混合动力飞机耦合系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种应用于混合动力飞机技术领域的混合动力飞机耦合系统，所述的混合动力飞机的混合动力飞机耦合系统设置在驱动电机(2)和螺旋桨(3)之间，耦合系统包括行星齿轮系(4)，行星齿轮系(4)的太阳轮(5)与驱动电机(2)连接，行星轮(6)与太阳轮(5)和齿圈(7)啮合，行星架(8)与传动轴(9)上的传动轮(10)啮合，螺旋桨(3)与传动轴(9)一端连接，发动机(1)与传动轴(9)另一端连接，本实用新型专利技术的混合动力飞机耦合系统，结构简单，能够方便可靠实现飞机动力源与螺旋桨的连接，实现飞机的发动机与驱动电机的动力合成，从而有效控制发动机工作，全面提升飞机性能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于混合动力飞机
，更具体地说，是涉及一种混合动力飞机耦合系统。
技术介绍
随着能源危机与环境污染日益严重，发展新能源飞机是一个必然趋势，其中电作为清洁能源是首选方案，由于受电池技术的制约，需要有个过渡方案，这就产生了油电混合动力系统方案。目前油电混合动力系统架构主要有串联式，并联式，混联式等；串联式能量利用率较低，结构简单；并联式能量利用率高于串联式，结构较复杂；混联式能量利用率较高，结构复杂。并联式与混联式的其中一项重要技术难点，就是如何去解决动力的合成问题，即发动机动力如何与驱动电机的动力合成。现有技术中的方案无法很好地解决上述问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种能够方便可靠实现飞机动力源与螺旋桨的连接，实现飞机的发动机与驱动电机的动力合成，从而有效控制发动机工作，全面提升飞机性能的混合动力飞机耦合系统。要解决以上所述的技术问题，本技术采取的技术方案为：本技术为一种混合动力飞机耦合系统，所述的混合动力飞机包括发动机、驱动电机、螺旋桨，所述的混合动力飞机耦合系统设置在驱动电机和螺旋桨之间，耦合系统包括行星齿轮系，行星齿轮系的太阳轮与驱动电机连接，行星轮与太阳轮和齿圈啮合，行星架与传动轴上的传动轮啮合，螺旋桨与传动轴一端连接，发动机与传动轴另一端连接。所述的驱动电机内设置电机转子，行星齿轮系的太阳轮与电机转子固定连接，传动轴穿过电机转子中间的通孔。所述发动机与能够控制发动机启停及转速高低的控制部件连接，驱动电机与能够控制驱动电机启停及转速高低的控制部件连接。所述的发动机与传动轴之间设置能够断开发动机和传动轴连接的离合器，发动机与能够起动发动机和发电的ISG电机连接，所述的ISG电机与能够存储电能的电池连接。所述的驱动电机与电池连接，离合器与传动轴连接。所述的离合器断开发动机和传动轴且控制部件控制驱动电机转动时，驱动电机设置为能够单独驱动传动轴转动的结构。所述的离合器连接发动机和传动轴且控制部件控制驱动电机转动时，发动机和驱动电机设置为能够同时驱动传动轴转动的结构。所述的离合器连接发动机和传动轴且控制部件控制驱动电机停止转动时，发动机设置为能够单独驱动传动轴转动的结构。所述的齿圈与驱动电机的电机壳体固定连接。采用本技术的技术方案，能得到以下的有益效果：本技术所述的混合动力飞机耦合系统，根据混合动力飞机飞行动力需要，可以由发动机单独工作，发动机单独驱动传动轴转动，传递驱动力到螺旋桨，也可以由驱动电机单独工作，驱动电机通过太阳轮、行星轮、行星架、传动轮、传动轴，传递驱动力到螺旋桨，实现驱动电机带动螺旋桨工作，也可以根据混合动力飞机飞行动力需要，控制发动机和驱动电机同时工作，这样，发动机输出的驱动力与驱动电机输出的驱动力叠加，实现两种动力的合成，从而有效驱动力在传动轴上，通过传动轴驱动螺旋桨工作。本技术的混合动力飞机耦合系统，结构简单，能够方便可靠实现飞机动力源与螺旋桨的连接，实现飞机的发动机与驱动电机的动力合成，从而有效控制发动机工作，全面提升飞机性能。附图说明下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：图1为本技术所述的混合动力飞机耦合系统的结构示意图；附图标记为：1、发动机；2、驱动电机；3、螺旋桨；4、行星齿轮系；5、太阳轮；6、行星轮；7、齿圈；8、行星架；9、传动轴；10、传动轮；11、电机转子；12、通孔；13、控制部件；14、离合器；15、ISG电机；16、电池。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本技术的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明：如附图1所示，本技术为一种混合动力飞机耦合系统，所述的混合动力飞机包括发动机1、驱动电机2、螺旋桨3，所述的混合动力飞机耦合系统设置在驱动电机2和螺旋桨3之间，耦合系统包括行星齿轮系4，行星齿轮系4的太阳轮5与驱动电机2连接，行星轮6与太阳轮5和齿圈7啮合，行星架8与传动轴9上的传动轮10啮合，螺旋桨3与传动轴9一端连接，发动机1与传动轴9另一端连接。