CN216050638U - 一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，包括筒体，所述筒体上端可拆卸连接有顶盖，下端设有底座，筒体、顶盖和底座构成旋流器的安装腔室，底座开设有供旋流器喷口喷雾的孔；筒体外壁开设有径向进油孔，进油孔通过连接管路将外接的试验燃油输送至旋流室中，燃油在旋流室内做急速的旋转运动后从喷口喷出，以便测试喷口流量的雾化性能。本实用新型试验工装结构设计合理，旋流器通过顶盖被压紧在锥形孔内、且接触处设密封圈，保证旋流器稳定及密封性能，本工装能够模拟旋流器在燃烧室内的工作状态，检测旋流器的雾化效果，排除雾化不合格的旋流器；另外顶盖与筒体螺纹连接，便于旋流器的安装与取出，提高测试效率。

Description

一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装

技术领域

本实用新型属于航空发动机旋流器检测技术领域，具体涉及一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装。

背景技术

众所周知，发动机的运转靠燃烧室中燃油燃烧产生的高温高压气体，从尾部喷管喷出产生动力驱动，从而为飞机提供动力。因此，能否产生高温高压气体及高温高压气体的质量对发动机的推力有直接影响。要产生满足要求的高温高压气体，需要燃油在燃烧室中进行充分燃烧。

其中，燃油喷嘴是发动机燃烧室的重要组成部分，燃油喷嘴性能的好坏直接关系到整个燃烧室的性能以及寿命，研究证明，燃油在雾化状态下燃烧效果最好，因此燃油喷嘴的雾化性能、燃油分布均匀度等是影响燃烧室的重要因素。目前大部分航空发动机均采用离心式燃油喷嘴，特别说明的是，旋流器是离心式燃油喷嘴的核心部件之一，其作用就是对燃油进行旋流，以达到一定的喷雾角度及流量要求，也就是说，通过旋流器可以将燃油从液态转变成雾化状态，因此旋流器是否能够将燃油完全转变为合格雾化状态直接影响燃油在燃烧室内的燃烧，从而影响发动机的性能。

为了提高发动机的可靠性，需要在旋流器装机前进行雾化试验，检查旋流器的雾化效果。目前生产厂家均是通过简易工装和以清水代替燃油来模拟旋流器的工作，未按燃烧室的工作状态进行模拟试验，且工装密封性能不好，存在漏气漏油现象，旋流器转动等现象，导致试验水流无法完全进入旋流器产生旋转。因此模拟结果不能代表旋流器的真实工作状态，不能完全正确地检测排除雾化效果不好的旋流器。而雾化效果不好的旋流器装上发动机，会制约发动机动力的输出，进而影响飞机的性能。

有鉴于此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，该试验工装通过使用橡胶密封圈保证旋流器所在腔室的密封性能，且能够防止旋流器被顶盖挤压损伤，该工装可以模拟旋流器在发动机燃烧室内的工作状态，排除雾化效果不合格的旋流器，保证发动机可靠运行。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来解决的：

一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，包括筒体，所述筒体上端可拆卸连接有顶盖，所述筒体下端固定连接有底座，所述筒体、顶盖和底座构成旋流器的安装腔室，所述底座下部中心开设有供旋流器喷口喷雾的倒锥形孔；

所述筒体外壁开设有径向的进油孔，所述进油孔通过连接管路将外接的试验燃油输送至安装腔室内旋流器的旋流室中，试验燃油在旋流室内做急速的旋转运动后从底部喷口喷出，以便测试喷口流量的雾化性能。

进一步地，所述筒体与顶盖通过筒体上的内螺纹和顶盖上的外螺纹可拆卸连接。

进一步地，所述筒体内设置台阶孔，所述内螺纹设置在台阶孔大端内壁上，对应的与筒体连接相匹配的顶盖为阶梯状结构。

进一步地，所述台阶孔的台阶面上环形设置有第一凹槽，所述第一凹槽内安装有第一O型密封圈，用于筒体与顶盖之间的密封，防止试验燃油泄漏。

进一步地，所述底座上、位于台阶孔的正下方设置有与旋流器外锥面锥度相匹配锥形孔，所述锥形孔与倒锥形孔和阶梯孔均连通，所述锥形孔、倒锥形孔以及台阶孔共同用于放置旋流器；

