ВОЗДУШНОЕ БЛОКИРОВОЧНОЕ КОЛЬЦО В СБОРЕ С РАДИАЛЬНЫМ КРЕПЛЕНИЕМ Российский патент 2017 года по МПК F02C3/00 F02C7/00 F02C7/04 F02K3/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в целом, к воздушному блокировочному кольцу в сборе и, в частности, к воздушному блокировочному кольцу в сборе, имеющему радиальное крепление.

Уровень техники

Двигатели внутреннего сгорания, включая газотурбинные двигатели, имеют топливные инжекторы или форсунки, которые впрыскивают жидкое и/или газообразное топливо для смешивания со сжатым воздухом и его последующего сжигания в камере сгорания двигателя. Такой топливной инжектор описывается в публикации американской патентной заявки №2007/0074518А («публикация ʹ518»). В публикации ʹ518 приводится описание топливной форсунки, включающей в себя цилиндрический корпус, соединенный на одном конце с трубопроводом впуска воздуха для приема сжатого воздуха и на противоположном конце со смесительным трубопроводом для сообщения топливовоздушной смеси с камерой сгорания газотурбинного двигателя. Топливный инжектор также включает в себя центральный корпус, направляющий топливный узел и завихритель. Центральный корпус и направляющий топливный узел могут быть расположены радиально внутри цилиндрического корпуса и выровнены вдоль общей оси. Направляющий топливный узел продолжается внутри центрального корпуса и предназначен для впрыскивания предварительной струи топлива под давлением в камеру сгорания для облегчения запуска двигателя, режима малого газа двигателя, работы холодного двигателя и/или работы газотурбинного двигателя на бедных топливных смесях. Завихритель радиально расположен между цилиндрическим корпусом 12 и центральным корпусом.

Трубопровод впуска воздуха топливного инжектора включает в себя трубчатую конструкцию, предназначенную для осевого направления сжатого воздуха из секции компрессора газотурбинного двигателя в цилиндрический корпус топливного инжектора. Трубопровод впуска воздуха может включать в себя центральное впускное отверстие и ограничитель потока, расположенный в центральном впускном отверстии у ближнего конца цилиндрического корпуса. Этот ограничитель потока (или блокировочное кольцо) продолжается в окружном направлении вокруг центрального впускного отверстия. Радиальное расстояние, на которое блокировочное кольцо выступает в центральное впускное отверстие, определяет количество сжатого воздуха, поступающего в топливный инжектор через трубопровод впуска воздуха. Таким образом, размер блокировочного кольца влияет на количество воздуха, которое сжигается в камере сгорания двигателя.

Сущность изобретения

По первому аспекту настоящее изобретение относится к воздушному блокировочному кольцу в сборе, включающему в себя ближний конец и дальний конец, блокировочное кольцо и опору блокировочного кольца. Опора блокировочного кольца включает в себя, по меньшей мере, одну полку, радиально перекрывающую участок блокировочного кольца.

По другому аспекту настоящее изобретение относится к воздушному блокировочному кольцу в сборе для впуска воздуха топливного инжектора, включающему в себя ближний конец и дальний конец, блокировочное кольцо и опору блокировочного кольца. Опора блокировочного кольца включает в себя, по меньшей мере, один выступ, предназначенный для ограничения радиального перемещения блокировочного кольца.

По другому аспекту настоящее изобретение относится к топливному инжектору для газотурбинного двигателя, содержащему направляющий корпус, удлинитель завихрителя, окружающий, по меньшей мере, участок направляющего корпуса, и блокировочное кольцо в сборе, соединенное с ближним концом удлинителя завихрителя. Воздушное блокировочное кольцо в сборе включает в себя ближний конец и дальний конец, блокировочное кольцо и опору блокировочного кольца. Опора блокировочного кольца включает в себя несколько участков кольцевых выступов, предназначенных для ограничения радиального перемещения блокировочного кольца.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - топливный инжектор газотурбинного двигателя по примерному варианту выполнения настоящего изобретения;

фиг 2 - вид с торца участка топливного инжектора по фиг. 1;

фиг. 3 - частичный вид в разрезе участка топливного инжектора по фиг. 1;

фиг. 4 - пример блокировочного кольца в сборе для использования в топливном инжекторе по фиг. 1;

фиг. 5 - изображение в разобранном виде блокировочного кольца в сборе по фиг. 4;

фиг. 6-8 - различные виды в разрезе блокировочного кольца в сборе по фиг. 4;

фиг. 9 - вид дальнего конца опоры блокировочного кольца в сборе по фиг. 4; и

фиг. 10 - вид ближнего конца опоры блокировочного кольца в сборе по фиг. 4.

