用于渦輪機(jī)組的燃料噴射器的制造方法
【專利摘要】用于渦輪機(jī)組的燃料噴射器。本發(fā)明涉及用于渦輪機(jī)組的燃料噴射器，包括本體(2)，該本體(2)包括壓力下燃料進(jìn)入的裝置；截止閥，提供該截止閥以供給主燃料回路(31、20)；以及安裝在截止閥下游的計(jì)量閥(15)，提供該計(jì)量閥(15)以供給次級(jí)燃料回路(17、21)。噴射器(1)包括至少一個(gè)泄漏通道(35)，該泄漏通道(35)由例如，螺紋形成，該螺紋從位于截止閥(7)下游和計(jì)量閥(15)上游的區(qū)域(32)延伸到位于計(jì)量閥(15)下游的區(qū)域(17)，以在次級(jí)回路(17、21)中產(chǎn)生永久的泄漏流。
【專利說(shuō)明】用于渦輪機(jī)組的燃料噴射器
[0001] 本發(fā)明涉及用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如航空器渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的 燃料噴射器。
[0002] 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)通常包括環(huán)形燃燒室，該環(huán)形燃燒室具有在其上游端有規(guī)律地分布的 燃料噴射器以及用于供給繞著噴射器的空氣的裝置。
[0003] 存在兩種主要類型的噴射器，即所謂的"航空力學(xué)"噴射器，其具有兩個(gè)燃料回路， 提供匹配渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工作階段（起動(dòng)階段、在低功率或在全功率的工作階段）的燃 料流速，以及所謂的"航空動(dòng)力學(xué)"噴射器，其只具有一個(gè)燃料回路，用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的所有 工作階段。
[0004] 以 申請(qǐng)人:名字的專利申請(qǐng)F(tuán)R2 832 492描述了航空力學(xué)類型噴射器，具有主燃料 回路，例如，用于起動(dòng)和用于低功率階段，以及具有次級(jí)回路，其參與除了主回路外的在中 功率到高功率的隨后的工作階段。
[0005] 這種類型的噴射器包括本體，該本體具有允許壓力下燃料進(jìn)入的進(jìn)料裝置，安裝 在進(jìn)料裝置下游本體中的截止閥，該截止閥設(shè)計(jì)為在第一確定的燃料壓力下打開(kāi)和在超過(guò) 所述第一壓力下保持打開(kāi)，以供給主燃料回路，以及安裝在截止閥下游本體中的計(jì)量閥，該 計(jì)量閥設(shè)計(jì)為在超過(guò)第二確定的燃料壓力下打開(kāi)以及在超過(guò)第二壓力下保持打開(kāi)，以供給 次級(jí)燃料回路，該第二確定的燃料壓力大于第一壓力。
[0006] 通過(guò)計(jì)量閥中所形成的計(jì)量狹槽和通過(guò)依據(jù)閥位置，S卩，依據(jù)燃料供給壓力而變 化的流動(dòng)截面來(lái)控制次級(jí)回路中燃料的流速。燃料供給壓力越大，狹槽的流動(dòng)截面越大。
[0007] 在起動(dòng)和在低功率工作階段的期間，關(guān)閉計(jì)量閥。次級(jí)回路中存在的燃料不流動(dòng)， 但是它遭受到高溫，該高溫可以導(dǎo)致它在次級(jí)回路中焦化，在次級(jí)回路中這對(duì)噴射器的正 常工作和使用壽命是有害的。
[0008] 舉例說(shuō)明，在低功率下工作周期，接著在全功率下工作周期的期間，當(dāng)飛機(jī)下降時(shí) 發(fā)生了該現(xiàn)象。在這種情況下，噴射器的環(huán)境可以達(dá)到范圍在80°C到600°C的溫度。
[0009] 現(xiàn)有的用于限制次級(jí)回路中燃料被加熱的程度的裝置，諸如安裝一個(gè)或多個(gè)熱護(hù) 罩。
