專(zhuān)利名稱(chēng)：風(fēng)扇安裝在由第一和第二軸承支撐的驅(qū)動(dòng)軸上的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，尤其是涉及帶有安裝在由第一軸承和第二軸承支撐的驅(qū)動(dòng)軸上的風(fēng)扇的渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
這種類(lèi)型的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括沿著氣流方向從上游側(cè)到下游側(cè)的風(fēng)扇、一級(jí)或多級(jí)壓縮機(jī)、一級(jí)或多級(jí)渦輪，以及排氣噴嘴。該風(fēng)扇包括一個(gè)轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子的周邊設(shè)置有葉片，當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠向渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)引入空氣。風(fēng)扇轉(zhuǎn)子由發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓壓縮機(jī)軸支撐。它靠第一軸承使其對(duì)中于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的中心線(xiàn)上，該第一軸承位于第二軸承的上游側(cè)，該第二軸承與固定結(jié)構(gòu)尤其是中間箱體相連接。
在以下的描述中，這個(gè)軸僅是指壓縮機(jī)軸，因?yàn)轱L(fēng)扇安裝在壓縮機(jī)軸上，在雙軸發(fā)動(dòng)機(jī)中，這個(gè)軸是指低壓轉(zhuǎn)子軸。
第一軸承由支撐部件支撐，該支撐部件在壓縮機(jī)軸周?chē)纬梢粋€(gè)類(lèi)似外殼的包圍，并朝著第一軸承下游側(cè)，且固定在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)上。該第二軸承也是由固定在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)上的支撐部件支撐。
風(fēng)扇的一個(gè)葉片會(huì)意外損失。這將在壓縮機(jī)軸上形成一個(gè)大的不平衡質(zhì)量，會(huì)導(dǎo)致在軸承上產(chǎn)生載荷和震動(dòng)，并且通過(guò)軸承的支撐部件傳到渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)上，進(jìn)而導(dǎo)致固定結(jié)構(gòu)的破壞。
渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)度破壞是能夠避免的，可以通過(guò)選擇大的結(jié)構(gòu)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)為第一軸承提供一個(gè)如專(zhuān)利FR2752024所述的脫開(kāi)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。第一軸承的支撐部件通過(guò)所說(shuō)的剪切螺桿安裝到渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)上，該剪切螺桿有一個(gè)削弱部位，當(dāng)有過(guò)大的力作用在螺桿上時(shí)，螺桿將在削弱部位處斷裂。這樣，當(dāng)壓縮機(jī)軸上出現(xiàn)不平衡質(zhì)量時(shí)，第一軸承上產(chǎn)生的作用力將傳遞到剪切螺桿，使剪切螺桿斷裂，使支撐部件與第一軸承之間脫開(kāi)，因此使第一軸承與渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)脫開(kāi)。由不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的作用力不再通過(guò)該支撐部件傳遞到渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)。
然而，風(fēng)扇繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。這個(gè)不平衡質(zhì)量使壓縮機(jī)軸彎曲，將引起第二軸承中內(nèi)軸承圈和外軸承圈的相對(duì)移動(dòng)。并且，軸的彎曲會(huì)產(chǎn)生一個(gè)杠桿作用，從而將壓力作用在軸承滾柱或滾珠上。其結(jié)果很可能導(dǎo)致第二軸承的破壞。
在同一申請(qǐng)人的專(zhuān)利號(hào)為FR2831624的專(zhuān)利中，披露了一種裝置，在該裝置中，第二軸承以一定的徑向間隙安裝在支撐套筒的鉸孔里。第二軸承的支撐部件靠平行于該軸的螺紋連接來(lái)進(jìn)行夾緊，在剪切力作用下熔斷。其結(jié)果是第二軸承可以依靠支撐套筒來(lái)支撐，這將減少發(fā)生摩擦的可能性。
本發(fā)明的目的是，當(dāng)?shù)谝惠S承脫開(kāi)后，保證第二軸承的對(duì)中作用，同時(shí)在第二軸承滾柱上不產(chǎn)生過(guò)大壓力的情況下，隨之在第二軸承上產(chǎn)生脫開(kāi)動(dòng)力。
為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，本發(fā)明涉及一渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括一個(gè)固定結(jié)構(gòu)，一風(fēng)扇轉(zhuǎn)子固定在由第一軸承和第二軸承支撐的一驅(qū)動(dòng)軸上，軸承通過(guò)軸承支撐部件安裝在所說(shuō)的固定結(jié)構(gòu)上，該第一軸承通過(guò)一個(gè)能使其與固定結(jié)構(gòu)脫開(kāi)的裝置安裝在該固定結(jié)構(gòu)上，其特證是第二軸承通過(guò)一個(gè)用作球窩接頭的鉸接安裝在軸承支撐部件上，并且渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)還包括當(dāng)?shù)谝惠S承脫開(kāi)時(shí)，能使第二軸承相對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)的裝置。
