CN214698074U - 新型燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了新型燃烧装置,包括燃烧室,压气机,扩压器,涡轮排气机构,启动器,转轴和作为转轴润滑支撑结构的中间体,中间体包括:具有用于容纳润滑机油的容纳腔的支撑体,支撑体外壁开设有至少一进油口和至少一出油口,与进油口一一对应设置的机油进管和与出油口一一对应设置的机油出管;燃烧室包括:第一通路和第二通路,第一通路和第二通路均贯穿燃烧室,机油进管和机油出管分别自第一通路和第二通路穿出燃烧室;扩压器包括:环形板体,导流叶片,扩压片,安装于环形板体的一侧端面的弹性件,套设在转轴上轴封和止推轴承,止推轴承一侧抵接弹性件,另一侧抵接所述支撑体。该燃烧装置通过对核心部件结构改进,能够方便的实现装置装配。
Description
技术领域
本实用新型属于燃烧燃料加热设备技术领域,尤其涉及新型燃烧装置。
背景技术
燃烧装置是通过燃料燃烧产生热能的装置设备,现有的此类设备多采用电机带动高速电风扇,将空气吹入燃烧室和燃料混合燃烧,从而产生的高温气体作为热源加以利用。但是,这类燃烧加热设备,进入燃烧室的空气量受制于电风扇的功率和转速,空气流量较小,空气密度无法增加,使得供给燃料的氧气有限,燃料的燃烧速度和燃烧效率均受到了限制,尤其是在环境温度低的环境,现有设备引入燃烧室的空气温度较低,会导致燃料的燃烧速度和燃烧效率下降、供热效果变差。此外,现有设备还存在体积较大,功率密度小,产生的高温气体少的缺陷,因此无法作为高功率密度的大功率热源。
为了减小燃烧装置体积,提高燃烧速度和燃烧效率,同时使燃烧装置更好的适应低温的使用环境,发明人尝试借鉴微型涡喷发动机的压气机、扩压器和燃烧室结构,以提高进入燃烧室的供气量和供气温度。但是,燃烧装置与微型涡喷发动机的使用要求不同,燃烧装置对使用寿命有着更高的要求,而涡喷发动机采用滚动轴承作为转轴的润滑支撑结构,在涡轮排气系统的涡轮带动转轴高速转动情况下,滚动轴承使用寿命非常有限,不能满足燃烧装置的使用寿命要求。为了解决这一问题,发明人尝试采用涡喷发动机的中间体(又称为轴承箱)代替滚动轴承,相对于常规的滚动轴承,中间体能够起到更好的润滑作用,且具有更长的使用寿命。
但是,现有的涡喷发动机的燃烧室和扩压器结构无法很好的与中间体结构适配,对燃烧装置的装配造成了困难,尤其是中间体的轴与轴承的润滑需要向中间体内注入润滑机油,相对于常规的转轴轴承,中间体能够起到更好的润滑作用,在低温环境下,由于润滑机油粘度较大,会影响中间体的润滑效果,进而影响燃烧机的使用效果和使用寿命。
发明内容
本实用新型的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
本实用新型提出了新型燃烧装置,解决了燃烧装置的核心结构适配性差,难于装配的技术问题,该燃烧装置通过对部件扩压器、中间体和燃烧室的结构改进,能够方便的实现装置装配,从而提高装置的燃烧速度、燃烧效率和使用寿命,尤其是在低温环境下,该装置能够对中间体的润滑机油进行预热,保证中间体对转轴的润滑效果,进一步保证燃烧装置的使用寿命。
本申请公开了一种新型燃烧装置,包括用于燃烧燃油以产生高温气体的燃烧室,用于向燃烧室供应增压空气的压气机,设于压气机和燃烧室之间的扩压器,用于排出所述燃烧室产生的高温气体的涡轮排气机构,用于连接并驱动所述压气机的压轮转动的启动器,用于带动所述压轮和涡轮排气机构的涡轮同步转动的转轴,以及转动连接所述转轴以作为转轴润滑支撑结构的中间体;所述压气机、扩压器、燃烧室和涡轮排气机构自左向右依次设置,且所述压轮、燃烧室、转轴和涡轮的中轴线共线设置;
所述中间体进一步包括:
一支撑体,具有用于容纳润滑机油的容纳腔,且外壁开设有连通所述容纳腔的至少一进油口和至少一出油口,
机油进管,与所述进油口一一对应设置,所述机油进管的机油出口端连接所述进油口,及
机油出管,与所述出油口一一对应设置,所述机油出管的机油入口端连接所述出油口,所述机油进管和所述机油出管均安装于所述容纳腔外,且与所述支撑体密封连接;
所述燃烧室进一步包括:
第一通路,贯穿所述燃烧室,且与所述机油进管一一对应设置,所述机油进管自所述第一通路穿出所述燃烧室,及
第二通路,贯穿所述燃烧室,且与所述机油出管一一对应设置,所述机油出管自所述第二通路穿出所述燃烧室;
所述扩压器进一步包括:
