專利名稱：多端口的圓頂隔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
根據(jù)國防部簽署的合同No.DAAE07-00-C-N086，美國政府對本發(fā)明具有一定的權(quán)利。
本發(fā)明大體上涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，更具體地涉及到燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中的燃燒室。
背景技術(shù)：
對于驅(qū)動飛行器飛行、在陸地上驅(qū)動車輛或在水中驅(qū)動船只來說，都會設(shè)計(jì)出不同結(jié)構(gòu)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。所有這些發(fā)動機(jī)的共同點(diǎn)是具有用于壓縮空氣的多級壓縮機(jī)，空氣和燃料在燃燒室內(nèi)混合以產(chǎn)生熱的燃?xì)?。熱燃?xì)獯┻^高壓渦輪(HPT)流向下游，高壓渦輪從中抽取能量以驅(qū)動壓縮機(jī)。
在HPT的下游設(shè)置了低壓渦輪(LPT)，用來從燃?xì)庵谐槿☆~外的能量以產(chǎn)生輸出功。在飛行器發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)中，LPT驅(qū)動通常布置在壓縮機(jī)上游的風(fēng)扇。而在陸上車輛或船只的結(jié)構(gòu)中，LPT驅(qū)動與傳動裝置相連的外部傳動軸，以驅(qū)動車輛的輪子或船只的推進(jìn)器。
在陸上車輛的發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)中，在車輛中的通常受到限制的可用空間內(nèi)，發(fā)動機(jī)的尺寸和易接觸性是重要的設(shè)計(jì)目標(biāo)。在軍用車輛如主戰(zhàn)坦克中，必須減小發(fā)動機(jī)室的尺寸以增大對車輛的軍事利用。
因此，車輛的渦輪發(fā)動機(jī)需要有緊湊的尺寸，同時仍能達(dá)到最佳的發(fā)動機(jī)性能和耐用性，這就提高了其設(shè)計(jì)難度。例如，發(fā)動機(jī)的燃燒室包括內(nèi)、外燃燒襯套，其在上游端通過環(huán)形圓頂(dome)而連接在一起，從而在襯套之間形成了環(huán)形的燃燒腔。在圓頂中安裝了汽化器，用于將汽化的燃料和空氣的混合物流體噴射到燃燒室中，以便在燃燒室中燃燒。
由于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)通常在幾萬轉(zhuǎn)每分鐘(RPM)的速度下工作，因此發(fā)動機(jī)需要適當(dāng)?shù)仄饎右赃_(dá)到穩(wěn)定的空轉(zhuǎn)狀態(tài)，這通常發(fā)生在最大轉(zhuǎn)子速度的較大百分比部分上。電池驅(qū)動的電起動器限制了在發(fā)動機(jī)起動過程中加速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的能力，并可能會導(dǎo)致無效的起動，并因燃料的不完全燃燒而產(chǎn)生不希望有的白煙。
各汽化器通常包括空氣旋流器，例如反向旋轉(zhuǎn)的空氣旋流器，其具有兩排旋流葉片，用于使壓縮機(jī)排氣在燃料周圍渦旋式流動，燃料通過安裝在中心的燃料噴射器而噴射到排氣中。典型的噴氣式燃料噴射器相對簡單，并可在空氣旋流器處于或高于空轉(zhuǎn)速度時有效地工作，這是因?yàn)閴嚎s機(jī)排氣具有足夠的流率和壓力。
然而，在發(fā)動機(jī)的起動過程中，壓縮機(jī)排氣的流率和壓力僅僅隨著壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子速度的提高而提高，這就影響了實(shí)現(xiàn)有效起動性能的能力。
此外，為了實(shí)現(xiàn)與各空氣旋流器對應(yīng)的燃燒室圓頂隔板，要求使發(fā)動機(jī)的設(shè)計(jì)復(fù)雜化。典型的隔板包括具有大致梯形結(jié)構(gòu)的環(huán)形擋濺板，其圍繞著環(huán)形圓頂?shù)闹苓叢⑴c之相鄰。各擋濺板包括其中裝有旋流器的中心管，用來接收來自旋流器的空氣和來自相應(yīng)噴射器中的燃料。擋濺板被特別地構(gòu)造成可保護(hù)燃燒室圓頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)完整性免受燃燒的影響，并用來將空氣霧化的燃料流在周向和徑向上擴(kuò)散到燃燒室中，在燃燒室的直接下游處將發(fā)生燃燒過程。
