阅读说明：本技术 用于涡轮发动机的燃料喷射器 (Fuel injector for a turbine engine ) 是由 何塞·罗兰·罗德里格斯 雨果·查尔斯·德内维尔 于 2020-03-17 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于涡轮发动机的燃料喷射器,其包括本体,该本体具有通向上游腔室中的燃料入口和连接至下游腔室的燃料出口,安装在上游腔室与下游腔室之间的计量阀,所述阀经受弹性复位弹簧的作用,该弹性复位弹簧趋向于使阀返回到关闭位置,弹簧(11)和阀被设计成在高于上游腔室中的给定燃料压力时允许阀的打开,并且允许燃料从上游腔室通到下游腔室,复位弹簧(11)沿阀的移动轴线(X)延伸,其特征在于,弹簧(11)具有两个环形的第一轴向端和第二轴向端,第一轴向端和第二轴向端通过在轴向方向(X)上可弹性变形的至少两个螺旋部件(11c、11d)彼此连接。(The invention relates to a fuel injector for a turbine engine, comprising a body having a fuel inlet opening into an upstream chamber and a fuel outlet connected to a downstream chamber, a metering valve mounted between the upstream and downstream chambers, said valve being subjected to the action of a resilient return spring, the elastic return spring tends to return the valve to the closed position, the spring (11) and the valve being designed to allow opening of the valve above a given fuel pressure in the upstream chamber, and allowing passage of fuel from the upstream chamber to the downstream chamber, a return spring (11) extending along the axis of movement (X) of the valve, characterized in that the spring (11) has two annular first and second axial ends, which are connected to each other by at least two helical elements (11c, 11d) which are elastically deformable in the axial direction (X).)

用于涡轮发动机的燃料喷射器

技术领域

本发明涉及一种用于涡轮发动机的燃料喷射器，特别是用于飞行器涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机的燃料喷射器。

背景技术

涡轮发动机通常包括环形燃烧室和用于围绕喷射器供应空气的装置，该环形燃烧室在其上游端部具有均匀分布的燃料喷射器。

主要有两种类型的喷射器，即具有提供适于涡轮发动机的不同运行阶段(点火阶段、低功率或全功率运行阶段)的燃料流速的两个燃料回路的所谓航空力学的喷射器，以及具有用于涡轮发动机的所有运行阶段的仅一个燃料回路的所谓空气动力学的喷射器。

以申请人名义的专利申请FR2832492描述了一种航空力学类型的喷射器，除了主回路之外，该航空力学类型喷射器还包括旨在用于例如，点火和低功率阶段的主燃料回路，以及用于随后的中到高功率运行阶段的次回路。

这种类型的喷射器包括本体，该本体包括加压燃料入口装置；截止阀，该截止阀安装在入口装置的下游的本体中，并且被设计成在第一确定的燃料压力下打开并且高于该第一压力时保持打开，以便供应主燃料回路；以及计量阀，该计量阀安装在截止阀的下游的本体中，并且被设计成在超过高于第一压力的第二确定的燃料压力时打开，并且超过第二压力时保持打开，以便供应次燃料回路。

次回路中的燃料流速借助于设置在计量阀中的计量槽来控制，计量槽的流动截面根据计量阀的位置，即根据燃料供应压力而变化。燃料供应压力越高，槽的通道截面越大。

计量阀经受弹性复位弹簧的作用，该弹性复位弹簧趋向于使阀返回到关闭位置。弹簧是常规结构的螺旋弹簧，即由总体螺旋形的单个金属丝形成，其端部在总体垂直于弹簧轴线的平面中延伸。

由于这种弹簧产生的屈曲应力和摩擦，弹簧的压缩曲线和膨胀曲线彼此显著不同，从而产生显著的滞后现象。压缩曲线或膨胀曲线表示在弹簧的压缩或膨胀期间由弹簧施加的回复力随着弹簧的长度的变化。这导致在计量阀的打开或关闭阶段中不同的燃料流速或压力特性，这在相同涡轮发动机内具有相同结构的不同喷射器之间产生不均匀性，或通过计量阀或围绕所述阀的元件的摩擦而产生磨损。

发明内容

本发明旨在以简单、可靠且廉价的方式补救这种缺点。

为此目的，本发明涉及一种用于涡轮发动机的燃料喷射器，包括本体，该本体具有通向上游腔室中的燃料入口，以及连接到下游腔室的燃料出口，安装在上游腔室与下游腔室之间的计量阀，所述阀经受弹性复位弹簧的作用，该弹性复位弹簧趋向于使阀返回到关闭位置，弹簧和阀被设计成在高于上游腔室中的给定燃料压力时允许阀的打开，并且允许燃料从上游腔室通到下游腔室，复位弹簧沿阀的移动轴线延伸，其特征在于，弹簧具有第一轴向端和第二轴向端，该第一轴向端和该第二轴向端是环形的，并且通过在轴向方向上可弹性变形的至少两个螺旋部件彼此连接。

