一种航空发动机带保险功能的传动装置的制作方法

本发明涉及航空发动机转子传动结构，尤其涉及一种航空发动机带保险功能的传动装置。

背景技术：

1、航空发动机开始工作时，需要利用外界的能量驱使发动机转子转动，经历一个起动过程，才能进入稳定的慢车工作状态。起动过程作为发动机工作的首个阶段，安全可靠的快速起动是发动机顺利进入正常工作的前提。电动起动机为目前广泛使用的起动机，具有使用方便、起动过程自动化等优点，但发动机起动后，起动机成为无用的重量，因此起动机往往被设计成同时具备起动和发电两种功能。

2、为满足起动机在起动和发电时不同的传动比要求，需要在发动机转子与起动机之间采用专用传动装置进行连接。在有限空间及重量约束的条件下，如何设计传动装置结构满足发动机安全、快速、可靠的起动以及起动机稳定的发电功率输出，成为研究难点和热点。现有发动机传动装置结构不够紧凑，且发生意外过载情况时，电动起动机与发动机转子的连接缺少保险结构，易造成传动路线上薄弱环节的损坏，如损坏电动起动机等。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种航空发动机带保险功能的传动装置，使转子起动转速达到发动机自持转速后，自动切换为起动机发电传动路线，并加入保险结构，满足起动机带动发动机转子起动传扭功能、满足发动机转子带动起动机发电传扭功能以及保险功能。

2、为实现上述目的，本发明提出一种航空发动机带保险功能的传动装置，包括传动机匣和扣接在传动机匣上的盖子，在传动机匣和盖子共同形成的容置腔内安装有摩擦离合器、滚棒离合器和棘轮离合器；所述摩擦离合器包括离合器拨轮和摩擦离合器壳体；离合器拨轮与摩擦离合器壳体之间通过摩擦结构传动；所述滚棒离合器包括离合器外圈和凸轮，离合器外圈和凸轮之间通过滚棒结构传动；凸轮套设在从动齿轮的左轴颈上，且凸轮的内花键与从动齿轮的左轴颈的外花键相配合传动；摩擦离合器壳体、离合器外圈共同与主动齿轮连接；所述棘轮离合器包括棘轮式齿轮和拨轮；棘轮式齿轮与拨轮之间通过棘爪结构传动；棘轮式齿轮的齿圈外周面为直齿；拨轮的外齿与从动齿轮的外齿相啮合；主动齿轮的外齿与棘轮式齿轮的直齿相啮合。

3、优选的，所述主动齿轮安装在所述摩擦离合器壳体与离合器外圈之间的位置；所述主动齿轮与所述摩擦离合器壳体通过第一销子连接；所述主动齿轮与所述离合器外圈通过第二销子连接。

4、优选的，所述摩擦离合器上的摩擦结构包括多个钢片和多个铜盘，钢片与铜盘相互穿插分布，并套设在所述离合器拨轮外柱面上；所述摩擦离合器壳体具备左端敞口状的内腔，所述摩擦结构位于所述摩擦离合器壳体的内腔中；铜盘以其外花键与摩擦离合器壳体内壁上的内花键相连接；钢片以其内圈的内花键与离合器拨轮外周面上的外花键相连接；在所述摩擦离合器壳体的内腔中还设置有校准盘、支承盘和弹簧座；且校准盘、支承盘和弹簧座均套在套设在离合器拨轮上；校准盘的右端面抵靠在所述摩擦结构的左端，在摩擦离合器壳体内腔壁靠近口部位置处镶嵌有卡圈，且校准盘的左端面抵靠在卡圈上；支承盘抵靠在所述摩擦结构的右端，弹簧座抵靠在所述摩擦离合器壳体内腔的底壁上，在支承盘与弹簧座之间设置有若干个弹簧用于轴向压紧钢片和铜盘；在所述钢片和铜盘之前填有石墨油膏。

5、优选的，在所述离合器拨轮右端的阶梯孔内设置有第三轴承；在所述从动齿轮的右轴颈上装有第十轴承；第十轴承安装在所述传动机匣右侧壁的轴承衬套内；从动齿轮的左轴颈向左延伸并插设在第三轴承的内圈中。

6、优选的，所述滚棒离合器中的滚棒结构包括离合器保持架和滚子；所述凸轮的外周面为多边形棱柱面；离合器保持架设置在离合器外圈与凸轮之间的间隔内，滚子装在离合器保持架的对应孔内；在离合器保持架的两侧通过铆钉安装有挡圈用于滚子进行轴向限位；在挡圈与离合器保持架之间设置有钢丝圈用于对于滚子形成径向向外的作用力。

