具有减小的流量容差的燃料喷嘴制造技术

一种燃料喷嘴计量阀，包括具有入口端口和出口流量端口的阀芯，以及组装至所述阀芯的一个端部的保持件。阀衬容纳所述阀芯的一部分。所述阀芯配置为在阀衬内来回移动。所述计量阀被偏置在关闭位置，在所述关闭位置，所述出口流量端口完全设置在所述阀衬内。当所述阀芯在所述阀衬内滑动时所述阀打开，使得所述出口流量端口的一些部分延伸超过所述阀衬的端部。所述保持件具有阶梯部，所述阶梯部配置为在低于将在所述燃料喷嘴计量阀中使用的预期最大燃料流量压力的燃料流量压力下，邻接所述保持件的端部。的端部。的端部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有减小的流量容差的燃料喷嘴


[0001]本专利技术总体上涉及用于喷气发动机的燃料喷嘴。

技术介绍

[0002]用于喷气发动机的燃气轮机通常包含燃料喷嘴，燃料喷嘴围绕发动机的轴以周向均匀的方式布置，其中燃料经由所述喷嘴引入燃烧室。此外，具有“宽”流量范围的燃料喷嘴可以配备流量计量阀，以优化低流率和高流率喷射质量。燃料通过阀端口进行调节，阀端口被设计为满足客户所需的燃料流率。流道几何变化和阀位移不均匀性(滞后)导致每个燃料喷嘴中的流量变化。阀通常是弹簧加载的，并随着燃料流量压力的增加而被启动，其最初打开，并随后响应更高的压力值而发生位移。在施加的燃料流量压力的整个范围内，阀位移通常不受阻碍。
[0003]喷气发动机运行通常要求所述燃料喷嘴具有最小的喷嘴流量容差，尤其是在较高的发动机功率设定下。下面描述的本专利技术的实施例提供了一种燃料喷嘴，其在最小流量容差方面改进了现有技术。本专利技术的这些和其他优点以及附加的创造性特征将从本专利技术提供的描述中变得明显。

