专利名称：液体冷却发电装置和装置中的液体循环系统注液的方法
技术领域：
本发明涉及到液体冷却的发电装置，尤其涉及到装置中的液体循环系统和对液体循环系统的注液方法。
液体冷却的发电装置，诸如用在飞机发电系统中的发电装置，可以包括一个油冷却的发电机或一个发电机-转换器组合体。这种装置中的液体循环系统通常包括一个容纳冷却油的主油箱，和一台由发电机转子驱动的泵，该泵使冷却介质油通过在发电机定子中的许多通路以及一个相关的热交换器循环。冷却介质油还被输送到发电机转子和联接轴承中。
当该装置安装到一台飞机发动机或驱动装置上时，它必须充注适当液位的冷却介质油。如果将油直接引入到油箱，那么定子周围的油通道所有进出热交换器的油管路和热交换器内部的通道将不充满油。这些管路和通道在发电机的泵运转时将油注满，但这将使油箱中的油位下跌而需要二次充注油。换言之，如果将油引入定子油管中，从而使定子、热交换器、油箱和相关的通道注油，油也将注入转子腔室中。当发电机转动时，转动的转子将使转子腔室排净，从而增大了油箱中的油量并需要使油箱中的油泄到适当的油位。
上面叙述的两种注油方案是不能令人满意的并耗费时间。本发明试图克服上面注油方案中的缺点，以使在单一注油操作时可以达到适当的冷却液位。
本发明提供一种具有被分成第一和第二部段的液体循环系统的液体冷却发电装置，其中第一部段包括一个排放液体的装置。在液体循环系统中的第一和第二部段之间连接着一个常开阀。在液体循环系统的第二部段注油时，阀门自动关闭，以防止对系统中的第一部段注油。
本发明允许对定子中的通道、热交换器，储油箱和相关的连接管路充油，而防止对一般的液体冷却的发电装置中的转子腔室注油。当注油操作完成时，阀门返回到它的常开状态。同时内部的冷却泵的运转使冷却液体通过装置而循环。
本发明包括液体冷却的发电装置和用于对这种装置中的液体循环系统注液的方法两方面。该液体冷却发电装置设有一个用一个常开阀门分隔成两个部段的液体循环系统。
从以下如同附图中所示的较佳实施例的叙述，本发明将变得更易明了，附图中
图1是按照本发明构成的液体冷却的发电装置的方块图;
图2和3是用于图1的系统中的常开阀的横断面图;和图4和5是用于图1系统中的另一个阀门实施例横断面图;
参考附图，图1是包括一个液体循环系统10的液体冷却发电装置和简示图，该液体循环系统具有第一部段12和第二部段14。该第一部段包括多个使液体冷却介质轴向注入到一个转子20的空心轴18和用于支撑轴的转子轴承22及24中的冷却介质通道16。该转子可转动地装在内腔室26中，以使转子转动将腔室中过剩的油排出，如箭头30所示一个辅助油箱28接收从转子和相关端轴承排出的冷却油。
液体循环系统的第二部段14包括定子32中的多个冷却介质通道、一个热交换器34、一个主油箱36和总括标记为38的各种连接管路。
一个压力注入管路40通过一个止回阀42与液体循环系统的第二部段相连。过滤器44和46设置在油循环管路中。与转子相联的泵48用于使冷却油通过液体循环系统而循环。一个溢流阀50在注油操作期间，使过剩的冷却泄出。高压旁路阀52如果在管路38中发生超压时，可将冷却介质分引到主油箱。低压旁路阀54一旦在流进液体循环系统第一部段12的冷却介质阻塞时，将冷却介质分引到主油箱。当辅助油箱中的油位达到由立管56示意的预置高度时，辅助油箱中的冷却油转流到主油箱中。
直到现在为止，关于图1所讨论的现有的液体冷却发电装置的全部项目已有了解。本发明增加了一个在注油操作期间防止向转子腔室注油的常开转子供油阀58。图2是一张可以用于图1的系统中的转子供油阀58的一个实施例横断面图。当该阀门装入系统时，冷却介质通道16中的一个穿过阀门。一个活塞60可滑动地安装在阀门外壳62中并承受着由偏动弹簧64提供的力，这个力迫使活塞进入使通道16截断的位置。然而，该活塞保持在由一个溢流/排油塞66所示的位置上，该溢流/排油塞包括靠在活塞60一端的延伸部分68。在该溢流/排油塞延伸部分上设置一个油密封件70以防止冷却油从通道16逸出。设置一个第二冷却液流通道72，用于与主油箱连接或连接一个导管至主油箱。图3是图2的转子供油阀门的横断面图，其中它已去掉溢流/排油塞。在这种情况下，活塞60因弹簧64受力向下，以使活塞将通道16截断。正如图2所示，输送给转子和轴承的冷却油通常是允许自由地沿着溢流/排油塞延伸部分中的小断面流动。当去掉塞栓时，正如图3所示，活塞因弹簧力移动到使转子和轴承的供油切断的位置。在注油操作期间，溢流/排油塞被去掉是正常的工序。通常，塞栓实际上是固定在一个注油阀的帽盖上，则塞栓在油可以引入到注油阀以前必须去掉。在主油箱注油已达到它的正确的油位以后，将溢流/排油塞复位，于是，使活塞60返回到它的打开位置，如图2所示。通过活塞的一个泄漏孔61使活塞两对侧均压，从而促进移动。
图4和5是用于图1系统中的转子供油阀的另一个实施例横截面图。这个阀门的阀体74，如图1中所示，装有过滤器44和低压旁路阀54。活塞76可滑动地装在阀体中并承受着由弹簧78产生的力，这样活塞通常处在图4所示的位置，在这个位置时不会阻断开口58，且冷却油通过如箭头86所示的通道16自由地流到转子和轴承中。注油连接器84与阀门外壳相连，以致当增压油通过连接器如图5中箭头88所示射入时，该增压油推斥活塞76的一端，从而使弹簧78压缩而使活塞移动，以使开口80阻断。该活塞76具有足够的长度，以使在油通道40打开前，开口80关闭，从而保证在注油操作期间冷却油不进入转子腔室。在阈体74中的泄漏孔82使活塞返回到它的原始位置。
图5和4中，推动转子供油阀的压力的运行无需运行人员任何操作，除非将油引入到注油连接器。甚至在常规注油工序期间，当运行专门人员未能按要求去掉或打开储油箱溢流/排油阀时，阀门将仍处在它的适当位置上。
图2-5中所示的转子供油阀通常是打开的并自动地呈现恰当的位置，在此位置时，到转子腔室中的冷却油被截断，作为在注油操作期间，正常操作工序的结果。这些阀门不需要专业人员的特殊的注油操作，该专业人员是发电机或发电机转换器组合装置的运行人员。辅助油箱的容积，在与冷却介质系统的剩余容积相比是小的。因此，在系统开始注油时，辅助油箱可以是空箱，而不会在泵已启动后造成冷却介质液位的明显下降。
尽管通过它的优先实施例已对本发明作了叙述，但它对那些熟练的技术人员来说，显然可以作出各种变化而并不脱离本发明的范围。因此所附以下权利要求意图是复盖这些变化。
权利要求
1.一种液体冷却的发电装置，该发电装置其特征在于设有第一部段(12)和第二部段(14)的一个液体循环系统(10)，上述第一部段包括用于将上述第一部段中的液体排放出的装置；一个连接上述液体循环系统中的上述第一和第二部段的阀门(58)，上述阀门通常是打开的；以及在上述液体循环系统的上述第二部段注油时用于将上述阀门自动关闭的装置(64)。
2.根据权利要求1的一种液体冷却发电装置，其中上述用于排出液体循环系统的上述第一部段中的液体的装置包括一个转子腔室(26)和一个可旋转地装在上述转子腔室(26)的转子20，上述转子在上述腔室内的转动将上述腔室中的液体排出。
3.根据权利要求1的一种液体冷却的发电装置，其中上述阀门包括一个阀体(62);一个在上述阀体内的第一液体通路(16)，上述第一液体通路连接到上述液体循环系统中的上述第一部段上;一个可滑动地安装在上述阀体中的活塞(60);装置(66)用于将上述活塞偏动到第一位置，在该位置时上述活塞不会截断上述第一液体通路;以及装置(64)，用于使上述活塞移动到第二位置，在该位置上当注液操作完成时上述活塞截断上述第一液体通路。
4.根据权利要求3的一种液体冷却的发电装置，其中上述用于使上述活塞偏动到第一位置的上述装置包括一个溢流排液塞(66)，该塞在上述液体循环系统的上述第二部段注油时是去掉的;而用于使上述活塞移动到第二位置的上述装置包括一个弹簧(64)。
5.根据权利要求1的一种液体冷却的发电装置，其中上述阀门包括一个阀体(74);在上述阀体中的一个第一液体通路(16)，上述第一液体通路连接到上述液体循环系统中的上述第一部段;一个在上述阀体中的第二液体通路(40)，上述第二液体通路连接到上述第一液体通道并与上述液体循环系统中的上述第二部段中相连;一个可在上述阀体中滑动地安装的活塞(76);用于使上述活塞偏动到第一位置的装置(78)，在此位置时上述活塞不会截断上述第一液体通路;以及用于使上述活塞移动到第二位置的装置(84)，在此位置中，当施行注液操作时，上述活塞截断上述第一液体通路。
6.根据权利要求5的一种液体冷却发电装置，其中用于使上述活塞偏动到第一位置的上述装置包括一个弹簧(78);而用于使上述活塞移动到第二位置的上述装置包括一个用于接收承压液体的开口(40)，其中上述活塞的一端延伸到上述开口里。
7.用于对一种液体冷却的发电装置中的一个液体循环系统注液的方法，上述方法的步骤的特征在于使一个液体循环系统分隔成第一和第二部段，上述第一部段包括用于排出上述第一部段中的液体的装置;在上述液体循环系统的第一和第二部段之间连接上一个正常时打开的阀门;以及在上述液体循环系统的上述第二部段注液时自动地关闭上述阀门。
8.权利要求7的方法，其中上述自动关闭上述阀门的步骤包括这样的步骤去掉一个溢流阀塞。
9.权利要求7的方法，其中自动关闭上述阀门的上述步骤包括这样的步骤使增伏的液体喷入上述阀门，从而移动一个可滑动地安装在上述阀门中的活塞，去截断上述液体循环系统中上述第一部段中的一个通路。
全文摘要
一种液体冷却的发电装置设有被分成两个部段(12)和(14)的液体循环系统(10)。部段之一包括一个装在转子腔室(26)中的转子(20)，以使转子的转动将来自循环系统的那个部段的液体排出。一个常开阀(58)将液体循环系统的两个部段相连接。该阀门在不包括转子腔室的液体循环系统中的部段注液时自动地关闭。本发明包括该发电装置的液体循环系统和系统注液的方法两部分。
文档编号H02K9/193GK1061119SQ9110837
公开日1992年5月13日 申请日期1991年10月29日 优先权日1990年10月30日
发明者戴维·D·波拉德 申请人:西屋电气公司