[發(fā)明專(zhuān)利]致動(dòng)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911076237.7
• 申請(qǐng)日: 2019-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111140288A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T.特拉蒙廷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 勞斯萊斯有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01D9/04
• 分類(lèi)號(hào): F01D9/04;F01D17/16;F01D25/00;F02C3/04
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 司璐璐;譚祐祥

本發(fā)明公開(kāi)了一種包括多個(gè)定子葉片組件的定子葉片致動(dòng)布置結(jié)構(gòu)。該定子葉片致動(dòng)組件包括具有主軸且能夠圍繞主軸軸線旋轉(zhuǎn)的定子葉片。該定子葉片致動(dòng)組件還包括圍繞主軸布置且能夠相對(duì)于主軸移動(dòng)的殼體。線性?旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)限定在殼體和主軸之間，使得殼體沿主軸軸線的線性運(yùn)動(dòng)引起主軸圍繞主軸軸線的旋轉(zhuǎn)。包括致動(dòng)器以用于沿主軸軸線相對(duì)于主軸線性地移動(dòng)殼體。本發(fā)明還公開(kāi)了一種包括定子葉片致動(dòng)布置結(jié)構(gòu)的氣體渦輪引擎和致動(dòng)多個(gè)可變定子葉片的方法，該方法包括用該定子葉片致動(dòng)布置結(jié)構(gòu)致動(dòng)多個(gè)定子葉片中的每一個(gè)定子葉片以旋轉(zhuǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及定子葉片致動(dòng)布置結(jié)構(gòu)和使用該定子葉片致動(dòng)布置結(jié)構(gòu)來(lái)致動(dòng)多個(gè)定子葉片以旋轉(zhuǎn)的方法。

背景技術(shù)

氣體渦輪引擎包括若干軸向壓縮級(jí)。為了使引擎的性能最優(yōu)化并實(shí)現(xiàn)通過(guò)飛行包線的可接受引擎可操作性，定子葉片可被構(gòu)造成樞轉(zhuǎn)以改變它們相對(duì)于通過(guò)引擎的環(huán)流的節(jié)距或入射角。一種用于致動(dòng)此類(lèi)定子葉片的已知布置結(jié)構(gòu)是提供聯(lián)接到定子環(huán)中的每一個(gè)并且能夠圍繞引擎的中心軸線旋轉(zhuǎn)以使定子葉片樞轉(zhuǎn)的協(xié)調(diào)環(huán)。具有作用在協(xié)調(diào)環(huán)上的控制桿的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器可圍繞協(xié)調(diào)環(huán)設(shè)置以驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)第一方面，提供了一種包括多個(gè)定子葉片組件的定子葉片致動(dòng)布置結(jié)構(gòu)，每個(gè)定子葉片組件包括：定子葉片，該定子葉片包括主軸并且能夠圍繞主軸軸線旋轉(zhuǎn)；殼體，該殼體圍繞主軸布置并能夠相對(duì)于主軸移動(dòng)，其中線性-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)限定在殼體和主軸之間，使得殼體沿主軸軸線的線性運(yùn)動(dòng)引起主軸圍繞主軸軸線的旋轉(zhuǎn)；以及致動(dòng)器，該致動(dòng)器被構(gòu)造成用于沿主軸軸線相對(duì)于主軸線性地移動(dòng)殼體。

線性-旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)可包括銷(xiāo)槽機(jī)構(gòu)或滾珠螺桿布置結(jié)構(gòu)，該滾珠螺桿布置結(jié)構(gòu)在每種情況下均包括用于限定相對(duì)的旋轉(zhuǎn)-線性運(yùn)動(dòng)的引導(dǎo)軌道。滾珠螺桿布置的引導(dǎo)軌道可為限定在主軸和殼體之間用于接收多個(gè)滾珠軸承的座圈的形式。殼體可以是圓柱形的。引導(dǎo)軌道可以是螺旋狀的。引導(dǎo)軌道可沿殼體的長(zhǎng)度具有可變螺旋角。

殼體可包括圍繞主軸固定在一起的兩個(gè)部分。主軸可包括固定到定子葉片的翼面的桿、和安裝在桿上并且相對(duì)于桿旋轉(zhuǎn)地固定的套筒。

定子葉片致動(dòng)布置結(jié)構(gòu)可包括控制器，該控制器被構(gòu)造成確定與每個(gè)定子葉片圍繞相應(yīng)主軸軸線的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置參數(shù)。控制器可被構(gòu)造成確定與每個(gè)定子葉片圍繞相應(yīng)主軸軸線的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的目標(biāo)位置參數(shù)。控制器可被構(gòu)造成控制每個(gè)致動(dòng)器以沿相應(yīng)主軸軸線移動(dòng)相應(yīng)殼體，使得定子葉片從當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置移動(dòng)到目標(biāo)旋轉(zhuǎn)位置。

控制器可被構(gòu)造成確定多個(gè)定子葉片組件的定子葉片的平均當(dāng)前旋轉(zhuǎn)位置，并且控制每個(gè)致動(dòng)器以使殼體中的每一個(gè)沿相應(yīng)主軸軸線移動(dòng)相等的量，使得定子葉片移動(dòng)為具有對(duì)應(yīng)于目標(biāo)旋轉(zhuǎn)位置的平均目標(biāo)位置。

每個(gè)定子葉片組件可包括位置傳感器，該位置傳感器被構(gòu)造成確定與殼體沿主軸軸線的當(dāng)前線性位置相關(guān)的當(dāng)前線性位置參數(shù)。控制器可被構(gòu)造成從位置傳感器接收當(dāng)前線性位置參數(shù)，并且基于從位置傳感器接收的當(dāng)前線性位置參數(shù)來(lái)控制致動(dòng)器。位置傳感器可以是位于殼體上的線性可變差動(dòng)變壓器。位置傳感器可以是位于殼體上的旋轉(zhuǎn)可變差動(dòng)變壓器。

致動(dòng)器可以是在每種情況下均被構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)殼體的液壓致動(dòng)器或氣動(dòng)致動(dòng)器。液壓致動(dòng)器或氣動(dòng)致動(dòng)器可包括由環(huán)繞殼體的圓柱體和殼體的活塞表面限定的流體腔室，由此流體到流體腔室中的引入作用于殼體的活塞表面上，這引起殼體沿主軸軸線的線性運(yùn)動(dòng)。

液壓致動(dòng)器可包括在殼體的任一側(cè)上具有用于供應(yīng)和排放流體的相應(yīng)端口的相應(yīng)流體腔室。

致動(dòng)器可以是液壓致動(dòng)器，并且殼體和主軸被布置成在它們之間具有間隙，使得提供給腔室的液壓流體在主軸和殼體之間提供潤(rùn)滑。

致動(dòng)器可以是電動(dòng)致動(dòng)器。

根據(jù)第二方面，提供了一種氣體渦輪引擎，其包括根據(jù)第一方面的定子葉片致動(dòng)布置結(jié)構(gòu)。