所述顶盖的底部中心设置有台阶轴，所述台阶轴插入旋流室顶端开口内，通过旋紧顶盖使台阶轴的轴肩轴向压紧旋流器，用于防止旋流器转动。

进一步地，所述台阶孔小端的直径大于旋流器的外径，所述进油孔与台阶孔小端相连通，用于为旋流器上部圆柱体外围与阶梯孔小端内壁之间形成容油腔室提供试验燃油，所述容油腔室内的试验燃油通过旋流器周向的多个切向孔不断进入旋流室内。

进一步地，所述锥形孔的锥形壁上环形开设有第二凹槽，所述第二凹槽内安装有第二O型密封圈，于防止顶盖挤伤旋流器的同时避免容油腔室内的试验燃油泄漏。

进一步地，所述台阶孔、台阶轴、旋流器、倒锥形孔以及锥形孔的中心轴线重合。

进一步地，所述连接管路由转接管和转接头组成，所述转接管的一端与进油孔连接，另一端与转接头连接，所述转接头与外接试验燃油设备可拆卸连接。

进一步地，所述筒体与底座为一体式结构。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本实用新型一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，该试验工装通过在筒体上端可拆卸连接有顶盖，下端固定连接有底座(或者底座与筒体为一体式结构)，三者构成旋流器的安装腔室；其中底座上设置有与旋流器底部相适配的锥形孔，锥形孔壁上铺设环形密封圈，顶盖与筒体螺纹连接，顶盖底部凸出轴插入旋流器中，这样设置后旋紧顶盖，顶盖轴向挤压旋流器，防止旋流器在试验过程中转动，影响试验结果，另外设置密封圈可以避免挤伤旋流器的同时防止旋流器周围的燃油泄露；本试验工装在筒体外壁开设有径向进油口，可将外部试验燃油引入容油腔室，容油腔室的试验燃油从旋流器周向上的切向孔进入旋流室内，在旋流室内做急速的旋转运动后，受惯性力和空气撞击力的作用破裂成细小的油珠，从而形成雾化从喷口喷出，即可测试喷口流量的雾化性能。相比现有技术，本工装能够模拟旋流器在发动机燃烧室内的工作状态，对旋流器进行检测筛选，排除雾化效果不合格的旋流器，提高发动机装配旋流器的合格率，保证燃油在发动机燃烧室内的雾化效果，提高燃油的燃烧率，保证发动机可靠运行。

2、本实用新型一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，该试验工装筒体与顶盖通过螺纹可拆卸连接，旋转顶盖即可将待测试旋流器安装在安装腔室内，或将旋流器从安装腔室内取出，旋流器的安装与取出十分方便快捷，减少了测试时间，提高测试效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型待测试旋流器结构示意图；

图2为本实用新型试验工装立体结构示意图；

图3为本实用新型试验工装俯视图；

图4为本实用新型试验工装A-A剖视图；

图5为本实用新型试验工装中筒体(含底座)结构剖视图；

图6为本实用新型试验工装中顶盖、旋流器及第二O型密封圈位置关系结构示意图。

其中：A为旋流器；1为筒体；2为顶盖；3为底座；4为连接管路；5为第一O型密封圈；6为容油腔室；7为第二O型密封圈；A1为喷口；A2为旋流室；A3为外锥面；A4为切向孔；11为进油孔；12为内螺纹；13为台阶孔；21为外螺纹；22为凸出轴；31为倒锥形孔；32为锥形孔；41为转接管；42为转接头；131为第一凹槽；321为第二凹槽。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细描述。

本实施例待测旋流器如图1所示，其为离心式燃油喷嘴用的旋流器，该旋流器结构整体由上部分圆柱体和下部分圆锥体组成，内部开设有旋流室A2，底部开设有喷口A1，圆柱体周向上设置有四个切向孔A4，每个切向孔A4均与旋流室A2连通，通过切向孔A4为旋流室A2提供燃油，旋流器在加工完成后，安装之前需要进行雾化性能试验，因为旋流器的品质直接影响燃油喷嘴的流量、均匀度、雾化锥角等关键指标，最终影响飞机的性能。

