[发明专利]带可拆卸地设置的发电机单元的喷气发动机

说明书

技术领域

本发明涉及一种特别是用于飞机的喷气发动机，具有至少一个涡轮轴，在所述涡轮轴上安装至少一个压缩机和一个涡轮，其中一壳体特别是沿着喷气发动机的外壳面延伸，此外在至少一个涡轮轴上设置至少一个用来发电的发电机单元。

背景技术

这里所关心的类型的喷气发动机具有发电机单元，它们这样设置在其中至少一个涡轮轴上，以便通过连接装置获得转变成电功率的机械功率。这里喷气发动机可以和飞机相结合运行。这里也可以是一固定不动的喷气发动机。这里电功率对于发动机和飞机的不同电气装置的运行是必要的，实际的发展表明，发动机和飞机所需要的电功率由于各种机组不断增加的电气化进一步提高。这些不同的电气部件涉及目前还是机械驱动的器械，例如推进剂泵或液压泵，它们常常通过器械载体，所谓的“齿轮箱”传动，将来可能/应该电力驱动。飞机机舱内需要的电功率也不断加大。

本发明所关注的喷气发动机特别涉及一种风扇发动机，它设计成两轴发动机，风扇是一鼓风机，它预压缩流入发动机的空气，并产生一包围高温废气束的外围气流。还已知一些单轴系统，它们具有放在前端的多轴的压缩机，并在后部区域内具有一单轴或多轴的涡轮。

由US2002/0122723A1已知一种这一类型的喷气发动机，它具有一内置在喷气发动机的高压压缩机内的发电机。喷气发动机具有被包裹的压缩器极，其中在包裹外面设置一发电机。该发电机由包括一电磁线圈的定子及一转子组成，转子和发动机轴这样连接，使转子同样进行旋转运动，转子结构在定子内进行旋转运动并在定子线圈内感应一电压。其中转子元件设置在高压压缩机的叶片元件外侧，并径向向外延伸到发电机定子内。

由US6,378,293B1已知在喷气发动机内的发电机的另一种结构，这里喷气发动机具有许多轴，它们分别使压缩机与喷气发动机的对应的涡轮连接。这里用来产生电功率(其给电磁轴承供电以及提供用于给飞机供电的部分功率)的发电机设置在远离相应电磁轴承的末端并设计成单独的单元。发电机的驱动单元通过这样的方法做成，即发电机借助于与喷气发动机的低压轴的连接通过低压轴驱动。因此造成这样的缺点，即提高了维护和安装费用，这造成可观的成本。这里流体连接通常必须通过与电缆及流体管路的复杂的连接装置建立并在取出时重新松开。

在按现有技术已知的将发电机单元设置在喷气发动机轴上的结构中出现这样的问题，即发电机的安装位置难以接近，它特别是在安装在高压压缩机区域内时由于受限制的安装条件引起问题。当然在发电机安装在低压轴末端处时安装以及维护和建立发电机与喷气发动机或与飞机相应的流体、机械及电气连接极其困难。因此维护和安装费用显著提高，其中更换发电机证明是非常麻烦的。在安装和拆卸发电机时它首先必须从低压轴上机械脱开，其中必须脱开通常通过复杂的连接装置如电缆和压力管路的电气及流体连接。其中发动机轴和发电机之间的机械连接在大多数情况下包括一机械联轴器，它同样需要复杂的安装和拆卸。

发明内容

因此本发明的目的是，创造一种带发电机单元的喷气发动机，它使发电机单元可以方便地装入喷气发动机内和从喷气发动机内拆除。本发明的目的还在于使得维护费用最小化。

这个目的从具有一发电机单元的按权利要求1前序部分结合其特征部分特征的喷气发动机出发实现。本发明的优良的改进结构在从属权利要求中给出。

本发明包括这样的技术原理，即发电机单元具有一安装板以及一发电机，其中发电机单元可拆卸地安装在发动机一侧的安装板上。

这里本发明从这样的构想出发，即用来发电的发电机单元具有一接口，该接口一方面使发电机单元与构成多功能连接器另外一半的、发动机一侧的安装板牢固联接，另一方面通过直接或间接的(中间传动机构)连接装置使发电机轴与涡轮轴耦合。为此发动机一侧的安装板必须配备一个孔，该孔大于发电机轴。为了具有发动机一侧的安装板的发电机单元方便地安装/拆卸，需要至少一个定心销，该定心销在任何其他元件相互嵌合之前，嵌入两个待连接的单元之间。

发电机单元在压缩机一端在喷气发动机的前部区域内和/或在涡轮一端在喷气发动机的后部区域内安装在涡轮轴上，在本发明的范围内两种可能性都可以考虑，其中当然也可以在两个安装位置上分别设置一个发电机。在前侧设置的压缩机侧上发电机单元可以安装在所谓的前锥体(nose cone)和入口导向格栅内，其中在后面的涡轮侧的安装位置可以设置在所谓的出口锥体(exit cone)和出口导向格栅内。对此决定性的是相应的位置和安装条件，其中安装在压缩机侧提供这样的优点，即这一侧温度较低。