一種用於航空器的發動機的製作方法

2023-12-09 05:08:16 1

本發明涉及航空發動機領域，尤其涉及一種用於航空器的發動機。

背景技術：

發動機為航空器的心臟，用於向航空器提供動力，其結構精密且複雜。應用於航空器上的發動機除了要產生推力外，還要驅動航空器上的輔機，如發電機、油泵等裝置。以蝸扇發動機為例，蝸輪軸除了要驅動風扇旋轉外，還需要帶動輔機工作。

現有技術中蝸扇發動機內還需要設置變速箱，蝸輪軸的動力經變速箱後再驅動輔機，這種設置方式大大增大了發動機的體積，並且對發動機的性能具有一定影響。發動機體積增大後必然影響航空器的性能。

技術實現要素：

本發明提供的一種用於航空器的發動機，旨在克服現有技術中發動機的結構不合理，造成發動機體積大的不足。

為了解決上述技術問題，本發明採用如下技術方案：一種用於航空器的發動機，包括主發動機和由主發動機驅動的輔機，所述主發動機包括殼體，所述殼體內設有主動軸，所述主動軸上設有風扇，所述主動軸與殼體同軸，所述輔機包括機箱和轉動連接在機箱上的輸入軸，所述輸入軸沿殼體的直徑方向設置並伸入殼體內，所述殼體上開設有使輸入軸可以穿過的孔體，所述主動軸上一體式設有蝸杆部，所述輸入軸上設有與蝸杆部配合的蝸輪，輸入軸遠離機箱的一端為自由端，所述自由端轉動連接在殼體的內側壁上，所述輸入軸與孔體的側壁之間設有第一密封墊，所述殼體上一體式設有第一凸環，所述機箱上一體式設有與第一凸環配合的第二凸環，所述第一凸環與第二凸環通過螺釘連接在一起，在第一凸環與第二凸環之間設有第二密封墊，所述第一凸環內還設有封閉孔體的密封蓋，所述密封蓋通過螺釘固定在殼體上，所述密封蓋上開設有使輸入軸可以穿過的裝配孔，所述裝配孔與輸入軸之間設有第三密封墊，所述第一凸環與第二凸環裝配在一起後形成與孔體相通的氣體緩衝腔，所述自由端上設有滾動軸承，所述殼體的內側壁上開設有容納滾動軸承的凹槽，所述殼體的內側壁上還固定有將滾動軸承鎖緊在凹槽內的蓋體，所述蓋體通過螺釘固定在殼體的內側壁上。

一種可選的方案，所述機箱上設有使輸入軸可以穿過的通孔，所述通孔與輸入軸之間設有第四密封墊；所述機箱包括上半部和下半部，所述上半部與下半部通過螺栓連接在一起，所述上半部與下半部之間設有第五密封墊，所述通孔開設在下半部上。第四密封墊的設置優化了機箱的密封性能，可以避免雜質進入機箱內。機箱包括上半部和下半部，輔機便於裝配和檢修，進而使得發動機便於檢修。

一種可選的方案，所述輸入軸上塗設有絕熱層，所述絕熱層的厚度不小於2毫米。絕熱層的設置延長了輸入軸的使用壽命。

一種可選的方案，所述第一凸環的軸線與孔體的軸線同軸。機箱與殼體連接牢固，優化了發動機的使用性能。

一種可選的方案，所述輸入軸上一體式設有提高輸入軸抗彎強度的加強筋，所述加強筋沿輸入軸的長度方向設置，並且所述加強筋凸出輸入軸，所述加強筋的橫截面形狀為小於1/2的圓形。加強筋的設置大大提高了輸入軸的抗彎強度，延長了輸入軸的使用壽命。另外，加強筋的橫截面形狀為小於1/2的圓形，減小了輸入軸對發動機性能的影響。

一種可選的方案，所述第一凸環與第二凸環直徑相等，第一凸環與第二凸環裝配在一起後，在第一凸環與第二凸環外纏繞有密封帶，所述密封帶外設有固定密封帶的抱箍。密封帶的設置提高了殼體的密封性能，進而優化了發動機的使用性能。利用抱箍對對密封帶進行固定，密封帶固定可靠。

