一种直流燃烧室头部结构的制作方法

本发明属于燃气涡轮发动机领域，特别涉及一种直流燃烧室头部结构。

背景技术：

1、当前，直流燃烧室头部通常采用分体式双级径向涡流器与燃油喷嘴形成组合式雾化喷嘴，燃油喷嘴插入一级涡流器中心，冷态下燃油喷嘴与一级涡流器中心重合；一级涡流器和二级涡流器之间采用浮动连接；二级涡流器则与火焰筒头部固定连接在一起。这种设计结构，当燃烧室正常工作后，由于火焰筒的壁温远大于安装燃油喷嘴的燃烧室机匣的壁温，导致火焰筒的热膨胀量远大于燃烧室机匣，使得在热态下燃油喷嘴与火焰筒头部的中心不再重合，容易导致文氏管壁面油膜分布不均，导致燃油在燃烧室头部分布不均，导致火焰筒主燃区内出现局部高温，对燃烧室性能产生不利影响。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种直流燃烧室头部结构，包括火焰筒和导流板，还包括双级径向涡流器和安装座，所述双级径向涡流器、安装座、火焰筒和导流板中心点重合沿轴向依次设置，靠近所述双级径向涡流器一侧的安装座用于对双级径向涡流器进行限位，所述靠近双级径向涡流器一侧的火焰筒的端部与安装座连接，所述靠近双级径向涡流器一侧的导流板的外壁与火焰筒连接，导流板的内壁与安装座卡接。

2、进一步地，所述双级径向涡流器采用一体铸造或者一体增材制造成型。

3、进一步地，所述安装座包括环形支撑部以及设置在支撑部两侧的花边和安装段，所述花边弯折后包住双级径向涡流器的安装边并对其限位，所述安装段外壁与导流板卡接。

4、进一步地，所述安装座还包括凸块，多个所述凸块设置在环形支撑部上，并与安装段位于同侧，所述凸块的端部与火焰筒端部固定连接。

5、进一步地，所述火焰筒靠近安装座一侧的端部设置安装孔，所述导流板靠近安装座一侧的端部设置直线圆环段，所述导流板的直线圆环段插入火焰筒的安装孔中与火焰筒连接，所述直线圆环段的内壁与安装座的安装段的外壁卡接。

6、进一步地，所述安装段的外壁面呈锥形面，所述直线圆环段的内壁面呈锥形面，且安装段的外壁面与直线圆环段的内壁面贴合卡接。

7、进一步地，所述支撑部上设置多个进气孔，以及多个与进气孔连通的u形进气槽形成的空气进气流道，u形进气槽与安装段同侧，多个所述进气孔和u形进气槽均布在支撑部上，所述进气孔靠近支撑部的外环，所述u形进气槽靠近支撑部的内环。

8、进一步地，所述空气进气流道在支撑部上呈无旋进气式结构。

9、进一步地，所述空气进气流道在支撑部上呈斜向进气式结构。

10、进一步地，所述凸块端部与火焰筒端部焊接固定。

11、与现有技术相比，本申请存在的有益效果如下：

12、1、本申请直接采用双级径向涡流器，通过采用一体铸造或者一体增材制造成型，避免了现有技术中一级涡流器和二级涡流器之间采用浮动连接，造成双级涡流器不同心对燃烧室性能造成不利影响，而且本申请结构简单、易于拆换。

13、2、本申请采用安装段的锥形外壁面与直线圆环段的锥形内壁面贴合安装连接，不仅易于加工，而且当导流板与安装座连接发生失效时，锥形面贴合连接还可以避免导流板发生脱落故障，提高了燃烧室的安全性和有效性。

14、3、本申请可以对安装座上设置多个进气孔和u形进气槽形成的空气进气流道在支撑部上呈无旋进气式结构或者斜向进气式结构进行选择，在配装相同双级径向涡流器的情况下，选择使用不同的安装座即可实现不同燃烧室头部流场形态(锥形流场/贴壁流场)的设计所需。

