[发明专利]带有断开器的空气涡轮起动器

说明书

一种用于在反向驱动情况下利用反向驱动断开器使输出轴从发动机脱开的方法和断开器。该反向驱动断开器包括输出轴、驱动轴以及使输出轴选择性地联接至驱动轴的保持机构。在反向驱动情况下，断开器使输出轴从驱动轴断开。

本发明的背景

一种驱动机构（诸如，马达或发动机）可在机构输出处（诸如，在可旋转的输出轴处）生成驱动运动。例如，输出轴可经由连接至输出轴的可旋转驱动轴向另一件设备提供旋转动力学运动。接收旋转动力学运动的这件设备可利用驱动旋转运动作为能量源来操作。在一个示例构造中，燃气涡轮发动机（也称为燃烧涡轮发动机）是从通过发动机到多个涡轮叶片上的燃烧气体流获得能量的旋转式发动机。燃气涡轮发动机可将旋转动力学运动的至少一部分提供给旋转设备（诸如，附件齿轮箱），在该旋转设备处利用旋转运动来给多个不同的附件供能。附件可包括发电机、起动器/发电机、永磁交流发电机（PMA）或永磁发电机（PMG）、燃料泵和液压泵。在驱动机构失效的情况下，可能期望使驱动机构从旋转设备断开。

本发明的简要描述

在一个方面，本公开内容涉及一种用于起动发动机的空气涡轮起动器，包括：壳体，该壳体限定入口、出口和流径，流径在入口与出口之间延伸以用于使气体流通过其传送；涡轮部件，其轴颈支承在壳体内且设置在流径内以用于从气体流可旋转地获得机械功率；与涡轮部件传动地联接的齿轮系；离合器，其具有与齿轮系可操作地联接的驱动轴；以及断开器，包括拉伸保险器和输出轴，该拉伸保险器具有可操作地联接至驱动轴的第一端部、螺纹部分以及位于第一端部与螺纹部分之间的具有减小的直径的颈部部分，该输出轴具有选择性地可操作地联接至驱动轴的第一端部、构造成可操作地联接至发动机且与该发动机一起旋转的第二端部、以及将拉伸保险器的螺纹部分接纳的内螺纹部分；其中当驱动扭矩从离合器的驱动轴传递到输出轴时，拉伸保险器不加载，当超限扭矩在一定水平以下传递时，拉伸保险器部分地加载，且当超限扭矩达到一定水平时，拉伸保险器在颈部部分处剪断且螺纹部分在远离驱动轴的方向上旋拧。

在另一方面，本公开内容涉及一种用于在反向驱动期间使空气涡轮起动器的输出轴断开的断开器组件，包括：拉伸保险器，其具有可操作地联接至空气涡轮起动器的驱动轴的第一端部、可接纳在空气涡轮起动器的输出轴的内螺纹部分内的螺纹部分、以及位于第一端部与螺纹部分之间的颈部部分；且其中当驱动扭矩从驱动轴传递到输出轴时，拉伸保险器不加载，当超限扭矩在一定水平以下传递时，拉伸保险器部分地加载，且当超限扭矩达到一定水平时，拉伸保险器在颈部部分处剪断且螺纹部分在远离驱动轴的方向上旋拧。

在还有另一方面，本公开内容涉及一种用于操作空气涡轮起动器的方法，包括：从利用涡轮的气体流获得机械功率且以此驱动具有驱动轴的离合器和齿轮系；将驱动扭矩从驱动轴传递到可操作地联接至发动机的输出轴；以及在反向驱动期间，触发反向驱动断开器，其中可操作地联接至输出轴和驱动轴的拉伸保险器剪断，且拉伸保险器的剪断部分从输出轴松开且远离驱动轴移动，且输出轴从驱动轴松开且远离驱动轴移动。

附图的简要描述

在附图中：

图1是根据本文中所描述的各种方面的带有附件齿轮箱的燃气涡轮发动机的示意图。

图2是根据本文中所描述的各种方面的通过旋转轴安装至图1的附件齿轮箱的起动器/发电机的截面图。

图3是根据本文中所描述的各种方面的适于与图2的起动器/发电机一起使用的断开器的分解图。

图4A是根据本文中所描述的各种方面的图3的断开器在关于旋转轴的第一位置中的截面图。

图4B是根据本文中所描述的各种方面的图3的断开器在关于旋转轴的第一位置中的顶视图。

图5A是根据本文中所描述的各种方面的图3的断开器在关于旋转轴的第二位置中的截面图。

图5B是根据本文中所描述的各种方面的图3的断开器在关于旋转轴的第二位置中的顶视图。

图6是用于操作空气涡轮起动器的方法的流程图。