设计为以转动机构模式运转的涡轮机制造技术

本发明专利技术涉及涡轮发动机的领域，并且具体地涉及一种涡轮机(5a)，其至少包括：压缩机(8)；燃烧室(9)；第一涡轮机(10)，其籍由第一旋转轴(11)连接到压缩机(8)；用于致动所述第一旋转轴(11)的装置(13)，以便当燃烧室(9)熄灭时，保持第一涡轮机(10)和压缩机(8)旋转；以及润滑回路(14)，用于润滑发动机(5a)。该回路(14)经过至少一个热源(15、15a 15c)，所述至少一个热源(15、15a 15c)适于当第一涡轮机(10)和压缩机(8)正在燃烧室(9)熄灭的情况下旋转时加热所述润滑回路(14)中的润滑剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】设计为以转动机构模式运转的涡轮机
本专利技术涉及涡轮发动机的领域，并且具体地涉及其润滑。
技术介绍
术语“涡轮发动机”在当前背景下用来意指用于通过引起工作流体在涡轮机中膨胀而将所述工作流体的热能转换为机械能的任何机器。更具体地讲，工作流体可以是在空气已经在其本身经由第一旋转轴由涡轮机致动的压缩机中压缩之后由燃料与空气在燃烧室中的化学反应产生的燃烧气体。因此，在目前背景下理解的涡轮发动机包括旁通和非旁通涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、或气体涡轮机以及其它。在下面的描述的中，术语“上游”和“下游”相对于通过涡轮发动机的工作流体的正常流动方向进行界定。为了降低多发动机动力装置上的燃料消耗，尤其在法国专利申请FR2967132A1中已经提出在巡航状况下熄灭一个或更多个发动机的燃烧室，其中继续运转的发动机因此在更高的动力水平下运转并且由此实现更好的燃料消耗率。为了加速重启动，尤其为了可能的紧急重启动的目的以便替代或支持已经失效的另一动力源，法国专利申请FR2967132A1还提出了针对燃烧室熄灭的涡轮发动机或每个涡轮发动机使用用于致动所述第一旋转轴的致动装置来保持所述涡轮机和压缩机旋转。然而，在称为“转动模式”的这种备用模式下，润滑剂不再通过来自发动机的热损失来加热，并且取决于大气状况，尤其是在高空中或在寒冷的天气中，其温度会迅速地降至非常低的值，到达发动机不再适当地润滑的程度。不幸地，在使用中这种涡轮发动机所固有的限制中的一个在于在能够向将动力递送到动力起飞轴之前需要具有足够的润滑，这需要用于润滑剂的某一最小温度，通常大约273开(K)或278K，取决于润滑剂。因此可以看出，对于在其燃烧室熄灭的情况下保持在转动模式下的发动机，希望维持用于润滑剂的至少某一最小温度。
技术实现思路
本专利技术试图改正那些缺点。具体地，本公开试图提出一种涡轮发动机，所述涡轮发动机能够甚至在非常低的温度下保持在转动模式下，同时继续确保它以适当的温度和粘度的润滑剂进行润滑。在至少一个实施例中，该目的通过以下事实来实现，压缩机；燃烧室，其位于压缩机的下游，用于燃烧来自压缩机的燃料与空气的混合物；第一涡轮机，用于使来自燃烧室的燃烧空气膨胀，并且经由第一旋转轴驱动压缩机；致动装置，用于致动所述第一旋转轴，以当燃烧室熄灭时，保持第一涡轮机和压缩机旋转；以及润滑回路，用于润滑发动机；回路以润滑所述第一旋转轴中的至少一个轴承的方式进行布置，并且经过形成热源的至少一个热交换器，以便当润滑剂的温度降至第一预定阈值之下而所述涡轮机和压缩机正在燃烧室熄灭的情况下旋转时，加热所述润滑回路中的润滑剂。借助于这些提供，润滑剂可以在足以确保发动机的适当润滑的温度下、甚至在非常低的环境温度下保持在转动模式下。具体地，热交换器可以布置为，以便在当第一发动机的燃烧室熄灭时第一发动机的第一涡轮机和压缩机的旋转期间将热从所述致动装置转移到第一发动机的所述润滑回路中的润滑剂。所述致动装置可以包括机械地联接到所述第一旋转轴的电机，并且还包括用于为所述电机电性地提供动力的动力转换器。