[發明專利]通過風機圓盤的差速旋轉具有變量設置的風機

有效

• 申請號: 201380030355.9
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN104395558A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 弗朗西斯·加列特
• 申請（專利權）人: 斯奈克瑪
• 主分類號: F01D7/00
• 分類號: F01D7/00;F04D29/36;B64C11/06
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興;桑麗茹

本發明的領域是渦輪發動機的領域，以及更具體地，是具有高稀釋率的渦輪噴氣發動機，或渦扇發動機。

在根據氣流的下游方向，飛機的渦輪發動機通常包括風機，一個或多個壓氣機級，例如低壓壓氣機和高壓壓氣機，燃燒室、一個或多個渦輪級，例如高壓渦輪和低壓渦輪，以及排氣管。渦輪機可對應于每個壓氣機，這兩個組件通過軸連接，從而形成例如高壓部件和低壓部件。

在渦扇發動機的情況下，第一壓氣級或風機通常由低壓氣率以及由當在地面上操作時相對較小的泵送范圍所表征。泵送現象對應于氣流在輪葉葉片的脫離，以及這導致流體中的不穩定現象，其可導致發動機的短路甚至或損壞發動機。這導致可能在飛機滑行過程中發生以及有利的避免發生的發動機故障風險。為此，已經實施了許多可能性。因此，可以使用具有變量截面的管道以及在地面上打開它，以增加泵送范圍或使用具有可變節距的風機，以及在地上打開該節距。

一種用于打開該管道截面的裝置所遭遇的缺點是額外質量以及設置的難度。此外，所實現的增加對于技術結構的原因保持限制以及隨著渦輪噴氣發動機的稀釋率增加而進一步減少，這對于現代渦扇發動機的情況是最通常的。對于輪葉的變節距裝置，根據飛機的速度，通常在地面上修改葉片和這些輪葉的節距以提高泵送范圍或在飛行過程中以開發發動機的推力，以及從而優化螺旋槳的輸出。因此，已經想象了多種裝置以改變葉片的節距；它們通常包括輪葉通過錐形齒輪繞其主軸線的旋轉，該錐形齒輪位于輪葉基部以下以及與控制系統的錐形齒輪配合。盡管已經證明了該解決方案的原理，其特征在于，存在一種相對比較笨重的輪轂，以能夠在其中接收錐形齒輪，從而導致風機的更大直徑以及在飛行過程中質量和阻力方面的相關缺點。其進一步的特征在于，在葉片根部難以優化的空氣動力學，以及復雜的機械結構，以在渦輪噴氣發動機發生故障的情況下確保風機的羽化。

已經提出了其它裝置，例如在專利申請WO2009/142973或EP1961916中所描述的，其提出固定被安裝在兩個圓盤上的風機輪葉的部件，所述圓盤繞渦輪噴氣發動機的旋轉軸線彼此相對是可移動的。這些裝置生產相對復雜，因為它們使用三個裝置以分別實現這三個功能，保持輪葉，在繞其軸線旋轉過程中引導輪葉以及改變其節距的功能。此外，這些裝置需要被安裝在軸承上的用于葉片根部或樞軸點的柔性支撐件以考慮各種旋轉，一種很難調和風機葉片的力學的要求，其必須考慮保持輪葉所需的巨大努力。

本發明的一個目的是通過提供一種裝置克服這些缺點，所述裝置允許修改渦扇發動機的風機輪葉的節距，并且不具有現有技術的缺點，以及特別地其是機械簡單的及具有小尺寸。

為此，本發明涉及一種渦輪發動機的壓氣機轉子，包括一個軸和被安裝在所述軸上的至少兩個圓盤，以在繞所述軸的旋轉軸線的旋轉過程中確保相同組的可移動輪葉的保持，至少第一圓盤以可移動方式被安裝在所述軸上，以能夠產生相對于所述第二圓盤的角間距，這兩個圓盤的至少一個被形成以接收用于所述輪葉的至少一個固定設備，在所述圓盤和所述設備之間的連接允許所述設備繞徑向軸線的旋轉，其特征在于，所述連接為切線地和軸向地可移動的球窩接頭。

對于在可移動輪葉的底座上被固定到不同位置的它們每一個來說，相對于另一個旋轉一個圓盤的能力允許其節距的變化。通過一種已被發現在機械方面有益以及能夠承受與風機葉片的保留相關聯的巨大努力的連接，球窩接頭的存在允許考慮相對于這兩個圓盤的輪葉的固定位置的切向和軸向位移。

有利地，形成這兩個圓盤以接收以球窩接頭形式的切線和軸向地可移動的所述固定設備。

在特定的實施例中，所述圓盤包括帽部、設置有所述球窩接頭的孔延伸通過所述帽部，用于所述輪葉的所述固定設備為延伸通過所述孔的輪軸。

以優選的方式，第二圓盤根據相對于所述軸的旋轉被固定，所述第一圓盤被固定到致動設備，所述致動設備包括被連接到所述軸的固定部分和可移動部分，所述可移動部分根據繞所述軸的旋轉軸的旋轉是可移動的。

以更優選的方式，所述致動設備是旋轉致動器。該解決方案具有大密實度的優點以及防止所述節距的控制裝置的輪轂過于笨重。

有利地，所述旋轉致動器包括根據所述軸的旋轉軸線延伸的輪軸，它被剛性地固定到所述軸上，以及根據繞所述輪軸的旋轉可移動的容器，所述第一圓盤被安裝在所述容器上。

優選地，所述旋轉致動器的容器包括兩個腔室，所述兩個腔室旨在接收液壓液體，用于所述第一圓盤相對于所述第二圓盤的旋轉。

在特定的實施例中，所述轉子包括被定位在所述兩個圓盤之間的旋轉引導環，以確保其各自的軸向節距處于永久狀態中。