專利名稱：引導(dǎo)渦輪發(fā)動機燃燒室中的火花塞的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及引導(dǎo)例如飛機渦輪螺旋槳發(fā)動機或渦輪噴氣發(fā)動機之類的渦輪發(fā)動機的環(huán)形燃燒室中的火花塞的方法。
背景技術(shù)：
環(huán)形渦輪發(fā)動機燃燒室包括環(huán)形燃燒室端壁和整流罩或蓋，燃燒室端壁連接至大致形成旋轉(zhuǎn)體且向下游延伸的兩個同軸罩，整流罩緊固至燃燒室端壁且向上游延伸。整流罩引導(dǎo)由渦輪發(fā)動機的壓縮機輸送的氣流且將其分成供入燃燒室的中央通道和圍繞燃燒室延伸的兩個外通道的氣流。 來自壓縮機的空氣被帶入燃燒室，在燃燒室中空氣與燃料混合，安裝在外罩上的至少一個火花塞啟動混合物的燃燒，火花塞穿過外罩中的孔。為了在該孔處密封燃燒室，已知方式是在孔中安裝如下引導(dǎo)裝置所述引導(dǎo)裝置包括管狀引導(dǎo)件，火花塞沿軸向穿過該引導(dǎo)件，引導(dǎo)件以具有軸向間隙和橫向間隙的方式安裝在噴油口中，噴油口緊固至燃燒室的外罩上且經(jīng)由上述孔通向燃燒室。間隙允許燃燒室與外殼之間由于在不同飛行階段出現(xiàn)的不同膨脹而做軸向和徑向移動，但不使火花塞抵靠或按壓在燃燒室的外罩中的孔的邊緣上。在引導(dǎo)件和火花塞之間還存在功能性間隙允許引導(dǎo)件相對于火花塞做平移運動。引導(dǎo)件在由外殼和燃燒室之間限定的外圍通道中延伸，從而使流入所述通道的空氣將引導(dǎo)件按壓在火花塞上。引導(dǎo)件的圓筒形內(nèi)側(cè)面與火花塞的豎直外側(cè)面之間的接觸在氣流上游側(cè)。由于接觸區(qū)的尺寸小，因此接觸壓力或赫茲接觸壓高。此外，振動和上述氣流易于使弓I導(dǎo)件圍繞火花塞轉(zhuǎn)動。這導(dǎo)致火花塞在引導(dǎo)件與火花塞之間的接觸區(qū)出現(xiàn)過早磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本方面的具體目的在于針對該問題提供簡單、有效且廉價的解決方案。為此，本發(fā)明提供一種渦輪發(fā)動機燃燒室，包括至少一個點火火花塞，所述至少一個點火火花塞被外殼體支撐且延伸穿過弓I導(dǎo)裝置，所述引導(dǎo)裝置被燃燒室的形成旋轉(zhuǎn)體的壁支撐，所述引導(dǎo)裝置包括管狀引導(dǎo)件，所述火花塞沿軸向穿過所述管狀引導(dǎo)件，所述引導(dǎo)件以具有軸向間隙和橫向間隙的方式安裝在緊固至所述燃燒室的壁上的噴油口上且所述噴油口敞開至所述燃燒室，所述引導(dǎo)件具有環(huán)形軸環(huán)，所述環(huán)形軸環(huán)以間隙接合在所述噴油口的內(nèi)環(huán)形槽上，所述燃燒室的特征在于，所述環(huán)形軸環(huán)受安裝在所述槽中的彈性部件推壓而按壓在所述槽的壁上。所述彈性部件用于限制引導(dǎo)件在操作期間的振動從而限制火花塞的磨損。然而，這允許引導(dǎo)件相對于噴油口移動以便補償在不同飛行階段發(fā)生的膨脹。優(yōu)選地，所述彈性部件是彈簧或彈簧墊圈，例如采用C形或Ω形類型截面的彈簧或彈簧墊圈。根據(jù)本發(fā)明的另一特征，所述環(huán)形槽由兩個平行的壁來限定，所述兩個壁相對于所述噴油口的軸線是大致徑向的，所述彈性部件放置在形成于所述壁之一中的環(huán)形槽中。然后，所述彈性部件按壓在所述槽的端壁上且按壓在所述引導(dǎo)件的軸環(huán)上，所述軸環(huán)容納在所述噴油口的槽中。