Подробное описание

На фиг. 1 показан пример топливного инжектора или форсунки 10 двигателя, такого как газотурбинный двигатель. Двигатель может быть связан со стационарной или передвижной машиной, предназначенной для выполнения поставленной задачи. Например, двигатель может быть основным источником питания генераторной установки, которая вырабатывает электроэнергию, или насосной установки, которая выполняет операцию перекачивания среды. Как вариант, двигатель может служить первичным двигателем землеройной машины, пассажирского транспортного средства, морского судна или любой другой известной передвижной машины. В качестве газотурбинного двигателя такой двигатель может включать в себя секцию компрессора, секцию сгорания, секцию турбины и секцию выпуска выхлопных газов (не показано).

Секция сгорания такого газотурбинного двигателя смешивает топливо со сжатым воздухом из секции компрессора и сжигает смесь для получения механической работы на выходе. В частности, секция камеры сгорания может включать в себя множество топливных инжекторов 10, кольцеобразно расположенных вокруг центрального вала, и кольцевую камеру сгорания, связанную с топливным инжекторами 10. Каждый топливный инжектор 10 может впрыскивать жидкое или газообразное топливо или и то и другое топливо в поток сжатого воздуха из секции компрессора для сжигания в камере сгорания. Во время сгорания газотопливной смеси нагретый газ расширяется и перемещается с высокой скоростью в секцию турбины газотурбинного двигателя.

Каждый топливный инжектор 10 может включать в себя компоненты, которые взаимодействуют для впрыскивания газообразного и/или жидкого топлива в камеру сгорания. В частности, каждый топливный инжектор 10 может включать в себя цилиндрический корпус 12, соединенный на одном конце с трубопроводом 14 для впуска воздуха для поступления сжатого воздуха 16 и на противоположном конце со смесительным трубопроводом 18 для сообщения топливовоздушной смеси с камерой сгорания газотурбинного двигателя. Как показано на фиг. 2 и 3, топливный инжектор 10 также может включать в себя центральный корпус 20, направляющий топливный узел 22, продолжающийся от направляющего раскоса 24, и завихритель 26, имеющий удлинитель 34. Центральный корпус 20 и направляющий топливный узел 22 расположены радиально внутри цилиндрического корпуса 12 и выровнены вдоль общей оси 30. Направляющий топливный узел 22 может продолжаться внутри центрального корпуса 20 и предназначен для впрыскивания предварительной струи топлива под давлением в камеру сгорания для облегчения запуска двигателя, режима малого газа двигателя, работы холодного двигателя и/или работы газотурбинного двигателя на бедных топливных смесях. Завихритель 26 радиально расположен между цилиндрическим корпусом 12 и центральным корпусом 20.

Трубопровод 14 топливного инжектора 10 представляет собой трубчатую конструкцию, предназначенную для осевого направления сжатого воздуха из секции компрессора газотурбинного двигателя в цилиндрический корпус 12. Трубопровод 14 может включать в себя центральное впускное отверстие 28 у ближнего конца цилиндрического корпуса 12. Как описывается в настоящем документе, ограничитель потока включает в себя воздушное блокировочное кольцо 40 в сборе, продолжающееся вокруг центрального отверстия 28. Радиальное расстояние, на которое воздушное блокировочное кольцо 40 в сборе выступает в центральное впускное отверстие 28, регулирует количество сжатого воздуха, поступающего в топливный инжектор 10 через трубопровод 14 впуска воздуха. Следует отметить, что использование термина «кольцо» в том смысле, в котором он используется в настоящем документе, не подразумевает элемент, продолжающийся по полной окружности, и предпочтительно может включать в себя компоненты, имеющие прерывание в окружном направлении. Например, блокировочное кольцо 40 в сборе может иметь прерывность в направлении по окружности вокруг кольцевого паза 32 (фиг. 2), так чтобы направляющий раскос 24 мог проходить через паз 32.

Как показано на фиг. 3, блокировочное кольцо 40 в сборе включает в себя блокировочное кольцо 42, опору 44 блокировочного кольца и стопорное кольцо 46. Каждый из этих компонентов может быть изготовлен из одинакового материала или различных материалов, которые пригодны для использования в среде эксплуатации. Например, блокировочное кольцо 42, опора 44 блокировочного кольца и стопорное кольцо могут быть изготовлены из нержавеющей стали, например, из нержавеющей стали 316. Блокировочное кольцо 42 установлено радиально внутри опоры 44 блокировочного кольца для образования продолжающейся в осевом направлении канавки 48, которая открыта у дальнего конца блокировочного кольца 40 в сборе. Блокировочное кольцо 40 в сборе соединено с ближним концом удлинителя 34 с помощью крепления ближнего конца удлинителя 34 в продолжающейся в осевом направлении канавке 48 блокировочного кольца 40 в сборе. Стопорное кольцо 46 может быть установлено в выровненные радиально продолжающиеся канавки удлинителя 34 и опоры 44 блокировочного кольца для способствования в креплении блокировочного кольца 40 в сборе к удлинителю 34. Подразумевается, что крепежная конструкция, образованная продолжающейся в осевом направлении канавкой 48 и стопорным кольцом 46, может быть заменена другими пригодными крепежными конструкциями.

Как показано на фиг. 4 и 5, блокировочное кольцо 40 в сборе включает в себя ближний конец 49 и дальний конец 50. Ближний конец 49 включает в себя передний край, соответствующий самому ближнему концевому участку блокировочного кольца 40 в сборе. Общий участок переднего края обозначен на фиг. 4 пунктирной линией 52. Как показано, передний край 52 включает в себя участки блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца, как подробно описано ниже.

Как показано на фиг. 5, блокировочное кольцо 42 блокировочного кольца 40 в сборе может включать в себя ближний конец 54, дальний конец 56, участок 58 корпуса и несколько продолжающихся радиально наружу выступов 60, 62, 64, которые будут подробно описаны ниже. Как наиболее наглядно показано в разрезе на фиг. 6, участок 58 корпуса включает в себя наружную радиальную поверхность 66 постоянного диаметра и внутреннюю радиальную поверхность 68 переменного диаметра. Внутренняя радиальная поверхность 68 увеличивается в диаметре от ближнего конца 54 к дальнему концу 56 для образования участка 58 корпуса, в общем, с сужающимся сечением от ближнего конца 54 к дальнему концу 56. Дальний конец 56 блокировочного кольца 42 включает в себя плоскую поверхность 70, нормальную к наружной радиальной поверхности 66. Подразумевается, что форма блокировочного кольца 42, описанного выше, является только примерной, и могут использоваться другие формы. Например, диаметр внутренней радиальной поверхности 68 у ближнего конца 54 блокировочного кольца 42 и, таким образом, максимальная радиальная толщина блокировочного кольца 42 могут варьироваться в зависимости от величины ограничения потока, требующейся для заданного двигателя или условий эксплуатации.

Как показано на фиг. 4 и 5, ближний конец 54 блокировочного кольца 42 включает в себя несколько продолжающихся радиально наружу выступов 60, 62, 64. Выступы 60, 62, 64 могут быть образованы как радиально продолжающиеся выступы, которые продолжаются по окружности и имеют различную длину дуговых сегментов в различных положениях на окружности вдоль ближнего конца 54 блокировочного кольца 42. Например, выступ 60 может быть расположен по окружности напротив паза 32 блокировочного кольца 40 в сборе. Выступы 62 и 64 могут продолжаться от паза 32 в направлениях по часовой стрелке и против часовой стрелки и заканчиваться примерно в положениях стрелок часов 2:30 и 10:30, соответственно. Как показано на фиг. 10, выступ 60, может продолжаться на меньшую длину дуги окружности по сравнению с выступами 62, 64. Подразумевается, что количество, места расположения и форма выступов 60, 62, 64, описанных выше, являются только примерными, и может использоваться большее или меньшее количество выступов, и что могут быть внедрены различные места расположения и формы. Например, выступы 62, 64 могут быть опущены, и/или размер и место расположения выступа 60 могут отличаться от того, что показано на фигурах.

Как показано на фиг. 5, выступы 60, 62, 64 могут иметь плоские концы в окружном направлении и плоские дальние поверхности 74. Ближний конец 54 участка 58 корпуса у выступов 60, 62, 64 образует выпуклую ближнюю поверхность 76. Эта выпуклая ближняя поверхность 76 образует часть переднего края 52, описанного выше со ссылкой на фиг. 4.

