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发电机联接系统的制作方法

作者:admin      2022-10-26 06:45:43     672



工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本发明涉及一种用于从由飞行器发动机驱动的发电机断开飞行器发动机的旋转驱动器的断开设备。背景技术:2.飞行器发动机、比如喷气发动机或涡轮喷气发动机可用于驱动发电机,该发电机在运行期间产生飞行器使用的电力。通常,发电机由驱动轴驱动,该驱动轴直接或间接地(例如经由齿轮箱)连接到飞行器发动机的主涡轮机。3.与任何机械系统一样,飞行器发动机的发电机可能发生机械故障。因此,必须提供一种可将发电机与发动机的涡轮机械脱开联接的断开设备。尽管由于断开而导致的发电能力的损失可能是严重的,如果故障发电机没有与涡轮断开,则整个飞行器发动机可能会被损坏或其性能受到阻碍。4.在此背景下使用的大多数现有技术的断开设备提供了一种装置,可以通过该装置将轴向力施加到驱动轴,从而使驱动轴轴向移动,这又使得脱开联接机构能够操作。现有技术中存在用于提供该轴向力的已知方法,每种方法都有其自身的缺点。这三种已知方法是:5.1.从旋转驱动轴提取机械动力以操作断开机构。虽然这能够实现非常高的致动力和快速断开,但这种已知的断开机构通常需要非常精确的公差而由此需要选择性的装配过程,因此在转子轴承失效并失去径向位置的情况下往往证明是不可靠的。因此,这种方法在使用中被证明不如迄今为止的优选方法可靠;6.2.使用大型致动器和诸如杠杆臂之类的机械优势产生机构,或使用致动器来释放大而有力的弹簧。这些方法通常具有更稳健的组装过程,因此证明在服务中更加可靠。然而,它们能够产生的轴向力通常是有限的,并不总是足以保证断开。因此,这种方法不能确保在所有可能的故障场景下都成功断开;7.3.使用来自飞行器发动机的油冷系统的液压来提供断开所需的轴向力。虽然该解决方案可以提供非常高的断开力,但在油冷却系统故障的情况下,该方法不起作用。因此,该方法也不能在所有可能的故障场景下确保断开。8.us 2017/0016489 a1公开了一种断开机构,该断开机构包括限定驱动轴线的输入轴。断开轴与输入轴可选择地接合,并由输入轴绕驱动轴线进行驱动。当棘爪致动器平移以接合斜坡时,断开斜坡轴将断开轴从第一轴向位置轴向移动到第二轴向位置。9.需要一种改进的断开设备。技术实现要素:10.发明人已经确认,可以对已知的断开设备进行改进。参考一种已知的断开设备可以最好地理解这些改进,在该断开设备中,来自飞行器发动机的输出驱动发电机输入轴,该输入轴经由可断开的驱动传递装置可选择地与断开轴可接合,以将驱动传递给发电机的转子。11.发明人已经发现了该已知系统的若干问题。一个问题来自发电机输入轴和发动机输出轴之间的错位。这样的错位导致驱动传递装置的加速磨损,这除了降低其使用寿命之外,还可能阻碍驱动传递装置移动到其断开构造中,使得断开设备可靠性更低。此外,发明人已经发现,驱动传递装置缺乏润滑会进一步加速其磨损。本发明寻求解决这些缺点。12.根据本发明,提供了一种发电机的发电机输入轴组件,该发电机布置成由飞行器的原动机驱动,该发电机输入轴组件包括:13.发电机输入轴,其布置成接收至发电机的驱动输入;以及14.断开输入轴,其布置成将来自发电机输入轴的驱动输入递送到可断开的驱动传递装置,该可断开的驱动传递装置构造成将旋转驱动从发电机输入轴组件传递到发电机转子;15.其中,发电机输入轴组件构造成使得发电机输入轴能够:相对于断开输入轴轴向浮动;和/或在发电机输入轴的旋转轴线不平行于断开输入轴的旋转轴线的情况下驱动断开输入轴,从而补偿对发电机输入轴的错位输入。16.本发明提供了在已知断开设备中识别的问题的解决方案。具体地,如果存在至发电机输入轴的错位输入,可断开的驱动传递装置不会遭受加速磨损。相反,错位通过发电机输入轴组件进行补偿,该发电机输入轴组件具有即使在发电机输入轴的旋转轴线与断开输入轴的旋转轴线不平行时也能传递驱动的发电机输入轴。此外,发电机输入轴能够相对于断开输入轴轴向浮动,这允许其在存在由于断开输入轴沿转子轴线的位置导致的错位时传递驱动。17.发电机输入轴可构造成经由可轴向移动的扭矩传递接口驱动断开输入轴。可轴向移动的扭矩传递接口可包括相互啮合的输入齿。相互啮合的输入齿相对于断开输入轴径向突出。