本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中點(diǎn)火電嘴的材料改進(jìn)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，尤其涉及一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的鉑銥合金型點(diǎn)火電嘴。

背景技術(shù)：

在航空發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)中，最常用的點(diǎn)火電嘴中心電極材料為高溫合金，因其具有成本低、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。但隨著發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的不斷增加，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火電嘴的耐溫及使用壽命提出了更高的要求，傳統(tǒng)點(diǎn)火電嘴一般只適合觸發(fā)電壓較低和火花能量相對(duì)較小的點(diǎn)火系統(tǒng)。當(dāng)點(diǎn)火裝置產(chǎn)生的高觸發(fā)電壓和高能脈沖作用在點(diǎn)火電嘴時(shí)，高能電火花使點(diǎn)火電嘴的電極和側(cè)電極發(fā)生電腐蝕，同時(shí)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)溫度的上升，長(zhǎng)時(shí)間使用下點(diǎn)火電嘴的中心電極會(huì)發(fā)生腐蝕變形，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作造成一定的安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：針對(duì)傳統(tǒng)點(diǎn)火電嘴存在的缺點(diǎn)，提出一種高可靠性的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的鉑銥合金型點(diǎn)火電嘴。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

鉑銥合金型點(diǎn)火電嘴包括電極、封接絲、殼體、側(cè)電極、瓷管、外殼。中心電極與電極通過(guò)螺紋連接，采用激光焊接固定，電極與封接絲采用氬弧焊焊接，且中心電極材料為鉑銥合金，中心電極、電極、封接絲焊接后形成一體，作為點(diǎn)火電嘴電路接入的正極。殼體內(nèi)的底端放置鉑銥合金材料的側(cè)電極，殼體的上端與外殼連接，中心電極與側(cè)電極之間存有間隙0.1mm～3mm,殼體、鉑銥合金材料側(cè)電極、外殼形成一體作為點(diǎn)火電嘴電路接入的負(fù)極，中心電極、電極、封接絲置于瓷管內(nèi)，正負(fù)電極間通過(guò)瓷管絕緣。

中心電極采用PtIr25鉑銥合金材料。

側(cè)電極采用PtIr25鉑銥合金材料。

中心電極與側(cè)電極采用PtIr25鉑銥合金材料，瓷管采用95％氧化鋁陶瓷作為絕緣介質(zhì)。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是：

1.鉑銥型點(diǎn)火電嘴具有熔點(diǎn)高(約1850℃)、硬度高、耐腐蝕能力強(qiáng)、接觸電阻低和加工性能好等優(yōu)點(diǎn)，一定程度上提高了產(chǎn)品使用壽命和抗氧化性能。

2.本發(fā)明適用于高壓、高能點(diǎn)火系統(tǒng)。因其抗氧化能力和耐腐性，所以本產(chǎn)品除適合以航空煤油混合氣為燃燒介質(zhì)的大推重比發(fā)動(dòng)機(jī)，也同樣適合以重油混合氣作為燃燒介質(zhì)的燃?xì)廨啓C(jī)等點(diǎn)火系統(tǒng)。

3.本發(fā)明在傳統(tǒng)點(diǎn)火電嘴基礎(chǔ)上進(jìn)行材料改進(jìn)及結(jié)構(gòu)優(yōu)化，電極由原鎢合金材料更改為PtIr25鉑銥合金材料，側(cè)電極也更改為PtIr25鉑銥合金材料。結(jié)構(gòu)上為降低原材料成本，電極在結(jié)構(gòu)上一分為二，中心電極采用PtIr25鉑銥合金材料，中心電極與電極間采取螺紋緊固加激光焊接方式，一方面保證了中心電極的牢固性，另一方面節(jié)省了經(jīng)濟(jì)成本。通過(guò)高溫試驗(yàn)及主機(jī)長(zhǎng)試，鉑銥型點(diǎn)火電嘴的使用壽命得到了充分驗(yàn)證。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本發(fā)明點(diǎn)火電嘴結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中具體標(biāo)號(hào)如下：

中心電極1、電極2、封接絲3、殼體4、側(cè)電極5、瓷管6、外殼7；

圖2所示為本發(fā)明點(diǎn)火電嘴電極部件結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中具體標(biāo)號(hào)如下：

中心電極1、電極2、封接絲3；

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的說(shuō)明。

參見(jiàn)圖1。在圖中點(diǎn)火電嘴結(jié)構(gòu)示意圖中，具有中心電極1、電極2、封接絲3、側(cè)電極4、殼體5、瓷管6、外殼7。由于點(diǎn)火電嘴使用在高溫高壓的環(huán)境下，同時(shí)還經(jīng)受燃油腐蝕等，對(duì)電極的使用材料要求很高，故選用抗氧化性能強(qiáng)、耐腐蝕的鉑銥合金材料。因95％氧化鋁陶瓷具有很高的介電常數(shù)和防電暈性能，所以?xún)?nèi)部瓷管6主要依靠95％氧化鋁陶瓷作為絕緣介質(zhì)。在瓷管6與外殼7后端填充高溫玻璃膠，將產(chǎn)品內(nèi)部各個(gè)零件燒結(jié)成一體阻止發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)高溫、高壓燃油混合氣外泄。此方法既能提高產(chǎn)品的絕緣性能，又能提高產(chǎn)品的機(jī)械性能，增強(qiáng)產(chǎn)品隨發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的抗振能力。該型點(diǎn)火電嘴工作時(shí)，主要利用中心電極1與鉑銥型側(cè)電極5的空氣間隙進(jìn)行放電。擊穿電壓U_b不僅僅由極間距離d決定,還與氣體壓力p有關(guān)。擊穿電壓U_b與pd的關(guān)系滿(mǎn)足巴申定律，U_b＝f(pd),不同氣體,巴申曲線(xiàn)上的最低擊穿電壓和此時(shí)的pd值各不相同。如空氣的擊穿電壓極小值出現(xiàn)在低氣壓下,即空氣相對(duì)密度較小的情況下,U_b min＝325V，pd＝0.55cm.mmHg。鉑銥材料優(yōu)良的抗電腐蝕性，提高了點(diǎn)火電嘴的使用壽命。

參見(jiàn)圖2。在圖中電極部件結(jié)構(gòu)中，具有鉑銥合金材料的中心電極1、高溫合金材料電極2、封接絲3。為降低生產(chǎn)成本，鉑銥合金材料僅在發(fā)火端部使用，總長(zhǎng)度僅為6mm的中心電極1(包括螺紋長(zhǎng)度3mm)。電極部件的具體實(shí)施方式首先將中心電極1與電極2通過(guò)螺紋固定后激光焊接，然后電極2與封接絲3通過(guò)氬弧焊焊接，提高電極部件的結(jié)合強(qiáng)度。中心電極1和側(cè)電極5均選用鉑銥合金材料，包括PtIr10、PtIr20、PtIr25的牌號(hào)合金。由于銥是一種揮發(fā)性非常強(qiáng)的金屬，在高溫熔煉時(shí)其揮發(fā)性是鉑的幾十倍，所以在進(jìn)行合金選用時(shí)必須考慮銥過(guò)量的問(wèn)題。PtIr25鉑銥合金的熔點(diǎn)最高，其主要特點(diǎn)是耐腐蝕、耐磨損、開(kāi)關(guān)可靠性高和壽命長(zhǎng)。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明創(chuàng)造的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明創(chuàng)造范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明涵蓋范圍之內(nèi)。