CN104047728B - 功率轴止动组件及具有其的涡轴航空发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种功率轴止动组件及具有其的涡轴航空发动机。该功率轴止动组件，包括：功率轴，功率轴的第一端设置有第一花键，功率轴的第二端设置有第二花键；转接轴头，转接轴头的第一端设置有第一连接孔，第一连接孔的中心轴线与功率轴的中心轴线一致，第一连接孔的内壁面设置有与第一花键配合的第三花键；限位件，限位件设置在第一连接孔内并靠设在功率轴的第一端的端面处；原动机，原动机具有与第二花键配合的第四花键，功率轴的第二端的外周设置有限位台阶，原动机的外表面贴靠限位台阶设置。根据本发明功率轴止动组件及具有其的涡轴航空发动机，能够防止功率轴在功率轴的轴向上发生窜动。

Description

功率轴止动组件及具有其的涡轴航空发动机

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，更具体地，涉及一种功率轴止动组件及具有其的涡轴航空发动机。

背景技术

在现有的涡轴航空发动机试车台中，涡轴航空发动机的功率轴止动组件在高速旋转时容易产生轴向窜动，造成试车台测量的性能参数值高于正常值200％，从而使某型航空发动机的性能参数判断不准确。

发明内容

本发明旨在提供一种功率轴止动组件及具有其的涡轴航空发动机，能够解决现有技术中功率轴容易出现轴向窜动的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种功率轴止动组件，包括：功率轴，功率轴的第一端设置有第一花键，功率轴的第二端设置有第二花键；转接轴头，转接轴头的第一端设置有第一连接孔，第一连接孔的中心轴线与功率轴的中心轴线一致，第一连接孔的内壁面设置有与第一花键配合的第三花键；限位件，限位件设置在第一连接孔内并靠设在功率轴的第一端的端面处；原动机，原动机具有与第二花键配合的第四花键，功率轴的第二端的外周设置有限位台阶，原动机的外表面贴靠限位台阶设置。

进一步地，第一花键、第二花键、第三花键以及第四花键均为直花键。

进一步地，第一连接孔的内壁面设置有第一环形凹槽，第一环形凹槽位于第三花键上，限位件嵌设在第一环形凹槽内。

进一步地，限位件为弹性卡环。

进一步地，功率轴为空心轴，空心轴的两端均设置有堵盖。

进一步地，第三花键的的长度比第一花键的长度长1mm至2mm。

进一步地，转接轴头上设置有第二通孔，第二通孔与第一连接孔连通，且第二通孔与第一连接孔的连通位置位于限位件的远离功率轴的一端。

进一步地，转接轴头的远离功率轴的一端设置有凸缘，凸缘上开设有定位孔。

进一步地，转接轴头的远离功率轴的一端设置有第二连接孔，第二连接孔的中心轴线与第一连接孔的中心轴线一致。

进一步地，第一连接孔与第二连接孔之间设置有第三通孔，第三通孔将第一连接孔和第二连接孔连通，第三通孔内可拆卸地设置有安装定位螺钉。

进一步地，第一连接孔和第二连接孔之间还设置有第一通孔，第一通孔内设置保险锁片，保险锁片的第一端伸入第二连接孔并止挡在第二连接孔内，保险锁片的第二端伸入第一连接孔内并压设在安装定位螺钉上。

进一步地，功率轴的第二端的外周设置有用于安装密封圈的第二环形凹槽，第二环形凹槽的中轴轴线与功率轴的中心轴线重合，且第二环形凹槽位于限位台阶与第二花键之间。

根据本发明的另一方面，提供了一种涡轴航空发动机，包括功率轴止动组件，功率轴止动组件为上述的功率轴止动组件。

应用本发明的技术方案，功率轴止动组件包括功率轴、转接轴头、限位件以及原动机。其中功率轴的第一端设置有第一花键，功率轴的第二端设置有第二花键；转接轴头的第一端设置有第一连接孔，该第一连接孔的中心轴线与功率轴的中心轴线一致，且该第一连接孔的内壁面设置有与第一花键配合的第三花键；限位件设置在第一连接孔内并抵靠在功率轴的第一端的端面处；原动机具有与第二花键配合的第四花键，功率轴的第二端的外周设置有限位台阶，且该原动机的外表面贴靠限位台阶设置。根据发明，功率轴的第一端的端面处设置有限位件，而功率轴的第二端的外周设置有限位台阶，工作时，功率轴被限定在原动机和限位件之间，因此，功率轴在轴向上的位移被限位件和原动机限定，使得功率轴在其轴向上无法移动，从而防止功率轴在功率轴的轴向上发生窜动。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出了本发明中的第一实施例中的转接轴头及限位件的剖视图；

图2示意性示出了本发明的第一实施例的功率轴止动组件的剖视图；

图3示意性示出了本发明的第二实施例的转接轴头及限位件的剖视图；以及

图4示意性示出了本发明的第二实施例的功率轴止动组件的剖视图。

附图标记说明：10、功率轴；11、第一花键；12、第二花键；13、限位台阶；14、堵盖；15、第二环形凹槽；20、转接轴头；21、第三花键；22、第一连接孔；23、第一环形凹槽；24、第二通孔；25、定位孔；26、第二连接孔；27、第三通孔；28、第一通孔；29、凸缘；30、限位件；40、安装定位螺钉；50、保险锁片。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

结合图1和图2所示，根据本发明的第一实施例，提供了一种功率轴止动组件。该功率轴止动组件包括功率轴10、转接轴头20、限位件30以及原动机(图中未示出)。其中功率轴10的第一端设置有第一花键11，功率轴10的第二端设置有第二花键12；转接轴头20的第一端设置有第一连接孔22，该第一连接孔22的中心轴线与功率轴10的中心轴线一致，且该第一连接孔22的内壁面设置有与第一花键11配合的第三花键21；限位件30设置在第一连接孔22内并抵靠在功率轴10的第一端的端面处；原动机具有与第二花键12配合的第四花键(图中未示出)，功率轴10的第二端的外周设置有限位台阶13，且该原动机的外表面贴靠限位台阶13设置。根据本实施例，功率轴10的第一端的端面处设置有限位件30，而功率轴10的第二端的外周设置有限位台阶13，工作时，功率轴10被限定在原动机和限位件30之间，因此，功率轴10在轴向上的位移被限位件30和原动机限定，使得功率轴10在其轴向上无法移动，从而防止功率轴10在其轴向上发生窜动。需要说明的是，本实施例中的原动机为涡轮轴航空发动机本体等。

本实施例中，第一花键11、第二花键12、第三花键21以及第四花键均为直花键，结构简单，便于加工，降低企业生产成本。

为了减轻整个功率轴10的重量，节约企业的生产制造成本，本实施例中的功率轴10为空心轴，空心轴的设置使得能够减少原动机对功率的吸收，降低整个组件的能耗，并且，该空心轴的两端均设置有堵盖14，能够防止油、多余物进入空心轴的内部而影响功率轴10高速运动过程中的平衡性。

由于功率轴10的第二端设置有原动机，为了防止原动机的功率输出端的润滑油渗漏粘附在功率轴10的外周，本实施例的功率轴10的第二端的外周设置有用于安装密封圈的第二环形凹槽15，该第二环形凹槽15的中轴轴线与功率轴10的中心轴线重合，且第二环形凹槽15位于限位台阶13与第二花键12之间。工作过程中，功率轴10的第二环形凹槽15内设置有密封圈，能够有效地防止原动机功率输出端的油液从原动机渗漏出来而粘附在功率轴10的外表面。

再次参见图1和图2所示，为了能够将限位件30安装在功率轴10的第一端，本实施例的第一连接孔22的内壁面设置有第一环形凹槽23，限位件30嵌设在该第一环形凹槽23内，第一环形凹槽23的设置为限位件30的安装提供必要的结构基础，使得限位件30稳定地设置在功率轴10的第一端，从而防止功率轴10发生轴向上的窜动。该第一环形凹槽23位于第三花键21上，便于将限位件30的安装在第一环形凹槽23内。

优选地，限位件30为弹性卡环，能够防止功率轴10在旋转过程中与限位件30摩擦而产生噪音，且结构简单，易于实现。

在本实施例中，第三花键21的长度比第一花键11的长度长1mm至2mm，例如1.5mm，保证功率轴10第一端的第一花键11能够完全与第三花键21啮合，安装时无须人工目测功率轴10的位置，操作简单可靠。

工作过程中，花键连接处会产生碎屑，碎屑的堆积会影响功率轴10的运行平稳性，因此，本实施例的转接轴头20上设置有第二通孔24，第二通孔24为多个，且该第二通孔24与第一连接孔22连通，且该第二通孔24与第一连接孔22的连通位置位于限位件30的远离功率轴10的一端。工作时，功率轴10在原动机的驱动下进行高速运转，在离心力和功率轴10的推动下，花键啮合产生的碎屑会进入第一连接孔22的远离功率轴10的端部，此时，碎屑可以随着转接轴头20的旋转而从第二通孔24中流出，保证了整个功率轴止动组件的运行的可靠性和稳定性。更优的是，第二通孔24的设置还能够用于散发花键高速旋转时产生的热量，减低安全隐患。

通常功率轴止动组件用于与法兰和轴连接，为了能够很好地将本实施例的功率轴止动组件与法兰连接起来，本实施例的转接轴头20的远离功率轴10的一端设置有用于与法兰盘连接的凸缘29，凸缘29上开设有定位孔25，进而可通过螺栓等紧固结构将法兰与转接轴头20连接起来。

参见图3和图4所示，根据本发明的另一实施例，提供了一种功率轴止动组件，该功率轴止动组件的结构与第一实施例的结构基本一致，所不同是，本实施例中的转接轴头没有设置凸缘29以及凸缘29上的定位孔25。本实施例的功率轴止动组件主要是用于与轴类零件连接，因此，转接轴头20的远离功率轴10的一端设置有第二连接孔26，该第二连接孔26的中心轴线与第一连接孔22的中心轴线一致。通过第二连接孔26的作用，即可以将轴类零件与转接轴头20连接起来。

为了能够将轴类零件与转接轴头20连接起来，本实施例的第一连接孔22与第二连接孔26之间设置有第三通孔27，该第三通孔27将第一连接孔22和第二连接孔26连通，第三通孔27内可拆卸地设置有安装定位螺钉40，通过安装定位螺钉40的作用，即可将轴类零件与转接轴头20固定在一起。

优选地，第一连接孔22和第二连接孔26之间还设置有第一通孔28，第一通孔28内设置保险锁片50，该保险锁片50的第一端伸入第二连接孔26并止挡在第二连接孔26内，保险锁片50的第二端伸入第一连接孔22内并压设在安装定位螺钉40上。根据本实施例的上述结构可知，保险锁片50的设置能够将了安装定位螺钉40很好地限定在第三通孔27内，防止安装定位螺钉40在整个功率轴止动组件高速运动的过程中发生松动，进而提高整个组件的稳定性和安全性。

根据本发明的另一实施例，提供了一种涡轴航空发动机，该涡轴航空发动机包括功率轴止动组件，该功率轴止动组件为上述的功率轴止动组件。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种功率轴止动组件，其特征在于，包括：

功率轴(10)，所述功率轴(10)的第一端设置有第一花键(11)，所述功率轴(10)的第二端设置有第二花键(12)；

转接轴头(20)，所述转接轴头(20)的第一端设置有第一连接孔(22)，所述第一连接孔(22)的中心轴线与所述功率轴(10)的中心轴线一致，所述第一连接孔(22)的内壁面设置有与所述第一花键(11)配合的第三花键(21)和第一环形凹槽(23)，且所述第一环形凹槽(23)位于所述第三花键(21)上；

限位件(30)，所述限位件(30)嵌设在所述第一环形凹槽(23)内并靠设在所述功率轴(10)的第一端的端面处；

原动机，所述原动机具有与所述第二花键(12)配合的第四花键，所述功率轴(10)的第二端的外周设置有限位台阶(13)，所述原动机的外表面贴靠所述限位台阶(13)设置。

2.根据权利要求1所述的功率轴止动组件，其特征在于，所述第一花键(11)、所述第二花键(12)、所述第三花键(21)以及所述第四花键均为直花键。

3.根据权利要求1所述的功率轴止动组件，其特征在于，所述限位件(30)为弹性卡环。

4.根据权利要求1所述的功率轴止动组件，其特征在于，所述功率轴(10)为空心轴，所述空心轴的两端均设置有堵盖(14)。

5.根据权利要求1所述的功率轴止动组件，其特征在于，所述第三花键(21)的从靠近所述原动机的一端到第一环形凹槽(23)的长度比所述第一花键(11)的长度长1mm至2mm。

6.根据权利要求1所述的功率轴止动组件，其特征在于，所述转接轴头(20)上设置有第二通孔(24)，所述第二通孔(24)与所述第一连接孔(22)连通，且所述第二通孔(24)与所述第一连接孔(22)的连通位置位于所述限位件(30)的远离所述功率轴(10)的一端。

7.根据权利要求1所述的功率轴止动组件，其特征在于，所述转接轴头(20)的远离所述功率轴(10)的一端设置有凸缘(29)，所述凸缘(29)上开设有定位孔(25)。

8.根据权利要求1所述的功率轴止动组件，其特征在于，所述转接轴头(20)的远离所述功率轴(10)的一端设置有第二连接孔(26)，所述第二连接孔(26)的中心轴线与所述第一连接孔(22)的中心轴线一致。

9.根据权利要求8所述的功率轴止动组件，其特征在于，所述第一连接孔(22)与所述第二连接孔(26)之间设置有第三通孔(27)，所述第三通孔(27)将所述第一连接孔(22)和所述第二连接孔(26)连通，所述第三通孔(27)内可拆卸地设置有安装定位螺钉(40)。

10.根据权利要求9所述的功率轴止动组件，其特征在于，所述第一连接孔(22)和所述第二连接孔(26)之间还设置有第一通孔(28)，所述第一通孔(28)内设置保险锁片(50)，所述保险锁片(50)的第一端伸入所述第二连接孔(26)并止挡在所述第二连接孔(26)内，所述保险锁片(50)的第二端伸入所述第一连接孔(22)内并压设在所述安装定位螺钉(40)上。

11.根据权利要求1所述的功率轴止动组件，其特征在于，所述功率轴(10)的第二端的外周设置有用于安装密封圈的第二环形凹槽(15)，所述第二环形凹槽(15)的中轴轴线与所述功率轴(10)的中心轴线重合，且所述第二环形凹槽(15)位于所述限位台阶(13)与所述第二花键(12)之间。

12.一种涡轴航空发动机，包括功率轴止动组件，其特征在于，所述功率轴止动组件为权利要求1至11中任一项所述的功率轴止动组件。