本發(fā)明涉及一種動(dòng)力渦輪輸出軸，特別涉及一種應(yīng)用于渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的具有被動(dòng)振動(dòng)抑制功能的動(dòng)力渦輪輸出軸。

背景技術(shù)：

為了提高功重比或推重比，中小型航空發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子質(zhì)量越來(lái)越輕，工作轉(zhuǎn)速越來(lái)越高。對(duì)于功率前輸出的渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)細(xì)長(zhǎng)，剛性較差，工作時(shí)需跨彎曲臨界轉(zhuǎn)速工作，過(guò)臨界時(shí)振動(dòng)響應(yīng)大。已有的振動(dòng)抑制措施是通過(guò)高速動(dòng)平衡，同時(shí)在支承上引入阻尼(如擠壓油膜阻尼器)來(lái)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)抑制。

僅在支承上引入阻尼只能在一定程度減小轉(zhuǎn)子的振動(dòng)幅度，不能改變轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，同時(shí)轉(zhuǎn)子的平衡狀態(tài)會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)數(shù)的增加而惡化，因此現(xiàn)有的動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子振動(dòng)抑制措施對(duì)振動(dòng)的抑制能力有限，并且抑制效果會(huì)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)數(shù)的增加而降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種動(dòng)力渦輪輸出軸結(jié)構(gòu)，可用于解決渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子的振動(dòng)抑制問(wèn)題。

本發(fā)明提供一種動(dòng)力渦輪輸出軸結(jié)構(gòu)，應(yīng)用于渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)，包括一輸出軸及一與之連接的動(dòng)力渦輪軸。輸出軸包括主支承段和輔助支承段，主支承段上設(shè)置有一主支承，輔助支承段上設(shè)置有一輔助支承。其中，主支承段設(shè)置主支承處采用型結(jié)構(gòu)，型結(jié)構(gòu)處與主支承接觸一側(cè)和與主支承非接觸一側(cè)之間具有間隙，形成一開(kāi)口，與主支承非接觸一側(cè)沿開(kāi)口方向延伸，連接輔助支承段。與主支承接觸一側(cè)沿開(kāi)口的反向延伸形成輸出端。主支承段與輔助支承段之間設(shè)置有柔性結(jié)構(gòu)。輸出軸在主支承段的型結(jié)構(gòu)處的與主支承非接觸一側(cè)設(shè)置有連接結(jié)構(gòu)，與動(dòng)力渦輪軸連接；輸出軸在輔助支承段上設(shè)置輔助支承處與動(dòng)力渦輪軸具有一間隙，使輸出軸與動(dòng)力渦輪軸形成間隙配合。輔助支承上設(shè)置有阻尼器。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，柔性結(jié)構(gòu)為鼠籠結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，動(dòng)力渦輪軸在與輔助支承形成間隙配合處設(shè)置有一凸臺(tái)。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，輸出軸在輔助支承處與動(dòng)力渦輪軸的間隙配合為小間隙配合。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，輸出軸在輔助支承處與動(dòng)力渦輪軸的間隙配合的配合間隙小于0.1mm。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，阻尼器為擠壓油膜阻尼器。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，輸出軸的輸出端設(shè)置有凸出的連接結(jié)構(gòu)，以連接欲傳導(dǎo)動(dòng)力的工件。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，連接結(jié)構(gòu)為花鍵。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，輸出軸與動(dòng)力渦輪軸在輸出軸的主支承段的連接結(jié)構(gòu)為花鍵連接結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明的一個(gè)方面，輸出軸與動(dòng)力渦輪軸在輸出軸的主支承段的連接結(jié)構(gòu)為螺栓連接結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明除了可以對(duì)動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行阻尼外，在振動(dòng)較大時(shí)，尤其是轉(zhuǎn)子過(guò)臨界時(shí)，輔助支承將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹髦С?，從而改變轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，因而同時(shí)具備阻尼減振和被動(dòng)臨界轉(zhuǎn)速調(diào)整兩種功能。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的動(dòng)力渦輪輸出軸結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例示意圖。

其中，附圖標(biāo)記如下：

1輸出軸

2動(dòng)力渦輪軸

3主支承

4輔助支承

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖，通過(guò)本發(fā)明的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更明確的了解。需要說(shuō)明的是，以下實(shí)施例所提供的技術(shù)方案及說(shuō)明書(shū)附圖僅供對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明使用，并非用于對(duì)本發(fā)明加以限制。其中相同的元件、步驟將以相同的附圖標(biāo)記加以說(shuō)明。以下實(shí)施例及附圖中，與本發(fā)明非直接相關(guān)的元件、步驟均已省略而未示出；且附圖中各元件間的尺寸關(guān)系僅為求容易了解，非用以限制實(shí)際比例。

以下詳細(xì)敘述本發(fā)明的一實(shí)施例，從而對(duì)本發(fā)明所提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更明確的了解。

參見(jiàn)圖1，圖1為本發(fā)明的動(dòng)力渦輪輸出軸結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖1所示的，本發(fā)明所提供的動(dòng)力渦輪輸出軸結(jié)構(gòu)，包括一輸出軸1及一動(dòng)力渦輪軸2。其中動(dòng)力渦輪軸2為直型結(jié)構(gòu)。輸出軸1包括有主支承段和輔助支承段，主支承段和輔助支承段一體成型為輸出軸1。主支承段上設(shè)置有一主支承3，主支承3連接渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承座(圖中未示出)。輔助支承段上設(shè)置有一輔助支承4。