Между выступами 60 и 62 и 60 и 64 блокировочное кольцо 42 включает в себя плоские ближние поверхности 78, показанные на фиг. 5 и 7. Эти плоские ближние поверхности 78 продолжаются нормально к наружной радиальной поверхности 66 блокировочного кольца 42. Блокировочное кольцо 42 также включает в себя радиальную ступень или канавку 80, расположенную в осевом направлении внутри плоских ближних поверхностей 78. Радиальная ступень 80 включает в себя плоскую продолжающуюся в осевом направлении поверхность 82 и плоскую радиально продолжающуюся поверхность 84. Эти поверхности 82 и 84 являются нормальным друг к другу, и продолжающаяся в осевом направлении поверхность 82 является нормальной к ближней поверхности 78. На фиг. 10 показан вид на ближний конец блокировочного кольца 42 и окружные положения выступов 60, 62 и 64, ближних поверхностей 78 и радиальных ступеней 80.

Как показано на фиг. 5, опора 44 блокировочного кольца, в общем, имеет С-образную кольцевую форму и включает в себя дальний конец 90, ближний конец 92 и два конца 94, 96. Как наиболее наглядно показано в разрезе на фиг. 7 и 8, опора 44 блокировочного кольца также включает в себя участок 98 корпуса, имеющий плоскую внутреннюю радиальную поверхность 100 и, в общем, выпуклую наружную радиальную поверхность 102. Внутренняя радиальная поверхность 100 включает в себя канавку 104, продолжающуюся в участок 98 корпуса нормально к внутренней радиальной поверхности 100. Опора 44 блокировочного кольца также включает в себя ближний концевой участок 106, расположенный рядом с участком 98 корпуса. За исключением углубления 108 (Фиг. 5) в ближнем концевом участке 106 опоры 44 блокировочного кольца 44 ближний концевой участок 106 продолжается радиально внутрь и включает в себя выпуклую криволинейную наружную поверхность 110 и плоскую радиально продолжающуюся внутреннюю поверхность 112.

Как показано в разрезе на фиг. 7, выступ или полка 114 продолжается удаленно от ближнего концевого участка 106 опоры 44 блокировочного кольца. Полка 114 включает в себя выпуклую криволинейную радиально внутреннюю поверхность 116, плоскую радиально наружную поверхность 118 и плоскую дальнюю концевую поверхность 120. Радиально наружная поверхность 118 и плоская дальняя концевая поверхность 120 полки 114 сопрягаются с радиальной ступенью 80, образованной в блокировочном кольце 42, при этом радиально наружная поверхность 118 перекрывает продолжающуюся в осевом направлении поверхность 82 радиальной ступени 80. Кроме того, плоская дальняя концевая поверхность 120 полки 114 может быть расположена непосредственно напротив радиально продолжающейся поверхности 84 радиальной ступени 80 блокировочного кольца 42.

Выступ или полка 114 опоры 44 блокировочного кольца продолжается вдоль большей части окружности опоры 44 блокировочного кольца. Как наиболее наглядно показано на виде дальнего конца опоры 44 блокировочного кольца на фиг. 9, углубление 108, образованное в ближнем концевом участке 106 опоры 44 блокировочного кольца, разделяет полку 114 на два отдельные полки. Как определено на фиг. 4, на фиг. 8 показан разрез ближнего концевого участка 106 опоры 44 блокировочного кольца на месте расположения углубления 108. Подразумевается, что количество, место расположения и форма полок 114, описанных выше, являются только примерными, и может использоваться большее или меньшее количество полок, и что могут быть внедрены различные места расположения и формы. Например, полки 114 и радиальные ступени 80 могут быть образованы во взаимосвязанных конфигурациях, отличающихся от того, что показано на фигурах.

Как показано на фиг. 5, стопорное кольцо 46 может включать в себя С-образное кольцо, имеющее продолжающиеся в боковом направлении выступы 122 на каждом конце. Продолжающиеся в боковом направлении выступы 122 могут включать в себя продолжающиеся в осевом направлении отверстие 144. Кроме того, продолжающиеся в боковом направлении выступы 122 имеют такие форму и расположены таким образом, что они могут быть размещены внутри кольцевых пазов 146 с противоположных сторон опоры 44 блокировочного кольца. Кроме того, стопорное кольцо 46 может быть помещено в канавку 104, продолжающуюся в участке 98 корпуса опоры 44 блокировочного кольца.