7、优选的，所述棘轮离合器上的棘爪结构包括三个制动爪和三个离合器弹簧；所述棘轮式齿轮的齿圈内壁设置有锯形齿，所述制动爪的中部通过离合器销子安装在拨轮上；离合器扭簧套设在离合器销子上，且离合器扭簧作用在制动爪上，使得制动爪的前端向外扩张顶在棘轮式齿轮的锯形齿上；制动爪的重心靠近尾端；在拨轮上设置有离合器支承销用于限制所述制动爪的转动角度。

8、优选的，在所述盖子上设置有与所述离合器拨轮同轴的阶梯通孔；在阶梯通孔右半段的沉孔内通过轴承衬套安装有第一轴承和第二轴承；在阶梯通孔内安装有封严衬套；封严衬套的右端抵靠在第二轴承的外圈的左端面上；第一轴承和第二轴承的内腔均套设在所述离合器拨轮的左轴颈上，在第一轴承和第二轴承的内腔之间设置有支承圈。

9、优选的，所述离合器拨轮的左轴颈向左延伸并从所述封严衬套的内孔穿出；在所述离合器拨轮的左轴颈上装有两道封严涨圈用于与所述封严衬套的内孔进行封严；在所述传动机匣和盖子之间的结合面上装有橡胶石棉垫。

10、优选的，在所述从动齿轮的左轴颈上安装有第四轴承和第五轴承，且第四轴承、第五轴承的外圈均安装在所述主动齿轮的内孔上；在所述主动齿轮的内孔中间隔设置有了两个挡环；第四轴承外圈的右端面抵靠在左侧的挡环上，第五轴承外圈的左端面抵靠在右侧的挡环上。

11、优选的，在所述拨轮的内孔中安装有第六轴承和第七轴承；且第六轴承、第七轴承的内圈套设在所述棘轮式齿轮的右轴颈上；在第六轴承和第七轴承的内圈、外圈之间分别设置有隔套；在所述传动机匣的右侧壁上安装有第八轴承；在所述盖子内壁的沉孔上安装有第九轴承；所述棘轮式齿轮的右轴颈向右延伸并插设在第八轴承的内圈中；所述棘轮式齿轮的左轴颈插设在第九轴承的内圈中。

12、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果如下：

13、本发明提出一种航空发动机带保险功能的传动装置，采用不同传动路线设计以及传动路线自动切换结构设计，满足航空发动机的起动及起动机的发电功能要求，且转子起动转速达到发动机自持转速后，可自动切换为起动机发电传动路线，实现发动机安全、快速、可靠的起动以及起动机稳定的发电功率输出。加入保险结构设计，提高传动装置在使用过程中的容错能力及使用寿命，并且通过更换不同厚度的调整盘可以调节保险传扭力矩的阀值，灵活适应不同发动机转子的起动力矩要求。本发明将起动功能区、发电功能区及保险功能区结构高度集成，结构紧凑，节省空间。

技术特征：

1.一种航空发动机带保险功能的传动装置，其特征在于，包括传动机匣(30)和扣接在传动机匣(30)上的盖子(31)，在传动机匣(30)和盖子(31)共同形成的容置腔内安装有摩擦离合器(26)、滚棒离合器(25)和棘轮离合器(24)；

2.如权利要求1所述的一种航空发动机带保险功能的传动装置，其特征在于：所述主动齿轮(28)安装在所述摩擦离合器壳体(21)与离合器外圈(7)之间的位置；所述主动齿轮(28)与所述摩擦离合器壳体(21)通过第一销子(33)连接；所述主动齿轮(28)与所述离合器外圈(7)通过第二销子(34)连接。

3.如权利要求1所述的一种航空发动机带保险功能的传动装置，其特征在于：所述摩擦离合器(26)上的摩擦结构包括多个钢片(16)和多个铜盘(17)，钢片(16)与铜盘(17)相互穿插分布，并套设在所述离合器拨轮(22)外柱面上；所述摩擦离合器壳体(21)具备左端敞口状的内腔，所述摩擦结构位于所述摩擦离合器壳体(21)的内腔中；铜盘(17)以其外花键与摩擦离合器壳体(21)内壁上的内花键相连接；钢片(16)以其内圈的内花键与离合器拨轮(22)外周面上的外花键相连接；

4.如权利要求1所述的一种航空发动机带保险功能的传动装置，其特征在于：在所述离合器拨轮(22)右端的阶梯孔内设置有第三轴承(39)；在所述从动齿轮(29)的右轴颈上装有第十轴承(46)；第十轴承(46)安装在所述传动机匣(30)右侧壁的轴承衬套内；从动齿轮(29)的左轴颈向左延伸并插设在第三轴承(39)的内圈中。