相互啮合的输入齿可包括从断开输入轴的内周表面延伸的第一组齿。第一组齿可以布置成与第二组齿相互啮合。第二组齿可以从发电机输入轴的外周表面延伸。可轴向移动的扭矩传递接口可包括花键布置。18.根据本发明的另一方面,提供了一种布置成由飞行器发动机驱动的发电机,其包括如上所述的发电机输入轴组件。该发电机还可以包括构造成将流体流递送到可轴向移动的扭矩传递接口的流体回路。这具有的优点是提供一种发电机,其中可轴向移动的扭矩传递接口可以被充分润滑以增加其耐磨性,从而增加其使用寿命并提高断开设备的可靠性。19.流体回路可以构造成将流体流递送到可断开的驱动传递装置。可断开的驱动传递装置可以包括第一断开构件和第二断开构件,以及两者之间的接合接口。流体回路可以构造成将流体流递送到接合接口。这具有的优点是提供这样的发电机,在该发电机中,可断开的驱动传递装置可以被充分润滑以增加其耐磨性,从而增加其使用寿命。具体地,这具有的优点是提高了断开设备的可靠性,特别是在高速运行时,以及提高了断开设备的耐用性,以允许在需要维修之前进行更多次的断开。20.第一断开构件可以构造成经由相互啮合的转子接口将旋转驱动传递到转子。流体回路可以构造成将流体流递送到相互啮合的转子接口。这具有的优点是提供一种发电机,其中相互啮合的转子接口可以被充分润滑以增加其耐磨性,从而增加其使用寿命并提高断开设备的可靠性。21.转子可以安装在发电机壳体中。可由转子轴承轴颈连接转子。流体回路可以构造成将流体流递送到转子轴承。这具有的优点是提供一种发电机,其中转子轴承可以被充分润滑以增加其耐磨性,从而增加其使用寿命并提高发电机的可靠性。22.流体回路可以包括第一分支,其构造成将流体流递送到发电机输入轴和断开输入轴之间的可轴向移动的扭矩传递接口。第一分支可以构造成将流体流递送到可断开的驱动传递装置。流体回路可以包括第二分支。第二分支可以构造成将流体流递送到转子轴承。这具有的优点是将流体回路基本上分离成两个分支,使得一个分支中的阻塞或压力损失对另一分支的负面影响将减少。因此,这提供了更可靠的断开设备的优点,即使在转子轴承失效的情况下,该断开设备也能继续为可轴向移动的扭矩传递接口和可断开的驱动传递装置提供润滑用的液体。此外,这还提供了一个优点,即:即使在某些故障情况下,部件将仍保持其耐磨性。23.根据本发明的另一方面,提供了一种包括如上所述的发电机的系统。该系统还可以包括包含发动机组件输出轴的飞行器发动机组件。发电机可以布置成由发动机组件输出轴进行驱动。发电机输入轴可以构造成能够相对于断开输入轴轴向浮动和/或能够在发电机输入轴的旋转轴线不平行于断开输入轴线时驱动断开输入轴,以便能够补偿发动机输出轴和发电机断开输入轴之间的错位。24.发电机输入轴可包括面向飞行器发动机的远端和面向转子的发电机端。发电机输入轴可以构造成使得由发电机的流体回路的压力产生的冲击在发电机端上的力等于由发动机组件流体的压力产生的冲击在远端上的力。这具有的优点是,来自发电机的流体回路的压力由冲击在发电机输入轴远端上的流体压力平衡,使得发电机输入轴上沿其轴线的合力可以为零。这具有的优点是提供一种系统,其中发电机输入轴不会由于流体的流体静压而遭受高轴向载荷。因此,减少了发电机输入轴组件的过早磨损和损坏。附图说明25.通过仅借助示例并参考附图对本发明的实施例的以下描述,本发明的其它特征和优点将变得显而易见。26.图1是示出了根据本发明的一实施例的断开设备的示意图。27.图2是示出了图1的断开设备的示意图。28.图3是示出了图1的断开设备的示意图。29.图4是示出了图1的断开设备的示意图。30.图5是示出了根据本发明实施例的飞行器和飞行器发动机的示意图。具体实施方式31.转向图1和图5,示出了根据一实施例的发电机输入轴组件129。本文在发电机驱动断开设备100的背景下示出和描述发电机输入轴组件129。发电机驱动断开设备100可以包括在飞行器1的发电机3中,发电机3布置成由诸如飞行器发动机2的飞行器原动机驱动。发电机3包括绕转子轴线a能旋转的转子110。发电机3还包括绕转子轴线a能旋转的断开输入轴120。发电机输入轴组件129将驱动从飞行器发动机2传递到断开设备100。可以可选地经由飞行器发动机的输出齿轮箱、较佳地经由输出轴来提供来自发动机的驱动。因此,系统可以包括飞行器发动机组件和发电机输入轴组件129,飞行器发动机组件包括原动机和输出轴。32.图1示出了断开设备100的一个实施例。