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述槽的壁由所述噴油口的徑向環(huán)形緣部形成，所述彈性部件容納在所述緣部的槽中，而所述軸環(huán)被所述彈性部件按壓所抵靠在的所述槽的壁由緊固到所述噴油口的緣部上的環(huán)形板形成。在本發(fā)明的變型實施例中，所述彈性部件是波形的彈簧片。所述彈簧片可以包括環(huán)形中部區(qū)和兩個端部，所述環(huán)形中部區(qū)圍繞所述管狀引導(dǎo)件，所述兩個端部支承在所述管狀引導(dǎo)件的兩個相對支撐凸部上，所述管狀引導(dǎo)件的兩個相對支撐凸部從所述軸環(huán)沿徑向向外延伸。優(yōu)選地，所述噴油口具有兩個開口，所述管狀引導(dǎo)件的支撐凸部和所述彈簧片的所述端部延伸穿過所述兩個開口。所述槽的壁由所述噴油口的徑向環(huán)形緣部形成，所述引導(dǎo)件的軸環(huán)按壓在所述槽的壁上，所述彈簧片支承在所述槽的相對壁上。根據(jù)本發(fā)明的特征，所述槽的相對壁包括形狀與所述彈簧片的形狀互補的縮進(jìn)部，所述縮進(jìn)部設(shè)計為保持所述彈簧片的位置。本發(fā)明還提供諸如渦輪螺旋槳發(fā)動機或渦輪噴氣發(fā)動機之類的渦輪發(fā)動機，所述發(fā)動機包括本發(fā)明的環(huán)形燃燒室。


在閱讀參考附圖以非限制性實例的方式作出的以下說明之后可以更好地理解本發(fā)明并更好地了解其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點，其中圖I是現(xiàn)有技術(shù)環(huán)形燃燒室的一部分的縱向剖視圖；圖2是圖I中的環(huán)形燃燒室的一部分的透視圖；圖3是圖I和圖2的燃燒室所使用的火花塞引導(dǎo)裝置的放大圖；圖4是圖3引導(dǎo)裝置的中心剖視圖；圖5是本發(fā)明第一實施例中的引導(dǎo)裝置的中心剖視圖；圖6是圖5引導(dǎo)裝置的噴油口的平面圖；圖7是本發(fā)明第二實施例中的引導(dǎo)裝置的透視圖；圖8是圖7中的噴油口的透視圖；圖9是圖7管狀引導(dǎo)件的透視、
圖10是圖7彈簧片的透視圖；圖11是圖7中的引導(dǎo)裝置移除環(huán)形板后的透視圖；圖12是示出圖7中管狀引導(dǎo)件、彈簧片和環(huán)形板組裝在一起時的透視圖；以及圖13是圖12的細(xì)節(jié)圖，示出彈簧片按壓在環(huán)形板上的區(qū)域。
具體實施方式
在如圖I和2所示的現(xiàn)有技術(shù)中，例如飛機渦輪螺旋槳發(fā)動機或渦輪噴氣發(fā)動機之類的渦輪發(fā)動機的環(huán)形燃燒室安裝在外殼體2上并包括外罩3，其形成了旋轉(zhuǎn)體，外罩3具有用于緊固到殼體2上的下游環(huán)形凸緣；內(nèi)罩4，其也形成了旋轉(zhuǎn)體，內(nèi)罩4具有用于安裝到內(nèi)殼體上的下游環(huán)形凸緣；以及燃燒室端壁5，其上安裝有向上游延伸的整流罩6。圍繞渦輪發(fā)動機軸線分布的噴油管7經(jīng)由噴射頭8通向燃燒室端壁5。繞各個噴射頭8設(shè)置倒流板9。由渦輪發(fā)動機的壓縮機輸送的氣流經(jīng)整流罩6引導(dǎo)分成用于供入燃燒室I的中央通道和圍繞燃燒室延伸的兩個外通道的氣流。倒流板9形成了在燃燒室I的主燃燒區(qū)10中成為湍流的進(jìn)入氣流。該空氣與噴射頭8所噴灑的燃料混合，該混合物被至少一個火花塞11點燃。 火花塞11通過自身的外端部安裝在轉(zhuǎn)接器12上，轉(zhuǎn)接器12緊固至外殼體2上?；鸹ㄈ?1的內(nèi)端部穿過形成于外罩3中的孔13且與外罩3的內(nèi)側(cè)面齊平。