[发明专利]气体涡轮引擎发电机

说明书

本发明提供了一种飞行器气体涡轮引擎(10)，所述飞行器气体涡轮引擎包括主引擎轴(22,23)、被构造成可旋转地支撑所述主引擎轴(22,23)的主引擎轴轴承布置结构(36,44,49,50)，以及包括转子(34)和定子(32)的电机(30)。所述转子(34)安装到所述主引擎轴(22,23)并且由所述主引擎轴轴承布置结构(36,44,49,50)可旋转地支撑，并且所述定子(32)安装到所述气体涡轮引擎(10)的静态结构(46)。

技术领域

本公开涉及气体涡轮引擎的电机以及包括电机的气体涡轮引擎。

背景技术

飞行器气体涡轮引擎为飞行器提供推进功率和电功率。因此，此类引擎包括用于提供电功率的电机，诸如发电机。还可以提供被构造成驱动流体泵诸如油泵和燃料泵的呈马达形式的另外的电机。发电机和马达的功能可以组合，使得例如发电机可以在起动期间用作起动马达。

随着电功率需求的增加，并且越来越多地使用电动马达来替代飞行器中的液压马达和气动马达，飞行器上的电机的尺寸相对于气体涡轮引擎的尺寸正在稳定地增加。因此，在有限的可用空间内封装此类机器变得越来越困难。

图1示出了用于气体涡轮引擎的电机的常规封装布置结构。气体涡轮引擎1包括主引擎压缩机轴2，该主引擎压缩机轴在引擎操作时旋转。该气体涡轮引擎经由锥齿轮4联接到输出轴3。输出轴3继而通过第二组锥齿轮6联接到角度驱动轴5。另外的齿轮诸如正齿轮还可以可选地包括在驱动系中。电机7联接到角度驱动轴5。考虑到传动装置，此类布置结构笨重、复杂且效率低下。

还提出了另选的布置结构，包括所谓的“嵌入式发电机”，其中电机安装在与压缩机同轴的、沿压缩机气体路径径向向内的环形空间内。此类布置结构提供有效的封装，但是存在其他困难。

本发明寻求提供一种具有嵌入式电机的改进的气体涡轮引擎。

发明内容

根据第一方面，提供了一种飞行器气体涡轮引擎，该飞行器气体涡轮引擎包括：

主引擎轴；

主引擎轴轴承布置结构，该主引擎轴轴承布置结构被构造成可旋转地支撑主引擎轴；和

电机，该电机包括转子和定子；其中

转子安装到主引擎轴并且由主引擎轴轴承布置结构可旋转地支撑，并且定子安装到到气体涡轮引擎的静态结构。

因此，机器转子由与主引擎轴相同的轴承支撑。因此，不需要附加的电机转子轴承，从而降低电机的成本、重量和空间要求。如下文和具体实施方式中概述的，该布置结构还提供附加的优点。

电机的定子可以从气体涡轮引擎的静态结构悬臂式伸出。因此，电机定子仅安装在一个端部处，其中相对的端部自由漂浮。一般来讲，可以安装轴向前端或轴向后端，其中轴向后端或轴向前端中的另一个自由浮动。因此，提供了坚固但柔性的结构来安装定子，这允许核心引擎壳体在使用中的相对运动，同时在电机转子和定子之间保持小且一致的间隙。另一方面，如果将定子安装在两端处，引擎静态结构的屈曲将导致定子或其壳体的屈曲，这将导致向定子施加较大的载荷，以及/或者转子和定子之间的间隙不一致。

电机定子可以通过从气体涡轮引擎静态结构大致向后延伸的安装构件安装。另选地，电机定子可以通过从气体涡轮引擎静态结构大致向前延伸的安装构件安装。有利地，可以从一个轴向端部接近电机定子安装件。因此，可以在不需要接近两端的情况下将电机定子从气体涡轮引擎移除并安装。