基于上述原因，本发明人设计了一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，该试验工装结构如图2～6所示，包括筒体1，所述筒体1上端可拆卸连接有顶盖2，筒体1下端固定连接有底座3，筒体1、顶盖2和底座3构成旋流器A的安装腔室，底座3下部中心开设有供旋流器喷口A1喷雾的倒锥形孔31；筒体1外壁开设有径向的进油孔11，进油孔11通过连接管路4将外接的试验燃油输送至安装腔室内旋流器的旋流室A2中，试验燃油在旋流室A2内做急速的旋转运动后，受惯性力和空气撞击力的作用破裂成细小的油珠，从而形成雾化从旋流器底部喷口A1喷出，以便测试喷口流量的雾化性能。

优选的，所述连接管路4包括转接管41和转接头42，转接管41的一端与进油孔11连接，另一端与转接头42连接，两个连接点均采用氩弧焊焊接，并经过密封检测，确保连接处无缝不漏油，转接管41的长度可根据需要设置，转接头42与外接试验燃油设备可拆卸连接。

本实施例中，筒体1与顶盖2通过筒体上的内螺纹12和顶盖上的外螺纹21可拆卸连接。其中，顶盖2的头部设置为六角螺母，且六角螺母的对边距大于筒体1顶部开口直径，顶盖头部设置为六角螺母便于通过工具将其与筒体拆装锁紧，即通过旋转顶盖2可将待测试验旋流器安装在工装安装腔室内，或将旋流器从工装安装腔室内取出，旋流器的安装与取出十分方便快捷，减少了测试时间，提高测试效率。

具体的，如图4～6所示，筒体1内设置上大下小的台阶孔13，内螺纹12设置在台阶孔13大端内壁上，对应的与筒体1连接相匹配的顶盖2为阶梯状结构；台阶孔13的台阶面上环形设置有第一凹槽131，第一凹槽131内安装有第一O型密封圈5，优选为弹性密封圈，当顶盖2与筒体1螺纹连接时，旋紧顶盖2顶盖的轴肩随即挤压第一O型密封圈5，第一O型密封圈5随即发生弹性形变，产生密封效果，防止筒体1内的试验燃油泄漏。

其中，底座上3、位于台阶孔12的正下方设置有与旋流器外锥面A3锥度相匹配锥形孔32，锥形孔32与倒锥形孔31和阶梯孔12均连通，所述锥形孔32、倒锥形孔31以及台阶孔12共同用于放置旋流器A，即旋流器的下部分圆锥体放置在锥形孔32内、且喷口A1略伸出倒锥形孔31，旋流器的上部分圆柱体置于台阶孔12内；另外顶盖2的底部中心设置有凸出轴22，凸出轴22与旋流室A2顶端开口间隙配合，即凸出轴22能够插入旋流室A2顶端开口内，通过旋紧顶盖2使凸出轴22的轴肩轴向压紧旋流器A，防止试验过程中旋流器本身转动，影响试验准确性。

另外如图4所示，台阶孔12小端的直径大于旋流器A的外径，进油孔11与台阶孔12小端相连通，用于为旋流器A上部圆柱体和顶盖2下部周壁外围与阶梯孔12小端内壁之间形成容油腔室6提供试验燃油，容油腔室6内的试验燃油通过旋流器周向的四个切向孔A4不断进入旋流室A2内。

优选的，为了防止顶盖2轴向挤压损伤旋流器的表面质量，本实施例在锥形孔32的锥形壁上环形开设有第二凹槽321，第二凹槽321内安装有第二O型密封圈7，用于防止顶盖挤伤旋流器表面质量的同时避免容油腔室内的试验燃油泄漏。

优选的，所述台阶孔13、凸出轴22、旋流器A、倒锥形孔31以及锥形孔32的中心轴线重合，防止顶盖轴向挤压旋流器时发生倾斜，破坏待测试旋流器结构及影响密封效果；另外为了保证本试验工装的整体强度，优选的，所述筒体1与底座3为一体成型结构。

