CN103532283A

CN103532283A - 整体驱动发电机壳体

Info

Publication number: CN103532283A
Application number: CN201310280658.8A
Authority: CN
Inventors: H.R.范德齐登; J.C.德尔
Original assignee: Hamilton Sundstrand Corp
Current assignee: Hamilton Sundstrand Corp
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: CN103532283B; US20140009125A1; US10804778B2; US20150333607A1; US9154011B2; US10014758B2; US20180287471A1

Abstract

本发明涉及整体驱动发电机壳体。整体驱动发电机包括壳体，所述壳体具有发电机。中心壳体部和输入壳体部紧固到彼此。所述中心壳体部借助密封板相对于所述发电机输入壳体部被密封。液压单元被安装到所述中心壳体部。所述中心壳体部包括平行的第一表面和第二表面。机加工表面与所述第一表面和第二表面之一平行并且凹入到所述第一表面和第二表面之一中，位于所述液压单元的区域中。组装整体驱动发电机的方法包括步骤：提供在中心壳体部中的孔；将轴承衬套压入所述孔中，所述轴承衬套的一部分延伸超出中心板的表面；以及机加工围绕并且相邻于所述轴承衬套的表面，以提供平行于所述表面的机加工表面。

Description

整体驱动发电机壳体

技术领域

本发明涉及用于例如燃气涡轮发动机的整体驱动发电机的壳体。本发明还涉及整体驱动发电机的液压单元相对于其壳体的安装构造。

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期间向发电机提供固定速度。

在一个示例中，所述壳体包括可以由镁合金制成的发电机壳体部、中心壳体部和输入壳体部。液压单元被安装到中心壳体部，所述中心壳体部借助密封板相对于所述发电机壳体部和所述输入壳体部被密封。

所述中心壳体具有隔开的横向侧。液压单元包括被安装到这些侧面中的一个上的结构化包套。可能难以保持机加工的镁表面中的平坦度。这些侧面在跨过在所述液压单元的区域中的中心壳体部和周围表面的液压单元区域中已被机加工成平坦的，这维持了中心壳体部的平坦度，以确保所述中心壳体部相对于其他壳体部被充分地密封。轴承衬套被压入所述中心壳体部的孔中，以支承液压单元轴。轴承衬套与相对于所述包套的横向表面平齐。该表面正好在轴承衬套之上随后被机加工，从而更好地确保平坦度。

发明内容

在一个示例性实施方式中，整体驱动发电机包括壳体，所述壳体具有发电机。中心壳体部和输入壳体部紧固到彼此。所述中心壳体部借助密封板相对于发电机输入壳体部被密封。液压单元被安装到所述中心壳体部。所述中心壳体部包括平行的第一表面和第二表面。机加工表面与所述第一表面和第二表面之一平行并且凹入到所述第一表面和第二表面之一中，位于所述液压单元的区域中。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述液压单元包括包套，所述包套具有紧固到所述机加工表面上的凸缘。所述包套容纳由所述中心壳体部中的孔支承的轴。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述包套容纳第一泵送元件和第二泵送元件，所述第一泵送元件和第二泵送元件由泵板分离并且构造成向所述壳体内的发电机提供固定旋转速度。

在任何上述的进一步的实施方式中，在所述第一表面和所述机加工表面之间提供第一横向厚度。在所述第一表面和第二表面之间提供第二横向厚度。所述第二横向厚度与所述第一横向厚度的比是1.05。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述液压单元包括由所述中心壳体部中的轴承支承的轴。所述机加工表面围绕所述轴承。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述轴承包括延伸超出所述机加工表面的轴承衬套。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述轴承衬套与所述中心壳体部中的孔处于过盈配合。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述轴承衬套包括彼此相对的第一凸缘和第二凸缘。所述第二凸缘接合所述第二表面。所述第一凸缘超出所述第一表面并且接合所述轴承。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述轴承是滚柱轴承。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述机加工表面可提供外切（circumscribing）所述轴承衬套的唇部。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述中心壳体部由镁合金制成。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述机加工表面由研磨表面提供。

在另一示例性实施方式中，组装整体驱动发电机的方法包括步骤：提供在中心壳体部中的孔；将轴承衬套压入所述孔中，所述轴承衬套的一部分延伸超出所述中心板的表面；以及机加工围绕并且相邻于所述轴承衬套的表面，以提供平行于所述表面的机加工表面。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述方法包括步骤：将轴承安装到轴上，以及将所述轴承插入所述轴承衬套中。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述方法包括步骤：在所述中心壳体部的相对侧中机加工凹部以提供第二机加工表面；以及将液压单元紧固到所述第二机加工表面上，所述液压单元具有所述轴。

在任何上述的进一步的实施方式中，所述方法包括将密封件布置在所述机加工表面上；以及借助密封板将所述中心壳体部相对于另一壳体部密封。

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是在轴承的相对于中心壳体部支承液压单元轴的区域中的放大截面图；

图6是安装到中心壳体部的液压单元的放大截面图。

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，所述壳体具有紧固到彼此的发电机壳体部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密封所述中心壳体部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入齿轮34提供给差动单元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速调整齿轮38的速度，以向齿轮输入轴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按照固定速度操作。

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。固定速度轴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由调整速度轴62提供。

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。泵板66将第一和第二泵送组件68、70分离，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。

