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包括用于引导涡轮发动机轴的浮动轴承的涡轮发动机制造技术

技术编号:9702271 阅读:97 留言:0更新日期:2014-02-22 00:52
本发明专利技术涉及一种涡轮发动机,所述涡轮发动机包括:至少一个轴(2);以及,至少一个轴承(4),所述轴承(4)用于引导所述轴(2)绕着涡轮发动机的轴线旋转,轴承包括封闭滚动构件(43)的第一径向内环(41)和第二径向外环(42),其中,在所述涡轮发动机中,第一环(41)经由流体阻尼薄膜浮动地被安装在所述轴(2)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括用于引导涡轮发动机轴的浮动轴承的涡轮发动机本专利技术涉及涡轮发动机领域,更特别地涉及一种用于引导涡轮发动机轴的轴承。使用在涡轮发动机中的引导轴承包括内环和外环,它们封闭例如滚子的滚动构件。通常,外环以连接的方式被安装在涡轮发动机的静止部分上,内环以例如借助于压配的连接方式被安装在涡轮发动机的轴上。该轴承因此使其可以相对于涡轮发动机的静止部分引导轴旋转。在某些配置中,轴承被安装在涡轮发动机的两个旋转轴之间。这种类型的轴承通常被视为“中间轴”轴承,这种类型的轴承例如在SNECMA公司的专利申请FR2939843A1中提到。借助例子,参考图1,用于航空器的涡轮喷气发动机通常包括多个旋转涡轮轴,所述旋转涡轮轴包括高压轴2,所述高压轴经由包括滚子33的中间轴承3相对于低压轴I被旋转地安装。轴是同轴的且沿着涡轮喷气发动机的轴线X延伸,低压轴I被安装在高压轴2的内侧。低压轴I包括下游端部,所述下游端部具有遮盖高压轴2的下游端部的引导斜槽,以使轴承3定位在高压轴2的外表面和低压轴I的内表面之间的引导斜槽中。换句话说,中间轴轴承3的外环32与低压轴I的一部分是一体的,而中间轴轴承3的内环31与高压轴2的一部分是一体的,轴承3的滚子33被环31,32所封闭。在该例子中,内环31被压配到高压轴2上,以便防止轴承3的内环31相对于高压轴2的任何平移和任何旋转。涡轮喷气发动机进一步包括用于供应润滑油F流的装置,该润滑油F用于润滑引导轴承3,该装置定位在低压轴I的内侧。在该例子中,供应装置采用喷射器气机的形式,但是,它们当然可以采用各种形式。为了润滑中间轴轴承3的滚子33,内环31包括径向通道34,所述径向通道34使其可以将来自内环31的内表面的润滑油F引导到其外表面。在离心力的作用下,润滑油F流连续地经由径向通孔11穿过低压轴I的壁、经由径向通孔29穿过高压轴2的壁并且最后经由径向通道34穿过轴承3的内环31,以便到达轴承3的滚子33。参考图1,高压轴2包括其上游的整体涡轮盘28,一方面,所述涡轮盘28对由于其质量而产生的离心力敏感,并且,另一方面,所述涡轮盘28对于由于其临近于涡轮喷气发动机的燃烧室而产生的热膨胀敏感。因为高压轴2的上游部分与从燃烧室流出的热气体接触并且下游部分被润滑油流冷却,所以,大约200°C的热梯度就会出现在高压轴2的上游部分和下游部分之间。在涡轮喷气发动机的运转期间,高压轴2在离心力和热膨胀的共同作用下变形。通常,假设其上游部分的直径增加而其下游保持恒定,如图2中所示,则据说高压轴2就“变成锥形”。换句话说,高压轴2的上游部分径向地枢转角度α,如图2中所示。高压轴2的锥形形状导致轴承3的内环31的定向缺陷,所述轴承3的内环以连接的方式被安装在高压轴2上,如图2中所示。因为轴承3的内环31和外环32不再平行,所以这就导致在轴承3的滚子33处出现机械应力,并出现润滑缺陷和冷却缺陷。消除这些缺点的快速的解决方案是延伸高压轴2的上游部分,以便限制其枢转角度α。然而,该解决方案被废止,因为其与涡轮喷气发动机目的在于减少涡轮喷气发动机的质量及其尺寸的演进相矛盾。为了消除至少一些这些缺点,本专利技术提出了包括轴承的涡轮发动机,所述涡轮发动机克服了它安装于其上的轴的定向缺陷。本专利技术涉及一种涡轮发动机,所述涡轮发动机包括:至少一个轴;以及,至少一个轴承,所述轴承用于引导所述轴绕着涡轮发动机的轴线旋转,轴承包括第一径向内环和第二径向外环,它们封闭滚动构件,其中,在所述涡轮发动机中,第一环经由流体阻尼薄膜浮动地安装在所述轴上。有利地,流体阻尼薄膜使其可以在轴运转期间阻尼轴的定向缺陷。换句话说,除了其润滑和冷却引导轴承的功能外,流体阻尼薄膜使其可以抵消和吸收在轴运转期间轴的径向移动。轴承的环因此在任何时候都保持水平,这就允许优化所述轴承的润滑和冷却。此夕卜,流体阻尼薄膜使其可以对轴的轴承实施热绝缘。优选地,流体阻尼薄膜和轴承的滚动构件属于相对于涡轮发动机的轴线被限定的相同横向平面。优选地,涡轮发动机包括上游和下游密封装置,布置其以形成阻尼室,所述阻尼室由第一环和所述轴径向地界定并且由上游和下游的密封装置纵向地界定。阻尼室使其可以接收润滑油,以便在第一环和轴之间形成流体阻尼薄膜。更优选地,上游和/或下游的密封装置采取至少一个环形密封片段的形式。还优选地,所述轴包括至少一个径向隔间,所述径向隔间被布置成容置上游和/下游的密封装置。这使其可以通过移开在轴的隔间中的密封装置将轴承安装在轴上。当隔间被充满润滑油时,其所生成的压力就挤压在其各自隔间的外边缘上的密封装置,同时,离心力挤压它们抵靠轴承的内环,通常通过在每个片段的端部之间的校准作用,所述轴承的内环密封阻尼室并迫使润滑油朝向被布置在密封装置中的排出部分前进。优选地,因为第一内环包括朝向轴承的滚动构件被转动的外表面和相对外表面的内表面,所以,第一内环的内表面包括至少一个环形凹槽,并且优先地是下游环形凹槽和上游环形凹槽。凹槽有利地使其可以收集在第一内环的内表面上的润滑油,以便允许其被引入到第一环的通道中。优先地,因为第一内环的内表面包括至少上游环形凹槽和下游环形凹槽,所以,在上游环形凹槽和下游环形凹槽之间延伸的第一内环的内表面是完整的。换句话说,第一内环的内表面在其下游端部和上游端部之间没有孔,以便形成在轴承下方的阻尼室的外壁。根据本专利技术的一个方面,第一内环包括:至少一个内纵向通道,所述内纵向通道在该第一环中延伸;第一通道,所述第一通道将纵向通道连接到第一内环的内表面;以及,第二通道,所述第二通道将纵向通道连接到第一内环的外表面。内通道有利地使其可以引导在内环的内表面处收集的润滑油,并且将其分布在外表面处,同时允许在轴承下方的阻尼室的形成。优选地,第一通道排放到至少一个环形凹槽中。因此,由环形凹槽所收集的润滑油被传送到内通道,以便润滑和冷却轴承。此外,第二通道在轴承的滚动构件处,优选地所述滚动构件的上游和下游处排放。根据本专利技术的另外一个方面,第一内环包括至少连接通道,所述连接通道相对于横向平面对角地延伸,所述横向平面相对于涡轮发动机的轴线被限定,连接通道将第一内环的内表面连接到其外表面。这有利于使其可以分布在内环的外表面处的润滑油,同时允许在轴承下方的阻尼室的形成。优选地,第一环包括用于连接内环和在旋转中的所述轴的装置,优选地销或插槽。因此,改进了装配的可靠性,同时允许在轴承和轴之间的径向作用,以便阻尼轴的任何定向缺陷。根据优选的方面,因为轴包括在轴的内表面中径向地形成的主环形槽和在主槽的内表面中径向地形成的辅助环形槽,所以,该轴包括:-用于供应流体阻尼薄膜的孔,所述孔将辅助槽连接到轴的外表面;以及-用于润滑轴承的孔,所述孔将主槽连接到轴的外表面。有利地,润滑油首先被供应到阻尼流体,以便确保其工作,然后供应到用于其润滑的轴承的通道。优选地,因为涡轮发动机包括低压涡轮轴和高压涡轮轴,所以,第一环是被安装在高压涡轮轴上的内轴承环。本专利技术也涉及一种用于将润滑油供应到涡轮发动机的方法,所述涡轮发动机包括:至少一个轴;以及,至少一个轴承,所述轴承用于引导所述轴绕着涡轮发动机的轴线旋转,轴承包括第一径向内环和第二径向外环,它们封闭滚动构件,第一环被安装在所述轴的外侧并包括用于润滑滚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮发动机,包括:至少一个轴(2);以及,至少一个轴承(4),所述轴承(4)用于引导所述轴(2)绕着涡轮发动机的轴线(X)旋转,轴承(4)包括用于封闭滚动构件(43)的第一径向内环(41)和第二径向外环(42),所述涡轮发动机的特征在于:第一环(41)经由流体阻尼薄膜(6)浮动地安装在所述轴(2)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.08 FR 11549961.一种涡轮发动机,包括:至少一个轴(2);以及,至少一个轴承(4),所述轴承(4)用于引导所述轴(2)绕着涡轮发动机的轴线(X)旋转,轴承(4)包括用于封闭滚动构件(43)的第一径向内环(41)和第二径向外环(42),所述涡轮发动机的特征在于:第一环(41)经由流体阻尼薄膜(6)浮动地安装在所述轴(2)上。2.根据权利要求1所述的涡轮发动机,其中涡轮发动机包括上游(71)和下游(72)密封装置,布置该密封装置成形成阻尼室(7),所述阻尼室由第一环(41)和所述轴(2)径向地界定并且由上游(71)和下游(72)密封装置纵向地界定。3.根据权利要求2所述的涡轮发动机,其中所述轴(2)包括至少一个环形隔间(21,22),所述环形隔间(21,2 2)被设置成容置上游(71)和/或下游(72)密封装置。4.根据权利要求3所述的涡轮发动机,其中因为第一环(41)包括:朝向轴承(4)的滚动构件(43)转动的外表面(OS)和相对于外表面(OS)的内表面(IS),并且,第一环(41)的内表面(IS)包括至少上游环形凹槽(51)和下游环形凹槽(52),在上游环形凹槽(51)和下游环形凹槽(52)之间延伸的第一环(41)的内表面(IS)是完整的。5.根据权利要求1至4中任何一项所述的涡轮发动机,其中:因为第一环包括朝向轴承(4)的滚动构件(43)转动的外表面(OS)和相对于外表面(OS)的内表面(IS),所以,第一环(41)包括: -至少一个内纵向通道(55),所述内纵向通道(55)在第一环(41)中延伸; -第一通道(53-54),所述第一通道(53-54)将纵向通道(55)连接到第一环(41)的内表面(IS);以及 -第二通道(56-59),所述第二通道(56-59)将纵向通道(55)连接到第一环(41)的外表面(OS)。6.根据权利要求4和5所述的涡轮发动机,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:瑟奇·莫里莱劳伦特·吉尔
申请(专利权)人:斯奈克玛
类型:
国别省市:

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