CN113669162A - 带冷却结构的电嘴衬套 - Google Patents

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CN113669162A CN202111015950.8A CN202111015950A CN113669162A CN 113669162 A CN113669162 A CN 113669162A CN 202111015950 A CN202111015950 A CN 202111015950A CN 113669162 A CN113669162 A CN 113669162A
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卢铭涛
冯雯翠
于小兵
伍祥瑞
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Abstract

本发明提供了一种带冷却结构的电嘴衬套，包括安装段，安装段的外侧中部设有导气沟槽，导气沟槽为环形，安装段下部外侧横向开设有冷却间隙，导气沟槽下部设有斜向的冷却孔，冷却孔的另一端连通冷却间隙内侧。本发明结构简单，安装方便，燃烧室工作过程中可以保证点火器的安装位置不发生变化，冷却空气经导气沟槽、冷却孔、冷却间隙形成气膜段，对点火器下端以及点火器后侧的火焰筒壁进行保护，保证点火器工作的可靠性，以及火焰筒的壁面温度在允许范围内，不产生烧蚀。冷却间隙位于安装段的后侧，冷却间隙的长度小于安装段周长的一半；安装段后侧下部的内壁上设有向内的收敛部。

Description

带冷却结构的电嘴衬套
技术领域
本发明涉及发动机、内燃机、燃气轮机电嘴衬套技术领域，具体涉及一种带冷却结构的电嘴衬套。
背景技术
航空发动机、内燃机和燃气轮机燃烧室均需通过点火器进行点火，为了保证可靠性和安全性，点火器下端需深入火焰筒。为了避免点火器下端烧损，一般通过电嘴衬套或者在火焰筒上开冷却孔对点火器下端进行保护。燃烧室工作时，点火器后缘、或者电嘴衬套由于其自身下端是柱形结构，当火焰筒内的燃气流过时，会在柱形结构后侧形成扰流的回流区，由于火焰筒内温度较高，这种局部的回流区会造成该部位的温度场形成温度与其余部位不均匀的高温区，进而引起烧蚀和裂纹。在电嘴衬套烧蚀后，继而就会对电嘴产生破坏；同时火焰筒的高温区部位烧蚀，会对燃烧室的可靠性造成影响。
公开号为CN109057972A的中国专利提供了一种预燃式航空发动机等离子体点火器，该点火器通过在阴极部内加装陶瓷管燃料通道，燃料从陶瓷管燃料通道出***出后直接射出阳极，未经过阳极收敛段，从而进行阳极保护。但该方案不能解决燃烧室工作时，燃烧室内的燃料流经阳极的柱形结构，产生回流区造成的烧蚀问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种带冷却结构的电嘴衬套。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的带冷却结构的电嘴衬套，
本发明提供了一种带冷却结构的电嘴衬套，包括安装段，所述安装段的外侧中部设有导气沟槽，导气沟槽为环形，安装段下部外侧横向开设有冷却间隙，导气沟槽下部设有斜向的冷却孔，冷却孔的另一端连通冷却间隙内侧。
所述冷却间隙位于安装段的后侧，冷却间隙的长度小于安装段周长的一半。
所述安装段后侧下部的内壁上设有向内的收敛部，冷却间隙的底部位于收敛部内。
所述收敛部边缘与安装段之间为倒角或圆角过渡。
所述冷却间隙与冷却孔之间夹角为40～45°。
还包括机闸衬套，机闸衬套与安装段之间为间隙配合。
所述机闸衬套对应收敛部的位置设有缺口，机闸衬套与收敛部上侧之间有间隙。
所述安装段上端还设有外翻边结构。
本发明的有益效果在于：
本发明结构简单，安装方便，燃烧室工作过程中可以保证点火器的安装位置不发生变化，冷却空气经导气沟槽、冷却孔、冷却间隙形成气膜段，对点火器下端以及点火器后侧的火焰筒壁进行保护，保证点火器工作的可靠性，以及火焰筒的壁面温度在允许范围内，不产生烧蚀。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-火焰筒；2-安装段；3-导气沟槽；4-冷却间隙；5-冷却孔；6-收敛部；7-外翻边；8-机闸衬套；9-点火器。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示为本发明的结构示意图：
本发明提供了一种带冷却结构的电嘴衬套，包括安装段2，所述安装段2的外侧中部设有导气沟槽3，导气沟槽3为环形，安装段2下部外侧横向开设有冷却间隙4，导气沟槽3下部设有斜向的冷却孔5，冷却孔5的另一端连通冷却间隙4内侧。
使用时，安装段2焊接在火焰筒1上，点火器9与电嘴衬套之间有间隙，因此点火器9下端与电嘴衬套下端的距离是可调的，可在点火器9安装时调整点火器9的***深度，因此在燃烧室工作过程中可以保证点火器9的安装位置不发生变化。燃烧室机匣与火焰筒1之间有冷却空气，在原有技术中，冷却空气只能流经衬套外侧和火焰筒1外侧，对衬套伸入火焰筒1的部分没有冷却作用。在本发明中，导气沟槽3将冷却空气引入冷却孔5，冷却空气从斜向的冷却孔5进入冷却间隙4然后高速吹出，在冷却间隙4口部、一定长度的火焰筒1内壁处形成气膜段，对该处的火焰筒1及衬套进行冷却保护，并吹散回流区。
本发明结构简单，安装方便，燃烧室工作过程中可以保证点火器9的安装位置不发生变化，冷却空气经导气沟槽3、冷却孔5、冷却间隙4形成气膜段，对点火器9下端以及点火器9后侧的火焰筒1壁进行保护，保证点火器9工作的可靠性，以及火焰筒1的壁面温度在允许范围内，不产生烧蚀。
所述冷却间隙4位于安装段2的后侧，冷却间隙4的长度小于安装段2周长的一半。使冷却空气不会过多地进入火焰筒1，而且不会衬套前侧吹出，形成与燃气对吹的流场，增加衬套后侧的气膜段长度，增大保护区域，充分吹散回流区。
所述安装段2后侧下部的内壁上设有向内的收敛部6，冷却间隙4的底部位于收敛部6内。便于增大冷却孔5的斜度，避免产生回流和盲区，并使冷却空气高速吹出，增加气膜长度。
所述收敛部6边缘与安装段2之间为倒角或圆角过渡。
所述冷却间隙4与冷却孔5之间夹角为40～45°。使冷却空气高速吹出，增加气膜长度。
还包括机闸衬套8，机闸衬套8与安装段2之间为间隙配合。使用时，机闸衬套8固定在机闸上，点火器9位于机闸衬套8内，安装方便，并对点火器9具有双重保护作用，冷却空气可通过机闸衬套8与安装段2之间的间隙进入点火器9下端，对点火器9下端进行保护，而不影响点火器9的火花。
所述机闸衬套8对应收敛部6的位置设有缺口，机闸衬套8与收敛部6上侧之间有间隙。避免燃烧室工作过程中火焰筒1的变形而导致的结构干涉。
所述安装段2上端还设有外翻边7结构。增加安装后结构的稳定性。

