一种带气冷的旋流式射流接力喷嘴的制作方法

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1.本技术属于航空发动机接力喷嘴领域，特别涉及一种带气冷的旋流式射流接力喷嘴。

背景技术：

2.目前航空发动机加力燃烧室点火方式主要有间接点火、直接点火、热射流点火和等离子体点火。其中热射流点火方式由于点火稳定而且成功率高，在国外的航空发动机上已经成功应用了很长时间。传统的射流接力喷嘴主要采用直喷形式，雾化效果较差，同时在射流接力喷嘴喷完油后容易产生余油堆积，随着涡轮后温度不断提高，射流接力喷嘴容易出现烧蚀，喷嘴内部的余油长时间在高温条件下极易出现结焦，引起喷嘴堵塞，影响加力燃烧室正常点火。
3.因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

技术实现要素：

4.本技术的目的是提供了一种带气冷的旋流式射流接力喷嘴，以解决现有技术存在的至少一个问题。
5.本技术的技术方案是：一种带气冷的旋流式射流接力喷嘴，包括：加力扩散器机匣，所述加力扩散器机匣的内部嵌套有合流环，所述加力扩散器机匣与所述合流环之间形成外涵通道，所述合流环内部形成内涵通道；喷嘴主体，所述喷嘴主体包括进油接嘴、导管以及喷雾器壳体，所述进油接嘴安装在所述加力扩散器机匣外壁面上，所述导管的第一端与所述进油接嘴连接，第二端穿过所述外涵通道，并由所述合流环上开设的通孔延伸至所述内涵通道，所述喷雾器壳体安装在所述导管的第二端，所述喷雾器壳体上开设有燃油排出孔；旋流器，所述旋流器安装在所述喷雾器壳体内部，所述旋流器设置有旋流腔，所述旋流腔通过旋流进油孔与所述导管连通，所述旋流腔还与所述燃油排出孔连通；隔热罩，所述隔热罩由所述导管的第二端套设在所述导管上，并通过衬套与所述导管连接，所述隔热罩与所述喷嘴主体之间形成冷却腔，所述隔热罩具有位于所述外涵通道的第一部分以及位于所述内涵通道的第二部分，所述隔热罩第一部分的前方开设有第一开口，所述隔热罩第二部分的后方开设有第二开口，所述第二开口与所述燃油排出孔对应，所述外涵通道中的冷却气体由所述第一开口流入所述冷却腔并由所述第二开口流入所述内涵通道。
6.在本技术的至少一个实施例中，所述旋流器与所述喷雾器壳体采用焊接的形式固定。
7.在本技术的至少一个实施例中，所述旋流器沿周向均匀开设有4个旋流进油孔。
8.在本技术的至少一个实施例中，所述旋流进油孔的轴线与所述旋流器的内壁面相
切。
9.在本技术的至少一个实施例中，所述衬套与所述导管、所述隔热罩之间采用焊接形式固定。
10.在本技术的至少一个实施例中，所述隔热罩第二部分的前方还开设有第三开口，所述第三开口与所述旋流器的旋流腔连通，且所述第三开口与所述燃油排出孔同轴设置。
11.发明至少存在以下有益技术效果：本技术的带气冷的旋流式射流接力喷嘴，通过隔热罩与喷嘴主体之间形成冷却腔实现对导管、喷雾器壳体和旋流器的冷却，有效降低构件烧蚀和燃油结焦的风险；通过旋流器将燃油由直喷形式变为旋流形式，燃油通过高速旋转后的离心力，在喷出后可得到充分散开和雾化，雾化效果好。
附图说明
12.图1是本技术一个实施方式的带气冷的旋流式射流接力喷嘴装配示意图；图2是本技术一个实施方式的喷嘴主体示意图；图3是图2的a部放大图；图4是本技术一个实施方式的余油吹除方式示意图。
13.其中：1-进油接嘴；2-导管；3-喷雾器壳体；4-旋流器；5-衬套；6-隔热罩；7-加力扩散器机匣；8-合流环。
具体实施方式
14.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。
15.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
