飞行器涡轮机的模块化制造技术

用于飞行器涡轮机的轴(34、72)的组，该组包括：第一轴(72)，该第一轴具有外花键(76)，外花键平行于轴的旋转轴线(A)定向；第二轴(34)，该第二轴具有内花键(74)，内花键与所述外花键互补，该第二轴轴向地装配在第一轴上，并且这些轴通过这些轴的花键的接合而作为一个整体旋转；以及用于使轴相对于彼此轴向地锁紧的系统，其特征在于，所述系统包括螺钉(78)，螺钉相对于所述轴线径向地定向，这些螺钉中的每一个螺钉被旋紧到这些轴中的一个轴中的第一孔(80)中，并且具有自由端部，该自由端部用于接合这些轴中的另一个轴中的第二孔(82)。合这些轴中的另一个轴中的第二孔(82)。合这些轴中的另一个轴中的第二孔(82)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行器涡轮机的模块化


[0001]本专利技术涉及便于飞行器涡轮机的模块化的解决方案。

技术介绍

[0002]现有技术特别地包括文献WO
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A1
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2015/075345、US
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A
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3,631,688、FR
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A1
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2,975,149、US
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A
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3,958,887以及US
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A
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3,469,868。
[0003]飞行器涡轮机通常被构造为模块的组件，模块中的每一个模块可具有固定部分和移动部分。模块被限定为发动机的子组件，该子组件在其与相邻模块的接口处具有几何特征，这些几何特征足够精确，以使该子组件能够单独地运送，并且当该子组件包括旋转部分时，该子组件已经单独地平衡。模块的组件使得能够构建完整的发动机，从而将接口部件的平衡和匹配操作减少到最低限度。
[0004]涡轮机的模块化是涡轮机的维护的关键因素。实际上，在介入过程中，部件必须易于接近，而无需拆卸发动机的大量部分。在实践中，我们试图将发动机分解成多个主模块。例如，对于具有上游风扇的涡轮机(术语“上游”和“下游”应理解为与涡轮机中气体的流动相关)，我们正在寻求将其分成三个模块：第一主模块用于包括风扇和BP压缩机的前部部分，第二主模块用于包括HP主体的部分，以及第三主模块用于发动机的包括BP涡轮和BP轴的后部部分。因此，应当理解，BP主体被分成两个模块。
[0005]BP主体的两个模块通过螺母彼此固定，螺母围绕涡轮机的轴线延伸并用于将风扇轴轴向地夹紧到BP轴。
[0006]在维护操作过程中，必须通过工具拧开该螺母，该工具沿涡轮机的纵向轴线插入到涡轮机中，从而插入BP轴和/或风扇轴的内部。
[0007]这种维护在前部或上游部分中具有减速装置的涡轮机上尤其困难。这种情况下的问题在于螺母的可接近性。减速装置位于螺母的上游，必须部分地移除才能接近螺母。此外，必须使用复杂的工具来接近螺母，这些工具存在操作不当和损坏发动机的风险。
[0008]在这种情况下，失去了第一主模块的模块性。此外，第二主模块和第三主模块必须独立地拆卸。
[0009]然而，当第一模块包括减速装置时，该模块的模块化是重要的。减速装置容纳在润滑围封件中，该润滑围封件优选地应在维护过程中保持关闭，以防止机油泄漏。为了避免拆卸该围封件，有增加减速装置的内直径的趋势，使得减速装置的内直径大于螺母的直径，从而使得螺母能够从减速装置的内部被移除。然而，该解决方案不利于减速装置的尺寸和涡轮机的整体性能。
[0010]为了提高涡轮机的推进效率，涡轮机倾向于增加旁通比，这通常转化为风扇尺寸(直径和轴向尺寸)的增加。这使得接近BP轴的螺母变得更加复杂，因为接近螺母所需的工具变长了。
[0011]此外，一些涡轮机(诸如具有无涵道单风扇(Unducted Single Fan，USF)的涡轮机)特别长，并且HP主体和BP主体的模块具有非常小的内直径，这使得工具难以接近或不可
能接近螺母。
[0012]本专利技术提供了对上面问题中的至少一些问题的解决方案，该解决方案简化了飞行器涡轮机的模块化。

技术实现思路

[0013]根据第一方面，本专利技术涉及用于飞行器涡轮机的轴的组，该组包括：
[0014]‑
第一轴，该第一轴包括外花键，该外花键平行于轴的旋转轴线定向，
[0015]‑
第二轴，该第二轴包括内花键，该内花键与所述外花键互补，该第二轴与第一轴轴向地接合，并且这些轴通过这些轴的花键的接合而作为一个整体旋转，以及
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用于使轴相对于彼此轴向地锁紧的系统，
[0017]其特征在于，所述系统包括螺钉，螺钉相对于所述轴线径向地定向，这些螺钉中的每一个螺钉被旋紧到这些轴中的一个轴的第一孔中，并且包括自由端部，该自由端部能够接合在这些轴中的另一个轴的第二孔中，这些螺钉中的每一个螺钉可通过从第一径向位置和第二径向位置旋紧来移动，在该第一径向位置，螺钉的自由端部接合在所述第二孔中并确保轴的轴向锁紧，在该第二径向位置，螺钉的自由端部从所述第二孔脱离并确保轴的轴向解锁。
[0018]根据本专利技术的轴的组特别适合于便于飞行器涡轮机的模块化，并且可以例如用在飞行器的两个模块之间的接口中，更具体地，用在这些模块的两个轴之间的接口中。
[0019]两个轴之间的联接通过花键来实现。花键彼此平行地延伸，并且通过第一轴的简单轴向平移接合到第二轴中。
[0020]有两种类型的花键联轴器，第一种联轴器是如下的联轴器，在该联轴器中，花键在彼此内自由地轴向滑动。该联轴器的第一个缺点是花键需要润滑，因此有必要在附近安装机油喷头。在具有减速装置的涡轮机中，花键可以被容纳在减速装置的围封件中以用于润滑，但在维护操作过程中花键的脱离将导致打开围封件。
[0021]第二种类型的花键联轴器是如下的联轴器，在该联轴器中，花键轴向地锁紧在一起，并且本专利技术中使用的正是这种技术。优点是花键不需要润滑。然而，必须为轴提供轴向锁紧系统，从而为在彼此内部的花键提供轴向锁紧系统。
[0022]根据本专利技术，这种锁紧由径向螺钉提供。换言之，轴的锁紧螺钉不平行于轴线延伸，而是相对于该轴线径向地延伸。螺钉可以围绕轴线均匀地分布，并且螺钉的数量特别地根据轴的直径和在这些轴之间要传递的最大扭矩来调整。
[0023]根据本专利技术的组可包括以下被彼此单独采用或被彼此结合采用的特征中的一个或多个：
[0024]‑
第一位置是径向外位置，第二位置是径向内位置；
[0025]‑
螺钉中的每一个螺钉包括径向内端部和径向外自由端部，该径向内端部带有支承头部，该径向外自由端部包括凹进的腔体，该凹进的腔体被构造成接纳用于旋紧/旋松螺钉的工具；
[0026]‑
环固定在所述第二孔中的每一个第二孔中，并且包括内镗孔，该内镗孔具有截头圆锥形部段，该截头圆锥形部段被构造成与螺钉的所述自由端部配合以将螺钉定心在所述第二孔中；在每个第二孔中提供定心环的优点在于，通过限制对轴的冲击，该环可以在磨损
的情况下被替换；
[0027]‑
每个环被压入到对应的第二孔中；
[0028]‑
套管安装在所述第一孔中的每一个第一孔中，并且包括内螺纹，该内螺纹用于旋紧对应的螺钉；在每个第一孔中提供螺纹的套管的优点在于，该套管可以在磨损的情况下被替换，从而限制对轴的冲击；
[0029]‑
每个套管包括外环形套环，该外环形套环用于支承在对应的轴上；
[0030]‑
保持壳安装在第一轴的内部，并且包括第一圆柱形边沿，该第一圆柱形边至少部分地与所述第一孔和所述第二孔相对地延伸，并且被构造成当螺钉处于螺钉的相应的第二位置时径向地保持螺钉；
[0031]‑
每个套管的套环径向地介于轴和壳的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于飞行器涡轮机的轴(34、72)的组，所述组包括：
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第一轴(72)，所述第一轴包括外花键(76)，所述外花键平行于所述轴的旋转轴线(A)定向，
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第二轴(34)，所述第二轴包括内花键(74)，所述内花键与所述外花键互补，所述第二轴与所述第一轴轴向地接合，并且这些轴通过这些轴的花键的接合而作为一个整体旋转，以及
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用于使所述轴相对于彼此轴向地锁紧的系统，其特征在于，所述系统包括螺钉(78)，所述螺钉相对于所述轴线径向地定向，这些螺钉中的每一个螺钉被旋紧到这些轴中的一个轴的第一孔(80)中，并且包括自由端部，所述自由端部能够接合在这些轴中的另一个轴的第二孔(82)中，这些螺钉中的每一个螺钉能通过从第一径向位置和第二径向位置旋紧来移动，在所述第一径向位置，所述螺钉的自由端部接合在所述第二孔中并确保所述轴的轴向锁紧，在所述第二径向位置，所述螺钉的自由端部从所述第二孔脱离并确保所述轴的轴向解锁。2.根据权利要求1所述的组，其中，第一位置是径向外位置，第二位置是径向内位置。3.根据权利要求1或2所述的组，其中，所述螺钉(78)中的每一个螺钉包括径向内端部和径向外自由端部，所述径向内端部带有支承头部(84)，所述径向外自由端部包括凹进的腔体(81)，所述凹进的腔体被构造成接纳用于旋紧/旋松所述螺钉的工具(83)。4.根据前述权利要求中任一项所述的组，其中，环(86)固定在所述第二孔(82)中的每一个第二孔中，并且包括内镗孔，所述内镗孔具有截头圆锥形部段(86a)，所述截头圆锥形部段被构造成与所述螺钉(78)的所述自由端部配合以将所述螺钉定心在所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：保罗，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：