本发明涉及一种混合动力集成系统。
背景技术：
1、混合动力集成系统由于发动机与输出电能的电机是独立的设备，电机有自己的输入转轴，发动机的动力涡轮也有自己的机械功输出转轴，所以现有的混合动力集成系统，为了将前述的发动机与电机串联以通过发动机驱动电机进行发电而输出电能，是将动力涡轮的机械功输出转轴与电机的输入转轴之间通过例如齿轮组件、联轴器等进行连接，这样，各个部件之间的耦合度较高，不易于维护和更换，混合动力集成系统且混合动力集成系统结构不够紧凑，整体空间占用较大，不利于小型化和集成化，并且，由于每个转轴都两个支撑轴承做支撑点，产生的磨损多，工作效率也比较低。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种混合动力集成系统。
2、为解决上述问题，本发明提供一种混合动力集成系统，包括：
3、混合动力系统，所述混合动力系统包括：
4、燃气涡轮发动机和通过所述发动机驱动发电以输出电能的高速电机，
5、其中，所述发动机的动力涡轮与所述高速电机之间共用一根第二转轴连接，
6、所述高速电机位于所述发动机的后端或前端，
7、所述发动机进气前的位置为所述前端，所述发动机排出高温燃气后的位置为所述后端，
8、所述第二转轴的两端分别通过一个轴承支撑。
9、进一步的，在上述混合动力集成系统中，还包括：其中，所述发动机的压气机和所述发动机的燃气涡轮之间通过第一转轴连接，所述第一转轴的两端分别通过一个轴承支撑，或
10、所述压气机和所述燃气涡轮也共用所述第二转轴。
11、进一步的，在上述混合动力集成系统中，其中，所述发动机，依次包括：进气口集成罩、压气机、启发电机、扩压器、导叶、燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮、和排气机匣组件，其中，
12、燃气涡轮与所述压气机通过转轴连接，从压气机进入燃烧室的气体燃烧膨胀带动燃气涡轮旋转；
13、动力涡轮，燃气涡轮旋转产生的高温高压燃气推动动力涡轮旋转，以带动所述第二转轴旋转并带动高速电机轴高速运转以进行电能输出；以及
14、排气机匣组件，所述排气机匣与燃烧室连通；
15、优选地，所述混合动力系统还包括燃滑油系统，燃滑油系统至少包括：滑油箱，其中，所述滑油箱中的滑油用于供各个轴承的轴承润滑和散热以及与从外部输送来的燃油进行换热。
16、进一步的，在上述混合动力集成系统中，还包括：箱体结构，所混合动力系统设置于所述箱体结构内，其中，所述箱体结构，包括：箱体、热空间进风口、热排气口、冷空间进风口、热空间排风装置和冷空间排风装置，其中，
17、箱体，所述箱体内通过隔热板分隔为用于放置第一设备系统的热空间区域和用于放置第二设备系统的冷空间区域，所述隔热板上设置有所述第一设备系统和所述第二设备系统的连接通道；
18、热空间进风口设置于箱体的壁板上；
19、热排气口设置于所述热空间区域的箱体的壁板上，用于将从所述排气匣组件排出的热气排出所述箱体外；
20、热空间排风装置，设置于热空间区域的箱体的壁板上；
21、冷空间排风装置，设置于冷空间区域的箱体的壁板上；
22、冷空间进风口，设置于冷空间区域的箱体的壁板上，
23、所述第一设备系统，至少包括从所述发动机的燃烧室直至排气匣组件的部分，优选地，当所述高速电机位于所述后端时，所述第一设备系统包括整个所述发动机；
24、所述第二设备系统，至少包括所述高速电机，优选地，当所述高速电机位于所述前端时，所述第二设备系统还包括从所述前端直至所述发动机的燃烧室前的部分。
25、进一步的，在上述混合动力集成系统中，所述热空间进风口的周围设置有导流叶片；所述热空间进风口与所述发动机的进气口集成罩紧贴并留有部分剩余空间，从热空间进风口进入的外部空气，部分通过所述发动机的进气口集成罩进入发压气机，另一部分通过所述剩余空间进入热空间区域，为热空间区域散热。
26、进一步的，在上述混合动力集成系统中，所述箱体结构还具有以下特征中的任意一个或多个：
27、(1)所述箱体的材料为导热材料，优选地，采用铝镁合金和/或铝锂材料；
28、(2)所述箱体的各个壁板外表面具有散热齿或散热格栅结构；
29、(3)所述隔热层采用隔热材料，优选地，采用氧化铝纤维材料；
30、(4)所述箱体的壁板的内侧壁上还设置有隔音和/或导热材料；
31、(5)所述热空间排风装置设置于所述热气排口的附近；
32、(6)热空间进风口和/或所述冷空间进风口为百叶窗或集成有过滤网；
33、(7)所述热空间排风装置和/或所述冷空间排风装置为抽风扇；
34、(8)所述热空间排风装置和所述热空间进风口错开设置；和/或所述冷空间排风装置和所述冷空间进风口错开设置；
35、(9)所述热气排口上还设置有盖板；
36、(10)所述热气排口与所述发动机的排气口紧贴；
37、(11)所述热空间热空间进风口与所述发动机的热空间进风口紧贴；
38、(12)所述箱体上还设置有航空插头，用于电气信号的传输。
39、(13)所述箱体外的底部还设置有低频减震支座；
40、(14)所述箱体内部还设置有高频减震固定支座，所述高频减震固定支座固定于箱体的底部壁板上，并支撑于发动机和/或电机的底部；
41、(15)所述箱体结构还包括：位于热空间区域和/或冷空间区域的箱体壁板上的检修口。
42、进一步的，在上述混合动力集成系统中，所述高速电机位于所述后端，所述发动机的压气机和所述发动机的燃气涡轮之间通过第一转轴连接，
43、所述热空间区域内设置有：
44、启发电机、进气口集成罩、压气机、扩压器、导叶、燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮、第一二轴承腔、第一一轴承腔、所述第一转轴和和排气机闸组件，优选地，所述进气口集成罩与开设在所述热空间区域的热空间进风口紧贴；
45、所述冷空间区域内设置有：高速电机、滑油箱及第一三轴承腔，优选地，所述滑油箱设置于所述高速电机下支撑所述高速电机；
46、其中，所述压气机、燃气涡轮、动力涡轮和高速电机在箱体内依次布置，所述动力涡轮和高速电机之间设置有所述第一二轴承腔，所述第一二轴承腔内设置有轴承；所述高速电机外设置有第一三轴承腔，所述第一三轴承腔内设置有；所述第二转轴的两端分别穿过所述第一二轴承腔和第一三轴承腔内的轴承；所述第二转轴的一端穿过隔热板至冷空间区域；
47、所述燃气涡轮与压气机之间设置有第一一轴承腔，所述第一一轴承腔内间隔设置有两个轴承，所述第一转轴的两端分别穿过第一一轴承腔内的两个轴承；第一转轴和第二转轴之间的传动为气动传动。
48、进一步的，在上述混合动力集成系统中，所述高速电机位于所述前端，所述发动机的压气机和所述发动机的燃气涡轮之间通过第一转轴连接，
49、所述热空间区域内设置有：
50、燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮、第二三轴承腔、第二一轴承腔、第一转轴和排气机闸组件，
51、所述冷空间区域内设置有：启发电机、进口集成罩、压气机、高速电机、滑油箱及第二二轴承腔，优选地，所述滑油箱设置于所述高速电机下支撑所述高速电机和/或所述热空间区域在靠近所述高速电机的两侧开始有两个热空间进风口，所述进口集成罩的两侧前端分别与分别设置在两个所述热空间进风口的导流叶片紧贴，所述导流叶片与相应的所述热空间进风口之间留有间隙；
52、其中，高速电机、压气机、燃气涡轮和动力涡轮在箱体内依次布置，第二转轴从第一转轴的中空腔体内穿过；第二转轴由热空间区域穿过隔热板至冷空间区域；
53、所述高速电机外设置有第二二轴承腔，所述第二二轴承腔内设置有轴承；所述燃气涡轮和动力涡轮之间设置有第二三轴承腔，所述第二三轴承腔内设置轴承，所述第二转轴的两端分别穿过所述第二二轴承腔和第二三轴承腔内的轴承；所述压气机和燃气涡轮之间设置有第二一轴承腔，所述第二一轴承腔内间隔设置有两个轴承；所述的第一转轴的两端分别穿过第二一轴承腔内的两个轴承；
54、所述第二二轴承腔设置于冷空间区域，所述第二三轴承腔和第二一轴承腔设置于热空间区域；第一转轴和第二转轴之间的传动为气动传动。
55、进一步的，在上述混合动力集成系统中，所述高速电机位于所述后端，所述压气机和所述燃气涡轮也共用所述第二转轴，
56、所述热空间区域内设置有：
57、启发电机、进口集成罩、扩压器、压气机、导叶、燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮、第三一轴承腔和排气机闸组件，优选地，所述进气口集成罩与开设在所述热空间区域的热空间进风口紧贴；
58、所述冷空间区域内设置有：高速电机、滑油箱及第三二轴承腔，优选地，所述滑油箱设置于所述高速电机下支撑所述高速电机；
59、其中，压气机、燃气涡轮、动力涡轮和高速电机在箱体内依次布置，第二转轴由热空间区域穿过隔热板至冷空间区域；
60、所述压气机和燃气涡轮之间之间设置有第三一轴承腔，所述三一轴承腔内设置有轴承；所述高速电机外设置有第三二轴承腔，所述第三二轴承腔内设置有轴承，所述第二转轴的两端分别穿过所述第三一轴承腔和第三二轴承腔内的轴承。
61、进一步的，在上述混合动力集成系统中，所述高速电机位于所述前端，所述压气机和所述燃气涡轮也共用所述第二转轴，
62、所述热空间区域内设置有：
63、燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮、第四二轴承腔和排气机闸组件，
64、所述冷空间区域内设置有：启发电机、进口集成罩、压气机、高速电机、滑油箱及第四一轴承腔，优选地，所述滑油箱设置于所述高速电机下支撑所述高速电机和/或所述热空间区域在靠近所述高速电机的两侧开始有两个热空间进风口，所述进口集成罩的两侧前端分别与分别设置在两个所述热空间进风口的导流叶片紧贴，所述导流叶片与相应的所述热空间进风口之间留有间隙；
65、其中，高速电机、压气机、燃气涡轮和动力涡轮在箱体内依次布置，第二转轴由热空间区域穿过隔热板至冷空间区域；
66、所述高速电机外设置有第四一轴承腔，所述第四一轴承腔内设置有轴承；所述燃气涡轮和动力涡轮之间设置有第四二轴承腔，所述第四一轴承腔内设置有轴承，所述第二转轴的两端分别穿过所述第四一轴承腔和第四二轴承腔内的轴承。
67、与现有技术相比，本发明直接通过一根第二转轴将动力涡轮与高速电机进行连接，即动力涡轮与高速电机之间为无减速器连接，且无联轴器或齿轮连接，可以减少轴承支撑点，可以增加高速电机转速，结构更简单和紧凑，更适宜集成小型化、轻便化，并且支点少，磨损少。
68、本发明的混合动力集成系统可以采用双转子航空涡轮发动机，即第一转轴和第二转轴是分开的两根转轴，允许低压转子和高压转子独立工作，可以根据需要调整各自的转速，使压气机和燃气涡轮的工作状态更加匹配，本发明可以提高发动机的工作效率、增强发动机的喘振裕度，并优化发动机的整体性能。
69、将发动机系统的箱体空间分隔为热空间区域和冷空间冷空间区域，其中，热空间区域可以放置温度较高的设备；可以在冷空间区域放置高速电机等温度较低的设备，通过隔热板，可以保证热量隔离，避免热空间区域的高温传导到冷空间区域，从而影响冷空间区域的环境温度，进而影响冷空间区域放置的高速电机等温度较低的设备。
70、本发明的压气机和所述燃气涡轮也共用第二转轴时，能进一步减少轴承支撑点和中间的联轴器等，更利于整个混合动力集成系统的小型化、集成化。
1.一种混合动力集成系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的混合动力集成系统，其特征在于：
3.根据权利要求1或2所述的混合动力集成系统，其特征在于：
4.如权利要求1-3任意一项所述的混合动力集成系统，其特征在于，还包括：箱体结构，所混合动力系统设置于所述箱体结构内，其中，所述箱体结构，包括：箱体、热空间进风口、热排气口、冷空间进风口、热空间排风装置和冷空间排风装置，其中，
5.如权利要求4所述的混合动力集成系统，其特征在于，所述热空间进风口的周围设置有导流叶片；所述热空间进风口与所述发动机的进气口集成罩紧贴并留有部分剩余空间，从热空间进风口进入的外部空气，部分通过所述发动机的进气口集成罩进入发压气机，另一部分通过所述剩余空间进入热空间区域，为热空间区域散热。
6.如权利要求4或5所述的混合动力集成系统，其特征在于，所述箱体结构还具有以下特征中的任意一个或多个：
7.如权利要求4-6任意一项所述的混合动力集成系统，其特征在于，
8.如权利要求4-6任意一项所述的混合动力集成系统，其特征在于，
9.如权利要求4-6任意一项所述的混合动力集成系统，其特征在于，
10.如权利要求4-6任意一项所述的混合动力集成系统，其特征在于，
