CN106640928A - 航空发动机用桨轴 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种航空发动机用桨轴，桨轴包括轴体和固设在轴体的内腔前端并与轴体同轴设置的内分油套筒。轴体的壁体设有用于接收大距、小距、定距三种不同油压高压油的第一油孔、第二油孔和第三油孔。内分油套筒的外周设有隔离设置的第一环槽、第二环槽和第三环槽，第一环槽与第一油孔连通接收大距高压油，并通过第一管路输送至螺旋桨。第二环槽与第二油孔连通接收小距高压油，并通过第二管路输送至螺旋桨。第三环槽与第三油孔连通接收定距高压油，并通过第三管路输送至螺旋桨。航空发动机用桨轴为螺旋桨提供大距、定距、小距三种不同油压，螺旋桨根据不同油压进行调节，以适应发动机的输出功率，保证发动机转速恒定。

Description

航空发动机用桨轴
技术领域
本发明涉及航空发动机领域，特别地，涉及一种航空发动机用桨轴。
背景技术
桨轴是涡桨型航空发动机的重要结构件之一，桨轴与螺旋桨连接用以将发动机的扭矩传递给螺旋桨，并将螺旋桨的拉力、螺旋桨的重量所产生的弯矩、螺旋桨质量不平衡所产生的附加力矩，以及飞行中所产生的陀螺力矩、负拉力等力和力矩通过桨轴传给减速器机匣。
涡桨发动机采用等转速调节，具体方式为依靠调速器的离心机构感受发动机转速，并自动操纵螺旋桨改变桨叶角，即改变螺旋桨所需功率以适应发动机的输出功率，保证发动机转速恒定。涡桨发动机需要与可变距螺旋桨、调速器配套工作，因此需要一种可配合螺旋桨进行变距的航空发动机用桨轴。
发明内容
本发明提供了一种航空发动机用桨轴，以螺旋桨变距的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种航空发动机用桨轴，航空发动机用桨轴前端与螺旋桨连接，后端与发动机的传动机构连接，其特征在于，桨轴包括轴体和固设在轴体的内腔前端并与轴体同轴设置的内分油套筒。
轴体的壁体设有用于接收大距、小距、定距三种不同油压高压油的第一油孔、第二油孔和第三油孔。
内分油套筒的外周设有隔离设置的第一环槽、第二环槽和第三环槽，第一环槽与第一油孔连通接收大距高压油，并通过第一管路输送至螺旋桨。第二环槽与第二油孔连通接收小距高压油，并通过第二管路输送至螺旋桨。第三环槽与第三油孔连通接收定距高压油，并通过第三管路输送至螺旋桨。
进一步地，轴体的壁体设有用于接收润滑油的滑油孔，内分油套筒的外周设有滑油槽，滑油槽与滑油孔连接，并通过滑油管路输送至内分油套筒内的滑油腔，滑油腔两端设有出油斜孔。
进一步地，第一环槽、第二环槽、第三环槽和滑油槽之间的槽壁端面上设有密封圈，密封圈与轴体的内壁相抵。
进一步地，第一油孔、滑油孔、第二油孔和第三油孔沿轴体的轴向从后端至前端依次排布，第一油孔、滑油孔、第二油孔和第三油孔的数量均为两个，且同一类型的孔在同一轴向截面上。
进一步地，第一管路、第二管路和第三管路的数量均为三个，第一管路、第二管路和第三管路关于内分油套管的轴心对称设置且均匀分布。
进一步地，内分油套筒的前端设有用于与螺旋桨组件连接的安装槽，第一管路通过连接管与安装槽后端连通，第二管路直接与安装槽前端连通，第三管路直接与螺旋桨连通。
进一步地，内分油套筒的外壁设有包括销孔的凸台，轴体设有连接孔，并通过销钉穿过连接孔进入销孔内与内分油套筒固接。
进一步地，轴体前端设有结合盘，结合盘的端面上设有端面花键和用于连接螺旋桨的安装孔。
进一步地，轴体内腔后端包括第一环腔和第二环腔，第一环腔靠近轴体的后端且直径大于第二环腔，第二环腔的内壁设有用于和传动机构的游星架配合的内花键，第一环腔的外壁设有用于和第二级齿轮毂配合的外花键。
进一步地，轴体内腔前端还设有支承衬套，支承衬套一端抵靠在内分油套筒上，另一端与第二环腔相接以对游星架支撑定位。
本发明具有以下有益效果：上述航空发动机用桨轴，轴体设有分别接收大距、定距、小距三种不同油压高压油的不同油孔，内分油套筒设有相应的环槽，并将通过相应的通道将大距油压、定距油压、小距油压分别输送至螺旋桨内。航空发动机用桨轴为螺旋桨提供大距、定距、小距三种不同油压，螺旋桨根据不同油压进行调节，以适应发动机的输出功率，保证发动机转速恒定。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
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是本发明优选实施例的航空发动机用桨轴结构示意图；
图2是图1的M-M处剖面图；
图3是图1的N-N处剖面图；
图4是图1的Q处剖面图；
图5是图1的A-A处剖面图。
附图标记说明：100、轴体；200、内分油套筒；300、密封圈；400、支承衬套；
110、第一油孔；120、第二油孔；130、第三油孔；140、滑油孔；150、结合盘；151、端面花键；152、安装孔；160、凸台；161、销钉；
210、第一环槽；220、第二环槽；230、第三环槽；240、滑油槽；250、滑油腔；251、出油斜孔；260、第一安装槽；270、第一环腔；271、外花键；280、第二环腔；281、内花键；
310、第一管路；320、第二管路；330、第三管路；340、滑油管路；311、连接管；331、第二安装槽。
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。
参照图1，本发明的优选实施例提供了一种航空发动机用桨轴，航空发动机用桨轴前端与螺旋桨连接，后端与发动机的传动机构连接，桨轴包括轴体100和固设在轴体100的内腔前端并与轴体100同轴设置的内分油套筒200。轴体100的壁体设有用于接收大距、小距、定距三种不同油压高压油的第一油孔110、第二油孔120和第三油孔130。内分油套筒200的外周设有隔离设置的第一环槽210、第二环槽220和第三环槽230，第一环槽210与第一油孔110连通接收大距高压油，并通过第一管路310输送至螺旋桨。第二环槽220与第二油孔120连通接收小距高压油，并通过第二管路320输送至螺旋桨。第三环槽230与第三油孔130连通接收定距高压油，并通过第三管路330输送至螺旋桨。
航空发动机用桨轴与调速器配合使用，调速器感受发动机转速，然后调定大距、定距、小距三种不同油压高压油。轴体100的第一油孔110、第二油孔120和第三油孔130分别接收不同的高压油。内分油套筒200的第一环槽210、第二环槽220和第三环槽230为隔离设置，互不相通。第一环槽210、第二环槽220和第三环槽230分别和第一油孔110、第二油孔120和第三油孔130连通，同时内分油套筒200上还设有分别和第一环槽210、第二环槽220和第三环槽230连通的第一管路310、第二管路320和第三管路330。最终大距、小距、定距三种不同油压高压油分别可通过第一管路310、第二管路320和第三管路330进入螺旋桨内。可以理解的是，在同一时刻，输送大距、定距、小距三种高压油的输送管路如第一油孔110、第一环槽210、第一管道只有一中输送管路里在输送高压油。
本发明具有以下有益效果：上述航空发动机用桨轴，轴体100设有分别接收大距、定距、小距三种不同油压高压油的不同油孔，内分油套筒200设有相应的环槽，并将通过相应的通道将大距油压、定距油压、小距油压分别输送至螺旋桨内。航空发动机用桨轴为螺旋桨提供大距、定距、小距三种不同油压，螺旋桨根据不同油压进行调节，以适应发动机的输出功率，保证发动机转速恒定。
可选地，轴体100的壁体设有用于接收润滑油的滑油孔140，内分油套筒200的外周设有滑油槽240，滑油槽240与滑油孔140连接，并通过滑油管路340输送至内分油套筒200内的滑油腔250，滑油腔250两端设有出油斜孔251。
