[發明專利]一種內置發電機的風扇組件

在審

• 申請號: 201911148422.2
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110761849A
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 劉鵬飛;趙凱
• 申請（專利權）人: 中國航發貴陽發動機設計研究所
• 主分類號: F01D15/10
• 分類號: F01D15/10;F01D25/24;F01D11/00;F01D25/18;H02K7/14
• 代理公司: 11008 中國航空專利中心
• 代理人: 杜永保

本發明屬于航空發動機結構設計方案，涉及一種內置發電機的風扇組件，所述風扇組件由風扇轉子、轉接軸、進氣支板、進氣錐、電機、軸承組成；其中，風扇轉子為發動機自身部件，是高速旋轉的部件，風扇轉子前端與轉接軸連接，轉接軸上安裝有電機轉子，風扇轉子通過轉接軸帶動電機轉子旋轉；進氣支板安裝在風扇機匣上，風扇機匣與支承機匣連接，風扇機匣和支承機匣是發動機自身的傳力部件。進氣錐安裝在進氣支板上，為靜止部件，進氣錐與轉子連接位置設置有密封結構，電機定子和支承電機轉子的軸承固定安裝在進氣錐上。本發明提出提出的結構可提高發動機的供電能力，減輕了發動機的重量，內置電機安裝方便、易于保養維護。

技術領域

本發明涉及一種航空發動機風扇組件，具體涉及一種內置發電機的風扇組件。

背景技術

隨著飛機機載雷達、傳感器、武器等耗電類附件的增加，飛機對發動機電力供應的功率要求越來越大，常規的通過“高壓轉子——中央傳動裝置——發動機附件機匣——飛機附件機匣——發電機”路線輸出電力得到的功率已不足以滿足飛機的電力需求。為進一步增大發動機的電力供應能力，滿足飛機的作戰需求，提出一種在在航空發動機風扇內置發電機用于功率提取的方案。

高壓轉子上采用的機械傳動電力輸出方式雖然成熟、廣泛應用，但需一套復雜、沉重的傳動裝置，低壓轉子若采用機械傳動方式輸出功率對發動機產生的重量負擔大于電力輸出收益，在發動機風扇內腔安置電機并進行功率提取具有重量優勢。國內暫無雙轉子渦扇發動機風扇內置發電機的研制及應用情況。

發明內容

本發明的目的是：克服現有機械傳動方式輸出功率效率低及附加重量大的問題，提出一種帶內置發電機的風扇組件，對低壓轉子進行功率提取，實現增加發動機供電能力的增長。

本發明的技術解決方案是：一種內置發電機的風扇組件，所述風扇組件由風扇轉子、轉接軸、進氣支板、進氣錐、電機、軸承組成；其中，風扇轉子為發動機自身部件，是高速旋轉的部件，風扇轉子前端與轉接軸連接，轉接軸上安裝有電機轉子，風扇轉子通過轉接軸帶動電機轉子旋轉；進氣支板安裝在風扇機匣上，風扇機匣與支承機匣連接，風扇機匣和支承機匣是發動機自身的傳力部件。進氣錐安裝在進氣支板上，為靜止部件，進氣錐與轉子連接位置設置有密封結構，電機定子和支承電機轉子的軸承固定安裝在進氣錐上。

優選的，進氣支板為中空結構，進氣支板內部可以放置電機附屬零件及電線的穿引。

有益技術效果是：本發明提出了雙轉子渦扇發動機功率提取的方案，通過風扇內置電勵磁雙凸極電機提取低壓轉子功率可提高發動機的供電能力。發電機提取轉子功率較傳統機械傳動方案具有減重優勢，其內置的電勵磁雙凸極電機具有安裝方便、易于保養維護的效果。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖；

圖中，1－風扇轉子、2－轉接軸、3－進氣支板、4－進氣錐、5－電機轉子、6－電機定子、7－軸承。

具體實施方式

以下以內置電勵磁雙凸極發電機為例，對本發明提出一種內置發電機的風扇組件進行詳細陳述，如圖1所示，雙轉子渦扇發動機風扇內置電勵磁雙凸極發電機方案用于在風扇1與進氣錐4內的腔體內安裝電勵磁雙凸極電機4、5進行低壓轉子功率提取，其中電機轉子5安裝于風扇軸2上，電機定子安裝于進氣錐4上，并通過進氣支板固定。雙轉子渦扇發動機的低壓轉子轉動時帶轉電機轉子4，電機轉子4和電機定子5切割磁感線產生電能。為實現在風扇1內置電勵磁雙凸極發電機4、5的方案，需要按設計方法還可以進行一下適應性改進，具體為：

根據發動機風扇轉子的結構形式，確定風扇進氣支板的形式。風扇前增加進氣支板，如風扇支承方式變化，重新進行轉子動力特性分析，重新設計支點供油結構，重新進行整機傳力計算。如風扇前已具備進氣支板，調整支板上的進氣錐內腔尺寸，改進支點供油結構。