上述结构设置，根据混合动力飞机飞行动力需要，可以由发动机单独工作，发动机单独驱动传动轴转动，传递驱动力到螺旋桨，也可以由驱动电机单独工作，驱动电机通过太阳轮、行星轮、行星架、传动轮、传动轴，传递驱动力到螺旋桨，实现驱动电机带动螺旋桨工作，也可以根据混合动力飞机飞行动力需要，控制发动机和驱动电机同时工作，这样，发动机输出的驱动力与驱动电机输出的驱动力叠加，实现两种动力的合成，从而有效驱动力在传动轴上，通过传动轴驱动螺旋桨工作。本技术所述的混合动力飞机耦合系统，结构简单，能够方便可靠实现飞机动力源与螺旋桨的连接，实现飞机的发动机与驱动电机的动力合成，从而有效控制发动机工作，全面提升飞机性能。所述的驱动电机2内设置电机转子11，行星齿轮系4的太阳轮5与电机转子11固定连接，传动轴9穿过电机转子11中间的通孔12。这样的结构，当驱动电机工作时，驱动电机通过电机转子传递驱动力到太阳轮，再依次到行星轮、行星架、传动轮、传动轴，传递驱动力到螺旋桨，实现驱动电机带动螺旋桨工作，这样的结构，实现了驱动电机单独驱动螺旋桨工作，操控简单可靠。所述发动机1与能够控制发动机1启停及转速高低的控制部件13连接，驱动电机2与能够控制驱动电机2启停及转速高低的控制部件13连接。这样的结构，发动机的工作启停通过控制部件控制，实现对发动机的可靠控制。所述的发动机1与传动轴9之间设置能够断开发动机1和传动轴9连接的离合器14，发动机1与能够起动发动机1和发电的ISG电机15连接，所述的ISG电机15与能够存储电能的电池16连接。这样，离合器的设置，能够实现发动机与传动轴之间的离合，当发动机单独工作或发动机与驱动电机同时工作时，离合器实现发动机与传动轴之间的连接，而当驱动电机单独工作时，离合器将发动机和传动轴之间的连接断开，发动机可以停机，由驱动电机单独驱动。所述的驱动电机2与电池16连接，离合器14与传动轴9连接。驱动电机的电能来自于电池，而电池的电能来自于发动机工作时带动ISG电机15工作发电，并输出储存到电池，而ISG电机15也用于发动机工作时启动发动机。所述的离合器14断开发动机1和传动轴9且控制部件13控制驱动电机2转动时，驱动电机2设置为能够单独驱动传动轴9转动的结构。这样的结构设置，驱动电机单独工作时，需要断开发动机和传动轴的连接，同时控制部件控制驱动电机转动，这样，就实现了驱动电机单独控制螺旋桨的目的。所述的离合器14连接发动机1和传动轴9且控制部件13控制驱动电机2转动时，发动机1和驱动电机2设置为能够同时驱动传动轴9转动的结构。所述的离合器14连接发动机1和传动轴9且控制部件13控制驱动电机2停止转动时，发动机1设置为能够单独驱动传动轴9转动的结构。这样的结构设置，发动机启动且与传动轴实现连接，就能够单独输出驱动力驱动螺旋桨。所述的齿圈7与驱动电机的电机壳体固定连接。这样，齿圈处于固定状态。本技术所述的混合动力飞机耦合系统，根据混合动力飞机飞行动力需要，可以由发动机单独工作，发动机单独驱动传动轴转动，传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力飞机耦合系统，所述的混合动力飞机包括发动机(1)、驱动电机(2)、螺旋桨(3)，其特征在于：所述的混合动力飞机耦合系统设置在驱动电机(2)和螺旋桨(3)之间，耦合系统包括行星齿轮系(4)，行星齿轮系(4)的太阳轮(5)与驱动电机(2)连接，行星轮(6)与太阳轮(5)和齿圈(7)啮合，行星架(8)与传动轴(9)上的传动轮(10)啮合，螺旋桨(3)与传动轴(9)一端连接，发动机(1)与传动轴(9)另一端连接。

【技术特征摘要】
1.一种混合动力飞机耦合系统，所述的混合动力飞机包括发动机(1)、驱动电机(2)、螺旋桨(3)，其特征在于：所述的混合动力飞机耦合系统设置在驱动电机(2)和螺旋桨(3)之间，耦合系统包括行星齿轮系(4)，行星齿轮系(4)的太阳轮(5)与驱动电机(2)连接，行星轮(6)与太阳轮(5)和齿圈(7)啮合，行星架(8)与传动轴(9)上的传动轮(10)啮合，螺旋桨(3)与传动轴(9)一端连接，发动机(1)与传动轴(9)另一端连接。2.根据权利要求1所述的混合动力飞机耦合系统，其特征在于：所述的驱动电机(2)内设置电机转子(11)，行星齿轮系(4)的太阳轮(5)与电机转子(11)固定连接，传动轴(9)穿过电机转子(11)中间的通孔(12)。3.根据权利要求1所述的混合动力飞机耦合系统，其特征在于：所述发动机(1)与能够控制发动机(1)启停及转速高低的控制部件(13)连接，驱动电机(2)与能够控制驱动电机(2)启停及转速高低的控制部件(13)连接。4.根据权利要求2所述的混合动力飞机耦合系统，其特征在于：所述的发动机(1)与传动轴(9)之间设置能够断开发动机(1)和传动轴(9)连接的离合器(14)，发...

【专利技术属性】
技术研发人员：李慧颖，林琳，张本惠，谈腾，
申请(专利权)人：中电科芜湖钻石飞机设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34