冲压空气涡轮系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106481367A(43)申请公布日2017.03.08(21)申请号201610774224.7(22)申请日2016.08.31(30)优先权数据14/8437182015.09.02US(71)申请人通用电气航空系统有限责任公司地址美国密执安州(72)发明人黄豪贾小川L.林(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军张昱(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)F01D5/14(2006.01)F01D25/24(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图5页(54)发明名称冲压空气涡轮系统(57)摘要本发明涉及一种冲压空气涡轮系统。具体而言，冲压空气涡轮系统包括：可旋转轴；壳体，其具有限定内部的主体；发电机，其位于该内部内且具有定子和转子；和涡轮，其具有第一组叶片，该第一组叶片与该可旋转轴可操作地联接且构造成使得行进通过第一组叶片的空气流使轴旋转。CN106481367ACN106481367A权利要求书1/1页1.一种冲压空气涡轮系统，其包括：热传导可旋转轴；壳体，其具有限定内部的主体；发电机，其位于所述内部内且具有定子和转子，其中，所述转子与所述轴可操作地联接且热联接；涡轮，其具有第一组叶片，所述第一组叶片与所述可旋转轴可操作地联接且构造成使得行进通过所述第一组叶片的空气流使所述轴旋转；和第二组叶片，其在所述壳体的下游且在所述壳体的外部，其中，所述第二组叶片与所述轴热联接且构造成使得行进通过所述第二组叶片的空气流提供到空气流的热传递。2.根据权利要求1所述的冲压空气涡轮系统，其中，所述热传导可旋转轴还包括热管。3.根据权利要求1所述的冲压空气涡轮系统，其中，所述壳体被密封以防止外部碎片进入所述内部。4.根据权利要求3所述的冲压空气涡轮系统，其中，所述壳体被密封以防止火山灰进入所述内部。5.根据权利要求1所述的冲压空气涡轮系统，其中，所述第二组叶片与所述可旋转轴一起旋转。6.根据权利要求5所述的冲压空气涡轮系统，其中，所述第二组叶片由所述可旋转轴支承，且其中，所述可旋转轴的一部分在所述壳体的外部。7.根据权利要求1所述的冲压空气涡轮系统，其中，所述第二组叶片相对于行进通过所述第二组叶片的空气流偏斜，使得所述第二组叶片的热传递系数高于不偏斜组的叶片。8.根据权利要求1所述的冲压空气涡轮系统，其中，壳体主体构造成将空气流引导通过所述第二组叶片。9.根据权利要求8所述的冲压空气涡轮系统，其中，所述壳体主体还构造成通过所述第二组叶片生成空气流涡流。10.根据权利要求1所述的冲压空气涡轮系统，还包括防护件，所述防护件围绕所述第二组叶片构造且具有围绕所述第二组叶片径向地布置的一组端口，其中，该组端口布置成且构造成允许空气流通过所述防护件行进到所述第二组叶片。2CN106481367A说明书1/9页冲压空气涡轮系统背景技术[0001]冲压空气涡轮(RAT)系统在当代飞行器中用作为紧急或补充功率系统。它们通常具有涡轮，该涡轮具有旋转毂和多个叶片，可操作地联接于发电机以对发电机提供驱动源。最初在飞行中，它们装入飞行器机身的隔室中，由隔室门覆盖。当作为紧急或补充功率源而被需要时，RAT系统从机身展开到周围空气流中，周围空气流驱动叶片以使发电机旋转，以从空气流提取能量。在飞行器系统的功率需求增大时，RAT系统的功率生成性能持续提高。[0002]RAT系统还可构造成在预定条件下操作，诸如当暴露于环境碎片(诸如火山灰)时。在此种构造中，RAT系统可被完全地封闭或密封，以防止碎片进入发电机，在此碎片可导致机械性能减低或失常。然而，此种封闭或密封可干扰主动或被动冷却系统，例如液体冷却剂系统，因为此种密封可阻碍、抑制、或干扰常规的冷却或热移除路径。具体而言，在冷却转子时的困难可导致降低的发电机性能或发电机故障。发明内容[0003]在一个方面中，一种冲压空气涡轮系统包括：热传导可旋转轴：壳体，其具有限定内部的主体；发电机，其定位在该内部内且具有定子和转子，其中，转子与轴可操作地联接且热联接；涡轮，其具有第一组叶片，该第一组叶片与该可旋转轴可操作地联接且构造成使得行进通过第一组叶片的空气流使轴旋转；和第二组叶片，其在壳体的下游且在壳体的外部，其中，第二组叶片与轴热联接且构造成使得行进通过第二组叶片的空气流提供到空气流的热传递。[0004]在另一方面中，一种用于冲压空气涡轮发电机的热交换器包括：定子，其具有第一组绕组；转子，其具有第二组绕组且构造成围绕热传导轴相对于定子旋转，构造成在第一组绕组中生成电流；和一组叶片，其借助于该热传导轴与转子热联接且旋转地联接，且构造成使得叶片暴露于经过冲压空气涡轮的空气流。热交换器将热从转子通过热传导