[0010] 然而，這種護(hù)罩不一定防止上述焦化現(xiàn)象。
[0011] 本發(fā)明的特定目的是提供簡(jiǎn)單、有效和廉價(jià)的針對(duì)該問(wèn)題的方案。
[0012] 為此，本發(fā)明提供了用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如航空器渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪噴氣 發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器，該噴射器包括本體，該本體具有允許壓力下燃料進(jìn)入的進(jìn)料裝置，安 裝在進(jìn)料裝置下游本體中的截止閥，該截止閥設(shè)計(jì)為在第一確定的燃料壓力下打開(kāi)和在超 過(guò)所述第一壓力下保持打開(kāi)，以供給主燃料回路，以及安裝在截止閥下游本體中的計(jì)量閥， 該計(jì)量閥設(shè)計(jì)為在超過(guò)第二確定的燃料壓力下打開(kāi)以及在超過(guò)第二壓力下保持打開(kāi)，以供 給次級(jí)燃料回路，該第二確定的燃料壓力大于第一壓力，噴射器的特征在于：它包括至少一 個(gè)泄漏通道，該泄漏通道從位于截止閥下游和計(jì)量閥上游的區(qū)域延伸到位于計(jì)量閥下游的 區(qū)域，以在次級(jí)回路中產(chǎn)生永久的泄漏流。
[0013] 特別地在起動(dòng)和在低功率工作階段的期間，泄漏流防止燃料停滯在次級(jí)回路中， 由此防止它焦化。應(yīng)該觀察到泄漏流是永久的，即，在所有工作階段下建立它，同樣地當(dāng)在 起動(dòng)或在低功率時(shí)，以及當(dāng)在中或高功率下工作時(shí)建立它。
[0014] 優(yōu)選地，泄漏通道是線圈或迷宮的形式，這樣，即使流動(dòng)截面大時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生相當(dāng) 大的壓頭損失。特別地在中和高功率工作階段的期間，該相當(dāng)大的壓頭損失用于限制泄漏 流速率，以及由此也限制燃燒室中不均勻性。大的流動(dòng)截面也用于避免泄漏通道被雜質(zhì)堵 塞的任何風(fēng)險(xiǎn)。
[0015] 舉例說(shuō)明，泄漏通道具有螺旋形的形狀，以及可以繞著與計(jì)量閥的軸線重合的軸 線延伸。
[0016] 在本發(fā)明的實(shí)施方式中，計(jì)量閥可移動(dòng)地安裝在管狀支撐中，螺旋形槽形成在管 狀支撐的外壁中，襯套圍繞管狀支撐以蓋住螺旋形槽和形成泄漏通道，該泄漏通道分別地 在計(jì)量閥上游和下游的其端部處打開(kāi)。
[0017] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中，計(jì)量閥可移動(dòng)地安裝在管狀支撐中，該管狀支撐 具有相對(duì)于計(jì)量閥的軸線偏移的孔，以及具有安裝在其中的插件，泄漏通道形成在插件中。
[0018] 本發(fā)明也提供了渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如航空器渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)， 其包括上述類型的至少一個(gè)噴射器。
[0019] 通過(guò)閱讀下面通過(guò)非限制性實(shí)施例和參考附圖所進(jìn)行的說(shuō)明書，可以更好地理解 本發(fā)明，并且呈現(xiàn)其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)。其中 ：
[0020] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)燃料噴射器的縱向截面圖；以及
[0021] 圖2和圖3是本發(fā)明的兩個(gè)實(shí)施方式中一部分噴射器的縱向截面圖。
