[發明專利]一種冷卻孔、發動機燃燒室及冷卻孔加工方法

有效

• 申請號: 201710846287.3
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN109519969B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 沈涵;羅昌金
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F23R3/06
• 分類號: F23R3/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

1.一種冷卻孔，用于貫穿火焰筒的壁面結構的發散壁(301)，以形成冷氣通道；所述發散壁(301)包括內壁面(6a)和外壁面(6b)，其特征在于，所述冷卻孔(301a)包括位于所述內壁面(6a)和所述外壁面(6b)之間的進口段(1)、擴張轉接段(2)、擴張段(3)和類圓柱段(4)；

所述進口段(1)的入口形成在所述外壁面(6b)上，所述進口段(1)的出口具有形狀為圓形的第一出口截面(13)，所述第一出口截面(13)垂直于所述進口段(1)的中心線(A-A)并且所述第一出口截面(13)的圓心(C1)位于所述進口段(1)的中心線(A-A)上；所述第一出口截面(13)位于所述內壁面(6a)和所述外壁面(6b)之間；所述進口段(1)的入口為所述冷氣通道的入口；

所述第一出口截面(13)沿通過所述圓心(C1)的多條第一路徑線(21)朝向所述內壁面(6a)平移，掃過的空間互相疊加，形成所述擴張轉接段(2)；所述擴張轉接段(2)具有第二出口截面(5)，所述第二出口截面(5)包括多個大小等于所述第一出口截面(13)且與方向所述進口段(1)的中心線(A-A)垂直的圓平面(10、11、12)；

所述圓平面(10、11、12)沿通過所述圓平面(10、11、12)的圓心(C2、C3、C4)的多條第二路徑線(22)朝向所述內壁面(6a)平移并穿過所述內壁面(6a)，掃過的空間中位于所述內壁面(6a)和所述第二出口截面(5)之間的部分互相疊加，形成所述擴張段(3)；并且

所述圓平面(10、11、12)沿通過所述圓平面(10、11、12)的圓心(C2、C3、C4)的第三路徑線(23)朝向所述內壁面(6a)平移并穿過所述內壁面(6a)，掃過的空間中位于所述內壁面(6a)和所述第二出口截面(5)之間的部分與所述擴張段(3)相互疊加，形成所述類圓柱段(4)；

所述擴張段(3)和所述類圓柱段(4)的出口在所述內壁面(6a)上部分重疊，從而形成所述冷氣通道的出口。

2.如權利要求1所述的冷卻孔，其特征在于，所述第一路徑線(21)為直線或者曲線，和/或所述第二路徑線(22)為直線或者曲線，和/或所述第三路徑線(23)為直線或者曲線。

3.如權利要求1所述的冷卻孔，其特征在于，多條所述第一路徑線(21)、多條所述第二路徑線(22)和所述進口段(1)的中心線(A-A)全部位于一個共有平面上。

4.如權利要求3所述的冷卻孔，其特征在于，所述第一路徑線(21)和所述第二路徑線(22)均為直線，且所述第一路徑線(21)和所述第二路徑線(22)共線。

5.如權利要求4所述的冷卻孔，其特征在于，在多條所述第一路徑線(21)中，夾角最大的兩條所述第一路徑線(21)的夾角為第一擴張角(α)，所述第一擴張角(α)的大小在10°至30°之間。

6.如權利要求5所述的冷卻孔，其特征在于，所述第三路徑線(23)為直線；所述第三路徑線(23)與所述共有平面具有夾角，所述夾角的大小被設置成使在所述內壁面(6a)上的所述類圓柱段(4)的出口的中心位于所述擴張段(3)的出口以內。

7.如權利要求6所述的冷卻孔，其特征在于，多條所述第三路徑線(23)在所述共有平面上具有垂直方向上的多條投影，在多條所述投影中，夾角最大的兩條所述投影的夾角為第二擴張角(δ)，所述第二擴張角(δ)大于所述第一擴張角(α)。

8.如權利要求1所述的冷卻孔，其特征在于，所述進口段(1)的形狀為錐體，所述第一出口截面(13)為所述錐體的底面。

9.一種發動機燃燒室，包括火焰筒，所述火焰筒的壁面結構包括沖擊壁和發散壁(301)，其特征在于，所述發動機燃燒室還包括如權利要求1至7中任意一項權利要求所述的冷卻孔(301a)，所述冷卻孔(301a)貫穿所述發散壁(301)，以形成冷氣通道。