本实施例试验工装所使用的材料为市面常见的45#刚，取材方便，制作成本低。

本实用新型试验工装使用方法如下：

首先，将第二O型密封圈铺设在筒体底部锥形孔开设的第二凹槽内；然后将旋流器(圆锥体部分朝下)放入筒体内，接着将第第一O型密封圈放入台阶孔的台阶面上环形开设的第一凹槽内，再将顶盖紧固；最后通过转接头与试验燃油设备连接，试验燃油通过转接管、进油孔流入容油腔室，容油腔室内的试验燃油通过旋流器周向的四个切向孔不断进入旋流室内，在旋流室内做急速的旋转运动后，受惯性力和空气撞击力的作用破裂成细小的油珠，从而形成雾化从喷口喷出，即可测试喷口流量的雾化性能，从而判断该旋流器是否合格，避免不良产品用于燃油喷嘴中，影响发动机的动力输出。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上述已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，其特征在于，包括筒体(1)，所述筒体(1)上端可拆卸连接有顶盖(2)，所述筒体(1)下端固定连接有底座(3)，所述筒体(1)、顶盖(2)和底座(3)构成旋流器(A)的安装腔室，所述底座(3)下部中心开设有供旋流器喷口(A1)喷雾的倒锥形孔(31)；

所述筒体(1)外壁开设有径向的进油孔(11)，所述进油孔(11)通过连接管路(4)将外接的试验燃油输送至安装腔室内旋流器的旋流室(A2)中，试验燃油在旋流室(A2)内做急速的旋转运动后从底部喷口(A1)喷出，以便测试喷口流量的雾化性能。

2.根据权利要求1所述的一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，其特征在于，所述筒体(1)与顶盖(2)通过筒体上的内螺纹(12)和顶盖上的外螺纹(21)可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，其特征在于，所述筒体(1)内设置台阶孔(13)，所述内螺纹(12)设置在台阶孔(13)大端内壁上，对应的与筒体(1)连接相匹配的顶盖(2)为阶梯状结构。

4.根据权利要求3所述的一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，其特征在于，所述台阶孔(13)的台阶面上环形设置有第一凹槽(131)，所述第一凹槽(131)内安装有第一O型密封圈(5)，用于筒体与顶盖之间的密封，防止试验燃油泄漏。

5.根据权利要求3所述的一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，其特征在于，所述底座上(3)、位于台阶孔(12)的正下方设置有与旋流器外锥面(A3)锥度相匹配锥形孔(32)，所述锥形孔(32)与倒锥形孔(31)和阶梯孔(12)均连通，所述锥形孔(32)、倒锥形孔(31)以及台阶孔(12)共同用于放置旋流器(A)；

所述顶盖(2)的底部中心设置有凸出轴(22)，所述凸出轴(22)插入旋流室(A2)顶端开口内，通过旋紧顶盖(2)使凸出轴(22)的轴肩轴向压紧旋流器(A)，用于防止旋流器转动。

6.根据权利要求5所述的一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，其特征在于，所述台阶孔(12)小端的直径大于旋流器(A)的外径，所述进油孔(11)与台阶孔(12)小端相连通，用于为旋流器(A)上部圆柱体外围与阶梯孔(12)小端内壁之间形成容油腔室(6)提供试验燃油，所述容油腔室(6)内的试验燃油通过旋流器周向的多个切向孔(A4)不断进入旋流室(A2)内。

7.根据权利要求6所述的一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，其特征在于，所述锥形孔(32)的锥形壁上环形开设有第二凹槽(321)，所述第二凹槽(321)内安装有第二O型密封圈(7)，用于防止顶盖挤伤旋流器的同时避免容油腔室内的试验燃油泄漏。

8.根据权利要求5所述的一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，其特征在于，所述台阶孔(13)、凸出轴(22)、旋流器(A)、倒锥形孔(31)以及锥形孔(32)的中心轴线重合。

9.根据权利要求1所述的一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，其特征在于，所述连接管路(4)由转接管(41)和转接头(42)组成，所述转接管(41)的一端与进油孔(11)连接，另一端与转接头(42)连接，所述转接头(42)与外接试验燃油设备可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的一种测试燃油喷嘴旋流器雾化性能的试验工装，其特征在于，所述筒体(1)与底座(3)为一体式结构。

Images