配备有电机的涡轮机模块以及配备有这种模块的涡轮机制造技术

本发明专利技术涉及一种飞行器涡轮机模块，该飞行器涡轮机模块包括附件齿轮箱(30)以及传动轴(34)和驱动轴(25)，该传动轴和该驱动轴通过动力传递设备(37)彼此旋转地连接，动力传递设备(37)被容纳在齿轮箱(50)中，模块还包括电机(54)，该电机旋转地连接到传动轴(34)。根据本发明专利技术，电机(54)被插入在传递容置部(50)和传动轴(34)的至少一个部分(64a)之间。轴(34)的至少一个部分(64a)之间。轴(34)的至少一个部分(64a)之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】配备有电机的涡轮机模块以及配备有这种模块的涡轮机


[0001]本专利技术涉及用于飞行器的涡轮机的领域，特别是涉及配备有电机的涡轮机模块。本专利技术特别针对配备有这种模块和连接到电机的附件齿轮箱的涡轮机。

技术介绍

[0002]飞行器涡轮机(诸如双流涡轮机)通常包括被布置在涡轮机的入口处的涵道式风扇，并且该涵道式风扇由低压轴旋转地驱动。在具有超高旁通比(称为UHBR，Ultra High By Pass Ratio)的涡轮机的某些构型中，可以在风扇和低压轴之间插入减速器，使得风扇以低于低压轴的速度旋转。速度的降低还使得能够增加风扇的尺寸，从而能够实现非常高的旁通比。
[0003]涡轮机包括附件齿轮箱(Accessory Gear Box，AGB)，以供应使涡轮机或飞行器运行所需的各种装备或附件。附件的一种示例是永磁交流发电机(Permanent Magnet Alternator，PMA)，该永磁交流发电机通常使用附件齿轮箱来确保产生电流。特别地，交流发电机被设计成从怠速向涡轮机计算机(诸如FADEC(Full Authority Digital Engine Control，全权数字发动机控制))供应电力。专利文献US
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2013/098179、US
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2018/283281和US
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2019/146526中描述了配备有附件齿轮箱的涡轮机的示例。
[0004]附件齿轮箱由一系列以不同速度比驱动装备的轴系(齿轮系)组成。通常通过高压压缩机的转子上的径向轴来驱动附件齿轮箱。高压压缩机通过传动齿轮箱(Transfert Gear Box，TGB)联接到附件齿轮箱中的传送轴。
[0005]已知为附件齿轮箱配备电机，该电机是基于电磁学的电动机械设备，使得能够将电能例如转换为机械能(发电机模式)，或以可逆的方式使得能够从机械能产生电力(电动机模式)。电机既可以在发电机模式下运行，也可以在电动机模式下运行。
[0006]该电机可以用于在有限的时间内驱动高压轴，理想情况下，当涡轮机停止且飞行器在地面上时，该电机以非常低的速度驱动高压轴。高压轴的旋转可以通过如专利申请FR2950658中所描述的磁体交流发电机来实现。当涡轮机处于静止状态时，高压轴的旋转使得能够防止高压体由于高压转子的顶部和底部之间的热梯度而受到支撑。该热梯度是由涡轮机中流通的空气的对流引起的。在转子上存在该热梯度的情况下重新启动发动机可能会导致振动的增加，从而涡轮或低压压缩机的转子的叶片在它们的相应的壳体上存在摩擦的风险。该现象导致性能恶化，并且潜在地导致涡轮机恶化。此外，在涡轮机已经停止后2小时内，可以达到转子的峰值偏转。对于所有在一天内进行多次飞行的飞行器来说，高压体的支撑是至关重要的。

技术实现思路

[0007]特别地，本专利技术的目的是提供一种使得一个或多个装备能够集成到涡轮机的受限环境中，以容易地驱动涡轮机的电动机轴中的一个电动机轴，同时避免不利于涡轮机的质量和制造成本的解决方案。
[0008]根据本专利技术，通过一种用于飞行器的涡轮机模块来实现这一目的，该涡轮机模块包括附件齿轮箱、传动轴和驱动轴，该传动轴和该驱动轴通过动力传递设备彼此旋转地连接，动力传递设备被容纳在传递容置部中，模块还包括电机，该电机旋转地连接到传动轴，电机被插入在传递容置部和传动轴的至少一个部分之间。
[0009]因此，该解决方案使得能够实现上述目的。特别地，这种构型使得能够避免体积过大，并且利用了第一动力传递设备和附件齿轮箱(通常包括齿轮)之间的可用空间。电机使得能够特别是当飞行器在地面上时从电动机轴收集机械动力或将机械动力注入到电动机轴中，而无需显著改变该架构。
[0010]涡轮机模块还包括单独或组合的以下特征中的一个或多个特征：
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电机包括转子和定子，该转子旋转地固定到传动轴，该定子包围转子并且该定子相对于传递容置部固定地安装。
[0012]‑
定子由附接到传递容置部的圆柱形壁的径向内表面承载。
[0013]‑
传动轴被第一壳体包封，电机被容纳在第二壳体中，该第二壳体安装在传递容置部和第一壳体之间，所述圆柱形壁形成第二壳体的壁。
[0014]‑
动力传递设备包括输出轴，该输出轴联接到传动轴，并且转子围绕该输出轴径向地安装。
[0015]‑
输出轴包括第一部段和第二部段，该第一部段被布置在传递容置部的环形壁中，该第二部段在环形壁的外部延伸，第二部段的直径小于第一部段的直径，以在第一部段和第二部段的连结处形成肩部。
[0016]‑
模块包括衬套，该衬套安装在输出轴的第二部段上并定位成抵接肩部，转子安装在衬套上。
[0017]‑
模块包括至少一个紧固装置，至少一个紧固装置用于将衬套紧固抵靠输出轴的肩部。
[0018]‑
输出轴的第二部段包括中空部分，该中空部分在第二部段的全部或部分上轴向地延伸，并且该中空部分接纳传动轴的端部，联接装置被设置在所述端部和所述中空部分之间，使得输出轴和传动轴旋转地固定。
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输出轴通过至少一个旋转导向轴承在环形壁中被旋转地引导，密封元件被布置在环形壁中的开口处，并且围绕输出轴的第一部段。
[0020]‑
电机是电动机和/或发电机类型的。
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输出轴包括第一花键，该第一花键旨在与传动轴上的第二花键配合。
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第一花键被布置在第一端部处的径向内表面上。
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第二壳体附接到传递容置部和第一壳体，该传递容置部和该第一壳体是固定的。
[0024]‑
电机是永磁交流发电机。
[0025]‑
带齿的小齿轮和轮是锥形的。
[0026]‑
电机特别是轴向地被布置在第一动力传递设备和附件齿轮箱之间。
[0027]‑
传动轴延伸到附件齿轮箱的外部。
[0028]本专利技术还涉及一种飞行器涡轮机，该飞行器涡轮机包括高压电动机轴和具有任何上述特征的涡轮机模块，其中，动力传递设备是第一动力传递设备，驱动轴通过第二动力传递设备连接到高压电动机轴，使得传动轴和高压电动机轴旋转地连接。
[0029]涡轮机还包括单独或组合的以下特征中的一个或多个特征：
[0030]‑
第二动力传递设备包括输入轮，该输入轮安装在高压电动机轴上，并且该输入轮与安装在驱动轴的第二端部处的第二带齿的小齿轮啮合。
[0031]‑
驱动轴在壳体臂的内部延伸。
附图说明
[0032]参照以下附图，在阅读作为纯说明性和非限制性示例给出的本专利技术的实施例的以下详细解释性描述后，将更好地理解本专利技术，并且本专利技术的其他目的、细节、特征和优点将变得更清楚：
[0033][图1]图1是根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于飞行器的涡轮机模块，所述涡轮机模块包括附件齿轮箱(30)以及传动轴(34)和驱动轴(25)，所述传动轴和所述驱动轴通过动力传递设备(37)彼此旋转地连接，所述传动轴(34)联接到所述附件齿轮箱(30)，所述动力传递设备(37)被容纳在传递容置部(50)中，所述模块还包括电机(54)，所述电机旋转地连接到所述传动轴(34)，并且所述电机被布置在所述动力传递设备(37)和所述附件齿轮箱(30)之间，所述电机(54)包括转子(54a)和定子(54b)，所述模块的特征在于，所述电机(54)被插入在所述传递容置部(50)和所述传动轴(34)的至少一个部分(34a)之间，所述动力传递设备(37)包括输出轴(41)，所述输出轴联接到所述传动轴(34)，并且所述转子(54a)围绕所述输出轴径向地安装。2.根据前一项权利要求所述的模块，其特征在于，所述转子(54a)旋转地固定到所述传动轴(34)，所述定子(54b)包围所述转子(54a)并且相对于所述传递容置部(50)固定地安装。3.根据前一项权利要求所述的模块，其特征在于，所述定子(54b)由附接到所述传递容置部(50)的圆柱形壁(56)的径向内表面承载。4.根据前一项权利要求所述的模块，其特征在于，所述传动轴(34)被第一壳体(38)包封，所述电机(54)被容纳在第二壳体(55)中，所述第二壳体安装在所述传递容置部(50)和所述第一壳体(38)之间，所述圆柱形壁(56)形成所述第二壳体(55)的壁。5.根据前述权利要求中任一项所述的模块，其特征在于，所述输出轴(41)包括第一部段(51)和第二部段(64)，所述第一部段被布置在所述传递容置部(50)的环形壁(53)中，所述第二部段在所述环形壁(53)的外部延伸，所述第二部段(64)的直径小于所述第一部段的直径，以在所述第一部段...

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