Взаимодействие блокировочного кольца 42, опоры 44 блокировочного кольца и стопорного кольца 46 будет описано со ссылкой на фиг. 4 и 5. В собранном состоянии выступы 62 и 64 у блокировочного кольца 42 расположены таким образом, что их концы 72, которые предусмотрены напротив паза 32, расположены непосредственно напротив концов 94, 96 опоры 44 блокировочного кольца. Например, концы 72 выступов 62 и 64 могут образовывать участки стенки, которые примыкают к участкам стенки концов 94, 96 опоры 44 блокировочного конца, для ограничения относительного вращения блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца. Выступ 60 может иметь такую же форму, как и углубление 108 опоры 44 блокировочного кольца, и выступ может быть размещен внутри углубления 108. При такой компоновке участки стенки углубления 108 расположены непосредственно напротив участков стенки выступа 60. Например, участок стенки углубления 108 может примыкать к участкам стенки выступа 60 для ограничения относительного вращения между блокировочным кольцом 42 и опорой 44 блокировочного кольца. Такие элементы ограничения относительного вращения являются только примерными, и подразумевается, что в блокировочном кольце 40 в сборе может использоваться большее или меньшее количество таких элементов. Например, выступы 62, 64 могут быть опущены.

При такой компоновке блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца кольцевой передний край 52 (фиг. 4) блокировочного кольца 40 в сборе образуется блокировочным кольцом 42 и опорой 44 блокировочного кольца. Например, кольцевой передний край 52 образован выступами 60, 62, 64 и ближним концевым участком 106 опоры 44 блокировочного кольца. В частности, выступы 60, 62, 64 образуют три сегмента дуги окружности кольцевого переднего края 52 с двумя сегментами дуги окружности, продолжающимися от кольцевого паза 32, и другим сегментом, образованным выступом 60. Ближний концевой участок 106 опоры 44 блокировочного кольца образует два сегмента дуги окружности переднего края 52 с сегментами, разделенными углублением 108.

Образование переднего края 52 с использованием участков блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца обеспечивает образование линии 36 разъема (фиг. 4) на граничной поверхности блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца, которая радиально варьируется на различных участках окружности вдоль блокировочного кольца 40 в сборе и предотвращает следование за передним краем 52. В частности, линия 36 разъема включает в себя продолжающуюся в окружном направлении линию 38 разъема с участками, которые расположены радиально внутри и радиально снаружи переднего края 52. Линия 36 разъема также включает в себя радиально продолжающиеся линии 39 разъема на граничной поверхности блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца, при этом радиально продолжающиеся линии 39 разъема соединяют радиально внутренние и радиально наружные участки продолжающейся в окружном направлении линии 38 разъема. Предусматривается, что эти конструктивные элементы переднего края и соответствующие линии 36 разъема являются только примерными, и что передний край может быть образован большим или меньшим количествами участков блокировочного кольца 42 и/или опоры 44 блокировочного кольца, и линия 36 разъема может быть расположена только радиально внутри или радиально снаружи переднего края 52. Например, может быть предусмотрено больше выступов 60, выступы 60 могут быть опущены, и/или выступы 62 и 64 могут быть опущены, и опора 44 блокировочного кольца может продолжаться до паза 32 блокировочного кольца 40 в сборе.

Сопряжение блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца также включает в себя выступы или полки 114 опоры 44 блокировочного кольца, предусмотренные в радиальной ступени 80 блокировочного кольца 42. В частности, как показано на фиг.7, радиально наружная поверхность 118 полки 114 радиально перекрывает продолжающуюся в осевом направлении поверхность 82 радиальной ступени 80 и может примыкать к ней для способствования в радиальном креплении блокировочного кольца 42 в требуемом положении. Кроме того, плоская дальняя концевая поверхность 120 полки 114 расположена непосредственно напротив радиально продолжающейся поверхности 84 радиальной ступени 80 блокировочного кольца 42. Например, плоская дальняя концевая поверхность 120 полки 114 может примыкать к радиально продолжающейся поверхности 84 радиальной ступени 80 для способствования в осевом креплении блокировочного кольца 42 в требуемом положении. Кроме того, радиально продолжающаяся внутренняя поверхность 112 опоры 44 блокировочного кольца может примыкать к ближней поверхности 78 блокировочного кольца 42 для способствования в осевом креплении блокировочного кольца 42.