燃燒室的圓頂通常包括大量從中延伸穿過的沖擊冷卻孔，其用于將一部分壓縮機(jī)排氣引導(dǎo)到隔板的前側(cè)或上游側(cè)以對其進(jìn)行沖擊冷卻。這排隔板完全覆蓋了環(huán)形圓頂在內(nèi)外襯套之間的周向和徑向上的內(nèi)表面。因此，用于起動燃燒過程的點(diǎn)火器通常位于燃燒室的外襯套上，在此處存在著空間。
為了提高這種形式的單一環(huán)形燃燒室的起動性能，正在研制特別構(gòu)造的引燃噴射器，其僅供發(fā)動機(jī)起動過程使用。但是，整套主燃料噴射器及其空氣旋流器必須保持在空轉(zhuǎn)速度和高于空轉(zhuǎn)速度下以使發(fā)動機(jī)有效工作，這就限制了用于引入引燃噴射器的可用空間。
另外，車輛發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)還限制了外場可更換件(LRU)可安裝在發(fā)動機(jī)中以便在檢修停機(jī)過程中實(shí)現(xiàn)易接觸性和易拆性的位置。特別是，燃燒點(diǎn)火器以及引燃噴射器的位置因用于車輛結(jié)構(gòu)中的整個發(fā)動機(jī)的緊湊結(jié)構(gòu)而受到限制。
因此，需要提供一種處于具有整套主汽化器的燃燒室圓頂中的改良的燃燒室的集成式引燃噴射器或點(diǎn)火器或這兩者。

發(fā)明內(nèi)容
燃燒室隔板包括環(huán)形的擋濺板，在擋濺板中具有用來接收汽化流體的中心安裝管。半環(huán)套圈在側(cè)向和橫向上均偏離該管，并從中側(cè)向向外地敞開。該半環(huán)套圈和相鄰的半環(huán)套圈共同形成了端口，引燃噴射器或點(diǎn)火器可安裝在該端口中。


根據(jù)優(yōu)選的和代表性的實(shí)施例，在下面的詳細(xì)描述中將結(jié)合附圖來更加具體地介紹本發(fā)明及其另外的目的和優(yōu)點(diǎn)，在圖中圖1是通過根據(jù)代表性實(shí)施例的陸上燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中的環(huán)形燃燒室的軸向截面圖。
圖2是沿線2-2切開的圖1所示的一部分燃燒室的從后向前看的徑向截面圖。
圖3是類似于圖1的燃燒室沿另一平面的軸向截面圖，其顯示了布置在相鄰主汽化器之間的引燃噴射器。
圖4是類似于圖3的燃燒室沿另一平面的軸向截面圖，其中點(diǎn)火器布置在相鄰主汽化器之間。
圖5是用于圖1-4所示的燃燒室中的四種不同形式隔板的軸測圖，這些隔板用于額外地容納穿過燃燒室圓頂?shù)南鄳?yīng)的引燃噴射器和點(diǎn)火器。
圖6是圖5所示的圓頂隔板的一個代表性示例的放大軸測圖。
圖7是沿線7-7切開的圖6所示的一部分隔板的頂面截面圖。
具體實(shí)施例方式
在圖1中示意性地顯示了陸上燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10的一部分，其構(gòu)造用于驅(qū)動車輛如軍用坦克。發(fā)動機(jī)關(guān)于縱向或軸向中心軸線12是軸對稱的，并沿連續(xù)的流動行程包括多級壓縮機(jī)14、環(huán)形燃燒室16、高壓渦輪18和低壓渦輪20。HPT18通過第一轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)軸22與壓縮機(jī)相連，LPT20具有單獨(dú)的傳動軸，用來對外部裝置如車輛中的傳動裝置提供輸出功率。
在工作過程中，環(huán)境空氣24在壓縮機(jī)14中被加壓，并從壓縮機(jī)14中排放到燃燒室內(nèi)。燃料26在燃燒室中與空氣混合以產(chǎn)生汽化的燃料和空氣的混合流體，其可燃燒以產(chǎn)生燃?xì)?8，該燃?xì)?8經(jīng)過HPT18的噴嘴和轉(zhuǎn)子葉片而排放，HPT18從中抽取能量以驅(qū)動壓縮機(jī)。在LPT20中抽取來自燃?xì)獾念~外能量以驅(qū)動車輛。