一环形板体,中心开设有用于穿设所述转轴的轴孔,
多个导流叶片,固定设置于所述环形板体的外缘,
多个扩压片,固定设置于所述环形板体的一侧端面上,
一弹性件,可沿所述转轴的轴向发生弹性形变,安装于所述环形板体的另一侧端面上,
一轴封,安装于所述轴孔内,所述轴封套设在所述转轴上,及
一止推轴承,套设于所述转轴上,所述止推轴承设于所述环形板体和中间体之间,所述止推轴承一侧抵接所述弹性件,另一侧抵接所述支撑体。
作为优选,所述机油进管和所述机油出管均位于所述支撑体中部,且所述机油进管的机油出口端可拆连接所述进油口,所述机油出管的机油入口端可拆连接所述出油口。
作为优选,所述进油口设有内螺纹,所述机油进管的机油出口端设有外螺纹,所述机油进管的机油出口端插入所述进油口内且与所述进油口螺纹连接;所述出油口设有内螺纹,所述机油出管的机油入口端设有外螺纹,所述机油出管的机油入口端插入所述出油口内且与所述出油口螺纹连接。
作为优选,所述机油进管外壁固定套设有第一挡圈,所述第一挡圈设于所述支撑体外且靠近所述进油口设置,所述第一挡圈和所述进油口之间安装有螺纹密封圈;所述机油出管外壁固定套设有第二挡圈,所述第二挡圈设于所述支撑体外且靠近所述出油口设置,所述第二挡圈和所述出油口之间安装有螺纹密封圈。
作为优选,所述中间体进一步包括:
一扩压器连接盘,设于所述支撑体的一端,且靠近所述环形板体设置,所述扩压器连接盘固定连接所述环形板体,
一前浮动轴承,安装于所述容纳腔内,且靠近所述支撑体的前固定垫片设置,及
一后浮动轴承,安装于所述容纳腔内,且靠近所述支撑体的后固定垫片设置,所述前浮动轴承和所述后浮动轴承均转动连接所述转轴,所述支撑体内设连通所述容纳腔与所述前浮动轴承和所述后浮动轴承的油路,以向其供应润滑机油。
作为优选,所述燃烧室进一步包括:
一火焰筒内筒,筒壁开设有至少一第一通孔和至少一第二通孔,所述第一通孔用于穿设所述机油进管,所述第二通孔用于穿设所述机油出管,所述火焰筒内筒套设于所述支撑体外部;
一火焰筒外筒,套设在所述火焰筒内筒外部,且中轴线与所述火焰筒内筒的中轴线共线设置,所述火焰筒外筒的筒壁开设有至少一第三通孔和至少一第四通孔,所述第三通孔用于穿设所述机油进管,所述第四通孔用于穿设所述机油出管;
第一外套管,与所述第一通孔一一对应设置,且设于所述火焰筒外筒和所述火焰筒内筒之间,所述第一外套管的两端口分别固定连接所述第一通孔和所述第三通孔以构成所述第一通路,所述第一外套管套设于所述机油进管外;及
第二外套管,与所述第二通孔一一对应设置,且设于所述火焰筒外筒和所述火焰筒内筒之间,所述第二外套管的两端口分别固定连接所述第二通孔和所述第四通孔以构成所述第二通路,所述第二外套管套设于所述机油出管外。
作为优选,所述第一外套管和所述第二外套管均为直管道,且所述第一外套管的中轴线和所述第二外套管的中轴线均沿所述火焰筒外筒的径向设置;所述机油进管和所述机油出管均设为直管道,且所述机油进管的中轴线与和其对应的第一外套管的中轴线重合,所述机油出管的中轴线和与其对应的第二外套管的中轴线重合。
作为优选,所述第一外套管和所述第二外套管一一对应设置,且所述第一外套管和所述第二外套管相对于所述转轴的中轴线对称设置;所述机油进管和所述机油出管相对于所述转轴的中轴线对称设置。
作为优选,所述第一外套管和所述第二外套管均设为硬质导热管道,所述机油进管和所述机油出管也均设为硬质导热管道。
作为优选,所述机油进管的内径小于所述机油出管的内径,且所述机油进管的内径与所述机油出管的内径的尺寸比例为1:2—1:3。
作为优选,所述扩压器进一步包括:
一凸环,固定安装于所述轴封的外侧壁,所述凸环抵接所述止推轴承,且所述凸环与所述中间体分设在所述止推轴承两侧;
一环形安装座,与所述轴孔的中轴线共线设置,所述环形安装座套设在所述轴封的外侧壁上;所述环形安装座一端固定安装在所述环形板体的一侧端面上,另一端抵接所述凸环,且所述环形安装座与所述止推轴承分设于所述凸环两侧;及
一安装槽,开设于所述环形板体一侧端面,所述弹性件固定安装于所述安装槽内,所述安装槽和所述扩压片分设于所述环形板体两侧,所述安装槽的槽底连通所述轴孔。
