CN105449526B - 小型非冷却等离子体射流点火器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型非冷却等离子体射流点火器，主要由阳极、阴极、气旋器、陶瓷、壳体、弹簧、供气管路(阴极接线管)组成。阳极、阴极、陶瓷等零件通过壳体和弹簧挤压固定，阴极和阴极接线管通过插接方式连接。本发明具有体积小、重量轻、使用方便、安装维护简单、点火能力强、可多次启动的优点，可作为各种加热器、燃烧室、航空发动机、以及ATR组合发动机的点火装置。

Description

小型非冷却等离子体射流点火器

技术领域

本发明涉及一种等离子体射流点火器。

背景技术

目前，航空发动机和ATR组合发动机的点火装置多为电爆管、点火剂、火花塞。电爆管和点火剂点火存在安全性差、难实现多次启动的缺点，普通火花塞点火存在点火能量低、点火可靠性一般的缺点。为提高航空发动机和ATR组合发动机的点火可靠性，实现多次点火和重复使用的功能，等离子体点火技术是一种有效的途径。但是常规等离子体点火器在机载装配性、便携性、可靠性方面，存在缺点和不足。

发明内容

本发明克服现有等离子体点火技术在装配性、便携性、可靠性方面的缺点和不足，提供一种小型非冷却等离子体射流点火器。

本发明的技术解决方案为：

本发明提供的小型非冷却等离子体射流点火器，包括阴极3、阳极1、旋流器2、壳体、阳极接线柱5及阴极接线柱6，其特殊之处在于：

其特征在于：

所述阳极1的尾部设置有通孔15，所述阳极1的尾部的内壁设置有第一内环槽20；

所述阴极3包括阴极头部及阴极尾部，所述阴极头部的直径小于尾部的直径，所述阴极尾部的前端外壁设置有第一环形台肩16；所述阴极尾部的外壁设置有第二环形台肩17，所述阴极尾部端面向内设置有通槽18，

所述等离子体射流点火器还包括阴极接线杆4和陶瓷环8，所述阴极接线杆4的中心设置有气道，所述阴极接线杆分为阴极接线杆头部和阴极接线杆尾部，所述阴极接线杆头部的直径大于阴极接线杆尾部的直径，所述阴极接线杆头部和阴极接线杆尾部之间形成第三环形台肩19；所述陶瓷环8的内壁设置有第二内环槽21，所述陶瓷环的外壁设置有第四环形台肩22；

所述壳体分为两部分，分别为第一壳体14和第二壳体9，所述第一壳体14的内壁设置有阳极限位台肩24，所述第二壳体9的内壁设置有陶瓷环限位台肩；

所述阳极1从第一壳体的一端装入并限位于阳极限位台肩24处，所述阴极3的头部伸入阳极的通孔内，所述旋流器2夹设在阳极的第一内环槽20及阴极的第一环形台肩16之间；所述阴极接线杆4的头部通过阴极尾部的第二环形台肩17限位，所述阴极接线杆4的尾部伸出第一壳体14，所述陶瓷环8套在阴极接线杆4的外侧，并通过第二内环槽21限位于第三环形台肩19处，所述第二壳体9套在陶瓷环第四环形台肩22限位处并与第一壳体14螺纹连接；

所述阳极接线柱5设置在第二壳体9上，所述阴极接线柱4设置在阴极接线杆尾部。

上述小型非冷却等离子体射流点火器还包括弹簧12，所述阴极接线杆4的头部外壁设置有第五环形台肩23，所述弹簧12的一端抵在第二环形台肩17处，所述弹簧12的另一端抵在第五环形台肩23处。

上述弹簧12与第二环形台肩17之间还设置有陶瓷垫13。

上述阴极尾部的第二环形台肩17的外径比阴极接线杆4头部内径稍大。

上述的阳极1的喷嘴为直孔喷嘴。

上述阴极3和阴极接线杆4采用插接接电方式。

本发明与现有技术相比，优点是：

1、本发明装配结构设计，各部件之间通过限位台肩相互配合嵌套，结构紧凑，体积小、重量轻、使用方便、安装维护简单、更换方便、点火能力强、使用寿命长、可重复使用，可用于机载平台。

2、本发明通过弹簧挤压，即保证零件的紧密接触，防止松动，又可以避免压坏零件。

3、本发明的阳极包附在壳体中，阳极不暴露在燃烧环境中，而是被壳体包裹。这种结构设计可以避免阳极暴露在燃烧环境中导致的积碳和烧蚀，提高点火可靠性和使用寿命。

4、本发明的阳极喷嘴不同于拉法儿喷管，而是采用直孔结构，这种结构设计不仅可以大大减小阳极体积，而且可以缩短等离子体射流高温区和燃料的距离，提高点火可靠性。

5、本发明阴极尾部的外径比阴极接线杆内径稍大，阴极尾部使用线切割切割一定深度形成通槽。这种结构设计即可以保证阴极接线杆和阴极尾部的紧密接触，又可以允许阴极接线杆4和阴极3轴向位置相对移动。

6、可作为各种常压和低压加热器、燃烧室、航空发动机、以及ATR组合发动机的点火装置。

附图说明

图1为本发明的结构图。

图2为本发明的阳极和壳体截面图。

图3A-图3B分别为本发明的阴极尾部的侧视图及主视图。

其中附图标记为：

1-阳极、2-旋流器、3-阴极、4-阴极接线杆、5-阳极接线柱、6-阴极接线柱、7-进气口、8-陶瓷环、9-第二壳体、10-第一密封圈、11-第二密封圈、12-弹簧、13-陶瓷垫、14-第一壳体、15-通孔、16-第一环形台肩、17-第二环形台肩、18-通槽、19-第三环形台肩、20-第一内环槽、21-第二内环槽、22-第四环形台肩、23-第五环形台肩、24-阳极限位台肩。

具体实施方式

如图3所示，本发明小型非冷却等离子体射流点火器，包括阴极3、阳极1、旋流器2、壳体、阳极接线柱5、阴极接线柱6、弹簧12、阴极接线杆4和陶瓷环8，阳极1的尾部设置有通孔15，阳极1的尾部的内壁设置有第一内环槽20；阴极3包括阴极头部、中部及阴极尾部，阴极中部的直径大于头部和尾部的直径，阴极中部的前端外壁设置有第一环形台肩16；阴极尾部的外壁设置有第二环形台肩17，阴极尾部端面向内设置有通槽18，阴极接线杆的中心设置有气道，阴极接线杆分为阴极接线杆头部和阴极接线杆尾部，阴极接线杆头部的直径大于阴极接线杆尾部的直径，阴极接线杆头部和阴极杆尾部之间形成第三环形台肩19；陶瓷环的内壁设置有第二内环槽21，陶瓷环的外壁设置有第四环形台肩22；壳体分为两部分，分别为第一壳体和第二壳体，第一壳体的内壁设置有阳极限位台肩24，所述第二壳体的内壁设置有陶瓷环限位台肩；阳极从第一壳体的一端装入并限位于阳极限位台肩处，阴极的头部伸入阳极的通孔内，旋流器夹设在阳极的内环槽及阴极的第一环形台肩之间；阴极接线杆的头部通过阴极尾部的第二环形台肩限位，所述阴极接线杆的尾部伸出第一壳体，陶瓷环套在阴极接线杆的外侧，并通过第二内环槽限位于第三环形台肩处，第二壳体套在陶瓷环第四环形台肩限位处并与第一壳体螺纹连接；阳极接线柱设置在第二壳体上，阴极接线柱设置在阴极接线杆尾部。阴极接线杆的头部外壁设置有第五环形台肩23，弹簧的一端抵在第二环形台肩处，弹簧的另一端抵在第五环形台肩13处。

如图2所示，为本发明的阳极有壳体包附，喷嘴使用直孔喷嘴。

如图3所示，为本发明的阴极尾部结构图。

Claims (6)

1.小型非冷却等离子体射流点火器，包括阴极(3)、阳极(1)、旋流器(2)、壳体、阳极接线柱(5)及阴极接线柱(6)，其特征在于：

所述阳极(1)的尾部设置有通孔(15)，所述阳极(1)的尾部的内壁设置有第一内环槽(20)；

所述阴极(3)包括阴极头部及阴极尾部，所述阴极头部的直径小于尾部的直径，所述阴极尾部的前端外壁设置有第一环形台肩(16)；所述阴极尾部的外壁设置有第二环形台肩(17)，所述阴极尾部端面向内设置有通槽(18)，

所述等离子体射流点火器还包括阴极接线杆(4)和陶瓷环(8)，所述阴极接线杆(4)的中心设置有气道，所述阴极接线杆分为阴极接线杆头部和阴极接线杆尾部，所述阴极接线杆头部的直径大于阴极接线杆尾部的直径，所述阴极接线杆头部和阴极接线杆尾部之间形成第三环形台肩(19)；所述陶瓷环(8)的内壁设置有第二内环槽(21)，所述陶瓷环的外壁设置有第四环形台肩(22)；

所述壳体分为两部分，分别为第一壳体(14)和第二壳体(9)，所述第一壳体(14)的内壁设置有阳极限位台肩(24)，所述第二壳体(9)的内壁设置有陶瓷环限位台肩；

所述阳极(1)从第一壳体的一端装入并限位于阳极限位台肩(24)处，所述阴极(3)的头部伸入阳极的通孔内，所述旋流器(2)夹设在阳极的第一内环槽(20)及阴极的第一环形台肩(16)之间；所述阴极接线杆(4)的头部通过阴极尾部的第二环形台肩(17)限位，所述阴极接线杆(4)的尾部伸出第一壳体(14)，所述陶瓷环(8)套在阴极接线杆(4)的外侧，并通过第二内环槽(21)限位于第三环形台肩(19)处，所述第二壳体(9)套在陶瓷环第四环形台肩(22)限位处并与第一壳体(14)螺纹连接；

所述阳极接线柱(5)设置在第二壳体(9)上，所述阴极接线柱(6)设置在阴极接线杆尾部。

2.根据权利要求1所述的小型非冷却等离子体射流点火器，其特征在于：

所述小型非冷却等离子体射流点火器还包括弹簧(12)，所述阴极接线杆(4)的头部外壁设置有第五环形台肩(23)，所述弹簧(12)的一端抵在第二环形台肩(17)处，所述弹簧(12)的另一端抵在第五环形台肩(23)处。

3.根据权利要求2所述的小型非冷却等离子体射流点火器，其特征在于：所述弹簧(12)与第二环形台肩(17)之间还设置有陶瓷垫(13)。

4.根据权利要求1或2或3所述的小型非冷却等离子体射流点火器，其特征在于：所述阴极尾部的第二环形台肩(17)的外径比阴极接线杆头部内径稍大。

5.根据权利要求1所述的小型非冷却等离子体射流点火器，其特征在于：所述的阳极(1)的喷嘴为直孔喷嘴。

6.根据权利要求1所述的小型非冷却等离子体射流点火器，其特征在于：所述阴极(3)和阴极接线杆(4)采用插接接电方式。