具有离合器和机械锁的飞行器发动机制造技术

公开一种飞行器发动机组件，其包括：具有发动机轴的发动机；输出轴；在所述发动机轴和所述输出轴之间驱动接合的离合器。所述离合器具有与所述发动机轴驱动接合的第一部件和第二部件。所述离合器可在第一构造和第二构造之间操作。在所述第一构造中，所述第一部件可相对于所述第二部件旋转，并且所述发动机轴可相对于所述输出轴旋转。在所述第二构造中，所述第一和第二部件彼此接合，并且所述发动机轴与所述输出轴一起旋转。机械锁可在第一位置和第二位置之间操作。在所述第一位置中，所述机械锁与所述第一部件脱离。在所述第二位置中，所述第一和第二部件固定成用于一个相对于另一个共同旋转。

Aircraft engine with clutch and mechanical lock

【技术实现步骤摘要】
具有离合器和机械锁的飞行器发动机
本申请一般来说涉及飞行器发动机，并且更特定来说涉及用于使发动机接合到可旋转负载的系统和方法。
技术介绍
在直升机中，发动机轴和直升机转子之间的离合器允许发动机用于除了使直升机转子旋转以外的其它目的。常规的机械解决方案是安装接合设备（例如摩擦机构（例如，像盘式离合器或带式离合器）或液压联接件）来逐渐接合所述转子。此类接合设备需要被确定大小成传递最大扭矩，这导致体积大且重的部件。因此，需要改进。
技术实现思路
在一个方面中，提供一种飞行器发动机组件，其包括：具有发动机轴的发动机；输出轴；在所述发动机轴和所述输出轴之间驱动接合的离合器，所述离合器具有与所述发动机轴驱动接合的第一部件和第二部件，所述离合器可在第一构造和第二构造之间操作，在所述第一构造中，所述第一部件可相对于所述第二部件旋转，并且所述发动机轴可相对于所述输出轴旋转，在所述第二构造中，所述第一和第二部件彼此接合成使得所述第一部件相对于所述第二部件的旋转受到限制，并且所述发动机轴与所述输出轴一起旋转，所述离合器被构造成经由所述第一部件和所述第二部件之间的所述接合使所述发动机轴选择性地接合到所述输出轴；可在第一位置和第二位置之间操作的机械锁，在所述第一位置中，所述机械锁与所述离合器的所述第一部件脱离，并且在所述第二位置中，所述离合器的所述第一部件和所述第二部件固定成用于一个相对于另一个共同旋转。在另一方面中，提供一种飞行器发动机，其包括：具有发动机轴的间歇式内燃发动机；具有驱动地接合到所述发动机轴的涡轮机轴的涡轮机，所述涡轮机具有流体连接到所述间歇式内燃发动机的排放部的涡轮机入口；可操作地连接到可旋转负载的输出轴；在所述发动机轴和所述输出轴之间驱动接合的离合器，所述离合器具有与所述发动机轴驱动接合的第一部件和第二部件，所述离合器可在第一构造和第二构造之间操作，在所述第一构造中，所述第一部件可相对于所述第二部件旋转，并且所述发动机轴可相对于所述输出轴旋转，在所述第二构造中，所述第一和第二部件彼此接合成使得所述第一部件相对于所述第二部件的旋转受到限制，并且所述发动机轴与所述输出轴一起旋转，所述离合器被构造成经由所述第一部件和所述第二部件之间的所述接合使所述发动机轴选择性地接合到所述输出轴；可在第一位置和第二位置之间操作的机械锁，在所述第一位置中，所述机械锁与所述离合器的所述第一部件脱离，并且在所述第二位置中，所述离合器的所述第一部件和所述第二部件固定成用于一个相对于另一个共同旋转。在仍另一方面中，提供一种操作飞行器发动机的方法，其包括：使发动机的发动机轴旋转；通过逐渐增加从所述发动机轴传递到与可旋转负载驱动接合的输出轴的扭矩的量值来开始所述可旋转负载的旋转；当所述可旋转负载达到给定旋转速度时，将所述输出轴锁定到所述发动机轴；以及增加所述可旋转负载的旋转速度使其超过所述给定旋转速度。附图说明现在参考附图，其中：图1是根据一个实施例的飞行器发动机的示意性视图；图2是根据一个实施例的图1的飞行器发动机的接合设备的示意性视图；图3是根据另一实施例并且可以与图1的飞行器发动机一起使用的接合设备的示意性视图；图4是根据可以与图1的飞行器发动机一起使用的仍另一实施例的按着陆(hotel)操作模式示出的接合设备的示意性视图；并且图5是按正常操作模式示出的图4的接合设备的示意性视图。具体实施方式参考图1，大致示出飞行器发动机10，并且其包括发动机12’，发动机12’可以是任何类型的合适发动机，例如间歇式内燃发动机、燃气涡轮发动机、电动发动机等等。