具有可变节距叶片的涡轮机压缩机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种具有可变节距叶片的涡轮机压缩机，特别是也被称为增压器的低压涡轮反应器压缩机。该压缩机包括：环形排的可变取向叶片(30)，每个叶片(30)包括控制传动装置(42)和具有附加传动装置(46)的致动环(44)，其与叶片(30)的控制传动装置(42)协作，以便控制关于涡轮机的流动的效果。叶片(30)或环(44)的每个传动装置(42、46)是人字形传动部，人字形传动部的齿在它们之间形成包括端值的60°到150°之间的或者可以等于120°的角度β。

【技术实现步骤摘要】
具有可变节距叶片的涡轮机压缩机
本技术涉及涡轮机压缩机领域。更确切地说，本技术涉及一种用于控制可变取向叶片的系统。本技术还涉及轴流式涡轮机，特别是飞行器涡轮反应器或飞行器涡轮螺旋桨发动机。
技术介绍
某些涡轮机压缩机包括环形排的可变取向定子叶片。所述叶片具有围绕它们的轴线枢转360°的特殊特性，使得它们的弦改变相对于涡轮机的旋转轴线的倾斜度。因此能够调节由所述叶片产生的流动的偏差。这允许适应涡轮机的不同操作条件，并且改善泵送余量。叶片取向的所述变化尤其可以通过液压缸实现。文献FR2914944A1公开了一种齿轮系统，其包括用于与致动环的附加齿轮啮合的可变取向叶片的控制传动装置。所述齿轮是带齿的轮，由于使用了电动机，简化了并且减缓了先前的操作，从而允许叶片的定向。然而，在齿轮的不同部分之间可能会发展出游隙，导致整个结构缺乏刚性。
技术实现思路
技术问题本技术的目的是解决现有技术中的至少一个问题。更确切地说，本技术的目的是改善用于控制可变取向叶片的系统的刚度。本技术的目的还在于改善控制系统的稳定性。最后，本技术的目的还在于提出一种简单、耐用、轻便、经济、可靠且易于生产的解决方案。技术方案本技术的目的是一种用于可变几何涡轮机的压缩机，特别是用于涡轮反应器，包括：至少一个环形排的可变取向叶片，每个叶片包括控制传动装置，以及具有附加控制传动装置的致动器环，其与所述叶片的控制传动装置协作以改变它们的取向，其特征在于，至少一个或每个控制传动装置是人字形传动部，每个人字形传动部包括齿，在齿之间形成包括端值的60°到150°之间的角度β。根据本技术的有利实施例，人字形传动部的齿在它们之间形成包括端值的90°到120°之间的角度β。根据本技术的有利实施例，人字形传动部的每个齿沿着中间节段延伸，在同一个人字形传动部的中间节段之间限定所述角度β。两个节段按照角度β在环中间合并，形成人字形传动部。传动装置由相对于传动装置横向定向的多个人字形传动部构成。根据本技术的有利实施例，叶片和致动器环的传动装置构造成使得每个叶片包括与所述环同时接触的至少两个或至少四个人字形传动部。根据本技术的有利实施例，压缩机还包括：外壳，可变取向叶片可枢转地安装在所述外壳内，特别是沿着径向枢转轴线。根据本技术的有利实施例，每个叶片包括以径向方式穿过外壳的主轴，所述外壳优选地包括容纳叶片的转轴以形成枢转连接的孔。根据本技术的有利实施例，致动器环由金属实现，并且壳体由具有带有碳纤维和/或玻璃纤维的有机基质的复合材料实现。根据本技术的有利实施例，致动器环围绕外壳形成环。根据本技术的有利实施例，可变取向叶片可以在其径向内端具有转轴，所述转轴包括控制传动装置，其接合在致动器环的附加传动装置中，所述致动器环定位在围绕内壳的环中。根据本技术的有利实施例，致动器环由至少一个致动器特别是电动机驱动。致动器也可以是液压缸。根据本技术的有利实施例，每个叶片的控制传动装置包括至少30个人字形传动部。根据本技术的有利实施例，致动器环的附加传动装置包括至少300个人字形传动部。控制传动装置和附加传动装置可以包括至少40个人字形传动部，更优选地50个人字形传动部。根据本技术的有利实施例，每个传动装置形成单件式环。单件式传动装置的优点在于，由于人字形传动部的连续特性，它们比普通传动装置更耐用。根据本技术的有利实施例，每个传动装置包括在人字形传动部的两个齿之间的中央凹槽。中央凹槽减小了传动装置的阻力，但是便于零件的加工。根据本技术的有利实施例，每个传动装置由具有相反方向的螺旋的两个环形成，其中的齿在中心处合并。所述设计允许加工变得更容易，并且减少了环的轴向位移。根据本技术的有利实施例，压缩机包括定子和安装成使得相对于定子转动的转子，可变取向叶片固定在定子上。根据本技术的有利实施例，每个叶片包括上游半部和下游半部，每个叶片枢转轴线布置在上游半部中。根据本技术的有利实施例，每个叶片的控制传动装置形成角度节段，每个角度叶片节段至多延伸：180°或120°或90°或60°或45°或30°。根据本技术的有利实施例，每个角度叶片节段至多延伸：10°或20°或30°或45°。根据本技术的有利实施例，致动器环包括具有人字形传动部的角度区域，和无传动装置且与具有传动装置的区域交替布置的角度区域。根据本技术的有利实施例，致动器环包括一个附加传动装置或多个附加传动装置，每个叶片控制传动装置与附加传动装置相兼容或与环的附加传动装置中的一个相兼容。根据本技术的有利实施例，每个叶片包括相对于径向方向基本上倾斜的主方向，人字形传动沿周向在叶片的水平面处，和/或控制传动装置具有与所述叶片的主方向形成包括端值的15°到60°之间的角度，优选地在包括端值的30°到45°之间。根据本技术的有利实施例，每个叶片包括相对于径向方向倾斜的前缘和后缘，前缘和后缘相对于叶片的传动装置的齿和/或沿周向在叶片的水平面处的人字形传动部的齿的倾斜度在包括端值的15°到60°之间，优选地在包括端值的30°到45°之间。等于0°的倾斜度对应于0°的角度。本技术的另一个目的是一种涡轮机，特别是一种涡轮反应器，包括带有转子的至少一个压缩机，其特征在于，所述压缩机或至少一个压缩机符合本技术，优选地，所述压缩机或至少一个压缩机是低压压缩机或高压压缩机，该涡轮机包括适于使致动器环旋转的电动机。以一般方式，本技术的每个目的的有利实施例也适用于本技术的其它目的。本技术的每个目的都可以与其他目的组合，并且根据所有可能的技术组合，本技术的目的也可以与可另外组合在一起的说明书的实施例组合。所实现的优点本技术的措施是有用的，因为人字形传动部的形式限制了叶片相对于致动器环的径向运动。因此，致动器环可通过其保持接合的传动装置而径向地保持在叶片上。反过来，环有助于径向地保持叶片，并形成绑定(strapping)。考虑到环形成与整个环形排接触的环状件(loop)，所述的保持效率更高。更确切地说，环通过另一个径向相对的叶片借助于它们各自的传动装置来保持叶片。此外，人字形传动部解决方案改善了传动装置的阻塞，并且由于人字形传动部提供了双向作用，限制了振动的效果。振动被更多的摩擦阻尼。此外，人字形传动部解决方案避免沿着叶片和环之间的旋转轴线倾斜。这使得在将叶片和环相对于壳体保持方面的要求降低。所述效果由于包括端值的60°到150°之间的齿倾斜度而变得有用，并且在90°到120°之间得到进一步改善。附图说明图1示出了根据本技术的轴流式涡轮机。图2是根据本技术的图1的涡轮机压缩机的一部分的示意图。图3示出了根据本技术的具有图1和图2的控制传动装置的可变取向叶片的顶端。图4是根据本技术的第一实施例的人字形齿轮传动装置的示意图。图5是根据本技术的第二实施例的人字形齿轮传动装置的示意图。具体实施方式在以下描述中，术语“内部”和“外部”是指相对于轴流式涡轮机的旋转轴线的定位。图1以简化的方式示出了轴流式涡轮机2。在这种情况下，这是双通量涡轮反应器。涡轮反应器2包括第一压缩级(所谓的低压压缩机4)、第二压缩级(所谓的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于涡轮机(2)的压缩机(4、6)，包括：至少一个环形排的可变取向叶片(30)，每个叶片(30)包括控制传动装置(42)，以及具有控制传动装置的致动器环(44)，其与所述叶片(30)的控制传动装置(42)协作以改变它们的取向，其特征在于，至少一个或每个控制传动装置(42)是人字形传动部(48)，每个人字形传动部(48)包括齿(50)，在齿之间形成包括端值的60°到150°之间的角度β。

