一种气体燃料点火器制造技术

本实用新型专利技术一种气体燃料点火器，包括燃料管道组件、助燃剂管道组件和燃烧室；燃料管道组件包括导电的燃料喷嘴，助燃剂管道组件包括绝缘的助燃剂喷嘴和导电的外壳，燃料喷嘴外表面同轴套接助燃剂喷嘴，在助燃剂喷嘴外表面前段上设置螺纹，助燃剂喷嘴与外壳通过螺纹连接，且助燃剂喷嘴后段与外壳之间具有间隙，燃料喷嘴的末端完全位于外壳内；助燃剂喷嘴的末端端面与燃料喷嘴的末端端面不在同一个平面上，外壳、燃料喷嘴及助燃剂喷嘴共同形成供助燃剂活化的空腔；外壳与外接电源的负极相连，燃料喷嘴与外接电源的正极相连；助燃剂进入外壳与助燃剂喷嘴之间的间隙；上述的空腔及燃料喷嘴末端均与燃烧室相通。该点火器能实现燃料喷注和点火一体化。

【技术实现步骤摘要】
一种气体燃料点火器
本技术涉及燃烧推进器的点火设备
，特别涉及一种气体燃料点火器。
技术介绍
随着航天技术的发展，液体的燃烧推进器由于安全性和高性能得到广泛重视；点火器作为燃烧推进器的重要组成部分，点火器结构的合理设置决定了航空发射的成败。目前常见的点火器普遍是将点火与燃料喷注这两部分结构分开设计，即火花塞设置在燃烧室的位置，分别将燃料和助燃剂通入燃烧室中，再通过活化塞进行点火，存在点火效率低等缺陷。文献《气氧/甲烷与气氢喷注器燃料特性对比研究》公开了一种火炬式点火器，氧化剂和燃料通过点火器头部的小尺寸同轴剪切喷注器进入点火室，然后由高能火花塞引燃；该点火器先在转接头的位置通入燃料和氧化剂，燃料和氧化剂进入点火室内后再被点燃，点火效率较低，而且燃料和助燃剂在转接头的位置不能充分混合，造成浪费能源。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术拟解决的技术问题是，提供一种气体燃料点火器。本技术解决所述技术问题采用的方案是，提供一种气体燃料点火器，包括燃料管道组件、助燃剂管道组件和燃烧室；所述燃料管道组件包括导电的燃料喷嘴，助燃剂管道组件包括绝缘的助燃剂喷嘴和导电的外壳，燃料喷嘴一端同轴连接燃料供给部分，燃料喷嘴外表面同轴套接助燃剂喷嘴，在助燃剂喷嘴外表面前段上设置螺纹，后段直径小于外壳内径，助燃剂喷嘴与外壳通过螺纹连接，且助燃剂喷嘴后段与外壳之间具有间隙，燃料喷嘴的末端完全位于外壳内；助燃剂喷嘴的末端端面与燃料喷嘴的末端端面不在同一个平面上，外壳、燃料喷嘴及助燃剂喷嘴三者之间形成供助燃剂活化的空腔；外壳与外接电源的负极相连，燃料喷嘴与外接电源的正极相连；助燃剂进入外壳与助燃剂喷嘴之间的间隙；上述的空腔及燃料喷嘴末端均与燃烧室相通。所述助燃剂喷嘴后段尾部设置有与外壳的内壁接触的螺旋槽。所述燃料喷嘴的末端端面与外壳的末端端面平齐。所述燃料喷嘴与助燃剂喷嘴之间通过螺纹连接。所述燃料管道组件包括第一焊嘴、第一压力探测器、第一压力转接头、第一转接管、燃料音速喷嘴、第一接头和导电的燃料喷嘴；所述助燃剂管道组件包括第二焊嘴、第二压力探测器、第二压力转接头、第二转接管、第二螺帽、助燃剂音速喷嘴、第二接头、绝缘的助燃剂喷嘴和导电的外壳；第一焊嘴的一端通过第一压力转接头与第一转接管的一端密封连接；第一压力探测器焊接在第一压力转接头的外壁上，第一压力探测器的探测端插入第一压力转接头的流道内；第一转接管的末端与燃料音速喷嘴的入口端相连，燃料音速喷嘴的出口端穿过第一接头的一端，伸入第一接头内，第一接头的另一端焊接在燃料喷嘴的入口端；所述第二焊嘴的出口端通过第二压力转接头与第二转接管的一端密封连接；第二压力探测器焊接在第二压力转接头的外壁上，第二压力探测器的探测端插入第二压力转接头的流道内；第二转接管的另一端与助燃剂音速喷嘴的入口端连接，助燃剂音速喷嘴的出口端穿过第二接头的一端，伸入第二接头内；外壳套装在助燃剂喷嘴上，助燃剂喷嘴套装在燃料喷嘴上，燃料喷嘴的末端完全位于外壳内，燃料喷嘴与外壳的通孔同轴线；助燃剂喷嘴的末端端面与燃料喷嘴的末端端面不在同一个平面上，使外壳与燃料喷嘴在靠近末端的位置共同形成环形空腔；助燃剂喷嘴外壁的中部开有环形的凹槽，凹槽与外壳的内壁之间形成容纳助燃剂的空间；第二接头的另一端穿过外壳的侧壁，伸入凹槽内；助燃剂喷嘴在末端凹槽的区域设有与外壳的内壁接触的螺旋槽；所述燃烧室具有用于燃烧内腔，燃烧室的一端与外壳的末端连接，环形空腔与燃烧室的内腔相通；燃烧室探测器固定在燃烧室的外壁上，燃烧室探测器的探测端穿过燃烧室的管壁，伸入燃烧室的内腔中。