CN115680872A - 一种发动机 - Google Patents
一种发动机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115680872A CN115680872A CN202211327513.4A CN202211327513A CN115680872A CN 115680872 A CN115680872 A CN 115680872A CN 202211327513 A CN202211327513 A CN 202211327513A CN 115680872 A CN115680872 A CN 115680872A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- engine
- motor
- stator
- box body
- cooling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 13
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Abstract
本发明涉及发动机领域，公开了一种发动机，在发动机箱体上连接有混动箱体部件，混动箱体部件上连接有电机定子，发动机曲轴穿过混动箱体部件连接有电机外转子，电机外转子罩设在电机定子外侧，混动箱体部件包括与发动机降温系统连通的电机降温机构。本发明对发动机箱体进行改进设计，将发电机定子与发动机箱体集成在一起，使结构更加紧凑。同时内部设计水道和通风口，可采用水冷或风冷散热，减少因电机温度升高导致的功率和效率的损失。
Description
技术领域
本发明涉及发动机领域，具体涉及一种发动机。
背景技术
将发动机的动能转变为电能提供动力，须由发动机带动发电机发电。为减小动力损失，通常将定子外接固定，再由曲轴直接带动发电机转子进行发电，这样导致发电机占用空间较大，整机重量大幅提高。
在小型航空发动机中，为对其减重以及节省空间，要求电机结构紧凑、质量相对轻便，这对电机结构提出了要求。为满足这一要求，通常选用永磁同步电机，这类电机结构较为简单，省去了容易出问题的集电环和电刷，又因无需励磁电流，没有励磁损耗，提高了电机的效率和功率密度。但永磁材料的磁性能随温度的升高而降低，因此温度的升高对永磁电机的功率和效率的下降较励磁电机更为明显，而电机运行过程中的温度升高是不可避免的，使得电机的功率和效率损失较大。因此如何在保证结构紧凑、质量轻便的情况下减少因电机温度升高导致的功率和效率损失，成为了目前亟需解决的难题。
发明内容
本发明意在提供一种发动机，以解决现有小型航空发动机如何在保证结构紧凑、质量轻便的情况下减少因电机温度升高导致的功率和效率损失的难题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种发动机，在发动机箱体上连接有混动箱体部件，混动箱体部件上连接有电机定子，发动机曲轴穿过混动箱体部件连接有电机外转子，电机外转子罩设在电机定子外侧，混动箱体部件包括与发动机降温系统连通的电机降温机构。
本方案的原理及优点是：实际应用时，混动箱体部件作为电机定子的安装基础，通过混动箱体部件与发动机箱体的连接，使得电机定子与发动机箱体有效集成，而电机外转子则通过与发动机曲轴的直接连接，使得电机与发动机箱体有效集成，使得电机与发动机整体集成度高，结构紧凑，满足小型航空发动机领域对空间的要求。混动箱体部件作为电机定子的安装基础，承载电机定子的同时也是电机运转过程中产生的热量最直接的传递对象之一，通过在混动箱体部件中设置电机降温机构，能够快速、高效的带走电机热量，使得电机保持在相对较低的温度中运行，减少因电机温度升高导致的功率和效率的损失。并且，在混动箱体部件与发动机箱体连接基础上，可充分利用发动机的降温系统给电机降温机构提供冷媒，使得对电机降温不用单独设置冷媒源及相应的供给动力，使得电机与发动机的集成度更高，结构更加紧凑，且更加节能。
优选的，作为一种改进，混动箱体部件包括支撑板，支撑板中部设有轴孔，轴孔外侧的支撑板上穿设有连接螺栓，连接螺栓与发动机箱体螺纹连接。支撑板作为混动箱体部件的安装定位件，通过连接螺栓与发动机箱体稳定可靠的连接，并且板面定位精准、稳定。
优选的，作为一种改进，支撑板背离发动机箱体的侧端设有环形的支撑台，支撑台背离支撑板的侧端设有环形的底座，底座上设有与轴孔同轴的筒状的定子安装架。支撑台在支撑板与底座之间形成间隔空间，便于支撑板的安装操作，也为定子安装架背侧提供散热空间，底座和定子安装架形成电机定子的安装支撑结构，使得电机定子通过混动箱体部件与发动机箱体集成。
优选的，作为一种改进，电机降温机构包括开设在定子安装架筒面及底座上的若干风冷散热孔。若采用的发动机为风冷发动机，则其自身的风冷降温系统产生的空气流通过风冷散热孔进入定子安装架内部，通过空气流的流动带走热量对电机进行散热，减少电机因温度升高导致的功率和效率的损失。
