專利名稱：一種噴氣發(fā)動機燃燒室的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴氣發(fā)動機燃燒室的一種裝置，所述燃燒室包括一個燃燒室端壁，上面帶有至少一個圓形通道孔；該裝置包括一個與所述至少一個通道孔相關(guān)的噴油系統(tǒng)，該噴油系統(tǒng)是這樣安裝的，即它可通過圓形通道孔在燃燒室端壁內(nèi)直接滑行；另外，該裝置還包括一個擋板，固定安裝在燃燒室內(nèi)的燃燒室端壁上。
背景技術(shù)：
噴氣發(fā)動機的燃燒室包括一個內(nèi)壁和一個外壁，在其上游通過環(huán)形端壁連接在一起，從而形成一個環(huán)形燃燒室端壁。均勻分布在燃燒室端壁周圍的噴油系統(tǒng)向燃燒室輸送空氣/燃油混合物，混合物被點燃后提供燃燒氣體。
安裝在外殼壁上的噴油器向噴油系統(tǒng)提供燃油，噴油器頭在噴油系統(tǒng)上處于中心位置。此外，擋板保護燃燒室端壁防止燃燒室火焰進入。然而，燃燒室和殼體之間的膨脹差異。因此，有必要提供一種機構(gòu)來補償這種膨脹差異。
在第一種類型的裝置中(例如，EP 1 290 378專利文件)，噴油器頭處在一個滑動的穿通構(gòu)件中央，該構(gòu)件可以相對于噴油系統(tǒng)徑向移動，從而補償了燃燒室相對于殼體的膨脹差異情況。
然而，噴油頭除了中央噴嘴外，周圍還有若干個噴嘴，將燃油噴入噴油系統(tǒng)的副渦旋式噴嘴或外部渦旋式噴嘴。在這種情況下，不允許噴油器頭相對于噴油系統(tǒng)出現(xiàn)偏移，因為噴油器頭必須始終相對于噴油系統(tǒng)處在中心位置。為此，必須使噴油系統(tǒng)相對于燃燒室端壁滑動，以便補償這種膨脹差異。本發(fā)明就涉及到這種類型的裝置。
此外，根據(jù)另一種嚴(yán)格要求，如果其中一個安裝該裝置各個部件的銅焊接頭出現(xiàn)斷裂時，其它任何部件決不可出現(xiàn)分離，也不會撞擊燃燒室和發(fā)動機的下游部分，特別是高壓渦輪，因為這種情況有可能導(dǎo)致發(fā)動機爆炸。
發(fā)明專利內(nèi)容實際上，本發(fā)明的目的是提供一種噴氣發(fā)動機燃燒室的裝置，它可以實現(xiàn)這些目的。首先，這種裝置必須使噴油系統(tǒng)可以相對于燃燒室端壁滑動。第二，必須以這樣的一種方式設(shè)計，即，如果出現(xiàn)銅焊接頭斷裂時，任何部件都不會掉入發(fā)動機的下游部位。
本發(fā)明涉及的一種噴氣發(fā)動機燃燒室裝置，其中燃燒室包括一個燃燒室端壁，上面帶有至少一個圓形通道孔；該裝置包括一個與所述至少一個通道孔相關(guān)的噴油系統(tǒng)，該噴油系統(tǒng)是這樣安裝的，即它可通過圓形通道孔在燃燒室端壁內(nèi)直接滑行；另外，該裝置還包括一個擋板，固定安裝在燃燒室內(nèi)的燃燒室端壁上。
根據(jù)本發(fā)明，可以通過下述方式實現(xiàn)這些目的，即，所述擋板包括一個支撐第一凸榫的裝配環(huán)，這些凸榫沿圓周彼此隔開并徑向突出，其特征在于該裝置包括一個套筒，該套筒與擋板的裝配環(huán)同軸且支撐著第二凸榫，后者也同樣沿圓周彼此隔開并徑向突出；第一和第二凸榫的間隔很寬，足以使第一凸榫進入第二凸榫之間，然后，通過轉(zhuǎn)動，第一凸榫在第二凸榫背后嚙合，從而防止擋板和套筒沿軸向方向分開，噴油系統(tǒng)可在套筒內(nèi)滑動，防轉(zhuǎn)動機構(gòu)可以防止噴油系統(tǒng)相對于套筒轉(zhuǎn)動。
有了這些特性，殼體相對于燃燒室的膨脹差異就可以在燃燒室鍴壁處得到補償；如果出現(xiàn)銅焊接頭斷裂時，也不會有任何部件撞擊燃燒室或渦輪。
在一個具體實施方案中，噴油系統(tǒng)包括一個浮動環(huán)，可在套筒內(nèi)滑動。
