DE102016206909A1

DE102016206909A1 - Antriebsaggregatkomponente

Info

Publication number: DE102016206909A1
Application number: DE102016206909.8A
Authority: DE
Inventors: Gabriele Teofili
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2016-04-22
Filing date: 2016-04-22
Publication date: 2017-10-26
Also published as: WO2017182626A1

Abstract

Zur Verringerung der Komplexität und Erhöhung der Zuverlässigkeit einer Antriebsaggregatkomponente (1) beispielsweise eines für Anwendungen in der Luftfahrt geeigneten Elektromotors, wird vorgeschlagen, die Antriebsaggregatkomponente (1) einstückig und einmaterialig auszubilden und mit einem integrierten Propellerflansch (3), einer integrierten rotorischen Trägerringfläche (4), einem integrierten Hydraulikpumpenschaft (5) und einer integrierten rotorischen Sattelringfläche (6) für einen Magnetring auszustatten. Gegebenenfalls ist der Magnetring selbst schon als Rotor ausgebildet mit einem integrierten Propellerflansch (3), einer integrierten rotorischen Trägerringfläche (4) und einem integrierten Hydraulikpumpenschaft (5). Auf diese Weise werden Komplexitäten verringert und Zuverlässigkeiten sowie Leistungsgewichte erhöht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsaggregatkomponente gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 oder 3.
Für Elektromotoranwendungen in der Luftfahrt ist es wichtig, dass das Maß für die Komplexität des Elektromotors beziehungsweise dessen Komponenten möglichst klein und das Maß für deren Zuverlässigkeit möglichst groß ist.
Bisherige Lösungen sind solcher Art, dass sie keine aussagekräftige Berechnung der Zuverlässigkeit der Systemkomponenten des Elektromotors, insbesondere der Zuverlässigkeit der Systemkomponente Elektromotor-Rotorsystem als eine Antriebsaggregatkomponente, zulassen. Das gleiche gilt für Belastungsanalysen des gesamten Systems. Einer der Gründe hierfür sind die vielfältigen Geometrien und Materialien, die bei den einzelnen Systemkomponenten zum Einsatz gebracht sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, die Komplexität beispielsweise der Laufwerkssystemkomponente als Antriebsaggregatkomponente eines Elektromotors zu verringern und deren Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Gelöst wird diese Aufgabe ausgehend von einer Antriebsaggregatkomponente der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch eine Antriebsaggregatkomponente, die entweder die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 oder die kennzeichnenden Merkmale des unabhängigen Anspruchs 3 aufweist.
In beiden Fällen ist die Komplexität der Antriebsaggregatkomponente reduziert und wegen der dadurch verringerten Möglichkeit des Ausfalls der Komponente deren Zuverlässigkeit erhöht. Außerdem ist das Gewicht verringert und dadurch das Leistungsgewicht beispielsweise in kW/kg in vorteilhafter Weise erhöht. Es besteht somit in vorteilhafter Weise die Möglichkeit eines Einsatzes der Komponente in einem Elektromotor für eine Anwendung in der Luftfahrt.
Nach den erfindungsgemäßen Merkmalen, die eine erste Ausführungsform betreffen, ist die Antriebsaggregatkomponente einstückig und einmaterialig ausgebildet und ist mit einem integrierten Propellerflansch, einer integrierten rotorischen Trägerringfläche, einem integrierten Hydraulikpumpenschaft und einer integrierten rotorischen Sattelringfläche ausgestattet.
Nach den erfindungsgemäßen Merkmalen, die eine zweite Ausführungsform betreffen, ist die Antriebsaggregatkomponente einstückig, einmaterialig und als ein als Rotor ausgebildeter Magnetring ausgebildet, der mit einem integrierten Propellerflansch, einer integrierten rotorischen Trägerringfläche und einem integrierten Hydraulikpumpenschaft ausgestattet ist.
Durch diese Maßnahmen sind die Anzahlen verwendeter Geometrien und Materialien gegenüber bisherigen Realisierungen reduziert, was zur Erhöhung der Zuverlässigkeit, Reduzierung des Gewichts und zur Erhöhung des Leistungsgewichts beiträgt.
Eine jeweilige vorteilhafte Ausgestaltung der jeweiligen Erfindung ist jeweils Gegenstand eines abhängigen Unteranspruchs.
Danach sind entweder der Propellerflansch mit einem Propeller, die Trägerringfläche mit einem ein Auflager bildenden Ringlager für ein gehaltenes Drehen der Antriebsaggregatkomponente in dem Ringlager, der Hydraulikpumpenschaft mit einer Hydraulikpumpe und die Sattelringfläche mit einem Magnetring zusammengekoppelt, oder es sind der Propellerflansch mit einem Propeller, die Trägerringfläche mit einem ein Auflager bildenden Ringlager für ein gehaltenes Drehen der Antriebsaggregatkomponente in dem Ringlager und der Hydraulikpumpenschaft mit einer Hydraulikpumpe zusammengekoppelt.
Gemäß der Erfindung nach der zweiten Ausführungsform ist eine weitere Vereinfachung der Antriebsaggregatkomponente erzielt, indem nämlich der in jedem Fall benötigte Magnetring gleich als ein Rotor ausgebildet ist, so dass eine sonst vorzusehende Schnittstelle zwischen dem Rotorteil und dem Magnetringteil nicht mehr vorhanden ist.
Aufgrund der vereinfachten Gesamtkonstruktion sind Stressanalysen mit aussagekräftigen und nachprüfbaren Ergebnissen möglich. Beispielsweise kann das Temperaturverhalten in verschiedenen Betriebspunkten mit Hilfe spezifizierter Simulationsschleifen berechnet werden. Außerdem kann ohne Weiteres beispielsweise zwischen dem Rotor und dem Propeller ein standardisierter Flanschanschluss realisiert sein. Insgesamt führen die erfindungsgemäßen Maßnahmen zu einer Vereinfachung und zahlenmäßigen Verminderung von Bestandteilen, zu einer Zunahme der Zuverlässigkeit der betreffenden Bestandteile und zu einer Erhöhung des Leistungsgewichts der betreffenden Bestandteile, was letztlich ermöglicht in Einheiten für Anwendungen in der Luftfahrt wie zum Beispiel in einem Elektromotor verwendet zu sein.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 eine erfindungsgemäße Antriebsaggregatkomponente in einer dreidimensionalen, teilweise abgeschnittenen Rückansicht, und
2 die erfindungsgemäße Antriebsaggregatkomponente nach der 1 in geschnittener Seitenansicht.
Die Antriebsaggregatkomponente 1 gemäß der 1 und 2, die beispielsweise eine Antriebsaggregatkomponente 1 eines in der Zeichnung nicht näher dargestellten Elektromotors ist, ist einstückig und einmaterialig, zum Beispiel als ein einstückiges Alu-Teil 2, ausgebildet. Weiter ist die in der Zeichnung gezeigte Antriebsaggregatkomponente 1 mit einem integrierten Propellerflansch 3, einer integrierten rotorischen Trägerringfläche 4 und mit einem integrierten Hydraulikpumpenschaft 5 ausgestattet. Darüber hinaus weist die in der Zeichnung gezeigte Antriebsaggregatkomponente 1 eine integrierte rotorische Sattelringfläche 6 auf.
Gemäß einer in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausgestaltung der in der Zeichnung gezeigten erfindungsgemäßen Antriebsaggregatkomponente ist die Sattelringfläche 6 mit einem in der Zeichnung nicht näher dargestellten Magnetring zusammengekoppelt, der die zur Bildung eines Rotors benötigten Magnete enthält. Die Sattelringfläche 6 stellt damit eine Schnittstelle zwischen der Antriebsaggregatkomponente 1 und dem in der Zeichnung nicht näher gezeigten Magnetring dar.
Die Trägerringfläche 4 der erfindungsgemäßen Antriebsaggregatkomponente dient als Gegenstück zu einem umlaufenden, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ringlager, in dem sich die in der Zeichnung gezeigte erfindungsgemäße Antriebsaggregatkomponente 1 von dem Ringlager gehalten dreht.
Gemäß einer in der Zeichnung nicht näher gezeigten zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsaggregatkomponente, die sonst bis auf den nachfolgenden Punkt der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsaggregatkomponente 1 entspricht, ist der in der Zeichnung nicht näher dargestellte angesprochene Magnetring gleich als Rotor ausgebildet. Die Schnittstelle zwischen dem übrigen Rotorteil und dem Magnetring ist damit beseitigt.
In einer jeweiligen, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Ausgestaltung der jeweiligen erfindungsgemäßen Antriebsaggregatkomponente 1 ist in einem montierten Zustand der erfindungsgemäßen Antriebsaggregatkomponente 1 der Propellerflansch 3 mit einem Propeller, die Trägerringfläche 4 mit einem ein Auflager bildenden Ringlager für ein gehaltenes Drehen der Antriebsaggregatkomponente 1 in dem Ringlager und der Hydraulikpumpenschaft 5 mit einer Hydraulikpumpe zusammengekoppelt.

Claims

Antriebsaggregatkomponente (1) eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsaggregatkomponente (1) – einstückig ist, – einmaterialig ist, – mit einem integrierten Propellerflansch (3) ausgestattet ist, – mit einer integrierten rotorischen Trägerringfläche (4) ausgestattet ist, – mit einem integrierten Hydraulikpumpenschaft (5) ausgestattet ist, und – mit einer integrierten rotorischen Sattelringfläche (6) ausgestattet ist.
Antriebsaggregatkomponente (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – der Propellerflansch (3) mit einem Propeller zusammengekoppelt ist, – die Trägerringfläche (4) mit einem ein Auflager bildenden Ringlager für ein gehaltenes Drehen der Antriebsaggregatkomponente (1) in dem Ringlager zusammengekoppelt ist, – der Hydraulikpumpenschaft (5) mit einer Hydraulikpumpe zusammengekoppelt ist, und – die Sattelringfläche (6) mit einem Magnetring zusammengekoppelt ist.
Antriebsaggregatkomponente (1) eines Elektromotors, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsaggregatkomponente (1) – einstückig ist, – einmaterialig ist, – ein Magnetring in Ausbildung eines Rotors ist, und – der Magnetring in Ausbildung eines Rotors mit einem integrierten Propellerflansch (3), einer integrierten rotorischen Trägerringfläche (4) und einem integrierten Hydraulikpumpenschaft (5) ausgestattet ist.
Antriebsaggregatkomponente (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – der Propellerflansch (3) mit einem Propeller zusammengekoppelt ist, – die Trägerringfläche (4) mit einem ein Auflager bildenden Ringlager für ein gehaltenes Drehen der Antriebsaggregatkomponente (1) in dem Ringlager zusammengekoppelt ist, und – der Hydraulikpumpenschaft (5) mit einer Hydraulikpumpe zusammengekoppelt ist.