第一轴承74相对于包套60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。

参考图4和图5，中心壳体部22包括接收第三轴承78的孔80。可以由钢制成的轴承衬套82被压配合到该孔80中。轴承衬套82包括由壁88邻接的第一凸缘84和第二凸缘86，所述壁88被接收在孔80中以提供压配合。期望在机加工之前将轴承衬套82压配合到孔80中，这是因为压配合可能扭曲由镁制成的中心壳体部22。中心壳体部22包括彼此横向隔开的第一表面98和第二表面100。第一表面98和第二表面100可以由最初机加工操作来提供，所述最初机加工操作可以提供用于密封板23的充分密封的足够平坦表面。第二凸缘86抵靠第二表面100，以在压配合期间限制轴承衬套82的安装深度。

第一凸缘84延伸超出或超过第一表面98，这对于容纳第三轴承78的宽度来说是必要的。第三轴承78包括外圈90，所述外圈由轴承衬套82接收而与第一凸缘84处于抵接关系。滚柱92围绕由速度变化轴72提供的内圈96在周向上隔开，并且接合外圈90和内圈96。滚柱92的周向间隔由保持架94来保持。

中心壳体部22被机加工到比由第一表面98和第二表面100所提供的宽度更薄的宽度。这使得更长的液压单元能够与之前使用的IDG一样容纳在相同尺寸的壳体封套内。然而，必须保持中心壳体部22的期望平坦度，以确保中心壳体部22相对于发电机壳体部20以及输入壳体部24的合适密封。所以，第一表面98例如使用研磨操作来机加工以提供与第二表面100平行的机加工表面102。轴承衬套82在机加工之前被安装。

包套60包括凸缘106，所述凸缘被紧固到中心壳体部22。凸缘106包括孔108，该孔与中心壳体部22中的孔110对齐。紧固件112由孔108、110接收并且将凸缘106紧固到中心壳体部22。例如使用研磨操作而设置的机加工表面114凹入到第二表面100中，以容纳更长的液压单元并且提供第一横向厚度T1。第一横向厚度T1被设置在彼此平行的第一表面98和机加工表面114之间。在第一表面98和第二表面100之间设置有第二横向厚度T2。第二横向厚度T2与第一横向厚度T1的比是1.05。

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

1.一种整体驱动发电机，所述整体驱动发电机包括：

壳体，所述壳体具有彼此紧固的发电机壳体部、中心壳体部和输入壳体部，所述中心壳体部借助密封板相对于所述发电机壳体部和输入壳体部被密封；

被安装到所述中心壳体部的液压单元；以及

其中，所述中心壳体部包括平行的第一表面和第二表面、以及机加工表面，所述机加工表面与所述第一表面和第二表面之一平行并且凹入到所述第一表面和第二表面之一中，位于所述液压单元的区域中。

2.根据权利要求1所述的整体驱动发电机，其中，所述液压单元包括包套，所述包套具有紧固到所述机加工表面上的凸缘，所述包套容纳由所述中心壳体部中的孔支承的轴。

3.根据权利要求2所述的整体驱动发电机，其中，所述包套容纳第一泵送元件和第二泵送元件，所述第一泵送元件和第二泵送元件由泵板分离并且构造成向所述壳体内的发电机提供固定旋转速度。

4.根据权利要求3所述的整体驱动发电机，其中，在所述第一表面和所述机加工表面之间提供第一横向厚度，在所述第一表面和所述第二表面之间提供第二横向厚度，并且所述第二横向厚度与所述第一横向厚度的比是1.05。

5.根据权利要求1所述的整体驱动发电机，其中，所述液压单元包括由所述中心壳体部中的轴承支承的轴，所述机加工表面围绕所述轴承。

6.根据权利要求5所述的整体驱动发电机，其中，所述轴承包括延伸超出所述机加工表面的轴承衬套。

7.根据权利要求6所述的整体驱动发电机，其中，所述轴承衬套与所述中心壳体部中的孔处于过盈配合。

8.根据权利要求7所述的整体驱动发电机，其中，所述轴承衬套包括彼此相对的第一凸缘和第二凸缘，所述第二凸缘接合所述第二表面，以及所述第一凸缘超出所述第一表面并且接合所述轴承。

9.根据权利要求8所述的整体驱动发电机，其中，所述轴承是滚柱轴承。

10.根据权利要求5所述的整体驱动发电机，其中，所述机加工表面可提供外切所述轴承衬套的唇部。

11.根据权利要求1所述的整体驱动发电机，其中，所述中心壳体部由镁合金制成。

12.根据权利要求11所述的整体驱动发电机，其中，所述机加工表面由研磨表面提供。

13.一种组装整体驱动发电机的方法，所述方法包括以下步骤：

提供在中心壳体部中的孔；

将轴承衬套压入所述孔中，所述轴承衬套的一部分延伸超出中心板的表面；以及

机加工围绕并且相邻于所述轴承衬套的表面，以提供平行于所述表面的机加工表面。

14.根据权利要求13所述的方法，包括将轴承安装到轴上以及将所述轴承插入所述轴承衬套中的步骤。

15.根据权利要求14所述的方法，包括在所述中心壳体部的相对侧中机加工凹部以提供第二机加工表面；以及将液压单元紧固到所述第二机加工表面上，所述液压单元具有所述轴。

16.根据权利要求15所述的方法，将密封件布置在所述机加工表面上，以及借助密封板将所述中心壳体部相对于另一壳体部密封。