一种半导体电嘴的发火端结构及制备方法与流程

1.本发明属于发动机电点火技术领域，具体涉及一种半导体电嘴的发火端结构及制备方法。


背景技术：

2.点火电嘴是航空发动机点火系统中重要组成部件之一，其功能是借助点火装置产生的高压脉冲电击穿火花间隙而形成电火花，以点燃发动机燃烧室内的可燃气体混合物。
3.点火电嘴通常包括侧电极、中心电极部件、壳体和半导体块等部件，其中中心电极主要用于将高压脉冲传递至点火电嘴发火端，和侧电极一起在半导体块表面形成电势差，击穿半导体块形成电火花。
4.为了满足点火电嘴内部绝缘要求，通常使用抗折强度高和使用温度高的氧化铝陶瓷作为绝缘介质，现有技术的点火电嘴中，均采用长径比极高的绝缘瓷管将中心电极部件和壳体隔绝开来，并在内部加工细长孔。由于氧化铝陶瓷韧性差，现有技术大大增加了绝缘瓷管的制造难度，使得点火电嘴的可制造性较差。


技术实现要素：

5.本发明的目的是：提供了一种半导体电嘴的发火端结构及制备方法。本发明具解决了现有技术绝缘瓷管加工难度大、电极易脱出和绝缘瓷管套合时爬电距离不足的技术问题。
6.本发明的技术方案是：一种点火电嘴的发火端结构，包括壳体，壳体内沿轴向从发火端到尾端依次设有半导体块和第二瓷管；半导体块与第二瓷管的对接面上设有连接腔，连接腔内设有第一瓷管，用于将半导体块与第二瓷管连接，第一瓷管被中心电极穿过，中心电极的头端穿出半导体块后与壳体发火端齐平；中心电极的尾端与导杆连接。
7.前述的点火电嘴的发火端结构中，所述的半导体块头端与壳体发火端通过防脱斜面配合。
8.前述的点火电嘴的发火端结构中，所述的连接腔内还填充有密封胶。
9.前述的点火电嘴的发火端结构中，所述的中心电极的尾端穿出第一瓷管后设有凸台。
10.前述的点火电嘴的发火端结构中，中心电极与导杆为卯榫配合，并焊接为一个整体。
11.前述的点火电嘴的发火端结构中，中心电极和导杆采用氩弧焊、激光焊或炉中钎焊进行焊接。
12.前述的点火电嘴的发火端结构中，所述的壳体发火端端面的周向上还分布有冷却孔，壳体侧壁设置有进气孔；半导体块、第二瓷管与壳体内壁间形成通气道；所述的冷却孔经通气道与进气孔连通。
13.前述的点火电嘴的发火端结构的制备方法：将中心电极和导杆焊接在一起形成中
心线路，导杆一端穿入第二瓷管，然后在第二瓷管与中心电极及导杆的缝隙中填充密封胶，中心电极一端依次穿入第一瓷管和半导体块，将半导体块沿轴向压实，之后整体置于壳体中固化。
14.本发明的优点是：
15.1、本发明技术方案提供了一种点火电嘴的发火端结构及制备方法，将长径比高的绝缘瓷管拆分为若干套合的绝缘瓷管，降低了绝缘瓷管的加工难度和制造成本，提高了产品的可制造性。
16.2、电极凸台结构设计可有效防止电极焊接失效后落入发动机内部，提高了点火电嘴的安全性。
17.3、通过绝缘瓷管套合和填充密封胶的方法将爬电距离增加一倍，可有效防止点火电嘴内部的闪络和击穿，提高了产品的可靠性。
附图说明
18.图1是本发明点火电嘴发火端结构示意图；
19.其中：1半导体块，2中心电极，3壳体，4第一瓷管，5密封胶，6第二瓷管和7导杆。
20.图2是本发明点火电嘴主要特征示意图；
21.其中：8连接腔，9防脱斜面，10凸台，11冷却孔，12进气孔和13通气道。
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
23.实施例1。一种点火电嘴的发火端结构，构成如图1和2所示，包括壳体3，壳体3内沿轴向从发火端到尾端依次设有半导体块1和第二瓷管6；半导体块1与第二瓷管6的对接面上设有连接腔8，连接腔8内设有第一瓷管4，用于将半导体块1与第二瓷管6连接，第一瓷管4被中心电极2穿过，中心电极2的头端穿出半导体块1后与壳体3发火端齐平；中心电极2的尾端与导杆7连接。
24.将点火电嘴原本长径比高的绝缘瓷管分解为半导体块1，第一瓷管4和第二瓷管6，解决了同类点火电嘴绝缘瓷管可制造性差的问题。
25.前述的半导体块1头端与壳体3发火端通过防脱斜面9配合。
26.前述的连接腔8内还填充有密封胶5。
27.半导体块1，第二瓷管6通过第一瓷管4连接，同时连接腔内填充密封胶5，增加了中心电极2连接导杆7形成的中心线路与壳体3之间爬电距离。
28.前述的中心电极2的尾端穿出第一瓷管4后设有凸台10。
29.中心电极2和导杆7的焊接失效后，由于凸台10的设置，可防止中心电极2从发火端结构脱出掉落到发动机内，影响飞行安全。
30.前述的中心电极2与导杆7为卯榫配合，并焊接为一个整体。
31.前述的中心电极2和导杆7采用氩弧焊、激光焊或炉中钎焊进行焊接。
32.前述的壳体3发火端端面的周向上还分布有冷却孔11，壳体3侧壁设置有进气孔12；半导体块1、第二瓷管6与壳体3内壁间形成通气道13；所述的冷却孔11经通气道13与进
气孔12连通。
33.前述的点火电嘴的发火端结构的制备方法：将中心电极2和导杆7焊接在一起形成中心线路，导杆7一端穿入第二瓷管6，然后在第二瓷管6与中心电极2及导杆7的缝隙中填充密封胶5，中心电极2一端依次穿入第一瓷管4和半导体块1，将半导体块1沿轴向压实，之后整体置于壳体3中固化24h，完成发火端结构的制备。