作为优选,所述弹性件为弹性垫片,所述弹性垫片与所述环形板体中轴线共线设置;所述弹性垫片为可沿所述转轴轴向发生形变的金属垫片,所述安装槽为圆柱形槽体,所述弹性垫片的外缘卡接所述安装槽的内侧壁;所述安装槽的内侧壁固定安装有挡环,所述挡环、所述安装槽与所述弹性垫片的中轴线共线设置,所述挡环抵接所述弹性垫片,且所述挡环与所述止推轴承分设于所述弹性垫片两侧;所述弹性垫片包括环形金属片和多个支撑杆,所述转轴穿过所述环形金属片的内孔,所述支撑杆的中心线沿所述环形金属片轴向设置,所述支撑杆的一端固定连接所述环形金属片外缘,另一端抵接所述安装槽的内侧壁,且多个所述支撑杆沿所述环形金属片外周周向均匀排布。
作为优选,所述燃烧装置进一步包括:
一点火器,固定安装于所述燃烧室内,
至少一燃油管,用于供给燃油,及
多个燃油蒸发管,用以对燃油管喷入燃烧室内的燃油进行加热蒸发,所述燃油蒸发管固定安装于所述燃烧室内。
作为优选,所述扩压器的多个所述导流叶片沿所述环形板体的外环周向均匀排布;多个所述扩压片沿所述环形板体的内环周向均匀排布,所述扩压片的厚度沿所述环形板体的轴向逐渐变大,且相邻的两个所述扩压片间的间距沿所述环形板体的轴向逐渐变大。
作为优选,所述燃烧室的筒壁开设有高温气体出口和多个空气入口,所述高温气体出口靠近所述涡轮排气机构设置,所述燃烧室设置有用于安装所述点火器的点火器安装座。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:
如上所述的具有增压功能的燃烧加热器,属于燃烧燃料加热设备技术领域,解决了燃烧装置的核心结构适配性差,难于装配的技术问题,通过对微型涡喷发动机的燃烧室和扩压器,以及涡轮增压装置的结构进行改进,能够方便的实现燃烧装置装配,从而提高装置的燃烧速度、燃烧效率和使用寿命,尤其是在低温环境下,该装置能够对中间体的润滑机油进行预热,保证中间体对转轴的润滑效果,进一步保证燃烧装置的使用寿命。具体而言:
1)该装置采用如涡喷发动机类似的结构,通过涡轮排气系统的涡轮带动压气机的压轮高度转动,从而通过压气机和扩压器实现空气增压,为燃烧室内的燃油燃烧提供足够的空气,使其快速、充分燃烧,在低温环境下,压气机对空气做功还能够升高进入燃烧机构内的空气的温度,进而使燃油快速、充分、稳定燃烧,提高燃烧速度和燃烧效率,实现快速升温供热。
2)该装置通过对微型涡喷发动机的燃烧室和扩压器的改进,使其能够方便的与中间体适配,从而能够采用中间体作为转轴的润滑冷却结构,可有效延长装置的使用寿命,且通过燃烧室的第一通路和第二通路的设置使得中间体的机油进管和机油出管贯穿燃烧室,从而实现对进入中间体的润滑机油的预热,从而在低温环境下保证机油的流动性,进而保证中间体对转轴的润滑效果,可进一步减少设备磨损,延长设备使用寿命。
3)该装置的中间体通过机油进管和机油出管的内径尺寸设计,在容纳腔中形成一定的油压,从而在轴承和轴之间建立起一层油膜,提高转轴润滑效果,延长燃烧机的使用寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为根据本实用新型实施例的新型燃烧装置的剖面结构示意图;
图2为根据本实用新型实施例的新型燃烧装置的第一方位立体结构示意图;
图3为根据本实用新型实施例的新型燃烧装置的第二方位立体结构示意图;
图4为根据本实用新型实施例的扩压器的剖视图;
图5为根据本实用新型实施例的扩压器的立体结构示意图;
图6为根据本实用新型实施例的扩压器的弹性垫片的结构示意图;
图7为根据本实用新型实施例的中间体的剖视图;
图8为根据本实用新型实施例的扩压器和中间体的装配状态示意图;
图9为根据本实用新型实施例的燃烧室的剖视图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行描述和说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。基于本实用新型提供的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的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。
显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本实用新型应用于其他类似情景。此外,还可以理解的是,虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的,然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言,在本实用新型揭露的技术内容的基础上进行的一些设计,制造或者生产等变更只是常规的技术手段,不应当理解为本实用新型公开的内容不充分。
