本發(fā)明涉及航空發(fā)動機領(lǐng)域，特別是涉及一種蓄功調(diào)速齒輪傳動渦輪發(fā)動機。

技術(shù)背景

隨著航空發(fā)動機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速要求越來越高，而風(fēng)扇或螺旋槳轉(zhuǎn)速要求越來越低，矛盾日益尖銳化?，F(xiàn)有齒輪傳動風(fēng)扇發(fā)動機存在發(fā)動機轉(zhuǎn)子高轉(zhuǎn)速要求和風(fēng)扇低轉(zhuǎn)速要求的矛盾，由于只能實現(xiàn)固定傳動比的減速，功率硬連接仍然存在，飛行條件或飛行狀態(tài)的變化仍然會通過功率傳導(dǎo)使得發(fā)動機的工作狀態(tài)發(fā)生變化，導(dǎo)致發(fā)動機工作點沿共同工作線移動偏離設(shè)計工作點，發(fā)動機工作效率和工作狀態(tài)不能始終保證處于最佳；基于對原有齒輪傳動風(fēng)扇發(fā)動機的改進，本發(fā)明提出的一種蓄功調(diào)速齒輪傳動渦輪發(fā)動機，能較好的解決這一問題，該發(fā)動機不光能減速，還能通過調(diào)速和蓄能機構(gòu)調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和輸出功率，使其適應(yīng)飛行條件和飛行狀態(tài)的變化而維持發(fā)動機始終在設(shè)計工作點下穩(wěn)定工作，可以最大限度的保證發(fā)動機的工作穩(wěn)定性和高效性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種蓄功調(diào)速齒輪傳動渦輪發(fā)動機，該發(fā)動機不光能減速，還能通過調(diào)速和蓄能機構(gòu)調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和輸出功率，使其適應(yīng)飛行條件和飛行狀態(tài)的變化而維持發(fā)動機始終在設(shè)計工作點下穩(wěn)定工作，可以最大限度的保證發(fā)動機的工作穩(wěn)定性和高效性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一種技術(shù)方案是：一種蓄功調(diào)速齒輪傳動渦輪發(fā)動機，包括風(fēng)扇、大太陽輪、行星輪、行星架、小太陽輪、電動發(fā)電兩用電機、主軸軸承、發(fā)動機、蓄電池、剎車裝置；其特征在于：發(fā)動機與小太陽輪相連，小太陽輪與行星輪嚙合，行星輪與大太陽輪嚙合，大太陽輪與電動發(fā)電兩用電機相連，電動發(fā)電兩用電機與蓄電池相連，電動發(fā)電兩用電機套裝在發(fā)動機主軸軸承上；行星輪通過軸承安裝在行星架上，行星架位于大太陽輪右側(cè)，大太陽輪上安置有剎車裝置,風(fēng)扇安裝于大太陽輪輪緣上。

進一步的，所述電動發(fā)電兩用電機包括電機定子、電機轉(zhuǎn)子，其特征在于：電機定子外套于電機轉(zhuǎn)子。

本發(fā)明的有益效果是：一、比現(xiàn)有齒輪傳動風(fēng)扇發(fā)動機（gif）的固定減速系統(tǒng)更進一步，發(fā)動機主軸轉(zhuǎn)速與風(fēng)扇轉(zhuǎn)速可以完全獨立，能分別在各自的最佳狀態(tài)下高效工作；二、由于發(fā)動機主軸跟風(fēng)扇主軸完全解耦，理論上發(fā)動機可以始終穩(wěn)定在設(shè)計工作點工作，高效穩(wěn)定且易于控制；三、發(fā)動機起動時，只要剎住風(fēng)扇軸，電機和行星齒輪減速器就可以兼做發(fā)動機的起動電機和增速器，一物二用；四、理論上，行星齒輪增加了齒輪嚙合的浮動性，更有利于均載和提高壽命。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實施例一的原理示意圖。

圖2是本發(fā)明較佳實施例一的運動示意圖。

圖3是本發(fā)明較佳實施例二的原理示意圖。

圖4是本發(fā)明較佳實施例二的運動示意圖。

圖5是本發(fā)明較佳實施例一（風(fēng)扇裝于太陽輪上）的原理示意圖

圖6是本發(fā)明較佳實施例二（風(fēng)扇裝于行星架上）的原理示意圖。

附：圖中各部件的標記如下：（1）風(fēng)扇、（2）大太陽輪、（3）行星輪、（4）行星架、（5）小太陽輪、（6)電機定子、(7)電機轉(zhuǎn)子、（8）主軸軸承、（9）發(fā)動機、（10）蓄電池、（11）剎車裝置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

實施例一：

請參閱圖1、2、5，本發(fā)明實施例一包括：一種蓄功調(diào)速齒輪傳動渦輪發(fā)動機，包括風(fēng)扇1、大太陽輪2、行星輪3、行星架4、小太陽輪5、電動發(fā)電兩用電機、主軸軸承8、發(fā)動機9、蓄電池10、剎車裝置11；其特征在于：發(fā)動機9與小太陽輪5相連，小太陽輪5與行星輪3嚙合，行星輪3與大太陽輪2嚙合，大太陽輪2與電動發(fā)電兩用電機相連，電動發(fā)電兩用電機與蓄電池10相連，電動發(fā)電兩用電機套裝在發(fā)動機9主軸軸承上；行星輪3通過軸承安裝在行星架4上，行星架4位于大太陽輪2右側(cè)，大太陽輪2上安置有剎車裝置11,風(fēng)扇10安裝于大太陽輪2輪緣上。

所述電動發(fā)電兩用電機包括電機定子6、電機轉(zhuǎn)子7，其特征在于：電機定子6外套于電機轉(zhuǎn)子7。電動發(fā)電兩用電機對發(fā)動機輸出功率進行調(diào)蓄，發(fā)動機9功率大于風(fēng)扇1需求功率時，電動發(fā)電兩用電機處于發(fā)電狀態(tài)，通過電機定子6向蓄電池10充電；發(fā)動機9功率小于風(fēng)扇1需求功率時，電動發(fā)電兩用電機處于電動狀態(tài)，把蓄電池10電能通過電機轉(zhuǎn)子7給風(fēng)扇1補充所需功率,發(fā)動機9起動時，該電動發(fā)電兩用電機作為起動電機用。

實施例二

請參閱圖3、4、6，本發(fā)明實施例二包括：一種蓄功調(diào)速齒輪傳動渦輪發(fā)動機，包括風(fēng)扇1、大太陽輪2、行星輪3、行星架4、小太陽輪5、電動發(fā)電兩用電機、主軸軸承8、發(fā)動機9、蓄電池10、剎車裝置11；其特征在于：發(fā)動機9與小太陽輪5相連，小太陽輪5與行星輪3嚙合，行星輪3與大太陽輪2嚙合，大太陽輪2與電動發(fā)電兩用電機相連，電動發(fā)電兩用電機與蓄電池10相連，電動發(fā)電兩用電機套裝在發(fā)動機9主軸軸承上；行星輪3通過軸承安裝在行星架4上，風(fēng)扇1安裝于行星架4上，行星架4上安置有剎車裝置11,大太陽輪2安裝于行星架4右側(cè)。

所述電動發(fā)電兩用電機包括電機定子6、電機轉(zhuǎn)子7，其特征在于：電機定子6外套于電機轉(zhuǎn)子7。電動發(fā)電兩用電機對發(fā)動機9輸出功率進行調(diào)蓄，發(fā)動機9功率大于風(fēng)扇1需求功率時，電動發(fā)電兩用電機處于發(fā)電狀態(tài)，通過電機定子6向蓄電池10充電；發(fā)動機9功率小于風(fēng)扇1需求功率時，電動發(fā)電兩用電機處于電動狀態(tài)，把蓄電池10電能通過電機轉(zhuǎn)子7給風(fēng)扇1補充所需功率,發(fā)動機9起動時，該電動發(fā)電兩用電機作為起動電機用。

本發(fā)明的工作原理是：發(fā)動機9起動時，剎車裝置11剎住行星架4和風(fēng)扇1，電動發(fā)電兩用電機通過大太陽輪2經(jīng)行星輪3增速驅(qū)動小太陽輪5和發(fā)動機9主軸。根據(jù)行星輪3系運動合成原理，在保持發(fā)動機9輸入轉(zhuǎn)速不變的條件下，風(fēng)扇1輸出轉(zhuǎn)速和功率由發(fā)動機9主軸和大太陽輪2的輸入共同決定:，在發(fā)動機9主軸轉(zhuǎn)速和功率穩(wěn)定不變的前提下，通過控制大太陽輪2的輸入轉(zhuǎn)速和功率就能控制行星架4也即風(fēng)扇1輸出轉(zhuǎn)速和功率，以適應(yīng)風(fēng)扇1工作需要。大太陽輪2與電機轉(zhuǎn)子7聯(lián)為一體，能通過外發(fā)電輸出功率或從外面電源獲得電動功率調(diào)節(jié)控制風(fēng)扇1的輸出功率和轉(zhuǎn)速。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種蓄功調(diào)速齒輪傳動渦輪發(fā)動機，包括風(fēng)扇、大太陽輪、行星輪、行星架、小太陽輪、電動發(fā)電兩用電機、主軸軸承、發(fā)動機、蓄電池、剎車裝置；其特征在于：發(fā)動機與小太陽輪相連，小太陽輪與行星輪嚙合，行星輪與大太陽輪嚙合，大太陽輪與電動發(fā)電兩用電機相連，電動發(fā)電兩用電機與蓄電池相連，電動發(fā)電兩用電機套裝在發(fā)動機主軸軸承上；行星輪通過軸承安裝在行星架上，行星架位于大太陽輪上，大太陽輪上安置有剎車裝置,風(fēng)扇安裝于大太陽輪輪緣上。本發(fā)明的優(yōu)點是：該減速器能通過調(diào)速和蓄能機構(gòu)調(diào)節(jié)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速和輸出功率，使其適應(yīng)飛行條件和飛行狀態(tài)的變化，可以最大限度的保證發(fā)動機的工作穩(wěn)定性和高效性。

技術(shù)研發(fā)人員：王云;楊曉光;桂幸民;王召廣;楊蓓
受保護的技術(shù)使用者：南昌航空大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.07
技術(shù)公布日：2017.09.19