替代地，热交换器可以连接到第二涡轮发动机，其中燃烧室保持点燃，而第一涡轮发动机正保持在转动模式下，以便经由热交换器递送加热润滑剂所需的热。更具体地，热交换器可以连接到例如燃料回路、润滑回路和/或第二涡轮发动机的排气喷嘴，以便将热转移到第一涡轮发动机的润滑剂。热交换器可以连接到的其它热源包括机械地联接到所述第二旋转轴的电机，尤其以便产生电力和/或包括电性地连接到另一电机的动力转换器。热交换器可以连接到的又一热源是机械地联接到至少第二涡轮发动机的变速器的润滑回路。为了调节润滑剂的温度，润滑回路还可以包括围绕热源的可关闭旁通管道。为了响应于对加热润滑剂的需要而关闭，该可关闭管道可以包括例如恒温阀或连接到控制单元的阀。为了获得更多热动力和/或为了便于调节润滑剂的加热，润滑回路可以经过至少两个热源，所述至少两个热源适于在第一涡轮机和压缩机在燃烧室熄灭情况下的旋转期间加热所述回路中的润滑剂。这两个热源可以并联地布置，以便最小化润滑回路中的热损失，或串联地布置，以便便于回路的温度调节。虽然当在转动模式下涡轮发动机可能需要加热其润滑剂，但是会希望一旦燃烧室点燃就冷却润滑剂。为此，润滑回路还可以经过至少一个散热器，以便当燃烧室点燃时冷却润滑剂。为了使润滑回路同样能在这种情况下调节，回路还可以包括旁通散热器的可关闭管道。如同旁通热源的管道，为了响应于对冷却润滑剂的需要而关闭它的目的，该其它旁通管道可以提供有恒温阀或提供有冷接到控制单元的阀。涡轮发动机可以尤其为涡轮轴发动机类型或涡轮螺旋桨发动机类型，在此情况下它还可以包括布置在第一涡轮机下游并且机械地联接到动力起飞轴的第二涡轮机。本公开还涉及一种至少具有上面提到的第一涡轮发动机和第二涡轮发动机的动力装置，并且还涉及一种配备有这种动力装置的飞行器。因此能够当第二涡轮发动机正在正常运转时将第一涡轮发动机保持在转动模式下，并且能够点燃第一涡轮发动机的燃烧室，以便递送除来自第二涡轮发动机的动力之外的动力。自然地，动力装置可以具有多余两个的某一数量的发动机，例如三个或甚至更多个。此外，本公开还涉及一种调节涡轮发动机的润滑回路中的润滑剂的温度的方法，涡轮发动机至少包括：压缩机；燃烧室，其位于压缩机的下游，用于燃烧来自压缩机的燃料与空气的混合物；第一涡轮机，用于使来自燃烧室的燃烧空气膨胀，并且经由第一旋转轴驱动压缩机；以及致动装置，用于致动所述第一旋转轴；其中引导所述润滑剂通过形成热源的热交换器，以便当润滑剂的温度降至第一预定阈值之下而第一涡轮机和压缩机正在燃烧室熄灭的情况下通过所述致动装置保持旋转时，加热润滑剂，所述润滑剂用于润滑所述第一旋转轴中的至少一个轴承，所述热交换器具有所述回路，所述回路经过所述热交换器。此外，可以引导所述润滑剂通过散热器，所述回路经过所述散热器，以便当润滑剂的温度超过第二预定阈值同时燃烧室点燃时冷却润滑剂。附图说明在阅读以非限定性示例给出的实施例的以下详细描述后，可以更好地理解本专利技术，并且其优点会更显而易见。描述参照附图，其中：·图1是具有包括两个涡轮发动机的动力装置的飞行器的示意图；·图2更详细地示出了动力装置；·图3是用于图2所示动力装置的发动机中的一个的第一实施例中的润滑回路的示意图；·图3A示出了在第一温度阈值之下通过图3所示润滑回路的润滑剂的流动；·图3B示出了在第一温度阈值与第二温度阈值之间通过图3所示润滑回路的润滑剂的流动；·图3C示出了在第二温度阈值之上通过图3所示润滑回路的润滑剂的流动；·图4A至4G示出了以各种不同的替代选择的方式布置在图3所示润滑回路中的热源；·图5是图解地示出调节图3所示润滑回路的方法的流程图；·图6是示出图5所示方法中的旁通阀的打开和关闭的曲线图；·图7是图2所示动力装置的发动机中的一个的第二实施例中的润滑回路的示意图；·图8是图解地示出调节图7的润滑回路的方法的流程图；·图9是示出图8所示方