改進(jìn)的渦輪機(jī)中間殼體及附件齒輪箱驅(qū)動組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渦輪機(jī)中間殼體及一種渦輪機(jī)輔助機(jī)械的包括該殼體的驅(qū)動組件。
【背景技術(shù)】
[0002]禍輪機(jī)的示例在圖1中被示意性地示出。
[0003]渦輪機(jī)1通常包括進(jìn)氣扇2、進(jìn)入發(fā)動機(jī)的空氣的第一壓縮部分3和第二壓縮部分4，第一壓縮部分3稱為低壓部分，第二增壓縮部分4稱為高壓部分?？諝庠谶M(jìn)入燃燒室5并與燃燒室中待燃燒的燃料混合之前被壓縮。
[0004]之后將來自該燃燒的熱燃燒氣體膨脹到不同的渦輪級中:高壓渦輪級6和低壓渦輪級7，高壓渦輪級6直接位于燃燒室的下游，低壓渦輪級7將氣體再次膨脹到下游。
[0005]發(fā)動機(jī)軸8由兩個渦輪級驅(qū)動，并且旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動低壓壓縮機(jī)級和高壓壓縮機(jī)級。
[0006]禍輪機(jī)進(jìn)一步包括組合在一個附件齒輪箱(accessory gearbox, AGB)中的多個機(jī)械附件，該機(jī)械是諸如栗、潤滑回路、起動器等之類的設(shè)備，該設(shè)備即使不作為推進(jìn)裝置使用對于渦輪機(jī)的運行也是必需的。
[0007]該齒輪箱包括齒輪系，通過在發(fā)動機(jī)軸處獲取動力來旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該齒輪系，該發(fā)動機(jī)軸處于中間殼體的水平處，該中間殼體即在低壓壓縮機(jī)與高壓壓縮機(jī)之間的間隙的水平處繞發(fā)動機(jī)軸延伸的殼體。
[0008]為此，在中間殼體10中包含徑向軸，徑向軸被發(fā)動機(jī)軸通過中間錐齒輪(中間齒輪箱或IGB)所嚙合，并且徑向軸進(jìn)而經(jīng)由包含在傘齒輪箱(或TGB，即傳動齒輪箱)中的錐齒輪與附件齒輪箱嚙合，該傘齒輪箱安裝在中間殼體上。
[0009]當(dāng)必須對徑向軸進(jìn)行維護(hù)時，需要將傘齒輪箱拉出，或甚至還需要將整個附件齒輪箱支撐部拉出，這意味著長時間的等待以及因此的大量的維護(hù)成本。
[0010]此外，在一些渦輪機(jī)中，附件齒輪箱可相對于傘齒輪箱進(jìn)行相當(dāng)遠(yuǎn)距離的軸向偏移，這牽涉將輔助軸安裝在這兩個元件之間。
[0011]在努力減少由渦輪機(jī)造成的噪聲方面，進(jìn)行了開發(fā)以通過試圖減小渦輪機(jī)的軸向長度來增大渦輪機(jī)的直徑。因此需要限制使附件齒輪箱相對于傘齒輪箱遠(yuǎn)離地移動。
[0012]最后，需要減小渦輪機(jī)的質(zhì)量，以限制其燃料消耗并降低飛行成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的是改正以上問題。
[0014]本發(fā)明的目的尤其在于提出一種附件齒輪箱的驅(qū)動組件，該驅(qū)動組件在不必拆卸傘齒輪箱或附件齒輪箱的情況下可觸及徑向軸。
[0015]本發(fā)明的另一個目的在于減小渦輪機(jī)的質(zhì)量和軸向的龐大體積。
[0016]就這點而言，本發(fā)明的目的是一種渦輪機(jī)中間殼體，所述渦輪機(jī)中間殼體包括:
[0017]-內(nèi)襯套，所述內(nèi)襯套適于接納渦輪機(jī)壓縮機(jī)軸，
[0018]_外套圈，以及
[0019]-多個徑向臂，所述多個徑向臂將襯套與套圈連接，所述臂中的一個包括徑向軸的內(nèi)罩，所述徑向軸用于驅(qū)動輔助機(jī)械，
[0020]所述殼體的特征在于，所述殼體進(jìn)一步包括徑向軸的布置在外套圈中的傘齒輪箱，所述齒輪箱與外套圈一體地形成，并且所述傘齒輪箱在徑向軸與附件齒輪箱之間包括齒輪罩，所述罩包括終止于外套圈的周緣中的開口。
[0021]有利但可選地，根據(jù)本發(fā)明的中間殼體可進(jìn)一步包括以下特征中的至少一個:
[0022]-所述傘齒輪箱進(jìn)一步包括與附件齒輪箱聯(lián)接的聯(lián)接臂，所述臂是中空的以接納所述附件齒輪箱的齒輪系，并且所述齒輪罩進(jìn)一步包括用于與所述臂連通的開口，
