一种发电机安装装置及一种航空飞行器的制作方法

本发明涉及飞行器上发电机联接技术领域，特别是涉及一种发电机安装装置。此外，本发明还涉及一种包括上述发电机安装装置的航空飞行器。

背景技术：

随着航空飞行器机载电气设备的增加，用电需求量逐渐增大，原航空发动机自带的发电功率已无法满足机载设备的需求，因此需要通过额外增加发电机组来提供电量。

当前在航空飞行器上驱动附加发电机主要有两种方式，一种是在原航空发动机螺旋桨处预留的安装位置，通过带轮机构驱动附加发电机发电，但由于该处空间狭小，能够布置的发电机功率不足于满足使用需求；另一种方式是通过刚性联轴器将原航空发动机曲轴尾端安装的输出法兰与发电机联接在一起，进而驱动发动机发电，但该联接方式对轴向安装精度要求较高，安装维护技术难度较大，另外在运转过程中一旦出现轴向偏差，刚性联轴器就会快速损坏，可靠性较低。

因此提供一种联接可靠性、安装维护难度低的发电机安装装置，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种发电机安装装置，其能够降低发电机的安装、维护难度，并提高发电机与航空发动机的联接可靠性。本发明的另一目的是提供一种包括上述发电机安装装置的航空飞行器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发电机安装装置，用于航空飞行器，包括万向联轴器、用于安装在发动机输出轴上的第一联接法兰以及用于安装在发电机输入轴上的第二联接法兰，所述万向联轴器一端的第一法兰盘通过紧固螺栓与所述第一联接法兰连接，另一端的第二法兰盘通过紧固螺栓与所述第二联接法兰连接。

优选地，所述万向联轴器为双十字轴式万向联轴器。

优选地，所述发动机输出轴的尾端为圆锥形，所述第一联接法兰的法兰孔为与所述输出轴的尾端匹配的锥形孔，所述第一联接法兰与所述发动机输出轴的尾端过盈配合连接。

优选地，所述发动机输出轴的尾端设有与其共轴的螺纹孔，所述第一联接法兰的法兰孔内壁上设有环形凸台，还包括用于紧固的密封螺栓，所述密封螺栓的螺杆与所述发动机输出轴的尾端螺纹匹配连接，且所述密封螺栓的螺帽与所述凸台相抵。

优选地，所述第二联接法兰与所述发电机输入轴花键连接。

优选地，所述发电机输入轴为花键轴，所述第二联接法兰上固定连接有与所述发电机输入轴匹配的花键套。

优选地，所述第一联接法兰与所述第一法兰盘之间设有用于定位的过渡垫圈；所述过渡垫圈的两侧均设有圆形台阶，一个所述圆形台阶与所述第一法兰盘的法兰孔匹配相连，另一个所述圆形台阶与所述第一联接法兰的法兰孔匹配相连。

本发明还提供一种航空飞行器，包括航空发动机和由所述航空发动机驱动的发电机，还包括上述任意一项所述的发电机安装装置。

本发明提供的发电机安装装置，用于航空飞行器，包括万向联轴器、用于安装在发动机输出轴上的第一联接法兰以及用于安装在发电机输入轴上的第二联接法兰，所述万向联轴器一端的第一法兰盘通过紧固螺栓与所述第一联接法兰连接，另一端的第二法兰盘通过紧固螺栓与所述第二联接法兰连接。

通过万向联轴器连接发电机与航空发动机，能够将发动机输出轴的转速同步传递给发电机输入轴并实现带动发电机发电，传动效率高，且由于万向联轴器对其所连接两轴的同轴度及偏转夹角偏差的适应范围相对较大，因此还能够降低发电机的安装、维护难度，并可消除发动机输出轴和发电机输入轴之间安装同轴度精度低引起的可靠性问题，另外，由于万向联轴器重量轻，更符合航空产品减重的要求。

本发明提供的航空飞行器包括上述发电机安装装置，由于上述发电机安装装置具有上述技术效果，上述航空飞行器也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本发明所提供的发电机安装装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本发明所提供的万向联轴器的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本发明所提供的万向联轴器的一种具体实施方式的剖视图；

图4为本发明所提供的发电机安装装置中发动机输出轴的锥面连接示意图；

图5为本发明所提供的发电机安装装置中过渡垫圈的安装结构图。

附图中标记如下：

万向联轴器1、发动机输出轴2、发电机输入轴3、第一联接法兰4、第二联接法兰5、紧固螺栓6、密封螺栓7、过渡垫圈8。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种发电机安装装置，其能够降低发电机的安装、维护难度，并提高发电机与航空发动机的联接可靠性。本发明的另一核心是提供一种包括上述发电机安装装置的航空飞行器。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本发明所提供的发电机安装装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本发明所提供的万向联轴器的一种具体实施方式的结构示意图；图3为本发明所提供的万向联轴器的一种具体实施方式的剖视图。

本发明具体实施方式提供的发电机安装装置，主要包括万向联轴器1、第一联接法兰4和第二联接法兰5，其中，第一联接法兰4用于安装在航空发动机的发动机输出轴2上，第二联接法兰5用于安装在发电机输入轴3上，万向联轴器1一端的第一法兰盘与第一联接法兰4固定相连，万向联轴器1另一端的第二法兰盘与第二联接法兰5连接。

