CN207610860U - 一种航空发动机电离火焰探测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种航空发动机电离火焰探测器属于发动机火焰探测器技术领域。本实用新型提供一种新型的电离火焰探测器冷却结构，通过在电离火焰探测器壳体上设计专门的冷却进气通道，从发动机直接引冷却气体，使得整个产品均得到冷却，改善了电离火焰探测器耐温特性、耐振动特性；解决了耐高温问题，达到提高产品工作过程中可靠性的目的，提高产品使用寿命。

Description

一种航空发动机电离火焰探测器

技术领域

本实用新型一种航空发动机电离火焰探测器属于发动机火焰探测器技术领域。

背景技术

火焰探测器属发动机控制系统，用以探测发动机燃烧室火焰点燃与否，主要有电离火焰探测器和紫外火焰探测器两种。其中，电离火焰探测器以探测稳定性好、耐高温环境等优点成为发动机火焰探测应用最广的探测器。电离火焰探测器利用发动机燃烧产物的非对称导电效应探测器发动机家里燃烧室点燃。

近年来，发动机的使用强度不断增加，使用环境不断拓展，使用寿命不断延长，对电离火焰探测器耐温、耐机械要求也越来越高。电离火焰探测器最为关键的结构为检测电极，检测电极深入到发动机燃烧室火焰中，使用时必须通过气体冷却，其耐温、耐机械环境性能取决于冷却气体温度、流量，耐机械环境性能取决于绝缘体组件整体强度。

现有的航空发动机电离火焰探测器一般采用发动机外涵道气体进行冷却，受限于发动机外涵道气体温度。新研发动机燃烧室内火焰温度更高，一般达到2100K，而涵道冷却气体温度在500K以上，冷却后检测电极温度超过了其使用温度上限。现有绝缘体组件采用采用螺纹连接再钎焊技术，螺纹结构造成产品中心电极、绝缘体在螺纹底角处应力集中，在使用过程中，发动机振动引起断裂。

本实用新型采用外部冷却技术，第一，在壳体上开有专门的冷却进气通道，从发动机直接引低温冷却气体，冷却气体从电离火焰探测器壳体内部流过，进入检测电极，提高产品耐温能力；第二，绝缘体组件取消螺纹连接结构，采取金属化一体钎焊技术，减少了绝缘体、中心螺纹结构造成的应力集中；第三，中心电极不再开有窗口进气，减少中心电极窗口处的应力集中。

实用新型内容

本实用新型的目的：目前成熟的电离火焰探测器结构已经不能满足新型发动机燃烧室内的耐高温、耐机械环境要求，为改善电离火焰探测器特性，提高产品在工作过程中的可靠性，提高产品使用寿命，进行了电离火焰探测器的结构改进设计。

本实用新型的技术方案：一种航空发动机电离火焰探测器，所述探测器包括、绝缘体组件2、壳体3、进气嘴4；

绝缘体组件2为圆管状结构，由中心电极、绝缘体、连接套组成，

中心电极为圆管状结构，中心电极的轴向中心具有通孔一，中心电极的轴向一端带有止口；绝缘体为圆管状结构，绝缘体套在中心电极外侧，绝缘体通过钎焊方式与中心电极固定连接；连接套套在绝缘体外侧，连接套通过钎焊方式与绝缘体固定连接；

检测电极1为圆管状结构，检测电极1的一端伸入到发动机燃烧室火焰中，检测电极1的另一端伸入到绝缘体组件2中心电极的止口中，检测电极1与绝缘体组件2中心电极通过焊接固定；

壳体3为中空结构，壳体3套在绝缘体组件2外侧，壳体3与绝缘体组件2固定连接；

进气嘴4是外部带有螺纹的圆管状结构，进气嘴4的轴向中心带有通孔二，进气嘴4安装在壳体3的外部；

冷却气体从进气嘴4的通孔二引入到壳体3的内部，冷却气体通过绝缘体组件2的中心电极的通孔一进入检测电极1。

所述绝缘体组件2中中心电极、连接套采用4J34铁镍钴合金材料制成。

所述绝缘体组件2中绝缘体由GLC-58高铝瓷材料制成。

所述检测电极1由GH2747高温合金材料制成。

所述绝缘体组件2中绝缘体、中心电极采用直筒式结构。

本实用新型的优点：本实用新型涉及一种带冷却通风结构的航空发动机电离火焰探测器，本实用新型解决了电离火焰探测器在发动机高温、高振动环境条件下检测电极烧蚀、中心电极/绝缘体断裂等问题，满足发动机的使用要求，提高了产品使用可靠性，降低了使用过程中的耐温、耐振动风险，并且产生了很大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1电离火焰探测器结构主视图；