孔13裝配有用于引導(dǎo)火花塞11的引導(dǎo)裝置14，引導(dǎo)裝置14包括噴油口 15(圖3和圖4)和引導(dǎo)件16，噴油口 15緊固至外罩3且經(jīng)由孔13通向燃燒室10，引導(dǎo)件16圍繞火花塞且以軸向間隙jl和橫向間隙j2安裝在噴油口 15上。引導(dǎo)件16具有圍繞火花塞11的圓筒形內(nèi)側(cè)面17，內(nèi)側(cè)面17的靠近外殼體2的端部與截錐面18相連，相反端部與環(huán)形軸環(huán)19相連，環(huán)形軸環(huán)19設(shè)計為以間隙的方式結(jié)合在與噴油口 15的內(nèi)環(huán)形槽20中。截錐面18的至少一部分延伸至位于燃燒室外的氣流通道21。如上所述，在該通道21中流動的空氣將引導(dǎo)件16按壓在火花塞11上，在操作中振動的組合效應(yīng)下，可能會引起引導(dǎo)件16相對于火花塞11轉(zhuǎn)動，從而引起火花塞11不同程度的快速磨損?；鸹ㄈ男螤钔ǔＪ菆A筒形且其截面是圓形的。噴油口 15的徑向內(nèi)端部22借助支承在孔13的邊緣上且有助于對噴油口 15進(jìn)行定位的臺肩13而安裝并焊接至外罩3。噴油口的外端部包括環(huán)形緣部23，緣部23從噴油口 15的軸線A沿徑向向外延伸且緊固有環(huán)形板24，環(huán)形板24平行與緣部23延伸并與緣部23協(xié)作限定出內(nèi)環(huán)形槽20。引導(dǎo)件的軸環(huán)19在內(nèi)環(huán)形槽20中延伸，在軸環(huán)19的周緣與內(nèi)環(huán)形槽20的底部之間形成徑向間隙jl且還在軸環(huán)19與環(huán)形壁24之間形成軸向間隙j2。這些間隙jl和j2、以及火花塞11在引導(dǎo)件16中滑動用于補償渦輪發(fā)動機操作時的高溫導(dǎo)致的膨脹所引起的火花塞11與噴油口 15之間的相對移位和移動。還形成有貫穿噴油口 15圓筒形壁的冷卻孔25 (見圖4)。在操作期間，來自外圍通道21的空氣經(jīng)由冷卻孔25進(jìn)入噴油口 15中以冷卻火花塞11。圖5和圖6示出了本發(fā)明第一實施例的引導(dǎo)裝置14，該引導(dǎo)裝置與上述引導(dǎo)裝置的不同之處在于，安裝在槽20中的彈性部件25將環(huán)形軸環(huán)19按壓在環(huán)形板24的內(nèi)側(cè)面上。更具體地說，環(huán)形槽26形成在緣部23上并敞開至外側(cè)面。舉例而言，彈性部件25是具有如圖5所示的C形截面或Ω形截面的彈簧或彈簧墊圈。彈性部件25的一個邊緣放置在槽26的底部上，而另一個邊緣支承在軸環(huán)19的內(nèi)側(cè)面上且向外推壓軸環(huán)，從而抬起間隙j2。從而間隙j2位于軸環(huán)19的內(nèi)側(cè)面與緣部23之間。以這樣的方式，在渦輪機發(fā)動機操作期間，彈性部件25限制引導(dǎo)件16的振動且利用軸環(huán)19與環(huán)形板24之間的摩擦來減少振動，從而減少火花塞11的磨損。然而，這仍然允許軸環(huán)19在槽20中移動，S卩，由于需要補償在不同飛行階段發(fā)生的膨脹，允許引導(dǎo)件16相對于噴油口 15移動。圖7至圖12示出了本發(fā)明第二實施例，其中，環(huán)形軸環(huán)19受推壓而被波形的彈簧片27按壓在噴油口 15的徑向環(huán)形緣部23，該彈簧片27位于管狀引導(dǎo)件16與環(huán)形板24之間。在圖10至圖12中可以更清楚地看出，彈簧片27具有突出環(huán)形中部區(qū)28和兩個彎曲端部29，該中部區(qū)圍繞管狀引導(dǎo)件16的截錐性壁18并支承在環(huán)形板24上，彎曲端部29支承在管狀引導(dǎo)件16的從軸環(huán)19沿徑向向外延伸的兩個相對支撐凸部30上。