[发明专利]具有分离器的空气涡轮启动器

说明书

一种用于在方向驱动事件中利用反向驱动分离器将输出轴与发动机脱离的方法和分离器。反向驱动分离器包括输出轴，驱动轴，其中输出轴选择性地联接到驱动轴。永磁体用于将扭矩从驱动轴传递到输出轴。在反向驱动事件中，分离器通过解除扭矩传递使输出轴与驱动轴分离。

背景技术

诸如电动机或发动机的驱动机构可以在机构输出处(例如在可旋转的输出轴处)产生驱动运动。输出轴例如可以通过连接到输出轴的可旋转驱动轴向另一件设备提供旋转动力运动。接收旋转动力运动的设备可以利用驱动旋转运动作为能量源来操作。在一个示例性配置中，燃气涡轮发动机(也称为燃烧涡轮发动机)是旋转发动机，其将通过发动机的燃烧气体流的能量提取到多个涡轮叶片上。燃气涡轮发动机可以向旋转设备(例如附件齿轮箱)提供旋转动力运动的至少一部分，其中旋转运动用于为多个不同的附件提供动力。附件可包括发电机，启动器/发电机，永磁交流发电机(PMA)或永磁发电机(PMG)，燃油泵和液压泵。在驱动机构失效的情况下，可能希望将驱动机构与旋转设备分离。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种用于启动发动机的空气涡轮启动器，包括：壳体，其限定入口，出口和在入口和出口之间延伸的流动路径，用于连通其中的气流；涡轮构件，其以轴颈方式安装在壳体内并设置在流动路径内，用于从气流中可旋转地提取机械动力；齿轮系，其与涡轮构件驱动地联接；离合器，其具有与齿轮系可操作地联接的驱动轴；输出轴，其构造成可操作地联接到发动机并与发动机一起旋转；和反向驱动分离器，其包括：第一组磁体，其可操作地联接到驱动轴；第二组磁体，其可操作地联接到输出轴；和构件，其能够在第一位置和第二位置之间移动，在第二位置，构件破坏在第一组磁体和第二组磁体之间的通量；其中，驱动扭矩通过在第一组磁体和第二组磁体之间产生的磁通量从离合器的驱动轴传递到输出轴，当传递超越扭矩时，构件移动到第二位置并且被构造成破坏驱动轴和输出轴之间的磁通量，从而解除驱动轴和输出轴之间的扭矩传递，以限定输出轴与齿轮系脱离的分离位置。

另一方面，一种用于在反向驱动期间将输出轴与驱动轴分离的分离器组件，包括：第一组磁体，第一组磁体可操作地联接到驱动轴；第二组磁体，第二组磁体与第一组磁体的极性相反，可操作地联接到输出轴；和构件，构件能够在第一位置和第二位置之间移动，在第二位置，构件分离在第一组磁体和第二组磁体之间的通量；其中，驱动扭矩通过由第一组磁体和第二组磁体产生的磁通量从离合器的驱动轴传递到输出轴，当传递超越扭矩时，构件移动到第二位置，并且构造成通过重定向磁力线来破坏在驱动轴和输出轴之间的磁偶极子，由此解除驱动轴和输出轴之间的扭矩传递，以限定输出轴与齿轮系脱离的分离位置。

在又一方面，本公开涉及一种用于操作空气涡轮启动器的方法，包括：利用涡轮从气流中提取机械动力并驱动齿轮系和具有驱动轴的离合器，第一组磁体可操作地联接到驱动轴；将驱动扭矩从驱动轴传递到输出轴，与第一组磁体极性相反的第二组磁体可操作地联接到输出轴，并且其中，输出轴可操作地联接到发动机；并且在反向驱动期间，使构件移动到如下的位置：其中，构件分离第一组磁体和第二组磁体之间的磁通量；其中，驱动扭矩通过由第一组磁体和第二组磁体产生的磁通量从离合器的驱动轴传递到输出轴，当传递超越扭矩时，构件移动到第二位置，并且被构造成通过重定向磁力线来减弱驱动轴与输出轴之间的磁偶极子，从而解除驱动轴和输出轴之间的扭矩传递以限定输出轴与齿轮系脱离的分离位置。

附图说明

在附图中：

图1是根据本文描述的各个方面的具有附件齿轮箱的燃气涡轮发动机的示意图。

图2是根据本文描述的各个方面的通过旋转轴安装到图1的附件齿轮箱的启动器/发电机的剖视图。

图3是根据本文描述的各个方面的图2的分离器相对于旋转轴处于第一位置的剖视图。

图4是根据本文描述的各个方面的作为图2的分离器的一部分的磁体布置的横截面图。

图5是根据本文描述的各个方面的图3的分离器相对于旋转轴处于第二位置的剖视图。