CN103527386A - 整体驱动发电机的泵板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及整体驱动发电机的泵板。整体驱动发电机包括泵板，所述泵板具有限定第一厚度的平行的第一面和第二面。通道在所述第一面和第二面之间延伸穿过所述泵板。腹状物设置在所述通道中，具有小于所述第一厚度的第二厚度。所述腹状物提供第一体积并且所述通道提供第二体积。所述第二体积与所述第一体积的比是20.8。

Description

整体驱动发电机的泵板
技术领域
本发明涉及用于例如航空航天应用的整体驱动发电机。更具体地，本发明涉及用于整体驱动发电机的液压单元的泵板。
背景技术
一种示例类型的整体驱动发电机（IDG）包括布置在公共壳体中的发电机、液压单元和差动组件。差动组件借助输入轴在操作上联接到燃气涡轮发动机。在燃气涡轮发动机的操作期间，输入轴的旋转速度变化。该液压单元与差动组件协作以在整个发动机操作中向发电机提供固定速度。
液压单元包括泵板，所述泵板分离可变泵送组件和固定泵送组件。所述泵送组件在泵板中的第一和第二通道之间传输流体，以改变液压单元的旋转输出并且提供固定速度。一个示例泵板提供0.35立方英寸每转的流率，第一和第二通道具有0.150立方英寸（2.46 cm3）和0.161立方英寸（2.64 cm3）的体积，从而提供2.33和2.17的流率与体积的比。第一和第二通道包括腹状物加固件，所述腹状物加固件与敞开区域的体积比在9.7%到17.2%。泵板由球墨铸铁构造成，并且具有0.625英寸（1.59 cm）的厚度。流率与腹状物体积的比是10。对于更高的输出IDG，泵板允许不足够的流通过所述通道并且可能太弱。
发明内容
在一个示例性实施方式中，整体驱动发电机包括泵板，所述泵板具有限定第一厚度的平行的第一面和第二面。通道在所述第一面和第二面之间延伸穿过所述泵板。腹状物设置在所述通道中，具有小于所述第一厚度的第二厚度。所述腹状物提供第一体积并且所述通道提供第二体积。所述第二体积与所述第一体积的比是20.8。
在任何上述的进一步的实施方式中，所述整体驱动发电机包括液压单元，所述液压单元包括布置在泵送元件之间的所述泵板，所述泵送元件构造成通过所述泵板传输流体流。流率与第二体积的比是2.5。
在任何上述的进一步的实施方式中，所述第一厚度是0.595英寸（1.51 cm）。
在任何上述的进一步的实施方式中，所述流率是0.40立方英寸每转。
在任何上述的进一步的实施方式中，所述流率与所述第一体积的比大于10。
在任何上述的进一步的实施方式中，所述流率与所述第一体积的比是19。
在任何上述的进一步的实施方式中，所述泵板由球墨铸铁构造成。
在任何上述的进一步的实施方式中，所述整体驱动发电机包括发电机和差动组件。所述液压单元和所述差动组件彼此协作以向所述发电机提供固定速度。
在任何上述的进一步的实施方式中，由多个分离的通道来提供所述通道。所述腹状物由多个分离的腹板提供。
在任何上述的进一步的实施方式中，通过所述通道的流率与所述泵板的厚度的比是0.67。
附图说明
通过参考下述详细说明结合附图考虑，本发明可被进一步理解，在附图中：
图1是发电机系统的十分示意性的视图；
图2是示例整体驱动发电机的截面示意图；
图3是如图2所示的整体驱动发电机的发电机、液压单元和差动组件的示意性透视图；
图4是贯穿液压单元的截面图；
图5是泵板的一部分的正视图；
图6是如图5所示并且沿线6-6截取的泵板的截面图。
具体实施方式
在图1中示意性地示出了示例发电机系统10。系统10包括燃气涡轮发动机12，所述燃气涡轮发动机通过安装在燃气涡轮发动机12上的辅助驱动变速箱14向整体驱动发电机（IDG）16提供旋转驱动。辅助驱动变速箱14被联接到发动机12的转子（spool），并且该转子的速度在整个发动机操作期间变化。
参考图2和图3，示出了示例IDG 16。在该示例中，IDG 16包括壳体18，所述壳体具有彼此紧固的发电机壳体部20、中心壳体部22和输入壳体部24。发电机40被布置在发电机壳体部20中。密封板23被设置在中心壳体22的两侧上，以相对于发电机壳体部20和输入壳体部24密封所述中心壳体22。
输入轴26从辅助驱动变速箱14接收旋转驱动。输入轴26的旋转速度取决于发动机12的操作而变化。所以，作为结果，液压单元32与差动组件28协作，以转换来自输入轴26的可变旋转速度，以向发电机40提供固定旋转输出速度。
输入轴26可旋转地驱动差动输入齿轮30，所述差动输入齿轮被联接到液压单元32的液压输入齿轮34。差动输入齿轮30由断开组件27在操作上联接到输入轴26。液压输出齿轮36联接到差速调整齿轮38。液压单元32增加或减少从液压输出齿轮36提供给差动输出齿轮28的旋转速度，以提供固定旋转输出速度，例如12,000 rpm的速度。差动输入齿轮30的可变旋转速度结合差动调整齿轮38的速度，以向差动输出齿轮28和发电机输入轴42提供固定旋转速度。
在示例中，齿轮系44与发电机输入轴42协作，所述发电机输入轴42以固定速度旋转以可旋转地驱动电荷泵46、脱气器48、主扫气泵50、反转泵52以及发电机扫气泵54。因此，这些部件可被有效地设计以固定速度操作。
参考图4，液压单元32包括包套60，所述包套容纳液压单元部件并且向其提供结构化支承。调整速度轴62和可变速度轴64彼此同轴并且相对于彼此嵌套地布置在液压单元32的一侧上。液压输入齿轮34由可变速度轴64提供，并且液压输出齿轮36由调整（trim）速度轴62提供。
第一轴承74相对于包套61支承调整速度轴62，并且第二轴承76相对于泵板66支承调整速度轴62的另一端。另一第二轴承76相对于泵板66支承速度变化轴72，并且第三轴承78相对于中心壳体22支承速度变化轴72的另一端。第四轴承79相对于输入壳体24支承可变速度轴64。
速度变化轴72也布置在包套60内并且与调整速度轴62和可变速度轴64同轴。由球墨铸铁构造成的泵板66分离第一和第二泵送组件68、70，所述第一和第二泵送组件每个均包括摆轮和活塞。泵送组件彼此协作以增加或减少调整速度轴62的旋转速度，从而提供通过泵板66的0.40立方英寸/转的流率。
参考图5和图6，更详细地示出了泵板66。泵板66包括横向隔开的第一表面80和第二表面82。第一和第二通道84、86设置在泵板66中，并且在平行的第一面80和第二面82之间延伸，以在第一和第二泵送组件68、70（图4）之间传输流体。
第一通道84由彼此相邻的一组拱形第一和第二通路88、90提供。腹状物92相邻于第一和第二通路88、90设置以用于加强强度。在所示的示例中，腹状物92相对于第一面80和第二面82凹入。以类似的方式，第二通道86由第三、第四和第五通路94、96、98提供。第二通道86包括腹状物100。
在该示例中，腹状物92和100具有小于第一厚度102的第二厚度104，所述第一厚度102限定所述第一面80和第二面82之间的距离。在一个示例中，第二厚度与第一厚度的比在0.65至0.75的范围内，并且第一厚度是0.595英寸（1.51 cm）。泵板66更薄，同时以足够的结构整体性提供增加的流率。
第一和第二通路84、86的敞开区域分别由第一和第二径向宽度106和108提供。在该示例中，第一和第二通路88、90一起提供0.154立方英寸（2.52 cm3）的敞开体积。第三、第四和第五通路94、96、98一起提供0.170立方英寸（2.79 cm3） 的第二敞开体积。
所述敞开体积排除从所述横向面凹入的腹状物部分，并且仅包括在第一面80和第二面82之间完全延伸的区域。腹状物92的体积与第一敞开体积的比是4.8%，并且腹状物100的体积与第二敞开体积的比是8.4%。因此，流率与腹状物体积的比大于10，并且在该示例中是19。
在一个示例中，第一通道84的敞开体积与泵送体积的比是40.5%。第二通道86的第二敞开体积与泵送速率的比是46.5%。第一通道84的总敞开体积是0.162立方英寸（2.65 cm3），并且第二通道86的总敞开体积是0.186立方英寸（3.05 cm3）。
虽然已经公开了示例实施方式，但是本领域普通技术人员会认识到，一些修改会落入权利要求书的范围内。鉴于此，下述权利要求书应当被研究以确定其真实范围和内容。

