CN212392748U - 用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微型涡喷发动机技术领域，一种用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，包括电机外壳、前轴承、后轴承，所述的前轴承的外圈支撑在电机前盖内侧设有的前轴承安装腔内，且通过前盖压板压紧密封，电机前盖中设置有第一油路孔，所述的前轴承安装腔通过第一油路孔与轴承润滑管路相连通；所述的后轴承的外圈支撑在电机后盖内侧设有的后轴承安装腔，电机后盖中设置有第二油路孔，后轴承安装腔通过第二油路孔与轴承润滑管路相连通；在所述的电机前盖与电机后盖上均设置有至少一个散热通孔；本实用新型两处润滑油对前后轴承润滑，高速气流和油雾带走了大量高速运转时所产生的热量，同步提升了润滑及散热效果，电机使用寿命长，成本低。

Description

用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机

技术领域

本实用新型涉及微型涡喷发动机技术领域，具体涉及微型涡喷发动机的起发电机。

背景技术

微型涡喷发动机用于小型无人机、靶机或导弹等飞行器，在起动时由安装在发动机前端的起动电机带动转子部件转动至一定转速后，发动机喷油点火起动，起动成功后发动机转子部件与起动电机脱离。起动电机不具备发电功能，根据飞行器需要，可将起动电机替换为起发电机，在起动成功后由微型涡喷发动机转子部件带动起发电机进行发电，向飞行器提供一定功率的电能，减小电池载重，提高发动机效率。无刷电机具有无电刷火花、效率高、噪音低、寿命长等特点，先进的微型涡喷发动机大多采用无刷电机作为起发电机。

现有技术中，用于微型涡喷发动机的同级别无刷起发电机采用脂润滑轴承，难以承受高转速工作状态。轴承在装入无刷起发电机时预先注入润滑脂，工作过程中无外部润滑油源，高速运转时润滑效果不佳，发热严重，会引起退磁、线圈老化等问题，进而导致无刷起发电机高温失效。

发明内容

本实用新型的目的在于避免现有技术的缺陷而提供一种大功率工作且彻底解决起发电机高温失效的一种用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，包括电机外壳、电机前盖、电机后盖、电机线、电机定子线圈固定在电机外壳内部，电机转子两端置于前轴承和后轴承的轴承内圈以支撑电机转子在电机定子线圈中间空腔中转动，所述的前轴承的外圈支撑在电机前盖内侧设有的前轴承安装腔内，且通过前盖压板压紧密封，电机前盖中设置有第一油路孔，所述的前轴承安装腔通过第一油路孔与轴承润滑管路相连通；所述的后轴承的外圈支撑在电机后盖内侧设有的后轴承安装腔，电机后盖中设置有第二油路孔，后轴承安装腔通过第二油路孔与轴承润滑管路相连通；在所述的电机前盖与电机后盖上均设置有至少一个散热通孔；

通向所述后轴承处的润滑油在高速旋转的后轴承及电机后盖上的散热通孔流入的高速气流作用下形成油雾，油雾流经电机转子和电机定子线圈之间的空腔后，由电机前盖上的散热通孔流出；

通向所述前轴承处的润滑油在高速旋转的前轴承及高速气流作用下形成油雾，并由电机前盖上的散热通孔流出。

进一步的，在所述的第一油路孔和第二油路孔中分别安装有第一限流管和第二限流管，润滑油通过第一限流管和第二限流管限制润滑油量后流经第一油路孔及第二油路孔进入前轴承安装腔和后轴承安装腔内。

进一步的，所述的前盖压板将前轴承通过前盖压板固定螺丝固定在电机前盖内侧；前盖压板连同电机前盖及前轴承通过前盖固定螺丝安装在电机外壳前端；所述的电机后盖连同后轴承通过后盖固定螺丝安装在电机外壳后端。

进一步的，所述的电机前盖与电机后盖为圆盘状；所述的散热通孔在电机前盖与电机后盖周向均布有3-10个。

进一步的，从电机定子线圈中向外引出至少一根电机线，并从电机后盖上的孔中穿出。

进一步的，所述的发电机为三相无刷电机，电机定子线圈中向外引出三根电机线。

进一步的，所述轴承润滑管路的供油压力为0-1Mpa。

进一步的，所述的前轴承和后轴承均为P4级前角接触陶瓷轴承。

进一步的，在所述的电机转子外表面缠绕包裹有至少一层凯夫拉纤维，

进一步的，所述的电机转子为耐高温180°的钕硼磁钢；且所述的电机转子及电机定子线圈均进行了防油雾处理。

本实用新型的有益效果是：

1.所述的一种用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，工作时外部润滑油源通过轴承润滑管路向前轴承及后轴承供给润滑油，润滑油流经后轴承、电机转子、电机定子线圈、前轴承后，由所述电机散热孔流出。两处润滑油对前后轴承润滑的同时，高速气流和油雾又通过散热孔带走了大量高速运转时所产生的热量，大幅度的提升了润滑及散热效果。

2.电机转子采用耐高温180°钕硼磁钢，并采用凯夫拉纤维对电机转子进行缠绕包裹，并将前轴承和后轴承采用P4级角接触高速陶瓷轴承，实现了在高温高转速工况下，长时间使用，大大提高了电机使用寿命，从而也有效提高所述无刷起发电机可承受的转速。

3.限流管的设置使得润滑油量在满足润滑需求的同时，减少了润滑油消耗量，降低了使用成本。

4.所述的电机转子及电机定子线圈均进行了防油雾处理，润滑油经过轴承之后流经电机线圈和转子形成油膜，能够给电机线圈和转子降温，延长电机使用寿命。

以上有益效果彻底解决现有技术中高转速下润滑和散热效果差的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的左视结构示意图；

图3是本实用新型的右视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1：如图1、图2、图3所示，一种用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，包括电机外壳3、电机前盖8、电机后盖1、电机线12、电机定子线圈4固定在电机外壳3内部，电机转子5两端置于前轴承10和后轴承9的轴承内圈以支撑电机转子5在电机定子线圈4中间空腔中转动，所述的前轴承10的外圈支撑在电机前盖8内侧设有的前轴承安装腔内，且通过前盖压板6压紧密封，所述的前盖压板6将前轴承10通过前盖压板固定螺丝11固定在电机前盖8内侧；前盖压板6连同电机前盖8及前轴承10通过前盖固定螺丝7安装在电机外壳3前端，电机前盖8中设置有第一油路孔14，所述的前轴承安装腔通过第一油路孔14与轴承润滑管路13相连通；所述的后轴承9的外圈支撑在电机后盖1内侧设有的后轴承安装腔内，所述的电机后盖1连同后轴承9通过后盖固定螺丝2安装在电机外壳3后端，电机后盖1中设置有第二油路孔15，后轴承安装腔通过第二油路孔15与轴承润滑管路13相连通；在所述的电机前盖8上设有4个第一散热通孔17，电机后盖1上设置有4个第二散热通孔16；

从电机定子线圈4中向外引出至少一根电机线12，并从电机后盖1上的孔中穿出。所述的发电机为三相无刷电机，电机定子线圈中向外引出三根电机线。

本实用新型所述的一种用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，工作时外部润滑油源通过轴承润滑管路13向前轴承10及后轴承9供给润滑油，之后，通向所述后轴承9处的润滑油在高速旋转的后轴承9及电机后盖1上的散热通孔16流入的高速气流作用下形成油雾，油雾流经电机转子5和电机定子线圈4之间的空腔后，由电机前盖8上的散热通孔流出，即为轴承降温，改善了轴承的工作环境，提高轴承使用寿命；通向所述前轴承10处的润滑油在高速旋转的前轴承10及高速气流作用下形成油雾，并由电机前盖8上的散热通孔流出；两处润滑油对前后轴承润滑的同时，高速气流和油雾又通过散热孔带走了大量电机高速运转和大功率发电时所产生的热量，大幅度的提升了润滑及散热效果。

由于起发电机大功率发电时散热很重要，所以，在电机前后盖上尽可能开孔，利用发动机进气道的高速气流给电机内部的轴承、电机定子线圈、电机转子散热。同时装机时会在电机外部安装电机散热器，快速导出电机内部的热量，同样是利用发动机进气道的高速气流把热量带走。降低发动机运行温度在合理范围内就能保证电机的发电功率和可靠性。

所述的电机转子5及电机定子线圈4均进行了防油雾处理，该处理为现有技术，润滑油经过轴承之后流经电机线圈和转子形成油膜，能够快速给电机线圈和转子降温，延长电机使用寿命；

微型涡喷发动机起动时，所述无刷起发电机通过联轴器带动微型涡喷发动机转子部件同步旋转，当微型涡喷发动机点火起动成功后，转子部件转速提高，带动所述无刷起发电机进行发电。现有技术的微型涡喷发动机无刷起发电机在100000r/min高转速下发电数分钟即损坏，无法承受与微型涡喷发动机同等的转速，不能进行大功率发电。本实用新型所述电机转子5采用耐高温180°钕硼磁钢，并采用凯夫拉纤维对电机转子5进行至少一层的缠绕包裹，并将电子转子5两端轴承采用P4级角接触高速陶瓷轴承，可在高温高转速工况下，长时间使用，大大提高了电机使用寿命，从而也有效提高所述无刷起发电机可承受的转速，能承受180℃的温度和10万转每分钟的转速大功率发电；结合，在发动机工作过程中会有大量高速气流流经无刷起发电机，高速气流通过无刷起发电机前后盖的散热通孔可有效带走无刷起发电机所产生热量，进一步，润滑油对前后轴承润滑的同时还带走高速运转时所产生的热量，解决现有技术中高转速下润滑效果差，高温失效问题。实测本实用新型实施例1所述无刷起发电机可以承受100000r/min的高转速，并在高转速下进行1000W大功率发电。

实施例2：与实施例1相同，不同的是：还包括在所述的第一油路孔和第二油路孔中分别安装有第一限流管和第二限流管，润滑油通过第一限流管和第二限流管限制润滑油量后流经第一油路孔及第二油路孔进入前轴承安装腔和后轴承安装腔内。通过设置限流管限制润滑油量后进入轴承腔，且经过限流后，润滑油量在满足润滑需求的同时，减少了润滑油消耗量，降低了使用成本。

实测本实用新型实施例2所述无刷起发电机不影响发动机耗油量，电机最高发电功率为1200W，限流管每分钟压力流量为70ml/0.8Mpa/min。

实施例3：与实施例1相同，不同的是所述的电机前盖8与电机后盖1为圆盘状；所述的第一散热通孔17和第二散热通孔16在电机前盖8与电机后盖1周向均布有3-10个。

以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，包括电机外壳、电机前盖、电机后盖、电机线、电机定子线圈固定在电机外壳内部，电机转子两端置于前轴承和后轴承的轴承内圈以支撑电机转子在电机定子线圈中间空腔中转动，其特征在于，所述的前轴承的外圈支撑在电机前盖内侧设有的前轴承安装腔内，且通过前盖压板压紧密封，电机前盖中设置有第一油路孔，所述的前轴承安装腔通过第一油路孔与轴承润滑管路相连通；所述的后轴承的外圈支撑在电机后盖内侧设有的后轴承安装腔，电机后盖中设置有第二油路孔，后轴承安装腔通过第二油路孔与轴承润滑管路相连通；在所述的电机前盖与电机后盖上均设置有至少一个散热通孔；

通向所述后轴承处的润滑油在高速旋转的后轴承及电机后盖上的散热通孔流入的高速气流作用下形成油雾，油雾流经电机转子和电机定子线圈之间的空腔后，由电机前盖上的散热通孔流出；

通向所述前轴承处的润滑油在高速旋转的前轴承及高速气流作用下形成油雾，并由电机前盖上的散热通孔流出。

2.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，其特征在于，在所述的第一油路孔和第二油路孔中分别安装有第一限流管和第二限流管，润滑油通过第一限流管和第二限流管限制润滑油量后流经第一油路孔及第二油路孔进入前轴承安装腔和后轴承安装腔内。

3.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，其特征在于，所述的前盖压板将前轴承通过前盖压板固定螺丝固定在电机前盖内侧；前盖压板连同电机前盖及前轴承通过前盖固定螺丝安装在电机外壳前端；所述的电机后盖连同后轴承通过后盖固定螺丝安装在电机外壳后端。

4.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，其特征在于，所述的电机前盖与电机后盖为圆盘状；所述的散热通孔在电机前盖与电机后盖周向均布有3-10个。

5.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，其特征在于，从电机定子线圈中向外引出至少一根电机线，并从电机后盖上的孔中穿出。

6.如权利要求5所述的用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，其特征在于，所述的发电机为三相无刷电机，电机定子线圈中向外引出三根电机线。

7.如权利要求1所述的用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，其特征在于，所述轴承润滑管路的供油压力为0-1Mpa。

8.如权利要求1-7任一所述的用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，其特征在于，所述的前轴承和后轴承均为P4级前角接触陶瓷轴承。

9.如权利要求1-7任一所述的用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，其特征在于，在所述的电机转子外表面缠绕包裹有至少一层凯夫拉纤维。

10.如权利要求1-7任一所述的用于微型涡喷发动机的外润滑无刷起发电机，其特征在于，所述的电机转子为耐高温180°的钕硼磁钢，且所述的电机转子及电机定子线圈均进行了防油雾处理。

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