Claims (8)

1.一种带冷却结构的电嘴衬套，其特征在于：包括安装段(2)，所述安装段(2)的外侧中部设有导气沟槽(3)，导气沟槽(3)为环形，安装段(2)下部外侧横向开设有冷却间隙(4)，导气沟槽(3)下部设有斜向的冷却孔(5)，冷却孔(5)的另一端连通冷却间隙(4)内侧。
2.如权利要求1所述的带冷却结构的电嘴衬套，其特征在于：所述冷却间隙(4)位于安装段(2)的后侧，冷却间隙(4)的长度小于安装段(2)周长的一半。
3.如权利要求2所述的带冷却结构的电嘴衬套，其特征在于：所述安装段(2)后侧下部的内壁上设有向内的收敛部(6)，冷却间隙(4)的底部位于收敛部(6)内。
4.如权利要求3所述的带冷却结构的电嘴衬套，其特征在于：所述收敛部(6)边缘与安装段(2)之间为倒角或圆角过渡。
5.如权利要求3所述的带冷却结构的电嘴衬套，其特征在于：所述冷却间隙(4)与冷却孔(5)之间夹角为40～45°。
6.如权利要求3所述的带冷却结构的电嘴衬套，其特征在于：还包括机闸衬套(8)，机闸衬套(8)与安装段(2)之间为间隙配合。
7.如权利要求6所述的带冷却结构的电嘴衬套，其特征在于：所述机闸衬套(8)对应收敛部(6)的位置设有缺口，机闸衬套(8)与收敛部(6)上侧之间有间隙。
8.如权利要求1所述的带冷却结构的电嘴衬套，其特征在于：所述安装段(2)上端还设有外翻边(7)结构。
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