技术特征：
1.一种点火电嘴的发火端结构，其特征在于：包括壳体(3)，壳体(3)内沿轴向从发火端到尾端依次设有半导体块(1)和第二瓷管(6)；半导体块(1)与第二瓷管(6)的对接面上设有连接腔(8)，连接腔(8)内设有第一瓷管(4)，用于将半导体块(1)与第二瓷管(6)连接，第一瓷管(4)被中心电极(2)穿过，中心电极(2)的头端穿出半导体块(1)后与壳体(3)发火端齐平；中心电极(2)的尾端与导杆(7)连接。2.根据权利要求1所述的点火电嘴的发火端结构，其特征在于：所述的半导体块(1)头端与壳体(3)发火端通过防脱斜面(9)配合。3.根据权利要求1所述的点火电嘴的发火端结构，其特征在于：所述的连接腔(8)内还填充有密封胶(5)。4.根据权利要求1所述的点火电嘴的发火端结构，其特征在于：所述的中心电极(2)的尾端穿出第一瓷管(4)后设有凸台(10)。5.根据权利要求1所述的点火电嘴的发火端结构，其特征在于：中心电极(2)与导杆(7)为卯榫配合，并焊接为一个整体。6.根据权利要求1所述的点火电嘴的发火端结构，其特征在于：中心电极(2)和导杆(7)采用氩弧焊、激光焊或炉中钎焊进行焊接。7.根据权利要求1所述的点火电嘴的发火端结构，其特征在于：所述的壳体(3)发火端端面的周向上还分布有冷却孔(11)，壳体(3)侧壁设置有进气孔(12)；半导体块(1)、第二瓷管(6)与壳体(3)内壁间形成通气道(13)；所述的冷却孔(11)经通气道(13)与进气孔(12)连通。8.一种如权利要求1-7任一项所述的点火电嘴的发火端结构的制备方法，其特征在于：将中心电极(2)和导杆(7)焊接在一起形成中心线路，导杆(7)一端穿入第二瓷管(6)，然后在第二瓷管(6)与中心电极(2)及导杆(7)的缝隙中填充密封胶(5)，中心电极(2)一端依次穿入第一瓷管(4)和半导体块(1)，将半导体块(1)沿轴向压实，之后整体置于壳体(3)中固化。

技术总结
本发明公开了一种半导体电嘴的发火端结构及制备方法。包括壳体(3)，壳体(3)内沿轴向从发火端到尾端依次设有半导体块(1)和第二瓷管(6)；半导体块(1)与第二瓷管(6)的对接面上设有连接腔(8)，连接腔(8)内设有第一瓷管(4)，用于将半导体块(1)与第二瓷管(6)连接，第一瓷管(4)被中心电极(2)穿过，中心电极(2)的头端穿出半导体块(1)后与壳体(3)发火端齐平；中心电极(2)的尾端与导杆(7)连接。本发明具解决了现有技术绝缘瓷管加工难度大、电极易脱出和绝缘瓷管套合时爬电距离不足的技术问题。缘瓷管套合时爬电距离不足的技术问题。缘瓷管套合时爬电距离不足的技术问题。


技术研发人员：孙永强 王宇 王维鹏 赵晓波 张健 赵军
受保护的技术使用者：天津航空机电有限公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/8/4