15、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种直流燃烧室头部结构，包括火焰筒(3)和导流板(4)，其特征在于：还包括双级径向涡流器(1)和安装座(2)，所述双级径向涡流器(1)、安装座(2)、火焰筒(3)和导流板(4)中心点重合沿轴向依次设置，靠近所述双级径向涡流器(1)一侧的安装座(2)用于对双级径向涡流器(1)进行限位，所述靠近双级径向涡流器(1)一侧的火焰筒(3)的端部与安装座(2)连接，所述靠近双级径向涡流器(1)一侧的导流板(4)的外壁与火焰筒(3)连接，导流板(4)的内壁与安装座(2)卡接。

2.根据权利要求1所述的直流燃烧室头部结构，其特征在于：所述双级径向涡流器(1)采用一体铸造或者一体增材制造成型。

3.根据权利要求1所述的直流燃烧室头部结构，其特征在于：所述安装座(2)包括环形支撑部(23)以及设置在支撑部两侧的花边(21)和安装段(24)，所述花边(21)弯折后包住双级径向涡流器(1)的安装边并对其限位，所述安装段(24)外壁与导流板(4)卡接。

4.根据权利要求3所述的直流燃烧室头部结构，其特征在于：所述安装座(2)还包括凸块(22)，多个所述凸块(22)设置在环形支撑部(23)上，并与安装段(24)位于同侧，所述凸块(22)的端部与火焰筒(3)端部固定连接。

5.根据权利要求3所述的直流燃烧室头部结构，其特征在于：所述火焰筒(3)靠近安装座(2)一侧的端部设置安装孔(31)，所述导流板(4)靠近安装座(2)一侧的端部设置直线圆环段(41)，所述导流板(4)的直线圆环段(41)插入火焰筒(3)的安装孔(31)中与火焰筒(3)连接，所述直线圆环段(41)的内壁与安装座(2)的安装段(24)的外壁卡接。

6.根据权利要求5所述的直流燃烧室头部结构，其特征在于：所述安装段(24)的外壁面呈锥形面，所述直线圆环段(41)的内壁面呈锥形面，且安装段(24)的外壁面与直线圆环段(41)的内壁面贴合卡接。

7.根据权利要求3所述的直流燃烧室头部结构，其特征在于：所述支撑部(23)上设置多个进气孔(231)，以及多个与进气孔(231)连通的u形进气槽(232)形成的空气进气流道，u形进气槽(232)与安装段(24)同侧，多个所述进气孔(231)和u形进气槽(232)均布在支撑部(23)上，所述进气孔(231)靠近支撑部(23)的外环，所述u形进气槽(232)靠近支撑部(23)的内环。

8.根据权利要求7所述的直流燃烧室头部结构，其特征在于：所述空气进气流道在支撑部(23)上呈无旋进气式结构。

9.根据权利要求7所述的直流燃烧室头部结构，其特征在于：所述空气进气流道在支撑部(23)上呈斜向进气式结构。

10.根据权利要求4所述的直流燃烧室头部结构，其特征在于：所述凸块(22)端部与火焰筒(3)端部焊接固定。

技术总结本发明属于燃气涡轮发动机领域，本发明提出一种直流燃烧室头部结构，包括火焰筒和导流板，还包括双级径向涡流器和安装座，双级径向涡流器、安装座、火焰筒和导流板中心点重合沿轴向依次设置，靠近双级径向涡流器一侧的安装座用于对双级径向涡流器进行限位，靠近双级径向涡流器一侧的火焰筒的端部与安装座连接，靠近双级径向涡流器一侧的导流板的外壁与火焰筒连接，导流板的内壁与安装座卡接。安装座上设置多个进气孔和U形进气槽形成的空气进气流道在支撑部上呈无旋进气式结构或者斜向进气式结构进行选择，在配装相同双级径向涡流器的情况下，选择使用不同的安装座即可实现不同燃烧室头部流场形态(锥形流场/贴壁流场)的设计所需。技术研发人员：彭中九,张卓娅,刘冉受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/15