Как показано на фиг. 7, сборка блокировочного кольца 42 опоры 44 блокировочного кольца и стопорного кольца 46 обеспечивается с помощью продолжающейся в осевом направлении канавки 48, которая открыта у дальнего конца блокировочного кольца 40 в сборе. Блокировочное кольцо 40 в сборе соединено с ближним концом удлинителя 34 посредством позиционирования ближнего конца удлинителя 34 в продолжающейся в осевом направлении канавке 48 блокировочного кольца 40 в сборе. Стопорное кольцо 46 может быть установлено в совмещенных радиально продолжающихся канавках 104 и 108 опоры 44 блокировочного кольца и удлинителя 34 для способствования в креплении блокировочного кольца 40 в сборе к удлинителю 34. После крепления к удлинителю 34 завихрителя дальний конец 56 блокировочного кольца 42 может быть расположен непосредственно напротив радиальной ступени 150 в удлинителе 34. Например, плоская поверхность 70 дальнего конца 56 блокировочного кольца 42 может примыкать к радиально продолжающейся стенке радиальной ступени 150 удлинителя 34 для способствования в осевом креплении блокировочного кольца 42 в требуемом положении. Предусматривается, что такие осевые ограничения являются только примерными, и может быть предусмотрено большее или меньшее количество таких осевых ограничений. Например, осевое ограничение, обеспечиваемое радиальной ступенью 150 удлинителя 34, может быть опущено.

Промышленная применимость

Описываемое блокировочное кольцо 40 в сборе может применяться в топливном инжекторе или топливной форсунке двигателя, например, газотурбинного двигателя, где требуется регулирование количества воздуха, поступающего в топливный инжектор 10. Блокировочное кольцо также может применяться в кольцевых отверстиях для впуска воздуха другой системы, где требуется регулирование количества подаваемого среды. Ниже приводится описание функционирования блокировочного кольца в сборе.

Как показано на разрезах на фиг. 3 и 6, блокировочное кольцо 40 в сборе может быть собрано на ближнем конце удлинителя 34 посредством первоначального позиционирования блокировочного кольца 42 внутри внутреннего диаметра удлинителя 34. Блокировочное кольцо 42 может иметь размеры, позволяющие устанавливать его по посадке с небольшим натягом во внутреннем диаметре удлинителя 34. Блокировочное кольцо 42 может принудительно удаленно перемещаться по удлинителю 34, так чтобы плоские дальние поверхности 74 выступов 60, 62, 64 примыкали к плоскому самому близкому концу удлинителя 34, в то время как плоская поверхность 70 на дальнем конце 56 блокировочного кольца 42 должна примыкать к радиальной ступени 150 удлинителя 34. Блокировочное кольцо 42 расположено в окружном направлении таким образом, что паз 32 выровнен с направляющим раскосом топливного инжектора 2 (фиг. 2).

Как показано на разрезах на фиг. 3 и 7, опора 44 блокировочного кольца и стопорное кольцо 46 крепятся к наружному диаметру удлинителя 34. Это может обеспечиваться посредством позиционирования стопорного кольца 46 внутри канавки 104 опоры 44 блокировочного кольца, так чтобы продолжающиеся в боковом направлении выступы 122 на каждом конце стопорного кольца 46 располагались внутри кольцевых пазов 146 на противоположных сторонах опоры 44 блокировочного кольца. Опора 44 блокировочного кольца и стопорное кольцо 46 могут принудительно перемещаться по удлинителю 34. Опора 44 блокировочного кольца может иметь размеры, позволяющие устанавливать его по посадке с небольшим натягом на наружном диаметре удлинителя 34. Кроме того, стопорное кольцо 46 может иметь радиус немного меньше радиуса применительно к наружному диаметру удлинителя 34, так чтобы стопорное кольцо 46 требовало незначительного расширения во время позиционирования опоры 44 блокировочного кольца на удлинителе 34. Это незначительное расширение стопорного кольца 46 может обеспечиваться, в общем, радиальным усилием, прикладываемым к продолжающимся в боковом направлении выступам 122 стопорного кольца 46. Опора 44 стопорного кольца расположена в осевом направлении, когда стопорное кольцо 46 радиально продолжающейся канавки 148 удлинителя 34, и радиально продолжающаяся внутренняя поверхность 112 ближнего концевого участка 106 опоры 44 блокировочного кольца примыкает к самому ближнему концу удлинителя 34. В этом положении полка 114 опоры 44 блокировочного кольца сопрягается с радиальной ступенью 80 блокировочного кольца 42, и стопорное кольцо 46 больше не должно незначительно расширяться из-за его частичного позиционирования внутри секции уменьшенного диаметра радиально продолжающейся канавки 148 удлинителя 34.

Вышеописанная установка блокировочного кольца 40 в сборе на удлинитель 34 предусматривает удаление блокировочного кольца 40 в сборе во время технического обслуживания топливного инжектора 10 и обеспечивает замену блокировочного кольца 40 в сборе на блокировочное кольцо 40 в сборе другого диаметра, если требуется изменить ограничение потока, обеспечиваемое блокировочным кольцом 40 в сборе.

Как описано выше, в блокировочном кольце 40 в сборе предусмотрен передний край 52 (фиг. 4), который соответствует ближнему концевому участку блокировочного кольца 40 в сборе. Передний края 52 включает в себя участки блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца. В частности, выступы 60, 62, 64 образуют три отдельных сегмента дуги окружности кольцевого переднего края 52, и ближний концевой участок 106 опоры 44 блокировочного кольца образует два сегмента дуги окружности переднего края 52. Как указано выше, образование переднего края 52 с помощью участков блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца обеспечивает образование линии 36 разъема между блокировочным кольцом 42 и опорой 44 блокировочного кольца, которая радиально варьируется на различных участках окружности вдоль блокировочного кольца 40 в сборе и предотвращает следование в окружном направлении за передним краем 52. Такая конфигурация переднего края 52 и соответствующей линии 36 разъема служит для уменьшения вероятности того, что давления и скорости воздуха в любом положении вдоль переднего края 52 будут оказывать воздействие для радиального отделения блокировочного кольца 42 от опоры 44 блокировочного кольца. Например, при определенных условиях эксплуатации топливного инжектора 10 передний край 52 может испытывать воздействие низкой скорости и потока высокого давления по сравнению со скоростями и потоком у центрального впускного отверстия 28 трубопровода 14 для впуска воздуха топливного инжектора 10. Это различие в скорости и давлении потока может обеспечивать подъемное усилие у переднего края 52, смещающего блокировочное кольцо 42 радиально в сторону от опоры 44 блокировочного кольца. Однако при наличии переднего края 52, образованного блокировочным кольцом и опорой 44 блокировочного кольца, такие подъемные усилия не действуют у линии 36 разъема между блокировочным кольцом 42 и опорой 44 блокировочного кольца. Таким образом, эффекты таких подъемных усилий уменьшаются.

Как указано выше и как показано в разрезе на фиг. 7, полки 114 опоры 44 блокировочного кольца радиально перекрывают продолжающуюся в осевом направлении поверхность 82 радиальной ступени 80 блокировочного кольца 42. Такая компоновка радиально ограничивает блокировочное кольцо 42 и, тем самым, также уменьшает вероятность того, что блокировочное кольцо 42 будет радиально отделяться от опоры 44 блокировочного кольца. Полки 114 также способствуют противодействию изгибанию и/или сужению блокировочного кольца 42.

Взаимодействие между выступами 60, 62, 64 блокировочного кольца 42 и опорой 44 блокировочного кольца способствует получению относительно жесткого блокировочного кольца 40 в сборе и способствует предотвращению относительного перемещения блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца. Получение относительно жесткого блокировочного кольца 40 в сборе способствует предотвращению нежелательной деформации изгиба блокировочного кольца 42, в частности, в тех вариантах выполнения блокировочного кольца 40 в сборе, которые включают в себя прерывность за счет присутствия кольцевого паза 32. Предотвращение относительного вращения блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца с помощью противолежащих концов 72 и 94, 72 и 96 и участков стенок углубления 108 и выступа 60 способствует исключению фреттинг-коррозии из-за относительного перемещения блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца.

Сопряжение блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца и соединение этих компонентов с удлинителем 34 также способствует предотвращению осевого перемещения блокировочного кольца 42. Как описано выше со ссылкой на Фиг. 6-8, это осевое ограничение блокировочного кольца 42 обеспечивается плоской дальней концевой поверхностью 74 выступов 60, 62, 64, примыкающей в осевом направлении к ближнему концу удлинителя 34, прилегающими в осевом направлении поверхностями 84 и 120 и 78 и 112 блокировочного кольца 42 и опоры 44 блокировочного кольца и плоской поверхностью 70 дальнего конца 56 блокировочного кольца 42, примыкающей в осевом направлении к радиальной ступени 150 удлинителя 34. Такие осевые ограничения способствуют предотвращению перекоса блокировочного кольца 42 и коррозионного истирания из-за перемещения блокировочного кольца 42 относительно удлинителя 34 опоры 44 блокировочного кольца и обеспечивают дополнительную опору для блокировочного кольца 42 с целью предотвращения изгибания блокировочного кольца 42.