桨轴工作中是高速旋转的，因此需要考虑润滑冷却的问题，必要的润滑能够减少磨损、提高发动机可靠性。润滑油经滑油孔140、滑油槽240和滑油管路340进入内分油套筒200内的滑油腔250。滑油腔250两端设有出油斜孔251，两端的出油斜孔251的孔径可相同或不同。出油斜孔251具有一定的倾斜角度，有助于使润滑油均匀流出。优选地，两端的出油斜孔251均为多个，且沿周向均匀分布，使得润滑油分布流出更为均匀，润滑效果更好。
可选地，第一环槽210、第二环槽220、第三环槽230和滑油槽240之间的槽壁端面上设有密封圈300，密封圈300与轴体100的内壁相抵。密封圈300的设置增强了密封性，避免上述各个槽之间的润滑油混合。而当第一环槽210、第二环槽220或第三环槽230的润滑油泄露至别的环槽，则降低了大距、定距、小距的油压从而减弱或破坏了对螺旋桨的调距作用。优选地，密封圈300为胶圈。胶圈密封效果好，并且成本较低。
可选地，第一油孔110、滑油孔140、第二油孔120和第三油孔130沿轴体100的轴向从后端至前端依次排布，第一油孔110、第二油孔120、第三油孔130和滑油孔140的数量均为两个，且同一类型的孔在同一轴向截面上。上述设计可使燃油和滑油均匀进入，并且均匀进行输送。
可选地，第一管路310、第二管路320和第三管路330的数量均为三个，第一管路310、第二管路320和第三管路330关于内分油套管的轴心对称设置且均匀分布。该设计有助于为螺旋桨持续均匀输送大距、定距、小距三种高压油。
可选地，内分油套筒200的前端设有用于与螺旋桨组件连接的第一安装槽260和第二安装槽331，第一管路310通过连接管311与第一安装槽260连通，第二管路320直接与螺旋桨连通，第三管路330与第二安装槽331连通。
螺旋桨的部分组件伸入内分油套管中的第一安装槽260和第二安装槽331内，定距、大距高压油分别进入第二安装槽331和第一安装槽260内，从槽内的组件进入螺旋桨。而小距高压油直接进入螺旋桨。
可选地，内分油套筒200的外壁设有包括销孔的凸台160，轴体100设有连接孔，并通过销钉161穿过连接孔进入销孔内与内分油套筒200固接。该种设计，轴体100和内分油套筒200连接更为紧固。
可选地，轴体100前端设有结合盘150，结合盘150的端面上设有端面花键151和用于连接螺旋桨的安装孔152。安装孔152可通过螺栓连接螺旋桨固定。端面花键151起传扭和定心作用。二者配合实现平稳连接
可选地，轴体100内腔后端包括第一环腔270和第二环腔280，第一环腔270靠近轴体100的后端且直径大于第二环腔280，第二环腔280的内壁设有用于和传动机构的游星架配合的内花键281，第一环腔270的外壁设有用于和第二级齿轮毂配合的外花键271。
该设计使得发动机功率通过减速器经两条路线传给桨轴：一路经第一级差动游星传动中的游星架通过花键配合传给桨轴，传递约1/3的轴功率；另一路经跨轮级中的二级齿轮毂通过花键配合传递给桨轴，传递其余约2/3的轴功率。
可选地，轴体100内腔前端还设有支承衬套400，支承衬套400一端抵靠在内分油套筒200上，另一端与第二环腔280相接以对游星架支撑定位。游星架可穿过第一环腔270进入第二环腔280内，与内花键281配合传动，当其到位后会顶住支承衬套400，不能继续前进，从而保证安装效果。
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 (10)

1.一种航空发动机用桨轴，所述航空发动机用桨轴前端与螺旋桨连接，后端与发动机的传动机构连接，其特征在于，所述桨轴包括轴体(100)和固设在所述轴体(100)的内腔前端并与所述轴体(100)同轴设置的内分油套筒(200)；
所述轴体(100)的壁体设有用于接收大距、小距、定距三种不同油压高压油的第一油孔(110)、第二油孔(120)和第三油孔(130)；
所述内分油套筒(200)的外周设有隔离设置的第一环槽(210)、第二环槽(220)和第三环槽(230)，所述第一环槽(210)与所述第一油孔(110)连通接收大距高压油，并通过第一管路(310)输送至所述螺旋桨；所述第二环槽(220)与所述第二油孔(120)连通接收小距高压油，并通过第二管路(320)输送至所述螺旋桨；所述第三环槽(230)与所述第三油孔(130)连通接收定距高压油，并通过第三管路(330)输送至所述螺旋桨。
2.根据权利要求1所述的航空发动机用桨轴，其特征在于，所述轴体(100)的壁体设有用于接收润滑油的滑油孔(140)，所述内分油套筒(200)的外周设有滑油槽(240)，所述滑油槽(240)与所述滑油孔(140)连接，并通过滑油管路(340)输送至所述内分油套筒(200)内的滑油腔(250)，所述滑油腔(250)两端设有出油斜孔(251)。
3.根据权利要求2所述的航空发动机用桨轴，其特征在于，所述第一环槽(210)、所述第二环槽(220)、所述第三环槽(230)和所述滑油槽(240)之间的槽壁端面上设有密封圈(300)，所述密封圈(300)与所述轴体(100)的内壁相抵。
4.根据权利要求2所述的航空发动机用桨轴，其特征在于，所述第一油孔(110)、所述滑油孔(140)、所述第二油孔(120)和所述第三油孔(130)沿所述轴体(100)的轴向从后端至前端依次排布，所述第一油孔(110)、所述滑油孔(140)、所述第二油孔(120)和所述第三油孔(130)的数量均为两个，且同一类型的孔在同一轴向截面上。
5.根据权利要求1所述的航空发动机用桨轴，其特征在于，所述第一管路(310)、所述第二管路(320)和所述第三管路(330)的数量均为三个，所述第一管路(310)、所述第二管路(320)和所述第三管路(330)关于所述内分油套管的轴心对称设置且均匀分布。
6.根据权利要求5所述的航空发动机用桨轴，其特征在于，所述内分油套筒(200)的前端设有用于与螺旋桨组件连接的第一安装槽(260)和第二安装槽(331)，所述第一管路(310)通过连接管(311)与所述第一安装槽(260)连通，所述第二管路(320)直接与所述螺旋桨连通，所述第三管路(330)与所述第二安装槽(331)连通。
7.根据权利要求1所述的航空发动机用桨轴，其特征在于，所述内分油套筒(200)的外壁设有包括销孔的凸台(160)，所述轴体(100)设有连接孔，并通过销钉(161)穿过所述连接孔进入所述销孔内与所述内分油套筒(200)固接。
8.根据权利要求1所述的航空发动机用桨轴，其特征在于，所述轴体(100)前端设有结合盘(150)，所述结合盘(150)的端面上设有端面花键(151)和用于连接螺旋桨的安装孔(152)。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的航空发动机用桨轴，其特征在于，所述轴体(100)内腔后端包括第一环腔(270)和第二环腔(280)，所述第一环腔(270)靠近所述轴体(100)的后端且直径大于所述第二环腔(280)，所述第二环腔(280)的内壁设有用于和所述传动机构的游星架配合的内花键(281)，所述第一环腔(270)的外壁设有用于和第二级齿轮毂配合的外花键(271)。
10.根据权利要求9所述的航空发动机用桨轴，其特征在于，所述轴体(100)内腔前端还设有支承衬套(400)，所述支承衬套(400)一端抵靠在所述内分油套筒(200)上，另一端与所述第二环腔(280)相接以对所述游星架支撑定位。
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