在圖1中示意性地顯示了環(huán)形燃燒室16，其包括與徑向上的內(nèi)燃燒襯套32徑向外側(cè)地間隔開的徑向上的外燃燒襯套30，這兩個襯套均為環(huán)形并關(guān)于發(fā)動機(jī)的中心軸線12同心。這兩個襯套在其上游端通過環(huán)形的燃燒室圓頂34而連接在一起，并在其之間形成了環(huán)形的燃燒腔36。
該圓頂為單一環(huán)形圓頂，其包括由主燃料噴射器38和空氣旋流器40的配合對所形成的一排汽化器。各旋流器40均為傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，包括兩排徑向的旋流葉片，用于使壓縮機(jī)排氣24在燃料26的周圍在兩股反向旋轉(zhuǎn)的氣流中旋渦式流動，燃料26從噴射器38的尖端噴射到旋流器的上游端。因此，所射入的燃料被渦流空氣精細(xì)地霧化，并以汽化的燃料和空氣的適當(dāng)噴射霧錐或流體形式排放到燃燒室中。燃料噴射器也為傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且可以是相對簡單的鼓風(fēng)式燃料噴射器，其在工作過程中依賴空氣旋流器來使所噴入的燃料霧化。
為了控制汽化流體到燃燒室中的傳播并保護(hù)燃燒室圓頂免受燃燒熱，各旋流器均包括相應(yīng)的圓頂隔板42，44，46，48，如圖2所另外地顯示，它們在燃燒腔中與圓頂適當(dāng)?shù)叵噙B。圖2所示隔板的大部分具有相同的結(jié)構(gòu)，并形成為包括有許多傳統(tǒng)特征的第一隔板42。第二、第三和第四種形式的隔板44，46，48分別特殊地構(gòu)造用于允許將一個或多個引燃噴射器50和一個或多個電點(diǎn)火器52安裝在普通圓頂34上，如圖3和4所示。
更具體地說，這四種形式的隔板42-48相互間大致相同，不同之處在于為將引燃噴射器和點(diǎn)火器引入到支撐了一排空氣旋流器40及其相應(yīng)的主燃料噴射器38的普通單一環(huán)形圓頂中所進(jìn)行的改進(jìn)。如圖5所示，所有隔板均包括環(huán)形擋濺板54，其具有中心安裝的套筒或管56，用于接收來自相應(yīng)的主噴射器38和空氣旋流器40的汽化的燃料和空氣流。如圖1所示，隔板的中心管56適當(dāng)?shù)匕惭b在圓頂34的對應(yīng)開口中，并與主噴射器和旋流器同軸地對齊。
為了將引燃噴射器和點(diǎn)火器引入到相同的圓頂34中，所選的相鄰成對的隔板44-48均包括互補(bǔ)式的半環(huán)套圈58，它們一起限定了隔板中的與圓頂中的相應(yīng)開口對齊的相應(yīng)開口或端口，如圖3所示，通過該開口可安裝相應(yīng)的引燃噴射器50，如圖4所示，也可通過該開口來安裝點(diǎn)火器52。
各半環(huán)套圈均具有如圖5所示的半圓形的弧形結(jié)構(gòu)，并在側(cè)向或周向上從擋濺板的對應(yīng)邊中向外敞開或暴露出來。這樣，當(dāng)將兩塊隔板并列安裝在燃燒室圓頂中時，相應(yīng)的半環(huán)套圈便一起形成了一個圓形端口，其用于提供經(jīng)由引燃噴射器和點(diǎn)火器進(jìn)入燃燒腔的通路。
圖5顯示了隔板42-48的四種普通設(shè)計(jì)，第一隔板42是平坦的且未設(shè)置半環(huán)套圈，第二、第三和第四隔板根據(jù)用來在圓頂周圍的不同周向位置處引入所需數(shù)量的引燃噴射器和點(diǎn)火器的需要而只具有一個或兩個半環(huán)套圈。由于各整套隔板的中心管56優(yōu)選等距地安裝在燃燒室圓頂周邊的周圍，因此單塊隔板都設(shè)計(jì)成帶有能基本上覆蓋住圓頂內(nèi)表面的最大表面積，以提高工作過程中的燃燒效率和對圓頂?shù)臒崞帘伪Ｗo(hù)。
這樣，只有有限的空間可用于引入半環(huán)套圈，因此，半環(huán)套圈在各隔板中均在周向或側(cè)向以及徑向或橫向上偏離對應(yīng)的中心管。這種結(jié)構(gòu)將半環(huán)套圈置于隔板的相應(yīng)的徑向外角部中，與相鄰的中心管形成三角形結(jié)構(gòu)。
圖1所示的環(huán)形燃燒室包括大致錐形并且在后部朝向HPT18匯聚的襯套，其結(jié)構(gòu)使得燃燒室圓頂向后朝向發(fā)動機(jī)中心軸線12呈傾斜。相應(yīng)地，各隔板的中心管都具有第一中心軸線60，其與發(fā)動機(jī)的中心軸線成約45度的傾斜銳角A。如圖6和7所示，管的中心軸60設(shè)置成正交或垂直于擋濺板54。
相反，圖3所示的引燃噴射器50和圖4所示的點(diǎn)火器52以不同的傾角穿過燃燒室圓頂而安裝，以便避免與主汽化器形成干涉。因此，安裝有引燃噴射器和點(diǎn)火器的半環(huán)套圈在相應(yīng)的第二中心軸線62的周圍呈弧形或圓形，第二中心軸線62具有不同的傾角B，例如為60度。
因此，半環(huán)套圈的中心軸線62相對管的中心軸線60為偏斜或傾斜的，其角度傾斜的差異為15度。管和半環(huán)套圈的這兩條不同的中心軸線要求隔板的擋濺板在它們之間形成相應(yīng)的融合，以增強(qiáng)擋濺板在工作期間擴(kuò)散汽化流體的性能，并為擋濺板自身提供適當(dāng)?shù)谋趁鏇_擊冷卻。
如圖5和6所示，所有防濺檔板54都具有相同的設(shè)計(jì)，并優(yōu)選為帶有適當(dāng)?shù)臏\錐形張開部分64的錐形結(jié)構(gòu)，張開部分64從相應(yīng)的中心管處徑向向外地延伸。錐形張開部分的后表面通過中心管來接收汽化流體，并構(gòu)造成可借助適當(dāng)?shù)牧鲃痈郊趶较蚝椭芟蛏蠑U(kuò)散汽化流體，并避免從中產(chǎn)生氣流分離。因此，張開部分提供了較強(qiáng)的從安裝在圓頂中的一排隔板中將流體擴(kuò)散到燃燒室圓頂周圍的能力。
如圖6中示意性地顯示，錐形張開部分64在適當(dāng)?shù)娜诤蠀^(qū)域66中與相應(yīng)的半環(huán)套圈58局部地融合，以防止汽化流體在工作期間對安裝在半環(huán)套圈中的引燃噴射器或點(diǎn)火器的尖端的沖擊。如圖3和4所示，最好將引燃噴射器50和點(diǎn)火器52的末端或尖端安裝成與相應(yīng)中心管的后表面基本上平齊或略微凹進(jìn)一些。這樣就可減小原始燃料掉到半環(huán)套圈內(nèi)的可能性，而且噴射器和點(diǎn)火器的頂端不會延伸或突出到隔板后部之外而進(jìn)入到緊鄰于其下游的燃燒火焰中。
如圖5和6所示，所有隔板的擋濺板還都包括成對的整體式側(cè)護(hù)罩或側(cè)面68，其從擋濺板的相對周邊上側(cè)向向外地延伸出來。這些護(hù)罩與其相應(yīng)的錐形張開部分形成一體，從而形成了大致梯形的擋濺板。
各隔板的左、右護(hù)罩最好是普通錐形表面的一部分，其相對管中心軸線60具有與錐形張開部分64不同的錐形張角或傾角。例如，護(hù)罩68的傾角最好略小于錐形張開部分64的傾角，使得護(hù)罩可以更好地匹配如圖1和2所示的燃燒室圓頂34的方位，以增強(qiáng)對隔板的背面沖擊冷卻。
例如，圖2顯示了燃燒室圓頂34中的大量沖擊冷卻孔70，通過這些孔可將一部分壓縮機(jī)排氣分流，以便為擋濺板的其包括錐形張開部分及其側(cè)護(hù)罩在內(nèi)的上游面或前表面提供沖擊冷卻。錐形張開部分64特別地構(gòu)造成可將汽化流體擴(kuò)散到燃燒室內(nèi)以增強(qiáng)燃燒性能，而周邊的側(cè)護(hù)罩68則以另一方式構(gòu)造成可增強(qiáng)擋濺板的沖擊冷卻。
如圖5和6所示，互補(bǔ)式的半環(huán)套圈58延伸穿過相應(yīng)的一個側(cè)護(hù)罩，以與相應(yīng)的錐形張開部分64的局部區(qū)域鄰接。
圖5所示的所有隔板均還包括相應(yīng)成對的翼部或凸緣72，其沿著擋濺板的相對橫邊而側(cè)向地延伸。相應(yīng)地，所有隔板均還包括一對沿著各自擋濺板的相對側(cè)邊橫向地延伸的邊緣或邊框74。邊框74還沿著各個半環(huán)套圈58延伸。
如圖5所示，各隔板的中心管56和邊框74都從各擋濺板中傾斜地向前延伸出來，而凸緣72從中相反地延伸出來并向后與擋濺板呈傾斜。在圖1中對此也有顯示。
隔板凸緣提供了隔板與內(nèi)外襯套之間的曲線過渡，以便以傳統(tǒng)的方式將用過的沖擊冷卻空氣排放到燃燒室中。邊框74向前朝燃燒室圓頂延伸，以阻塞沖擊空氣在各隔板后面的周向分布，從而改善其在徑向上的內(nèi)外凸緣72上的排氣效果。
凸緣和邊框可以是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并與擋濺板及其中心管一起形成了單個隔板的整體部分，其通常利用適當(dāng)?shù)哪透邷爻辖鸾饘僖猿Ｒ?guī)的澆鑄方式來制造。
各隔板最好由單晶金屬鑄件形成，以增強(qiáng)其在燃燒室的惡劣高溫環(huán)境中的強(qiáng)度。如上所述，隔板可以是彼此基本上相同的，不同之處在于為引入半環(huán)套圈58而作出的局部修改，其恰當(dāng)?shù)厝谌霌鯙R板中，以便在單一環(huán)形圓頂中所提供的有限空間內(nèi)增強(qiáng)主噴射器、引燃噴射器和電點(diǎn)火器的性能。
