层加力喷油杆

技术领域

本实用新型属于航空发动机燃烧室设计领域，具体涉及一种双层加力喷油杆。

背景技术

加力燃烧室通常设置喷油杆为加力供油。较早的喷油杆通常为简单的裸喷杆，其上在合适的位置开不同大小的喷油孔。

随着航空发动机性能的提升，加力进口温度越来越高。传统的裸喷杆存在烧蚀及燃油结焦等风险，所以发展出了气冷喷油杆。传统气冷喷油杆外围通常由各自的隔热罩包裹，或者几根喷杆共同由一个大的隔热罩包裹。然而随着发动机技术的发展，空间要求越来越紧凑，对喷油杆和隔热罩的设计提出了新的挑战。同时，传统的喷油杆，无论气冷喷油杆还是裸喷杆，都是单独的独立喷杆，其分体布局需要占用较大的结构空间，难以满足新型加力燃烧室越来越紧凑的结构设计要求。此外，随着加力进口温度的提高，燃油自燃距离急剧缩短，喷油点与稳定器尾缘的距离需要大幅缩小，而前后布局的分体喷油杆很满满足如此小的距离要求。

实用新型内容

本实用新型针对传统分体独立喷油杆所占空间大的问题，提出了一种双层喷油杆结构，可以减省喷油杆结构布局空间，满足新型加力燃烧室紧凑设计要求，并能有效减小喷油稳定距离，降低燃油自燃烧蚀风险。

为此，本实用新型提供的双层加力喷油杆，包括内管与外管，内管套设在外管中，内管沿管路轴线方向限制出第一油路，内管外壁与外管内壁之间沿管路轴线方向限制出第二油路，内管上沿管路径线方向向所述第二油路内延伸有若干堵头，所述堵头穿过外管管壁并形成第一喷油孔，所述外管上还设置有连通第二油路的第二喷油孔。

本实用新型喷油杆分内外两层，将不同油路的喷油杆集成在一起，节省了结构空间，工作时，两路燃油和通过各自的管接嘴进入内外油路，并通过沿程各自的喷油点上喷出燃油。两条油路可同时工作，也可只由一条油路工作。

优选的是，还包括套设在外管外周的隔热罩，所述隔热罩上设置有与所述第一喷油孔及第二喷油孔在径线方向对齐的出气孔。隔热罩的设计使得喷油加力进口温度不致于过快提高，或者不会提高，从而避免了因燃油距离缩短引起的烧蚀及燃油结焦等风险。

优选的是，在上述基础上，使隔热罩与喷油杆之间存在冷气能够有效降温，为此，所述隔热罩与所述外管之间限制出冷气流道。

优选的是，所述第一喷油孔与第二喷油孔间隔分布，从而使得两路燃油喷油口间隔分布在燃烧室内。

优选的是，所述第一喷油孔在所述内管上沿轴向及周向方向均匀分布。

优选的是，所述第二喷油孔在所述外管上沿轴向及周向方向均匀分布。

本实用新型的关键技术点在于：

1)采用内外双层管设计，节省了喷油杆结构布局空间。

2)双层管有各自的进油管接嘴，油路互不相同，可分别控制不同油路的供油油量。

3)内管上设置喷油堵头，与外管壁齐平或突出外层管壁，保证了内管燃油的顺利喷出。

4)结合气冷隔热罩或气冷支板设计，实现对双层喷油杆的有效冷却。

本实用新型针对传统分体独立喷油杆所占空间大的问题，提出的双层喷油杆结构，可以减省喷油杆结构布局空间，满足新型加力燃烧室紧凑设计要求，并能有效减小喷油稳定距离，降低燃油自燃烧蚀风险。

附图说明

图1为本实用新型双层加力喷油杆的一优选实施例的结构示意图。

图2为图1所示实施例的设计有隔热罩的双层加力喷油杆结构示意图。

其中，1为内管接嘴，2为内管，3为堵头，4为外管接嘴，5为外管，6为第一喷油孔，7为第二喷油孔，8为第一油路，9为第二油路，10为隔热罩，11为冷气流道，12为出气孔，13为冷气入口。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。

下面通过实施例对本实用新型做进一步详细说明。

本实用新型提供了一种双层加力喷油杆，可以减省喷油杆结构布局空间，满足新型加力燃烧室紧凑设计要求，并能有效减小喷油稳定距离，降低燃油自燃烧蚀风险。

如图1所示，本实用新型双层加力喷油杆，主要包括内管2与外管5，内管2套设在外管5中，内管2沿管路轴线方向限制出第一油路8，内管2外壁与外管5内壁之间沿管路轴线方向限制出第二油路9，内管2上沿管路径线方向向所述第二油路内延伸有若干堵头3，所述堵头3穿过外管管壁并形成第一喷油孔6，所述外管5上还设置有连通第二油路9的第二喷油孔7。

图1中箭头方向表示油路流向，第一油路8从设置在内管2端部的内管接嘴1处流入，沿图中箭头方向所示流动，具体的，初始为沿内管轴线方向自左向右流动，在流动至具有堵头3的位置处，在堵头3的引导下改变流向为沿内管2的径线方向，直至喷出所述喷油杆，本实施例中，堵头3的作用在于将内管2的燃油引导出喷油杆外，且不会流向或渗向第二油路内，例如，该堵头3设置成导向管结构，其一端连通第一油路8，另一端向外管5方向延伸形成第一喷油孔6，并至少与外管内径对齐，或者突出外管管壁，保证了内管燃油的顺利喷出。需要说明的是，为使燃油喷出形成油雾，或者增大喷出燃油的燃烧面积，在喷口处设置的第一喷油孔6为雨刷多孔结构，即任一堵头3的出油口对应为多个喷孔结构。第二喷油孔7与之类似。

第二油路9从设置在外管5端部的外管接嘴4处流入，沿图中箭头方向所示流动，具体的，初始为沿外管轴线方向自左向右流动，在流动至具有第二喷油孔7的位置处向燃烧室喷油。

本实施例中，双层管有各自的进油管接嘴，油路互不相同，可分别控制不同油路的供油油量。

参考图2，本实用新型双层加力喷油杆还包括套设在外管外周的隔热罩10，所述隔热罩10上设置有与所述第一喷油孔6及第二喷油孔7在径线方向对齐的出气孔12。隔热罩10的设计使得喷油加力进口温度不致于过快提高，或者不会提高，从而避免了因燃油距离缩短引起的烧蚀及燃油结焦等风险。

本实施例中，隔热罩10与喷油杆之间存在冷气能够有效降温，为此，所述隔热罩10与所述外管5之间限制出冷气流道11，冷气从设置在端部的冷气入口13处流入，通过出气孔12流出，沿程对喷油杆降温。

可以理解的是，燃油由内管或外管接嘴处流入，在喷油孔处将燃油喷向燃烧室，因此，其远离接嘴的端部一般设置为封闭状，如图1或图2中的锥形端部，而冷气由冷气入口13流入后，可以在对应的另一端设置出气口，也可以将该另一端设置成封闭状，从而使冷气随燃油一同由出气孔喷向燃烧室，需要说明的是，当冷气由出气孔排向燃烧室时，需要进一步设计燃烧室气油流量，防止因冷气的排入扰乱燃烧室正常燃烧的气油比例。在一个备选实施方式中，通过气冷支板替代所述隔热罩也能有效解决该问题，例如将所述气冷支板设置成具有夹层的降温板，内外夹层之间流通冷气，内夹层贴紧设置在外管上，冷气支板单独设置有进气孔与出气孔，使得冷气不会进入燃烧室。任一双层加力喷油杆可以由多个气冷支板包覆，多个气冷支板由设置在管壁上的喷油孔所隔开；或者任一双层加力喷油杆可以由一个气冷支板包覆，或者多个双层加力喷油杆由一个气冷支板包覆，这种情况下，气冷支板设置有贯穿内外夹层的通孔，以使包覆的双层加力喷油杆的燃油能够顺利喷向燃烧室。

本实施例中，所述第一喷油孔与第二喷油孔间隔分布，从而使得两路燃油喷油口间隔分布在燃烧室内。所述第一喷油孔在所述内管上沿轴向及周向方向均匀分布。同理，所述第二喷油孔在所述外管上沿轴向及周向方向均匀分布。参考图1，在外管包覆内管的一段管路上，外管设置有4个第二喷油孔7，内管设置有6个第一喷油孔6，第二喷油孔7与第一喷油孔6沿管路轴向间隔设置，在周向上，呈180°间隔布置有两个喷油孔。

备选实施方式中，外管与内管的喷油孔不均匀分布且非间隔排列，其根据燃烧室具体结构而定，例如靠近进油嘴的一段外管出油，远离外管的一段内管出油，再例如根据燃烧室氧气浓度等要求，对喷油孔间距做适当调整。

本实用新型针对传统分体独立喷油杆所占空间大的问题，提出了一种双层喷油杆结构，可以减省喷油杆结构布局空间，满足新型加力燃烧室紧凑设计要求，并能有效减小喷油稳定距离，降低燃油自燃烧蚀风险。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种双层加力喷油杆，其特征在于：包括内管(2)与外管(5)，内管(2)套设在外管(5)中，内管(2)沿管路轴线方向限制出第一油路，内管(2)外壁与外管(5)内壁之间沿管路轴线方向限制出第二油路，内管(2)上沿管路径线方向向所述第二油路内延伸有若干堵头(3)，所述堵头(3)穿过外管(5)管壁并形成第一喷油孔(6)，所述外管(5)上还设置有连通第二油路的第二喷油孔(7)。

2.如权利要求1所述的双层加力喷油杆，其特征在于：还包括套设在外管(5)外周的隔热罩(10)，所述隔热罩(10)上设置有与所述第一喷油孔(6)及第二喷油孔(7)在径线方向对齐的出气孔(12)。

3.如权利要求2所述的双层加力喷油杆，其特征在于：所述隔热罩(10)与所述外管(5)之间限制出冷气流道(11)。

4.如权利要求1所述的双层加力喷油杆，其特征在于：所述第一喷油孔(6)与第二喷油孔(7)间隔分布。

5.如权利要求4所述的双层加力喷油杆，其特征在于：所述第一喷油孔(6)在所述内管(2)上沿轴向及周向方向均匀分布。

6.如权利要求1所述的双层加力喷油杆，其特征在于：所述第二喷油孔(7)在所述外管(5)上沿轴向及周向方向均匀分布。