旋转可变式低污染燃烧室和航空发动机制造技术

技术编号:38364308 阅读:8 留言:0更新日期:2023-08-05 17:31
本发明专利技术公开了一种旋转可变式低污染燃烧室,包括燃烧室机匣、火焰筒以及联动齿轮组,燃烧室机匣上设置有第一安装座和第二安装座,第一安装座上设置有主燃筒,主燃筒上开设有用于排出高压空气的主燃孔,第二安装座上设置有掺混筒,掺混筒上开设有用于排出高压空气的掺混孔;火焰筒设置在燃烧室机匣内,火焰筒上开设有第一安装孔和第二安装孔,主燃筒穿过第一安装孔以使主燃孔位于火焰筒内,掺混筒穿过第二安装孔以使掺混孔位于火焰筒内;联动齿轮组设置在所燃烧室机匣上,联动齿轮组绕燃烧室机匣周向转动以带动主燃筒以第一安装孔的中心轴为轴心转动;或/和以带动掺混筒以第二安装孔的中心轴为轴心转动。的中心轴为轴心转动。的中心轴为轴心转动。

【技术实现步骤摘要】
旋转可变式低污染燃烧室和航空发动机


[0001]本专利技术涉及航空辅助动力装置的
,特别地,涉及一种旋转可变式低污染燃烧室。本专利技术还涉及一种包括上述旋转可变式低污染燃烧室的航空发动机。

技术介绍

[0002]燃烧室是航空辅助动力装置上的重要部件之一,燃烧室位于压气机和涡轮之间,压气机增压后的高压空气在燃烧室内与航空煤油充分反应,并为涡轮提供高温高压的燃气。燃烧室的气动和结构设计直接关系到燃烧室的可靠点火和稳定燃烧,从而关系到燃烧室的燃烧效率、出口温度分布等性能参数,直接影响发动机的整机性能。
[0003]燃烧室内主要有火焰筒、燃烧室机匣、燃油喷嘴。它的工作原理是:发动机在工作时,压气机提供的全部高压空气经过火焰筒上的小孔流入火焰筒内,与燃油喷嘴喷射的航空煤油混合燃烧,在火焰筒内形成高温高压的燃气,燃气随流通通道输送给涡轮进行功率转换。
[0004]现有的燃烧室结构通常存在以下缺陷:
[0005]燃烧室火焰筒上的主燃孔和掺混孔的位置固定,使得燃烧室的性能无法各状态均达到最优性能。火焰筒上的小孔由主燃筒安装孔、掺混筒安装孔、发散孔和气膜冷却孔等组成,主燃孔和掺混孔的位置直接影响火焰筒内主燃区和掺混区的区域大小,进而对航空煤油的有效燃烧和掺混起到重要的作用。现有燃烧室的火焰筒上主燃孔和掺混孔的开孔位置无法变化,各发动机工作状态下主燃区和掺混区的区域大小相对变化较小,使得燃烧室的性能无法各状态均达到最优性能。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种旋转可变式低污染燃烧室,以解决现有的燃烧室主燃区和掺混区区域大小难以调控、主燃和掺混气流流动方向无法随发动机工况而调整的技术问题。
[0007]根据本专利技术的一个方面,提供一种旋转可变式低污染燃烧室,包括燃烧室机匣、火焰筒以及联动齿轮组,所述燃烧室机匣上设置有第一安装座和第二安装座,所述第一安装座上设置有主燃筒,所述主燃筒上开设有用于排出高压空气的主燃孔,所述第二安装座上设置有掺混筒,所述掺混筒上开设有用于排出高压空气的掺混孔;所述火焰筒设置在所述燃烧室机匣内,第一安装孔和第二安装孔,所述主燃筒穿过所述第一安装孔以使所述主燃孔位于所述火焰筒内,所述掺混筒穿过所述第二安装孔以使所述掺混孔位于所述火焰筒内;所述联动齿轮组设置在所燃烧室机匣上,所述联动齿轮组绕所述燃烧室机匣周向转动以带动所述主燃筒以所述第一安装孔的中心轴为轴心转动并使所述主燃孔相对于所述第一安装孔的位置改变;或/和以带动所述掺混筒以所述第二安装孔的中心轴为轴心转动并使所述掺混孔相对于所述第二安装孔的位置改变。
[0008]进一步地,所述燃烧室机匣上设置有第三安装座,所述第三安装座上设置有燃油喷嘴,所述火焰筒内开设有第三安装孔,所述燃油喷嘴的出油端穿过所述第三安装孔并与
所述火焰筒固定。
[0009]进一步地,所述主燃孔与所述掺混孔均朝向所述燃油喷嘴的出油端倾斜设置。
[0010]进一步地,所述火焰筒与所述燃烧室机匣之间形成有过气通道,所述主燃筒的侧壁上开设有主燃进气孔,所述主燃进气孔位于所述过气通道内以收集过气通道内的高压空气;所述掺混筒的侧壁上开设有掺混进气孔,所述掺混进气孔位于所述过气通道内以收集过气通道内的高压空气。
[0011]进一步地,所述主燃进气孔是数量为多个,多个所述主燃进气孔周向排布在所述主燃筒的侧壁上;所述掺混进气孔的数量为多个,多个所述掺混进气孔周向排布在所述掺混筒的侧壁上。
[0012]进一步地,所述主燃筒上开设有朝向火焰筒侧壁设置的主燃冷却孔,所述掺混筒上开设有朝向火焰筒侧壁设置的掺混冷却孔。
[0013]进一步地,所述主燃筒的数量为多个,多个所述主燃筒呈周向间隔布设在所述燃烧室机匣上;所述掺混筒的数量为多个,多个所述掺混筒呈周向间隔布设在所述燃烧室机匣上。
[0014]进一步地,所述联动齿轮组包括设置在所述机匣壳体上的第一联动齿轮和第二联动齿轮,所述主燃筒上设置有与所述第一联动齿轮啮合的主燃齿轮,所述掺混筒上设置有与所述第二联动齿轮啮合的掺混齿轮。
[0015]进一步地,所述第一联动齿轮的非齿面侧与所述第二联动齿轮的非齿面侧贴合固定形成一个整体,所述第一联动齿轮转动以带动所述主燃筒与所述掺混筒相向转动。
[0016]根据本专利技术的另一方面,还提供了一种航空发动机,其包括上述旋转可变式低污染燃烧室机匣。
[0017]本专利技术具有以下有益效果:
[0018]本专利技术的旋转可变式低污染燃烧室中,主燃筒与掺混筒可活动的设置在燃烧室机匣和火焰筒之间,并可通过联动齿轮组带动主燃筒和掺混筒转动,以使主燃孔的出气口和掺混孔的出气口角度发生改变,从而控制主燃气流和掺混气流的气流方向。具体的,根据燃烧室内的实际情况通过联动齿轮组对主燃筒和掺混筒进行调节。当需要改变主燃区的区域大小时,通过转动联动齿轮组带动主燃筒以第一安装孔的中心轴为轴心转动并使主燃孔相对于所述第一安装孔的角度改变,以使调节后的主燃孔所形成的主燃区的区域大小符合燃烧室所需要的工况需求;相应的,当需要改变掺混区的区域大小时,通过转动联动齿轮组带动掺混筒以第二安装孔的中心轴为轴心转动并使掺混孔相对于所述第二安装孔的角度改变,以使调节后的掺混孔所形成的掺混区的区域大小符合燃烧室所需要的工况需求。综上,由于主燃筒和掺混筒可以通过联动齿轮组进行旋转,以控制主燃孔的气流方向和掺混筒的气流方向,从而改变主燃区和掺混区的区域大小,以实现燃烧室的性能能随发动机的工况进行随时的调整,以使燃烧室的性能在发动机的各工况下保持最优性能。
[0019]除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0020]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解,本专利技术的示意性实
施例及其说明用于解释本专利技术,并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中:
[0021]图1是本专利技术优选实施例的旋转可变式低污染燃烧室的结构示意图;
[0022]图2是本专利技术优选实施例的主燃筒和掺混筒的安装示意图;
[0023]图3是本专利技术优选实施例的联动齿轮组分别与主燃筒和掺混筒的连接示意图。
[0024]图例说明:
[0025]100、燃烧室机匣;101、第一安装座;102、第二安装座;103、第三安装座;
[0026]200、火焰筒;201、第一安装孔;202、第二安装孔;203、第三安装孔;
[0027]300、燃油喷嘴;
[0028]400、主燃筒;401、主燃孔;402、主燃进气孔;403、主燃冷却孔;404、主燃齿轮;
[0029]500、掺混筒;501、掺混孔;502、掺混进气孔;503、掺混冷却孔;504、掺混齿轮;
[0030]600、第一联动齿轮;601、第二联动齿轮。
具体实施方式
[0031]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明,但是本专利技术可以由下述所限定和覆盖的多种不本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种旋转可变式低污染燃烧室,其特征在于,包括:燃烧室机匣(100),所述燃烧室机匣(100)上设置有第一安装座(101)和第二安装座(102),所述第一安装座(101)上设置有主燃筒(400),所述主燃筒(400)上开设有用于排出高压空气的主燃孔(401),所述第二安装座(102)上设置有掺混筒(500),所述掺混筒(500)上开设有用于排出高压空气的掺混孔(501);火焰筒(200),所述火焰筒(200)设置在所述燃烧室机匣(100)内,所述火焰筒(200)上开设有第一安装孔(201)和第二安装孔(202),所述主燃筒(400)穿过所述第一安装孔(201)以使所述主燃孔(401)位于所述火焰筒(200)内,所述掺混筒(500)穿过所述第二安装孔(202)以使所述掺混孔(501)位于所述火焰筒(200)内;联动齿轮组,所述联动齿轮组设置在所燃烧室机匣(100)上,所述联动齿轮组绕所述燃烧室机匣(100)周向转动以带动所述主燃筒(400)以所述第一安装孔(201)的中心轴为轴心转动并使所述主燃孔(401)相对于所述第一安装孔(201)的角度改变;或/和以带动所述掺混筒(500)以所述第二安装孔(202)的中心轴为轴心转动并使所述掺混孔(501)相对于所述第二安装孔(202)的角度改变。2.根据权利要求1中所述的旋转可变式低污染燃烧室,其特征在于,所述燃烧室机匣(100)上设置有第三安装座(103),所述第三安装座(103)上设置有燃油喷嘴(300),所述火焰筒(200)内开设有第三安装孔(203),所述燃油喷嘴(300)的出油端穿过所述第三安装孔(203)并与所述火焰筒(200)固定。3.根据权利要求2中所述的旋转可变式低污染燃烧室,其特征在于,所述主燃孔(401)的中心轴相对于所述第一安装孔(201)的中心轴倾斜设置,和/或所述掺混孔(501)的中心轴相对于所述第二安装孔(202)的中心轴倾斜设置。4.根据权利要求1中所述的旋转可变式低污染燃烧室,其特征在于,所述火焰筒(200)与所述燃烧室机匣(100)之间形成有过气通道,所述主燃筒(400)的侧壁上开设有主燃进气孔(402),...

【专利技术属性】
技术研发人员:文麒筌赵硕谭成华郑家炜朱学剑
申请(专利权)人:中国航发湖南动力机械研究所
类型:发明
国别省市:

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