Claims (10)

1.一种整体驱动发电机，所述整体驱动发电机包括：
泵板，所述泵板具有限定第一厚度的平行的第一面和第二面，以及在所述第一面和第二面之间延伸穿过所述泵板的通道，设置在所述通道中的腹状物具有小于所述第一厚度的第二厚度，所述腹状物提供第一体积并且所述通道提供第二体积，以及所述第二体积与所述第一体积的比是20.8。
2.根据权利要求1所述的整体驱动发电机，包括液压单元，所述液压单元包括布置在泵送元件之间的所述泵板，所述泵送元件构造成通过所述泵板传输流体流，并且流率与第二体积的比是2.5。
3.根据权利要求2所述的整体驱动发电机，其中，所述第一厚度是0.595英寸（1.51 cm）。
4.根据权利要求2所述的整体驱动发电机，其中，所述流率是0.40立方英寸每转。
5.根据权利要求4所述的整体驱动发电机，其中，所述流率与所述第一体积的比大于10。
6.根据权利要求5所述的整体驱动发电机，其中，所述流率与所述第一体积的比是19。
7.根据权利要求2所述的整体驱动发电机，其中，所述泵板由球墨铸铁构造成。
8.根据权利要求2所述的整体驱动发电机，包括发电机和差动组件，所述液压单元和所述差动组件彼此协作以向所述发电机提供固定速度。
9.根据权利要求1所述的整体驱动发电机，其中，由多个分离的通道来提供所述通道，并且所述带状物由多个分离的腹板提供。
10.根据权利要求1所述的整体驱动发电机，其中，通过所述通道的流率与所述泵板的厚度的比是0.67。
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