技术实现思路

[0004]在一个方案中，本专利技术的实施例提供一种燃料喷嘴计量阀，其包括具有入口端口和出口流量端口的阀芯，以及组装至所述阀芯的一个端部的保持件。阀衬，其容纳所述阀芯的一部分。所述阀芯配置为在所述阀衬内来回移动。所述计量阀被偏置在关闭位置，在所述关闭位置，所述出口流量端口完全设置在所述阀衬内。当所述阀芯在所述阀衬内滑动时所述阀打开，使得所述出口流量端口的一些部分延伸超过所述阀衬的端部。所述保持件具有阶梯部，所述阶梯部配置为在低于将在所述燃料喷嘴计量阀中使用的预期最大燃料流量压力的燃料流量压力下，邻接所述阀衬的端部。
[0005]在特定实施例中，其中所述阀芯配置为当来自流入所述入口端口的燃料的燃料流量压力克服所述计量阀上的所述关闭偏置时，滑出所述阀衬。所述保持件可以是圆盘形，并且在某些实施例中，阶梯部从所述圆盘形保持件的中心区域延伸。所述阶梯部可以为圆柱形或部分圆柱形。
[0006]在一些实施例中，所述阀衬固定在所述燃料喷嘴内，并且其中所述阀芯和保持件相对于所述阀衬移动。在另一个实施例中，所述计量阀被弹簧偏置在关闭位置。所述弹簧可以包括邻接所述保持件的凸缘的第一端部并且可以具有邻接所述阀衬的凸缘的第二端部。
[0007]在另一方案中，本专利技术的实施例提供了一种燃料喷嘴止回阀，其包括阀芯和具有入口端口的阀衬，以及组装至所述阀芯的一个端部的保持件。阀衬容纳所述阀芯的一部分。所述阀芯配置为在所述阀衬内来回移动。所述阀衬包括阀衬端口，当所述止回阀处于打开位置时，所述阀衬端口与所述阀衬上的出口流量端口流体连通。所述止回阀被偏置在关闭位置，其中所述出口流量端口完全设置在所述阀衬内。当所述阀芯在所述阀衬内滑动时，所
述阀打开，使得所述出口流量端口的一些部分打开以允许通过流量。所述保持件具有阶梯部，所述阶梯部配置为在低于将在燃料喷嘴止回阀中使用的预期最大燃料流量压力的燃料流量压力下，邻接所述阀衬的端部。
[0008]在特定实施例中，所述阀芯配置为当来自流入所述入口端口的燃料的燃料流量压力克服所述止回阀上的所述关闭偏置时，滑出所述阀衬。所述保持件可以是圆盘形的，并且在某些实施例中，所述阶梯部从圆盘形保持件的中心区域延伸。所述阶梯部可以是圆柱形的或部分圆柱形的。
[0009]在一些实施例中，所述阀衬固定在所述燃料喷嘴内，并且其中所述阀芯和保持件相对于所述阀衬移动。在其他实施例中，所述止回阀被弹簧偏置在关闭位置。在特定实施例中，所述弹簧具有邻接所述保持件的凸缘的第一端部和邻接所述阀衬的凸缘的第二端部。
[0010]当结合附图进行以下详细描述时，本专利技术的其他方案、目的和优点将变得更加明显。
附图说明
[0011]包含在说明书中并构成说明书一部分的附图图示出了本专利技术的几个方案，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。在图中：
[0012]图1是根据本专利技术的实施例构造的具有限流特征的燃料喷嘴计量阀的剖面图；
[0013]图2是根据本专利技术的实施例构造的具有限流特征的燃料喷嘴止回阀的剖面图；以及
[0014]图3是示出本公开的燃料喷嘴的实施例的示例性流量变化的图示。
[0015]虽然将结合某些优选实施例描述本专利技术，但无意将其限制为那些实施例。相反，其意图是覆盖包括在由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内的所有替代、修改和等同方案。
具体实施方式
[0016]对于在设定条件下运行的任何给定的流量装置，通过装置的流率与经过装置的压差的平方根成正比。流率还与装置的流动路径面积成正比。因此，流动路径面积的任何变化都会导致任何设定条件下的流量变化。因此，由于喷气发动机内每个燃料喷嘴中的每个阀的动态特性，具有集成流量计量阀或止回阀的传统喷气发动机燃料喷嘴往往会引入额外的流动路径变化和相应的流率变化。
[0017]如下所述，本专利技术的实施例为配备有止回阀或计量阀的任何燃料喷嘴提供改进的流量容差，尤其是在燃烧室和涡轮的耐久性和可靠性对流量不均匀性非常敏感的高流率下。本领域的普通技术人员将能够从所示的实施例中认识到，阀流量端口设计配置，并限制在最大压力之前能够发生的最大阀位移，确保在大于最大位移的所有压力点下实现了固定流量回路几何形状。在这种情况下，阀弹簧特性、阀端口几何形状和阀间隙效应成为燃料喷嘴内的固定特征。这起到限制流率变化并降低流量容差的作用。
[0018]图1是根据本专利技术的实施例构造的具有限流特征的燃料喷嘴计量阀100的剖面图。计量阀100具有弹簧加载的提升阀或阀芯102，其具有一个或多个流量控制端口104，其响应燃料流量压力在套筒或阀衬106内来回移动。阀衬106固定在燃料喷嘴内。弹簧保持件108组
装至阀芯102的一个端部，使得当阀芯102在阀衬106内移动时，弹簧保持件108与阀芯102一起移动。弹簧保持件108被加工成在特定流量和燃料流量压力下限制阀芯位移。当燃料喷嘴计量阀100如所描述地运行时，弹簧加载阀芯102和弹簧保持件108运行以在固定几何状态下精确地设定阀流量。
[0019]在操作中，当阀100处于打开位置时，燃料经由入口端口112流入计量阀100并且通过一个或多个流量控制端口104离开计量阀100。当燃料流量压力相对较低时，计量阀100被偏置在关闭位置。虽然可以使用各种用于偏置计量阀100的装置，图1将偏置装置显示为弹簧110，弹簧110关闭阀100，使得没有燃料流过计量阀100。弹簧110的一个端部邻接阀衬凸缘122，而弹簧110的另一个端部邻接弹簧保持件凸缘124。在图1的实施例中，当一个或多个流量控制端口104位于阀衬106内部时，燃料不流动。当偏压使得阀芯102从阀衬106脱离时，即使一个或多个流量控制端口104仍在阀衬106内，泄漏流量也会发生。然而，当来自燃料流入入口端口112的燃料的压力增加时，流量控制端口104开始滑出阀衬106。随着流量控制端口104延伸超出阀衬106的第二端部116，燃料可以从计量阀100流出。
[0020]随着本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃料喷嘴计量阀，包括：阀芯，其具有入口端口和流量控制端口；保持件，其组装至所述阀芯的一个端部；阀衬，其容纳所述阀芯的一部分，所述阀芯配置为在所述阀衬内来回移动；其中，所述计量阀被偏置在关闭位置，在所述关闭位置，所述流量控制端口完全设置在所述阀衬内，其中当所述阀芯滑出所述阀衬时，所述阀打开，使得所述流量控制端口的一些部分延伸超过所述阀衬的端部，所述保持件具有阶梯部，所述阶梯部配置为在低于将在所述燃料喷嘴计量阀中使用的预期最大燃料流量压力的燃料流量压力下，邻接所述阀衬的端部。2.根据权利要求1所述的燃料喷嘴计量阀，其中，所述阀芯配置为当来自流入所述入口端口的燃料的燃料流量压力克服所述计量阀上的所述关闭偏置时，滑出所述阀衬。3.根据权利要求1所述的燃料喷嘴计量阀，其中，所述保持件为圆盘形，并且所述阶梯部从所述圆盘形保持件的中心区域延伸。4.根据权利要求1所述的燃料喷嘴计量阀，其中，所述阶梯部为圆柱形或部分圆柱形。5.根据权利要求1所述的燃料喷嘴计量阀，其中，所述阀衬固定在所述燃料喷嘴内，并且其中所述阀芯和保持件相对于所述阀衬移动。6.根据权利要求1所述的燃料喷嘴计量阀，其中，所述计量阀被弹簧偏置在关闭位置。7.根据权利要求6所述的燃料喷嘴计量阀，其中，所述弹簧具有与所述保持件的凸缘邻接的第一端部和与所述阀衬的凸缘邻接的第二端部。8.一种燃料喷嘴止回阀，包括：阀衬，其具有入口端口和出口流量端口；阀芯，其设置在阀衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉姆罗伊，
申请(专利权)人：伍德沃德公司，
类型：发明
国别省市：