在本实用新型中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是,本实用新型所描述的实施例在不冲突的情况下,可以与其它实施例相结合。
除非另作定义,本实用新型所涉及的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制,可表示单数或复数。本实用新型所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形,意图在于覆盖不排他的包含;例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元,而是可以还包括没有列出的步骤或单元,或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本实用新型所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电气的连接,不管是直接的还是间接的。本实用新型所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本实用新型所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象,不代表针对对象的特定排序。
本申请实施例提供了一种新型燃烧装置,参考图1至图9所示,该燃烧装置至少包括用于燃烧燃油以产生高温气体的燃烧室3,用于向燃烧室3供应增压空气的压气机(未在附图上显示,结构与装配方式可参照微型涡喷发动机的压气机),设于压气机和燃烧室3之间的扩压器1,用于排出所述燃烧室产生的高温气体的涡轮排气机构(未在附图上显示,结构与装配方式可参照微型涡喷发动机的涡轮排气机构),用于连接并驱动压气机的压轮转动的启动器(未在附图上显示,结构与装配方式可参照微型涡喷发动机的启动器),用于带动压轮和涡轮排气机构的涡轮同步转动的转轴4,以及转动连接转轴4以作为转轴润滑支撑结构的中间体2;压气机、扩压器1、燃烧室3和涡轮排气机构自左向右依次设置,且压轮、燃烧室3、转轴4和涡轮的中轴线共线设置;中间体2的具体结构包括一个具有用于容纳润滑机油的容纳腔211的支撑体21,至少一个机油进管25和至少一个机油出管26,支撑体21的外壁开设有连通容纳腔211的进油口212和出油口213,进油口212与机油进管25一一对应设置,且机油进管25的机油出口端连接进油口212,出油口213与机油出管26一一对应设置,且机油出管26的机油入口端连接出油口213,机油进管25和机油出管26均安装于容纳腔外,且与支撑体1密封连接以避免润滑机油泄漏;燃烧室3的具体结构包括与机油进管25一一对应设置的第一通路,以及与机油出管26一一对应设置的第二通路,第一通路贯穿燃烧室3,且机油进管25自第一通路穿出燃烧室3,第二通路贯穿燃烧室3,且机油出管26自第二通路穿出燃烧室3;扩压器1的具体结构包括中心开设有用于穿设转轴4的轴孔111的环形板体11,固定设置于环形板体11的外缘的多个导流叶片13,固定设置于环形板体11的一侧端面上的多个扩压片12,可沿转轴4的轴向发生弹性形变的弹性件,安装于轴孔111内的轴封16,以及套设于转轴4上的止推轴承27,弹性件与扩压片12分别固定安装于环形板体11的两侧端面,轴封16套设在转轴4上,止推轴承27设于环形板体11和中间体2之间,止推轴承27一侧抵接弹性件,另一侧抵接支撑体21。
上述燃烧装置通过对微型涡喷发动机的燃烧室和扩压器,以及涡轮增压装置的结构进行改进,能够方便的实现燃烧装置装配。扩压器1采用上述结构能够与中间体2形成可靠稳定的连接结构,以中间体2作为转轴4的支撑润滑结构,能够更好的适应燃烧装置高温、高转速的使用环境,从而提高装置使用寿命,通过对燃烧室3和中间体2的结构改进,在低温环境下,通过贯穿燃烧室3的机油进管25可利用燃烧室3的热量加热要进入支撑体211的润滑机油,从而预热机油以降低机油粘度,从而在低温环境下保证机油的流动性,进而保证中间体对转轴的润滑效果,可进一步减少设备磨损,延长设备使用寿命,同时,穿出燃烧室3的机油进管25和机油出管26与外部润滑机油回收装置进行机油回收。