[0023]-罩的開口布置為面向所述徑向臂，所述徑向臂包括徑向軸的內(nèi)罩。
[0024]本發(fā)明的另一目的是一種渦輪機(jī)附件齒輪箱的驅(qū)動組件，所述驅(qū)動組件包括中間殼體、徑向軸、所述徑向軸到附件齒輪箱的齒輪組件和所述徑向軸的傘齒輪箱，所述徑向軸在所述殼體的徑向臂中延伸，所述齒輪組件安裝在所述徑向軸的一端處，所述殼體根據(jù)前述描述，所述傘齒輪箱一體地形成在所述殼體中。
[0025]有利但可選地，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動組件可進(jìn)一步包括以下特征中的至少一個:所述組件進(jìn)一步包括蓋，所述蓋在所述套圈的周緣處覆蓋殼體的罩的開口，所述蓋包括進(jìn)油連接件和排油連接件。
[0026]-所述齒輪組件包括小錐齒輪，所述小錐齒輪包括適于接納徑向軸的端部的襯套，并且所述齒輪組件在所述小齒輪的襯套中包括所述徑向軸的軸向止擋部件。
[0027]-所述小錐齒輪的襯套包括內(nèi)圓周凹槽，并且所述軸向止擋部件包括環(huán)，所述環(huán)布置在所述小錐齒輪的襯套的凹槽中并且相對于所述小錐齒輪的襯套的內(nèi)表面凸起，以形成所述徑向軸的軸向止擋部。
[0028]-所述齒輪組件進(jìn)一步包括繞所述小齒輪的襯套延伸的兩個軸承，并且所述驅(qū)動組件進(jìn)一步包括安裝在所述徑向軸中的供油分配器，所述供油分配器與所述軸承流體連通。
[0029]本發(fā)明還涉及一種渦輪機(jī)，所述渦輪機(jī)包括發(fā)動機(jī)軸、附件齒輪箱和附件齒輪箱的根據(jù)以上說明的驅(qū)動組件。
[0030]本發(fā)明最后涉及一種用于安裝該附件齒輪箱驅(qū)動組件的方法，所述方法包括以下步驟:
[0031]-將齒輪組件穿過殼體的套圈的外壁中的開口引導(dǎo)到殼體的傘齒輪箱上，并且將所述組件固定到傘齒輪箱的壁上，所述壁將齒輪箱與所述殼體的中空軸向臂隔開，
[0032]-穿過所述齒輪組件的小齒輪的襯套將徑向軸接合在殼體的所述臂中，
[0033]-將所述徑向軸的軸向止擋部件引導(dǎo)至所述小齒輪的襯套，以及
[0034]-通過一蓋將所述外套圈的周緣處的開口封閉。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的中間殼體具有許多優(yōu)點。首先，由于所述中間殼體將傘齒輪箱集成，這減小了渦輪機(jī)的質(zhì)量，因為一方面，待附接到所述殼體上以確保附件齒輪箱運行的附加件的數(shù)量減少了，并且另一方面，該中間殼體免除了將傘齒輪箱連接到附件齒輪箱的齒輪系的額外的軸。
[0036]此外，該殼體使得能夠尤其是穿過殼體的套圈的外壁上的開口而容易地可觸及徑向臂，徑向軸先布置在所述徑向臂中。
[0037]附件齒輪箱的包括該殼體的驅(qū)動組件尤其是利用該開口還易于對包含在傘齒輪箱中的齒輪的軸承進(jìn)行潤滑，并將油回收。
[0038]最后，對該驅(qū)動組件進(jìn)行裝配和拆卸是簡便的，并且這減少了維護(hù)過程的持續(xù)時間和成本。
【附圖說明】
[0039]本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將通過以下說明來呈現(xiàn)，以下說明僅僅是說明性而非限制性的，并且必須結(jié)合附圖來考慮，在附圖中:
[0040]-已經(jīng)描述過的圖1示意性地示出了渦輪機(jī)，在該渦輪機(jī)中可以實施本發(fā)明，
[0041]-圖2a、圖2b和圖2c示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的中間殼體，
[0042]-圖3a和圖3b示出了附件齒輪箱的包括該中間殼體的接合組件的局部截面視圖，
[0043]-圖4示出了將接合組件的齒輪組件固定到傘齒輪箱的壁上，
[0044]-圖5a至圖5d示出了接合組件的安裝步驟，
[0045]-圖6以框圖的形式示出了接合組件的安裝步驟。
【具體實施方式】
[0046]參照圖2a至圖2c，圖2a至圖2c示出了渦輪機(jī)中間殼體10，S卩，殼體的在低壓壓縮機(jī)與高壓壓縮機(jī)之間封閉渦輪機(jī)的部分發(fā)動機(jī)軸的部件。就這點而言，中間殼體是一種環(huán)形件，該環(huán)形件繞渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的軸線延伸并且以渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的軸線為中心。
