[发明专利]发动机、喷油嘴及其集油环

说明书

本发明提供一种发动机喷嘴中的集油环，包括壳体和油路组件。该壳体具有环形底面以及外壁和内壁，该底面上具有至少一个喷口孔。该油路组件设置在该外壁和该内壁之间，包括第一燃油管路、第二燃油管路、以及至少一个喷油杆组件。该喷油杆组件包括与该第一燃油管路连通且向该底面延伸的杆体，和位于该杆体端部且延伸出该喷口孔外的喷口。该第二燃油管路包括第二燃油管路主体和至少一个向该底面方向延伸的弯曲部，该弯曲部的至少一部分紧靠该杆体。本发明由于采用以上技术方案，使之与现有的燃油喷嘴相比，具有冷却效果好，发生燃油沉积、结焦的概率低的特点。

技术领域

本发明涉及一种发动机、喷油嘴及其集油环，尤其是一种适用于飞机的具有热防护结构的喷油嘴及其集油环。

背景技术

随着高性能、高压比航空发动机的发展，用燃油做冷却剂以冷却发动机装置的需求迅速增长，使得燃油在进入集油环前的燃油温度升高达100～140℃。同时随着发动机压比的不断增高以提高循环效率，燃烧室进口空气温度也进一步提高。推重比10的一级发动机燃烧室进口空气温度达800K以上，从而使得集油环内油温、油管壁温不断提高，造成喷嘴内燃油严重沉积、结焦，附在内壁上，严重时会局部堵塞喷口，阻挡喷雾锥形成，导致喷油雾化质量急剧恶化。燃油雾化不良及雾化质量不稳定将导致燃烧室点火联焰困难和无规律性，以及燃烧效率的降低，有时燃油浓度场的不稳定会导致燃烧室出口燃气温度分布的不稳定和恶化，严重时引起火焰筒和涡轮导向器及转子叶片的烧伤。因此，有必要对喷嘴采取隔热措施，以减少外界热源对燃油的传热，从而避免因燃油温度过高而产生结焦。

现有的以燃油做冷却剂的发动机装置，使用环形结构，即，在环形的壳体内设置两个同心的油路，以其中一个为主油路，另一个则对主油路进行冷却，能够获得一定的冷却效果。然而，现有技术中的冷却方法仍然不能彻底解决燃油温度过高问题。集油环附近仍十分容易发生燃油沉积、结焦。因此，装备了传统冷却装置的集油环仍然经常出现燃油雾化不良及雾化质量不稳定的情况。因此十分有必要提出一种能够彻底解决燃油温度过高问题的，具有新型冷却装置的集油环。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种冷却效果好，减少发生燃油沉积、结焦概率的集油环。

本发明为解决上述技术问题，提供了一种集油环，包括壳体和油路组件。该壳体具有环形底面以及外壁和内壁，该底面上具有至少一个喷口孔。该油路组件设置在该外壁和该内壁之间，包括第一燃油管路、第二燃油管路、以及至少一个出油管。该出油管包括与该第一燃油管路连通且向该底面延伸的杆体，和位于该杆体端部且延伸出该喷口孔外的喷口。该第二燃油管路包括第二燃油管路主体和至少一个向该底面方向延伸的弯曲部，该弯曲部的至少一部分紧靠该杆体。

根据本发明的至少一个实施例，该弯曲部为U型，包括一个底边管路和两个侧边管路。每个该杆体都与至少一个该侧边管路紧靠。

根据本发明的至少一个实施例，该弯曲部以间隔的方式设置在该两个相邻的杆体之间，该弯曲部的该至少一部分与该杆体的外壁是一体的。该侧边管路延伸到该杆体的总长度的70％处、80％处或90％处。

根据本发明的至少一个实施例，该第一燃油管路和第二燃油管路主体于同一平面内，是具有相同圆心的圆形。其中该第二燃油管路设置在第一燃油管路内侧或外侧，该侧边管路的至少一部分随着向底面方向延伸而向背离或朝向该集油环的轴心的方向弯曲，使弯曲部的至少一部分紧靠该杆体。

根据本发明的至少一个实施例，该侧边管路靠近该第二燃油管路主体的一侧随着向底面方向延伸而向背离或朝向该集油环的轴心的方向弯曲。该侧边管路靠近该底边管路的一侧为直线，紧靠该杆体且与该杆体平行。

根据本发明的至少一个实施例，该杆体平行于该集油环的轴心，该喷口相对于该杆体朝向该轴心或者背离该轴心的方向偏转。该喷口相对该杆体偏转的角度的范围是，从朝向该集油环的轴心偏转80度到背离该轴心偏转150度，或者从平行该杆体方向到背离该轴心偏转100度。