该装置使用过程中,压气机的压轮和扩压器1对气流做功,可使气流的压力,温度升高,以向燃烧室3供应增压后的空气,从而提高进入燃烧室3内的空气量和温度,以为燃油燃烧提供充足、温度较高的空气,使燃烧机构内的燃油快速、充分、稳定燃烧;涡轮排气机构固定安装于壳体内,且靠近排气口设置,以排出燃烧机构产生的高温气体,该燃烧装置采用类似微型涡喷发动机的结构,能够实现燃烧装置的小型化,且能够提高装置的燃烧速度和燃烧效率,且该装置采用中间体2作为转轴4的润滑支撑冷却结构,相较于常规微型涡喷发动机的轴承结构,能起到更好的转轴4润滑冷却效果,使装置的使用寿命达到作为热源的燃烧装置的使用要求。
其中,为个更方便的实现中间体2和燃烧室3的装配,如图7所示,机油进管25和机油出管26均位于所述支撑体21中部,且机油进管25的机油出口端可拆连接进油口212,机油出管26的机油入口端可拆连接出油口213。
具体的,为了保证机油进管25、机油出管26与支撑体21的稳固连接,且方便装配拆卸,进油口212设有内螺纹,机油进管25的机油出口端设有外螺纹,机油进管25的机油出口端插入进油口212内且与进油口212螺纹连接;出油口213设有内螺纹,机油出管26的机油入口端设有外螺纹,机油出管26的机油入口端插入出油口213内且与出油口213螺纹连接。具体的,为了保证机油进管25、机油出管26与支撑体21的密封连接,避免润滑机油泄漏,机油进管25外壁固定套设有第一挡圈251,第一挡圈251设于支撑体21外且靠近进油口212设置,第一挡圈251和进油口212之间安装有螺纹密封圈28,以密封二者间隙避免润滑机油泄漏;机油出管26外壁固定套设有第二挡圈261,第二挡圈261设于支撑体21外且靠近出油口213设置,第二挡圈261和出油口212之间安装有螺纹密封圈28,以密封二者间隙避免润滑机油泄漏。
具体的,为了提高中间体的润滑效果,进一步延长设备使用寿命,机油进管25的内径R1设置为小于机油出管26的内径R2,且R1和R2的比例为1:2—1:3。中间体采用的是浮动轴承,机油进管25的内径小于机油出管的内径26,可以在润滑机油进、出油过程中,支撑体21内容纳腔211中具有一定的油压,在轴承和轴之间建立起一层油膜,有利于减少发动轴承和轴之间的摩擦力,同时保护轴承和轴避免摩擦损伤,延长设备使用寿命。机油进管25的内径与机油出管26的内径设置为合理的范围可以保证形成油膜,且能够避免渗油,保证润滑效果和设备使用寿命。如果尺寸比例比例过小,润滑机油进入中间体,还没等建立起油膜,就从机油出管3流出中间体了,较难保证润滑效果,如果尺寸比例过小,会造成容纳腔内油压过大,即使中间体两端有油封,机油很容易从两端渗出,同时,机油积压在中间体的容纳腔内,不能有效循环,也影响了机油寿命。
其中,中间体的结构包括设于支撑体21的一端的扩压器连接盘210,以及安装于容纳腔211内的前浮动轴承23和后浮动轴承24,扩压器连接盘210靠近环形板体11设置,且扩压器连接盘210固定连接环形板体11,前浮动轴承23靠近支撑体21的前固定垫片214设置,后浮动轴承24靠近支撑体21的后固定垫片215设置,前浮动轴承23和后浮动轴承24均转动连接转轴4,支撑体21内设连通容纳腔211与前浮动轴承23和后浮动轴承24的油路22,以向前浮动轴承23和后浮动轴承24供应润滑机油,保证前浮动轴承23和后浮动轴承24的润滑效果。
其中,为了保护中间体2的机油进管25和机油出管26,如图1所示,燃烧室3的具体结构包括火焰筒内筒32,套设在火焰筒内筒32外部的火焰筒外筒31,以及设于火焰筒外筒31和火焰筒内筒32之间的第一外套管33和第二外套管34;火焰筒内筒32的筒壁开设有至少一个第一通孔和至少一第二通孔,第一通孔用于穿设机油进管25,第二通孔用于穿设机油出管26,火焰筒内筒32套设于支撑体21外部;火焰筒外筒31的中轴线与火焰筒内筒32的中轴线共线设置,火焰筒外筒31的筒壁开设有至少一个第三通孔311和至少一个第四通孔312,第三通孔311用于穿设机油进管25,第四通孔312用于穿设机油出管26;第一外套管33与第一通孔一一对应设置,第一外套管33的两端口分别固定连接第一通孔和第三通孔312以构成第一通路,第一外套管33套设于机油进管25外,以保护机油进管25,同时在中间体2装配时,第一外套管33还能够起到引导机油进管25安装位置的导向作用;第二外套管34与第二通孔一一对应设置,第二外套管34的两端口分别固定连接第二通孔和第四通孔312以构成第二通路,第二外套管34套设于机油出管26外,以保护机油出管26,同时在中间体2装配时,第二外套管34还能够起到引导机油出管26安装位置的导向作用。