所述燃料管道组件还包括第一螺帽，第一螺帽套装在第一转接管的末端和第一接头上，对第一转接管、燃料音速喷嘴和第一接头三者进行加固和密封。所述助燃剂管道组件还包括第二螺帽套装在第二转接管和第二接头上，使助燃剂音速喷嘴位于第二螺帽内，对第二转接管、助燃剂音速喷嘴和第二接头三者进行加固和密封。所述外壳呈圆柱形，内部开有由直孔和圆锥孔构成的通孔，圆锥孔位于外壳的末端，圆锥孔向外壳末端的方向渐缩，圆锥孔收口的口径大于燃料喷嘴末端的外径。所述燃料喷嘴上还套装有橡胶密封圈，用于紧固燃料喷嘴和助燃剂喷嘴。所述燃料喷嘴和外壳分别采用不锈钢制成。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术在外壳与燃料喷嘴之间设置电弧点火，在喷注燃料和助燃剂的同时就能点火，实现燃料喷注和点火一体化，燃料喷嘴与外壳的通孔同轴线，可以实现燃料和助燃剂的同轴喷注，两种气体的流动方向相同，气体扩散得慢，燃烧更加充分；助燃剂喷注时在经过环形空腔的位置就被活化，与气体燃料相遇即可点火，提高了点火效率；助燃剂喷嘴的末端设有螺旋槽，助燃剂在经过螺旋槽时形成旋流，减缓助燃剂的流速，使气体燃料与助燃剂充分接触，燃烧更加充分。本技术采用电弧点火代替传统的设置在燃烧室进行引燃的火花塞，与明火点燃相比具有更高的点火成功率和安全系数。外壳、助燃剂喷嘴和燃料喷嘴之间均采用螺纹连接方式，组装和拆卸方便，调节助燃剂喷嘴插入外壳中的长度更加方便。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的整体结构沿轴线的剖视图；图3为本技术的助燃剂管道组件沿轴线的剖视图；图4为本技术的助燃剂管道组件的整体结构示意图；图5为本技术的助燃剂管道组件的爆炸示意图；图6为本技术的助燃剂管道组件沿轴线的剖视图；图7为本技术的助燃剂管道组件的整体结构示意图；图8为本技术的助燃剂管道组件的爆炸示意图；附图标记说明：1-凹槽，2-环形空腔，3-外壳，4-橡胶密封圈，5-燃烧室，6-第一焊嘴，7-第一压力探测器，8-第一压力转接头，9-第一转接管，10-第一螺帽，11-第一密封垫圈，12-燃料音速喷嘴，13-第一接头，14-燃料喷嘴，15-第二焊嘴，16-第二压力探测器，17-第二压力转接头，18-第二转接管，19-第二螺帽，20-第二密封垫圈，21-助燃剂音速喷嘴，22-第二接头，23-助燃剂喷嘴，24-燃烧室探测器，25-螺旋槽。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术做进一步说明，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。本技术提供了一种气体燃料点火器(参见图1-8)，包括燃料管道组件、助燃剂管道组件和燃烧室5；所述燃料管道组件包括第一焊嘴6、第一压力探测器7、第一压力转接头8、第一转接管9、燃料音速喷嘴12、第一接头13和导电的燃料喷嘴14；所述助燃剂管道组件包括第二焊嘴15、第二压力探测器16、第二压力转接头17、第二转接管18、第二螺帽19、助燃剂音速喷嘴21、第二接头22、绝缘的助燃剂喷嘴23和导电的外壳3；第一焊嘴6的一端通过第一压力转接头8与第一转接管9的一端密封连接，第一焊嘴6的另一端用于通入气体燃料；第一压力探测器7焊接在第一压力转接头8的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体燃料点火器，包括燃料管道组件、助燃剂管道组件和燃烧室；其特征在于，所述燃料管道组件包括导电的燃料喷嘴，助燃剂管道组件包括绝缘的助燃剂喷嘴和导电的外壳，燃料喷嘴一端同轴连接燃料供给部分，燃料喷嘴外表面同轴套接助燃剂喷嘴，在助燃剂喷嘴外表面前段上设置螺纹，后段直径小于外壳内径，助燃剂喷嘴与外壳通过螺纹连接，且助燃剂喷嘴后段与外壳之间具有间隙，燃料喷嘴的末端完全位于外壳内；助燃剂喷嘴的末端端面与燃料喷嘴的末端端面不在同一个平面上，外壳、燃料喷嘴及助燃剂喷嘴三者之间形成供助燃剂活化的空腔；外壳与外接电源的负极相连，燃料喷嘴与外接电源的正极相连；助燃剂进入外壳与助燃剂喷嘴之间的间隙；上述的空腔及燃料喷嘴末端均与燃烧室相通。/n

【技术特征摘要】
1.一种气体燃料点火器，包括燃料管道组件、助燃剂管道组件和燃烧室；其特征在于，所述燃料管道组件包括导电的燃料喷嘴，助燃剂管道组件包括绝缘的助燃剂喷嘴和导电的外壳，燃料喷嘴一端同轴连接燃料供给部分，燃料喷嘴外表面同轴套接助燃剂喷嘴，在助燃剂喷嘴外表面前段上设置螺纹，后段直径小于外壳内径，助燃剂喷嘴与外壳通过螺纹连接，且助燃剂喷嘴后段与外壳之间具有间隙，燃料喷嘴的末端完全位于外壳内；助燃剂喷嘴的末端端面与燃料喷嘴的末端端面不在同一个平面上，外壳、燃料喷嘴及助燃剂喷嘴三者之间形成供助燃剂活化的空腔；外壳与外接电源的负极相连，燃料喷嘴与外接电源的正极相连；助燃剂进入外壳与助燃剂喷嘴之间的间隙；上述的空腔及燃料喷嘴末端均与燃烧室相通。


2.根据权利要求1所述的气体燃料点火器，其特征在于，所述助燃剂喷嘴后段尾部设置有与外壳的内壁接触的螺旋槽。


3.根据权利要求1所述的气体燃料点火器，其特征在于，所述燃料喷嘴的末端端面与外壳的末端端面平齐。


4.根据权利要求1所述的气体燃料点火器，其特征在于，所述燃料喷嘴与助燃剂喷嘴之间通过螺纹连接。


5.根据权利要求1所述的气体燃料点火器，其特征在于，所述燃料管道组件包括第一焊嘴、第一压力探测器、第一压力转接头、第一转接管、燃料音速喷嘴、第一接头和导电的燃料喷嘴；所述助燃剂管道组件包括第二焊嘴、第二压力探测器、第二压力转接头、第二转接管、第二螺帽、助燃剂音速喷嘴、第二接头、绝缘的助燃剂喷嘴和导电的外壳；
第一焊嘴的一端通过第一压力转接头与第一转接管的一端密封连接；第一压力探测器焊接在第一压力转接头的外壁上，第一压力探测器的探测端插入第一压力转接头的流道内；第一转接管的末端与燃料音速喷嘴的入口端相连，燃料音速喷嘴的出口端穿过第一接头的一端，伸入第一接头内，第一接头的另一端焊接在燃料喷嘴的入口端；
所述第二焊嘴的出口端通过第二压力转接头与第二转接管的一端密...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁稼辀，田亮，贾文琪，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：新型
国别省市：天津;12