一種可選的方案，所述第一凸環和第二凸環上均設有環槽，所述抱箍上設有伸入環槽內的凸稜，所述凸稜與抱箍為一體式結構。環槽和凸稜的設置，提高了機箱與殼體的連接強度，優化了發動機的使用性能。

一種可選的方案，所述機箱內設有變速箱，所述輸入軸與變速箱連接，以將動力輸入變速箱。優化了發動機的使用性能。

與現有技術相比，本發明提供的一種用於航空器的發動機，具有如下優點：在主動軸上設有蝸杆部，在輸入軸上設有與蝸杆部配合的蝸輪，利用蝸杆部、蝸輪對輸入軸的轉速進行改變，輸入軸直接將動力傳遞至輔機，該設置大大簡化了發動機的結構，從而減小了發動機的體積，優化了發動機的使用性能。輸入軸的自由端通過滾動軸承轉動連接在殼體的內壁上，輸入軸受力均勻，在具體使用過程中，輸入軸不容易彎曲，延長了輸入軸的使用壽命。在殼體上設有第一凸環，在機箱上設有第二凸環，第一凸環與第二凸環通過螺釘連接在一起，機箱與殼體連接可靠，並且裝配方便，發動機便於維護。

附圖說明

附圖1是本發明一種用於航空器的發動機的剖視圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的一種用於航空器的發動機作進一步說明。以下實施例僅用於幫助本領域技術人員理解本發明，並非是對本發明的限制。

發動機的主動軸2由燃燒器產生的高溫高壓氣體推動旋轉，主動軸2帶動風扇3轉動產生推力，以此推動航空器運行。航空器運行過程中需要各部件配合運動，因此，航空器除了發動機以外還應有相應的輔機，如發電機、泵體等，為簡化航空器的結構，發電機、泵體等輔機一般由發動機的主動軸2驅動。要實現該驅動方式，就必須使發動機主動軸2的動力可以傳遞至輔機。

實施例一

如圖1所示，一種用於航空器的發動機，包括主發動機和由主發動機驅動的輔機，該輔機可以發電機、泵體等實現航空器正常運行的輔助性機械設備，所述主發動機包括殼體1，所述殼體1內設有主動軸2，所述主動軸2上設有風扇3，發動機的燃燒室產生高溫高壓氣體帶動主動軸2旋轉，主動軸2旋轉帶動風扇3轉動，進而產生推力，發動機的工作原理為現有技術，在此不再展開敘述，以避免該現有技術與本發明的技術方案相混淆；

如圖1所示，所述主動軸2與殼體1同軸，所述輔機包括機箱4和轉動連接在機箱4上的輸入軸5，機箱4即為包裹發電機、泵體等輔助設備的保護殼，輸入軸5即為將主動軸2的動力引入輔機的傳動件，所述輸入軸5沿殼體1的直徑方向設置並伸入殼體1內；

如圖1所示，所述殼體1上開設有使輸入軸5可以穿過的孔體，所述主動軸2上一體式設有蝸杆部6，所述輸入軸5上設有與蝸杆部6配合的蝸輪7，輸入軸5遠離機箱4的一端為自由端，所述自由端轉動連接在殼體1的內側壁上，所述自由端上設有滾動軸承15，所述殼體1的內側壁上開設有容納滾動軸承15的凹槽，所述殼體1的內側壁上還固定有將滾動軸承15鎖緊在凹槽內的蓋體16，所述蓋體16通過螺釘固定在殼體1的內側壁上，蓋體16對滾動軸承15進行固定，滾動軸承15固定可靠，滾動軸承15和孔體的側壁配合對輸入軸5進行固定，大大提高了輸入軸5的固定強度，在具體使用過程中，輸入軸5受力均勻，不容易彎曲，延長了輸入軸5的使用壽命；

