CN112211682A - 一种集成散热式涡轮动力装置 - Google Patents

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周小平
陈富宽
王家学
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Abstract

本发明属于航空飞行器设计技术领域，公开了一种集成散热式涡轮动力装置，包括涡轮组件和减速机匣组件，涡轮组件与减速机匣组件连接，涡轮组件的壳体外固定设有散热片，涡轮组件的滑油管路冷端在散热片上绕行，减速机匣组件内设有滑油储存腔。本发明滑油系统与涡轮动力装置集成设计，大大减少了滑油管路和独立散热器对空间的需求，也减少了系统的重量；引气关断阀和引气调节阀双阀控制，既保证了产品的可靠工作，也保证前端的气源的安全，拓展了产品的可应用范围；采用双传感器设计，保证了转速可靠监控。

Description

一种集成散热式涡轮动力装置
技术领域
本发明属于航空飞行器设计技术领域，涉及一种涡轮动力装置，具体涉及一种集成散热式涡轮动力装置。
背景技术
涡轮动力装置是一种利用高温高压引气驱动涡轮转化为轴功率的装置，其工作特点很适合在飞行器上进行能源形式的转换，应用较广。由于其引气具有高温特征，本身涡轮工作时又具有高速旋转的特性，因此其必须附带有滑油散热系统，以保证器稳定可靠长时工作。传统的涡轮动力装置滑油散热系统需要单独和散热器和滑油管路，在空间的重量上需要对飞行器提出额外的需求。
EP07842897的集成肋的作用是整流，并没有散热的作用；
CN20868450U的集成冷却装置的涡扇是专门对散热器进行热交换用的涡扇，相当于一个额外的散热装置，并没有与涡轮动力装置相配合。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种集成散热式涡轮动力装置，取消了外置滑油管路和独立散热器的需求，既节省了空间，又减轻了重量。
本发明的技术方案是：
一种集成散热式涡轮动力装置，包括涡轮组件和减速机匣组件，涡轮组件与减速机匣组件连接，涡轮组件的壳体外固定设有散热片，涡轮组件的滑油管路冷端在散热片上绕行，减速机匣组件内设有滑油储存腔。
进一步的，涡轮组件的滑油管路从涡轮组件伸出后，沿涡轮组件壳体外表面多圈环绕设置，并且穿过散热片。
进一步的，散热片是多层锯齿型翅片结构。
进一步的，涡轮组件的进气管路上设有关断活门和调速活门，还设有控制单元连接关断活门和调速活门。
进一步的，控制单元按指令要求，通过控制关断活门，对前端高温高压引气进行关断或打开，实现能量输入总路控制。
进一步的，控制单元接收系统的控制指令，通过对调速活门开度的调节控制，实现引气压力的调节，从而稳定可靠的调节产品的转速。
进一步的，涡轮组件的进气管路上设有压力传感器，减速机匣组件设有转速传感器，控制单元连接压力传感器和转速传感器。系统设置双传感器以保证转速检测的可靠性。
进一步的，转速传感器是一种机-电能量变换型传感器，感受转速输出轴齿轮的转速信号输出至系统参与涡轮动力装置的转速稳定控制。
本发明的优点是：
1、滑油系统与涡轮动力装置集成设计，大大减少了滑油管路和独立散热器对空间的需求，也减少了系统的重量；
2、引气关断阀和引气调节阀双阀控制，既保证了产品的可靠工作，也保证前端的气源的安全，拓展了产品的可应用范围；
3、双传感器设计，保证了转速可靠监控。
附图说明
图1是本发明实施例的动力装置组成图；
图2是本发明实施例的动力装置示意图；
其中：1—涡轮组件，2—减速机匣组件，3—关断活门，4—调速活门，5—压力传感器，6—转速传感器，7—控制单元。
具体实施方式
本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。
本发明的装置是一种集成散热式涡轮动力装置，包括涡轮组件1和减速机匣组件2，涡轮组件1与减速机匣组件2连接，涡轮组件1的壳体外固定设有散热片，涡轮组件1的滑油管路冷端在散热片上绕行，减速机匣组件2内设有滑油储存腔。
其中，涡轮组件1的滑油管路从涡轮组件1伸出后，沿涡轮组件1壳体外表面多圈环绕设置，并且穿过散热片。散热片是多层锯齿型翅片结构。
涡轮组件1的进气管路上设有关断活门3和调速活门4，还设有控制单元7连接关断活门3和调速活门4。控制单元7按指令要求，通过控制关断活门3，对前端高温高压引气进行关断或打开，实现能量输入总路控制。控制单元7接收系统的控制指令，通过对调速活门4开度的调节控制，实现引气压力的调节，从而稳定可靠的调节产品的转速。
涡轮组件1的进气管路上设有压力传感器5，减速机匣组件2设有转速传感器6，控制单元7连接压力传感器5和转速传感器6。系统设置双传感器以保证转速检测的可靠性。转速传感器6是一种机-电能量变换型传感器，感受转速输出轴齿轮的转速信号输出至系统参与涡轮动力装置的转速稳定控制。
下面结合附图说明本发明另一个实施例。
本部分是本发明的实施例，用于解释和说明本发明的技术方案。
一种集成散热式涡轮动力装置。包括：a)关断活门，用于关断及打开气体通路；b)调速活门，接收控制指令，调节气体压力，控制产品转速；c)涡轮组件，将高温高压气体转化为轴功率，壳体自带散热片实现滑油系统散热；d)减速机匣组件，降低涡轮转速并输出，兼具滑油储存功能；e)转速传感器，监控涡轮转速；f)压力传感器，监控气体压力。
方法a)具体是按指令要求对前端高温高压引气进行关断或打开，实现能量输入总路控制。
方法b)具体是接收系统的控制指令，通过内部伺服阀门开度的调节，实现引气压力的调节，从而稳定可靠的调节产品的转速。
方法c)具体是通过引气驱动涡轮转动输出轴功率，外部壳体附带散热翅片，通过内嵌的滑油循环孔道将热量带至翅片处，完成与空气的散热交换。
方法d)具体是通过多级齿轮减速实现涡轮功率向后端的转换，通过内置滑油循环系统实现整个涡轮动力装置的滑油循环，结合翅片的换热功能实现润滑和冷却。
方法e)具体是转速传感器是一种机-电能量变换型传感器，感受转速输出轴齿轮的转速信号输出至系统参与涡轮动力装置的转速稳定控制。系统设置双传感器以保证转速检测的可靠性。
方法f)具体是：系统通过压力传感器的监测结果，对进气量进行调节，以保证系统的稳定可靠。

Claims (8)

1.一种集成散热式涡轮动力装置，其特征在于，包括涡轮组件(1)和减速机匣组件(2)，涡轮组件(1)与减速机匣组件(2)连接，涡轮组件(1)的壳体外固定设有散热片，涡轮组件(1)的滑油管路冷端在散热片上绕行，减速机匣组件(2)内设有滑油储存腔。
2.根据权利要求1所述的一种集成散热式涡轮动力装置，其特征在于，所述的涡轮组件(1)的滑油管路从涡轮组件(1)伸出后，沿涡轮组件(1)壳体外表面多圈环绕设置，并且穿过散热片。
3.根据权利要求2所述的一种集成散热式涡轮动力装置，其特征在于，所述的散热片是多层锯齿型翅片结构。
4.根据权利要求1所述的一种集成散热式涡轮动力装置，其特征在于，所述的涡轮组件(1)的进气管路上设有关断活门(3)和调速活门(4)，还设有控制单元(7)连接关断活门(3)和调速活门(4)。
5.根据权利要求4所述的一种集成散热式涡轮动力装置，其特征在于，所述的控制单元(7)按指令要求，通过控制关断活门(3)对前端高温高压引气进行关断或打开制。
6.根据权利要求4所述的一种集成散热式涡轮动力装置，其特征在于，所述的，控制单元(7)接收系统的控制指令，通过对调速活门(4)开度的调节控制引气压力。
7.根据权利要求4所述的一种集成散热式涡轮动力装置，其特征在于，所述的涡轮组件(1)的进气管路上设有压力传感器(5)，减速机匣组件(2)设有转速传感器(6)，控制单元(7)连接压力传感器(5)和转速传感器(6)。
8.根据权利要求7所述的一种集成散热式涡轮动力装置，其特征在于，所述的转速传感器(6)是一种机-电能量变换型传感器，感受转速输出轴齿轮的转速信号输出至系统参与涡轮动力装置的转速稳定控制。
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