[发明专利]火焰筒与高压涡轮导向器一体化结构

说明书

本发明涉及一种火焰筒与高压涡轮导向器一体化结构，涉及发动机技术领域。本发明针对微小型涡轮发动机将燃料的化学能高效转化为热能的客观要求，设计环形折流燃烧室型面。采用该种燃烧室型面的火焰筒能够在很小的空间保证雾化后的燃油在火焰筒内能快速蒸发并充分燃烧，保证燃料燃烧的彻底性，降低发动机机的总长度，且将导向器设在火焰筒内部，能够进一步减小火焰筒与导向器的总长度，从而减小发动机的总长度，起到降低发动机重量，提高紧凑性的作用。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体涉及一种火焰筒与高压涡轮导向器一体化结构。

背景技术

现有的环形折流燃烧室由机匣、火焰筒、套筒、甩油盘组成，结构如图1所示：火焰筒由外环103和内环104组成；机匣101和外环103组成外环腔，外环腔中的空气通过外环上的孔进入火焰筒；套筒105和内环104组成内环腔，外环腔的空气经过空心的涡轮导向器106进入内环腔，内环腔的空气经过内环上的孔进入火焰筒；甩油盘102将燃油从离散的油孔甩出，进入火焰筒内雾化、并和空气燃烧，放出热量。

微小型涡轮发动机结构紧凑，燃烧室的空间尺寸较小，图1所示的现有的环形折流燃烧室结构不能满足微小型涡轮发动机的紧凑性需求。其火焰筒与高压涡轮导向器之间为搭接或是螺栓连接的方式，导致火焰筒与高压涡轮导向器的总长度较长，从而造成发动机的总长度增大。另一方面，该种火焰筒表面都为平孔，孔的射流深度容易受到火焰筒内部流场干扰，造成孔射流深度较小，从而对火焰筒内燃烧组织造成不利影响。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种能够满足微小型涡轮发动机的紧凑性需求的火焰筒结构。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种火焰筒与高压涡轮导向器一体化结构，包括：火焰筒头罩衬套1、火焰筒头罩内环2、火焰筒头罩3、火焰筒外环4、高压涡轮导向器5、火焰筒后支撑件6、火焰筒内环7、轴套8、引气管9、火焰筒内环衬套10和甩油盘11；

所述火焰筒头罩衬套1、火焰筒头罩内环2、火焰筒头罩3、火焰筒外环4、火焰筒内环7和火焰筒内环衬套10围成弧线构型，使得进入火焰筒的气流能够在火焰筒头部形成涡系结构，所述火焰筒头罩衬套1与火焰筒头罩内环2、火焰筒头罩内环2与火焰筒头罩3的一端、火焰筒头罩3的另一端与火焰筒外环4的一端依次铆接，且在铆接的过程中，火焰筒头罩衬套1与火焰筒头罩内环2之间，火焰筒头罩3与火焰筒外环4之间均采用垫块进行间距控制，以使得火焰筒头罩衬套1与火焰筒头罩内环2之间，火焰筒头罩3与火焰筒外环4之间形成的间隙之间有气流流通；火焰筒外环4的另一端与高压涡轮导向器5，高压涡轮导向器5与火焰筒内环7的一端通过焊接的方式连接，火焰筒内环7与引气管9、引气管9与火焰筒内环衬套10，火焰筒内环衬套10与甩油盘11依次通过焊接的方式连接，火焰筒后支撑件6与轴套8的一端，轴套8的另一端与火焰筒内环衬套10通过焊接的方式连接；在火焰筒头罩衬套1、火焰筒头罩内环2、火焰筒头罩3、火焰筒外环4及火焰筒内环7上均设有气流孔。

优选地，所述垫块为正方形。

优选地，所述引气管9与火焰筒轴线的夹角为15～20°。

优选地，所述火焰筒头罩衬套1与火焰筒头罩内环2、火焰筒头罩内环2与火焰筒头罩3的一端、火焰筒头罩3的另一端与火焰筒外环4的一端依次通过铆钉连接。

优选地，所述高压涡轮导向器5面向火焰筒外的一侧作为燃烧室出口。

(三)有益效果