環(huán)形板24包括形狀與彈簧片27的突出中心區(qū)28的形狀互補的縮進(jìn)部或凹入部31。 噴油口的緣部23的圓筒形部分具有兩個開口 32 (圖8)，管狀弓丨導(dǎo)件6的支撐凸部30與彈簧片27的端部29 —起延伸穿過開口 32。引導(dǎo)件16的截錐面18還包括圍繞其整個圓周均勻分布的開口 33。下面將詳細(xì)描述引導(dǎo)裝置14的安裝方法。首先，將管狀引導(dǎo)件16安放在噴油口15的槽20中的合適位置，使引導(dǎo)件16的凸部30延伸穿過開口 32。然后圍繞管狀引導(dǎo)件16的截錐壁18安裝彈簧片27，使得彈簧片27的端部29穿過開口 32而支承在引導(dǎo)件16的凸部30上(見圖11)。彈簧片27和引導(dǎo)件18圍繞噴油口軸線的轉(zhuǎn)動A受到開口 32的側(cè)緣限制。然而，在操作期間存在間隙，從而允許在噴油口與引導(dǎo)件16和彈簧片27之間存在小量環(huán)向移動。然后，在將環(huán)形板24安裝就位時，對彈簧片27施加壓力。在該階段，彈簧片27由于彈性變形而加長且其端部29沿著引導(dǎo)件16的凸部30向外滑動。形成于環(huán)形板24中的縮進(jìn)部31能夠保持彈簧片位置。
權(quán)利要求
1.一種渦輪發(fā)動機燃燒室(I)，包括至少ー個點火火花塞(11)，所述至少ー個點火火花塞(11)被外殼體(2)支撐且延伸穿過引導(dǎo)裝置(14)，所述引導(dǎo)裝置(14)被燃燒室(I)的形成旋轉(zhuǎn)體的壁(3)支撐，所述引導(dǎo)裝置(14)包括管狀引導(dǎo)件(16)，所述火花塞(11)沿軸向穿過所述管狀引導(dǎo)件(16)，所述引導(dǎo)件以具有軸向間隙(j2)和橫向間隙(jl)的方式安裝在緊固至所述燃燒室(I)的壁(3)上的噴油口上且所述噴油ロ敞開至所述燃燒室，所述引導(dǎo)件(16)具有環(huán)形軸環(huán)(19)，所述環(huán)形軸環(huán)以間隙(jl、j2)接合在所述噴油ロ(15)的內(nèi)環(huán)形槽(20)上，所述燃燒室的特征在干， 所述環(huán)形軸環(huán)(19)受安裝在所述槽(20)上的弾性部件(25、27)推壓而按壓在所述槽(20)的壁(24、23)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒室(I)，其特征在干， 所述彈性部件(25)是彈簧或彈簧墊圏。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的燃燒室(I)，其特征在干， 所述彈性部件(25)呈現(xiàn)C形或Ω形截面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的燃燒室(I)，其特征在干， 環(huán)形槽(20)由兩個平行的壁(23、24)來限定，所述壁(23、24)相對于所述噴油ロ(15)的軸線是大致徑向的，所述彈性部件放置在形成于所述壁之一(23)中的環(huán)形槽(26)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的燃燒室(I)，其特征在干， 所述槽(20)的壁由所述噴油ロ(15)的徑向環(huán)形緣部(23)形成且所述弾性部件(25)容納在所述緣部(23)的槽(26)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒室(I)，其特征在干， 所述軸環(huán)(19)被所述彈性部件(25)所按壓在的所述槽(20)的壁由緊固到所述噴油ロ(15)的緣部(23)上的環(huán)形板(24)形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6所述的燃燒室(I)，其特征在干， 所述彈性部件是波形的彈簧片(27)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃燒室(I)，其特征在干， 所述彈簧片(27)包括環(huán)形中部區(qū)(28)和兩個端部(29)，所述環(huán)形中部區(qū)(28)圍繞所述管狀引導(dǎo)件，所述兩個端部(29)支承在所述管狀引導(dǎo)件(16)的兩個相對支撐凸部(30)上，所述管狀引導(dǎo)件(16)的兩個相對支撐凸部(30)從所述軸環(huán)(19)沿徑向向外延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒室(I)，其特征在干， 所述噴油ロ(15)具有兩個開ロ(32)，所述管狀引導(dǎo)件(16)的支撐凸部(30)和所述彈簧片(27)的所述端部(29)延伸穿過所述兩個開ロ(32)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項所述的燃燒室(I)，其特征在干， 所述引導(dǎo)件的軸環(huán)(19)所按壓在的所述槽(20)的壁由所述噴油ロ(15)的徑向環(huán)形緣部(23)形成，所述彈簧片(27)支承在所述槽(20)的相對壁(24)上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燃燒室(I)，其特征在干， 所述槽(20)的相對壁(24)包括形狀與所述彈簧片(27)的形狀互補的縮進(jìn)部(31)，所述縮進(jìn)部設(shè)計為保持所述彈簧片的位置。
12.—種例如渦輪螺旋槳發(fā)動機或渦輪噴氣發(fā)動機之類的渦輪發(fā)動機，所述發(fā)動機包括根據(jù)權(quán)利要求I至11中任一項所述的環(huán)形燃燒室(I)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種渦輪發(fā)動機燃燒室，包括至少一個點火火花塞(11)，所述至少一個點火火花塞(11)被外殼體(2)支撐且延伸穿過引導(dǎo)裝置(14)，所述引導(dǎo)裝置(14)被燃燒室的形成旋轉(zhuǎn)體的壁(3)支撐，所述引導(dǎo)裝置(14)包括管狀引導(dǎo)件(16)，所述火花塞(11)沿軸向穿過所述管狀引導(dǎo)件(16)，所述引導(dǎo)件以具有軸向間隙(j2)和橫向間隙(j1)的方式安裝在緊固至所述燃燒室(1)的壁(3)上的噴油口上且所述噴油口敞開至所述燃燒室，所述引導(dǎo)件(16)具有環(huán)形軸環(huán)(19)，所述環(huán)形軸環(huán)以間隙(j1、j2)接合在所述噴油口(15)的內(nèi)環(huán)形槽(20)上。所述環(huán)形軸環(huán)(19)受安裝在所述槽(20)上的彈性部件(25)推壓而按壓在所述槽(20)的壁(24)上。
文檔編號F23R3/60GK102695918SQ201080057463
公開日2012年9月26日 申請日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者丹尼斯·吉恩·莫里斯·桑德里斯, 克里斯托弗·皮亞瑟古斯, 尼古拉斯·克里斯蒂安·雷蒙·勒布朗德, 杰克斯·馬賽爾·亞瑟·布納爾, 紀(jì)堯姆·謝維, 馬里奧·愷撒·德索薩 申請人:斯奈克瑪