[0022] 圖1中示出了以 申請(qǐng)人:名字的專利申請(qǐng)F(tuán)R 2 832 492中所公開(kāi)的燃料噴射器1。
[0023] 該噴射器1是航空力學(xué)類型，并且包括主燃料回路，例如，用于在起動(dòng)和低功率階 段期間使用，以及次級(jí)燃料回路，其參與除了主回路外的在中功率和高功率的隨后的工作 階段期間。
[0024] 噴射器1具有中空本體2,其帶有燃料進(jìn)口 3,用于接收壓力下來(lái)自于燃料泵（未 示出）的燃料，以及燃料在通過(guò)濾網(wǎng)5后，開(kāi)口到預(yù)進(jìn)料室4中。
[0025] 本體2也具有位于預(yù)進(jìn)料室4下游（在通過(guò)噴射器的燃料的流動(dòng)方向上）和通過(guò) 截止閥7與其隔開(kāi)的進(jìn)料室6。隔板8放置在預(yù)進(jìn)料室4和截止閥7之間。
[0026] 截止閥7具有頭部9和可移動(dòng)地安裝在環(huán)形支撐12的管狀部分11中的桿部10， 該環(huán)形支撐12相對(duì)于本體2是固定的。支撐置于管狀襯套13上，該管狀襯套13向下延伸 和本身置于另一個(gè)管狀支撐14上，該另一個(gè)管狀支撐14具有安裝在其中的計(jì)量閥15。最 后，支撐14置于部件16上，該部件16限定接收室17,該接收室17位于計(jì)量閥15下面和用 于支撐兩個(gè)同軸的管18和19。
[0027] 內(nèi)管18形成用于通過(guò)主燃料流的管道20,兩個(gè)管18、19之間的環(huán)形空間形成用于 通過(guò)次級(jí)燃料流的管道21。
[0028] 在襯套13的外壁和本體2之間限定形成主回路部分的環(huán)形空間31。襯套13的內(nèi) 壁也限定位于計(jì)量閥15上游的內(nèi)室32。
[0029] 截止閥7通過(guò)復(fù)位彈簧22保持在關(guān)閉位置，同時(shí)當(dāng)該閥上游燃料的壓力超過(guò)第一 預(yù)確定值P1時(shí)，截止閥7打開(kāi)。
[0030] 計(jì)量閥15也通過(guò)復(fù)位彈簧23保持在關(guān)閉位置，同時(shí)當(dāng)該閥15上游燃料的壓力超 過(guò)第二預(yù)確定值P2時(shí)，計(jì)量閥15打開(kāi)，該第二預(yù)確定值大于上述第一閥PI。
[0031] 計(jì)量閥15具有形成頭部的底端，該頭部將要置于相應(yīng)支撐的座24上，以及杯件25 所固定到其的頂端。復(fù)位彈簧首先承靠杯件25,其次承靠支撐14的徑向表面26。
[0032] 計(jì)量閥15具有中心軸向孔27和徑向開(kāi)口 28,該徑向開(kāi)口 28打開(kāi)到中心孔27中 以及計(jì)量狹槽29中，該計(jì)量狹槽29具有在計(jì)量閥15的外表面中形成的適合的形狀。
[0033] 計(jì)量閥15在兩個(gè)末端位置，分別地完全地關(guān)閉位置和完全地打開(kāi)位置之間可移 動(dòng)，在該完全地關(guān)閉位置中，在相應(yīng)復(fù)位彈簧23的作用下，它的頭部置于支撐14的座24 上，并且在完全地打開(kāi)位置中，杯件25開(kāi)始對(duì)接管狀支撐14的頂端30。
[0034] 在如圖1中所示的計(jì)量閥15的完全地關(guān)閉位置，開(kāi)口 28和狹槽29位于面對(duì)管狀 支撐14,狹槽29的底端不開(kāi)口到接收室17中。在該位置，室32中所存在的燃料由此不流 到接收室17中或次級(jí)管道21中。
[0035] 當(dāng)位于室32中燃料壓力增加時(shí)，該壓力引起計(jì)量閥15朝向它的打開(kāi)位置移動(dòng)， 艮P，向下移動(dòng)，抗復(fù)位彈簧23所施加的力。
[0036] 當(dāng)該壓力超過(guò)第二閥P2時(shí)，狹槽29開(kāi)口到接收室17中，并且燃料可以流到次級(jí) 管道21中。