在特定实施例中，发动机12’是包括各自被例如构造为汪克尔（Wankel）发动机的一个或更多个旋转单元或者一个或更多个往复活塞的内燃发动机12。内燃发动机12驱动发动机轴14，发动机轴14用于驱动固定到飞行器发动机10的输出轴16的可旋转负载L。应理解，飞行器发动机10可以替代地被构造成驱动任何其它适当类型的负载，包括（但不限于）一个或更多个发电机、螺旋桨、附件、转子桅杆、压缩机或任何其它适当类型的负载或其组合。可旋转负载L可以是直升机转子。飞行器发动机10可以例如在飞行器或其它运载工具上或任何其它合适应用中用作原动机发动机。在特定实施例中，内燃发动机12是包括各自被构造为汪克尔发动机的三个旋转单元的旋转发动机，带有具有限定两个凸角的轮廓的转子腔，所述轮廓优选地为外旋轮线，转子接收在转子腔中，其中转子的几何轴线与转子腔的轴线偏移并平行于其，并且转子具有三个沿周向方向间隔开的顶点部分和具有向外成拱形侧面的大致三角形轮廓，从而限定具有可变体积的三个旋转燃烧室。可替代地，内燃发动机12可以是任何类型的间歇式内燃发动机，例如活塞发动机。可替代地，可以用任何其它合适类型的发动机（例如，电动马达）替代内燃发动机。在所示的实施例中，内燃发动机12是飞行器发动机10的涡轮复合发动机100的部件；涡轮复合发动机100包括用于在空气被馈送到内燃发动机12的空气入口12a之前对其进行压缩的压缩机18。如图示出，压缩机18具有流体连接到飞行器发动机10外部的环境E的入口18a以及经由管道20a流体连接到内燃发动机12的入口12a用于将压缩空气馈送到内燃发动机12的出口18b。在特定实施例中，涡轮复合发动机100可以如于2010年7月13日授权的Lents等人的美国专利号7,753,036中所述或者如于2010年8月17日授权的Julien等人的美国专利号7,775,044中所述或者如于2015年10月1日公开的Thomassin等人的美国专利公开号2015/0275749中所述或者如于2015年10月1日公开的Bolduc等人的美国专利公开号2015/0275756中所述，其全部内容以引用方式并入本文中。如图示出，涡轮复合发动机100包括接收来自内燃发动机12的排气的涡轮机22。涡轮机22具有经由管道20b流体连接到内燃发动机12的排放部12b的入口22a。涡轮机22具有流体连接到环境E用于排出由内燃发动机12产生并且在其在涡轮机22中通过之后的排气的出口22b。在旋转发动机的情况下，内燃发动机12以排气脉冲的形式提供以高峰值速度离开的高压热气的排气流。涡轮机22可以包括单个涡轮机或者串联流体连通的两个或更多个涡轮机级；所述两个或更多个涡轮机级可以具有彼此不同的反动比并且可以被构造成为内燃发动机的排气脉冲服务。可以想到其它构造。应理解，变化是可能的，并且例如可以省略压缩机和/或涡轮机、而不背离本公开的范围。在所示出的实施例中，压缩机18和涡轮机22与齿轮箱24驱动接合。在所示出的实施例中，压缩机18和涡轮机22接合到同一涡轮机轴22c，涡轮机轴22c通过齿轮箱24驱动地接合到发动机轴14；涡轮机轴22c和发动机轴14平行并且彼此径向偏移。替代构造是可能的，包括（但不限于）压缩机18的转子接合到与涡轮机轴22c分开的轴（无论是否与涡轮机轴22c同轴、与发动机轴14同轴或者与两者偏移）并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器发动机组件，其包括：/n具有发动机轴的发动机；/n输出轴；/n在所述发动机轴和所述输出轴之间驱动接合的离合器，所述离合器具有与所述发动机轴驱动接合的第一部件和第二部件，所述离合器可在第一构造和第二构造之间操作，在所述第一构造中，所述第一部件可相对于所述第二部件旋转，并且所述发动机轴可相对于所述输出轴旋转，在所述第二构造中，所述第一和第二部件彼此接合成使得所述第一部件相对于所述第二部件的旋转受到限制，并且所述发动机轴与所述输出轴一起旋转，所述离合器被构造成经由所述第一部件和所述第二部件之间的接合使所述发动机轴选择性地接合到所述输出轴；/n可在第一位置和第二位置之间操作的机械锁，在所述第一位置中，所述机械锁与所述离合器的所述第一部件脱离，并且在所述第二位置中，所述离合器的所述第一部件和所述第二部件固定成用于一个相对于另一个共同旋转。/n

【技术特征摘要】
20181029 US 16/1732091.一种飞行器发动机组件，其包括：
具有发动机轴的发动机；
输出轴；
在所述发动机轴和所述输出轴之间驱动接合的离合器，所述离合器具有与所述发动机轴驱动接合的第一部件和第二部件，所述离合器可在第一构造和第二构造之间操作，在所述第一构造中，所述第一部件可相对于所述第二部件旋转，并且所述发动机轴可相对于所述输出轴旋转，在所述第二构造中，所述第一和第二部件彼此接合成使得所述第一部件相对于所述第二部件的旋转受到限制，并且所述发动机轴与所述输出轴一起旋转，所述离合器被构造成经由所述第一部件和所述第二部件之间的接合使所述发动机轴选择性地接合到所述输出轴；
可在第一位置和第二位置之间操作的机械锁，在所述第一位置中，所述机械锁与所述离合器的所述第一部件脱离，并且在所述第二位置中，所述离合器的所述第一部件和所述第二部件固定成用于一个相对于另一个共同旋转。


2.根据权利要求1所述的飞行器发动机，其进一步包括齿轮系，所述齿轮系包括固定到所述发动机轴的主动太阳齿轮、从动太阳齿轮、与所述主动太阳齿轮和所述从动太阳齿轮两者啮合的行星齿轮以及可旋转地支撑所述行星齿轮的行星架，所述输出轴驱动地接合到所述从动太阳齿轮和所述行星架中的一者，在所述离合器的所述第一构造中，所述从动太阳齿轮和所述行星架中的另一者在所述发动机轴旋转时旋转，在所述离合器的所述第二构造中，所述从动太阳齿轮和所述行星架中的另一者的旋转受到所述离合器的限制。


3.根据权利要求2所述的飞行器发动机，其中，所述离合器的所述第一部件是固定到所述从动太阳齿轮和所述行星架中的另一者的盘，所述离合器的所述第二部件是可在自由构造和制动构造之间操作的制动构件，在所述自由构造中，所述盘和所述制动构件可相对于彼此旋转，在所述制动构造中，所述制动构件限制所述盘相对于所述制动构件的旋转。


4.根据权利要求3所述的飞行器发动机，其中，所述制动构件包括在其间接收所述盘的制动垫，所述制动垫在所述制动构造中与所述盘接触，以便通过摩擦来限制所述盘的旋转。


5.根据权利要求1所述的飞行器发动机，其中，所述机械锁包括杆和接合到所述杆的致动器，所述致动器可操作成在所述机械锁的所述第一和第二位置之间移动所述杆。


6.根据权利要求5所述的飞行器发动机，其中，所述致动器是螺线管。


7.根据权利要求5所述的飞行器发动机，其中，所述机械锁的断电位置对应于所述第二位置。


8.根据权利要求1所述的飞行器发动机，其中，所述离合器是扭矩转换器，所述第一部件是所述扭矩转换器的与所述发动机轴驱动接合的输入，并且所述第二部件接合到所述扭矩转换器的输出，所述输出与所述输出轴驱动接合，所述输入可经由所述扭矩转换器中包含的流体驱动地接合到所述输出，在所述机械锁的所述第二位置中，所述机械锁使所述发动机轴与所述扭矩转换器的所述输出接合。


9.根据权利要求8所述的飞行器发动机，其中，所述机械锁是爪形离合器，所述爪形离合器具有与所述扭矩转换器的所述输入驱动接合的第一部分和与所述输出轴驱动接合的第二部分，所述第一部分和所述第二部分中的一者具有凸出构件，并且所述第一部分和所述第二部分中的另一者具有在所述机械锁的所述第二位置中由所述凸出构件接合的凹入构件。


10.一种飞行器发动机，其包括：
具有发动机轴的间歇式内燃发动机；
具有驱动地接合到所述发动机轴的涡轮机轴的涡轮机，所述涡轮机具有流体连接到所述间歇式内燃发动机的排放部的涡轮机入口；
可操作地连接到可旋转负载的输出轴；
在所述发动机轴和所述输出轴之间驱动接合的离...

【专利技术属性】
技术研发人员：S贝鲁贝，B维伦纽夫，
申请(专利权)人：普拉特惠特尼加拿大公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA