CN102410316A - 具有甩油器的离合器锁定板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有甩油器的离合器锁定板，具体地，一种用于空气涡轮启动机中的锁定板具有锁定板主体，所述锁定板主体包括从基部延伸离开的甩油器。所述基部位于离合器框架的外周边表面上。所述甩油器从所述基部延伸离开一距离，并且所述距离与所述基部的厚度的比是十和三十。还公开了离合器和空气涡轮启动机以及组装方法。

Description

具有甩油器的离合器锁定板
技术领域
本申请涉及例如可用于空气涡轮启动机的离合器，其中，锁定板携载甩油器以确保充分的油分布。
背景技术
空气涡轮启动机是已知的并且包括涡轮转子，涡轮转子从辅助动力单元（APU）接收压缩空气。压缩空气驱动涡轮转子，以进而驱动输出轴。输出轴连接到原动机（例如飞机中的气体涡轮发动机），并用作启动机以开始发动机芯部的旋转。
在发动机开始被其自身的动力驱动之后不久，流向空气涡轮启动机的空气流动停止。输出轴继续旋转，但是现在被气体涡轮发动机驱动。因此，离合器通常定位在输出轴和涡轮转子中间，使得不是整个空气涡轮启动机被驱动。
在现有系统中，锁定板将多个螺栓固定在离合器组件的周边处，所述离合器组件安装弹簧作为离合器的一部分。
在已知的空气涡轮启动机中，油被提供给空气涡轮启动机的润滑部件。该油在空气涡轮启动机的壳体中位于特定水平（level）。随着时间过去，油的水平可恶化。
发明内容
一种用于空气涡轮启动机中的锁定板具有锁定板主体，所述锁定板主体包括从基部延伸离开的甩油器。所述基部位于离合器框架的外周边表面上。所述甩油器从所述基部延伸离开一距离，并且所述距离与所述基部的厚度的比在十和三十之间。
还公开和请求保护离合器和空气涡轮启动机以及组装方法。
从以下说明和附图可最佳地理解本发明的这些和其它特征，其后是简要描述。
附图说明
图1是穿过空气涡轮启动机的截面图。
图2是离合器的一部分的细节。
图3是离合器的一部分的进一步细节。
图4是锁定板的透视图。
图5是锁定板的侧视图。
图6是锁定板的顶视图。
具体实施方式
空气涡轮启动机组件20可与飞机相关联，或者与包括气体涡轮发动机的其它系统相关联。热空气源22（其可来自辅助动力单元，如通常在地面上使用的）输送高压空气进入进口24。高压空气流过涡轮转子26，导致涡轮转子26旋转。当涡轮转子26旋转时，其使行星齿轮系统40/41旋转，并最终使输出轴28旋转。输出轴28可用作发动机启动机，以启动主气体涡轮发动机30的运转，作为原动机。
行星齿轮系统包括恒星齿轮34，恒星齿轮34由转子轴32驱动，转子轴32随涡轮转子26旋转。在发动机启动期间，恒星齿轮34驱动多个行星齿轮40。行星齿轮40包括输出齿轮齿41，其驱动环齿轮42。环齿轮42驱动离合器棘轮400，离合器棘轮400驱动离合器框架100（经由与离合器棘轮400之间的连接），离合器棘轮400具有棘轮齿401，棘轮齿401接合棘爪104的尖端107（图2）。离合器框架100通过花键连接到输出轴28并驱动输出轴28。
每个离合器组件中使用多个锁定板80（此处为三个）。锁定板80随离合器框架100旋转。轴承121被示意性地示出。
油水平120位于空气涡轮启动机的壳体200中。将要公开的甩油器的主要目的是充分地润滑连续运转的部件，尤其是轴承121。所示油水平120反映了新维护的“满”水平。
在启动机运转期间，涡轮转子26通过离合器驱动输出轴28，以进而使气体涡轮发动机30的芯部旋转。然而，一旦发动机30点燃并且开始被其自身驱动，则离合器棘爪断开，涡轮转子和离合器棘轮400停止，并且输出轴继续旋转。
图2示出离合器的细节。如图所示，离合器框架100包含棘爪104，棘爪104延伸穿过开口102。弹簧108被夹持到离合器框架100的内表面。弹簧108的远离安装夹板109的端部接合棘爪104的跟部，并且将棘爪104的尖端107偏压到离合器板106上的离合器棘轮齿401（示意性示出）中。棘爪104绕枢转销410旋转。离合器板106连接到环齿轮42并且在涡轮发动机自维持之后停止旋转。离合器框架100继续用输出轴28驱动。
如图所示，螺栓82延伸穿过锁定板80的基部，穿过离合器框架100并进入弹簧夹板109的螺纹孔，以将弹簧108固定到离合器100。锁定板80被夹在螺栓82头部和离合器框架100的外周边表面之间。如图所示，锁定板80形成有集成的甩油器86。在图2的视图中，离合器的旋转可以在顺时针方向。锁定板80的甩油器86所具有的前缘88比后缘90更加径向地接近于锁定板80的外周边。因此，当甩油器86被驱动而进入油水平120（参见图3）时，端部88和90之间的斜坡形状有助于平稳地进入油水平120的自由表面。
一种组装离合器框架100的方法包括步骤：提供离合器框架100，其具有外周边表面并限定内孔；以及然后使螺栓82移动穿过外周边表面上的锁定板80，并且穿过内孔中的弹簧108和夹板109，以将弹簧固定在内孔上。锁定板形成有甩油器86。
图3示出了锁定板80，其接收螺栓82并且安装甩油器86，以便旋转到油水平120中。
图4示出了锁定板80的细节，锁定板80具有基部表面81，基部表面81包括螺栓孔83以接收螺栓82。可看到，甩油器86具有端部88和90。
短暂地返回图2，可以看到，离合器框架100的外周边位于半径R1处。在一个实施例中，R1为2.125（5.397 cm）。
在图5中，可以看到，垫片80的基部部分81延伸达距离D1。在一个实施例中，D1为1.23英寸（3.12 cm）。
近端或上游端部88形成在离基部板81的底端距离D2处。在一个实施例中，D2为0.37英寸（0.94 cm）。远端或下游端部90形成在离基部板81的下端距离D3处。在一个实施例中，D3为0.600英寸（1.52 cm）。在一个实施例中，基部81的厚度为0.032英寸（0.081 cm）。在该同一实施例中，螺栓头部延伸在基部之上达大致距离D4。在一个实施例中，D4为0.200英寸（0.508 cm）。可以认为高度D3与基部板81的厚度的比在十和三十之间。而且，甩油器比螺栓头部延伸更远的距离。
在一个实施例中，D2与D3的比在0.45和0.95之间。D3与D1的比在0.30和0.70之间。R1与D3的比在3.0和4.5之间。
如图所示，相对于平行于基部板81的平面并在端部88和90之间标识出角A（例如沿甩油器86的尖端测量的尖端角）。在一个实施例中，角A为35°。在许多实施例中，角A在5°和60°之间。角A还在功能上有关于油容积的自由表面，与在离合器旋转期间适当地进入油有关。
如图6所示，甩油器86还有相对于基部部分81的侧边180的斜面。可从侧边180沿着从端部88朝向端部90的方向限定斜面角B。由于斜面角的缘故，甩油器的下游端部90形成在相比甩油器的上游端部88离垫片（其与外周边接触）的部分81的侧壁180更大距离处。在一个实施例中，角B为10°。在许多实施例中，角B在1°和25°之间。
如所制造的，锁定板80可使得其基部81相对地平。然而，当被固定到离合器框架100的外周边时，其绕中轴线弯曲。另外，一旦螺栓被固定在锁定板中，则锁定板的周向边缘（在图6中以附图标记409标识）可向外弯曲以锁定住螺栓头部。
因此，具有被包括在垫片中的甩油器的锁定板80能够向正在旋转的部件提供充足的油流量，即使当油水平下降至低于最优满量时也是如此。这有利于涡轮启动机的油消耗或维护间隔，这允许一些油消耗或泄漏，而在那段时间内仍然提供充分润滑。
虽然已经公开了本发明的实施例，本领域普通技术人员可认识到某些修改会落入本发明的范围内。为此，应研究所附权利要求以确定本发明的真实范围和内容。

Claims (20)

1.一种用于空气涡轮启动机中的锁定板，包括：
锁定板主体，所述锁定板主体包括从基部延伸离开的甩油器，所述基部位于离合器框架的外周边表面上，并且所述甩油器从所述基部延伸离开一距离，并且所述距离与所述基部的厚度的比在十和三十之间。
2.如权利要求1所述的锁定板，其中，所述甩油器具有斜面角，使得所述甩油器的下游端部相比所述甩油器的上游端部位于离所述基部的侧壁更大距离处。
3.如权利要求2所述的锁定板，其中，所述斜面角在1°和25°之间。
4.如权利要求3所述的锁定板，其中，所述甩油器的上游端部相比所述下游端部定位成更接近于所述基部。
5.如权利要求4所述的锁定板，其中，沿着所述甩油器的尖端并在所述上游端部和所述下游端部之间限定尖端角，所述尖端角在5°和60°之间。
6.如权利要求1所述的锁定板，其中，沿着所述甩油器的尖端并在所述甩油器的上游端部和下游端部之间限定尖端角，所述尖端角在5°和60°之间。
7.如权利要求1所述的锁定板，其中，从所述基部测量的至所述甩油器的下游端部的高度与所述基部的长度的比在0.30和0.70之间。
8.一种离合器，包括：
离合器框架，所述离合器框架具有内孔和外周边表面，至少一个螺栓延伸穿过所述外周边表面中的孔并且进入所述内孔，所述至少一个螺栓将锁定板夹在所述螺栓的头部和所述离合器框架的外周边表面之间，所述螺栓将弹簧固定在所述内孔中，所述锁定板包括从基部延伸离开的甩油器，所述基部位于所述外周边表面上，并且所述甩油器相比所述螺栓的头部从所述离合器框架的中轴线径向地延伸离开更大距离；并且
所述离合器框架进一步安装了棘爪，所述弹簧绕枢转销沿旋转方向偏压所述棘爪。
9.如权利要求8所述的离合器，其中，所述甩油器具有斜面角，使得所述甩油器的下游端部相比所述甩油器的上游端部位于离所述基部的侧壁更大距离处，所述斜面角在1°和25°之间。
10.如权利要求9所述的离合器，其中，所述甩油器的上游端部相比所述下游端部定位成径向地更接近于所述中轴线。
11.如权利要求10所述的离合器，其中，沿着所述甩油器的尖端并在所述上游端部和所述下游端部之间限定尖端角，所述尖端角在5°和60°之间。
12.如权利要求8所述的离合器，其中，所述离合器框架的从所述中轴线至所述外周边表面的半径与从所述锁定板的基部至所述甩油器的相隔所述中轴线最远的端部的距离的比在3.0和4.5之间。
13.如权利要求8所述的离合器，其中，所述甩油器从所述离合器框架的中轴线延伸离开一距离，并且所述距离与所述基部的厚度的比在十和三十之间。
14.一种空气涡轮启动机，包括：
涡轮转子，用于在壳体内被选择性地驱动；
离合器框架，所述离合器框架具有内孔和外周边表面，至少一个螺栓延伸穿过所述外周边表面中的孔并且进入所述内孔，所述至少一个螺栓将锁定板夹在所述螺栓的头部和所述离合器框架的外周边表面之间，所述螺栓将弹簧固定在所述内孔中，所述锁定板包括从基部延伸离开的甩油器，所述基部位于所述外周边表面上，并且所述甩油器相比所述螺栓的头部从所述离合器框架的中轴线径向地延伸离开更大距离；
所述涡轮转子通过行星齿轮系统驱动离合器板，并且所述离合器框架驱动输出轴，以便被用作启动机输入以启动原动机；
所述离合器框架进一步安装了棘爪，所述弹簧绕枢转销沿旋转方向偏压所述棘爪；并且
所述棘爪选择性地接合所述离合器板中的齿，使得所述棘爪能够被偏压出所述齿以允许所述离合器板和所述离合器框架之间的相对旋转，并且所述棘爪能够被偏压到所述齿中以导致所述离合器框架和所述离合器板一起旋转。
15.如权利要求14所述的空气涡轮启动机，其中，所述甩油器具有斜面角，使得所述甩油器的下游端部相比所述甩油器的上游端部位于离所述基部的侧壁更大距离处，所述斜面角在1°和25°之间。
16.如权利要求15所述的空气涡轮启动机，其中，沿着所述甩油器的尖端并在所述上游端部和所述下游端部之间限定尖端角，所述尖端角在5°和60°之间。
17.如权利要求14所述的空气涡轮启动机，其中，沿着所述甩油器的尖端并在所述甩油器的上游端部和下游端部之间限定尖端角，所述尖端角在5°和60°之间。
18.如权利要求14所述的空气涡轮启动机，其中，所述离合器框架的从所述中轴线至所述外周边表面的半径与从所述锁定板的基部至所述甩油器的相隔所述中轴线最远的端部的距离的比在3.0和4.5之间。
19.一种将具有集成甩油器的锁定板安装到空气涡轮启动机中的离合器框架上的方法，包括步骤：
（a）提供离合器框架，所述离合器框架具有多个孔以便接收锁定板；
（b）将所述锁定板放置在所述离合器框架的外周边上，并且将弹簧放置在所述离合器框架的内孔中，并且使螺栓移动穿过所述锁定板和所述孔以将所述弹簧固定在所述内孔中，所述弹簧定位成偏压一棘爪；以及
（c）将所述离合器框架安装到空气涡轮启动机中，使得所述甩油器将会延伸进入所述空气涡轮启动机的壳体中的油中，所述甩油器从所述离合器框架的中轴线延伸离开相对大的距离。
20.如权利要求19所述的方法，其中，离合器板形成有齿并且被安装在所述内孔中，所述棘爪接合所述齿。
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