断开输入轴120可旋转地安装在发电机壳体150中,由轴承127轴颈连接以绕转子轴线a旋转。发电机输入轴160通过成组相互啮合的花键123、163安装在断开输入轴120内。断开输入轴120和发电机输入轴160共同包括在输入轴组件129中。在操作中,飞行器发动机可以经由设置在发电机输入轴160上的花键164连接到输入轴组件。以这种方式,输入轴组件129从飞行器发动机传递旋转驱动,以驱动断开设备100绕转子轴线a旋转。发电机的转子110可旋转地安装在壳体150中,由转子轴承117轴颈连接。转子包括布置成与第一断开构件101的花键104啮合的花键114。因此,第一断开构件101能够经由啮合的花键104、114与转子110一起旋转,并且能够沿转子轴线a相对于转子110移动。断开设备100包括可断开的驱动传递装置116,其布置成在第一断开构件101和第二断开构件121之间传递旋转驱动。第二断开构件121布置成与断开输入轴120一起旋转。尽管图1中所示的第二断开构件121是断开输入轴120的整体部分,但应理解,该部件可与断开输入轴120不同且仍能与其一起旋转。第一断开构件101和第二断开构件121分别包括彼此轴向可分离的第一离合器构件105和第二离合器构件125。当接合时,离合器构件105、125有助于在驱动传递装置116中传递旋转驱动,使得驱动传递装置116处于连接构造。在连接构造中,驱动传递装置116经由第一断开构件101和第二断开构件121将旋转驱动从断开输入轴120传递到转子110。当离合器构件105、125通过第一断开构件101和第二断开构件121的相对轴向分离而轴向分离时,驱动传递装置处于断开构造。可以通过任何合适的断开机构实现这样的分离。例如,可以提供斜坡构件130,其能够与驱动传递装置116一起旋转,并且包括斜坡131。断开致动构件140可以安装到壳体150,并且可以朝向转子轴线a、即朝向斜坡构件130致动。在致动断开致动构件140之后,其接合斜坡131以使第一断开构件101轴向移动远离第二断开构件121,从而将驱动传递装置116移动到其断开构造。33.离合器构件105、125共同构造为爪形离合器,并且沿转子轴线a轴向可分离,但是应当理解,可以采用其它合适形式的驱动传递装置,诸如摩擦离合器。第一断开构件101沿转子轴线a在第一轴向位置和第二轴向位置之间可移动。在第一断开构件101的第一轴向位置中,第一离合器构件105与第二离合器构件125接合,使得驱动传递装置116处于其连接构造。在第一断开构件101的第二轴向位置中,第一离合器构件105与第二离合器构件125脱开,使得驱动传递装置116处于其断开构造。在图1中,第一断开构件101示出为位于其第一轴向位置,使得驱动传递装置116处于其连接构造。在驱动传递装置116的连接构造中,离合器构件105、125使第一断开构件101和第二断开构件121以相同的速度一起旋转。在驱动传递装置116的断开构造中,离合器构件105、125沿着转子轴线a分离,使得第一断开构件101和第二断开构件121彼此独立地旋转。34.在图1中所示的布置中,第二断开构件121不能沿转子轴线a相对于断开输入轴120移动。在另一布置中,第二断开构件121可以是断开输入轴120的独立部件,并且可以构造成通过例如成组啮合齿来与该断开输入轴一起旋转。在另一布置中,第二断开构件121是断开输入轴120的独立部件,并且可以例如通过设置啮合花键而沿转子轴线a相对于断开输入轴120移动。因此,虽然本文引用的附图示出了仅第一断开构件101沿转子轴线a可移动的实施例,但应理解,可以对该布置进行修改,使得第二断开构件121也能沿转子轴线a移动或仅第二断开构件121能沿转子轴线a移动,以便将驱动传递装置116移入和移出断开构造。35.转子110在壳体150内可旋转,由轴承117轴颈连接。转子110在其内周向表面上包括多个花键114。这些可以设置在凸缘111上。第一断开构件101包括多个花键104,这些花键围绕第一断开构件101的第二端107的外周表面布置。花键104接合花键114,使得可以在第一断开构件101和转子110之间传递旋转驱动。花键104、114允许第一断开构件101沿着转子轴线a在第一轴向位置和第二轴向位置之间平移。因此,第一断开构件101可以与转子110一起相对于壳体150旋转,同时相对于转子101轴向可移动。在连接构造中,经由驱动传递装置116和花键104、114将旋转驱动从断开输入轴104传递到转子110。