一种双转子轴共同驱动输出轴的传动系统及涡轴发动机的制作方法

本发明涉及双转子轴涡轴发动机领域，具体是一种双转子轴共同驱动输出轴的传动系统、及涡轴发动机及涡轴直升机。

背景技术：

1、涡轴发动机作为直升机的动力来源，具有不可替代的地位，目前常用的大功率涡轴发动机多采用三转子结构及动力涡轮驱动输出轴功率的工作模式，如图1所示，一种目前常用的传统三转子涡轴发动机示意图，含有动力涡轮轴1’、低压涡轮轴2’、高压涡轮轴3’、从动装置4’、低压压气机5’、高压压气机6’、燃烧室7’、高压涡轮8’、低压涡轮9’和动力涡轮10’等，通过利用动力涡轮驱动输出轴功率，通过传动系统驱动旋翼进行工作，其结构相对较为复杂，与三根转轴相适应的滑油系统、封严系统及轴承系统等也较复杂，大大提高了发动机的复杂度，使得发动机的结构重量较大，维护性相对较差。

2、又如专利文献(中国专利公开号cn1641188a)公开的半固定涡轮式涡轮发动机，其同样结构复杂，特别是其转矩控制系统，难于维护。

技术实现思路

1、本发明的目的一方面在于提供一种双转子轴共同驱动输出轴的传动系统，能够获得较好动力的同时，满足双转子轴差速的要求，降低传动系统的尺寸。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种双转子轴共同驱动输出轴的传动系统，包括第一转子轴、第二转子轴和行星齿轮差速装置，所述第二转子轴设置在第一转子轴内，所述行星齿轮差速装置包括行星齿轮和传动装置，行星齿轮用于合并多轴动力，传动装置用于将合并的动力按预设要求传动至输出轴，所述第一转子轴与行星齿轮的太阳轮连接，所述第二转子轴与行星齿轮的行星架连接，所述行星齿轮的齿圈通过传动装置驱动输出轴转动。

4、进一步的方案中，所述第一转子轴的长度小于第二转子轴。

5、所述太阳轮中间设置有用于第二转子轴穿过的孔。

6、本发明的有益效果：

7、本发明通过双转子轴加行星齿轮差速装置，将两个驱动装置的动力叠加，可以使得输出轴获得较高的动力，便于传动系统的布置。

8、本发明的目的另一方面在于提供一种双转子轴共同驱动输出轴的涡轴发动机，能够提高发动机的可靠性及维护性，减小发动机直径。

9、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

10、一种双转子轴共同驱动输出轴的涡轴发动机，包括上述任一方案中的传动系统和依次布置的低压压气机、高压压气机、燃气室、高压涡轮及低压涡轮，所述高压涡轮和高压压气机通过第一转子轴传动连接，所述低压涡轮和低压压气机通过第二转子轴传动连接，所述行星齿轮差速装置设置在低压压气机和高压压气机之间。

11、进一步的方案中，所述第一转子轴和第二转子轴分别通过第一支撑轴承和第二支撑轴承安装在发动机内。

12、进一步的方案中，所述第二转子轴的一端延伸至低压压气机外，另一端延伸至低压涡轮外。

13、本发明的有益效果：

14、本发明通过高压涡轮通过第一转子轴带动高压压气机及太阳齿轮工作，低压涡轮通过第二转子轴带动低压压气机及行星架工作，由太阳齿轮及行星架的转动带动环形齿轮工作，行星齿轮的环形齿轮通过传动装置与待驱动机构如旋翼连接，驱动待驱动机构运动。利用行星齿轮结构，降低涡轴发动机设计难度及制造难度，简化发动机轴系，降低发动机复杂度，提升发动机可靠性以及维护性，并且能在一定程度上减小发动机的直径，可作为未来先进涡轴发动机的结构方案。

15、本发明的目的另一方面在于提供一种涡轴直升机，能够根据上述发动机的尺寸，便于涡轴直升机的其他零部件的布置。

16、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

17、包括上述任一一种双转子轴共同驱动输出轴的涡轴发动机和旋翼，所述旋翼驱动连接在所述输出轴上。

18、进一步的方案中，所述传动装置包括齿圈轴承座、主动轮及从动组件，所述齿圈轴承座用于安装所述齿圈，所述齿圈轴承座连接在低压压气机和高压压气机之间，所述主动轮连接在齿圈上，所述从动组件通过主动轮驱动，所述输出轴通过从动组件驱动。

