[發明專利]一種射流閥

在審

• 申請號: 202010138949.3
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111306322A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 張玉華;熊亮;王孝義;陳林華
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: F16K11/04
• 分類號: F16K11/04;F16K27/02;F16K31/122
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 杜袁成

本發明公開一種射流閥，屬于燃氣噴射發動機設備技術領域。該射流閥包括閥蓋、閥體、閥芯及彈簧；閥蓋與閥體固定連接，閥芯位于閥體內部并與閥體形成環形腔，位于閥蓋和閥芯之間的彈簧使環形腔封閉。高溫高壓流體從閥體的入口進入閥芯與閥體之間的封閉環形腔，當流體壓力達到設定值時，流體壓力作用于閥芯產生的軸向力克服彈簧預緊力并推動閥芯移動，流體從環形腔中高速噴出并與從閥蓋中心通道吸入的低壓流體混合形成質量倍增的高速流體。本發明射流閥具有結構緊湊、工作可靠性高、運行穩定、開啟壓力可調及質量增量比大等特點。

技術領域：

本發明屬于燃氣噴射發動機設備技術領域，具體涉及一種射流閥。

背景技術：

燃氣噴射發動機是利用高溫高壓流體噴射做功輸出機械能的動力機械，通常由壓氣轉子和動力轉子組成。在動力轉子中，高壓空氣與燃油混合后在燃燒室中燃燒產生高溫高壓氣流，通過布置在動力轉子圓周上的切向噴嘴高速噴射產生動力，其輸出的轉矩與噴射的質量流量和流速成正比。為了提高燃燒的效率，需要控制燃燒室的壓力，同時為了增加噴射的質量流量和降低輸出氣體的溫度，在燃燒室與噴嘴的通路上引入大量的低溫低壓燃氣或空氣參與燃燒和膨脹做功，這樣既能提高輸出功率又能提高燃料燃燒質量而減少污染氣體輸出。因此，需要一種帶壓力控制的射流泵，稱為射流閥。中國專利CN107061375B公開的一種液體輸送用射流泵的設計方法和CN105650039B公開的一種喉嘴距可變的射流泵都能利用高壓流體抽吸常壓或低壓流體，具有將兩股流體合二為一的作用。但它們都不能控制其高壓流體壓力，同時，常用的射流泵流量增量比較小。因此，現有的射流泵技術不能滿足燃氣噴射發動機的設計要求。

發明內容：

本發明針對燃氣噴射發動機存在的技術問題，提供一種射流閥。該射流閥能夠滿足燃氣噴射發動機的工作要求，提高該發動機的性能。該射流閥具有結構簡單，開啟壓力可調，流量增量比大，工作可靠性高，使用壽命長等特點。

本發明提供的一種射流閥包括閥蓋1、閥芯3、彈簧2及閥體4。

所述閥蓋1是軸對稱結構，所述閥蓋1的軸線與所述閥體4和所述閥芯3的軸線重合，所述閥蓋1位于所述閥體4左端并與所述閥體4形成可拆的固定連接，所述閥蓋1右端的外圓柱面與所述閥芯3的內圓柱面間隙配合形成能夠軸向移動的移動副，所述閥蓋1的中心設有低壓流體通道P₀。

所述閥芯3是軸對稱結構，所述閥芯3位于所述閥體4的內腔，所述閥芯3左端外圓柱面與所述閥體4的內圓柱面間隙配合，所述閥芯3的右端設置外球面；所述射流閥處于關閉狀態時，所述閥芯3右端的所述外球面與所述閥體4的內圓錐面接觸形成封閉的環形腔5；所述射流閥處于打開狀態時，所述閥芯3右端的所述外球面與所述閥體4的內圓錐面不接觸且有均勻的間隙，所述均勻的間隙形成環形的射流通道v；所述閥芯3的中心設置階梯形的圓柱形通孔，所述圓柱形通孔的階梯面與所述閥蓋1的右端面的距離為s，在所述閥芯3處于閉合狀態下s大于0，s為閥芯行程。

所述彈簧2是軸對稱中空結構，所述彈簧2的軸線與所述閥蓋1和所述閥芯3的軸線重合，所述彈簧2套裝在所述閥蓋1的外圓柱面上，所述彈簧2與所述閥芯3的左端面接觸，所述彈簧2的預緊力作用于所述閥芯3使射流閥處于常閉狀態；安裝所述彈簧2的所述閥蓋1的圓柱區域設有徑向通孔6，所述徑向通孔6連通所述彈簧2所在空間和所述低壓流體通道P₀。

所述閥體4是空心圓柱體結構，所述閥體4的一側設有高壓流體通道P₁，所述高壓流體通道P₁與所述環形腔5相通，所述閥體4右端的圓柱形內孔和圓錐形內孔連通形成混合流體通道P₂。

所述閥體4的左端設置圓柱形內螺紋孔，該螺紋孔采用細牙螺紋，所述閥體4中部與所述閥芯3接觸的內圓錐面頂錐角α小于等于60°，所述閥體4采用耐磨且耐高溫材料制造。