一种点火针结构的制作方法

1.本技术涉及点火装置的技术领域，特别涉及一种点火针结构。


背景技术：

2.燃气轮机是以连续流动的气体为工质，带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的机械。这个转变过程主要依靠燃烧室中燃料的燃烧来实现，因此，成功点火是燃气轮机启动的标志。燃气轮机中通常采用点火器产生点火源引燃进入燃烧室的燃料，因此，点火器的使用性能对于燃气轮机十分重要。现有的一种点火针，采用高压电源击穿空气，进而产生电弧，燃气轮机等即用此电弧进行燃烧室点火，这种点火针结构的电弧发生端面由于点火期间点火针附近属于富油燃烧，易发生积碳或燃油结焦的现象，导致点火针无法产生电弧或电弧产生不稳定，进而导致点火针失效，点火失败率增高。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提出一种可有效解决上述问题的点火针结构。
4.本技术提供一种点火针结构，用以为一待点燃装置点火，包括点火针主体及套设于所述点火针主体外侧的外套，所述外套与所述点火针主体之间形成间隙，所述外套的前端与所述点火针主体的前端之间形成与所述间隙连通的第一腔，且所述点火针主体的前端形成有与所述第一腔连通的第二腔，所述外套上设有连通所述间隙和外部的第一孔，所述第二腔的侧壁上设有与所述间隙连通的第二孔。
5.在一实施例中，所述点火针主体包括点火针电极、套接于所述点火针电极外的点火针陶瓷管及套接于所述点火针陶瓷管外的点火针外壳，所述间隙形成于所述点火针外壳的外周面与所述外套的内周面之间，所述第一腔形成于所述外套的前端与所述点火针外壳的前端之间，所述第二腔形成于所述点火针陶瓷管的前端与所述点火针外壳的前端之间，所述第二孔设于所述点火针外壳对应所述第二腔的侧壁上。
6.在一实施例中，所述第一孔与所述外套的前端之间的间隔距离大于所述第二孔与所述外套的前端之间的间隔距离。
7.在一实施例中，所述点火针电极的前端凸伸于所述点火针陶瓷管的前端外，且所述点火针电极的前端面距所述点火针外壳的前端内表面的距离小于所述点火针电极的外周面距所述点火针外壳的内周面的距离。
8.在一实施例中，所述外套的前端端壁上设有第一通孔，所述点火针外壳的前端端壁上设有第二通孔，所述点火针外壳与所述点火针电极之间产生的高压电弧经所述第二通孔和所述第一通孔延伸至外部。
9.在一实施例中，所述第一孔朝向所述外套的前端倾斜设置。
10.在一实施例中，所述第二孔朝向所述点火针外壳的前端倾斜设置；或所述第二孔朝向所述点火针外壳与所述点火针电极之间形成的高压电弧发生端设置。
11.在一实施例中，所述点火针外壳的侧壁上形成有第一对接部，所述外套的后端形
成有第二对接部，所述第一对接部与所述第二对接部连接固定，且所述第一对接部与所述第二对接部之间设有密封垫片。
12.在一实施例中，所述点火针结构还包括固定座，所述固定座固定连接于所述点火针外壳的后端。
13.在一实施例中，所述待点燃装置为燃气轮机，所述点火针结构的前端伸入所述燃气轮机的燃烧室内以为其点火。
14.综上所述，本技术提供的点火针结构至少具有以下有益效果：在外套与点火针主体之间形成间隙，点火针主体产生的电弧自点火针主体的前端经外套的前端延伸至外部以对待点燃装置进行点火，即电弧依次穿过第二腔和第一腔延伸至外部。其中，间隙用于将从外部通过第一孔进入的压缩空气中的一部分导流至第一腔内，以将电弧拉长，提高点火成功率，另一部分压缩空气经第二孔进入第二腔，进一步将电弧拉长，以进一步提高点火成功率，同时进入第二腔的气流可将燃料吹离高压电弧发生端，从而有效防止高压电弧发生端发生积碳及燃油结焦等现象发生，延长点火针结构的使用寿命。
附图说明
15.图1为本技术例示性的点火针结构在一个方向的立体结构示意图。
16.图2为图1中的点火针结构在另一方向的立体结构示意图。
17.图3为图1中点火针结构的剖视图。
18.图4为图1中点火针结构的分解示意图。
具体实施方式
19.在详细描述实施例之前，应该理解的是，本技术不限于本技术中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本技术可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本技术并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。
20.如图1-4所示，本技术提供一种点火针结构10，该点火针结构10可用于为一待点燃装置点火，该待点燃装置例如为燃气轮机、航空发动机、锅炉、天然气放空火炬等装置，本实施例中是以燃气轮机为例进行介绍，例如，高压电弧产生于点火针结构10的前端，也即点火针结构10的前端为点火端，将点火针结构10的前端伸入燃气轮机的燃烧室内以为其点火。
21.该点火针结构10包括点火针主体及套设于点火针主体外侧的外套12，外套12与点火针主体之间形成间隙14，该间隙14沿周向延伸并呈环形。外套12的前端与点火针主体的前端之间形成与间隙14连通的第一腔16，且点火针主体的前端形成有与第一腔16连通的第二腔18，外套12上设有连通间隙14和外部的第一孔20，第二腔18的侧壁上设有与间隙14连通的第二孔22。如此设计，点火针主体产生的电弧自点火针主体的前端经外套12的前端延伸至外部以对燃气轮机进行点火，即电弧依次穿过第二腔18和第一腔16延伸至外部。其中，间隙14用于将从外部通过第一孔20进入的压缩空气中的一部分导流至第一腔16内，以将电弧拉长，提高点火成功率，另一部分压缩空气经第二孔22进入第二腔18，进一步将电弧拉长，以进一步提高点火成功率，同时进入第二腔18的气流可将燃料吹离高压电弧发生端，从
