一種可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器。殼體與中心筒之間還設(shè)置有針閥；中心筒下端設(shè)置有中心筒槽孔，針閥下端設(shè)置有與中心筒相對(duì)應(yīng)的針閥槽孔；中心桿和中心筒內(nèi)壁形成一個(gè)通道；中心筒槽孔、針閥槽孔、中心桿和中心筒內(nèi)壁形成的通道共同構(gòu)成中心路噴嘴。本實(shí)用新型提出了一種保證推進(jìn)劑良好混合、增加噴注射流的固體邊界、提高燃燒效率的可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器。
【專利說(shuō)明】一種可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，涉及一種同軸栓式噴注器，尤其涉及一種可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器，用于變推力發(fā)動(dòng)機(jī)及固定推力發(fā)動(dòng)機(jī)上，特別適用于變推力發(fā)動(dòng)機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的固定面積噴注器，如小孔撞擊式、同軸離心式等，當(dāng)推進(jìn)劑流量變化時(shí)，噴注器噴注壓降會(huì)發(fā)生急劇變化。資料表明采用固定面積噴注器的發(fā)動(dòng)機(jī)最多可以達(dá)到2.5:1的推力變比，因此無(wú)法適用于推力變化較大的變推力發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0003]現(xiàn)有的可調(diào)栓式噴注器通常包括環(huán)縫式結(jié)構(gòu)與中心元件開(kāi)槽結(jié)構(gòu)。環(huán)縫式結(jié)構(gòu)中推進(jìn)劑的霧化、混合較差，效率較低。中心元件開(kāi)槽結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了推進(jìn)劑的霧化、混合效果，效率得到提高，但由于其中心路靠針閥下端面上下移動(dòng)對(duì)中心元件上的槽孔進(jìn)行遮擋進(jìn)行調(diào)節(jié)噴注面積，發(fā)動(dòng)機(jī)推力變小時(shí)，中心槽孔噴嘴被遮擋后，射流噴霧形式發(fā)生明顯變化，即流量變小時(shí)中心路射流狀態(tài)略差，導(dǎo)致推進(jìn)劑的混合較差，燃燒效率有所下降。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決【背景技術(shù)】中所存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器，有效的使噴注器流量大范圍變化時(shí)均可實(shí)現(xiàn)推進(jìn)劑良好的霧化和混合效果，獲得較高的燃燒效率。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器，包括中心筒、設(shè)置在中心筒內(nèi)部的中心桿與套裝在中心筒外圈的殼體，其特殊之處在于:上述殼體與中心筒之間還設(shè)置有針閥；
[0006]上述中心筒下端設(shè)置有中心筒槽孔，針閥下端設(shè)置有與中心筒相對(duì)應(yīng)的針閥槽孔；
[0007]上述中心桿和中心筒內(nèi)壁形成一個(gè)通道；
[0008]上述中心筒槽孔、針閥槽孔、中心桿和中心筒內(nèi)壁形成的通道共同構(gòu)成中心路噴嘴；
[0009]上述中心筒槽孔與針閥槽孔周向均布；
[0010]上述中心筒上設(shè)置有用于限定針閥位置的限位器。
[0011]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0012]1.保證推進(jìn)劑良好混合。中心路噴嘴大部分在針閥上，中心筒上槽孔面積相對(duì)稍大，研宄表明該噴注結(jié)構(gòu)可以有效減小射流的寬度，從而保證推進(jìn)劑可以進(jìn)行良好的混合；
[0013]2.增加噴注射流的固體邊界。變工況遮槽時(shí)，中心路射流均由針閥“單面約束”調(diào)整為“三面約束”，即增加了噴注射流的固體邊界，可以有效防止其變寬變散；
[0014]3.提高燃燒效率。各工況遮槽時(shí)，射流狀態(tài)一致性好，研宄表明各工況下推進(jìn)劑的霧化、混合狀態(tài)較一致，從而確保各工況均獲得較高的燃燒效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型中心路通道結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]其中1-殼體、2-針閥、3-彈簧、4-中心筒、5-壓環(huán)、6_墊環(huán)、7_限位器、8_中心桿、9-槽孔、10-外圈噴嘴、11-針閥槽孔、12-中心筒槽孔。

【具體實(shí)施方式】
[0018]參見(jiàn)圖1-2，一種可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器，包括中心筒4、設(shè)置在中心筒4內(nèi)部通過(guò)螺母連接的中心桿8及環(huán)繞設(shè)置在中心筒4外圈的殼體I ;中心筒4上端設(shè)置有一個(gè)法蘭，法蘭通過(guò)壓環(huán)5與殼體I固定連接；殼體I與中心筒4之間還設(shè)置有針閥2 ;針閥2上端通過(guò)彈簧3、墊環(huán)6與中心筒4相連，下端錐面與殼體I內(nèi)壁構(gòu)成外圈噴嘴10 ;中心筒4與針閥2下端均設(shè)置有相對(duì)應(yīng)的槽孔9，槽孔9與中心桿8和中心筒內(nèi)壁形成的通道共同構(gòu)成中心路通道；中心筒4與針閥2下端設(shè)置的槽孔9周向均布。
[0019]本實(shí)用新型的原理是:發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，一種推進(jìn)劑通過(guò)外圈通道，由外圈噴嘴進(jìn)行噴注，形成沿針閥外型面流動(dòng)的軸向環(huán)形液膜，另一種推進(jìn)劑通過(guò)中心通道進(jìn)入噴注器，經(jīng)中心噴嘴噴注，形成多股輻射狀射流，然后兩種推進(jìn)劑進(jìn)行撞擊、霧化、混合與燃燒。當(dāng)流量變小時(shí)，針閥在下方推進(jìn)劑液壓力、燃燒室室壓及上端彈簧的合力作用下，向下移動(dòng)，同時(shí)調(diào)節(jié)外圈噴嘴與中心路噴嘴噴注面積，從而實(shí)現(xiàn)噴注器可調(diào)。推進(jìn)劑流量由小變大時(shí)，針閥運(yùn)動(dòng)方向相反，外圈與中心路噴嘴變化過(guò)程與之前相反。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的噴注器由殼體、針閥、中心筒、中心桿、彈簧、壓環(huán)等組成；中心筒上端有一個(gè)法蘭，該法蘭通過(guò)壓環(huán)與殼體固定；中心桿上端加工有螺紋，通過(guò)螺母與中心筒相連，中心桿與中心筒內(nèi)型面形成中心路通道，其下端與中心筒槽孔、針閥下端槽孔共同構(gòu)成中心路噴嘴；針閥安裝在殼體與中心筒之間，上端面通過(guò)彈簧、墊環(huán)與中心筒相連，下方錐面與殼體內(nèi)型面構(gòu)成外圈噴嘴；一種推進(jìn)劑由側(cè)向流入，通過(guò)外圈噴嘴噴注形成環(huán)形液膜，另一種推進(jìn)劑通過(guò)中心筒上端流入，通過(guò)中心路噴嘴噴注形成多股徑向射流柱，然后兩種推進(jìn)劑互相撞擊、混合霧化、燃燒。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型的中心路噴嘴由中心桿與中心筒下端面組成的槽孔1、針閥下端槽孔2兩部分組成，其中槽孔I與槽孔2的數(shù)量相同，且均周向均布；槽孔2的寬度L2比槽孔I的寬度LI小，其高度H2不大于槽孔I高度Hl。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型的中心筒與針閥由定位銷進(jìn)行周向定位，以保證槽孔I與槽孔2周向一一對(duì)應(yīng)，且寬度方向中心軸線基本一致。定位銷的周向位置可以根據(jù)具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇。定位銷的軸向截面為圓型，中心筒上有一個(gè)與其直徑相同的盲孔，針閥上端有一個(gè)寬度與其直徑相同的槽，由此進(jìn)行周向定位。
[0023]針閥在下端推進(jìn)劑液壓力、燃燒室室壓及上端彈簧的合力作用下，隨流量變化可以上下移動(dòng)，以同時(shí)調(diào)節(jié)外圈噴嘴與中心路噴嘴噴注面積，保證兩路推進(jìn)劑噴注狀態(tài)基本不變，從而實(shí)現(xiàn)噴注器可調(diào)。當(dāng)流量變小時(shí)，針閥在下方推進(jìn)劑液壓力、燃燒室室壓及上端彈簧的合力作用下，向下移動(dòng)，同時(shí)調(diào)節(jié)外圈噴嘴與中心路噴嘴噴注面積，從而實(shí)現(xiàn)噴注器可調(diào)。推進(jìn)劑流量由小變大時(shí)，針閥運(yùn)動(dòng)方向相反，外圈噴嘴中心路噴嘴變化過(guò)程與之前相反。
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器，包括中心筒、設(shè)置在中心筒內(nèi)部的中心桿與套裝在中心筒外圈的殼體，其特征在于:所述殼體與中心筒之間還設(shè)置有針閥； 所述中心筒下端設(shè)置有中心筒槽孔，針閥下端設(shè)置有與中心筒相對(duì)應(yīng)的針閥槽孔； 所述中心桿和中心筒內(nèi)壁形成一個(gè)通道； 所述中心筒槽孔、針閥槽孔、中心桿和中心筒內(nèi)壁形成的通道共同構(gòu)成中心路噴嘴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器，其特征在于:所述中心筒槽孔與針閥槽孔周向均布。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可調(diào)同軸雙開(kāi)槽栓式噴注器，其特征在于:所述中心筒上設(shè)置有用于限定針閥位置的限位器。
【文檔編號(hào)】F02K9/52GK204226048SQ201420316605
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】高坤, 林革, 凌前程, 章榮軍, 高云鵬, 陳煒, 楊寶慶, 劉新華, 李軍, 豐雪平, 孫永奇 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第六研究院第十一研究所