Специалистам в этой области должно быть понятно, что могут быть выполнены различные модификации и изменения блокировочного кольца 40 в сборе. Например, блокировочное кольцо 40 в сборе может быть образовано как полное кольцо без кольцевого паза 32 для тех топливных инжекторов, которые не имеют направляющего раскоса, показанного на фиг. 2. Кроме того, выступ 60 блокировочного кольца 42 может быть расположен в различных положениях в окружном направлении для блокировочных колец 40 в сборе с различными размерами, так чтобы легко различать различные узлы и способствовать предотвращению несоответствия блокировочных колец 42 узла одного размера опоре 44 блокировочного кольца узла с другими размерами. Другие варианты выполнения станут понятными специалистам в этой области техники после изучения описания и практического применения рассматриваемой топливной форсунки. Подразумевается, что описание и примеры являются только иллюстративными, при этом фактический объем определяется приведенной ниже формулой изобретения и ее эквивалентами.

Изобретение относится к воздушному блокировочному кольцу в сборе и, в частности, к воздушному блокировочному кольцу в сборе, имеющему радиальное крепление. Воздушное блокировочное кольцо (40) в сборе содержит ближний конец и дальний конец, блокировочное кольцо, имеющее выступ, и опору блокировочного кольца, имеющую участок стенки. Выступ и участок стенки взаимодействуют для предотвращения относительного вращения блокировочного кольца и опоры блокировочного кольца. Изобретение направлено на обеспечение возможности регулирования количества подаваемой среды. 11 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Воздушное блокировочное кольцо (40) в сборе, содержащее

ближний конец (49) и дальний конец (50),

блокировочное кольцо (42), имеющее выступ (60, 62, 64), и

опору (44) блокировочного кольца, имеющую участок (108, 94, 96) стенки, при этом выступ и участок стенки взаимодействуют для предотвращения относительного вращения блокировочного кольца и опоры блокировочного кольца.

2. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 1, отличающееся тем, что участок стенки образует участок углубления (108) опоры блокировочного кольца, и

блокировочное кольцо включает в себя участок (58) корпуса, при этом выступ включает в себя выступ (60, 62, 64), продолжающийся радиально от участка корпуса от ближнего конца блокировочного кольца в сборе и расположенный в углублении опоры блокировочного кольца.

3. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 1, отличающееся тем, что участок стенки расположен у кольцевого конца (94, 96) опоры блокировочного кольца.

4. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 1, отличающееся тем, что выступ является первым выступом (60), и участок стенки является первым участком стенки;

блокировочное кольцо включает в себя второй выступ (62) и третий выступ (64), и

опора блокировочного кольца включает второй участок (94) стенки и третий участок (96) стенки,

второй и третий выступы и второй и третий участки стенки взаимодействуют для предотвращения относительного вращения блокировочного кольца и опоры блокировочного кольца.

5. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 4, отличающееся тем, что второй и третий выступы включают в себя выступ, продолжающийся радиально от участка корпуса блокировочного кольца у ближнего конца блокировочного кольца в сборе.

6. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 1, отличающееся тем, что блокировочное кольцо выполнено прерывистым в окружном направлении вокруг кольцевого паза (32).

7. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 1, отличающееся тем, что опора блокировочного кольца также включает в себя по меньшей мере одну полку (114), предназначенную для ограничения радиального перемещения блокировочного кольца.

8. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 7, отличающееся тем, что опора блокировочного кольца включает в себя кольцевой участок (98) корпуса, расположенный радиально снаружи блокировочного кольца, и

кольцевой ближний концевой участок (106), продолжающийся от участка корпуса, при этом по меньшей мере одна полка продолжается удаленно от ближнего концевого участка опоры блокировочного кольца.

9. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 7, отличающееся тем, что блокировочное кольцо включает в себя радиальную ступень (80) и по меньшей мере одна полка примыкает к радиальной ступени.

10. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 1, отличающееся тем, что опора блокировочного кольца взаимодействует с блокировочным кольцом для образования продолжающейся в окружном направлении линии (38) разъема на граничной поверхности блокировочного кольца и опоры блокировочного кольца, при этом ближний конец блокировочного кольца в сборе, имеющего кольцевой ближний край (52) и продолжающуюся в окружном направлении линию разъема, расположен, по меньшей мере, радиально внутри или радиально снаружи ближнего края.

11. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 10, отличающееся тем, что опора блокировочного кольца образует участок переднего края блокировочного кольца в сборе по первому сегменту (106) дуги окружности и второму сегменту (106) дуги окружности, при этом первый и второй сегменты дуги окружности отделены друг от друга.

12. Воздушное блокировочное кольцо в сборе по п. 10, отличающееся тем, что продолжающаяся в окружном направлении линия разъема включает в себя участки (38), расположенные радиально внутри и радиально снаружи переднего края.