5.如权利要求1所述的一种航空发动机带保险功能的传动装置，其特征在于：所述滚棒离合器(25)中的滚棒结构包括离合器保持架(10)和滚子(8)；所述凸轮(9)的外周面为多边形棱柱面；离合器保持架(10)设置在离合器外圈(7)与凸轮(9)之间的间隔内，滚子(8)装在离合器保持架(10)的对应孔内；在离合器保持架(10)的两侧通过铆钉(11)安装有挡圈(13)用于滚子(8)进行轴向限位；在挡圈(13)与离合器保持架(10)之间设置有钢丝圈(12)用于对于滚子(8)形成径向向外的作用力。

6.如权利要求1所述的一种航空发动机带保险功能的传动装置，其特征在于：所述棘轮离合器(24)上的棘爪结构包括三个制动爪(5)和三个离合器弹簧(4)；所述棘轮式齿轮(1)的齿圈内壁设置有锯形齿，所述制动爪(5)的中部通过离合器销子(3)安装在拨轮(6)上；离合器扭簧(4)套设在离合器销子(3)上，且离合器扭簧(4)作用在制动爪(5)上，使得制动爪(5)的前端向外扩张顶在棘轮式齿轮(1)的锯形齿上；制动爪(5)的重心靠近尾端；在拨轮(6)上设置有离合器支承销(2)用于限制所述制动爪(5)的转动角度。

7.如权利要求1所述的一种航空发动机带保险功能的传动装置，其特征在于：在所述盖子(31)上设置有与所述离合器拨轮(22)同轴的阶梯通孔；在阶梯通孔右半段的沉孔内通过轴承衬套安装有第一轴承(37)和第二轴承(38)；在阶梯通孔内安装有封严衬套(23)；封严衬套(23)的右端抵靠在第二轴承(38)的外圈的左端面上；第一轴承(37)和第二轴承(38)的内腔均套设在所述离合器拨轮(22)的左轴颈上，在第一轴承(37)和第二轴承(38)的内腔之间设置有支承圈(32)。

8.如权利要求7所述的一种航空发动机带保险功能的传动装置，其特征在于：所述离合器拨轮(22)的左轴颈向左延伸并从所述封严衬套(23)的内孔穿出；在所述离合器拨轮(22)的左轴颈上装有两道封严涨圈(27)用于与所述封严衬套(23)的内孔进行封严；在所述传动机匣(30)和盖子(31)之间的结合面上装有橡胶石棉垫(36)。

9.如权利要求1所述的一种航空发动机带保险功能的传动装置，其特征在于：在所述从动齿轮(29)的左轴颈上安装有第四轴承(40)和第五轴承(41)，且第四轴承(40)、第五轴承(41)的外圈均安装在所述主动齿轮(28)的内孔上；在所述主动齿轮(28)的内孔中间隔设置有了两个挡环；第四轴承(40)外圈的右端面抵靠在左侧的挡环上，第五轴承(41)外圈的左端面抵靠在右侧的挡环上。

10.如权利要求1所述的一种航空发动机带保险功能的传动装置，其特征在于：在所述拨轮(6)的内孔中安装有第六轴承(42)和第七轴承(43)；且第六轴承(42)、第七轴承(43)的内圈套设在所述棘轮式齿轮(1)的右轴颈上；在第六轴承(42)和第七轴承(43)的内圈、外圈之间分别设置有隔套(35)；

技术总结本发明公开了一种航空发动机带保险功能的传动装置，包括传动机匣和盖子，在传动机匣和盖子形成的容置腔内安装有摩擦离合器、滚棒离合器和棘轮离合器；摩擦离合器包括离合器拨轮和摩擦离合器壳体；滚棒离合器包括离合器外圈和凸轮，离合器外圈和凸轮之间通过滚棒结构传动；凸轮套设在从动齿轮的左轴颈上，且凸轮的内花键与从动齿轮的左轴颈的外花键相配合传动；摩擦离合器壳体、离合器外圈共同与主动齿轮连接；棘轮离合器包括棘轮式齿轮和拨轮；棘轮式齿轮与拨轮之间通过棘爪结构传动；棘轮式齿轮的齿圈外周面为直齿；拨轮的外齿与从动齿轮的外齿相啮合；主动齿轮的外齿与棘轮式齿轮的直齿相啮合。技术研发人员：张俊,李俊励,杨冬娇,冀国锋,栗尼娜,吴秀宽受保护的技术使用者：中国航发贵阳发动机设计研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/21