CN210942242U - 一种用于直升机的发动机辅助启动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用于直升机的发动机辅助启动装置，用于辅助启动难以带负载启动的发动机，所述辅助启动装置与旋翼主轴通过同步带连接，所述辅助启动装置包括启发一体电机、电机带轮、复合带轮，所述启发一体电机的输出轴上设置电机带轮，电机带轮与复合带轮通过楔形带加以连接；所述复合带轮设置在发动机的输出轴上，在发动机的输出轴与复合带轮之间，设置超越离合器。本实用新型与现有技术相比，其先利用启发一体式电机对旋翼主轴进行先行启动，而后发动机加入驱动，对于发动机而言，其省去了利用发动机对旋翼主轴进行启动的步骤，从而无需加装离合装置，从而首先减轻了飞机的整体整备质量，其次该装置对安装空间的要求很低，适应性强。

Description

一种用于直升机的发动机辅助启动装置

技术领域

本实用新型是一种辅助启动发动机的方式，用于辅助启动无法带负载启动的发动机，特别适用于辅助启动装载于直升机的活塞式或转子式发动机，包括其原理及机械结构。

背景技术

因燃油经济性优势，活塞式或转子式发动机在轻小型直升机领域应用广泛。因发动机自身原因，难以在启动的同时直接驱动直升机旋翼旋转，因而发动机与旋翼之间会设计一套离合装置，这种离合装置可能为成熟离合器（如离心式离合器、电磁式离合器、液压式离合器等），也可能是皮带的松紧驱动装置，如驱动张紧舵轮改变位置实现驱动皮带松紧的装置，或者如直接改变发动机输出皮带轮与从动皮带轮之间的轴距。

可以认为在今后相当长一段时间内，活塞式或转子式发动机仍将被广泛应用于轻小型直升机，实现发动机与负载之间离合的需求在相当长的时间内都将存在。当前的各种离合方案都存在的一些弊端。

直接改变发动机输出皮带轮与从动皮带轮之间的轴距的方式可以降低离合装置的结构重量，但是存在发动机的吊装复杂、驱动舵机存在可靠性隐患等缺点，更恶劣的是这种方案使皮带与皮带轮之间存在较长时间相对滑移，使皮带或皮带轮磨损严重，极大的增加了使用风险和检视维护负担。驱动张紧舵轮改变位置实现驱动皮带松紧的装置可以有效简化发动机的安装，但是张紧驱动电机的可靠性隐患没有丝毫降低，而较长时间相对滑移也使得使用风险和检视维护负担没有任何改善，更糟糕的是该装置还会增加结构重量，对安装空间也有更高要求。

通过离合器实现发动机与负载的离合可以从根本上解决皮带和皮带轮磨损的问题，但是其带来的问题似乎比解决的问题更多。离心式离合器是这种方案中最有吸引力的选择，但是因直升机旋翼转速低导致离心式离合器重量较大，这样无形的加重了直升机的整备质量，影响飞机整体飞行效率。

发明内容

本实用新型旨在从直升机整体考虑，整合需求，以一种轻巧、简单、可靠、安全的方式辅助发动机启动。

本实用新型由如下技术手段加以实现：一种用于直升机的发动机辅助启动装置，所述辅助启动装置与旋翼主轴通过同步带连接，所述辅助启动装置包括启发一体电机、电机带轮、复合带轮，所述启发一体电机的输出轴上设置电机带轮，电机带轮与复合带轮通过楔形带加以连接；

所述复合带轮设置在发动机的输出轴上，在发动机的输出轴与复合带轮之间，设置超越离合器。

所述的辅助启动装置设置在支架上，所述支架包括支撑架及启发电机安装架，所述支撑架与启发电机安装架相互垂直设置，在支撑架的顶部，设置同步带轮，所述同步带轮连接旋翼主轴，在同步带轮及电机带轮上设置同步带加以连接驱动；

所述启发电机安装架上设置有安装启发一体电机及安装复合带轮的安装槽。

还包括主减速器，所述同步带轮设置在主减速器的输入轴上，主减速器的输出部连接旋翼主轴。

本实用新型与现有技术相比，其先利用启发一体式电机对旋翼主轴进行先行启动，而后发动机加入驱动，对于发动机而言，其省去了利用发动机对旋翼主轴进行启动的步骤，从而无需加装离合装置，从而首先减轻了飞机的整体整备质量，其次该装置对安装空间的要求很低，适应性强。

附图说明

图1为本实用新型的在直升机上的应用方式示意图；

图2发动机辅助启动装置的细节示意图；

图3是发动机辅助启动装置的局部剖视图。

图中标号：1、辅助启动装置，2、同步带，3、从动同步带轮，4、支撑架，5、主减速器，6、旋翼主轴，7、发动机输出轴接口，8、启发电机安装架，9、启发一体电机，10、电机带轮，11、楔形带，12、复合带轮，13、超越离合器。

具体实施方式

下面对本实用新型及其在直升机上的应用方式作进一步的详细说明：

本实用新型涉及一种发动机的辅助启动装置，具体的说，是一种对轻小型直升机上的使用的活塞式或转子式发动机进行辅助启动的装置。其设置在一套常规的驱动装置上，即设置一个支架，在支架上设置了带轮、从动同步带轮3，从动同步带轮3直接驱动直升机的旋翼主轴6部分，所述的带轮上设置发动机输出轴接口7，带轮与从动同步带轮3之间通过同步带2加以连接，发动机直接驱动带轮旋转，进而带动从动同步带轮3运转，同步带轮的运转带动旋翼主轴6运转，从而实现了直升机的运行。

本实用新型在原有驱动装置的基础上，设置了一套辅助启动装置，同时对原有的常规驱动装置进行了一些改进。所述的辅助启动装置与带轮同高度设置，具体的说，辅助启动装置包括启发一体电机9、电机带轮10、所述启发一体电机9的输出轴上设置电机带轮10，电机带轮与带轮通过楔形带11加以连接；

本实用新型中，所述的带轮为复合带轮12，所述复合带轮设置在发动机的输出轴上，在发动机的输出轴与复合带轮之间，设置超越离合器。

进一步的，所述支架包括支撑架4及启发电机安装架，所述支撑架4与启发电机安装架相互垂直设置，在支撑架4的顶部，设置同步带轮3，在所述启发电机安装架上设置有安装启发一体电机9及安装复合带轮12的安装槽。

还包括主减速器5，所述同步带轮3设置在主减速器5的输入轴上，主减速器5的输出部连接旋翼主轴6。

下面通过具体例子来详细说明本实用新型创造：

活塞式或转子式发动机通常难以带动直升机旋翼启动，本实用新型采用启发一体电机9通过楔形带11驱动复合带轮12，进而通过同步带2驱动从动同步带轮3旋转，实现预先带动旋翼旋转，并将旋翼转速保持在略高于发动机怠速转速时的旋翼转速，从而实现发动机在其自身的启动电机驱动下无负载启动。发动机在怠速转速下保持几秒钟后即可以按既定程序进入工作转速，驱动启发一体电机9适时转换至发电机模式。启发一体电机9在驱动复合带轮12时，因超越离合器13的作用，并不会驱动发动机旋转。

该发动机辅助启动装置具有较高的可靠性。首先由于采用启发一体电机9缓慢启动带转旋翼至预定转速，之后逐渐改由发动机驱动旋翼，整个过程对桨叶、主减速器的冲击都很小；其次，整个传动路径中无相对摩擦的方式传递载荷，因而磨损更小；再次，支撑架4抵消了同步带2的张紧力，因而同步带2的张紧力对机体不产生附加载荷；另外，应用辅助启动装置后发动机的安装方式更加简单，一定程度上进一步提高了系统的可靠性；最后，因为发动机仍然保留了原来的启动电机，因启动载荷小完全可以更改为另一个启发一体电机，作为启发一体电机9的备份，有效保证整机供电更加可靠。

该发动机辅助启动装置同时具有较高的安全性。首先，该系统具有较高的可靠性，其次，如果在高空发动机因故障而停车，该系统可利用自传下滑持续发电，保证必要的机载系统正常工作，甚至允许多次尝试启动发动机。

该发动机辅助启动装置同时具有更轻的结构重量，这是由于首先取消了离合器或者舵轮及其驱动机构，节省了一部分重量；其次经过一次增速后，启发一体电机9的转速得到大幅提高，有利于其大幅减少重量；再次，由于该方案降低了部分机体结构的载荷，有利于机体降低结构重量；最后，由两个分别独立的启发一体式电机保证整机用电安全，且即使发动机停车，启发一体电机9仍然具有一定的发电能力，可以适当减小直升机的备用电池容量，有效降低备用电池的重量。

Claims (3)

1.一种用于直升机的发动机辅助启动装置，所述辅助启动装置与旋翼主轴通过同步带连接，其特征在于：所述辅助启动装置包括启发一体电机、电机带轮、复合带轮，所述启发一体电机的输出轴上设置电机带轮，电机带轮与复合带轮通过楔形带加以连接；

所述复合带轮设置在发动机的输出轴上，在发动机的输出轴与复合带轮之间，设置超越离合器。

2.根据权利要求1所述的发动机辅助启动装置，其特征在于：所述的辅助启动装置设置在支架上，所述支架包括支撑架及启发电机安装架，所述支撑架与启发电机安装架相互垂直设置，在支撑架的顶部，设置同步带轮，所述同步带轮连接旋翼主轴，在同步带轮及电机带轮上设置同步带加以连接驱动；

所述启发电机安装架上设置有安装启发一体电机及安装复合带轮的安装槽。

3.根据权利要求2所述的发动机辅助启动装置，其特征在于：还包括主减速器，所述同步带轮设置在主减速器的输入轴上，主减速器的输出部连接旋翼主轴。

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