转子110还包括固定地安装到转子110的转子轴112。转子轴112从转子110沿转子轴线a朝向驱动传递装置116轴向延伸。36.断开设备100还可以包括偏置装置119。偏置装置119可以布置成将驱动传递装置116偏置到其连接构造。在图1中,偏置装置示出为螺旋弹簧,该螺旋弹簧围绕转子轴112设置在围绕转子轴线a的环形空间118中,但是应当理解,可以使用其它合适的偏置装置来代替弹簧,或者作为弹簧的附加。偏置装置119布置成处于压缩状态,使得其施加力以将第一断开构件101远离转子110偏置。因此,偏置装置119将第一断开构件101朝向第二断开构件121偏置,从而将第一离合器构件105偏置向与第二离合器构件125接合,藉此将驱动传递装置116偏置到其连接构造。因此,偏置装置119是连接偏置装置。37.断开设备100还包括断开机构。断开机构包括任何能够将驱动传输装置116移动到断开构造的合适机构。这种分离可以通过使第一断开构件101相对于第二断开构件121轴向移动而实现。38.本文所描述的附图涉及可在断开设备100中采用的已知断开机构的一个可能示例。在该示例中,斜坡构件130围绕第一断开构件101的第一端106的外周表面设置。斜坡构件包括围绕斜坡构件130的至少一部分角度范围延伸的斜坡131。斜坡构件130包括内平坦区段133,该内平坦区段133包括围绕转子轴线a设置的环形表面,该环形表面围绕第一断开构件101的全部角度范围延伸。斜坡构件130还包括外平坦区段132,该外平坦区段设置成至少部分地围绕转子轴线a,即围绕第一断开部件101的角度范围的至少一部分延伸。斜坡131和外平坦区段132设置在内平坦区段133的径向外侧。外平坦区段132沿转子轴线a从内平坦区段133轴向偏移。在本实施例中,外平坦区段132从内平坦区段133朝向凸缘111偏移,但本领域技术人员将理解,在不同的实施例中可以采用不同的布置,诸如其中斜坡构件替代地围绕第二断开构件121设置的实施例。斜坡构件130的斜坡131开始于外平坦区段132的轴向位置处,并且以螺旋方式朝向内平坦区段133的轴向位置、即在本实施例中朝向断开输入轴120倾斜。因此,斜坡131提供了从外平坦区段132的轴向位置朝向内平坦区段133的轴向位置延伸的基本轴向定向的斜度。39.本示例的断开机构还包括处于壳体150的致动室145内的断开致动构件140。在图1中,断开致动构件140示出为具有可由壳体150的延伸部142可滑动地接纳的圆柱形部分,但应理解,可采用其它合适的装置将断开致动构件140安装到壳体。此外,虽然图1中所示的断开致动构件具有垂直于转子轴线a的运动轴线,但应理解,断开致动构件140也可以倾斜于转子轴线a。断开致动构件140在停用位置和启动位置之间可移动。弹簧144设置在断开致动构件140和壳体150之间,但是应当理解,可以采用其它合适的偏置装置。弹簧144将断开致动构件140朝向其启动位置、即沿垂直于转子轴线a的方向朝向转子轴线a偏置。在图1中,断开致动构件140处于其停用位置。由保持装置(未示出)抵抗弹簧144的力将断开致动构件140保持在其停用位置。本领域技术人员将理解,任何能够使断开致动装置140被弹簧加载的这种保持装置都是合适的。保持装置可以包括机械闩锁机构,或者能够抵抗弹簧144的力将断开致动构件140保持在其停用位置的任何合适的气动、液压或磁性机构。本领域技术人员将理解,一旦释放保持机构,弹簧144将迫使断开致动构件140朝向转子轴线a进入启动位置,在启动位置中,断开致动构件140可以启动断开机构。替代地,偏置和保持装置可以由主动致动装置(未示出)代替或补充,该主动致动装置能够使致动构件140在其停用位置和启动位置之间移动。这种主动致动装置可以包括螺线管、液压或气动布置,或者能够朝向斜坡构件131并且进一步朝向转子轴线a致动断开致动构件140的任何其它布置。40.在停用位置中,本示例的断开机构的断开致动构件140定位成靠近斜坡构件130并径向向外,但不与其接触。断开致动构件140进入启动位置、即朝向转子轴线a的移动允许其接合斜坡构件130。当断开致动构件140接合斜坡构件130上的斜坡131时,断开致动构件140和斜坡131之间的相互作用迫使斜坡构件130沿着转子轴线a将第一断开构件101从其第一轴向位置移动到其第二轴向位置,从而将驱动传递装置116移动到其断开构造。41.如图1所示,断开致动构件140处于其停用位置。