用于機艙空氣壓縮機的馬達殼體的制作方法
【技術領域】
[0001]本文公開的主題一般涉及飛機環境控制，并且更具體地說，涉及用于飛機環境控制系統的機艙空氣壓縮機馬達的馬達殼體。
【背景技術】
[0002]在各種類型的飛機上使用環境控制系統(ECS)以用于若干目的，諸如用于飛機的冷卻系統中。例如，ECS的部件可以用來從各個飛機潤滑和電氣系統移除熱量和/或用于調節飛機機艙空氣。機艙空氣調節器包括用于外部源或來自沖壓空氣系統的一個或多個機艙空氣壓縮機(CAC)，所述機艙空氣壓縮機壓縮進入所述系統的空氣。壓縮空氣被輸送至環境控制系統以使其達到所需溫度并且輸送至飛機機艙。在通過機艙之后，空氣通常被排出至外部。CAC通常由風冷式電動馬達驅動。電動馬達包括馬達定子和馬達轉子。如果馬達定子必須從CAC組件移除，那么可能損壞馬達殼體。適當設定尺寸以減少重量并且最小化或消除在定子的更換期間對馬達殼體的損壞的馬達殼體在本領域中更能接受。
【發明內容】
[0003]根據本發明的一個方面，用于機艙空氣壓縮機的馬達殼體包括:中心體部分，其具有中心壁厚度和內空腔，所述內空腔被配置來接納電動馬達；第一端部，其具有第二內空腔，所述第二內空腔被配置來接納定子的第一末端繞組；以及第二端部，其具有第三內空腔，所述第三內空腔被配置來接納定子的第二末端繞組。所述第一端部或所述第二端部中任一個的壁厚與所述馬達壁厚的比率至少大于1.68:1。
[0004]根據本發明的另一方面，機艙空氣壓縮機組件包括出口殼體，所述出口殼體連接至入口殼體；以及馬達殼體，所述馬達殼體連接至所述出口殼體。馬達殼體包括:中心體部分，其具有中心壁厚度和內空腔，所述內空腔被配置來接納電動馬達；第一端部，其具有第二內空腔，所述第二內空腔被配置來接納定子的第一末端繞組；以及第二端部，其具有第三內空腔，所述第三內空腔被配置來接納定子的第二末端繞組。所述第一端部或所述第二端部中任一個的壁厚與所述馬達壁厚的比率至少大于1.68:1。
[0005]本發明的其它方面、特征和技術將從以下結合附圖進行的描述變得更加顯而易見。
【附圖說明】
[0006]在本說明書開始處的權利要求書中具體地指出并且明確地要求保護被視為本發明的主題。本發明的前述和其它特征以及優點根據結合附圖的以下【具體實施方式】是顯而易見的，其中相同的元件在若干圖中被編為相同的編號:
圖1是根據本發明的實施方案的機艙空氣壓縮機組件的局部截面圖；
圖2是根據本發明的實施方案的圖1的機艙空氣壓縮機組件的馬達殼體的截面圖；以及圖3是根據本發明的實施方案的圖1的機艙空氣壓縮機組件的截面圖。
【具體實施方式】
[0007]參考附圖，圖1是機艙空氣壓縮機(CAC)組件12的截面圖，所述CAC組件可以用于飛機的環境控制系統100。CAC組件12壓縮在壓縮機入口 16處接納的氣流14。CAC組件12包括馬達殼體10，所述馬達殼體連接至出口殼體11和入口殼體13。馬達殼體10被配置來接納CAC轉子18，所述CAC轉子經由拉桿20和止推軸19可操作地連接至CAC組件12的壓縮機轉子32。止推軸19和拉桿20都沿軸線X對準。CAC轉子18是電動馬達并且包括轉子22和定子24，所述轉子和所述定子都沿軸線X對準。轉子22可操作地連接至拉桿20，所述拉桿縱向延伸穿過轉子22以用于使壓縮機轉子32旋轉。定子24大體徑向布置在轉子22的外側、馬達殼體10內。而且，定子24包括從定子24的末端大體軸向延伸的多個定子末端繞組26。在一個實施方案中，壓縮機轉子32可操作地連接至拉桿20并且通過CAC馬達18驅動以繞軸線X旋轉。從動壓縮機轉子32壓縮氣流14以在壓縮機出口 36處提供壓縮氣流34。CAC組件12也包括一個或多個止推軸承28和一個或多個軸頸軸承30以支撐轉子22的旋轉。為防止CAC馬達18過熱，經由CAC馬達18的第一末端42處的馬達冷卻入口 40供應馬達冷卻流38。第一末端42直接與第二末端44相對，CAC組件12的出口殼體11布置在所述第二末端處。馬達冷卻流38在冷卻流出口 46處退出。類似地，軸承冷卻入口 48供應用于冷卻軸承28、30的冷卻流并且通過冷卻流出口 46退出馬達殼體10。
[0008]參考圖2至圖3，示出根據本發明的實施方案的CAC馬達18 (參見圖1)的馬達殼體10的截面圖。馬達殼體10具有中心體部分50，所述中心體部分從第一末端42起始并且終止在第二末端44。第一末端42和第二末端44被配置來接納相應空腔內的定子末端繞組
26(參見圖1)。這樣，在實施方案中，這些末端42、44配置有一個或多個壁厚，所述壁厚在直接鄰近定子末端繞組26的位置處略大于常規轉子殼體的壁厚，以便消除或最小化馬達殼體10在電動馬達18的更換期間的損壞，同時限制由附加壁厚引起的附加重量。將結合圖2至圖3描述這些實施方案。
[0009]如圖所示，中心體部分50大體呈圓柱形并且具有中心壁厚度D1。中心體部分50具有空腔或孔52，所述空腔或孔沿軸線X對準并且縱向橫過中心體部分50，橫過的長度是縱向長度D3。空腔52具有內半徑D2，所述內半徑被設定尺寸以至少接納CAC馬達18的定子24 (參見圖1)。在一個實施方案中，中心壁厚度Dl是約0.145英寸(0.368 cm)至約0.155 英寸(0.394 cm), D2 是約 2.565 英寸(6.515 cm)至約 2.605 英寸(6.617 cm)，以及D3 是約 3.820 英寸(9.703 cm)至約 3.860 英寸(9.804 cm)。
[0010]第一末端42大體呈管狀并且包括大體上圓柱形的外壁54，所述外壁包含沿軸線X對準的空腔或孔58。空腔58與經由馬達冷卻入口 40供應的馬達冷卻流38流體連通。第一末端42也包括大體圓柱形的內壁56，所述內壁同心地布置在空腔58中。內壁54也包括空腔或孔60，所述空腔或孔橫過內壁56的縱向長度并且沿軸線X對準。空腔60被配置來接納共形地設定尺寸的止推軸承19 (參見圖1)。另外，外壁54終止在具有壁厚D4和半徑D5的大體上圓柱形的第二外壁62中，所述半徑是從軸線X至外壁62的內表面的距離。在實施方案中，壁厚D4是約0.400英寸(1.016 cm)至約0.440英寸(1.118 cm)。在一個實施方案中，半徑D5與外壁厚度D4的比率介于7.32與8.15之間。
[0011]第二末端44大體上呈圓錐形并且包括第一大體圓錐形外壁64、第二大體圓錐形外壁66、大體圓柱形外壁68以及正交凸緣部分70。第一大體圓錐形外壁64具有壁厚D6、斜