在另一個具體實施方案中，套筒呈現(xiàn)一種杯狀，帶有一個端座，浮動環(huán)可在其上滑動，還有一個凸邊，焊接在凸邊上的封閉環(huán)將滑動環(huán)固定。
裝配環(huán)可以很方便的通過燃燒室鍴壁上的通道孔。
第一凸榫最好徑向朝外，而第二凸榫最好徑向朝內(nèi)。
防止噴油系統(tǒng)相對于套筒轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)動機構(gòu)是由浮動環(huán)定向用的舌榫和套筒凸邊上的槽構(gòu)成，定向舌榫裝入槽內(nèi)。
在一個最佳實施方案中，該裝置包括一個定向爪，該爪穿過燃燒室端壁并在一端與擋板的定向槽相嚙合，另一端進入套筒定向槽內(nèi)，該定向爪相對于燃燒室端壁形成擋板和套筒的規(guī)定角度方向；因而，套筒和擋板彼此之間就形成一個規(guī)定的角度方向。
浮動環(huán)最好提供有若干個通風(fēng)孔。
另外，浮動環(huán)上的通風(fēng)孔最好以這樣的方式排列，即噴油系統(tǒng)和擋板之間的間隙低于一個限制范圍時，這些通風(fēng)孔在擋板的對面，而當(dāng)噴油系統(tǒng)和擋板之間的間隙大于這個限制范圍時，這些通風(fēng)孔則與擋板分離。
此外，本發(fā)明涉及一種噴氣發(fā)動機，該發(fā)動機使用了根據(jù)本發(fā)明提出的裝置，另外，本發(fā)明還涉及到一種套筒、一種噴油系統(tǒng)和一種擋板，它們構(gòu)成了該裝置的組成部分。


圖1為包括了根據(jù)本發(fā)明所提出的裝置的燃燒室總視圖；圖2為構(gòu)成圖1所示裝置的噴油系統(tǒng)的詳圖；圖3為安裝在本發(fā)明所述噴油系統(tǒng)上的噴油器頭的剖面圖；圖4為一張分解圖，示出了套通在擋板上的安裝情況；圖5為方向爪的詳圖，示出了套通和擋板相對于燃燒室端壁的方向；圖6為本發(fā)明所述裝置的分解透視圖；圖7為本發(fā)明所述裝置的裝配透視圖；圖8到圖10為三個詳圖，示出了浮動環(huán)通風(fēng)孔的工作原理。
具體實施例方式
圖1示出了噴氣發(fā)動機燃燒室的部分示意剖面圖，用通用參考號2表示，包括根據(jù)本發(fā)明提出的一個裝置。燃燒室2呈現(xiàn)一種形狀，該形狀相對于渦輪(圖中未示)通用軸帶有旋轉(zhuǎn)縱向?qū)ΨQ性。它包括一個內(nèi)殼壁4和一個外殼壁6。燃燒室內(nèi)壁8劃定了與內(nèi)殼壁4之間的通道10，而燃燒室外壁12則劃定了與外殼壁6之間的通道14。
燃燒室內(nèi)壁8和燃燒室外壁12通過其上游鍴的燃燒室端壁16聯(lián)接。燃燒室端壁16上提供了若干個噴油系統(tǒng)18，例如14到22，彼此等角度間隔(圖1中只示出了一個噴油系統(tǒng))。對于每個噴油系統(tǒng)18來講，在外殼壁6上都安裝了一個噴油器20。噴油器由噴油器頭22組成，后者位于XX軸線的噴油系統(tǒng)18的中心。
燃燒室組件的工作原理如下來自壓氣機的加壓空氣通過通道26進入燃燒室，如箭頭28所示。一部分空氣流過整流罩30上的中央開口，而其余空氣流則經(jīng)由整流罩的外部被引向通道10和14，如箭頭34和36所示。燃燒室的內(nèi)壁8和外壁12上提供有開口(圖中未示)，可以使氣體從通道10和14流入燃燒室。
進入整流罩30的空氣在噴油器頭22的主渦旋式噴嘴38內(nèi)和噴油系統(tǒng)18的副渦旋式噴嘴40內(nèi)轉(zhuǎn)動，與噴油器頭22輸送的燃油相混合。氣態(tài)混合物進入燃燒室，在燃燒室被點燃。
圖2示出了噴油系統(tǒng)18的詳圖。它包括一個碗形體42，上述副渦旋式噴嘴或外部渦旋式噴嘴40，以及一個中心環(huán)44。后者可以使噴油器頭22能夠相對于噴油系統(tǒng)18處于中心位置。噴油系統(tǒng)18可以通過浮動環(huán)46相對于燃燒室端壁16滑動，浮動環(huán)與碗形體42形成一個整體部件，并可在與燃燒室端壁16相連接的套筒48內(nèi)滑動。