【技术特征摘要】
2017.02.09 BE BE2017/50841.一种用于涡轮机(2)的压缩机(4、6)，包括：至少一个环形排的可变取向叶片(30)，每个叶片(30)包括控制传动装置(42)，以及具有控制传动装置的致动器环(44)，其与所述叶片(30)的控制传动装置(42)协作以改变它们的取向，其特征在于，至少一个或每个控制传动装置(42)是人字形传动部(48)，每个人字形传动部(48)包括齿(50)，在齿之间形成包括端值的60°到150°之间的角度β。2.根据权利要求1所述的用于涡轮机(2)的压缩机(4、6)，其特征在于，所述人字形传动部(48)的齿(50)在它们之间形成包括端值的90°到120°之间的角度β。3.根据权利要求1或2所述的用于涡轮机(2)的压缩机(4、6)，其特征在于，所述人字形传动部(48)的每个齿(50)沿着中间节段延伸，限定在同一个人字形传动部(48)的中间节段之间所述角度β。4.根据权利要求1所述的用于涡轮机(2)的压缩机(4、6)，其特征在于，叶片(30)和致动器环(44)的传动装置构造成使得每个叶片(30)包括与所述环(44)同时接触的至少两个或至少四个人字形传动部(48)。5.根据权利要求1所述的用于涡轮机(2)的压缩机(4、6)，其特征在于，所述压缩机还包括外壳，所述可变取向叶片(30)沿着径向枢转轴线可枢转地安装在所述外壳内。6.根据权利要求5所述的用于涡轮机(2)的压缩机(4、6)，其特征在于，每个叶片(30)包括以径向方式穿过所述外壳的转轴(36)。7.根据权利要求5至6中任一项所述的用于涡轮机(2)的压缩机(4、6)，其特征在于，所述致动器环(44)由金属实现，并且所述外壳由具有带有碳纤维和/或玻璃纤维的有机基质的复...

【专利技术属性】
技术研发人员：F瓦利诺，
申请(专利权)人：赛峰航空助推器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：比利时,BE