偏置装置119将第一断开构件101保持在其第一轴向位置。因此,驱动传递装置116处于其连接构造,使得旋转驱动从断开输入轴120经由驱动传递装置116传递到第一断开构件101和转子110。这样,断开输入轴120、第一断开构件101、斜坡构件130和转子110一起相对于断开致动构件140旋转。42.一旦释放断开致动构件140的保持机构,断开致构件140被弹簧144朝向其启动位置、即朝向斜坡构件130偏置。取决于斜坡构件130在断开致动构件140移动到其启动位置时的旋转位置,断开致动构件140将接触斜坡131的外周表面或接合外平坦区段132。在前一种情况下,斜坡构件130将相对于断开致动构件140旋转,直到外平坦区段132与断开致动作构件140旋转对齐为止,此时弹簧144继续将断开致动构件140朝向转子轴线a偏置并使其与外平坦区段140接合。在任何情况下,断开致动构件140将在斜坡构件130绕转子轴线a旋转一周内接合外平坦区段132。43.随着斜坡构件130继续相对于断开致动构件140旋转,外平坦区段132也继续旋转,直到断开致动构件140最终接合斜坡131为止。此时,斜坡构件130相对于断开致动构件140的持续旋转迫使斜坡构件130处于轴向方向,从而将第一断开构件101从其第一轴向位置移动到其第二轴向位置,进而使驱动传递装置116脱开。一旦斜坡构件130已经被迫沿着转子轴线a到足够距离,断开致动构件140朝向转子轴线a的持续偏置允许断开致动构件140朝转子轴线a径向向内移动,从而使断开致动构件140与内平坦区段133接合。断开致动构件140与内平坦区段133的接合将斜坡构件130保持在轴向位置,这抵抗偏置装置119的作用将第一断开机构101保持在其第二轴向位置。44.发电机输入轴组件129包括断开输入轴120和发电机输入轴160。发电机输入轴160至少部分地安装在断开输入轴120内,并具有绕输入轴线c的旋转轴线。在图1中,发电机输入轴160围绕转子轴线a布置;因此,输入轴线c和转子轴线a共线。发电机输入轴160包括花键163,花键163从发电机输入轴160的第一端160a的外周表面延伸。断开输入轴120包括从其内周表面延伸的花键123,花键123布置成与花键163相互啮合。该花键连接123、163允许发电机输入轴160将旋转驱动传递到断开输入轴120。此外,花键连接123、163允许发电机输入轴160沿着转子轴线a相对于断开输入轴120轴向移动。尽管本文提供的附图和说明书规定了断开输入轴120和发电机输入轴160通过花键接合进行连接,但是应当理解,可以采用任何适当的装置来传递驱动旋转驱动,同时允许采用相对轴向移动,诸如轴向可移动的扭矩传递接口。此外,花键接合123、163布置成使得发电机输入轴160可以绕转子轴线a摆动,使得输入轴线c和转子轴线a可以变得不平行。在一个实施例中,这通过一种布置实现,其中断开输入轴120的内径充分大于花键163的最大外径,从而允许花键163相对于花键123摆动。花键接合123、163可以包括冠形花键,以进一步有助于发电机输入轴160相对于断开输入轴120的这种运动自由度。因此,花键接合123、163有助于在发电机输入轴160和断开输入轴120之间传递旋转驱动,即使在发电机输入轴160相对于断开输入轴线120轴向移动和/或发电机输入轴110不平行于转子轴线a的情况下也是如此。45.可选地,发电机输入轴160还包括剪切颈部168。如本领域公知的,剪切颈部168包括轴的厚度减小的部分。因此,如果发电机输入轴160经历由例如迟延的发电机转子和故障的断开设备所引起的高剪切应力,则发电机输入轴160将在剪切颈部168处失效,以降低对齿轮箱的不利影响。发电机输入轴160还包括多个花键164,其设置在发电机输入轴160的第二端160b处。花键164示出为围绕发电机输入轴160的第二端160b的外周表面设置。花键164用作将发电机输入轴160连接到飞行器发动机的装置,如将参考图2描述的那样。46.图2示出了上文参考图1所述的断开设备100的实施例。断开设备100构造成可选择地将驱动从安装有断开设备100的飞行器的飞行器发动机传递到发电机的转子110。旋转驱动可经由飞行器齿轮箱(未示出)传递到断开设备100。飞行器齿轮箱经由飞行器齿轮箱输出轴170传递旋转驱动。如图2所示,齿轮箱输出轴170可旋转地安装在飞行器齿轮箱壳体180中,由轴承181a、181b轴颈连接,使得齿轮箱输出轴170可绕齿轮箱轴线b旋转。齿轮箱输出轴170在其内周表面上包括花键174。发电机输入轴160和齿轮箱输出轴170布置成使得花键164能够与花键174相互啮合。该花键连接164、174允许齿轮箱输出轴170将旋转驱动传递到发电机输入轴160。此外,花键连接164、174允许发电机输入轴160沿着转子轴线b相对于齿轮箱输出轴170轴向移动。尽管本文提供的附图和说明书规定了齿轮箱输出轴170和发电机输入轴160通过花键接合进行连接,但是应当理解,可以采用任何适当的装置来传递驱动旋转驱动,同时允许采用相对轴向移动,诸如可轴向移动的扭矩传递接口。齿轮箱输出轴170和发电机输入轴160之间的花键接合164、174可以以与发电机输入轴170和断开输入轴170之间的花键接合123、163类似的方式布置,使得花键接合164、174有助于发电机输入轴160和齿轮箱输出轴170之间的旋转驱动的传递,即使在发电机输入轴150相对于齿轮箱输出轴170轴向移动和/或发电机输入轴160不平行于齿轮箱轴线b的情况下也是如此。47.在图2中,齿轮箱轴线b示出为从转子轴线a偏移距离x。尽管齿轮箱轴线b示出为平行于转子轴线a,但应当理解,本文所呈现的公开不限于这种布置,并且可以同样地应用于齿轮箱轴线b不平行于转子轴线a、而不是/或者以及偏离转子轴线a的情况。图2示出了飞行器发动机组件中的一种可能情况,其中齿轮箱输出轴170的旋转轴线、或将旋转驱动提供给发电机的任何其它输入不平行于和/或偏离发电机转子的旋转轴线。因此,发电机的输入错位。这可能是制造公差所引起的。换言之,转子轴线a可以不平行于和/或偏离齿轮箱轴线b。48.在某些现有的断开设备中,齿轮箱输出轴通过花键接合连接到发电机输入轴,其中输入轴直接连接到断开设备,例如,使得旋转驱动直接从齿轮箱输出轴传递到断开设备。在这些现有的断开设备中,齿轮箱输出轴和发电机输入轴之间的任何错位将导致断开设备的输入侧不平行于发电机转子的旋转轴线。因此,需要驱动传递装置,通过该驱动传递装置将旋转驱动从断开输入轴传递到转子,以在彼此错位的两个轴之间传递驱动。这种错位导致驱动传递装置的加速磨损。例如,对于包括成组相互啮合的离合器构件的驱动传递装置,它们之间的错位将导致离合器构件的加速磨损,从而导致维修需求增加以及断开设备可靠性较低。此外,驱动传递装置中的错位将使得快速断开更加困难。49.本文描述的实施例寻求通过采用发电机输入轴组件129来解决驱动传递装置116的加速磨损问题,发电机输入轴组件129包括如上所述的单独的发电机输入轴160和断开输入轴120。在图2所示的情况下,齿轮箱轴线b与转子轴线a错位,即,齿轮箱输出轴170与转子110错位。该错位导致输入轴线c与转子轴线a不平行,即,该错位导致发电机输入轴160绕不平行于转子110的轴线旋转。在该图示中,输入轴线c与转子轴线a成角度δ。在图2中,发电机输入轴160的各部分可能会撞击齿轮箱输出轴170和断开输入轴120的周围部分;这是为了说明而夸大了角度δ的结果。所示出的布置允许发电机输入轴160通过其能够旋转来适应错位,从而传递旋转驱动,即使当其输入轴线c不平行于转子轴线a也是如此。具体地,这通过齿轮箱输出轴和发电机输入轴160之间的花键接合164、174以及发电机输入轴160和断开输入轴120之间的花键接合123、163来实现,从而允许发电机输入轴120适应齿轮箱输出轴170和转子轴线11之间的错位,从而减少驱动传递装置116的第一断开构件101和第二断开构件121之间的错位。50.除了发电机输入轴160能够绕转子轴线a摆动之外,其还构造成相对于断开输入轴120和相对于齿轮箱输出轴120轴向浮动。发电机输入轴160可以进一步设有第一凸缘165,该第一凸缘165从发电机输入轴的外周表面延伸,靠近断开输入轴120的开口端。凸缘165提供了限制发电机输入轴160沿着转子轴线a朝向驱动传递装置116移动的装置。发电机输入轴160可以进一步设有第二凸缘166,该第二凸缘166从发电机输入轴的外周表面延伸,靠近齿轮箱输出轴170的开口端。凸缘166提供了限制发电机输入轴160沿着转子轴线a朝向齿轮箱移动的装置。51.图3示出了上文参考图1和图2所述的断开设备100的实施例。具体地,图3示出了诸如油的润滑流体在整个断开设备中的流动,这出于冷却目的对使用中的某些部件提供了润滑和热交换。在缺少如本文所述的发电机输入轴组件129的某些现有断开设备中,不需要为这样的组件提供流体回路。