通过风机圆盘的差速旋转具有变量设置的风机制造技术

本发明专利技术涉及一种涡轮发动机的压气机转子，包括轴(12)和被安装在所述轴上的至少两个圆盘(10a，10b)，以保持绕所述轴的旋转轴线可旋转地移动的单组轮叶(2)，至少一个第一圆盘(10a)以可移动方式被安装在所述轴上，使得能够产生相对于所述第二圆盘(10b)的角间距，以及触发轮叶(2)绕其径向轴线的旋转，这两个圆盘的至少一个被成形，使得接收用于连接轮叶(11)的至少一个固定设备(11)，在所述圆盘和所述设备之间的连接能够使所述设备绕径向轴线旋转，其特征在于，所述连接为切线地和轴向地可移动的球接头。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术的领域是涡轮发动机的领域，以及更具体地，是具有高稀释率的涡轮喷气发动机，或涡扇发动机。在根据气流的下游方向，飞机的涡轮发动机通常包括风机，一个或多个压气机级，例如低压压气机和高压压气机，燃烧室、一个或多个涡轮级，例如高压涡轮和低压涡轮，以及排气管。涡轮机可对应于每个压气机，这两个组件通过轴连接，从而形成例如高压部件和低压部件。在涡扇发动机的情况下，第一压气级或风机通常由低压气率以及由当在地面上操作时相对较小的泵送范围所表征。泵送现象对应于气流在轮叶叶片的脱离，以及这导致流体中的不稳定现象，其可导致发动机的短路甚至或损坏发动机。这导致可能在飞机滑行过程中发生以及有利的避免发生的发动机故障风险。为此，已经实施了许多可能性。因此，可以使用具有变量截面的管道以及在地面上打开它，以增加泵送范围或使用具有可变节距的风机，以及在地上打开该节距。一种用于打开该管道截面的装置所遭遇的缺点是额外质量以及设置的难度。此外，所实现的增加对于技术结构的原因保持限制以及随着涡轮喷气发动机的稀释率增加而进一步减少，这对于现代涡扇发动机的情况是最通常的。对于轮叶的变节距装置，根据飞机的速度，通常在地面上修改叶片和这些轮叶的节距以提高泵送范围或在飞行过程中以开发发动机的推力，以及从而优化螺旋桨的输出。因此，已经想象了多种装置以改变叶片的节距；它们通常包括轮叶通过锥形齿轮绕其主轴线的旋转，该锥形齿轮位于轮叶基部以下以及与控制系统的锥形齿轮配合。尽管已经证明了该解决方案的原理，其特征在于，存在一种相对比较笨重的轮毂，以能够在其中接收锥形齿轮，从而导致风机的更大直径以及在飞行过程中质量和阻力方面的相关缺点。其进一步的特征在于，在叶片根部难以优化的空气动力学，以及复杂的机械结构，以在涡轮喷气发动机发生故障的情况下确保风机的羽化。已经提出了其它装置，例如在专利申请WO2009/142973或EP1961916中所描述的，其提出固定被安装在两个圆盘上的风机轮叶的部件，所述圆盘绕涡轮喷气发动机的旋转轴线彼此相对是可移动的。这些装置生产相对复杂，因为它们使用三个装置以分别实现这三个功能，保持轮叶，在绕其轴线旋转过程中引导轮叶以及改变其节距的功能。此外，这些装置需要被安装在轴承上的用于叶片根部或枢轴点的柔性支撑件以考虑各种旋转，一种很难调和风机叶片的力学的要求，其必须考虑保持轮叶所需的巨大努力。本专利技术的一个目的是通过提供一种装置克服这些缺点，所述装置允许修改涡扇发动机的风机轮叶的节距，并且不具有现有技术的缺点，以及特别地其是机械简单的及具有小尺寸。为此，本专利技术涉及一种涡轮发动机的压气机转子，包括一个轴和被安装在所述轴上的至少两个圆盘，以在绕所述轴的旋转轴线的旋转过程中确保相同组的可移动轮叶的保持，至少第一圆盘以可移动方式被安装在所述轴上，以能够产生相对于所述第二圆盘的角间距，这两个圆盘的至少一个被形成以接收用于所述轮叶的至少一个固定设备，在所述圆盘和所述设备之间的连接允许所述设备绕径向轴线的旋转，其特征在于，所述连接为切线地和轴向地可移动的球窝接头。对于在可移动轮叶的底座上被固定到不同位置的它们每一个来说，相对于另一个旋转一个圆盘的能力允许其节距的变化。通过一种已被发现在机械方面有益以及能够承受与风机叶片的保留相关联的巨大努力的连接，球窝接头的存在允许考虑相对于这两个圆盘的轮叶的固定位置的切向和轴向位移。有利地，形成这两个圆盘以接收以球窝接头形式的切线和轴向地可移动的所述固定设备。在特定的实施例中，所述圆盘包括帽部、设置有所述球窝接头的孔延伸通过所述帽部，用于所述轮叶的所述固定设备为延伸通过所述孔的轮轴。以优选的方式，第二圆盘根据相对于所述轴的旋转被固定，所述第一圆盘被固定到致动设备，所述致动设备包括被连接到所述轴的固定部分和可移动部分，所述可移动部分根据绕所述轴的旋转轴的旋转是可移动的。以更优选的方式，所述致动设备是旋转致动器。该解决方案具有大密实度的优点以及防止所述节距的控制装置的轮毂过于笨重。有利地，所述旋转致动器包括根据所述轴的旋转轴线延伸的轮轴，它被刚性地固定到所述轴上，以及根据绕所述轮轴的旋转可移动的容器，所述第一圆盘被安装在所述容器上。优选地，所述旋转致动器的容器包括两个腔室，所述两个腔室旨在接收液压液体，用于所述第一圆盘相对于所述第二圆盘的旋转。在特定的实施例中，所述转子包括被定位在所述两个圆盘之间的旋转引导环，以确保其各自的轴向节距处于永久状态中。本专利技术还涉及一种具有高稀释率的旁路涡轮喷气发动机的风机模块，包括如上所述的风机转子，以及一种包括这种风机模块的旁路涡轮喷气发动机。从仅通过非限制性示例参考所附示意图给出的本专利技术实施例的以下详细解释性描述，将更好地理解本专利技术及将更清晰地理解其其它目的，细节，功能及其优点，其中：—图1是带有轮叶的涡轮喷气发动机风机的透视图，所述轮叶的节距可通过根据本专利技术的控制装置被修改；—图2是图1的风机的轴向剖面图，以及—图3、4和5是图1的风机轮叶节距的控制装置的详细视图，轮叶处于飞行结构中，分别处于顺流交距(feathered)状态和反向状态。参考图1，可能看到一种具有高稀释率的涡轮喷气发动机的风机1。它由多个轮叶2构成，所述多个轮叶2均匀地分布在其承载体轴的圆周上以及在被固定到中心轮毂的叶片根部3和沿外环5移动的叶片末端4之间延伸，外环5形成由风机夹带的气流的外部通道。叶片根部本身被封闭在形成所述气流的内部通道的锥体6内。在将参考图2更详细描述的致动机构7的作用下，在该附图中示出为处于顺流交距位置内，也就是说其弦与风眼对齐的轮叶2可绕其纵轴线旋转移动。图2示出轮叶2的下部，其叶片根部3凹进有两个圆周凹槽8，其中插入有被沿涡轮喷气发动机的旋转轴并排定位的两个风机圆盘10a和10b的径向外端部。这些径向端部是帽部9的形式，轮叶2的固定轮轴11延伸进入该帽部的孔中。叶片根部3因此具有圆柱形状，该圆柱形状根据发动机的纵轴线A对齐，并且孔通过该圆柱形状在其中心延伸以允许所述固定轮轴被接收在其中。在轮轴11和对于这两个圆盘每一个的帽部9之间的连接是球窝接头，该球窝接头从而允许轮轴11以及因此叶片根部3被定向在一个方向内，该方向不严格地垂直于圆盘的径向方向以及在相对于发动机的旋转轴线A的方向的切线平面内更通常地有角度偏移。被赋予在叶片根部3上在旋转方面的运动自由度允许风机1的轮叶2的节距变化，同时移位了固定轮轴11的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
涡轮发动机的压气机转子，包括轴(12)和被安装在所述轴上的至少两个圆盘(10a，10b)，以在绕所述轴的旋转轴线的旋转过程中确保保持相同组的可移动轮叶(2)，至少第一圆盘(10a)以可移动方式被安装在所述轴上，以能够产生相对于所述第二圆盘(10b)的角间距，这两个圆盘的至少一个被形成以接收用于轮叶的至少一个固定设备(11)，在所述圆盘和所述设备之间的连接允许所述设备绕径向轴线的旋转，其特征在于，所述连接为切线地和轴向地可移动的球窝接头。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.25 FR 12559981.涡轮发动机的压气机转子，包括轴(12)和被安装在所述轴上的至少两个圆
盘(10a，10b)，以在绕所述轴的旋转轴线的旋转过程中确保保持相同组的可移动轮
叶(2)，至少第一圆盘(10a)以可移动方式被安装在所述轴上，以能够产生相对于
所述第二圆盘(10b)的角间距，这两个圆盘的至少一个被形成以接收用于轮叶的至
少一个固定设备(11)，在所述圆盘和所述设备之间的连接允许所述设备绕径向轴线
的旋转，其特征在于，所述连接为切线地和轴向地可移动的球窝接头。
2.根据权利要求1所述的转子，其中，两个圆盘被形成，以接收以切线地和轴
向地可移动的球窝接头的形式的所述固定设备。
3.根据权利要求1或2所述的转子，其中，所述圆盘包括帽部(9)，设置有所
述球窝接头的孔延伸通过所述帽部(9)，所述轮叶的所述固定设备是延伸通过所述
孔的轮轴(11)。
4.根据权利要求1到3任一所述的转子，其中，第二圆盘在相对于所述轴(12)
旋转地被固定，所述第一圆盘被固...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗西斯·加列特，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：发明
国别省市：法国;FR