具体地，第一法兰盘与第一联接法兰4及第二法兰盘与第二联接法兰5均优选通过紧固螺栓6连接，安装拆卸简单方便，且连接牢固可靠。

通过万向联轴器1连接发电机与航空发动机，能够将发动机输出轴2的转速同步传递给发电机输入轴3并实现带动发电机发电，传动效率高，且由于万向联轴器1对其所连接两轴的同轴度及偏转夹角偏差的适应范围相对较大，因此还能够降低发电机的安装、维护难度，并可消除发动机输出轴2和发电机输入轴3之间安装同轴度精度低引起的可靠性问题，另外，由于万向联轴器1重量轻，更符合航空产品减重的要求。

其中，万向联轴器1有多种结构型式，本申请对此不作具体限制；优选地，可以选用双十字轴式万向联轴器1，其结构紧凑合理，具有较大的角度补偿能力和较高的传动效率，承载能力更大，且运载平稳，噪声低，装拆维护方便。

需要说明的是，本发明提供的发电机安装装置，主要用在航空飞行器上，并用于航空发动机和发电机的连接，当然，也可以将其用于其他机器上需要同步转动的两轴之间的连接，本申请对此不作具体限制。

请参考图4，图4为本发明所提供的发电机安装装置中发动机输出轴的锥面连接示意图。

在上述具体实施方式的基础上，本发明提供的发电机安装装置，第一联接法兰4安装在发动机输出轴2上，第一联接法兰4与发动机输出轴2的连接方式有多种，由于发动机输出轴2的尾端通常为圆锥形，优选地，可以将第一联接法兰4的法兰孔加工为与发动机输出轴2尾端匹配的锥形孔，连接时第一联接法兰4的法兰孔与发动机输出轴2尾端采用锥面配合且过盈连接，以使航空发动机运转时发动机输出轴2能够带动第一联接法兰4同步转动；锥面连接能够保证第一联接法兰4与发动机输出轴2的同轴度，且连接时锥形孔能够为第一联接法兰4的安装起到导向作用，使第一联接法兰4能够轻易套在发动机输出轴2的尾端并自动对正定位，同时结合面不易损坏，可反复安装拆卸。

为进一步提高第一联接法兰4与发动机输出轴2的连接可靠性，可以增设密封螺栓7来紧固，具体地，可以在发动机输出轴2的尾端加工有螺纹孔，螺纹孔优选与发动机输出轴2共轴，同时在第一联接法兰4的法兰孔内壁上设有凸台，凸台优选为与法兰孔同轴的环形凸台，以保证结构强度；安装时，在将第一联接法兰4与发动机输出轴2的尾端锥度连接后，将密封螺栓7的螺杆穿过第一联接法兰4的法兰孔，并使螺杆端部插入发动机输出轴2尾端的螺纹孔，然后旋拧密封螺栓7，使密封螺栓7的螺杆与螺纹孔匹配连接，直至密封螺栓7的螺帽与凸台紧紧相抵。

本发明提供的发电机安装装置，第二联接法兰5安装在发电机输入轴3上，第二联接法兰5与发电机输出轴的连接方式有多种，优选地，第二联接法兰5与发电机输出轴花键连接，花键连接受力较为均匀且可传递转矩较大，同时使第二联接法兰5与发电机输出轴能够在一定范围内轴向滑移。当然，第二联接法兰5与发电机输出轴的连接方式并不限于此，也可以采用平键连接等方式。

具体地，发电机输入轴3可以选用花键轴，为保证第二联接法兰5的结构强度，第二联接法兰5优选通过花键套与发电机输入轴3配合相连，花键套的内壁加工有与发电机输出轴匹配的内花键，花键套的外壁与第二联接法兰5的法兰孔匹配，花键套与第二联接法兰5具体可以通过螺栓连接；当然，也可以直接在第二联接法兰5的法兰孔上加工出与发电机输出轴匹配的花键槽，也在本发明的保护范围之内。

请参考图5，图5为本发明所提供的发电机安装装置中过渡垫圈的安装结构图。

在上述各具体实施方式的基础上，本发明提供的发电机安装装置，为提高第一联接法兰4与万向联轴器1之间的安装同轴度，在第一联接法兰4与万向联轴器1靠近航空发动机一端的第一法兰盘之间可以设有过渡垫圈8，以用于定位，具体地，过渡垫圈8的两侧均设有圆形台阶，一个圆形台阶的外径与第一联接法兰4的法兰孔相匹配，另一个圆形台阶的外径与第一法兰盘的法兰孔相匹配，安装时，将过渡垫圈8夹的一个圆形台阶卡入第一联接法兰4的法兰孔，另一个圆形台阶卡入第一法兰盘的法兰孔，通过过渡垫圈8两侧的圆形台阶定位能够保证联接件的同轴度，减小高速回转件的动不平衡量。

本发明的具体实施方式还提供一种包括上述发电机安装装置的航空飞行器，该航空飞行器包括航空发动机和由航空发动机驱动的发电机，发电机通过上述发电机安装装置与航空发动机连接，该航空发动机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

需要说明的是，在本发明申请文件的描述中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

另外，说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述较为简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本发明所提供的发电机安装装置及航空飞行器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。