[0047]該殼體10包括內(nèi)襯套11、外套圈12和多個徑向臂13，內(nèi)襯套11適于接納渦輪機(jī)的發(fā)動機(jī)軸，多個徑向臂13在襯套與套圈之間延伸。
[0048]套圈12包括內(nèi)壁14，內(nèi)壁14重新構(gòu)成渦輪機(jī)的主要氣流的上部。套圈12進(jìn)一步包括兩個環(huán)形側(cè)壁15和多個間隔件。
[0049]內(nèi)壁14繞渦輪機(jī)的軸線周向地延伸，并且被包括在相對于渦輪機(jī)的軸線徑向地延伸的兩個環(huán)形側(cè)壁15之間，其中，多個間隔件16在側(cè)壁之間延伸并將側(cè)壁連接到一起。
[0050]內(nèi)壁14將間隔件16連接到一起，間隔件16均勻地分布在套圈的圓周上，如果需要，內(nèi)壁14還將間隔件連接到一個或甚至兩個的側(cè)壁15上。
[0051]間隔件16繞渦輪機(jī)的軸線沿徑向方向布置，并且位于徑向臂部13的延長部中。
[0052]如圖2b所示，根據(jù)特定實施例，間隔件16以兩個間隔件一組的方式被分布間隔件，兩個間隔件的組均勻地分布在套圈的圓周上，并與徑向臂對準(zhǔn)，使得間隔件使徑向臂13在套圈的側(cè)壁15之間進(jìn)行了延長。
[0053]包括襯套11、徑向臂13、間隔件16和套圈的內(nèi)壁14與側(cè)壁15的中間殼體10的組件鑄造成單件。
[0054]至少一個徑向臂13優(yōu)選地是中空的，S卩，至少一個徑向臂13包括內(nèi)罩，該內(nèi)罩有利地穿過襯套11上制成的開口相對于渦輪機(jī)的軸線終止于內(nèi)側(cè)，并且穿過套圈的內(nèi)壁14上制成的開口終止于外側(cè)，以便接納徑向軸20并且一方面連接到渦輪機(jī)的發(fā)動機(jī)軸，另一方面連接到傘齒輪箱30。有利但可選地，所有的徑向臂13是中空的，以便減輕結(jié)構(gòu)并使管與線纜能夠通過。
[0055]有利地，布置在所述(或一個)中空徑向臂13的延伸部中的兩個間隔件16比另一組的兩個間隔件間隔得更遠(yuǎn)，以使得能夠?qū)θ缦挛乃龅凝X輪組件進(jìn)行集成。
[0056]如在圖3a中明顯可見的，徑向軸20在徑向臂13中延伸，并且徑向軸20在襯套中終止至一側(cè)(其中，中間錐齒輪或IGB使得在發(fā)動機(jī)軸與徑向軸之間能夠成第一角度)并且在傘齒輪箱30中終止在相對的一側(cè)上。
[0057]有利地，徑向軸20通過密封套筒21封閉在徑向臂13中。
[0058]此外，傘齒輪箱30通過與所述套圈12—體地形成(S卩，成型為單件)而布置在外套圈12中，以形成殼體10的組成部分。
[0059]傘齒輪箱包括形成在外套圈中的罩31，罩在兩個間隔件16之間由側(cè)壁15軸向地界定、由兩個間隔件16的組成角度地界定、以及由套圈的內(nèi)壁14和外壁32徑向地界定，夕卜壁32間隔件在套圈的周緣上延伸。替代性地，套圈12包括在套圈的整個圓周上延伸的外壁。
[0060]該罩是錐齒輪的在徑向軸20與附件齒輪箱的齒輪系(未示出)之間的座。就這點而言，如在圖2c中所見，傘齒輪箱30進(jìn)一步包括與附件齒輪箱聯(lián)接的聯(lián)接臂33，聯(lián)接臂33是中空的并根據(jù)不與徑向臂的方向平行的軸線延伸，徑向軸沿徑向臂的方向延伸。
[0061]罩31包括制成在套圈的側(cè)壁中的一個中的開口 34，以與聯(lián)接臂33連通。
[0062]此外，罩31在套圈的外壁32中包括第二開口 35，第二開口 35制成在套圈的周緣上。開口 35被布置為面向中空的徑向臂13，徑向軸20被布置在徑向臂13中，以使徑向軸20穿過待定位在臂13中的該開口。如在下文所述的，該開口還使得能夠?qū)Π趥泯X輪箱中的錐齒輪的潤滑油進(jìn)行供應(yīng)和回收。
[0063]參照圖3a和圖3b，現(xiàn)在將描述附件齒輪箱的驅(qū)動組件40，附件齒輪箱的驅(qū)動組件40包括之前所述的殼體10、布置在所述殼體的徑向臂13中的徑向軸20、以及齒輪組件50，齒輪組件50用于將徑向軸20齒輪連接到附件齒輪箱的齒輪系上。
[0064]齒輪組件50安裝在徑向軸20的外端部上，