[实用新型]一种航空发动机燃烧室火焰筒头部冷却结构

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及航空发动机领域，主要涉及一种航空发动机 燃烧室火焰筒头部冷却结构。

背景技术

随着航空发动机燃烧室温升、进口温度和进口压力的日益增加， 参与燃烧的空气量增多，导致火焰筒可用于冷却的空气量减少，因此 选择恰当的火焰筒冷却形式对于保证燃烧室性能和火焰筒寿命非常 重要。现代航空发动机燃烧室的火焰筒一般由帽罩、火焰筒头部、火 焰筒外环、火焰筒内环组成，其中火焰筒头部一般包括挡溅盘、转接 段和旋流器安装座等，依据燃烧室喷嘴的数量，火焰筒头部需要布置 对应数量的挡溅盘和旋流器安装座，这会导致火焰筒头部处的结构复 杂且布局紧凑，由此带来的火焰筒头部冷却问题较为突出。

参阅图1，为一种航空发动机燃烧室示意图，描述了扩压器21、 外机匣22、内机匣23、喷嘴24、电嘴25、帽罩26、火焰筒头部冷 却结构27、旋流器组件28、火焰筒外环29、火焰筒内环30的相对 位置。火焰筒头部冷却结构27位于帽罩后方，通过与火焰筒内环和 火焰筒外环的连接构成火焰筒，火焰筒头部冷却结构27中间可以安 装旋流器组件28，用以头部进气。

火焰筒头部结构中，旋流器安装座的作用主要是安装旋流器，转 接段是火焰筒头部结构的主体，与火焰筒的帽罩、内环和外环连接， 挡溅盘的作用是保护转接段不受燃气辐射。作为火焰筒内与燃气直接 接触的零件，挡溅盘直接承受燃烧室主燃区高温燃气的辐射，工作温 度高，同时火焰筒头部冷却空气量有限，因此挡溅盘是燃烧室火焰筒 中易损坏件之一，挡溅盘的寿命会直接影响火焰筒的使用寿命。国内 外航空发动机燃烧室火焰筒头部冷却普遍采取开小孔的冷却形式，挡 溅盘、转接段和旋流器安装座之间普遍采取焊接的结构形式，该种冷 却结构所需的轴向距离较长，开小孔冷却形式会增加火焰筒头部结构 复杂程度，弱化零件的结构强度，同时焊接的结构形式也带来了整体 不可拆、不利于维护性等问题。

发明内容

本实用新型的目的：提供了一种结构简单、可拆卸、冷却可靠的 航空发动机燃烧室火焰筒头部冷却结构。

本发明的技术方案：一种航空发动机燃烧室火焰筒头部冷却结构， 所述的冷却结构包括转接段32和旋流器安装座33，其特征为：在转 接段32和旋流器安装座33之间设置有空气冷却通道。

作为本技术方案的一种改进，在旋流器安装座33上，转接段32 和旋流器安装座33固定安装的接触面上设置有矩形凹槽或凸台，凹 槽的长度与旋流器安装座33的环形面宽度一致。

作为本技术方案的一种改进，所述的冷却结构还包括挡溅盘31， 在挡溅盘31上，挡溅盘31与转接段32的固定安装面上设置有凸台。

作为本技术方案的一种改进，挡溅盘31、转接段32和旋流器安 装座33通过螺栓连接固定在一起，螺栓37固定在挡溅盘31上，挡 溅盘31上螺栓37的四周布置有圆柱形凸台38。

作为本技术方案的一种改进，转接段32上开有气膜孔40。

本发明的有益效果：本实用新型航空发动机燃烧室火焰筒头部冷 却结构，实现了挡溅盘、转接段和旋流器安装座之间的良好冷却。挡 溅盘的矩形凸台所构成的冷却通道和旋流器安装座的矩形凹槽所构 成的冷却通道，均为径向进气冷却，实现了在最短的轴向距离内，最 大化增加冷却面积，提升冷却效率，有效的减低挡溅盘、转接段和旋 流器安装座之间结合面的壁面温度，尤其是减低挡溅盘的壁面温度。 与常规的开小孔冷却方式相比，本结构特征结构更简单，工艺实现性 更强，结构强度更好，轴向距离更短，简化了头部结构，进一步的， 本结构特征可维护性强，挡溅盘、转接段和旋流器安装座之间通过自 锁螺母拧紧连接，易于拆卸，可以很好的实现对易损坏件的更换，有 利于延长火焰筒的使用寿命。

附图说明

图1为一种航空发动机燃烧室示意图；

图2为火焰筒头部冷却结构示意图；

图3为火焰筒头部冷却结构组装示意图；

图4为旋流器安装座结构示意图。