專利名稱：一種未焊接在室壁上的火花塞密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒室，其包括一個徑向布置于外殼內(nèi)部的室壁；一個用來點燃空氣燃料混合物的火花塞，該火花塞位于所述外殼上，并且包括一個帶有自由端的本體，所述自由端以很大的間隙布置在一個穿通所述室壁的孔中，以適應(yīng)于所述外殼和所述室壁之間的相對移動；以及一個設(shè)于所述本體和所述孔的周邊之間的密封裝置，所述密封裝置包括一個環(huán)形火花塞導(dǎo)向件，所述本體穿過此導(dǎo)向件，該火花塞導(dǎo)向件可滑動地安置于一個環(huán)形支承體的徑向外端，環(huán)形支承體的基部固定在所述周邊上。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)燃燒室中，室壁是由金屬制作的，火花塞導(dǎo)向件的支承體同樣是用與室壁的金屬相容的金屬制作的。支承體的基部圍繞著孔焊接到室壁的外表面。
為了提高航空發(fā)動機的性能，需要提高燃燒室中的溫度，隨著該溫度的增加，再使用金屬制作的室壁就不可行了。這就意味著火花塞導(dǎo)向件支承體不能被焊接到室壁上了。當室壁由包含嵌入到陶瓷基體的碳纖維的復(fù)合材料制成時，上述問題就特別重要了。
US 6351949在其圖2中示出了一個上面介紹特定類型的燃燒室，其中火花塞導(dǎo)向件支承體的基部呈現(xiàn)為通過焊接在孔周圍以被固定到室壁的外表面上。上述文件還示出了用于將空氣引入燃燒室中的可拆卸裝置，所述可拆卸裝置包括一個圓柱形套筒，其穿過室壁上的孔，并且設(shè)有一個套環(huán)抵靠在室壁的內(nèi)表面上，以及用于將所述套筒機械地牢固布置在室壁外表面上的裝置。套筒由耐高溫的金屬材料制成，優(yōu)選由陶瓷材料制成。上述文件并未指出火花塞導(dǎo)向件可以在其徑向內(nèi)端包含一個套環(huán)，用于以同樣的方式固定抵靠在室壁上。此外，安裝這樣一個改進的支承體是不可能的，因為火花塞導(dǎo)向件是由支承體的端部支撐的，而所述端部的直徑比所述支承體的基部的直徑大，而且所述孔的直徑比套筒的直徑以及端部的直徑都要小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出另外一種用于將火花塞導(dǎo)向件支承體固定到室壁之上的裝置，該裝置適應(yīng)于彼此不相容或具有不同膨脹系數(shù)的部件。
本發(fā)明的燃燒室的特征在于所述支承體被固定在筒管的徑向外部，所述筒管穿過所述孔并且在徑向內(nèi)端設(shè)有套環(huán)，所述套環(huán)抵靠在室壁的內(nèi)表面上，此外，設(shè)有用于所述套環(huán)的冷卻回路。
所述筒管因此而可以由不同于室壁材料的材料制成，特別地，如果設(shè)有冷卻回路，則可以用與套筒金屬相容的金屬制成。
有益的結(jié)構(gòu)是，所述冷卻回路包括凹槽，它們形成在筒管的外周中，并且形成在套環(huán)上的與室壁相抵靠著的表面上；以及流道，它們形成在所述支承體中并且向外敞開在所述凹槽中。
為了便于安裝，筒管在其外周設(shè)有銷，其至少與形成在孔的外周中的凹口相咬合。
這種配置使得套環(huán)的定位變得輕而易舉，而不會使套環(huán)錯誤地抵靠在室壁的內(nèi)表面上。若是套環(huán)的曲率與室壁的曲率相匹配，就特別有益了。
最有益的結(jié)構(gòu)是，支承體通過焊接而固定在筒管的外部。
在本發(fā)明的第一實施例中，孔的周邊被夾持在套環(huán)與支承體的基部之間，所述支承體環(huán)繞著筒管的外部。
接下來，所述流道由穿通支承體的壁的孔眼構(gòu)成，支承體的基部設(shè)有凹口，筒管的銷的端部咬合在所述凹口中。
這種配置使得可以精確地將支承體定位在筒管上，以使孔眼向外敞開在所述凹槽中。
在本發(fā)明的第二實施例中，筒管通過螺母而被固定在孔的周邊上，所述螺母夾在室壁與支承體的基部之間。
在這種情況下，所述流道由形成于支承體的基部中的溝槽構(gòu)成。


通過下面以示例的方式結(jié)合附圖所作的描述，本發(fā)明的其它改進和特征將會展示出來，在附圖中圖1是在包含燃燒室軸線的平面上所作的局部剖視圖，燃燒室包含一個帶有構(gòu)成本發(fā)明第一實施例的密封裝置的火花塞；圖2示出了本發(fā)明的密封裝置的第二實施例；以及圖3是構(gòu)成本發(fā)明第一實施例的密封裝置的分解透視圖。
具體實施例方式
圖1至3中示出了布置在火花塞3的本體2上的密封裝置1，火花塞3用來點燃具有軸線X的燃燒室的封閉腔4中的空氣燃料混合物，封閉腔4在徑向外側(cè)由室壁5限定，而本身位于攜帶著火花塞3的外殼6的內(nèi)側(cè)。外殼6和室壁5因此在兩者之間限定出一個環(huán)形流道7，在其中有空氣流F1吹過，所述空氣流F1來自壓縮機并用以冷卻室壁，并且可以冷卻外殼和渦輪，同時也向封閉腔4中提供稀釋空氣。
火花塞3的徑向內(nèi)端3a以相當大的間隙J布置在穿通室壁5形成的孔8中。間隙J被確定為足夠大，以允許外殼6和室壁5之間由于膨脹而產(chǎn)生的相對位移。
密封裝置1包含一個環(huán)繞火花塞的本體2的環(huán)形火花塞導(dǎo)向件10，其被制作成圓盤狀，并可滑動地安裝在環(huán)形容腔11中，該環(huán)形容腔11設(shè)在一個環(huán)形支承體12的徑向外部，所述環(huán)形支承體12固定在孔8的周邊8a上。
環(huán)形容腔11由焊接到環(huán)形邊緣14上的蓋13限定，環(huán)形邊緣14被形成在支承體12的上表面15的周邊上?；鸹ㄈ麑?dǎo)向件10的高度和環(huán)形容腔11相對于火花塞軸線的徑向延伸尺寸顯著大于火花塞導(dǎo)向件10的直徑，從而在火花塞和室壁5相對位移時，火花塞導(dǎo)向件能在環(huán)形容腔中自由移動。
火花塞導(dǎo)向件10的支承體12被固定到筒管20的徑向外部上，優(yōu)選通過焊接而固定，所述筒管20的直徑與孔8的直徑相匹配，并在其徑向內(nèi)端設(shè)有一個套環(huán)21，用于抵靠在孔8的周邊8a的內(nèi)表面上。
如圖3清楚地顯示，筒管20和套環(huán)21上設(shè)有凹槽23，以接收用來冷卻筒管20、最主要的是用來冷卻套環(huán)21的冷卻空氣流，所述套環(huán)因被置于燃燒室的封閉腔4之中而承受高溫。在圖3中，還可以看到筒管20的基部在其外周設(shè)有銷24，同時孔8的周邊8a設(shè)有凹口25。銷24用于咬合在凹口25中。這種配置可以確保筒管20以一個預(yù)定的角位置安裝在孔8中，以使套環(huán)21的上表面精確地按壓在周邊8a的內(nèi)表面上，套環(huán)的此表面根據(jù)環(huán)繞孔8的燃燒室壁5的曲率而被成形。
凹槽23被規(guī)則地布置在筒管20的外周，它們沿軸向幾乎延伸通過筒管20的整個高度，并且徑向延伸到套環(huán)21上的用于按壓燃燒室壁5內(nèi)表面的表面上。
凹槽23通過設(shè)在支承體12中的流道而被供給冷卻空氣。
在本發(fā)明的第一實施例中，如圖1和3所示，支承體12包含一個套筒30，其環(huán)繞著筒管20并且具有一個按壓在周邊8a的外表面上的基部31，從而將孔8的周邊8a夾持在套環(huán)21和基部31之間。
如圖3所示，支承體12的基部31也具有一個凹口32，凹口32咬合著銷24的頂端。此布置使得支承體12以單一的角位置安置在筒管20上，并且也確保筒管20以單一的角位置安置在孔8中。
套筒30設(shè)有通風(fēng)孔眼33，它們必須以與凹槽23對準的方式向外敞開。由于銷24被插入到凹口32，因此不論凹槽23的分布和形狀如何，裝配時孔眼33均會被自動地置于面向凹槽23的位置，凹槽23的分布和形狀可能并不均勻且取決于需要冷卻程度不同的區(qū)域。
容易理解密封裝置1的第一實施例是如何被安裝的。所述筒管20被從封閉腔4插入到孔8中，從而被置于孔8中。銷24與凹口25相配合以確定筒管20的角位置。接下來，支承體12被從室壁5的外側(cè)安置就位于筒管20上。銷24和凹口32之間的配合確保支承體12被以特定角度定位。然后，支承體12通過焊接而被固定到筒管20上。接下來，火花塞導(dǎo)向件10被置于支承體12的上表面15上，蓋13通過焊接而被固定到邊緣14上。此后，火花塞導(dǎo)向件10就能在容腔11中自由移動?；鸹ㄈ麑?dǎo)向件10在其徑向外部區(qū)域設(shè)有一個徑向向外張開的錐筒40，在火花塞3被安置就位于外殼6中時，所述錐筒40確保火花塞導(dǎo)向件10安置在容腔11中。
圖2示出了本發(fā)明的第二實施例，其與上述第一實施例的不同之處在于，第二實施例的支承體12沒有設(shè)置套筒30，套筒30被替換為一個含有凹口的螺母50，該螺母與形成在筒管20的外周上的螺紋相配合，筒管上仍然設(shè)有凹槽23和定位銷24。
孔8的周邊8a被夾持在套環(huán)21和螺母50之間。在此情況下，支承體12的高度較小，并且通過焊接而被固定到筒管20的徑向外端上。用于供應(yīng)給凹槽23的空氣在支承體12和螺母50的上表面之間的空間流動。支承體12的下表面也可以設(shè)有徑向凹槽。為了控制空氣的流動速度，支承體12可以在其下表面上設(shè)置一個外周邊緣51，所述外周邊緣布置在螺母50周圍并且形成有溝槽52，用于向凹槽23供應(yīng)空氣。一個彈性墊圈53可以夾在周邊8a的外表面和螺母50之間，以適應(yīng)于室壁5的曲率。
權(quán)利要求
1.一種燃燒室，包括布置于外殼(6)徑向內(nèi)側(cè)的室壁(5)；用來點燃空氣燃料混合物的火花塞(3)，所述火花塞安裝在所述外殼(6)上，并且包括具有自由端(3a)的本體(2)，所述自由端(3a)布置在穿通所述室壁(5)形成的孔(8)中，并且留有允許所述外殼(6)與所述室壁(5)之間相對位移的足夠大間隙；以及置于所述本體(2)與所述孔(8)的周邊(8a)之間的密封裝置(1)，所述密封裝置包括被所述本體(2)穿過的環(huán)形火花塞導(dǎo)向件(10)，所述火花塞導(dǎo)向件可滑動地安裝在環(huán)形支承體(12)的徑向外端上，所述環(huán)形支承體的基部固定在所述周邊(8a)上，其特征在于，所述支承體(12)被固定在筒管(20)的徑向外部，所述筒管(20)穿過所述孔(8)，并在徑向內(nèi)端設(shè)有套環(huán)(21)，所述套環(huán)抵靠在室壁(5)的內(nèi)表面上，此外，設(shè)有用于所述套環(huán)(21)的冷卻回路(23，33，52)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室，其特征在于，所述冷卻回路包括凹槽(23)，它們形成在筒管(20)的外周中，并且形成在套環(huán)(21)上的與室壁(5)相抵靠著的表面上；以及流道(33，52)，它們形成在所述支承體(12)中并且向外敞開在所述凹槽(23)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒室，其特征在于，筒管(20)在其外周設(shè)有銷(24)，其至少與形成在孔(8)的外周中的凹口(25)相咬合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒室，其特征在于，支承體(12)通過焊接而固定在筒管(20)的外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的燃燒室，其特征在于，孔(8)的周邊(8a)被夾持在套環(huán)(21)與支承體(12)的基部(31)之間，所述支承體(12)環(huán)繞著筒管(20)的外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒室，其特征在于，所述流道由穿通支承體(12)的壁的孔眼(33)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒室，其特征在于，支承體(12)的基部(31)設(shè)有凹口(32)，筒管(20)的銷(24)的端部咬合在所述凹口(32)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的燃燒室，其特征在于，筒管(20)通過螺母(50)而被固定在孔(8)的周邊(8a)上，所述螺母夾在室壁(5)與支承體(12)的基部之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒室，其特征在于，所述流道由形成于支承體(12)的基部中的溝槽(52)構(gòu)成。
全文摘要
提供了一種燃燒室，其包括布置于外殼(6)徑向內(nèi)側(cè)的室壁(5)；用來點燃空氣燃料混合物的火花塞(3)，其安裝在外殼上并且包括具有自由端(3a)的本體(2)，該自由端布置在穿通室壁(5)形成的孔(8)中并且留有適應(yīng)于外殼與室壁之間相對位移的大間隙；以及置于本體與孔的周邊(8a)之間的密封裝置(1)，其包括被本體穿過的環(huán)形火花塞導(dǎo)向件(10)，該火花塞導(dǎo)向件可滑動地安裝在環(huán)形支承體(12)的徑向外端上，該環(huán)形支承體的基部固定在周邊(8a)上。支承體固定在筒管(20)的徑向外部，該筒管穿過孔并且在徑向內(nèi)端設(shè)有套環(huán)(21)，套環(huán)抵靠在室壁的內(nèi)表面上，此外，設(shè)有用于套環(huán)的冷卻回路(23，33，52)。
文檔編號F02C3/14GK1573051SQ200410060030
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者迪迪?！ぐ柲系滤? 馬里奧·德索薩, 帕特里斯·科馬雷 申請人:Snecma發(fā)動機公司