如圖1所示，所述輸入軸5與孔體的側壁之間設有第一密封墊8，第一密封墊8可以通過粘接等方式固定在孔體的側壁上，所述殼體1上一體式設有第一凸環9，所述第一凸環9的軸線與孔體的軸線同軸，所述機箱4上一體式設有與第一凸環9配合的第二凸環10，所述第一凸環9與第二凸環10通過螺釘連接在一起，在第一凸環9與第二凸環10之間設有第二密封墊11，所述第一凸環9與第二凸環10裝配在一起後形成與孔體相通的氣體緩衝腔14，氣體緩衝腔14起到緩衝作用，可以有效地避免殼體1內的高溫高壓氣體洩漏，氣體意外洩漏至氣體緩衝腔14內以後其壓力會降低，從而使得位於氣體緩衝腔14內的氣體不容易洩漏，優化了發動機的使用性能；第一密封墊8和第二密封墊11均起到密封作用，第二密封墊11可以粘接在第二凸環10上；

如圖1所示，所述第一凸環9內還設有封閉孔體的密封蓋12，所述密封蓋12通過螺釘固定在殼體1上，所述密封蓋12上開設有使輸入軸5可以穿過的裝配孔，所述裝配孔與輸入軸5之間設有第三密封墊13，密封蓋12的設置進一步優化了殼體1的密封性能。

主動軸2與輸入軸5之間通過蝸輪7、蝸杆部6傳遞運動，該傳動方式的傳動比大，從而使得殼體1內不需要設置變速箱26，有效地簡化了發動機的結構，並且有利於發動機的運行性能。

相對於現有技術，上述技術方案簡化了發動機的結構，發動機便於檢修，並且，有效地減小了發動機的體積，進而減小了航空器的體積。

實施例二

如圖1所示，本實施例的技術方案主要是對實施例一的優化，如，所述機箱4上設有使輸入軸5可以穿過的通孔，所述通孔與輸入軸5之間設有第四密封墊17，第四密封墊17粘接在通孔的側壁上；所述機箱4包括上半部18和下半部19，所述上半部18與下半部19通過螺栓連接在一起，所述上半部18與下半部19之間設有第五密封墊20，所述通孔開設在下半部19上。

如圖1所示，在實際使用過程中，輸入軸5需要承受較大的作用力，而輸入軸5溫度升高後其力學性能可能會下降，為此，所述輸入軸5上塗設有絕熱層，所述絕熱層的厚度不小於2毫米。絕熱層的厚度小於2毫米時無法起到良好的絕熱性能，絕熱層即為現有技術中航空器中常用的絕熱材料。

如圖1所示，所述輸入軸5上一體式設有提高輸入軸5抗彎強度的加強筋21，所述加強筋21沿輸入軸5的長度方向設置，並且所述加強筋21凸出輸入軸5，所述加強筋21的橫截面形狀為小於1/2的圓形。該設置提高了輸入軸5的強度，延長了輸入軸5的使用壽命。加強筋21的橫截面形狀可以有效地降低輸入軸5對發動機性能的影響。

如圖1所示，為使第一凸環9與第二凸環10具有良好的固定性能，所述第一凸環9與第二凸環10直徑相等，第一凸環9與第二凸環10裝配在一起後，在第一凸環9與第二凸環10外纏繞有密封帶22，所述密封帶22外設有固定密封帶22的抱箍23。所述第一凸環9和第二凸環10上均設有環槽，所述抱箍23上設有伸入環槽內的凸稜25，所述凸稜25與抱箍23為一體式結構。第一凸環9與第二凸環10的固定強度高且氣體緩衝室的密封性能好。

實施例三

如圖1所示，本實施例相對於實施例一或實施例二的不同之處在於，所述機箱4內設有變速箱26，所述輸入軸5與變速箱26連接，以將動力輸入變速箱26。變速箱26的設置主要起到改變傳動比的作用，以使輸入軸5可以更好地驅動輔機工作。

以上結合附圖對本發明的部分實施例進行了介紹。本領域技術人員閱讀本說明書後，在實際實施時對本發明的技術方案做出顯而易見的改變是可以的。

如機箱4的形狀及結構等。氣體緩衝室的形狀及結構等。