本发明涉及航空发动机,尤其涉及一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,用作航空发动机风扇转子支点轴承锁紧零件。
背景技术:
1、航空发动机是涉及多学科、多零件复杂庞大的体系,工作情况严苛,对零件结构、功能、稳定性要求极高,减少零件设计,整合零件功能可减轻发动机重量、减少装配问题、避免多零件故障。
2、转子结构是航空发动机主要的工作部件,转子需支点轴承支撑,为保证支点轴承的轴向锁紧,设计合理的轴承锁紧结构至关重要。航空发动机试验或飞行过程中测量转子转速可保证发动机相应工作状态,监测转子实时转速避免出现意外,所以测量转子转速是必要的。
3、在发动机中,风扇静子组件和风扇转子组件相对设置,二者之间的间隙较小,风扇转子组件的轴颈上安装有滚子轴承,且滚子轴承的内圈需要进行轴向压紧定位。因此在风扇静子组件和风扇转子组件之间的狭小空间内,如何实现对滚子轴承内圈的轴向压紧、以及同时实现风扇转子转速测定功能,是亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提出一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,旨在解决上述技术问题。
2、为实现上述目的,本发明提出一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,包括相对设置的风扇静子组件和风扇转子组件,风扇转子组件包括轴颈、以及安装在轴颈上的滚子轴承;在所述轴颈左端的外螺纹上旋合有磁性环,磁性环的右端抵靠在所述滚子轴承的内圈上;在磁性环的环壁的左端面上开设有多个开槽,相邻两个开槽之间形成花边齿;风扇静子组件包括壳体,并在壳体上安装有转速传感器;所述转速传感器的右端为感应端,并对准所述磁性环的环壁左端面。
3、优选的,所述轴颈的左端外周面上开设有t型槽,并在t型槽内安装有t型锁片;t型锁片的左端沿着径向朝外折弯卡入所述磁性环的开槽内。
4、优选的,所述开槽包括第一槽段和第二槽段;第一槽段的槽宽大于第二槽段的槽宽;第二槽段位于第一槽段的右侧,两个槽段的侧壁采用圆弧过渡;所述t型锁片的左端卡接在第二槽段内。
5、优选的,在所述壳体上开设有传感器安装孔,所述转速传感器插设在传感器安装孔内;在传感器安装孔与转速传感器之间设置有密封圈。
6、优选的,所述转速传感器与所述传感器安装孔之间为过盈配合。
7、优选的,在传感器安装孔的内壁上开设有密封圈槽,所述密封圈安装在密封圈槽内。
8、优选的,所述花边齿沿着径向朝内延伸形成延伸段,所述延伸段用于增大所述花边齿左端面的面积。
9、优选的,所述延伸段的右侧面与所述轴颈的左端面之间存在间隙。
10、优选的,所述磁性环为回转结构,在磁性环的内孔右端设置有内螺纹用于所述轴颈左端的外螺纹相配合;在磁性环的内孔中设置有环形的空开槽,空开槽位于内螺纹的左侧。
11、优选的,所述磁性环的材质为12cr2ni4a。
12、由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果如下:
13、(1)在本发明中,通过在轴颈左端的外螺纹上旋合有磁性环,并顶紧在顶紧在滚子轴承的内圈上,起到对滚子轴承进行轴向锁紧的功能,同时通过在磁性环的环壁的左端面上开设有多个开槽,相邻两个开槽之间形成花边齿,当磁性环跟随轴颈一起转动时,磁性环上的花边齿、开槽将引起磁性环与转速传感器的感应端内部永久磁铁间气隙大小的变化,实现实时感应风扇转子转速的功能。
14、(2)采用本发明所提供的轴承锁紧结构,相比已有的卡扣式或锁扣式轴承锁紧结构,采用磁性环顶紧滚子轴承的方式更加方便装配和拆卸,同时设计有多处开槽结构使得锁片便于锁紧,减少零件修磨,整合轴承锁紧功能实现。
15、(3)本发明采用磁性环与转速传感器形成的测速结构,结构简单,实现轴承锁紧同时简化了转速测量装置,减少转子前端零件使用,结构紧凑,功能多样,为航空发动机转子轴承锁紧兼备转速监测提供设计思路。
16、(4)在本发明中,花边齿沿着径向朝内延伸形成延伸段,可以花边齿左端面的面积,即增加与转速传感器脉冲信号端面接触面积,提高感应效果。另外,多个延伸段的内侧端可提供风扇转子装配时前端支撑点,装配风扇转子组件时,便于风扇转子组件的放置。
1.一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,包括相对设置的风扇静子组件(7)和风扇转子组件(8),风扇转子组件(8)包括轴颈(1)、以及安装在轴颈(1)上的滚子轴承(2),其特征在于:在所述轴颈(1)左端的外螺纹(9)上旋合有磁性环(3),磁性环(3)的右端抵靠在所述滚子轴承(2)的内圈上;在磁性环(3)的环壁的左端面上开设有多个开槽(13),相邻两个开槽(13)之间形成花边齿(12);风扇静子组件(7)包括壳体(5),并在壳体(5)上安装有转速传感器(4);所述转速传感器(4)的右端为感应端,并对准所述磁性环(3)的环壁左端面。
2.如权利要求1所述的一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,其特征在于:所述轴颈(1)的左端外周面上开设有t型槽(10),并在t型槽(10)内安装有t型锁片(6);t型锁片(6)的左端沿着径向朝外折弯卡入所述磁性环(3)的开槽(13)内。
3.如权利要求2所述的一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,其特征在于:所述开槽(13)包括第一槽段(13a)和第二槽段(13b);第一槽段(13a)的槽宽大于第二槽段(13b)的槽宽;第二槽段(13b)位于第一槽段(13a)的右侧,两个槽段的侧壁采用圆弧过渡;所述t型锁片(6)的左端卡接在第二槽段(13b)内。
4.如权利要求1所述的一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,其特征在于:在所述壳体(5)上开设有传感器安装孔(5a),所述转速传感器(4)插设在传感器安装孔(5a)内;在传感器安装孔(5a)与转速传感器(4)之间设置有密封圈(14)。
5.如权利要求4所述的一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,其特征在于:所述转速传感器(4)与所述传感器安装孔(5a)之间为过盈配合。
6.如权利要求4所述的一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,其特征在于:在传感器安装孔(5a)的内壁上开设有密封圈槽(5b),所述密封圈(14)安装在密封圈槽(5b)内。
7.如权利要求1所述的一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,其特征在于:所述花边齿(12)沿着径向朝内延伸形成延伸段(12a),所述延伸段(12a)用于增大所述花边齿(12)左端面的面积。
8.如权利要求7所述的一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,其特征在于:所述延伸段(12a)的右侧面与所述轴颈(1)的左端面之间存在间隙。
9.如权利要求1所述的一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,其特征在于:所述磁性环(3)为回转结构,在磁性环(3)的内孔右端设置有内螺纹(11)用于所述轴颈(1)左端的外螺纹(9)相配合;在磁性环(3)的内孔中设置有环形的空开槽(3a),空开槽(3a)位于内螺纹(11)的左侧。
10.如权利要求1所述的一种航空发动机用可感应转速的轴承锁紧结构,其特征在于:所述磁性环(3)的材质为12cr2ni4a。