16.下面结合附图1至图4对本技术做进一步详细说明。
17.本技术提供了一种带气冷的旋流式射流接力喷嘴，包括：加力扩散器机匣7、喷嘴主体、旋流器4以及隔热罩6。
18.具体的，如图1所示，加力扩散器机匣7的内部嵌套有合流环8，加力扩散器机匣7与合流环8之间形成外涵通道，合流环8内部形成内涵通道，外涵通道中流通冷却气体，内涵通道中流通高温气体；喷嘴主体包括进油接嘴1、导管2以及喷雾器壳体3，其中，进油接嘴1通
过紧固件安装在加力扩散器机匣7外壁面上，导管2的第一端与进油接嘴1连接，第二端穿过外涵通道，并由合流环8上开设的通孔延伸至内涵通道，喷雾器壳体3安装在导管2的第二端，喷雾器壳体3上开设有燃油排出孔。
19.旋流器4安装在喷雾器壳体3内部，旋流器4设置有旋流腔，旋流腔通过旋流进油孔与导管2连通，旋流腔还与喷雾器壳体3上的燃油排出孔连通；接力喷嘴主要通过旋流器4实现旋流雾化，高压的燃油通过进油接嘴1和接力喷嘴的导管2进入旋流器4，经过旋流器4的旋流进油孔，将燃油由直喷形式变为旋流形式，燃油通过高速旋转后的离心力，由喷雾器壳体3的燃油排出孔喷出后可得到充分散开和雾化。
20.接力喷嘴采用同心套管形式的隔热罩6，隔热罩6由导管2的第二端套设在导管2上，并通过衬套5与导管2连接，隔热罩6与喷嘴主体之间形成冷却腔，隔热罩6具有位于外涵通道的第一部分以及位于内涵通道的第二部分，隔热罩6的第一部分开设有第一开口，冷却腔通过隔热罩6上开设的第一开口与外涵通道连通，隔热罩6的第二部分开设有第二开口，第二开口与燃油排出孔对应，且该第二开口的尺寸大于燃油排出孔，使得外涵通道中的冷却气体由第一开口流入冷却腔并由第二开口流入内涵通道，从而同时实现燃油和冷却气体的排出。如图所示，第一开口开设在隔热罩6的前方，即外涵通道中气流的来流方向，第二开口开设在隔热罩6的后方。
21.进一步，隔热罩6能够在保证内涵通道中的喷嘴主体不被烧蚀的情况下，最大限度减小了射流喷杆的堵塞面积。隔热罩6与喷嘴主体之间形成冷却腔，外涵通道的冷气可以通过隔热罩6上的第一开口进入冷却腔内，对导管2、喷雾器壳体3以及旋流器4进行冷却，有效降低构件烧蚀和燃油结焦的风险。
22.在本技术的优选实施方案中，如图2-4所示，喷雾器壳体3安装在导管2的端部，喷雾器壳体3的内部具有容纳腔，旋流器4安装在喷雾器壳体3的容纳腔中，并与喷雾器壳体3采用焊接的形式固定，旋流器4的壁面上沿周向均匀开设有4个旋流进油孔，并且优选旋流进油孔的轴线与旋流器4的内壁面相切。旋流器4的旋流腔通过旋流进油孔与导管2连通，进入旋流器4旋流腔的燃油通过喷雾器壳体3上的燃油排出孔喷出。
23.在本技术的优选实施方案中，衬套5与导管2、隔热罩6之间采用焊接形式固定。
24.在本技术的优选实施方案中，隔热罩6的第二部分还开设有第三开口，第三开口与旋流器4的旋流腔连通，且第三开口与燃油排出孔同轴设置。第三开口开设在隔热罩6的前方，即内涵通道中气流的来流方向，该第三开口用于实现余油吹除，在接力喷嘴停止喷油后，前方高速来流经过旋流器4，将内部的余油从后方喷雾器壳体3的燃油排出孔吹除，有效解决喷嘴内部残留的燃油结焦而堵塞喷嘴的问题。
25.本技术的带气冷的旋流式射流接力喷嘴，通过在接力喷嘴中增加旋流器4，使得燃油喷出方式由直喷式更改为旋流式，可有效提高燃油雾化效果；通过合理设计隔热罩6的结构形式和安装方式，在最大限度减小阻塞面积的前提下，有效的通过外涵冷气对喷嘴主体和旋流器4进行冷却，降低烧蚀和结焦的风险；通过余油吹除，解决射流接力内部结焦堵塞的问题，大幅提高接力喷嘴的使用寿命。
26.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：

1.一种带气冷的旋流式射流接力喷嘴，其特征在于，包括：加力扩散器机匣（7），所述加力扩散器机匣（7）的内部嵌套有合流环（8），所述加力扩散器机匣（7）与所述合流环（8）之间形成外涵通道，所述合流环（8）内部形成内涵通道；喷嘴主体，所述喷嘴主体包括进油接嘴（1）、导管（2）以及喷雾器壳体（3），所述进油接嘴（1）安装在所述加力扩散器机匣（7）外壁面上，所述导管（2）的第一端与所述进油接嘴（1）连接，第二端穿过所述外涵通道，并由所述合流环（8）上开设的通孔延伸至所述内涵通道，所述喷雾器壳体（3）安装在所述导管（2）的第二端，所述喷雾器壳体（3）上开设有燃油排出孔；旋流器（4），所述旋流器（4）安装在所述喷雾器壳体（3）内部，所述旋流器（4）设置有旋流腔，所述旋流腔通过旋流进油孔与所述导管（2）连通，所述旋流腔还与所述燃油排出孔连通；隔热罩（6），所述隔热罩（6）由所述导管（2）的第二端套设在所述导管（2）上，并通过衬套（5）与所述导管（2）连接，所述隔热罩（6）与所述喷嘴主体之间形成冷却腔，所述隔热罩（6）具有位于所述外涵通道的第一部分以及位于所述内涵通道的第二部分，所述隔热罩（6）第一部分的前方开设有第一开口，所述隔热罩（6）第二部分的后方开设有第二开口，所述第二开口与所述燃油排出孔对应，所述外涵通道中的冷却气体由所述第一开口流入所述冷却腔并由所述第二开口流入所述内涵通道。2.根据权利要求1所述的带气冷的旋流式射流接力喷嘴，其特征在于，所述旋流器（4）与所述喷雾器壳体（3）采用焊接的形式固定。3.根据权利要求1所述的带气冷的旋流式射流接力喷嘴，其特征在于，所述旋流器（4）沿周向均匀开设有4个旋流进油孔。4.根据权利要求3所述的带气冷的旋流式射流接力喷嘴，其特征在于，所述旋流进油孔的轴线与所述旋流器（4）的内壁面相切。5.根据权利要求1所述的带气冷的旋流式射流接力喷嘴，其特征在于，所述衬套（5）与所述导管（2）、所述隔热罩（6）之间采用焊接形式固定。6.根据权利要求1所述的带气冷的旋流式射流接力喷嘴，其特征在于，所述隔热罩（6）第二部分的前方还开设有第三开口，所述第三开口与所述旋流器（4）的旋流腔连通，且所述第三开口与所述燃油排出孔同轴设置。

技术总结

本申请属于航空发动机接力喷嘴领域，特别涉及一种带气冷的旋流式射流接力喷嘴。包括：加力扩散器机匣7、喷嘴主体、旋流器4以及隔热罩6。本申请的带气冷的旋流式射流接力喷嘴，通过在接力喷嘴中增加旋流器4，使得燃油喷出方式由直喷式更改为旋流式，可有效提高燃油雾化效果；通过合理设计隔热罩6的结构形式和安装方式，在最大限度减小阻塞面积的前提下，有效的通过外涵冷气对喷嘴主体和旋流器4进行冷却，降低烧蚀和结焦的风险；通过余油吹除，解决射流接力内部结焦堵塞的问题，大幅提高接力喷嘴的使用寿命。嘴的使用寿命。嘴的使用寿命。