具体的,为了方便燃烧室3和中间体的装配,第一外套管33和第二外套管34均为直管道,且第一外套管33的中轴线和第二外套管34的中轴线均沿火焰筒外筒31的径向设置;机油进管25和机油出管26均设为直管道,且机油进管25的中轴线与和其对应的第一外套管33的中轴线重合,机油出管26的中轴线和与其对应的第二外套管34的中轴线重合。
具体的,为了保证机油流通顺畅,第一外套管33和第二外套管34一一对应设置,且第一外套管33和第二外套管34相对于转轴4的中轴线对称设置;机油进管25和机油出管26相对于转轴4的中轴线对称设置。
具体的,如图1所示,第一外套管33和第二外套管34均设为一个。
其中,为了保证润滑机油的预热效果,第一外套管33和第二外套管34均设为硬质导热管道,机油进管25和机油出管26也均设为硬质导热管道。例如,第一外套管33和第二外套管34可设为与燃烧室3同材质的金属管道,机油进管25和机油出管26可设为与支撑体21同材质的金属管道。
其中,为了确保机油进管25和机油出管36稳定固定,机油进管25与第三通孔311密封连接,机油出管26与第四通孔312密封连接。
其中,为了提高结构稳定性,扩压器1的结构包括固定安装于轴封15的外侧壁的一个凸环161,凸环161抵接止推轴承27,且凸环161与中间体2分设在止推轴承27两侧。凸环161与弹性件共同作用于止推轴承27,可以使止推轴承27对环形板体11的压力更加均匀的分配,提高扩压器结构的稳定性,延长其使用寿命。
其中,为了方便轴封16的安装,扩压器1的结构还包括一个与轴孔111的中轴线共线设置环形安装座14,环形安装座14套设在轴封16的外侧壁上;环形安装座14一端固定安装在环形板体11的一侧端面上,另一端抵接凸环161,且环形安装座14与止推轴承27分设于凸环151两侧。
其中,为了方便装配弹性件,扩压器1的环形板体11的一侧端面开设有一个安装槽112,弹性件固定安装于安装槽112内,安装槽112和扩压片12分设于环形板体11两侧,且安装槽112的槽底连通轴孔111。
其中,为了进一步提高扩压器结构稳定性,如图5和图6所示,弹性件为弹性垫片15,弹性垫片15与环形板体11中轴线共线设置;弹性垫片15为可沿转轴4轴向发生形变的金属垫片,安装槽112为圆柱形槽体,弹性垫片15的外缘卡接安装槽112的内侧壁;安装槽112的内侧壁固定安装有挡环113,挡环113、安装槽112与弹性垫片15的中轴线共线设置,挡环113抵接弹性垫片15,且挡环113与止推轴承27分设于弹性垫片15两侧,以进一步提高扩压器结构稳定性;为了确保弹性垫片15的固定效果,弹性垫片15包括环形金属片151和多个支撑杆152,转轴4穿过环形金属片151的内孔,支撑杆152的中心线沿环形金属片151轴向设置,支撑杆152的一端固定连接环形金属片151外缘,另一端抵接安装槽112的内侧壁,且多个支撑杆152沿环形金属片151外周周向均匀排布。具体的,轴封16的外侧壁密封连接轴孔111的内壁,多个导流叶13沿环形板体11的外环周向均匀排布,多个扩压片12沿环形板体11的内环周向均匀排布。
具体的,如图2所示,扩压片12的厚度沿环形板体11的轴向(由环形板体11圆心指向外周的直径方向)逐渐变大,且相邻的两个扩压片12间的间距沿环形板体11的轴向逐渐变大。扩压片12设于压气机的压轮与环形板体11之间,扩压片12采用上述结构能够更好的起到降低气体流速,提高静压的作用。
其中,燃烧室3的火焰筒外筒31的筒壁和火焰筒内筒32的筒壁均开设有多个空气入口37,燃烧室3开设有高温气体出口,高温气体出口靠近涡轮排气机构设置,燃烧室3设置有用于安装点火器的点火器安装座39,点火器安装座39设置于火焰筒外筒31。
其中,如图1所示,燃烧室3的结构还包括设于燃烧室3的一端的一个前端盖38,前端盖38设为圆环形盖体,且前端盖38与火焰筒外筒31中轴线共线设置,前端盖38连接火焰筒外筒31和火焰筒内筒32。
