[發明專利]沖壓空氣渦輪發電機外殼

有效

• 申請號: 201310101420.4
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103368310B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: D.E.拉斯;K.G.肯南
• 申請（專利權）人: 哈米爾頓森德斯特蘭德公司
• 主分類號: H02K5/04
• 分類號: H02K5/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 周春梅

技術領域

本公開內容涉及用于向飛機提供電和液壓動力的沖壓空氣渦輪。更具體地，本公開內容涉及沖壓空氣渦輪發電機的外殼。

背景技術

沖壓空氣渦輪用于通過飛行期間從沿飛機外部的氣流提取動力來在飛機中產生補充動力。沖壓空氣渦輪包括驅動電機和/或液壓泵的渦輪。在運行中，將渦輪從飛機內的收攏位置移動至剛好在飛機外部的展開位置，使得渦輪的葉片在氣流中并還與飛機具有操作間隙。渦輪安裝在支柱端部，并驅動渦輪驅動軸，該驅動軸繼而驅動電機和/或液壓泵。

沖壓空氣渦輪可經歷極端負載，例如在高水平短持續事件（HLSD）期間。在飛機發動機葉片損失事件期間，嚴重的HLSD振動首先發生為發動機減速。然后，由于它因為空氣負載繼續轉動，高失衡負載繼續驅動較長持續時間的風車狀旋轉振動。這些振動中的一者或兩者可顯著減小RAT部件的疲勞壽命。

已知的是，風車狀旋轉一般是發生在低于大多數RAT共振頻率的頻率下的無動力的飛機發動機旋轉。然而，HLSD是高水平共振振動，其中，隨著發動機減速，一個或多個RAT模式被激勵至共振，并且這導致通過RAT外殼的高負載。隨著飛機發動機速度下降，RAT可見的激勵頻率從高頻掃至低頻，在下行時經過正常RAT共振頻率。因此一般不可能設計具有避免HLSD席卷（sweep）事件的自然頻率的RAT。加強RAT幫助RAT忍耐該事件。同樣，減速時間的時間段是風車狀旋轉持續時間的一小部分，所以HLSD的疲勞循環次數相對較小。從而，通過適當負載路徑并仔細關注于最小化應力集中的承載外殼的實際設計是可行的。

沖壓空氣渦輪的發電機外殼需要抵擋這些負載，同時適應因熱變化所致的部件尺寸的變化。

發明內容

示例沖壓空氣渦輪發電機組件包括保持發電機與液壓泵軸向對準的發電機外殼。發電機外殼包括具有接觸部和分隔部的壁，該接觸部接觸發電機的定子，該分隔部與定子徑向分隔。

另一示例沖壓空氣渦輪發電機外殼組件包括具有沿發電機定子長度軸向延伸的部分的壁。該壁與發電機繞樞軸在收攏位置與展開位置之間旋轉。所述壁的在發電機在收攏位置時與樞軸豎直對準的部分相對于壁的其它部分徑向增厚。

又一示例沖壓空氣渦輪發電機組件包括具有壁的發電機外殼。該壁具有接觸部和分隔部，該接觸部接觸發電機的定子，該分隔部與定子徑向分隔。接觸部和分隔部的至少68%具有共同的徑向厚度。共同徑向壁厚度與定子的直徑的比從0.018至0.022。

在發電機外殼內安裝發電機定子的示例方法包括在發電機外殼內熱裝配發電機定子。發電機外殼的壁沿發電機定子長度軸向延伸。該壁具有接觸部和分隔部，該接觸部接觸發電機的定子，該分隔部與發電機定子徑向分隔。接觸部和分隔部的至少68%具有共同的徑向厚度。共同徑向壁厚度與發電機定子的直徑的比從0.018至0.022。

附圖說明

公開示例的各種特征和優勢通過詳細說明對本領域技術人員將是顯而易見的。伴隨詳細說明的附圖能夠簡要描述如下。

圖1是包括發電機和液壓泵的示例沖壓空氣渦輪的示意圖。

圖2是圖1沖壓空氣渦輪的截面圖。

圖3是圖2在線3-3上的截面圖。

圖4是圖1沖壓空氣渦輪的示例發電機外殼的透視圖。

圖5是圖1沖壓空氣渦輪的示例發電機外殼的另一透視圖。

圖6是圖1沖壓空氣渦輪的示例發電機外殼的又一透視圖。

具體實施方式

參考圖1和2，示例沖壓空氣渦輪組件（RAT）10安裝至機身12并可展開以提供電力和液壓動力。示例RAT?10包括響應于沿機身12外側的氣流而旋轉的渦輪14。渦輪14支撐在附接于發電機外殼24的支柱22的端部處。發電機外殼24通過旋轉柱樞軸28安裝至機身12用于旋轉，該樞軸充當外殼24的樞軸。

沖壓空氣渦輪發電機組件18包括發電機轉子32，發電機定子34，以及發電機外殼24。在組裝期間，發電機轉子32和發電機定子34置于外殼24內。在一個示例中，發電機定子34壓配在發電機外殼24內。

發電機轉子32聯接至液壓泵38。發電機轉子32相對于定子34旋轉以產生能夠供應至例如在40處示意性所示的飛機系統的電力。液壓泵38從流體供應44接受流體，并將流體泵送至在42處所示的利用加壓流體操作的各種系統。發電機組件18和液壓泵38軸向對準。發電機組件18和液壓泵38的旋轉部分繞共同軸線54旋轉。