19、进一步的方案中，所述从动组件包括变速机构，所述变速机构通过主动轮驱动。

20、进一步的方案中，所述旋翼连接的输出轴从低压压气机、高压压气机之间伸入至发动机内。

21、本发明的有益效果：

22、本发明通过上述涡轴发动机可以便于驱动旋翼，便于旋翼的布置，可获得便于其他零件布置的涡轴直升机。

技术特征：

1.一种双转子轴共同驱动输出轴的传动系统，其特征在于，包括第一转子轴(1)、第二转子轴(2)和行星齿轮差速装置(3)，所述第二转子轴(2)设置在第一转子轴(1)内，所述行星齿轮差速装置(3)包括行星齿轮(31)和传动装置(32)，所述第一转子轴(1)与行星齿轮(31)的太阳轮(311)连接，所述第二转子轴(2)与行星齿轮(31)的行星架(312)连接，所述行星齿轮(31)的齿圈(313)通过传动装置(32)驱动输出轴(4)转动。

2.根据权利要求1所述的一种双转子轴共同驱动输出轴的传动系统，其特征在于，所述第一转子轴(1)的长度小于第二转子轴(2)。

3.根据权利要求1所述的一种双转子轴共同驱动输出轴的传动系统，其特征在于，所述太阳轮(311)中间设置有用于第二转子轴(2)穿过的孔(3111)。

4.一种双转子轴共同驱动输出轴的涡轴发动机，其特征在于，包括权利要求1-3任一所述的传动系统和依次布置的低压压气机(5)、高压压气机(6)、燃气室(7)、高压涡轮(8)及低压涡轮(9)，所述高压涡轮(8)和高压压气机(6)通过第一转子轴(1)传动连接，所述低压涡轮(9)和低压压气机(5)通过第二转子轴(2)传动连接，所述行星齿轮差速装置(3)设置在低压压气机(5)和高压压气机(6)之间。

5.根据权利要求4所述的一种双转子轴共同驱动输出轴的涡轴发动机，其特征在于，所述第一转子轴(1)和第二转子轴(2)分别通过第一支撑轴承(10)和第二支撑轴承(11)安装在发动机内。

6.根据权利要求5所述的一种双转子轴共同驱动输出轴的涡轴发动机，其特征在于，所述第二转子轴(2)的一端延伸至低压压气机(5)外，另一端延伸至低压涡轮(9)外。

7.一种涡轴直升机，其特征在于，包括权利要求4-6任一所述一种双转子轴共同驱动输出轴的涡轴发动机和旋翼(12)，所述旋翼(12)驱动连接在所述输出轴(4)上。

8.根据权利要求7所述的一种涡轴直升机，其特征在于，所述传动装置(32)包括齿圈轴承座(321)、主动轮(322)及从动组件(323)，所述齿圈轴承座(321)用于安装所述齿圈(313)，所述齿圈轴承座(321)连接在低压压气机(5)和高压压气机(6)之间，所述主动轮(322)连接在齿圈(313)上，所述从动组件(323)通过主动轮(322)驱动，所述输出轴(4)通过从动组件(323)驱动。

9.根据权利要求8所述的一种涡轴直升机，其特征在于，所述从动组件(323)包括变速机构，所述变速机构通过主动轮(322)驱动。

10.根据权利要求7所述的一种涡轴直升机，其特征在于，所述旋翼(12)连接的输出轴(4)从低压压气机(5)、高压压气机(6)之间伸入至发动机内。

技术总结
本发明涉及双转子轴涡轴发动机领域，具体公开了一种双转子轴共同驱动输出轴的传动系统，包括第一转子轴、第二转子轴和行星齿轮差速装置，所述第二转子轴设置在第一转子轴内，所述行星齿轮差速装置包括行星齿轮和传动装置，行星齿轮用于合并多轴动力，传动装置用于将合并的动力按预设要求传动至输出轴，所述第一转子轴与行星齿轮的太阳轮连接，所述第二转子轴与行星齿轮的行星架连接，所述行星齿轮的齿圈通过传动装置驱动输出轴转动。该传动系统能够获得较好动力的同时，满足双转子轴差速的要求，降低传动系统的尺寸。

技术研发人员：黄兴,杨宇飞,李伟,罗潇,曹俊
受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12