[發(fā)明專利]一種航空活塞發(fā)動機(jī)曲軸及其裝配方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710607428.6
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107237811A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧東亮;鄭君;劉剛;胡崇波;周佳;肖蕤
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖鉆石航空發(fā)動機(jī)有限公司
• 主分類號: F16C3/10
• 分類號: F16C3/10
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司34107
• 代理人: 宮軼琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)曲軸，尤其是涉及一種航空活塞發(fā)動機(jī)曲軸及其裝配方法，同時也可擴(kuò)展至汽車發(fā)動機(jī)、摩托車用發(fā)動機(jī)的曲軸。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，航空活塞發(fā)動機(jī)的曲軸大多不直接驅(qū)動螺旋槳，而是通過減速箱來將發(fā)動機(jī)曲軸的軸向扭矩傳遞給螺旋槳。在飛機(jī)啟動飛行過程中，由螺旋槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的推力或拉力來推動飛機(jī)的前進(jìn)行使。采用減速箱可以將高速運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)進(jìn)行減速，將轉(zhuǎn)速降低至螺旋槳需要的轉(zhuǎn)速；同時，采用減速箱以后，螺旋槳旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的推力或拉力將直接傳動到減速箱體上，發(fā)動機(jī)曲軸本身不在受螺旋槳施加的持續(xù)軸向力，對發(fā)動機(jī)的曲軸有保護(hù)作用。但采用減速箱也存在以下缺點：1.增加減速箱以后，發(fā)動機(jī)的整體重量會增加，軸向長度會增大，對發(fā)動機(jī)的重量和外形尺寸都有致命的影響；2.增加減速箱以后，減速箱內(nèi)需要潤滑，無論從發(fā)動機(jī)本體內(nèi)引潤滑油還是單獨增加潤滑油泵，其潤滑效果和經(jīng)濟(jì)性都較差；3.對于航空活塞發(fā)動機(jī)而言，增加一組零部件就會多產(chǎn)生一種潛在失效形式。

目前，為滿足航空發(fā)動機(jī)曲軸輕量化的要求，申請?zhí)枮?01310131071.0，專利名稱為“一種新型曲軸連桿機(jī)構(gòu)”的專利公開了一種方案，但該種方案在滿足輕量化要求的情況下也存在如下缺點：1.該曲軸不能承受軸向力、即螺旋槳不能直接連接在發(fā)動機(jī)曲軸上，如曲軸受軸向力，曲軸的曲柄銷和曲柄臂將出現(xiàn)脫落，對飛機(jī)造成危險；2.該曲軸的軸向定位只對發(fā)動機(jī)活塞運動時的擺動進(jìn)行定位；3.該發(fā)動機(jī)曲軸是組合式曲軸，連桿先裝在曲柄銷上，然后曲柄銷與曲柄臂過盈壓裝而成，因此，裝配完成以后，對曲軸的動平衡很難控制，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)的振動會較大，最終影響整個發(fā)動機(jī)的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提供一種航空活塞發(fā)動機(jī)曲軸及其裝配方法，其目的是在滿足輕量化要求的前提下，保證曲軸不受軸向力約束。

本發(fā)明的技術(shù)方案是該種航空活塞發(fā)動機(jī)曲軸采用第一主軸頸、第二主軸頸和第三主軸頸三個主軸承座進(jìn)行支撐，所述的第一主軸頸與第二主軸頸之間依次設(shè)置第一曲柄臂、一缸曲柄銷、第二曲柄臂和二缸曲柄銷，所述的第二主軸頸和第三主軸頸之間依次設(shè)置三缸曲柄銷和四缸曲柄銷；所述的第一主軸頸的端部設(shè)有曲軸傳動花鍵，所述的第三主軸頸的端部設(shè)有發(fā)電機(jī)傳動軸；所述的曲軸上還分布有若干條曲軸銷潤滑通道。

所述的第二曲柄銷的厚度大于第一曲柄銷的厚度。

螺旋槳通過曲軸傳動花鍵連接在曲軸上。

所述的螺旋槳與曲軸傳動花鍵之間設(shè)有螺旋槳安裝法蘭止推端，螺旋槳安裝法蘭止推端的一端設(shè)有用于安裝螺旋槳的螺旋槳安裝法蘭，螺旋槳安裝法蘭止推端的另一端設(shè)有與曲軸傳動花鍵配合的螺旋槳安裝法蘭傳動花鍵。

所述的螺旋槳安裝法蘭止推端裝配在缸體上。

一種用于上述航空活塞發(fā)動機(jī)曲軸的裝配方法包括：

1)將曲軸傳動花鍵插入到螺旋槳安裝法蘭傳動花鍵中；

2)將組裝好的曲軸和螺旋槳組件以整體結(jié)構(gòu)一起裝配到曲軸箱主軸承座上；

3)待曲軸箱安裝完成以后，再將曲軸前油封和后油封安裝到曲軸上；

4)在曲軸與螺旋槳安裝法蘭組合安裝到曲軸箱殼體后，再將連桿裝配到一缸曲柄銷、二缸曲柄銷、三缸曲柄銷和四缸曲柄銷上，然后裝配活塞和活塞銷；

5)待全部按要求裝配完成以后，再安裝缸套和缸蓋，初步完成發(fā)動機(jī)曲軸、活塞、連桿的裝配工作。

具有上述結(jié)構(gòu)的該種航空活塞發(fā)動機(jī)曲軸具有以下優(yōu)點：

1.該種航空活塞發(fā)動機(jī)螺旋槳安裝法蘭采用曲軸直驅(qū)，一方面提高了發(fā)動機(jī)曲軸傳動效率；另一方面無需另外設(shè)計潤滑油腔和滑油泵；同時，通過取消現(xiàn)有技術(shù)中的減速箱，縮短了發(fā)動機(jī)的軸向尺寸。

2.該種航空活塞發(fā)動機(jī)曲軸，螺旋槳安裝法蘭與曲軸之間采用花鍵連接，曲軸可以通過花鍵將發(fā)動機(jī)的扭矩傳動給螺旋槳，螺旋槳安裝法蘭設(shè)計有止推端，可將螺旋槳產(chǎn)生的軸向力作用在發(fā)動機(jī)曲軸箱上，對曲軸進(jìn)行過載保護(hù)。

3.該種航空活塞發(fā)動機(jī)曲軸的一缸曲柄銷和二缸曲柄銷共用第二曲柄臂，減少了中間主軸頸支撐；同時，縮小了缸心距，使發(fā)動機(jī)更加緊湊。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。