二冲程风冷重油压燃活塞式航空发动机带桨启动装置的制作方法

1.本实用新型属于航空发动机技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种二冲程风冷重油压燃活塞式航空发动机带桨启动装置。


背景技术：

2.随着小型无人机产业的快速发展，无论在军用或民用领域，油品的安全性指标变得越来越重要，采用具有高安全性的重油油品(如柴油，jp5航空煤油等)，成为小型无人机动力系统燃料的必然趋势。有别于采用汽油等油品的点燃活塞式航空发动机，采用重油油品的压燃式航空活塞发动机在着火方式、供油方式等多方面有着诸多区别。特别的，重油油品无法通过像汽油机一样的火花塞点燃，需要依靠高压缩比压燃的方式着火。另外，重油发动机高压共轨技术的应用，需要在发动机曲轴增加高压油泵驱动装置。相比于采用汽油作为油品的点燃式航空活塞发动机，这些因素均导致发动机在启动过程中，需要更大的启动带转扭矩来拖动发动机，以达到适合点火的转速。
3.现有的点燃式航空活塞发动机的启动方式示意图如附图7所示，发动机输出轴端安装一个锥形的整流罩，该整流罩兼顾启动功能。手持启动电机端安装一个金属座，座内安装个一与锥形整流罩形状相匹配的橡胶块，即内部为一个锥形面，能够完全的贴合在锥形整流罩上。启动时锥形橡胶垫抵紧整流罩，主要是通过两者之间的摩擦力，将启动电机的扭矩传递到发动机的曲轴，带转发动机达到点火转速。
4.此结构在应用于压燃式航空活塞发动机的启动过程中，由于需要较大的启动扭矩，启动电机加载过程中，存在橡胶垫与锥形整流罩之间摩擦力无法满足扭矩传递的情况，导致无法启动发动机。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种二冲程风冷重油压燃活塞式航空发动机带桨启动装置，目的是确保能够有效传递启动扭矩，使发动机能够正常启动。
6.为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：二冲程风冷重油压燃活塞式航空发动机带桨启动装置，包括安装在发动机输出法兰上的发动机启动头、与启动机连接的驱动头和设置于驱动头上且用于带动发动机启动头旋转的联动杆，发动机启动头具有让联动杆插入的螺旋钩形槽。
7.所述发动机启动头通过螺栓与所述发动机输出法兰连接。
8.所述驱动头与所述启动机通过花键连接。
9.所述驱动头上设置顶丝，驱动头具有容纳顶丝的螺纹孔，所述启动机的输出轴上设置让顶丝嵌入的限位槽。
10.所述驱动头和所述发动机启动头的材质为硬质合金。
11.本实用新型的二冲程风冷重油压燃活塞式航空发动机带桨启动装置，具有如下优
点：
12.1、启动头为一体成型，且启动头法兰盘设有两种分布圆螺栓通孔，目的在于一方面便于匹配不同接口，另一方面减轻总体的重量；
13.2、启动头采用螺旋钩型槽，在发动机启动过程中，螺旋沟槽与启动头钢制圆棒连接，无需在发动机轴向方向上施加抵紧力情况下，能够有效传递启动扭矩，使发动机能够正常启动；
14.3、在发动机启动着火后，关闭启动机，启动头中的螺旋钩型槽能够将启动机及驱动头安全推离发动机；
15.4、驱动头与启动机通过内花键相连后，增加传递扭矩，通过在螺纹孔安装顶丝，能够对驱动头进行轴向限位，防止轴向方向上窜动。
附图说明
16.本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
17.图1是本实用新型二冲程风冷重油压燃活塞式航空发动机带桨启动装置的结构示意图；
18.图2是本实用新型二冲程风冷重油压燃活塞式航空发动机带桨启动装置的剖视图；
19.图3是驱动头与启动电机的连接示意图；
20.图4是驱动头与启动头的连接示意图；
21.图5是驱动头结构示意图；
22.图6是启动头结构示意图；
23.图7是现有的点燃式航空活塞发动机的启动方式示意图；
24.图中标记为：1、驱动头；2、发动机启动头；3、螺旋桨；4、发动机输出法兰；5、螺栓；6、顶丝；7、联动杆。
具体实施方式
25.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
26.如图1至图6所示，本实用新型提供了一种二冲程风冷重油压燃活塞式航空发动机带桨启动装置，包括安装在发动机输出法兰4上的发动机启动头2、与启动机连接的驱动头1和设置于驱动头1上且用于带动发动机启动头2旋转的联动杆7，发动机启动头2具有让联动杆7插入的螺旋钩形槽。
27.具体地说，如图1至图6所示，发动机启动头2为硬质合金一体加工，发动机启动头2包括压紧螺旋桨3的法兰面，厚度为2
‑
3mm，发动机启动头2上开有m6螺栓通孔和m8螺栓通孔，设计两种安装孔，目的在于一方面便于匹配不同分布圆的接口方式，另一方面减轻整体重量。发动机启动头2的中间位置处设置螺旋钩型槽的启动连接段，高度在20mm左右，壁厚2
‑
4mm，螺旋钩型槽的螺距为20mm左右，螺旋钩型槽的螺旋角度为80
‑
90
°
，螺旋钩型槽的槽宽 6
‑
8mm，通过5轴铣床一体加工并进行热处理。
28.如图1至图6所示，驱动头1为硬质合金加工成型，驱动头1与发动机启动头2为同轴设置，驱动头1的内直径大于发动机启动头2的外直径。驱动头1 与启动机通过花键连接，驱动头1的一端加工内花键，启动机的输出轴上设置外花键，内花键轴向的中间位置处在周向方向上间隔180
°
开有螺纹孔，用于安装顶丝6；驱动头1的另一端距离端面3
‑
5mm处安装有一直径为4
‑
5mm的联动杆7，该联动杆7横向穿过驱动头1的圆柱面，联动杆7的轴线与驱动头1的轴线相垂直。
29.如图1至图6所示，发动机启动头2通过螺栓5与发动机输出法兰4连接，螺栓5为m6螺栓。螺栓5依次穿过发动机启动头2上设置的螺栓过孔和螺旋桨 3上设置的安装过孔，安装于发动机输出法兰4上，以此将螺旋桨3及发动机启动头2安装于发动机上，m6螺栓力矩为9.5
±
1.5nm左右。
30.如图1至图6所示，驱动头1上设置顶丝6，驱动头1具有容纳顶丝6的螺纹孔，启动机的输出轴上设置让顶丝6嵌入的限位槽。驱动头1的内花键端与启动机的输出轴外花键相配合连接，目的在于增加传递扭矩，通过在螺纹孔安装顶丝6，能够对驱动头1进行轴向限位，防止输出轴上轴向方向上窜动。
31.如图4所示，驱动头1的内花键端与启动电机输出端外花键相连接，其中启动机输出轴的花键周向开有限位槽，限位槽为沿周向延伸的圆周槽，顶丝6 拧入限位槽中，对驱动头1进行轴向定位，防止驱动头1与启动电机左右窜动。顶丝6设置两个，两个顶丝6之间的夹角180
°
，相应的，驱动头1内部设置两个螺纹孔。
32.如图5所示，在启动过程中，驱动头1上的联动杆7卡入发动机启动头2 的螺旋钩型卡槽中，带转发动机。
33.以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。