术语“轴向”和“径向”是相对于阀的移动轴线来限定的，该移动轴线对应于弹簧的移动轴线。

这种弹簧结构限制了运行期间弹簧的屈曲力和径向变形，从而限制了摩擦和所产生的滞后。这确保了喷射器的更好的运行。

螺旋部件的数量可以等于或大于两个，例如等于三个或四个。

螺旋部件可以围绕圆周均匀地分布。

螺旋部件可以具有相同的直径，这有助于在运行过程中分配力，以避免弹簧的不均匀变形或屈曲。这样的特征还减小了弹簧的径向尺寸。匝数可以在从2到6的范围内，优选2到3。

匝数可以是或可以不是整数。匝数的范围从3至4。

弹簧可以由金属材料，例如钢、钛或钛合金制成单件。

该角度尤其取决于弹簧的匝数和轴向距离。

附图说明

图1是根据现有技术的一个实施方式的喷射器的轴向剖视图；

图2是根据本发明的一个实施方式的喷射器的前视图。

具体实施方式

图1示出了根据现有技术的喷射器1。喷射器1包括本体2，该本体2包括主要部件2a和喷射部件2b，该主要部件2a沿轴线X延伸并且旨在借助于螺钉3固定到涡轮发动机的固定部件4上，该喷射部件2b从主要部件2a的所谓的下端部垂直于轴线X延伸。术语高和低是相对于图1限定的并且不一定与涡轮发动机中的喷射器1的实际取向相关。

本体2的主要部件2a包括界定上游腔室5和下游腔室7的凹部，燃料入口6通向上游腔室5，下游腔室7连接至燃料流动通道8，燃料流动通道8在燃料出口9处开口。

燃料流动通道8具有向上敞开到下游腔室7中的轴向部件8a和基本上垂直于轴线X延伸的径向部件8b，径向部件8b在出口9处从喷射器向外敞开以形成喷射喷嘴。

上游腔室5和下游腔室7被计量阀10彼此分开，该计量阀在关闭位置(在图1中可见)与打开位置之间是可移动的，在所述关闭位置中该计量阀被螺旋压缩弹簧11向上偏置，并且在所述打开位置中，当上游腔室5中的燃料压力高于确定的压力时，该计量阀向下移动。在这种情况下，上游腔室5中的压力抵抗由弹簧11施加的轴向回复力在向下方向上对计量阀10施加轴向力。

弹簧11具有第一下部轴向端11a和第二上部轴向端11b。第一轴向端11a靠在固定元件12上，固定元件12安装在本体2中并且形成阀10的座，特别是阀10的下端13的座。弹簧11的第二轴向端11b由阀10的环形套环14支撑。弹簧11由单个金属丝组成，该金属丝在形状上总体上是螺旋形的并且其轴向端11a、11b总体上在径向平面中延伸。

阀10的下部具有槽15，槽15的几何形状使得在限定槽15的表面和元件12之间的通道截面根据计量阀10的轴向位置而变化。

如上所述，这种螺旋压缩弹簧11的结构产生屈曲应力和摩擦，摩擦产生应避免的滞后现象。

为此目的，本发明提出用结构在图2中示出的弹簧11来替代参见图1描述的弹簧11。该弹簧具有第一轴向端11a和第二轴向端11b，第一轴向端11a和第二轴向端11b是环形的并且通过在轴向方向上可弹性变形的至少两个螺旋部件11c、11d彼此连接。在图2的情况下，螺旋部件11c、11d的数量等于2。

螺旋部件11c、11d围绕圆周均匀地分布，即，在偶数个螺旋部件的情况下成对地径向相对。

每个螺旋部件11c、11d的匝数是在2与6之间，例如在图2的情况下是3.5匝，优选地在2与3之间。弹簧11由金属材料例如钢、钛或钛合金制成单件。

每个螺旋部件11c、11d可以具有圆形或多边形截面，例如矩形或方形截面。

不同的螺旋部件11c、11d具有相同的直径。

螺旋部件11c、11d的轴向端11e可通过没有断裂的斜坡区域，例如通过倾斜区域16或通过弯曲区域17连接到弹簧11的环形端11a、11b，以便局部限制机械应力。

这种结构减小了屈曲力和摩擦，从而减少了运行过程中的滞后，从而改善了喷射器1的运行和使用寿命。