其中主支承段設(shè)置有主支承3處采用型結(jié)構(gòu)，如圖1中a處所示，型結(jié)構(gòu)處與主支承3接觸一側(cè)和與主支承3非接觸一側(cè)之間具有間隙，形成一開(kāi)口。由于這一型結(jié)構(gòu)的設(shè)置，使得主支承3處的剛度較未形成開(kāi)口的軸型剛度為低，具有更高的柔性，從而能夠提供更高的阻尼。型結(jié)構(gòu)處與主支承3接觸一側(cè)沿開(kāi)口的反向延伸形成輸出端。型結(jié)構(gòu)的設(shè)置與主支承3非接觸一側(cè)沿開(kāi)口方向延伸，連接輔助支承段。主支承段與輔助支承段之間設(shè)置有柔性結(jié)構(gòu)連接兩段，如圖1中b處所示的。

輸出軸1與動(dòng)力渦輪軸2相連，輸出軸1在主支承段的型結(jié)構(gòu)處的與主支承3非接觸一側(cè)設(shè)置有連接結(jié)構(gòu)，與動(dòng)力渦輪軸2連接。同時(shí)，輸出軸1在輔助支承段上設(shè)置輔助支承4處與動(dòng)力渦輪軸2具有一小間隙，形成間隙配合結(jié)構(gòu)。與此對(duì)應(yīng)的，在本實(shí)施例中，動(dòng)力渦輪軸2在與輸出軸1的輔助支承4處相應(yīng)的設(shè)有一凸臺(tái)，與輸出軸1形成間隙配合，如圖1中c處所示。同時(shí)，在輔助支承4上還設(shè)置有阻尼器。

在本實(shí)施例中，輔助支承4上的阻尼器采用的是擠壓油膜阻尼器，本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)實(shí)際需求，采用其他類型的阻尼器，本發(fā)明并不以此為限。

在本實(shí)施例中，b處采用的為鼠籠結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)實(shí)際需要，采用其他的柔性結(jié)構(gòu)形式。例如，將b處單純的厚度設(shè)置得較兩側(cè)的主支承段與輔助支承段為薄，使得b處的剛度較兩側(cè)相對(duì)較低即可。本發(fā)明并不以此為限。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，輸出軸1與動(dòng)力渦輪軸2在輔助支承4處的間隙配合為小間隙配合。在本實(shí)施例中，該處形成間隙配合的配合間隙為小于0.1mm。

在本發(fā)明中，輸出軸1的輸出端還設(shè)置有凸出于輸出端的連接結(jié)構(gòu)，用以連接欲傳到動(dòng)力的工件。在本實(shí)施例中，此處連接結(jié)構(gòu)采用花鍵結(jié)構(gòu)。然而本領(lǐng)域技術(shù)人員也可根據(jù)需要選擇其他的連接結(jié)構(gòu)，如配合連接結(jié)構(gòu)，螺栓連接結(jié)構(gòu)等，本發(fā)明并不以此為限。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在輸出軸1與動(dòng)力渦輪軸2在主支承段的連接處，可采用各種形式的連接，如配合連接、螺栓連接、花鍵連接等。本實(shí)施例采用的是花鍵連接，在輸出軸1的主支承段的型結(jié)構(gòu)處的與主支承3非接觸一側(cè)的開(kāi)口外側(cè)設(shè)置有花鍵，與之相對(duì)應(yīng)的，動(dòng)力渦輪軸2上與此處相對(duì)應(yīng)的位置也設(shè)置有花鍵。這樣，動(dòng)力渦輪軸2與輸出軸1，在主支承3處及輔助支承4處均有連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：通過(guò)輸出軸1在主支承3處采用型結(jié)構(gòu)，可以在主支承3處提供與未設(shè)置開(kāi)口的軸型相對(duì)較高的阻尼；主支承3和輔助支承4之間采用柔性結(jié)構(gòu)，可以在此處提供一定程度的阻尼；輔助支承4處輸出軸1與動(dòng)力渦輪軸2之間采用間隙配合，并且輔助支承4上設(shè)置阻尼器的設(shè)置，使得本發(fā)明所提供的動(dòng)力渦輪輸出軸結(jié)構(gòu)除了可以對(duì)動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子進(jìn)行阻尼外，在振動(dòng)較大時(shí)，尤其是轉(zhuǎn)子過(guò)臨界時(shí)，輔助支承4將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橹髦С?，從而改變轉(zhuǎn)子的臨界轉(zhuǎn)速，因而使本發(fā)明的動(dòng)力渦輪輸出軸結(jié)構(gòu)同時(shí)具備阻尼減振和被動(dòng)臨界轉(zhuǎn)速調(diào)整兩種功能。

以上為本發(fā)明所提供的傳動(dòng)軸裝置的一些實(shí)施例，通過(guò)實(shí)施例的說(shuō)明，相信本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的技術(shù)方案及其運(yùn)作原理。然而以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明加以限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需求對(duì)本發(fā)明所提供技術(shù)方案進(jìn)行適當(dāng)修改，所做修改及等效變換均不脫離本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍。本發(fā)明所要求保護(hù)的權(quán)利范圍，當(dāng)以所附的權(quán)利要求書(shū)為準(zhǔn)。