[0037] 狹槽29的形狀是這樣的，以致于狹槽29的流動(dòng)截面根據(jù)計(jì)量閥15的位置變化。 特別地，室27中燃料的壓力越高，狹槽29的流動(dòng)截面越大。
[0038] 工作時(shí)，可以出現(xiàn)幾種情況。
[0039] 在第一種情況下，預(yù)進(jìn)料室4中燃料的壓力小于P1。截止閥7然后由復(fù)位彈簧22 保持在關(guān)閉位置中，并且燃料既不流到主管道20中，也不流到次級(jí)管道21中。
[0040] 在第二種情況下，對(duì)應(yīng)于起動(dòng)階段或?qū)?yīng)于在低功率的工作，預(yù)進(jìn)料室4中燃料 的壓力大于P1，但是室32中燃料的壓力小于P2。然后，截止閥7打開(kāi)，并且燃料可以流到 環(huán)形空間31中，然后流到主管道20(主回路）中。然而，計(jì)量閥15保持關(guān)閉，并且燃料不 會(huì)流到次級(jí)管道21中。
[0041] 在第三種情況下，對(duì)應(yīng)于在中或全功率的工作階段，預(yù)進(jìn)料室4中燃料的壓力大 于P1，并且室32中燃料的壓力大于P2。截止閥7打開(kāi)，并且燃料可以流到環(huán)形空間31中， 然后流到主管道20(主回路）中。此外，計(jì)量閥15也打開(kāi)，并且流體可以流過(guò)室32,開(kāi)口 28、狹槽29以及接收室17,然后流過(guò)次級(jí)管道21 (次級(jí)回路）。
[0042] 如上所述，在第二種工作情況下，次級(jí)管道21可以遭受到非常熱的環(huán)境，并且管 道21中所存在的燃料具有焦化的風(fēng)險(xiǎn)。
[0043] 圖2表示本發(fā)明第一實(shí)施方式中噴射器1的一部分，其中環(huán)形槽33形成在管狀支 撐14的外壁中，襯套34圍繞管狀支撐14以蓋住螺旋形槽33和形成螺旋形泄漏通道35,該 泄漏通道35分別地在計(jì)量閥15上游和下游的其端部處打開(kāi)，S卩，分別地打開(kāi)到室32和17 中。
[0044] 舉例說(shuō)明，泄漏通道35的流動(dòng)截面大于0. 3平方毫米（mm2)，以避免通道35變得 堵塞的任何風(fēng)險(xiǎn)，并且它優(yōu)選地在〇. 3mm2到0. 4mm2范圍之間。泄漏通道35的總長(zhǎng)度在400 毫米（mm)到500mm的范圍。該通道35所產(chǎn)生的壓頭損失在0. 1巴到1. 5巴的范圍。
[0045] 在該實(shí)施例方式中的襯套34也限定接收室17和次級(jí)管道21。自然地，接收室17 和次級(jí)管道21可以由互相不同的構(gòu)件形成，如圖1中所示。
[0046] 同樣地，在該實(shí)施方式中，本體2具有限定主管道20的窄的下游端，該主管道20 具有環(huán)形形式和圍繞次級(jí)管道21。自然地，該管道20可以由本體2的不同構(gòu)件形成，如圖 1中所示。
[0047] 圖3表示本發(fā)明的實(shí)施方式，其中管狀支撐14具有偏移本體2和計(jì)量閥15的軸 線A的孔，該孔接收插件36。該插件36具有在其圓柱形外表面上的螺旋形螺紋，該螺旋形 螺紋配合孔的圓柱形表面，以限定具有所要求尺寸的螺旋形泄漏通道35。
[0048] 該泄漏通道具有三角形截面，例如0. 7mmX0. 7mm。
[0049] 也在管狀構(gòu)件14的徑向地外周緣和襯套34之間提供密封裝置，諸如0形環(huán)37。 舉例說(shuō)明，該〇形環(huán)37安裝在管狀支撐14的槽38中。
[0050] 泄漏通道35防止在起動(dòng)和在低功率工作階段期間，S卩，當(dāng)計(jì)量閥15還沒(méi)有打開(kāi) 時(shí)，燃料停滯在次級(jí)管道1中，因此防止次級(jí)回路17、21中的燃料焦化。
[0051] 泄漏通道35的螺旋形形狀產(chǎn)生了相當(dāng)大的壓頭損失，這可以保留足夠大的流動(dòng) 截面。
[0052] 如上所述，特別地在中或高功率工作階段的期間，相當(dāng)大的壓頭損失限制泄漏流 的速率，由此也限制燃燒室中的不均勻性。大的流動(dòng)截面也用于避免泄漏通道35變得堵塞 的任何風(fēng)險(xiǎn)。
【權(quán)利要求】
1. 用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如航空器渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射器 (1)，該噴射器（1)包括本體（2)，該本體（2)具有允許壓力下燃料進(jìn)入的進(jìn)料裝置（3)，安 裝在進(jìn)料裝置（3)下游本體（2)中的截止閥（7)，該截止閥（7)設(shè)計(jì)為在第一確定的燃料壓 力下打開(kāi)和在超過(guò)所述第一壓力下保持打開(kāi)，以供給主燃料回路（31、20)，以及安裝在截止 閥（7)下游本體（2)中的計(jì)量閥（15)，該計(jì)量閥（15)設(shè)計(jì)為在超過(guò)第二確定的燃料壓力下 打開(kāi)以及在超過(guò)第二壓力下保持打開(kāi)，以供給次級(jí)燃料回路（17、21)，該第二確定的燃料壓 力大于第一壓力，噴射器的特征在于：它包括至少一個(gè)泄漏通道（35)，該泄漏通道（35)從 位于截止閥（7)下游和計(jì)量閥（15)上游的區(qū)域（32)延伸到位于計(jì)量閥（15)下游的區(qū)域 (17)，以在次級(jí)回路（17、21)中產(chǎn)生永久的泄漏流。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的噴射器（1)，其特征在于：泄漏通道（35)是線圈或迷宮的形式。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的噴射器（1)，其特征在于：泄漏通道（35)具有螺旋形形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的噴射器（1)，其特征在于：泄漏通道（35)繞著與計(jì)量閥（15)的軸 線重合的軸線（A)延伸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4的噴射器（1)，其特征在于：由圓柱形表面的螺紋形成 泄漏通道（35)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一權(quán)利要求的噴射器（1)，其特征在于：計(jì)量閥（15)可移 動(dòng)地安裝在管狀支撐（14)中，螺旋形槽（33)形成在管狀支撐（14)的外壁中，襯套（34)圍 繞管狀支撐（14)以蓋住螺旋形槽（33)和形成泄漏通道（35)，該泄漏通道（35)分別地在計(jì) 量閥（15)上游和下游的其端部處打開(kāi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求的噴射器（1)，其特征在于：計(jì)量閥（15)可移 動(dòng)地安裝在管狀支撐（14)中，該管狀支撐（14)具有相對(duì)于計(jì)量閥（15)的軸線（A)偏移的 孔，以及具有安裝在其中的插件（36)，泄漏通道（35)形成在插件（36)中。
8. 渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如航空器渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括根據(jù)權(quán)利要 求1至7中任一權(quán)利要求的至少一個(gè)噴射器（1)。
【文檔編號(hào)】F02C9/26GK104114834SQ201380009834
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年2月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月24日
【發(fā)明者】埃米莉·夏洛特·波賽, 喬斯·羅納德·羅德里格斯 申請(qǐng)人:斯奈克瑪