[發明專利]氣體渦輪引擎發電機

在審

• 申請號: 202010601281.1
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN112211729A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 喬納森·P·布蘭得利
• 申請（專利權）人: 勞斯萊斯有限公司
• 主分類號: F02C7/36
• 分類號: F02C7/36;F02C6/00;F02C7/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊國治;王瑋

本發明提供了一種飛行器氣體渦輪引擎(10)，所述飛行器氣體渦輪引擎包括主引擎卷軸(22)和被構造成可旋轉地支撐所述主引擎卷軸(22)的軸承布置結構(36)。所述軸承布置結構(36)包括阻尼器(41)，所述阻尼器包括靜態元件(42)和可移動元件(39)。所述氣體渦輪引擎還包括電機(30)，所述電機包括轉子(34)和定子(32)。所述轉子(34)安裝到所述主引擎卷軸(22)，并且所述定子(32)安裝到所述阻尼器的所述可移動元件(39)以能夠與所述可移動元件(39)一起移動。

技術領域

本公開涉及氣體渦輪引擎的電機以及包括電機的氣體渦輪。

背景技術

飛行器氣體渦輪引擎為飛行器提供推進功率和電功率兩者。因此，這種引擎包括用于提供電功率的電機諸如發電機。還可以提供被構造成驅動流體泵(諸如油泵和燃料泵)的呈馬達的形式的另外的電機。

隨著電功率需求的增加，以及電動馬達越來越多地用于替代飛行器中的液壓馬達和氣動馬達，飛行器上的電機的尺寸相對于氣體渦輪引擎的尺寸正在穩步增加。因此，在有限的可用空間內封裝這種電機變得越來越困難。

圖1示出了用于氣體渦輪引擎的電機的常規封裝布置結構。氣體渦輪引擎1包括主引擎壓縮機軸2，該主引擎壓縮機軸在引擎操作時旋轉。該主引擎壓縮機軸經由錐齒輪4聯接到輸出軸3。輸出軸3繼而通過第二組錐齒輪6聯接到角驅動軸5。電機7聯接到角驅動軸5。從傳動裝置的角度來看，這種布置結構是笨重、復雜和低效的。

還提出了另選布置結構，包括所謂的“嵌入式發電機”，其中電機安裝在壓縮機的徑向向內的環形空間內。這種布置結構提供了有效的封裝，但也存在其他困難。

本發明尋求提供一種改進的氣體渦輪引擎電機。

發明內容

根據第一方面，提供了一種飛行器氣體渦輪引擎，該飛行器氣體渦輪引擎包括：

主引擎卷軸；

軸承布置結構，該軸承布置結構被構造成可旋轉地支撐主引擎卷軸，該軸承布置結構包括阻尼器，該阻尼器包括靜態元件和可移動元件；和

電機，該電機包括轉子和定子；其中

轉子安裝到主引擎卷軸，并且定子安裝到阻尼器的可移動元件以能夠與可移動元件一起移動。

發明人已經發現，在其中機器轉子安裝到主引擎軸的氣體渦輪引擎電機諸如發電機中，通過將電機的定子安裝到安裝該軸的阻尼器的可移動元件，主引擎軸(以及因此電機的轉子)的相對移動導致電機的定子的匹配的移動。因此，可以在電機的轉子和定子之間保持小的、一致的運行間隙，從而降低轉子和定子之間接觸的風險，并且提高電機的效率。

阻尼器可以包括擠壓油膜阻尼器、彈性體材料、電磁阻尼器和活塞阻尼器中的一種。

定子可以從阻尼器懸臂式伸出。

另選地，氣體渦輪引擎可以包括第一軸承布置結構和第二軸承布置結構，每個軸承布置結構包括相應的阻尼器，該阻尼器包括靜態元件和可移動元件，并且定子可以被安裝到每個可移動元件。

軸承布置結構可以包括滾子軸承，并且可以包括滾珠軸承。

電機可包括被構造成提供原動力以在起動模式下起動氣體渦輪引擎的電動馬達，并且可包括被構造成當處于運行模式時生成電功率的發電機。

電機可以包括徑向磁通電機。定子可以沿轉子徑向向外。

電機可以包括永磁電機。

氣體渦輪引擎卷軸可包括軸，該軸被布置成將渦輪聯接到壓縮機。卷軸還可包括一個或多個壓縮機或渦輪驅動臂，并且可包括一個或多個壓縮機或渦輪盤。驅動臂可被構造成將一個或多個盤聯接到軸上。電機轉子可以聯接到驅動臂和盤中的一者，并且可以經由電機轉子軸聯接。