Полупроводниковая свеча зажигания для газотурбинного двигателя

 

Изобретение относится к свечам зажигания, в частности к свечам поверхностного разряда газотурбинных и реактивных двигателей. Цель изобретения - повышение теплостойкости и ресурса. В полупроводниковой свече зажигания, содержащей трубчатый корпус 1, боковой электрод 2, изолятор 3 с полупроводниковым рабочим элементом и укрепленным в нем с помощью стаклогерметика 5 центральным электродом 6 и экранную керамическую трубку 7, размещенную в кольцевом зазоре между стенками корпуса 1 и ножкой изолятора 3. При этом корпус 1 имеет буртик для установки бокового электрода 2, а изолятор 3 укреплен в корпусе 1 при помощи втулки 9, например, приваренной к корпусу 1, дополнительно установлено кольцо 11 на ножке изолятора 3 в кольцевом зазоре с натягом, а между торцами кольца 11 и экранной втулки 7 размещен стеклогерметик 12, причем втулка 9 размещена в кольцевом зазоре между изолятором 3 и кольцом 11. 1 ил.

Изобретение относится к свечам зажигания, в частности к свечам зажигания поверхностного разряда газотурбинных и реактивных двигателей. Известна конструкция свечи, содержащая корпус (боковой электрод), экранную керамическую трубку, основной изолятор с полупроводниковым (п/п) рабочим элементом и укрепленным в нем с помощью стеклогерметика центральным электродом. Основной изолятор укреплен в корпусе с помощью медной клиновой втулки, смазанной лаком и тальковым герметиком, заключенным между корпусом и ножкой основного изолятора. Свеча работает в теплонапряженных условиях, поэтому одним из основных требований, предъявленных к конструкции свечи, является ее теплостойкость. Недостатком такой свечи является нарушение укрепления основного изолятора в корпусе при воздействии повышенных температур и вибраций, приводящее к подвижке изолятора относительно корпуса и как следствие потере электромеханических эксплуатационных свойств свечи. Указанные недостатки частично устранены в свечах, которые являются наиболее близкими к предлагаемой. Свеча состоит из корпуса с контактом бокового электрода, экранной керамической трубки, основного изолятора с п/п рабочим элементом и укрепленным в нем с помощью стеклогерметика центральным электродом. Основной изолятор укреплен в корпусе с помощью медной клиновой втулки и стеклогерметика, заключенного между корпусом и ножкой основного изолятора. Недостатком данной свечи является то, что под совместным влиянием высоких температур воздуха за компрессором (600^оС и выше) и температур в зоне рабочего торца кольцевой слой стеклогерметика, прилегающий к корпусу, размягчается, высокое давление в камере сгорания (40 атмосфер и более), воздействуя на рабочий торец п/п элемента, приводит к "подвижке" основного изолятора, к перекосу его, образованию трещин в момент останова двигателя при охлаждении корпуса свечи, к потере контакта п/п рабочего элемента с боковым электродом и попаданию топлива в образовавшийся зазор. По этим причинам свеча не обеспечивает предъявляемых требований по теплостойкости и ресурсу, так как увеличение искрового зазора вследствие подвижки изолятора приводит к нарушению контакта п/п элемента с электродами и значительно увеличивается пробивное напряжение, кроме того, трещины в изоляторе приводят к потере электропрочности свечи. Цель изобретения - повышение теплостойкости и ресурса свечи. Указанная цель достигается тем, что в свече зажигания, содержащий трубчатый корпус, боковой электрод, изолятор с п/п рабочим элементом и укрепленным в нем с помощью стеклогерметика центральным электродом, экранную керамическую трубку, размещенную в кольцевом зазоре между стенками корпуса и ножкой изолятора, корпус имеет буртик для установки бокового электрода, изолятор укреплен в корпусе при помощи втулки, приваренной к нему. На ножку изолятора установлено с натягом кольцо, а между торцами кольца и экранной трубки размещен стеклогерметик, причем втулка размещена в колцьевом зазоре между изолятором и кольцом. Размещение изолятора с п/п рабочим элементом между втулкой, приваренной к корпусу, и боковым электродом устраняет "подвижку" изолятора в сторону экрана свечи под действием высоких температур и давлений в камере сгорания двигателя и сохраняет контакт п/п рабочего элемента с боковым электродом плотным. Кольцо, надетое с натягом на ножку изолятора, исключает протекание стеклогерметика в зазор между изолятором и втулкой, приводящее к образованию трещин на п/п рабочем элементе и изоляторе в момент остывания корпуса. Изобретение позволяет устранить "подвижку" изолятора, нарушить контакт и как следствие повысить пробивное напряжение свечи и предупредить образование трещин, приводящих к потере работоспособности свечи. Предлагаемая свеча дополнительно снабжена кольцом, установленным с натягом на ножке изолятора в кольцевом зазоре, а между торцами кольца и экранной трубки размещен стеклогерметик, причем втулка размещена в кольцевом зазоре между изолятором и кольцом. На чертеже представлена свеча зажигания. П р и м е р. Свеча содержит трубчатый корпус 1, боковой электрод 2, изолятор 3 с п/п рабочим элементом 4 и укрепленным в нем с помощью стеклогерметика 5 центральным электродом 6, экранную керамическую трубку 7, размещенную в кольцевом зазоре между стенками корпуса 1 и ножкой изолятора 3, причем корпус 1 имеет буртик 8 для установки бокового электрода 2. Изолятор 3 укреплен в корпусе при помощи втулки 9, приваренной к корпусу 1 проплавной заклепкой 10. На ножку изолятора 3 установлено с натягом кольцо 11. Между торцами кольца 11 и экранной трубкой 7 размещен стеклогерметик 12. Втулка 9 размещена в кольцевом зазоре между изолятором 3 и кольцом 11. Свеча зажигания работает следующим образом. Высокое напряжение от емкостного агрегата зажигания прикладывается к центральному электроду 6 и через корпус 1 к боковому электроду 2. Между электродами свечи на поверхности 13 п/п рабочего элемента 4 возникает мощный емкостный электрический разряд. При воздействии на рабочий торец 14 свечи высоких температур работающего двигателя происходит термическое расширение всех элементов свечи, однако при этом и последующем охлаждении свечи, при остановке двигателя между посадочными поверхностями п/п рабочего элемента 13 и бокового электрода 2 зазоров не возникает, контакт по посадочным поверхностям остается плотным в продолжение всего времени работы свечи. Качественный беззазорный контакт сохраняется за счет того, что изолятор 3 с п/п рабочим элементом 4 поджат к боковому электроду втулкой 9, приваренной к корпусу 1 проплавной заклепкой 10. Втулка, упирающаяся в изолятор и приваренная к корпусу, удерживает изолятор с п/п рабочим элементом от осевых смещений, обеспечивает наиболее плотный контакт п/п рабочего элемента с боковым электродом. Кольцо, надетое с натягом на ножку изолятора, исключает проникновение стеклогерметика в зазор между ножкой изолятора и внутренним диаметром втулки, защищая изолятор от радиального обжатия корпуса при его остывании, вызывающего поломку изолятора. (56) Техническое описание. Инструкция по эксплуатации и руководство по ремонту. Свечи полупроводниковые СЭ 15В, СПЭ-6 и СП-06А, М. : Оборонгиз, 1960, с. 9-11.

Формула изобретения

ПОЛУПРОВОДНИКОВАЯ СВЕЧА ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащая трубчатый корпус, боковой электрод, изолятор с полупроводниковым рабочим элементом и укрепленным в нем с помощью стеклогерметика центральным электродом и экранную керамическую трубку, размещенную в кольцевом зазоре между стенками корпуса и ножкой изолятора, причем корпус имеет буртик для установки бокового электрода, а изолятор укреплен в корпусе при помощи втулки, жестко связанной с корпусом, отличающаяся тем, что, с целью повышения теплостойкости и ресурса, она дополнительно снабжена кольцом, установленным с натягом на ножке изолятора в кольцевом зазоре, а между торцами кольца и экранной трубки размещен стеклогерметик, причем втулка размещена в кольцевом зазоре между изолятором и кольцом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2