其中,燃烧装置的具体结构还包括固定安装于燃烧室3内的点火器,至少一个用于供给燃油的燃油管35,以及多个用以对燃油管35喷入燃烧室3内的燃油进行加热蒸发的燃油蒸发管36;燃油蒸发管36固定安装于燃烧室3内。具体的,燃油管35的结构包括一个用于连接燃油供给装置的供油管351,连通供油管351的燃油出口的环形管352,以及用于向燃烧室3内喷射燃油的多个喷油管353;喷油管353的燃油喷射口设于燃烧室3内,环形管352设于燃烧室3外部,且环形管352靠近3燃烧室的高温气体出口设置,环形管352开设有多个与喷油管353连接的燃油出油口,燃油出油口与喷油管353一一对应设置。具体的,环形管352的多个燃油出油口沿环形管352周向均匀排布。
采用上述结构的燃烧装置的工作过程可通过以下方式实现:开启启动器以启动压气机,空气在高速转动的压气机的压轮中形成高速空气流,被推进扩压器,在扩压器中,高速空气流的流速减慢、压力升高、温度升高,形成低速高压高温的空气流,然后进入燃烧室3以和燃烧室3内的燃油雾混合并燃烧,产生具有高温高压的高温气体,高温气体通过燃烧室3的高温气体出口排出,进入涡轮排气机构的涡轮膨胀做功,推动涡轮高速转动,涡轮同轴带动压轮高速转动,进而将更多的空气继续压入燃烧室3中和燃油混合燃烧,如此循环往复。燃烧室3产生的高温气体在涡轮膨胀做功后经过排气口排出,排气口排出的高温气体作为燃烧装置的热源进行使用,具有温度高、流速高、流量大、静压大的优点。
本领域技术人员可以理解,图1至8中示出的具体结构并不构成对本实用新型燃烧装置的限定,本实用新型可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种新型燃烧装置,其特征在于,包括用于燃烧燃油以产生高温气体的燃烧室,用于向燃烧室供应增压空气的压气机,设于压气机和燃烧室之间的扩压器,用于排出所述燃烧室产生的高温气体的涡轮排气机构,用于连接并驱动所述压气机的压轮转动的启动器,用于带动所述压轮和涡轮排气机构的涡轮同步转动的转轴,以及转动连接所述转轴以作为转轴润滑支撑结构的中间体;所述压气机、扩压器、燃烧室和涡轮排气机构自左向右依次设置,且所述压轮、燃烧室、转轴和涡轮的中轴线共线设置;
所述中间体进一步包括:
一支撑体,具有用于容纳润滑机油的容纳腔,且外壁开设有连通所述容纳腔的至少一进油口和至少一出油口,
机油进管,与所述进油口一一对应设置,所述机油进管的机油出口端连接所述进油口,及
机油出管,与所述出油口一一对应设置,所述机油出管的机油入口端连接所述出油口,所述机油进管和所述机油出管均安装于所述容纳腔外,且与所述支撑体密封连接;
所述燃烧室进一步包括:
第一通路,贯穿所述燃烧室,且与所述机油进管一一对应设置,所述机油进管自所述第一通路穿出所述燃烧室,及
第二通路,贯穿所述燃烧室,且与所述机油出管一一对应设置,所述机油出管自所述第二通路穿出所述燃烧室;
所述扩压器进一步包括:
一环形板体,中心开设有用于穿设所述转轴的轴孔,
多个导流叶片,固定设置于所述环形板体的外缘,
多个扩压片,固定设置于所述环形板体的一侧端面上,
一弹性件,可沿所述转轴的轴向发生弹性形变,安装于所述环形板体的另一侧端面上,
一轴封,安装于所述轴孔内,所述轴封套设在所述转轴上,及
一止推轴承,套设于所述转轴上,所述止推轴承设于所述环形板体和中间体之间,所述止推轴承一侧抵接所述弹性件,另一侧抵接所述支撑体。
2.根据权利要求1所述的新型燃烧装置,其特征在于,所述机油进管和所述机油出管均位于所述支撑体中部,且所述机油进管的机油出口端可拆连接所述进油口,所述机油出管的机油入口端可拆连接所述出油口。
3.根据权利要求2所述的新型燃烧装置,其特征在于,所述进油口设有内螺纹,所述机油进管的机油出口端设有外螺纹,所述机油进管的机油出口端插入所述进油口内且与所述进油口螺纹连接;所述出油口设有内螺纹,所述机油出管的机油入口端设有外螺纹,所述机油出管的机油入口端插入所述出油口内且与所述出油口螺纹连接;所述机油进管外壁固定套设有第一挡圈,所述第一挡圈设于所述支撑体外且靠近所述进油口设置,所述第一挡圈和所述进油口之间安装有螺纹密封圈;所述机油出管外壁固定套设有第二挡圈,所述第二挡圈设于所述支撑体外且靠近所述出油口设置,所述第二挡圈和所述出油口之间安装有螺纹密封圈。
4.根据权利要求1所述的新型燃烧装置,其特征在于,所述燃烧室进一步包括:
一火焰筒内筒,筒壁开设有至少一第一通孔和至少一第二通孔,所述第一通孔用于穿设所述机油进管,所述第二通孔用于穿设所述机油出管,所述火焰筒内筒套设于所述支撑体外部;
一火焰筒外筒,套设在所述火焰筒内筒外部,且中轴线与所述火焰筒内筒的中轴线共线设置,所述火焰筒外筒的筒壁开设有至少一第三通孔和至少一第四通孔,所述第三通孔用于穿设所述机油进管,所述第四通孔用于穿设所述机油出管;
第一外套管,与所述第一通孔一一对应设置,且设于所述火焰筒外筒和所述火焰筒内筒之间,所述第一外套管的两端口分别固定连接所述第一通孔和所述第三通孔以构成所述第一通路,所述第一外套管套设于所述机油进管外;及
第二外套管,与所述第二通孔一一对应设置,且设于所述火焰筒外筒和所述火焰筒内筒之间,所述第二外套管的两端口分别固定连接所述第二通孔和所述第四通孔以构成所述第二通路,所述第二外套管套设于所述机油出管外。
5.根据权利要求4所述的新型燃烧装置,其特征在于,所述第一外套管和所述第二外套管均为直管道,且所述第一外套管的中轴线和所述第二外套管的中轴线均沿所述火焰筒外筒的径向设置;所述机油进管和所述机油出管均设为直管道,且所述机油进管的中轴线与和其对应的第一外套管的中轴线重合,所述机油出管的中轴线和与其对应的第二外套管的中轴线重合。
6.根据权利要求4所述的新型燃烧装置,其特征在于,所述第一外套管和所述第二外套管一一对应设置,且所述第一外套管和所述第二外套管相对于所述转轴的中轴线对称设置;所述机油进管和所述机油出管相对于所述转轴的中轴线对称设置;所述第一外套管和所述第二外套管均设为硬质导热管道,所述机油进管和所述机油出管也均设为硬质导热管道。
7.根据权利要求1所述的新型燃烧装置,其特征在于,所述机油进管的内径小于所述机油出管的内径,且所述机油进管的内径与所述机油出管的内径的尺寸比例为1:2—1:3。
8.根据权利要求1所述的新型燃烧装置,其特征在于,所述扩压器进一步包括:
一凸环,固定安装于所述轴封的外侧壁,所述凸环抵接所述止推轴承,且所述凸环与所述中间体分设在所述止推轴承两侧;
一环形安装座,与所述轴孔的中轴线共线设置,所述环形安装座套设在所述轴封的外侧壁上;所述环形安装座一端固定安装在所述环形板体的一侧端面上,另一端抵接所述凸环,且所述环形安装座与所述止推轴承分设于所述凸环两侧;及
一安装槽,开设于所述环形板体一侧端面,所述弹性件固定安装于所述安装槽内,所述安装槽和所述扩压片分设于所述环形板体两侧,所述安装槽的槽底连通所述轴孔。
9.根据权利要求8所述的新型燃烧装置,其特征在于,所述弹性件为弹性垫片,所述弹性垫片与所述环形板体中轴线共线设置;所述弹性垫片为可沿所述转轴轴向发生形变的金属垫片,所述安装槽为圆柱形槽体,所述弹性垫片的外缘卡接所述安装槽的内侧壁;所述安装槽的内侧壁固定安装有挡环,所述挡环、所述安装槽与所述弹性垫片的中轴线共线设置,所述挡环抵接所述弹性垫片,且所述挡环与所述止推轴承分设于所述弹性垫片两侧;所述弹性垫片包括环形金属片和多个支撑杆,所述转轴穿过所述环形金属片的内孔,所述支撑杆的中心线沿所述环形金属片轴向设置,所述支撑杆的一端固定连接所述环形金属片外缘,另一端抵接所述安装槽的内侧壁,且多个所述支撑杆沿所述环形金属片外周周向均匀排布。
10.根据权利要求1所述的新型燃烧装置,其特征在于,进一步包括:
一点火器,固定安装于所述燃烧室内,
至少一燃油管,用于供给燃油,及
多个燃油蒸发管,用以对燃油管喷入燃烧室内的燃油进行加热蒸发,所述燃油蒸发管固定安装于所述燃烧室内;
所述中间体进一步包括:
一扩压器连接盘,设于所述支撑体的一端,且靠近所述环形板体设置,所述扩压器连接盘固定连接所述环形板体,
一前浮动轴承,安装于所述容纳腔内,且靠近所述支撑体的前固定垫片设置,及
一后浮动轴承,安装于所述容纳腔内,且靠近所述支撑体的后固定垫片设置,所述前浮动轴承和所述后浮动轴承均转动连接所述转轴,所述支撑体内设连通所述容纳腔与所述前浮动轴承和所述后浮动轴承的油路,以向其供应润滑机油;
所述扩压器的多个所述导流叶片沿所述环形板体的外环周向均匀排布;多个所述扩压片沿所述环形板体的内环周向均匀排布,所述扩压片的厚度沿所述环形板体的轴向逐渐变大,且相邻的两个所述扩压片间的间距沿所述环形板体的轴向逐渐变大;
所述燃烧室的筒壁开设有高温气体出口和多个空气入口,所述高温气体出口靠近所述涡轮排气机构设置,所述燃烧室设置有用于安装所述点火器的点火器安装座。
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