因此,本文提供了可以在断开设备100的实施例中采用的油回路,并且使用虚线区域描绘了使用中的合适的冷却/润滑流体的流动。尽管此处涉及油,但本领域技术人员将理解,能够提供所需润滑和/或热传递的任何其它合适流体、特别是液体可以是合适的。油回路包括设置在转子轴112中的孔口115。孔口115与设置在断开设备上游、朝向转子110的入口端口(未示出)流体连通。使用释压阀(未示出)在上游对孔口115进行压力调节,并促进油从转子110穿过转子轴112流向断开设备100。转子轴112包括第一流体端口112a和第二流体端口112b,可将其视为尺寸合适的衰减器以控制油的流速。以此方式,即使当转子静止或从输入轴160断开时,油的流动也被保持和控制。52.第一流体端口112a由穿过转子轴112的端壁的轴向孔提供。第一流体端口112a与孔口115和断开花键室167两者流体连通,其中花键接合123、163设置在发电机输入轴160和断开输入轴120之间。因此,第一流体端口112a提供流动路径以允许油从孔口115流到断开花键室167。由使用中的旋转输入轴组件129提供的作用在断开花键室167中的油上的离心力使得油淹没花键123、163。以此方式,第一流体端口112a提供油以润滑花键123、163。o形环122设置在断开输入轴120和发电机输入轴160之间的接口处,以密封该接口并防止油从断开花键室167泄漏。驱动传递装置116与断开花键室167流体连通。因此,来自分离花键室167的油可以被提供给驱动传递装置116,从而用油淹没离合器构件105、125。这样,用油润滑驱动传递装置116的离合器构件105、125。o形环135设置在斜坡构件130和断开输入轴120之间的接口处,以密封该接口并防止油从驱动传递装置泄漏。第一断开构件101包括第一流体端口101a。斜坡构件130包括流体端口130a。流体端口101a、130a共同提供驱动传递装置116和致动室145之间的流动路径。作用在淹没驱动传递装置116的油上的离心力迫使油从驱动传递装置穿过流体端口101a和130a进入致动室145。以此方式,油被提供给断开致动构件140和致动室145中可能需要润滑和/或冷却的任何其它部件,诸如斜坡构件130。53.由穿过转子轴112的周向壁的径向孔提供第二流体端口112b。转子轴112还可包括凹口112c,其与第二流体端口112b在直径上相对定位,以基本上机械地平衡第二流体端口112b的移除材料的效果。第二流体端口112b与孔口115和环形空间118两者流体连通,从而在两者之间提供油流动路径。因此,在使用中,作用在油上的压力迫使油离开孔口115,穿过第二流体端口112b,并进入环形空间118。以此方式,可以用油淹没环形空间118。o形环109设置在第一断开构件101和转子110之间的接口、处于环形空间118的外周表面处,以密封该接口并防止油泄漏。除了偏置装置119之外,环形空间118还包括间隔件190。间隔件190是环带,围绕转子轴112设置在第一断开构件101和偏置装置119之间,以便将偏置装置119保持在期望轴向位置。间隔件190包括多个径向孔190a。间隔件190保持偏置装置119围绕转子轴112的定位,同时允许油在环形空间118内流动。第一断开构件101还包括第二流体端口101b。第二流体端口101b在环形空间118和转子花键室102之间提供流动路径,其中花键接合104、114设置在第一断开构件101和转子110之间。作用在环形空间118中的油上的离心力迫使油穿过第二流体端口101b离开环形空间118,并进入转子花键室102。因此,第二流体端口101b向转子花键室102提供油,从而用油淹没花键104、114。以此方式,第二流体端口101b提供油以润滑花键104、114。此外,第二流体端口101b提供堰以允许环形空间118被油淹没;这确保了偏置装置119的接触面被润滑。转子110包括流体端口110a。流体端口110a提供转子花键室102和转子轴承117之间的流动路径。作用在转子花键室102中的油上的离心力迫使油穿过流体端口110a离开转子花键室102,并去向转子轴承117。以此方式,流体端口110a提供油以润滑轴承117。54.因此,从转子轴112的孔口115的单次馈送油中,相应地将油提供给需要润滑的断开设备100的多个部件,包括断开致动构件140、转子轴承117、花键104、114、123、163和离合器构件105、125。此外,使用来自孔口115的两个单独的流体端口112a、112b为这些部件提供油。如图所示,将油回路分成第一分支和第二分支可能是有利的,因为在第一分支中的油流中断或压力损失的情况下,与使用单路径回路的情况相比,将减少对第二分支的负面影响。类似地,在第二分支中的油流中断或压力损失的情况下,将减少对第一分支的负面影响。这可能有利的一个示例是:在由于例如转子断开或转子轴承117失效而来自第一流体端口112a所限定的分支的油压损失的情况下;尽管发生这种情况,驱动传递装置116和/或接口123处的花键将继续被油淹没,并由此继续得到润滑。因此,本文提供的流体回路通过为驱动传递装置提供进一步的磨损和故障模式阻力来补充发电机输入轴组件129,从而延长其使用寿命。与上述剪切颈部168互补,发电机输入轴160可选地包括油塞169。如图3所示,油塞169位于发电机输入轴160内部,处于剪切颈部168和断开花键室167之间的轴向位置处。这样,在发电机输入轴160在剪切颈部168处失效的情况下,油塞169将阻止断开花键室167中的油逸出。55.图4示出了上文参考图1到图3所述的断开设备100的实施例。具体地,图4示出了围绕发电机输入轴160的油的存在。如上所述,第一流体端口112a提供从孔口115到断开花键室167的油射流,并且由使用中的旋转输入轴组件129提供的作用在断开花键腔167中的油上的明显离心力使得油淹没花键123、163。本领域技术人员将理解,断开花键室167中的油将具有一定的压力p1。此外,断开花键室167中的油将在沿输入轴线c朝向齿轮箱输出轴170、即到图4的左侧的方向,在特定区域a1中冲击发电机输入轴160。因此,断开花键室167中的油将沿箭头方向在发电机输入轴160上施加力f1。力f1将等于压力p1和面积a1的乘积。如将理解的,用于润滑花键123、163的油的流体静压可在发电机输入轴160上产生合力和相关的轴向载荷。假设发电机输入轴160构造成相对于断开输入轴120和齿轮箱输出轴170轴向浮动,则这样的合力将导致发电机输入轴160朝向齿轮箱输出轴170加速,直到凸缘166与齿轮箱输出轴170接触为止,从而限制发电机输入轴160的任何进一步的轴向运动。在该位置,发电机输入轴160将由于来自油压的合力而继续经受压缩的轴向载荷。56.为了减小这样的轴向载荷,本文所述的实施例有利地提供了能够平衡第一力f1的第二力f2。断开设备100在使用中可以连接到的齿轮箱输出轴170可以设有油回路(未示出)。油回路可以包括与齿轮箱输出轴170的孔口172流体连通的入口端口(未示出)。入口端口经由孔口172向齿轮箱花键室171提供油供应。由使用中的旋转的齿轮箱输出轴170提供的作用在齿轮箱花键室171中的油上的离心力使得油淹没花键164、174。以此方式,流体端口172提供油以润滑花键164、174。o形环173设置在齿轮箱输出轴170和发电机输入轴160之间的接口处,以密封该接口并防止油从齿轮箱花键室171泄漏。与断开花键室167类似,齿轮箱花键室171中的油将具有一定的压力p2,并将在沿输入轴线c朝向断开输入轴120、即到图4的右侧的方向,在特定区域a2中冲击发电机输入轴160。因此,发电机花键室171中的油将沿箭头方向在发电机输入轴160上施加力f2。力f2将等于压力p2和面积a2的乘积。57.断开设备100构造成使得f1=f2,使得没有由于发电机输入轴160上的油压而导致沿着输入轴线c的合力。因此,断开设备100构造成使得a1p1=a2p2。事实上,即使在例如p1≠p2的情况下,通过为a1和/或a2相应地选择适当值,也可以满足该条件。同样,即使在a1≠a2的情况下,也可以通过为p1和/或p2相应地选择适当值来满足合力的条件。因此,断开设备100的该实施例有利地提供了设计的灵活性,同时保持了与可能安装的飞行器发动机的兼容性。58.图5示意性地示出了包括飞行器发动机2和发电机3的飞行器1。飞行器发动机2能够经由发电机输入轴160将驱动传递到发电机3。发电机输入轴160能够经由如上所述的断开设备100将驱动传递到转子110。59.可以通过添加、删除和/或替换的方式对所有上述实施例进行各种修改,以提供进一步的实施例,其中任何和/或所有实施例都将被所附权利要求书涵盖。









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