擋板50保護燃燒室端壁16，防止燃燒室火焰進入。
圖3是一張安裝在噴油系統(tǒng)18上的噴油器頭22的放大比例圖。如上所述，噴油器頭22包括一個中央噴嘴52和周圍噴油點54，噴油點將油噴入副渦旋式噴嘴40內(nèi)。這樣，噴油器頭22就必須相對于噴油系統(tǒng)18始終正確地處于中央位置。這就是它不能相對于噴油系統(tǒng)滑動的原因，正如實際應(yīng)用中某些裝置所采用的那樣。這樣，噴油器頭就處在噴油系統(tǒng)18的中心環(huán)44的中央位置。該組件包括噴油器頭和噴油系統(tǒng)，噴油系統(tǒng)相對于燃燒室端壁16可在套筒48內(nèi)滑動。為此，固定在碗形體上的浮動環(huán)46就在套筒48內(nèi)滑動，而套筒48則由封閉環(huán)56封閉。為了防止噴油系統(tǒng)相對于套筒48轉(zhuǎn)動，設(shè)置了防轉(zhuǎn)動機構(gòu)。在所介紹的典型實施例中，這些防轉(zhuǎn)動機構(gòu)包括一個舌榫58，它是浮動環(huán)46的組成部分，插入套筒凸邊內(nèi)形成的槽60中。
這樣，噴油系統(tǒng)就能夠相對于擋板50和燃燒室端壁16徑向移動。在圖3中，所示噴油系統(tǒng)處于中心位置，然而，可以看到噴油系統(tǒng)可在第一偏心位置和第二偏心位置之間移動，在第一偏心位置時，其中一個端部的間隙，例如內(nèi)端，是零，而在第二偏心位置時，另一個端部的間隙則是零。
擋板50固定安裝在燃燒室內(nèi)的燃燒室端壁16上。圖4示出了擋板在燃燒室端壁上固定的最佳實施例。燃燒室端壁16包括一個圓形通道孔62。擋板50包括一個裝配環(huán)64，與通道孔62相配合。裝配環(huán)包括若干均勻分布的凸榫66，例如典型實施方案中所介紹的6個凸榫。套筒48的形狀猶如一個杯狀體，帶有一個端座，浮動環(huán)在其上滑動，還有一個凸邊，其內(nèi)有一個槽60，用來安裝浮動環(huán)46的舌榫58。
凸榫66與槽67彼此交錯。在所示示例中，凸榫66的長度等于槽67的長度。換句話說，假定所示例中有6個凸榫和6個槽，那么每個凸榫和每個槽延伸成一個角度，中心為15度。最后，擋板50還包括一個定向槽69。
與所介紹的裝配環(huán)64一樣，套筒48也包括了6個凸榫72，與六個槽74等角度交錯分布，后者的長度與凸榫的長度相同，如圖所示。換句話說，正如裝配環(huán)64一樣，每個凸榫72和每個槽74形成一個角度，中心為15度。套筒48還有一個定向槽76。此外，在燃燒室端壁16的圓形通道孔62內(nèi)有一個定向槽78。
擋板50按照下列方式安裝在燃燒室端壁16上。首先，擋板50的裝配環(huán)64裝入圓形通道孔62內(nèi)，凸榫66相對于燃燒室端壁16伸出。接著，從圖4所示的位置開始，擋板50定向用的槽69、套筒48定向用的槽76和燃燒室端壁16定向用的槽78都對準(zhǔn)，套筒48向一個方向或另一個方向轉(zhuǎn)動少許，這樣，套筒48的凸榫72就位于裝配環(huán)64的對面的槽67內(nèi)。在所示示例中，要求套筒48按順時針方向或逆時針方向轉(zhuǎn)動15度。套筒然后就與擋板的裝配環(huán)嚙合，套筒48的凸榫72就通過裝配環(huán)64的凸榫66。在套筒完全嚙合后，在按與原先方向相反的方向轉(zhuǎn)動套筒少許，這樣三個定向槽就再次對準(zhǔn)。然后，將定向爪80插入三個定向槽76，78和69內(nèi)，從而使得這三個部分彼此固定在相對位置。插入定向爪80確保了正確的角度方向后，就可以開始對組件進行銅焊。可以理解的是，即使在銅焊接頭出現(xiàn)斷裂的情況下，在套筒48的凸榫72背后相嚙合的這些凸榫66仍能將擋板50固定不動。這樣，根據(jù)本發(fā)明的其中一個主要特性，即使在銅焊接頭出現(xiàn)問題時，擋板也不會被吸入燃燒室。
圖5為一張詳圖，示出了定向爪80插入槽中，分別確定套筒48、燃燒室端壁16和擋板50的方向。
圖6為擋板、燃燒室端壁16、套筒48、噴油系統(tǒng)18、封閉環(huán)56和帶噴油器頭22的噴油器20的分解透視圖。圖7中，這些部件都呈現(xiàn)為裝配好的狀態(tài)。
裝配作業(yè)按照下列方式進行。當(dāng)擋板固定到燃燒室端壁16上后，并銅焊到上面所述位置后，噴油系統(tǒng)18的浮動環(huán)46就可以裝入套筒48內(nèi)，定向舌榫58裝入套筒48的槽60內(nèi)。然后，將封閉環(huán)裝入套筒，并沿四周焊三到四個焊點將其固定到這個位置。而后，如果必要，可以很方便的更換噴油系統(tǒng)，僅需要將焊點進行研磨，依次取下封閉環(huán)和噴油系統(tǒng)。
在封閉環(huán)將噴油系統(tǒng)固定到位后，所述噴油系統(tǒng)可以在碗形體和套筒48之間間隙范圍內(nèi)徑向自由滑動。然后，將噴油器的噴油頭22裝入噴油系統(tǒng)的中心環(huán)中。
圖6和圖7介紹了舌榫58裝入套筒48的槽60內(nèi)的情況。從圖中還可以看到浮動環(huán)46內(nèi)形成的通風(fēng)孔82。如圖8、圖9、圖10中所示，通風(fēng)孔82的作用就是對擋板50進行冷卻。圖8示出了噴油系統(tǒng)處在正常位置，此時，它相對于擋板處于中心位置，圖9示出了一個區(qū)域，其中擋板和噴油系統(tǒng)(更確切的說是碗形體)之間間隙最小，圖10示出了噴油系統(tǒng)相對于擋板50處于偏心位置，此時，這兩個部件之間間隙最大。在圖8和圖9所示位置中，也就是說，在中心位置和最小間隙位置時，擋板50完全可以被來自通風(fēng)孔84的空氣流所冷卻。這就是為什么在圖8和圖9中，浮動環(huán)46中的通風(fēng)孔82被堵塞的原因，因為它們位于擋板50的對面。因此，在這些位置時，沒有通風(fēng)氣流流過通風(fēng)孔82。相反，在圖10所示的位置時，通風(fēng)孔82與擋板50脫離。因此，空氣氣流可流過這些通風(fēng)孔，從而對擋板50進行了冷卻。
權(quán)利要求
1.一種噴氣發(fā)動機燃燒室的裝置，所述燃燒室包括一個燃燒室端壁，上面至少帶有一個圓形通道孔，該裝置包括一個噴油系統(tǒng)，與所述圓形通道孔相連，且可以在燃燒室端壁的圓形燃燒室內(nèi)自由滑動；該裝置還包括一個擋板，該擋板固定安裝在燃燒室的端壁上，其特征在于擋板包括一個裝配環(huán)，支撐著第一凸榫，這些凸榫沿圓周彼此隔開并徑向突出；其特征還在于該裝置包括一個套筒，該套筒與擋板的裝配環(huán)同軸且支撐著第二凸榫，后者也同樣沿圓周彼此隔開并徑向突出；第一和第二凸榫的間隔很寬，足以使第一凸榫進入第二凸榫之間，然后，通過轉(zhuǎn)動，第一凸榫就在第二凸榫背后嚙合，防止擋板和套筒沿軸向方向分開；噴油系統(tǒng)可在套筒內(nèi)滑動；防轉(zhuǎn)動機構(gòu)可以防止噴油系統(tǒng)相對于套筒轉(zhuǎn)動。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于噴油系統(tǒng)包括一個可在套筒內(nèi)滑動的浮動環(huán)。
3.按照權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于套筒為杯的形狀，帶有一個端座，浮動環(huán)可在端座上滑動，還帶有一個凸邊，浮動環(huán)就是通過焊接到凸邊上的封閉環(huán)來固定的。
4.按照權(quán)利要求1到權(quán)利要求3的其中任何一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于裝配環(huán)穿過燃燒室端壁上的通道孔。
5.按照權(quán)利要求1到權(quán)利要求4的其中任何一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于第一凸榫徑向指向外邊，而第二凸榫徑向指向里邊。
6.按照權(quán)利要求3到權(quán)利要求5的其中任何一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于防止噴油系統(tǒng)相對于套筒轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)動機構(gòu)是由浮動環(huán)定向用的舌榫和套筒凸邊上的槽構(gòu)成，定向舌榫裝入槽內(nèi)。
7.按照權(quán)利要求1到權(quán)利要求6的其中任何一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于所述裝置包括一個定向爪，該爪穿過燃燒室端壁并在一端與擋板的定向槽相嚙合，另一端進入套筒定向槽內(nèi)，所述定向爪相對于燃燒室端壁形成擋板和套筒的規(guī)定角度定向，因此套筒和擋板彼此之間構(gòu)成一個規(guī)定的角度方向。
8.按照權(quán)利要求2或，在取決于權(quán)利要求2時，按照權(quán)利要求3到權(quán)利要求7的其中任何一個權(quán)利要求所述的裝置，其特征在于浮動環(huán)上提供有若干個穿過浮動環(huán)的通風(fēng)孔。
9.按照權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于浮動環(huán)上的通風(fēng)孔最好以這樣的方式排列，即噴油系統(tǒng)和擋板之間的間隙低于一個限制范圍時，這些通風(fēng)孔處在擋板的對面，而當(dāng)噴油系統(tǒng)和擋板之間的間隙大于這個限制范圍時，這些通風(fēng)孔則與擋板分離。
10.一種噴氣發(fā)動機，該發(fā)動機裝有按權(quán)利要求1到9中任何一項權(quán)利要求所述的裝置。
11.一種套筒，該套筒構(gòu)成了按權(quán)利要求1到9中任何一項權(quán)利要求所述裝置的組成部分。
12.一種噴油系統(tǒng)，該組件構(gòu)成了按權(quán)利要求1到9中任何一項權(quán)利要求所述裝置的組成部分。
13.一種擋板，該擋板構(gòu)成了按權(quán)利要求1到9中任何一項權(quán)利要求所述裝置的組成部分。
全文摘要
燃燒室包括一個燃燒室端壁(16)，上面帶有至少一個通道孔(62)。噴油系統(tǒng)是這樣安裝的，即它可相對于通道孔(62)自由滑行；一個擋板(50)固定安裝在燃燒室的端壁上。擋板包括一個裝配環(huán)(64)，用來支撐第一凸榫(66)。一個套筒(48)與裝配環(huán)(64)同軸，用來支撐第二凸榫(72)。第一凸榫和第二凸榫之間可使第一凸榫進入第二凸榫之間，然后，第一凸榫在第二凸榫背后嚙合。噴油系統(tǒng)安裝在套筒(48)內(nèi)，可在其內(nèi)滑動。防轉(zhuǎn)動機構(gòu)可以防止噴油系統(tǒng)相對于套筒轉(zhuǎn)動。
文檔編號F23R3/60GK101029743SQ200710079950
公開日2007年9月5日 申請日期2007年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者迪迪爾·埃博萊特·埃赫南德茲, 托馬斯·奧利維爾·瑪麗·諾埃爾 申請人:斯奈克瑪