專利名稱：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承預(yù)壓的方法和設(shè)備的制作方法
發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承預(yù)壓的方法和設(shè)備
背景技術(shù)：
如果發(fā)電機(jī)發(fā)生故障，一些發(fā)電機(jī)，包括商用飛機(jī)所使用的那些發(fā)電機(jī)，故意被要 求去與從變速箱或其他動力傳遞機(jī)構(gòu)中傳遞的動力斷開。斷開發(fā)電機(jī)是一種安全預(yù)防措 施，以減少壞的發(fā)電機(jī)將損壞變速箱或引擎的可能性，并進(jìn)一步減少對發(fā)電機(jī)的損壞。有些 發(fā)電機(jī)有效地使用具有斜坡的軛(yoke)以將發(fā)電機(jī)和變速箱斷開。軛需要軸向空間以將 齒輪軸和發(fā)電機(jī)軸斷開?，F(xiàn)代變頻飛機(jī)發(fā)電機(jī)通常使用軸向預(yù)壓的角接觸軸承，以提高發(fā)電機(jī)的臨界速 率。傳統(tǒng)地，這種預(yù)壓彈簧是一種放置在發(fā)電機(jī)外殼內(nèi)的波峰到波峰(crest-to-crest)的 波形彈簧。減少飛機(jī)零件的重量以增加飛機(jī)的效率是飛機(jī)零件設(shè)計(jì)者的普通目標(biāo)。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，通過在外殼中的空間內(nèi)放置彈簧，發(fā)電機(jī)具有被縮短的長度，在該空 間內(nèi)，軛操作以將輸出軸和輸入軸分離，從而減少發(fā)電機(jī)的長度和重量。根據(jù)本發(fā)明，一種裝配發(fā)電機(jī)的方法包括在具有第一部分的外殼中的空間內(nèi)放置 彈簧。該空間在其內(nèi)還具有軛。轉(zhuǎn)子軸承鄰近彈簧放置并抵觸在彈簧上。然后，將外殼的 第二部分附接到外殼的第一部分上，從而彈簧被預(yù)壓在空間內(nèi)。根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，飛機(jī)發(fā)電機(jī)使用彈簧導(dǎo)引件用以保持彈簧。彈簧導(dǎo) 引件具有圓柱形本體，該圓柱形本體具有外徑，以致于圓柱形本體的外徑與彈簧的外徑的 比約為0. 56。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，使用在飛機(jī)發(fā)電機(jī)上的推力盤具有扁平環(huán)形本體， 該扁平環(huán)形本體具有限定寬度的內(nèi)徑及外徑，使得所述本體的寬度與外徑的比約為0. 16。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式，用于在其中具有多個彈簧的飛機(jī)發(fā)電機(jī)的襯套具有 環(huán)形本體，該環(huán)形本體具有3. 973英寸或100. 9毫米的內(nèi)徑和4. 337英寸或110. 16毫米的 外徑，以及設(shè)置于內(nèi)徑上的多個缺口。根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式，用于在其中具有軸承的飛機(jī)發(fā)電機(jī)的組件具有彈簧 導(dǎo)引件、設(shè)置在所述彈簧導(dǎo)引件周圍的彈簧、定位彈簧導(dǎo)引件的襯套，以及鄰近彈簧和軸承 的推力盤。
結(jié)合所附附圖閱讀的情況下參照以下優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)說明，將更加充分地理 解本發(fā)明，附圖中同樣的參考標(biāo)號始終指代視圖中同樣的零件。其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)的采用波峰到波峰的波形彈簧的發(fā)電機(jī)的剖面示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的波峰到波峰的波形彈簧的透視圖；圖3是結(jié)合本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的剖面示意圖；圖4是結(jié)合本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的頂部透視示意圖；以及
圖5是結(jié)合本發(fā)明的發(fā)電機(jī)的一部分的側(cè)面透視圖；以及 圖6是結(jié)合本發(fā)明的軸承襯套的透視示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)參照圖1，揭示了一種現(xiàn)有技術(shù)的具有外殼10的商用飛機(jī)發(fā)電機(jī)5的實(shí)施方式。 發(fā)電機(jī)具有輸入軸15，輸入軸15接收來自變速箱(未顯示)或動力源(未顯示)的旋轉(zhuǎn)動 力。輸入軸選擇性地耦接到輸出軸組件20上，輸出軸組件20包括隨著外軸30旋轉(zhuǎn)的內(nèi)軸 25。內(nèi)軸25可在外軸內(nèi)選擇性地軸向移動，以將內(nèi)軸25和輸入軸15分離。外軸30支撐 轉(zhuǎn)子平衡組件35。轉(zhuǎn)子平衡組件35和輸出軸30由一對軸承組件45所支撐。如在本技術(shù)中已知的， 波形彈簧50 (也見圖2)被預(yù)壓抵靠軸承組件，以提高發(fā)電機(jī)臨界速度。波形彈簧環(huán)繞輸入 軸15設(shè)置在外殼10內(nèi)。軛60被放置于外殼10內(nèi)輸出軸組件20的遠(yuǎn)端65上。軛移向內(nèi)軸25，并接合其 上的斜坡表面70以將內(nèi)軸遠(yuǎn)離輸入軸軸向移動，從而使得內(nèi)軸25與輸入軸15相脫離。在 某些可能損壞發(fā)電機(jī)的情況下，必須禁用發(fā)電機(jī)，以避免損壞變速箱或其他動力源(未顯 示)或進(jìn)一步損壞發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)5的軸長包括波形彈簧50的寬度(見圖2)。波形彈簧設(shè)置在外殼遠(yuǎn)離軛 60的一端。然而，根據(jù)本發(fā)明，消除了波形彈簧50，且鄰近軛放置軸向彈簧150(如將在下 文中所描述)，以消除波形彈簧，并從而使發(fā)電機(jī)5的寬度減到最小?，F(xiàn)在參照圖3-5，披露了本發(fā)明的一種實(shí)施方式。就像和現(xiàn)有技術(shù)一樣，顯示了具 有外殼Iio的發(fā)電機(jī)105。發(fā)電機(jī)具有輸入軸115，輸入軸115接收來自變速箱(未顯示) 或動力源(未顯示)的旋轉(zhuǎn)動力。輸入軸選擇性地耦接到輸出軸組件120上，輸出軸組件 120包括隨著外軸130旋轉(zhuǎn)的內(nèi)軸125。內(nèi)軸125可在外軸內(nèi)選擇性地軸向移動，以將內(nèi)軸 125和輸入軸115分離。外軸130支撐轉(zhuǎn)子平衡組件135。轉(zhuǎn)子平衡組件135和輸出軸130由一對軸承組件145所支撐。多個螺旋彈簧 150 (也見圖4和圖5)被預(yù)壓抵靠軸承組件。每個螺旋彈簧具有1.645英寸或41. 783毫米 的自由長度，并且具有1. 305英寸或33. 147毫米的安裝預(yù)壓長度。每個螺旋彈簧被設(shè)置于 大禮帽(top-hat)形彈簧導(dǎo)引件155之上，大禮帽形彈簧導(dǎo)引件155具有圓柱體156和圓 形底座157，圓柱體156的直徑小于每個螺旋彈簧的直徑。每個彈簧導(dǎo)引件具有1. 060英 寸或26. 924毫米的長度，從而螺旋彈簧和彈簧導(dǎo)引件的長度之間的比為1. 231。每個彈簧 具有0. 575英寸或14. 605毫米的外徑，且每個彈簧導(dǎo)引件具有0. 317英寸或8. 051毫米的 外徑，從而所述螺旋彈簧的直徑和彈簧支撐的直徑的比為1.814。此外，彈簧導(dǎo)引件的底座 157具有0. 595英寸或15. 113毫米的直徑，從而底座的直徑和圓柱體的外徑的比為1.877。 彈簧導(dǎo)引件使彈簧在負(fù)載下將變形的可能性減到最小。每個圓柱體156具有一對孔洞158， 以減輕彈簧導(dǎo)引件的重量。扁平環(huán)形推力盤159接合每個彈簧和軸承組件145。推力盤具有2. 660英寸或 67. 564毫米的內(nèi)徑和3. 925英寸或99. 695毫米的外徑，這限定了 0. 6325英寸或16. 066毫 米的寬度，從而這種推力盤的寬度和外徑之間的比為0. 161。推力盤還具有設(shè)置于其上并面 向軸承組件145的外緣163。如本技術(shù)中已知的，軸承組件145需要潤滑。假定此處所述推力盤的位置，潤滑油(未顯示)和軸承組件之間的流通可能被阻礙。因此，為避免在油和軸承組件的流通的任 何阻礙，推力盤159具有設(shè)置在其中以允許油流過的多個孔洞161。軛160設(shè)置于外殼110內(nèi)在輸出軸組件120的近端165處的空間162中。軛移向 內(nèi)軸125，并接合其上的斜坡表面170以將內(nèi)軸遠(yuǎn)離輸入軸軸向移動，從而使得內(nèi)軸125與 輸入軸相脫離。在某些可能損壞發(fā)電機(jī)的情況下，必須禁用發(fā)電機(jī)，以避免損壞變速箱或其 他動力源(未顯示)。參照圖4和6，空間162具有設(shè)置在其中的軸承襯套175。軸承襯套具有環(huán)形本體， 環(huán)形本體具有3. 735英寸或94. 869毫米的內(nèi)徑、4. 3372英寸或110. 165毫米的外徑、以及 處于內(nèi)徑上的多個扇形缺口 180，扇形缺口 180用于安置每個彈簧導(dǎo)引件155的底座157。 空間還容納軛160的接合內(nèi)軸125的斜坡表面170的一端185。因?yàn)槎?85處于空間162 中，所以不能在其中放置連續(xù)彈簧。每個扇形缺口具有0. 3175英寸或8. 064毫米的半徑， 且包含84. 5度的弧。襯套175的厚度T和每個彈簧導(dǎo)引件156的長度用于限制螺旋彈簧 150的壓縮?，F(xiàn)在參照圖5，揭示了本發(fā)明的組件。外殼110的第一半190垂直設(shè)置。每個螺旋 彈簧150設(shè)置于彈簧導(dǎo)引件155之上。每個彈簧導(dǎo)引件置于空間162中的軸承襯套175上 的缺口 180中。推力盤159被放置抵靠每個彈簧，并且將包括輸出軸組件120的轉(zhuǎn)子平衡 組件135 (見圖3)降低到推力盤和空間162中的彈簧上。然后，通過螺栓200將外殼的第 二半195 (見圖3)附接到外殼的第一半190上。當(dāng)緊固螺栓時，螺旋彈簧150根據(jù)需要被 預(yù)壓抵靠軸承組件145。通過將處于發(fā)電機(jī)的遠(yuǎn)離軛60的一端的波形彈簧50轉(zhuǎn)換成處于發(fā)電機(jī)的鄰近軛 160的一端上在基本上未使用的空間162中的多個螺旋彈簧150，發(fā)電機(jī)的長度減少了波形 彈簧50的寬度。由于軛160凸入空間162中，所以不能在其中使用波形彈簧，而使用如螺 旋彈簧的其他類型的彈簧。上述介紹僅是本發(fā)明原理的示范。根據(jù)以上教導(dǎo)許多修改和變化是可能的。因此， 將要理解的是，在所附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，除了使用已明確描述的示范實(shí)施方式之外的 方式也可實(shí)施本發(fā)明。為此，應(yīng)研究以下的權(quán)利要求書，以確定本發(fā)明的真正范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
用于使發(fā)電機(jī)尺寸減到最小的設(shè)備，所述設(shè)備包括外殼；輸入軸；輸出軸，其附接到所述外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子上，并由所述輸入軸驅(qū)動；軛，其用于將所述輸入軸從所述輸出軸分離；在所述外殼內(nèi)的空間，在所述空間內(nèi)，所述軛選擇性地操作以分離所述輸入軸和所述輸出軸；以及彈簧，其設(shè)置于所述空間內(nèi)，其中，所述彈簧能夠被預(yù)壓。
2.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述彈簧具有軸，所述軸設(shè)置成與所述輸出軸的軸平行。
3.權(quán)利要求2所述的設(shè)備，還包括 支撐，其設(shè)置于所述彈簧內(nèi)。
4.權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述支撐具有與所述彈簧相關(guān)的高度，因此，安裝后 的所述彈簧的長度和所述支撐的長度之間的比約為1. 23。
5.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括推力盤，其用于沿所述彈簧軸控制所述彈簧的力。
6.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括導(dǎo)引件，其用于在所述空間中定位所述彈簧。
7.權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述導(dǎo)引件是在軸承襯套中的缺口。
8.用于裝配具有最小化長度的發(fā)電機(jī)的方法，其包括在具有第一部分的外殼中的空間內(nèi)放置軸向彈簧，所述空間在其中具有軛； 使用彈簧導(dǎo)引件以定位在所述空間內(nèi)的所述彈簧； 抵靠彈簧放置推力盤；將轉(zhuǎn)子軸承插入所述空間，從而所述轉(zhuǎn)子軸承抵觸在所述推力盤上；以及 將所述外殼的第二部分附接到所述的第一部分上，從而所述彈簧在其中被預(yù)壓。
9.權(quán)利要求8所述的裝配方法，還包括在所述空間內(nèi)放置所述彈簧之前，將所述彈簧放置于支撐內(nèi)。
10.權(quán)利要求8所述的方法，其中，具有約41.783mm的自由長度的所述彈簧被預(yù)壓到 33. 147mm的安裝長度。
11.一種導(dǎo)引件，其用于在飛機(jī)發(fā)電機(jī)中使用的螺旋彈簧，所述導(dǎo)引件包括圓柱形本體，所述圓柱形本體具有外徑，從而所述本體的外徑和所述彈簧的外徑之比 約為0. 56。
12.權(quán)利要求11所述的導(dǎo)引件，其中，所述導(dǎo)引件還包括附接到所述圓柱形本體一端 的圓形底座，其中，底座的直徑和圓柱形本體的所述外徑之比約為1.814。
13.一種推力盤，其用于在飛機(jī)發(fā)電機(jī)中的軸承上傳輸負(fù)載，所述推力盤包括扁平環(huán)形本體，其具有限定寬度的內(nèi)徑和外徑，從而所述本體的寬度和所述外徑之比 約為0. 161
14.權(quán)利要求13所述的推力盤，其中，所述推力盤具有多個貫穿的孔洞，用于允許潤滑 液流過帶有所述軸承的所述推力盤。
15.權(quán)利要求13所述的推力盤，其中，所述環(huán)形本體具有沿其外徑設(shè)置的緣。
16.一種襯套，用于在其中具有多個彈簧的發(fā)電機(jī)，其包括 環(huán)形本體，其具有94. 869mm的內(nèi)徑和約4. 334英寸的外徑；以及 設(shè)置于所述內(nèi)徑上的缺口，其中，所述缺口支撐彈簧。
17.權(quán)利要求16所述的襯套，其中，每個缺口限定約84.5度的弧。
18.權(quán)利要求17所述的襯套，其中，每個缺口限定約8.064mm的半徑。
19.一種用于在其中具有軸承的飛機(jī)發(fā)電機(jī)的組件，其包括 彈簧導(dǎo)引件；設(shè)置在所述彈簧導(dǎo)引件周圍的彈簧； 定位所述彈簧的襯套；以及 鄰近所述彈簧和軸承的推力盤。
20.權(quán)利要求19所述的組件，其中，所述彈簧的安裝長度和所述彈簧導(dǎo)引件的長度之 比約為1. 231到1。
21.權(quán)利要求19所述的組件，其中，所述推力盤具有扁平環(huán)形本體，所述環(huán)形本體具有 限定寬度的內(nèi)徑和外徑，從而所述本體的寬度和所述外徑之比約為0. 161。
22.權(quán)利要求19所述的組件，其中，所述襯套包括環(huán)形本體，所述環(huán)形本體具有設(shè)置于 所述內(nèi)徑上的多個缺口。
23.權(quán)利要求22所述的組件，其中，每個缺口限定約84.5度的弧。
24.權(quán)利要求20所述的組件，其中，所述彈簧導(dǎo)引件包括圓柱形本體，所述圓柱形本體具有外徑，從而所述彈簧的外徑和所述本體的外徑之比 約為0. 56。
25.權(quán)利要求20所述的組件，其中，所述導(dǎo)引件還包括附接到所述圓柱形本體一端的 圓形底座，其中，底座的直徑和圓柱形本體的所述外徑之比約為1.877。
全文摘要
通過在外殼中的空間內(nèi)放置彈簧，發(fā)電機(jī)具有縮短的長度。該外殼包括由輸入軸驅(qū)動的輸出軸，以及用于分離兩個軸的軛。通過在具有第一部分的外殼中的空間內(nèi)放置彈簧來裝配發(fā)電機(jī)。該空間也具有軛。轉(zhuǎn)子軸承放置于鄰近彈簧的空間內(nèi)并抵觸在彈簧上。將外殼的第二部分附接到外殼的第一部分上，從而彈簧在其中被預(yù)壓。發(fā)電機(jī)也采用用于保持彈簧的導(dǎo)引件。發(fā)電機(jī)還具有用于將彈簧的力施加到轉(zhuǎn)子軸承上的推力盤。
文檔編號H02K7/00GK101944791SQ201010226429
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者A·P·格羅斯科普夫, G·C·小萊默斯, M·A·奧斯博恩 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司