如圖5和6所示，根據(jù)與相鄰半環(huán)套圈一起形成相應(yīng)端口的需要，各半環(huán)套圈58在左側(cè)或右側(cè)護(hù)罩68中與各隔板的徑向上的外凸緣72鄰接。如圖6所示，相應(yīng)的側(cè)護(hù)罩68也在融合區(qū)域66的擴(kuò)展部分內(nèi)與外凸緣72和相應(yīng)的半環(huán)套圈局部地融合，以降低或避免汽化流體在該區(qū)域內(nèi)形成局部燃料集中。
如上所述，擋濺板54在燃燒室的正常工作中提供了幾個功能，包括借助適當(dāng)?shù)牧鲃痈郊蛊黧w沿著錐形張開部分64的后表面廣泛地?cái)U(kuò)散。擋濺板54在中心管56的周圍是無孔的，并為徑向上的外凸緣72和周向上的外邊框74提供了連續(xù)的表面，并且終止于部分引入的半環(huán)套圈58處。由于半環(huán)套圈中斷了擋濺板的包括錐形張開部分和側(cè)護(hù)罩在內(nèi)的本來連續(xù)的表面輪廓，因此必須使張開部分及護(hù)罩與半環(huán)套圈適當(dāng)?shù)叵嗳诤希匀菰S擋濺板自身和半環(huán)套圈58的中心軸線60，62在角度傾斜上的差異。
如上所述，融合區(qū)域66設(shè)置用于防止擴(kuò)散的汽化流體對可能在半環(huán)套圈內(nèi)稍稍凹進(jìn)一些的引燃噴射器或點(diǎn)火器的尖端的沖擊。另外，融合區(qū)域66還設(shè)置在外凸緣72的附近，在此處其與半環(huán)套圈匯合以減少擴(kuò)散的汽化流體形成局部燃料集中的可能性。
為了在圖2所示的通用環(huán)形圓頂34中引入至少一個引燃噴射器或電點(diǎn)火器，必須改動兩個相鄰的隔板以引入互補(bǔ)式的半環(huán)套圈58。如圖5所示，這些改動的隔板的相應(yīng)擋濺板54可包括相鄰于外凸緣72的單個半環(huán)套圈58。例如，第二隔板44包括有位于左護(hù)罩68中的沿著擋濺板的左周邊的單個半環(huán)套圈58。
相應(yīng)地，第三隔板46包括有位于右護(hù)罩68中的沿著擋濺板的右周邊的單個半環(huán)套圈58。如圖2所示，可將第二和第三隔板44，46彼此相鄰地放置在圓頂中，用來在互補(bǔ)的半環(huán)套圈之間形成適當(dāng)?shù)亩丝谝匀菁{一個引燃噴射器50。
雖然第二和第三隔板44，46相互間基本上為鏡像，然而圖5和6所示的第四隔板48則包括位于其共有擋濺板中的相對地組成對的半環(huán)套圈58，其相鄰于左右護(hù)罩68中的外凸緣72。
如圖2所示，這種雙套圈形式的第四隔板48可用來在一個主汽化器的相對周向側(cè)邊上提供兩個相應(yīng)的入口。第二隔板44可在其右側(cè)與第四隔板48鄰接，將相應(yīng)的左右半環(huán)套圈58對齊在一起而形成一個端口，以容納引燃噴射器50或點(diǎn)火器52。第三隔板46可在其相對的左側(cè)與第四隔板48鄰接，將左右半環(huán)套圈58對齊在一起而形成另一端口，以容納引燃噴射器或點(diǎn)火器。
這樣，隔板42-48的這四種結(jié)構(gòu)可用于為局部地修改燃燒室圓頂?shù)闹芟驅(qū)ΨQ性提供有利條件，以便為主噴射器額外地引入引燃噴射器和點(diǎn)火器。大多數(shù)隔板由第一隔板42組成，其在左右護(hù)罩中都未設(shè)置半環(huán)套圈。另外，第二和第三隔板44，46可以一起用來在其半環(huán)套圈之間形成相應(yīng)的端口，或者與雙套圈式第四隔板48一起使用，以提供位于其相對側(cè)上的相應(yīng)端口。
如圖2所示，一對第二和第三隔板44，46相互鄰接以將其相應(yīng)的左、右半環(huán)套圈對齊在一起以形成一個端口。另外的第二和第三隔板44，46可與鄰接的第四隔板48一起使用，使得相應(yīng)的左、右半環(huán)套圈對齊在一起，以限定兩個另外的端口。
而且，左、右半環(huán)套圈58設(shè)置在相應(yīng)中心管56的徑向外側(cè)，使得相應(yīng)的引燃噴射器和點(diǎn)火器可安裝在燃燒室圓頂周圍的徑向外周邊的周圍，從而提供了易接觸性。
這樣，通過在需要之處專門引入半環(huán)套圈58，就可形成任意數(shù)量的附加端口。在圖2所示的代表性實(shí)施例中，多個引燃噴射器50和多個點(diǎn)火器52可在燃燒室圓頂?shù)囊粋€象限區(qū)域內(nèi)緊密地組織在一起，以提高燃燒室在工作期間的起動性能。
因此，通過在本來相同的燃燒室圓頂隔板中簡單地引入特別定位和特別相融合的半環(huán)套圈58，就可方便地確定相應(yīng)端口的位置，以便在燃燒室的普通單一環(huán)形圓頂中引入引燃噴射器50和電點(diǎn)火器52。在引燃噴射器和點(diǎn)火器方便地定位在相應(yīng)的主汽化器之間的情況下，包括其空氣旋流器和主燃料噴射器在內(nèi)的主汽化器在燃燒室圓頂?shù)闹車３制涞冉嵌鹊拈g距，從而提高了發(fā)動機(jī)的性能。
為了減少部件的數(shù)量，所有隔板共用一個相同的設(shè)計(jì)。半環(huán)套圈58為引燃噴射器50和點(diǎn)火器52提供了相等大小的端口。另外，為了緊密地引入由半環(huán)套圈共同限定的相應(yīng)端口，只需要半環(huán)套圈44-48中的三種不同形式。因此，只需要四種不同的隔板設(shè)計(jì)，除了專門引入半環(huán)套圈的隔板之外，所有隔板都共用相同的結(jié)構(gòu)。
雖然在上文中已經(jīng)介紹了被認(rèn)為是本發(fā)明的優(yōu)選的和代表性的實(shí)施例，然而對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，從本文的所授內(nèi)容中可以清楚本發(fā)明的其它修改，因此，在所附權(quán)利要求中希望保護(hù)所有這些修改，它們均屬于本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和范圍之內(nèi)。
因此，希望由美國專利證書所保護(hù)的本發(fā)明由所附權(quán)利要求限定和區(qū)分。
權(quán)利要求
1.一種燃燒室的隔板(44-48)，包括錐形擋濺板(54)，其具有用來接收汽化流體的中心安裝的管(56)；在側(cè)向和橫向上均偏離所述管并從中側(cè)向向外地敞開的半環(huán)套圈(58)；和所述管(56)具有垂直于所述擋濺板(54)的第一中心軸線(60)，所述半環(huán)套圈(58)圍繞第二中心軸線(62)呈弧形，所述第二中心軸線(62)傾斜于所述第一中心軸線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隔板，其特征在于，所述擋濺板(54)還包括一對以相對于所述第一軸線為不同的傾角從中側(cè)向向外地延伸出來的護(hù)罩(68)，所述半環(huán)套圈延伸穿過所述護(hù)罩中的一個以與所述錐形張開部分鄰接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的隔板，其特征在于，所述隔板還包括沿所述擋濺板(54)的相對橫邊側(cè)向地延伸的一對凸緣(72)；和沿所述擋濺板(54)的相對側(cè)邊并沿所述半環(huán)套圈(58)橫向地延伸的一對邊框(74)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隔板，其特征在于，所述擋濺板(54)包括從所述中心管(56)處徑向向外地延伸并用來側(cè)向擴(kuò)散所述流體的錐形張開部分(64)，所述張開部分與所述半環(huán)套圈局部地相融合；和所述半環(huán)套圈(58)與一個所述護(hù)罩(68)中的一個所述凸緣(72)鄰接，所述這個護(hù)罩與所述這個凸緣和半環(huán)套圈局部地相融合(66)，以減少所述流體在此處的局部燃料集中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的隔板，其特征在于，所述護(hù)罩具有共同的錐形張角。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隔板，其特征在于，所述擋濺板(54)在所述中心管(56)的周圍是無孔的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隔板，其特征在于，所述擋濺板(54)包括與所述凸緣(72)中的外側(cè)那個鄰接的單個半環(huán)套圈(58)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔板，其特征在于，所述半環(huán)套圈(58)設(shè)置在所述護(hù)罩(68)中的左側(cè)那個中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隔板，其特征在于，所述半環(huán)套圈(58)設(shè)置在所述護(hù)罩(68)中的右側(cè)那個中。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的隔板，其特征在于，所述擋濺板(54)包括一對所述半環(huán)套圈(58)，其與左側(cè)和右側(cè)的所述護(hù)罩(68)中的所述凸緣(72)中的外側(cè)那個鄰接。
11.一種燃燒室的隔板(44-48)，包括環(huán)形擋濺板(54)，其具有用來接收汽化流體的中心安裝的管(56)；在側(cè)向和橫向上均偏離所述管并從中側(cè)向向外地敞開的半環(huán)套圈(58)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的隔板，其特征在于，所述管(56)具有垂直于所述擋濺板(54)的第一中心軸線(60)，所述半環(huán)套圈(58)圍繞第二中心軸線(62)呈弧形，所述第二中心軸線(62)傾斜于所述第一中心軸線。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的隔板，其特征在于，所述擋濺板(54)包括從所述中心管(56)處徑向向外地延伸并用來側(cè)向擴(kuò)散所述流體的錐形張開部分(64)，所述張開部分與所述半環(huán)套圈局部地相融合。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的隔板，其特征在于，所述擋濺板(54)還包括一對以相對于所述第一軸線為不同的傾角從中側(cè)向向外地延伸出來的護(hù)罩(68)，所述半環(huán)套圈延伸穿過所述護(hù)罩中的一個以與所述錐形張開部分鄰接。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的隔板，其特征在于，所述護(hù)罩(68)具有共同的錐形張角。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的隔板，其特征在于，所述隔板還包括沿所述擋濺板(54)的相對橫邊側(cè)向地延伸的一對凸緣(72)；和沿所述擋濺板(54)的相對側(cè)邊并沿所述半環(huán)套圈(58)橫向地延伸的一對邊框(74)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的隔板，其特征在于，所述中心管(56)和邊框(74)從所述擋濺板處向前傾斜地延伸，所述凸緣(72)從中相反地延伸出來并向后與所述擋濺板呈傾斜。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的隔板，其特征在于，所述半環(huán)套圈(58)與一個所述護(hù)罩(68)中的一個所述凸緣(72)鄰接，所述這個護(hù)罩與所述這個凸緣和半環(huán)套圈局部地相融合，以減少所述流體在此處的局部燃料集中。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的隔板，其特征在于，所述擋濺板(54)在所述中心管(56)的周圍是無孔的。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的隔板，其特征在于，所述擋濺板(54)包括與所述凸緣(72)中的外側(cè)那個鄰接的單個半環(huán)套圈(58)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的隔板，其特征在于，所述半環(huán)套圈(58)設(shè)置在所述護(hù)罩(68)中的左側(cè)那個中。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的隔板，其特征在于，所述半環(huán)套圈(58)設(shè)置在所述護(hù)罩(68)中的右側(cè)那個中。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的隔板，其特征在于，所述擋濺板(54)包括一對所述半環(huán)套圈(58)，其與左側(cè)和右側(cè)的所述護(hù)罩(68)中的所述凸緣(72)中的外側(cè)那個鄰接。
24.一種燃燒室(16)，包括徑向上的外、內(nèi)環(huán)形襯套(30，32)，其在上游端與環(huán)形圓頂(34)連接在一起，從而在其之間限定了環(huán)形燃燒腔(36)；在所述燃燒腔內(nèi)通過相應(yīng)的安裝管(56)與所述圓頂(34)相連的一排隔板(42-48)，所述安裝管(56)從所述圓頂中的相應(yīng)開口中延伸穿過；各所述隔板包括環(huán)形擋濺板(54)，其圍繞著用來接收汽化流體的相應(yīng)一個所述管；和具有互補(bǔ)式半環(huán)套圈(58)的一對相鄰的所述隔板(44-48)，所述半環(huán)套圈(58)共同限定了處于相鄰所述管(56)之間的端口，所述半環(huán)套圈在周向和徑向上均偏離所述相鄰管，并在周向上彼此相向地向外敞開。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的燃燒室，其特征在于，各所述隔板管(56)具有垂直于所述擋濺板(54)的第一中心軸線(60)，所述半環(huán)套圈(58)圍繞第二中心軸線(62)呈弧形，所述第二中心軸線(62)傾斜于所述第一中心軸線。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的燃燒室，其特征在于，所述隔板包括未設(shè)置所述半環(huán)套圈的第一隔板(42)；在其左邊設(shè)有所述半環(huán)套圈(58)的第二隔板(44)；和在其右邊設(shè)有所述半環(huán)套圈(58)的第三隔板(46)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的燃燒室，其特征在于，各所述擋濺板(54)包括從所述中心管(56)處徑向向外地延伸并用來周向地?cái)U(kuò)散所述流體的錐形張開部分(64)，所述張開部分與所述半環(huán)套圈(58)局部地相融合。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的燃燒室，其特征在于，各所述擋濺板(54)還包括一對左右護(hù)罩(68)，其以相對于所述第一軸線為不同的傾角周向向外地延伸；所述第二隔板(44)包括位于所述左護(hù)罩(68)中的所述半環(huán)套圈(58)；所述第三隔板(46)包括位于所述右護(hù)罩(68)中的所述半環(huán)套圈(58)；和所述第一隔板(42)在其左右護(hù)罩上均無所述半環(huán)套圈。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的燃燒室，其特征在于，所述隔板還包括第四隔板(48)，其具有位于所述左護(hù)罩(68)中的半環(huán)套圈(58)，以及位于其右護(hù)罩中的相對的半環(huán)套圈(58)；所述第二隔板(44)在其右側(cè)與所述第四隔板(48)鄰接，以使其所述左、右半環(huán)套圈對齊在一起以形成一個端口；和所述第三隔板(46)在其左側(cè)與所述第四隔板(48)鄰接，以使其所述右、左半環(huán)套圈第二端口。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的燃燒室，其特征在于，另一對所述第二和第三隔板(44，46)相互鄰接，以使其所述左、右半環(huán)套圈(58)對齊在一起以形成另一端口內(nèi)。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的燃燒室，其特征在于，所述左、右半環(huán)套圈(58)位于所述管(56)的徑向上的外側(cè)。
全文摘要
一種燃燒室隔板(44－48)，包括環(huán)形的擋濺板(54)，其具有中心安裝的管(56)以用于接收汽化流體。半環(huán)套圈(58)在側(cè)向和橫向上都偏離管(56)，并從其中側(cè)向向外地敞開。半環(huán)套圈(56)和相鄰的半環(huán)套圈(56)共同限定了一個端口，引燃噴射器(50)或點(diǎn)火器(52)可安裝在該端口內(nèi)。
文檔編號F23R3/34GK1573075SQ200410034220
公開日2005年2月2日 申請日期2004年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月29日
發(fā)明者S·J·霍維爾, J·C·雅各布森, T·P·麥卡弗里, B·F·巴恩斯, T·D·關(guān) 申請人:通用電氣公司