[发明专利]瓣膜式脉动喷气发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种脉动喷气发动机。

背景技术

二战末期，德国的“V型飞弹”以AS-014脉动喷气发动机为动力在英格兰南部造成了极大的恐慌。这种造价低廉、生产率极高和有着超越大多数装备活塞发动机飞机速度的飞行器至今仍活跃在影视、文学和电子游戏中。从1777年人们首次发现脉动燃烧开始，其以燃烧强度高、传热系数大、氮氧化物排放量小、能自吸气和增压，以及装置结构紧凑等优点受到了人们的广泛关注。以脉动燃烧为基础的脉动喷气发动机也以其结构简单、体积小、成本低廉获得了不少关注；但是由于噪声、振动、单向阀寿命低等缺陷其发展受到了限制。自能源危机以来，脉动喷气发动机以其燃烧效率高和低排放的优势又受到了关注。

目前脉动喷气发动机一般按单向阀形式进行分类，可分为无阀式(气动阀)、有阀式(机械阀)两类。

无阀式利用机械结构使得混合气流入时阻力小而流出时阻力大，虽然避免了机械阀损坏的问题，但往往进气道结构复杂、反向阻流时使发动机失去自吸气能力，同时会产生较大的漏气，降低发动机效率。

有阀式又可分为簧片式、旋转式、膜片式三种。簧片式是最早使用的形式，以一对方形金属片作为阀门，其一端固定于进气格栅上，另一端相互挤压形成单向阀。旋转式是用电机带动阀筒与开孔的外壁进行配合，实现单向阀的开合，由 于结构复杂、精度要求高而很少应用。膜片式是目前应用最广的一种，其利用一梅花状金属片作为单向阀，通过金属片的弹性形变实现单向阀的开合。

发明内容

本发明涉及有阀的膜片式脉动喷气发动机。

鉴于有阀式脉动喷气发动机寿命低的特点，而无阀式脉动喷气发动机对于原本不高的发动机性能有一定的牺牲，因此本发明以单向阀的改进作为重点和技术改创突破点。本发明参考心脏瓣膜结构改进单向阀，以实现发动机整体寿命的提高。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种瓣膜式脉动喷气发动机，

包括进气道1，进气道1设有安装定位槽11；

还包括燃烧室5，燃烧室5设有燃烧室安装槽51；

还包括尾喷管6，连接于燃烧室5后端；

其特征在于，还包括单向阀装置，该装置包括基座2、两片阀瓣单元3、轴4，先将两片阀瓣单元3、轴4都安装于基座2内，再以基座2作为整体安装节分别嵌入进气道1的安装定位槽11内和燃烧室安装槽51内；

阀瓣单元3本身结构设计为：以半圆形金属板33为主体，在半圆形金属板33的直径处有空心圆柱34，空心圆柱34内有孔32，轴4与孔32进行配合形成转动副；阀瓣单元3有扇形限位结构31，其扇形平面与所述空心圆柱34垂直，扇形限位结构31的存在使得阀瓣单元3张开的最大角度通过机械结构得以确定；

基座2设有轴孔23，轴4两端分别固定在轴孔23内；基座2腔内有凸台22作为限位结构，两个阀瓣单元3展开关闭时其边缘与凸台22接触，使得阀瓣单 元3复位时的位置得以确定。

以上技术方案是仿照心脏瓣膜结构，采用转动副和限位机构的设计方案替代心肌的运动，设计出一种具有较高寿命的单向阀，以此在不降低脉动喷气发动机性能的前提下增加其寿命。

本发明的有益效果是：能够在不降低脉动喷气发动机性能的前提下通过增加单向阀的寿命实现增加发动机整体寿命、提高发动机可靠性的目的。

本发明技术方案可用于小型航模、靶机的动力源和农药喷洒的气源。因此，本发明发动机可应用于靶机、农药喷洒器。

附图说明

图1为本发明的整体的装配图

图2为阀瓣单元展开状态局部结构示意图。

图3为阀瓣单元被推开时状态的局部结构示意图。

图4为分解装配图。

图5为阀瓣单元三视图。

图6为轴及危险截面示意图。

图7为现有技术中膜片式单向阀脉动喷气发动机结构示意图。

图8为图7中膜片式单向阀的阀片轴向视角示意图。

具体实施方式

以下结合附图对对本发明技术方案做详细说明。

实施例1

一、瓣膜式脉动喷气发动机的结构

一种瓣膜式脉动喷气发动机，包括进气道1，进气道1设有安装定位槽11。进气道装备油针在进气同时进行燃油雾化，产生混合气。进气道1内径先缩小以增加气流速度改善雾化质量，在雾化完成后扩大内径实现减速增压，以提供良好的燃烧条件。

还包括燃烧室5，设有燃烧室安装槽51。燃烧室5用于固定尾喷管，同时也与进气道一同作为发动机使用安装架时的主要受力部件。