优选的，作为一种改进，电机降温机构还包括开设在支撑台内的冷却水道，冷却水道环绕轴孔设置，支撑台底部设有冷却水道的进水口，支撑台顶部设有冷却水道的出水口。若采用的发动机为水冷发动机，则冷却水道与发动机自身的水冷降温系统连通，冷却水从支撑台底部进水口进入，经过环绕轴孔的冷却水道向上流动后从出水口排出，过程中将电机运转产生的热量带走对电机进行散热，减少电机因温度升高导致的功率和效率的损失。采用水冷散热的方式，支撑板、支撑台、底座和定子安装架为一体成型，这样有利于保证冷却水道的密封性，避免冷却水泄漏，有利于保证水冷降温效果。
优选的，作为一种改进，底座边缘凸出于定子安装架外形成定子限位边。定子限位边对电机定子在定子安装架上的安装进行定位，确保电机定子安装定位稳定。
优选的，作为一种改进，定子安装架的轴向端面设有多个螺孔，电机定子为套设在定子安装架上的筒体，螺孔内连接有螺钉，通过螺钉与定子限位边对电机定子进行限位安装。通过螺孔内的螺钉将电机定子限制在定子安装架上，螺钉与定子限位边从两侧将电机定子夹持定位，确保电机定子安装稳定可靠。
优选的，作为一种改进，发动机曲轴的端部连接有输出法兰，电机外转子为圆形罩状，电机外转子的内侧端板与输出法兰连接。输出法兰作为发动机曲轴的动力输出连接件，具有较大的连接定位平面，与圆形罩状的电机外转子能够更稳定的连接，将发动机的输出动力有效传递给电机外转子，使得发动机有效驱动电机运转。
优选的，作为一种改进，轴孔中设有轴承，输出法兰朝向发动机的端部为内锥套状，输出法兰穿过轴承套设在发动机曲轴上。这样通过轴承对输出法兰提供支撑，支撑发动机动力输出的结构强度满足使用要求，输出法兰通过内锥套结构与发动机曲轴端部锥套连接，连接同轴度更好，动力传递更加稳定。
优选的，作为一种改进，发动机曲轴的端部设有连接孔，电机外转子中部穿设有螺栓，螺栓穿过输出法兰连接在连接孔中，螺栓将电机外转子、输出法兰锁紧在发动机曲轴上。通过螺栓与连接孔的连接，配合输出法兰与发动机曲轴的锥套连接，完成电机外转子与发动机曲轴的可靠连接。
本发明的有益效果包括：
1、发动机箱体和定子集成后结构紧凑，节省空间，重量增加相对减小。
2、便于安装和拆卸维护。
3、无论水冷、风冷发动机都能对电机进行有效散热，减少因电机温度升高导致的功率和效率的损失。
4、结构强度满足要求，曲轴输出法兰连接转子时由轴承结构支撑。
附图说明
图1为本发明实施例的组合结构示意图。
图2为本发明实施例的拆分结构示意图。
图3为本发明实施例中电机外转子、电机定子及混动箱体部件的结构示意图。
图4为本发明实施例中混动箱体部件的前视图。
图5为本发明实施例中混动箱体部件的轴测图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：发动机箱体1、发动机曲轴101、混动箱体部件2、支撑板201、出水口202、定子安装架203、轴承204、螺钉205、底座206、定子限位边207、进水口208、轴孔209、风冷散热孔210、连接螺栓211、安装孔212、电机外转子301、端板302、螺栓303、电机定子304、输出法兰305、凸肋306。
实施例1，基本如附图1、图2所示：一种发动机，在发动机箱体1上连接有混动箱体部件2，混动箱体部件2上连接有电机定子304，发动机曲轴101穿过混动箱体部件2连接有电机外转子301，电机外转子301罩设在电机定子304外侧，混动箱体部件2包括与发动机降温系统连通的电机降温机构。
如图4、图5所示，混动箱体部件2包括支撑板201，支撑板201中部设有轴孔209，支撑板201上均布有四个安装孔212，安装孔212中穿设有连接螺栓211，连接螺栓211与发动机曲轴101输出端的发动机箱体1螺纹连接。支撑板201背离发动机箱体1的侧端设有环形的支撑台，支撑台背离支撑板201的侧端设有环形的底座206，底座206上设有与轴孔209同轴的筒状的定子安装架203，支撑板201、支撑台、底座206和定子安装架203为一体成型。底座206边缘凸出于定子安装架203外形成定子限位边207。定子安装架203的轴向端面设有三个螺孔，电机定子304为套设在定子安装架203上的筒体，螺孔内连接有螺钉205，通过螺钉205与定子限位边207对电机定子304进行限位安装。结合图3所示，发动机曲轴101的端部连接有输出法兰305，轴孔209中设有轴承204，输出法兰305朝向发动机的端部为内锥套状，输出法兰305穿过轴承204套设在发动机曲轴101上。电机外转子301为圆形罩状，电机外转子301的端板302中部设有曲轴螺栓孔，曲轴螺栓孔外侧环形分布有六个法兰连接孔，电机外转子301端板302的内侧壁上设有多个环绕曲轴螺栓孔分布的弧形凸肋306。电机外转子301的端板302用穿设在法兰连接孔中的螺栓与输出法兰305螺栓连接。发动机曲轴101的端部设有连接孔，电机外转子301中部的曲轴螺栓孔中穿设有螺栓303，螺栓303穿过输出法兰305连接在连接孔中，螺栓303将电机外转子301、输出法兰305锁紧在发动机曲轴101上。
电机降温机构包括风冷机构和水冷机构，风冷机构为开设在定子安装架203筒面及底座206上的若干风冷散热孔210，在电机外转子301端板302上也开设有多个孔洞。水冷机构包括开设在支撑台内的冷却水道，冷却水道环绕轴孔209设置，支撑台底部设有冷却水道的进水口208，支撑台顶部设有冷却水道的出水口202。
具体实施过程如下：发动机运转过程中通过发动机曲轴101将动力输出，在轴承204的支撑下动力传递给输出法兰305，通过输出法兰305带动电机外转子301转动使得电机运转发电。这样电机与发动机通过混动箱体部件2完成了集成，结构紧凑。电机运转过程中产生热量而升温，同时一方面电机外转子301转动过程中通过凸肋306搅动气流在其内部流动，进行一定程度的风冷散热。另一方面，现有发动机根据降温类型分为风冷和水冷两种，若采用风冷发动机，则发动机的风冷降温系统产生的空气流经过定子安装架203和底座206上的风冷散热孔210，将电机热量带走；若采用水冷发动机，则发动机的水冷降温系统中的冷却水从支撑台底部的进水口208进入，然后从出水口202排出，对支撑台、底座206及定子安装架203进行水循环降温，使得将电机运转产生的热量带走。这样无论采用风冷发动机或水冷发动机，采用本申请的技术方案均能对电机进行有效散热，减少因电机温度升高导致的功率和效率的损失。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (9)
1.一种发动机，其特征在于：在发动机箱体上连接有混动箱体部件，混动箱体部件上连接有电机定子，发动机曲轴穿过混动箱体部件连接有电机外转子，电机外转子罩设在电机定子外侧，混动箱体部件包括与发动机降温系统连通的电机降温机构。
2.根据权利要求1所述的一种发动机，其特征在于：所述混动箱体部件包括支撑板，支撑板中部设有轴孔，支撑板与发动机箱体可拆卸连接。
3.根据权利要求2所述的一种发动机，其特征在于：所述支撑板背离发动机箱体的侧端设有环形的支撑台，支撑台背离支撑板的侧端设有环形的底座，底座上设有与轴孔同轴的筒状的定子安装架。
4.根据权利要求3所述的一种发动机，其特征在于：所述电机降温机构包括开设在定子安装架筒面及底座上的若干风冷散热孔。
5.根据权利要求3所述的一种发动机，其特征在于：所述电机降温机构包括开设在支撑台内的冷却水道，冷却水道环绕轴孔设置。
6.根据权利要求3所述的一种发动机，其特征在于：所述底座边缘凸出于定子安装架外形成定子限位边。
7.根据权利要求6所述的一种发动机，其特征在于：所述电机定子套设在定子安装架上，定子安装架上设有与所述定子限位边配合对电机定子进行限位安装的限位件。
8.根据权利要求2所述的一种发动机，其特征在于：发动机曲轴的端部连接有输出法兰，电机外转子与输出法兰连接。
9.根据权利要求8所述的一种发动机，其特征在于：所述轴孔中设有轴承，所述输出法兰朝向发动机的端部为内锥套状，输出法兰穿过轴承套设在发动机曲轴上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211327513.4A CN115680872A (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 一种发动机 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211327513.4A CN115680872A (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 一种发动机 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115680872A true CN115680872A (zh) | 2023-02-03 |
Family
ID=85100268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211327513.4A Pending CN115680872A (zh) | 2022-10-27 | 2022-10-27 | 一种发动机 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115680872A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203071675U (zh) * | 2012-10-17 | 2013-07-17 | 隆鑫通用动力股份有限公司 | 混合动力三轮摩托车发电机及其三轮摩托车 |
| CN110022035A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-16 | 贵州航天林泉电机有限公司 | 一种外转子轮毂电机定子冷却结构 |
| US20210172368A1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | Korea Aerospace Research Institute | Integrated hybrid power apparatus |
| CN216086352U (zh) * | 2021-08-06 | 2022-03-18 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种端盖集成传感器插座的增程器结构 |
-
2022
- 2022-10-27 CN CN202211327513.4A patent/CN115680872A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203071675U (zh) * | 2012-10-17 | 2013-07-17 | 隆鑫通用动力股份有限公司 | 混合动力三轮摩托车发电机及其三轮摩托车 |
| CN110022035A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-16 | 贵州航天林泉电机有限公司 | 一种外转子轮毂电机定子冷却结构 |
| US20210172368A1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | Korea Aerospace Research Institute | Integrated hybrid power apparatus |
| CN216086352U (zh) * | 2021-08-06 | 2022-03-18 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 一种端盖集成传感器插座的增程器结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN210374720U (zh) | 一种高效散热器 | |
| CN111478499A (zh) | 一种用于开关磁阻电机自散热系统 | |
| CN115822775A (zh) | 静音发电机组散热风道 | |
| CN115680872A (zh) | 一种发动机 | |
| CN115839322A (zh) | 一种堆叠式风电环件的快速冷却装置及其使用方法 | |
| CN213754240U (zh) | 一种集成散热式增程器 | |
| CN213298387U (zh) | 一种离心风机的壳体结构、离心风机及风冷电机 | |
| CN213461430U (zh) | 一种增强散热型集成式变频电机 | |
| CN210693686U (zh) | 一种稀土永磁盘式无铁芯电机散热系统 | |
| CN114499043A (zh) | 一种内燃机驱动的直流发电机组 | |
| KR102176565B1 (ko) | 풍력 발전기 | |
| CN203747552U (zh) | 变频发电机的冷却系统 | |
| CN217956845U (zh) | 无刷励磁同步电机热量控制装置 | |
| CN220653127U (zh) | 一种高效无刷直流电机的散热结构 | |
| CN212935648U (zh) | 一种转子弧形风叶通风结构 | |
| CN216774479U (zh) | 一种具有高散热结构的异步感应电机 | |
| CN220553881U (zh) | 一种高性能交流伺服驱动电机 | |
| CN110649768A (zh) | 一种交流发电机 | |
| CN218940842U (zh) | 一种取力发电机用风冷散热装置 | |
| CN115866975B (zh) | Ct设备离心散热装置及ct扫描设备 | |
| CN220234313U (zh) | 发电机线圈散热结构 | |
| CN216530969U (zh) | 一种具有快速冷却功能的三相异步电动机 | |
| CN221597576U (zh) | 一种便于降温散热的化学船舶用电机防护罩壳 | |
| CN220706053U (zh) | 一种具有散热结构且推力后置的磁悬浮鼓风机机头 | |
| CN219774381U (zh) | 一种便于散热的离心风机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |