本发明属于航空领域，涉及一种机载发电机冷却装置。
背景技术：
对于涡轮螺旋桨飞机而言，由于其燃油消耗量小，若采用飞机燃油对发电机进行冷却，由此给飞机燃油系统带来的热沉往往无法接受；若采用外界空气对发电机进行冷却，在地面慢车、起飞和降落等低速状态，仅依靠冲压作用进入发动机舱的空气量十分有限，无法满足发电机冷却需求；若从发动机引出高速气流，以期通过引射作用来增大发电机冷却空气量，又会造成发动机性能的下降。
技术实现要素：
本发明的目的是：提供一种机载发电机的冷却方法，以解决发电机在飞机全飞行包线范围内尤其是低速条件的冷却问题，并且避免对发动机性能以及发动机舱外形设计造成的不利影响。
本发明的技术方案是：一种机载发电机冷却装置，其特征在于，它包括：发电机组1、油泵2、释压阀3、第一过滤器4、滑油空气冷却系统、温度旁通阀6、单向活门7和第二过滤器8；在发电机组1的壳体上有壳体进油口1a、壳体出油口1b和壳体回油口1c，壳体出油口1b与油泵2的进油口连通，油泵2的出油口同时与释压阀3的进油口和第一过滤器4的进油口连通，释压阀3出油口与壳体回油口1c连通；第一过滤器4的出油口同时与滑油空气冷却系统的进油口和温度旁通阀6的进油口连通；滑油空气冷却系统的出油口和温度旁通阀6的出油口同时与单向活门7的进油口连通；单向活门7的出油口与第二过滤器8的进油口连通，第二过滤器8的出油口与壳体进油口1a连通；在发电机组1的壳体内灌注有滑油；滑油空气冷却系统包括滑油空气冷却系统壳体、滑油散热器5、排气风扇10和电动机11；在滑油空气冷却系统壳体上有进气口9和排气口12，进气口9与发动机舱蒙皮进气口连通，排气口12与发动机舱内腔连通，排气风扇10和电动机11安装在滑油空气冷却系统壳体内靠近排气口12的位置，滑油散热器5位于排气风扇10与进气口9之间，冷却风扇10与电动机11同轴连接。
本发明的优点是：提供了一种机载发电机的冷却方法，解决了发电机在飞机全飞行包线范围内尤其是低速条件的冷却问题，并且避免了对发动机性能以及发动机舱外形设计造成的不利影响。具体体现在：
1、冷却风扇对外界空气的抽吸作用，可增加进入滑油散热器的冷却空气量，从而满足飞机全飞行包线，尤其是低速飞行条件下发电机滑油的冷却需要，而无需从发动机引气，避免了发动机性能的下降。
2、驱动冷却风扇的电动机的电源来自于发电机，冷却风扇与发电机的转速同步，发电机冷却系统随着发电机热负荷的变化而自动调节，因此冷却风扇无需额外的控制开关或转速调节装置。
3、冷却风扇对外界空气的抽吸作用，可强化滑油散热器的对流换热，有利于减小滑油散热器的尺寸。
4、冷却风扇为轴流式，冷却风扇的迎风面积与滑油散热器的迎风面积相当，并且冷却风扇的抽吸作用还可简化发动机舱蒙皮进气口的设计，因此发电机冷却系统对发动机舱外形的设计无不利的影响。
5、冷却空气经冷却风扇压缩后排气压力升高，在发动机舱排气空间有限的条件下，可允许冷却空气直接排至发动机舱内。
附图说明
图1是发电机滑油冷却系统示意图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种机载发电机冷却装置，其特征在于，它包括：发电机组1、油泵2、释压阀3、第一过滤器4、滑油空气冷却系统、温度旁通阀6、单向活门7和第二过滤器8；在发电机组1的壳体上有壳体进油口1a、壳体出油口1b和壳体回油口1c，壳体出油口1b与油泵2的进油口连通，油泵2的出油口同时与释压阀3的进油口和第一过滤器4的进油口连通，释压阀3出油口与壳体回油口1c连通；第一过滤器4的出油口同时与滑油空气冷却系统的进油口和温度旁通阀6的进油口连通；滑油空气冷却系统的出油口和温度旁通阀6的出油口同时与单向活门7的进油口连通；单向活门7的出油口与第二过滤器8的进油口连通，第二过滤器8的出油口与壳体进油口1a连通；在发电机组1的壳体内灌注有滑油；滑油空气冷却系统包括滑油空气冷却系统壳体、滑油散热器5、排气风扇10和电动机11；在滑油空气冷却系统壳体上有进气口9和排气口12，进气口9与发动机舱蒙皮进气口连通，排气口12与发动机舱内腔连通，排气风扇10和电动机11安装在滑油空气冷却系统壳体内靠近排气口12的位置，滑油散热器5位于排气风扇10与进气口9之间，冷却风扇10与电动机11同轴连接。
本发明的工作原理是：冷却滑油经发电机组进油口1a流入发电机转轴中，在离心力的作用下，通过喷射滑油来冷却发电机线圈、二极管和轴承，滑油在重力的作用下汇集于发电机下方的集油槽中。集油槽内的滑油经发电机组出油口1b进入油泵2增压，由第一过滤器4过滤后，继而进入滑油散热器5中与外界冷却空气进行热交换，冷却后的滑油依次流经单向活门7、第二过滤器8后再次回流至发电机转轴中，由此构成发电机滑油冷却循环。各个组件之间通过软管连接，以供发电机滑油流动。
第一过滤器4和第二过滤器8分别对进入滑油散热器5、发电机组1的滑油进行过滤，以保护滑油散热器5和发电机组1。油泵2对管路中的滑油增压，当滑油压力高于某一限定值时(如滑油循环流路阻塞时)，释压阀3打开，将油泵2泵送的滑油直接返回至发电机组集油槽中。单向活门7防止滑油的倒流。
外界冷却空气从发动机舱蒙皮上开有的独立进气口9进入滑油散热器5中，通过冷却风扇10的抽吸作用，可增加尤其是飞机低速状态下进入滑油散热器5的空气量，使得所述发电机冷却系统无需从发动机引气即可满足飞机全飞行包线范围内发电机的冷却需要，避免了发动机性能的下降。
当滑油散热器5进口滑油温度低于某一限定值时，为避免滑油过冷却，温度旁路阀6打开，滑油不经过滑油散热器5冷却。
冷却风扇10由电动机11驱动，而且电动机11的电源来自于发电机。冷却风扇10与发电机同步工作，冷却风扇10的功率(对应于冷却空气抽吸量)与发电机的散热量成比例增减，因此冷却风扇10无需额外的控制开关或转速调节装置。
冷却风扇10对外界空气的抽吸作用，可增加冷却空气的流速，强化滑油散热器5的对流换热，有利于减小滑油散热器5的尺寸。
冷却风扇10为轴流式，通过法兰与滑油散热器5出口连接，冷却风扇10迎风面积与滑油散热器5的迎风面积相当；另外，冷却风扇使得进入滑油散热器的空气量增大，可简化发动机舱蒙皮上进气口9的设计。发电机滑油冷却系统对发动机舱的外形设计不会造成不利的影响。
冷却空气经冷却风扇10压缩后排气压力升高，在发动机舱空间有限的条件下，可允许冷却空气由排气管12排至发动机舱内。
本发明的一个实施例，所采用的油泵2、释压阀3、第一过滤器4、单向活门7和第二过滤器8为成品件。在地面慢车状态，环境条件为：高度H＝0m,速度V＝0km/h，冷却空气进口压力Pamb＝102.6kPa,冷却空气进口温度Tamb＝55℃。对于45kVA额定功率的发电机组1，滑油流量为10L，冷却发电机后的热滑油温度为145℃，为将滑油冷却至120℃以下，所需的冷却空气量为1000kg/h。
根据发动机舱内的空间限制，滑油散热器5迎风侧的尺寸限制为160mm*145mm，实际设计的冷却风扇的直径为143mm。冷却风扇与发电机的转速保持一致，均为11050转/分。在发动机舱蒙皮上开有NACA进气口和排气百叶窗，分别与滑油空气冷却系统壳体上的进气口9和排气口12联通。空气和滑油在滑油散热器5中进行热交换后，空气出口温度为85℃，滑油出口温度为114℃，满足了滑油散热器5出口滑油温度(即发电机组1进口滑油温度)不超过120℃的要求。