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发动机风扇传动轴和滚动轴承之间的连接模块制造技术

技术编号:8722965 阅读:502 留言:0更新日期:2013-05-22 16:56
本发明专利技术涉及一种连接模块(18),其位于飞机发动机风扇转子传动轴(8)和滚动轴承(12b)之间,其中,所述模块包括一个连接到所述传动轴(8)上并带有一个罩盖(32) 的内部结构(26),和一个固定到轴承(12b)上的外部结构(46),其中,该外部结构,径向支撑在安装在内部结构上的径向支撑装置(42)上,划定滚道(48)的边界,滚道形状与所述罩盖(32)的形状匹配,从而共同形成一种球面接头连接部分(50),通过锁定系统(34)保持在锁紧状态,锁定系统包括安装在内部结构上的锁紧装置(34),其中,构成机械可熔联杆(37)的装置在锁紧装置和罩盖(32)之间形成交合,这样,所述球面接头连接部分就会在构成可熔联杆的所述装置断裂后被释放。根据本发明专利技术,在装置(34)上加装了径向支撑装置(42)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及到带风扇的飞机发动机领域,特别涉及到在这些发动机内实施的装置,以对风扇叶片损失所造成的不平衡的反应。文件EP I 653 051,EP I 916 431,FR 2752 024和FR 2 888 621对这个问题给予了特别描述。本专利技术特别适用于涡轮喷气发动机。
技术介绍
参照图1,图1为现有技术已知设计类型飞机涡轮喷气发动机I的局部示意图。传统上,这种涡轮喷气发动机I的纵轴2是以安装风扇叶片6的风扇转子4为中心,以及刚性安装的传动轴8,这样,其就随同转子4 一起转动,后者又称之为风扇轮盘。涡轮喷气发动机I还包括机匣/定子10,构成了固定式的刚性壳体,此处,该机匣在图1中可以清楚看到。为了固定和导向轴8,设有三个滚动轴承,沿轴线2前后间隔排列,这些轴承从前往后分别标为12a, 12b和12c。三个滚动轴承的每个轴承的外环通过连接装置而固定到机匣上,这些连接装置分别标为14a,14b和14c。每个所述连接装置的形式为轴承托架的形式,构成了将外环连接到机匣上的环形结构,或者连接到该机匣的外延伸段上,正如最靠近转子4的前轴承12a —样。最前端的轴承12a和最后端的轴承12c均设计成可传递径向力,而中间滚动轴承12b也设计成轴向固定轴8。关于前轴承12a,其轴承托架14a通过可熔机械联杆16a连接到机匣10上。该联杆(例如)采用螺杆制成,其数量、尺寸和位置都可选择,以便赋予所期望的可熔性,这个将在下面介绍。在图1所示正常飞行布局时,可熔机械联杆16a可足以承受前轴承12a所传递的径向力,该轴承用来在涡轮喷气发动机的纵轴2上保持轴8的转动。在遇到引起一个或多个风扇叶片6损失的异常问题时,转子4会受到不平衡,这会对涡轮喷气发动机的结构造成极高的径向力,特别是轴承托架14a,14b和14c。如前所述,当轴承托架14a受到极高径向力时,可熔机械联杆16a可断裂,所述径向力的幅度是可以预测的。参照图2,这些断裂的最直接后果是转子4的径向位移。传动轴8,因为中间轴承12b和后部轴承12c而继续保持在轴线2上,其会经受偏转而随转子位移。为此,在轴8和中间轴承12b之间设置一个连接模块18,其可在机械可熔杆断裂出现叶片损失后转换为球接头连接形式,这将在下面介绍。这有助于轴的声波折射,因为在构成球接头连接部分的该中间轴承区域会形成一种偏转交合,如图2所示。偏转幅度是通过转子的多个接触点来限制的,而定子的面积是在涡轮机结构设计阶段就预定了的。另外,轴承托架14a与机匣20a延伸段轴向对接限制了这种偏转,而延伸段首先用来支撑可熔联杆16a。因此,如图2所示,这种状态示出了轴承托架14a和机匣延伸段20a之间的定位接触22,其中,机匣延伸段采用环形滚道形式。当产生接触时,轴8会采用所属领域技术人员所熟知的方式受到渐进运动,在此期间,其继续自身转动,但同时保持偏转状态,因此,也会围绕纵轴2转动,且与其保持一定角度偏转,除了两个轴承12b,12c区域外,偶尔也会不断地在轴线2上引导该轴8,并使其在该轴线上位于中心。轴8及其转子4的渐进运动以及部件14a,20a的接触,使得托架14a相对于机匣20a的延伸段而移动。由于接触力很高,这种相对移动属于滚动移动,通常无滑动。根据上面所述设计方案,其可以实现尽可能快地机械分离。例如,可设计成在风扇叶片6损失瞬间和可熔机械联杆16a断裂瞬间之间,不会超过大约一个毫秒的持续时间。这种机械分离机制,尽管因为叶片损失所造成的高失衡,可使得涡轮喷气发动机结构的完整性得到保持。如上所述,连接模块18安装在风扇转子4传动轴8和中间滚动轴承12b之间。这种模块主要包括球形接头连接部分,在正常飞行情况下,其处于锁紧状态。为此,该模块包括与传动轴相连接并带有罩盖的内环形结构,以及相对于中间滚动轴承内环而固定的外环形结构。此外,该外形结构将滚道分开,后者形状与罩盖形状相匹配,从而共同形成所述球面接头连接部分。此外,外结构为通过球面滚道和匹配形轨道之间的接触而径向支撑在内结构上,彼此紧紧相贴。此外,为了使得球面接头连接部分处于锁紧状态,在模块内结构和外结构之间设有可熔嵌片。这种解决方案的主要不足是,一旦球面接头连接部分处于非锁定状态时,其工作会因为球面滚道之间的紧密配合而出现阻力受到影响。此外,控制球面接头连接部分的状态变化是很复杂的,调整需要的时间长,成本高。
技术实现思路
因此,与现有技术实施例相比,本专利技术的目的是提供一种可至少局部解决上述问题的方案。为此,本专利技术的一个目的是提供一个连接模块,其位于飞机发动机风扇转子传动轴和用来传递径向和轴向力的滚动轴承之间,其中,所述模块包括,第一,一个内环形结构,用来连接到所述传动轴上,并带有一个罩盖,其次,一个外环形结构,用来相对所述滚动轴承的内环而固定,其中,该外部结构径向支撑在安装在内结构上的径向支撑装置上,将滚道分开,滚道形状与所述罩盖的形状相匹配,从而共同形成了一种球面接头连接部分,通过锁定系统而保持在锁紧状态,锁定系统包括安装在内结构上的锁紧装置,其中,该锁紧装置从罩盖处径向伸向外部,并伸入到所述外结构内,而且,其中,构成机械可熔联杆的装置在锁紧装置和罩盖之间形成交合,这样,所述球面接头连接部分就会在构成可熔联杆的所述装置断裂后而被释放。 根据本专利技术,在所述锁紧装置上设有径向支撑装置。 因此,本专利技术在径向支撑装置方面具有其特性,该装置安装到球面接头连接部分的锁定装置上。因此,其与上述现有技术提出的解决方案不同,径向支撑装置由球面接头连接部分的球面滚道构成。在这种情况下,球面滚道不再提供这种功能,这样,有利的是,在二者之间不再存在任何紧密调整。结果,当球面接头连接部分因为构成机械可溶联杆装置断裂而被释放时,该球面接头连接部分可以优先工作,不会因为实际阻力的出现而受到干扰。此外,本专利技术提出的解决方案使得球面接头连接部分的状态变化控制得到改善。另外,本专利技术还可方便调整,非常适合与带风扇飞机发动机的所有技术相匹配,特别是涡轮喷气发动机。所述锁紧装置还优选提供相对于外环形结构的内环形结构轴线固定。当球面接头连接部分被释放时,那么,轴向力就会通过构成该球面接头连接部分的球面滚道来传递。优选地,所述锁紧装置还可相对于外环形结构沿切向固持内环形结构。所述锁紧装置优选为一种环。或者,其可以是多个部件,彼此相对,沿周向间隔排列,这些都未超过本专利技术的范围。例如,所述环可以是沿周向断续设置。优选地,环带有贯通通道,这些贯通通道彼此相对,沿周向间隔排列。这些通道可以使得该环和罩盖之间交合部分机械阻力减弱,有利于机械可熔区域的形成。锁紧装置优选安装在外结构的凹槽内,且所述锁紧装置还包括紧紧连接到该外部结构的止动片上,所述止动片安装在所述凹槽内,穿过该环上设置的所述通道。这种解决方案称之为爪形离合器方案,其证明沿切向相对于外部结构来固定内部结构方面具有特别好处。所述径向支撑装置优选为一个或多个圆柱形滚道形式。这些圆柱形滚道可以是连续的,或断续的,沿周向分段设置,这些均没有超出本专利技术的范围。优选地,这些都安装在锁紧装置周围。优选地,所述构成机械可溶联杆的装置采用狭窄截面形式。此外,本专利技术涉及到包括上述模块的飞机发动机。优选地,这种发动机包括三个滚动轴承,其位于风扇转子传动轴和本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种连接模块(18),其位于飞机发动机风扇转子传动轴(8)和用来传递径向力和轴向力的滚动轴承(12b)之间,其中,所述模块包括,第一,一个连接到所述传动轴上并带有一个罩盖(32)的内环形结构(26),其次,一个相对于所述滚动轴承(12b)内环而固定的外环形结构(46),其中,该外部结构,径向支撑在安装在内部结构上的径向支撑装置(42)上,划定了滚道(48)的边界,滚道形状与所述罩盖(32)形状相匹配,从而共同形成了一种球面接头连接部分(50),后者通过锁定系统保持在锁紧状态,锁定系统包括安装在内部结构上的锁紧装置(34),其中,该锁紧装置从罩盖(32)处径向伸向外部,并伸入到所述外部结构内,而且,其中,构成机械可熔联杆(37)的装置在锁紧装置和罩盖(32)之间形成交合,这样,所述球面接头连接部分就会在构成可熔联杆的所述装置断裂后被释放,其特征在于,所属径向支撑装置(42)安装到所述锁紧装置(34)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.13 FR 10583501.一种连接模块(18),其位于飞机发动机风扇转子传动轴(8)和用来传递径向力和轴向力的滚动轴承(12b)之间,其中,所述模块包括,第一,一个连接到所述传动轴上并带有一个罩盖(32)的内环形结构(26),其次,一个相对于所述滚动轴承(12b)内环而固定的外环形结构(46),其中,该外部结构,径向支撑在安装在内部结构上的径向支撑装置(42)上,划定了滚道(48)的边界,滚道形状与所述罩盖(32)形状相匹配,从而共同形成了一种球面接头连接部分(50),后者通过锁定系统保持在锁紧状态,锁定系统包括安装在内部结构上的锁紧装置(34),其中,该锁紧装置从罩盖(32)处径向伸向外部,并伸入到所述外部结构内,而且,其中,构成机械可熔联杆(37)的装置在锁紧装置和罩盖(32)之间形成交合,这样,所述球面接头连接部分就会在构成可熔联杆的所述装置断裂后被释放, 其特征在于,所属径向支撑装置(42)安装到所述锁紧装置(34)上。2.根据权利要求1所述的模块,其特征在于,所述锁紧装置(34)也相对于外部环形结构(46)而轴向固定内部环形结构(26)。3.根据权利要求1或2所述的模块,其特征在于,所述锁紧装置(34)还沿切向相对于外部环...

【专利技术属性】
技术研发人员:瑟奇·路易斯·安图尼斯弗朗索瓦·莫里
申请(专利权)人:斯奈克玛
类型:发明
国别省市:法国;FR

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