法中的旁通阀的打开和关闭的曲线图；·图10是图2所示动力装置的发动机中的一个的第三实施例中的润滑回路的示意图；·图11是示出图2所示动力装置的发动机中的一个的第四实施例中的润滑回路的示意图；·图12是示出图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮发动机(5a)，至少包括：·压缩机(8)；·燃烧室(9)，所述燃烧室位于所述压缩机(8)的下游，用于燃烧来自所述压缩机(8)的燃料与空气的混合物；·第一涡轮机(10)，用于使来自所述燃烧室(9)的燃烧空气膨胀，并且经由第一旋转轴(11)驱动所述压缩机(8)；·致动装置(13)，用于致动所述第一旋转轴(11)，以便当所述燃烧室(9)熄灭时，保持所述第一涡轮机(10)和所述压缩机(8)旋转；以及·润滑回路(14)，用于润滑所述发动机(5a)；所述回路以润滑所述第一旋转轴(11)的至少一个轴承的方式进行布置，并且经过形成热源(15、15a 15c)的至少一个热交换器(24)，以便当润滑剂的温度降至第一预定阈值之下而所述第一涡轮机(10)和所述压缩机(8)正在所述燃烧室(9)熄灭的情况下旋转时，加热所述润滑回路(14)中的润滑剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.30 FR 13594391.一种包括至少第一涡轮发动机(5a)和第二涡轮发动机(5b)的动力装置，所述第一涡轮发动机(5a)至少包括：·压缩机(8)；·燃烧室(9)，所述燃烧室位于所述压缩机(8)的下游，用于燃烧来自所述压缩机(8)的燃料与空气的混合物；·第一涡轮机(10)，用于使来自所述燃烧室(9)的燃烧空气膨胀，并且经由第一旋转轴(11)驱动所述压缩机(8)；·致动装置(13)，用于致动所述第一旋转轴(11)，以便当所述燃烧室(9)熄灭时，保持所述第一涡轮机(10)和所述压缩机(8)旋转；以及·润滑回路(14)，用于润滑所述第一涡轮发动机(5a)；所述润滑回路(14)以如下方式进行布置：润滑所述第一旋转轴(11)的至少一个轴承，并且经过被布置成将热从所述第二涡轮发动机(5b)转移的至少一个热交换器(24)，以便当润滑剂的温度降至第一预定阈值之下而所述第一涡轮机(10)和所述压缩机(8)正在所述燃烧室(9)熄灭的情况下旋转并且所述第二涡轮发动机(5b)点着时，加热所述润滑回路(14)中的润滑剂。2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述润滑回路(14)包括围绕热源(15、15a、15b)的可关闭旁通管道(21)。3.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述润滑回路(14)经过至少两个热源(15a15c)，所述至少两个热源(15a15c)适于在所述第一涡轮机(10)和所述压缩机(8)在所述燃烧室(9)熄灭情况下的旋转期间加热所述回路(14)中的所述润滑剂。4.根据权利要求3所述的动力装置，其特征在于，所述两个热源(15a、15b)并联地布置在所述润滑回路(14)中。5.根据权利要求3所述的动力装置，其特征在于，所述两个热源(15a、15b)串联地布置在所述润滑回路(14)中。6.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述润滑回路(14)还经过至少一个散热器(18)，以便当所述燃烧室(9)点燃时冷却所述润滑剂。7.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·希瑞特，V·帕马瑞德，C·塞尔吉纳，
申请(专利权)人：涡轮梅坎公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR