CN213879551U - 一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构 - Google Patents
一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构，包括离心压气机转子，离心压气机转子前部设置有电机转子磁钢，电机转子磁钢外包裹有电机线圈绕组，电机转子磁钢前部设置有轴流压气机转子，轴流压气机转子外设置有轴流压气机机匣，轴流压气机转子、电机转子磁钢和离心压气机转子的转速相同，轴流压气机机匣上设置有若干压气机机匣支板，压气机机匣支板上开设有冷却通道。本实用新型借助发动机工作时产生的高速气流对电机外壳进行冷却，同时通过冷却通道对定子线圈进行充分的液冷换热，从而使本实用新型具有空气冷却和燃油冷却两种工作方式。
Description
技术领域
本实用新型属于蜗轮发动机领域，具体涉及一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构。
背景技术
一般发动机设计中，受发动机原理所限，叶片叶根直径远大于转轴直径，导致各个压气机轮盘之间均为空腔结构，内部大量空间得不到充分利用。
一般的电机设计中，其功率与体积、质量成正比，且体积越大，其设计转速越低。目前安装于涡轮发动机上的电机，均通过多组齿轮组及离合器从发动机的主轴中提取功率，根据启动、发电模式的不同，通过离合器切换不同的齿轮组以实现不同的转速比，从而适应不同工作模式下的要求，但两种模式下的转速均大大低于发动机主轴的转速。较低的工作转速使得电机体积较大，发动机内部无法容纳，必须安装于发动机外部。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构，实现电机与发动机同转速运转，提高发电机的功率密度，减小电机所需体积。
为了达到上述目的，本实用新型包括离心压气机转子，离心压气机转子，前部设置有电机转子磁钢，电机转子磁钢外包裹有电机线圈绕组，电机转子磁钢前部设置有轴流压气机转子，轴流压气机转子外设置有轴流压气机机匣，轴流压气机转子、电机转子磁钢和离心压气机转子的转速相同，轴流压气机机匣上设置有若干压气机机匣支板，压气机机匣支板上开设有冷却通道。
电机线圈绕组的引线从轴流压气机机匣支板处引出。
冷却通道内的冷却介质为燃油。
冷却通道在电机线圈绕组处循环后引出，通往发动机燃烧室。
电机线圈绕组作为发动机静子。
轴流压气机转子、电机转子磁钢和离心压气机转子共同组成发动机转子。
发动机转子为一体式结构。
与现有技术相比，本实用新型利用发动机原有的内部空间，将启动/发电机嵌入至发动机的内部，其转子磁钢直接安装于发动机的主轴上，实现电机与发动机同转速运转，从而提高发电机的功率密度，减小电机所需体积。本实用新型借助发动机工作时产生的高速气流对电机外壳进行冷却，同时通过冷却通道对定子线圈进行充分的液冷换热，从而使本实用新型具有空气冷却和燃油冷却两种工作方式。
进一步的，本实用新型的发动机燃油为液体，具有比热大，流动性好的特点，可以大大提高电机的冷却效率。
进一步的，本实用新型的发动机燃油经过在冷却通道内换热温升，对后续进入发动机组织燃烧更加有利。
进一步的，本实用新型发动机转子为一体式结构，充分利用发动机内部空间，结构紧凑，对发动机的外部尺寸无显著影响。
附图说明
图1是本实用新型的剖视图；
其中：1-轴流压气机转子，2-电机线圈绕组，3-电机转子磁钢，4-轴流压气机机匣，5-压气机机匣支板，6-冷却通道，7-离心压气机转子。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
参见图1，本实用新型包括离心压气机转子7，离心压气机转子7，前部设置有电机转子磁钢3，电机转子磁钢3外包裹有电机线圈绕组2，电机转子磁钢3前部设置有轴流压气机转子1，轴流压气机转子1外设置有轴流压气机机匣4，轴流压气机转子1、电机转子磁钢3和离心压气机转子7的转速相同，轴流压气机机匣4上设置有若干压气机机匣支板5，压气机机匣支板5上开设有冷却通道6。冷却通道6内的冷却介质为燃油。冷却通道6在电机线圈绕组 2处循环后引出，通往发动机燃烧室。电机线圈绕组2的引线从轴流压气机机匣支板5处引出。电机线圈绕组2作为发动机静子。轴流压气机转子1、电机转子磁钢3和离心压气机转子7共同组成发动机转子。发动机转子为一体式结构。
安装时，将电机线圈绕组2安装于轴流压气机机匣4内部，构成发动机静子；电机线圈绕组的引线从轴流压气机机匣支板5处引出，根据实际设计需要，压气机机匣支板5数量并不固定。
电机转子磁钢3安装于离心压气机转子7前部，上述所述的发动机静子从前部套入电机转子磁钢中，完成电机装配。
轴流压气机转子1从电机转子磁钢3的前部装入，构成发动机转子。
本实用新型的工作过程如下所示：
发动机工作时，轴流压气机转子1、电机转子磁钢3、离心压气机转子7所构成的发动机转子以同速旋转；
轴流压气机转子1产生高速气流，对电机线圈绕组2的外壁进行对流冷却；
发动机燃油从压气机机匣支板5处通入，采取冷却通道6的流通方式在电机线圈绕组2处循环后引出，通往发动机燃烧室参与燃烧。
Claims (7)
1.一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构，其特征在于，包括离心压气机转子(7)，离心压气机转子(7)，前部设置有电机转子磁钢(3)，电机转子磁钢(3)外包裹有电机线圈绕组(2)，电机转子磁钢(3)前部设置有轴流压气机转子(1)，轴流压气机转子(1)外设置有轴流压气机机匣(4)，轴流压气机转子(1)、电机转子磁钢(3)和离心压气机转子(7)的转速相同，轴流压气机机匣(4)上设置有若干压气机机匣支板(5)，压气机机匣支板(5)上开设有冷却通道(6)。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构，其特征在于，电机线圈绕组(2)的引线从轴流压气机机匣支板(5)处引出。
3.根据权利要求1所述的一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构，其特征在于，冷却通道(6)内的冷却介质为燃油。
4.根据权利要求3所述的一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构，其特征在于，冷却通道(6)在电机线圈绕组(2)处循环后引出，通往发动机燃烧室。
5.根据权利要求1所述的一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构，其特征在于，电机线圈绕组(2)作为发动机静子。
6.根据权利要求1所述的一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构，其特征在于，轴流压气机转子(1)、电机转子磁钢(3)和离心压气机转子(7)共同组成发动机转子。
7.根据权利要求6所述的一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构，其特征在于，发动机转子为一体式结构。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023151057.1U CN213879551U (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构 |
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| CN202023151057.1U CN213879551U (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213879551U true CN213879551U (zh) | 2021-08-03 |
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ID=77043304
Family Applications (1)
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| CN202023151057.1U Active CN213879551U (zh) | 2020-12-23 | 2020-12-23 | 一种涡轮发动机的内嵌式电机冷却结构 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN213879551U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115585065A (zh) * | 2022-09-20 | 2023-01-10 | 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 | 改进涡喷发动机内嵌电机散热效率的冷却系统 |
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2020
- 2020-12-23 CN CN202023151057.1U patent/CN213879551U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115585065A (zh) * | 2022-09-20 | 2023-01-10 | 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 | 改进涡喷发动机内嵌电机散热效率的冷却系统 |
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