而有效防止高压电弧发生端发生积碳及燃油结焦等现象发生，延长点火针结构10的使用寿命。
22.在所示的实施例中，点火针结构10整体呈圆柱状，点火针结构10具有一中心轴线，且点火针结构10在轴向上具有相反的前端a和后端b，对应地，点火针结构10的各元件均以前端a和后端b定义的方向为参考基准。
23.更具体地，点火针主体包括点火针电极24、套接于点火针电极24外的点火针陶瓷管26及套接于点火针陶瓷管26外的点火针外壳28，例如，点火针电极24位于点火针结构10的中心轴线上，点火针陶瓷管26、点火针外壳28及外套12绕中心轴线依次环设在点火针电极24外，且点火针电极24与点火针陶瓷管26之间、点火针陶瓷管26与点火针外壳28之间均为紧密连接，例如过盈配合、通过螺丝固定等方式连接。间隙14形成于点火针外壳28的外周面与外套12的内周面之间，也即在间隙14的区域，外套12的内径大于点火针外壳28的外径。第一腔16形成于外套12的前端与点火针外壳28的前端之间，第二腔18形成于点火针陶瓷管26的前端与点火针外壳28的前端之间，第二孔22设于点火针外壳28对应第二腔18的侧壁上。
24.在所示的实施例中，第一孔20设置多个，例如设置四个，多个第一孔20沿外套12的周向均匀地间隔设置；第二孔22也设置多个，例如设置四个，多个第二孔22沿点火针外壳28的周向均匀地间隔设置。且，多个第一孔20和多个第二孔22错位排布。
25.进一步地，第一孔20与外套12的前端之间的间隔距离大于第二孔22与外套12的前端之间的间隔距离，也即第二孔22位于第一孔22与外套12的前端之间。
26.点火针外壳28与点火针电极24之间由高压电源击穿空气，进而产生电弧，因此，点火针外壳28与点火针电极24之间形成高压电弧发生端，也即高压电弧发生端位于第二腔18内。点火针电极24的前端凸伸于点火针陶瓷管26的前端外，且点火针电极24的前端面距点火针外壳28的前端内表面的距离小于点火针电极24的外周面距点火针外壳28的内周面的距离，以便于从第二孔22进入第二腔18内的压缩空气能够吹离高压电弧发生端的燃料。具体地，点火针电极24的前端位于第二腔18内，也即点火针电极24的前端位于点火针陶瓷管26的前端面与点火针外壳28的前端之间。可选地，点火针电极24的前端与点火针外壳28的第二通孔32平齐。优选地，点火针电极24的前端与第二孔22大致持平，使得从第二孔22进入的压缩空气可以直接吹向高压电弧发生端的燃料，提升燃料从高压电弧发生端吹离的效果。
27.优选地，第一孔20朝向外套12的前端倾斜设置，以便于外部的压缩空气从第一孔20进入间隙14后能更顺畅地流向第一腔16及第二孔22，提升电弧拉长效果；第二孔22朝向点火针外壳28的前端倾斜设置，以便于间隙14内的压缩空气能更顺畅地流向第二腔18内，提升电弧拉长效果；或第二孔22朝向点火针外壳28与点火针电极24之间形成的高压电弧发生端设置，使得气流从第二孔22进入第二腔18后直接流向高压电弧发生端，增强将燃料从高压电弧发生端吹离的效果。
28.外套12的前端端壁上设有第一通孔30，点火针外壳28的前端端壁上设有第二通孔32，点火针外壳28与点火针电极24之间产生的高压电弧依次经第二通孔32和第一通孔30延伸至外部。
29.在所示的实施例中，点火针陶瓷管26、点火针外壳28及外套12均为轴向贯穿结构，
点火针电极24呈t字形结构。点火针外壳28的侧壁上向外延伸形成第一对接部34，外套12的后端向外延伸形成第二对接部36，第一对接部34与第二对接部36连接固定，例如，在第一对接部34和第二对接部36上分别设置螺孔，并利用螺丝固定，进而使得外套12与点火针主体连接固定。优选地，第一对接部34与第二对接部36之间设有密封垫片38，以将间隙14远离前端的端部密封。点火针陶瓷管26的后端扩大并形成容腔，点火针电极24的底部扩大部分位于容腔内并贴靠容腔的端壁设置。
30.在所示的实施例中，点火针结构10还包括固定座40，固定座40固定连接于点火针外壳28的后端侧壁外。固定座40例如为六面螺母，六面螺母通过螺接的方式连接于点火针外壳28的后端侧壁外表面上。
31.可选地，第二对接部36的前端端面上还设有垫片42，便于点火针结构10与燃气轮机的燃烧室侧壁安装连接。
32.综上所述，本技术提供的点火针结构至少具有以下有益效果：在外套与点火针主体之间形成间隙，点火针主体产生的电弧自点火针主体的前端经外套的前端延伸至外部以对待点燃装置进行点火，即电弧依次穿过第二腔和第一腔延伸至外部。其中，间隙用于将从外部通过第一孔进入的压缩空气中的一部分导流至第一腔内，以将电弧拉长，提高点火成功率，另一部分压缩空气经第二孔进入第二腔，进一步将电弧拉长，以进一步提高点火成功率，同时进入第二腔的气流可将燃料吹离高压电弧发生端，从而有效防止高压电弧发生端发生积碳及燃油结焦等现象发生，延长点火针结构的使用寿命。
33.本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情况下可以实施成其它形式。所公开的具体实施例应被视为例示性而不是限制性的。因此，本技术的范围是由所附的权利要求，而不是根据之前的这些描述进行确定。在权利要求的字面意义及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要求的范围。

技术特征：
1.一种点火针结构，用以为一待点燃装置点火，其特征在于，包括点火针主体及套设于所述点火针主体外侧的外套，所述外套与所述点火针主体之间形成间隙，所述外套的前端与所述点火针主体的前端之间形成与所述间隙连通的第一腔，且所述点火针主体的前端形成有与所述第一腔连通的第二腔，所述外套上设有连通所述间隙和外部的第一孔，所述第二腔的侧壁上设有与所述间隙连通的第二孔。2.如权利要求1所述的点火针结构，其特征在于，所述点火针主体包括点火针电极、套接于所述点火针电极外的点火针陶瓷管及套接于所述点火针陶瓷管外的点火针外壳，所述间隙形成于所述点火针外壳的外周面与所述外套的内周面之间，所述第一腔形成于所述外套的前端与所述点火针外壳的前端之间，所述第二腔形成于所述点火针陶瓷管的前端与所述点火针外壳的前端之间，所述第二孔设于所述点火针外壳对应所述第二腔的侧壁上。3.如权利要求2所述的点火针结构，其特征在于，所述第一孔与所述外套的前端之间的间隔距离大于所述第二孔与所述外套的前端之间的间隔距离。4.如权利要求2所述的点火针结构，其特征在于，所述点火针电极的前端凸伸于所述点火针陶瓷管的前端外，且所述点火针电极的前端面距所述点火针外壳的前端内表面的距离小于所述点火针电极的外周面距所述点火针外壳的内周面的距离。5.如权利要求2所述的点火针结构，其特征在于，所述外套的前端端壁上设有第一通孔，所述点火针外壳的前端端壁上设有第二通孔，所述点火针外壳与所述点火针电极之间产生的高压电弧经所述第二通孔和所述第一通孔延伸至外部。6.如权利要求1所述的点火针结构，其特征在于，所述第一孔朝向所述外套的前端倾斜设置。7.如权利要求2所述的点火针结构，其特征在于，所述第二孔朝向所述点火针外壳的前端倾斜设置；或所述第二孔朝向所述点火针外壳与所述点火针电极之间形成的高压电弧发生端设置。8.如权利要求2所述的点火针结构，其特征在于，所述点火针外壳的侧壁上形成有第一对接部，所述外套的后端形成有第二对接部，所述第一对接部与所述第二对接部连接固定，且所述第一对接部与所述第二对接部之间设有密封垫片。9.如权利要求2所述的点火针结构，其特征在于，所述点火针结构还包括固定座，所述固定座固定连接于所述点火针外壳的后端。10.如权利要求1-9任一项所述的点火针结构，其特征在于，所述待点燃装置为燃气轮机，所述点火针结构的前端伸入所述燃气轮机的燃烧室内以为其点火。

技术总结
本申请提供一种点火针结构，用以为一待点燃装置点火，包括点火针主体及套设于所述点火针主体外侧的外套，所述外套与所述点火针主体之间形成间隙，所述外套的前端与所述点火针主体的前端之间形成与所述间隙连通的第一腔，且所述点火针主体的前端形成有与所述第一腔连通的第二腔，所述外套上设有连通所述间隙和外部的第一孔，所述第二腔的侧壁上设有与所述间隙连通的第二孔。隙连通的第二孔。隙连通的第二孔。


技术研发人员：杨瑞 曹晶 王俊
受保护的技术使用者：深圳智慧能源技术有限公司
技术研发日：2023.06.07
技术公布日：2023/8/13