图2电离火焰探测器结构左视图；

图3检测电极结构图；

图4绝缘体组件结构图；

图5中心电极结构图；

图6绝缘体结构图；

图7连接套结构图；

图8壳体结构图；

图9进气嘴接口图。

其中，1是检测电极，2是中心电极，3是绝缘体，4是连接套，5是壳体，6是进气嘴。

具体实施方式

一种航空发动机电离火焰探测器，所述探测器包括、绝缘体组件2、壳体3、进气嘴4；

绝缘体组件2为圆管状结构，由中心电极、绝缘体、连接套组成，

中心电极为圆管状结构，中心电极的轴向中心具有通孔一，中心电极的轴向一端带有止口；绝缘体为圆管状结构，绝缘体套在中心电极外侧，绝缘体通过钎焊方式与中心电极固定连接；连接套套在绝缘体外侧，连接套通过钎焊方式与绝缘体固定连接；

检测电极1为圆管状结构，检测电极1的一端伸入到发动机燃烧室火焰中，检测电极1的另一端伸入到绝缘体组件2中心电极的止口中，检测电极1与绝缘体组件2中心电极通过焊接固定；

壳体3为中空结构，壳体3套在绝缘体组件2外侧，壳体3与绝缘体组件2固定连接；

进气嘴4是外部带有螺纹的圆管状结构，进气嘴4的轴向中心带有通孔二，进气嘴4安装在壳体3的外部；

冷却气体从进气嘴4的通孔二引入到壳体3的内部，冷却气体通过绝缘体组件2的中心电极的通孔一进入检测电极1。

所述绝缘体组件2中中心电极、连接套采用4J34铁镍钴合金材料制成。

所述绝缘体组件2中绝缘体由GLC-58高铝瓷材料制成。

所述检测电极1由GH2747高温合金材料制成。

所述绝缘体组件2中绝缘体、中心电极采用直筒式结构。

下面结合附图对本发明进行详细的说明。

一种带冷却通风结构的航空发动机电离火焰探测器，具体实施如下：

(1)绝缘体采用直筒式结构，其内外表面涂有陶瓷金属化膏，中心电极、连接套采用4J34铁镍钴合金加工而成，通过模具，三者配合固定、金属化钎焊焊接在一起，形成绝缘体组件；

(2)进气嘴与壳体通过氩弧焊焊接在一起，形成壳体组件；

(3)绝缘体组件中连接套与壳体组件中壳体通过氩弧焊焊接在一起；

(4)检测电极1由GH2747高温合金材料通过弯型制成，(3)步骤中形成的组件与检测电极通过氩弧焊焊接在一起，最终形成产品。

实施例

以某一产品(Q/HTQ-32A)为实施例，根据本实用新型某型发动机配套的电离火焰探测器，随发动机进行了地面试验、空中飞行试验，在进气口温度110℃，冷却进气流量9m/s条件下，通过实际测温，壳体附近工作温度已将至200℃以下，检测电极温度降至约800℃，充分验证了该结构设计可极大的降低产品工作温度，提高可靠性，降低了使用过程中的耐温风险，有效的提高产品使用寿命。

Claims (4)

1.一种航空发动机电离火焰探测器，其特征在于，所述探测器包括绝缘体组件(2)、壳体(3)、进气嘴(4)；

绝缘体组件(2)为圆管状结构，由中心电极、绝缘体、连接套组成，

中心电极为圆管状结构，中心电极的轴向中心具有通孔一，中心电极的轴向一端带有止口；绝缘体为圆管状结构，绝缘体套在中心电极外侧，绝缘体通过钎焊方式与中心电极固定连接；连接套套在绝缘体外侧，连接套通过钎焊方式与绝缘体固定连接；

检测电极(1)为圆管状结构，检测电极(1)的一端伸入到发动机燃烧室火焰中，检测电极(1)的另一端伸入到绝缘体组件(2)中心电极的止口中，检测电极(1)与绝缘体组件(2)中心电极通过焊接固定；

壳体(3)为中空结构，壳体(3)套在绝缘体组件(2)外侧，壳体(3)与绝缘体组件(2)固定连接；

进气嘴(4)是外部带有螺纹的圆管状结构，进气嘴(4)的轴向中心带有通孔二，进气嘴(4)安装在壳体(3)的外部；

冷却气体从进气嘴(4)的通孔二引入到壳体(3)的内部，冷却气体通过绝缘体组件(2)的中心电极的通孔一进入检测电极(1)。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机电离火焰探测器，其特征在于，所述绝缘体组件(2)中中心电极、连接套采用4J34铁镍钴合金材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种航空发动机电离火焰探测器，其特征在于，所述检测电极(1)由GH2747高温合金材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种航空发动机电离火焰探测器，其特征在于，所述绝缘体组件(2)中绝缘体、中心电极采用直筒式结构。