優(yōu)選地，第二軸承包括外軸承圈，外軸承圈的外表面是球面的，能夠與軸承支撐部件的同是球面的內(nèi)殼體相配合。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)還包括當(dāng)?shù)谝惠S承脫開(kāi)時(shí)，能使第二軸承相對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)徑向移動(dòng)的裝置。
在這種方式中，能產(chǎn)生徑向移動(dòng)的該裝置優(yōu)選地包括用于將軸承支撐部件連接到渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)上的剪切螺桿。
優(yōu)選地，第二軸承包括內(nèi)軸承圈、外軸承圈和安裝在軸承圈之間的滾柱，內(nèi)軸承圈和外軸承圈之間能夠發(fā)生相對(duì)的軸向移動(dòng)。
優(yōu)選地，本發(fā)明的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)還包括使風(fēng)扇轉(zhuǎn)子和/或備用軸承形成軸向限位的裝置，它與固定結(jié)構(gòu)里安裝在驅(qū)動(dòng)軸上的裝置聯(lián)合作用。
優(yōu)選地，渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)結(jié)構(gòu)法蘭，第二軸承固定在該結(jié)構(gòu)法蘭上，使風(fēng)扇和/或備用軸承形成軸向限位的部件包括安裝在驅(qū)動(dòng)軸上的限位盤(pán)，限位盤(pán)與限位環(huán)的止動(dòng)盤(pán)共同作用以便風(fēng)扇軸向限位；限位盤(pán)與限位環(huán)的縱向套管聯(lián)合作用，從而形成備用軸承。
優(yōu)選地，為風(fēng)扇和/或備用軸承提供軸向限位的裝置，布置得能將軸向力直接傳遞到驅(qū)動(dòng)軸。
在這種方式中，第二軸承優(yōu)選地包括內(nèi)軸承圈、外軸承圈和安裝在軸承圈之間的滾柱，限位盤(pán)包括沿軸向支撐在驅(qū)動(dòng)軸的齒上、并在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由第二齒輪的內(nèi)圈的縱向齒鎖緊的徑向齒。
本發(fā)明主要應(yīng)用于雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，在這種發(fā)動(dòng)機(jī)中，第二軸承是用于支撐低壓轉(zhuǎn)子的。但申請(qǐng)人并不希望將自己的權(quán)利限定在這里所說(shuō)應(yīng)用的范圍。
參照附圖，通過(guò)閱讀本發(fā)明的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)選實(shí)施例，能夠更好的理解本發(fā)明。其中

圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的軸向側(cè)剖視圖；圖2是圖1中方框C中部分的放大視圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的壓縮機(jī)軸和結(jié)構(gòu)法蘭的后透視圖；圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的壓縮機(jī)軸、結(jié)構(gòu)法蘭和限位環(huán)的分解后透視圖；圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的壓縮機(jī)軸、結(jié)構(gòu)法蘭、限位環(huán)以及第二軸承的內(nèi)圈的分解后透視圖；圖6是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的壓縮機(jī)軸、結(jié)構(gòu)法蘭、限位環(huán)、第二軸承的內(nèi)圈以及第二軸承的支撐部件的分解后透視圖；圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的軸承外圈組件支撐在第二軸承支撐部件中的示意性透視圖；圖8是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)法蘭的透視圖；以及圖9是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中壓縮機(jī)軸斷裂后，通過(guò)第二軸承的示意性側(cè)剖視圖。
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)包括風(fēng)扇2，其中轉(zhuǎn)子包括圍繞渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的中心線(xiàn)徑向伸展的葉片3。風(fēng)扇軸2在葉片3的下游側(cè)，固定在壓縮機(jī)軸5上，該壓縮機(jī)軸5整體上為柱狀。它是低壓壓縮機(jī)軸。在本說(shuō)明書(shū)以下部分，風(fēng)扇軸2和壓縮機(jī)軸5的組件被稱(chēng)為壓縮機(jī)軸5或驅(qū)動(dòng)軸5。該壓縮機(jī)軸5由第一軸承6和位于第一軸承6的下游側(cè)的第二軸承7支撐。
參見(jiàn)圖2，第一軸承6包括內(nèi)軸承圈8和外軸承圈9，滾珠10安裝在各軸承圈之間。內(nèi)軸承圈8安裝在壓縮機(jī)軸5上，外軸承圈9安裝在軸承支撐部件11上，以下稱(chēng)為第一軸承支撐部件11。滾珠10能使內(nèi)軸承圈8，也即壓縮機(jī)軸5相對(duì)于外軸承圈9轉(zhuǎn)動(dòng)，從而相對(duì)于第一軸承支撐部件11轉(zhuǎn)動(dòng)。
第一軸承支撐部件11從第一軸承6向下游延伸，其整體為柱狀，有小的錐度，其直徑沿下游方向有所增大。它安裝在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1固定結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)法蘭18上，具體地說(shuō)是固定在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的中間箱體，即在下面稱(chēng)之為結(jié)構(gòu)法蘭18上，通過(guò)一下游法蘭12使剪切螺桿13與之實(shí)現(xiàn)螺紋連接。這些剪切螺桿13有一個(gè)削弱部位13′，削弱部位13′處抗拉強(qiáng)度低較，當(dāng)有過(guò)大的力作用在螺桿上，尤其是隨著葉片3的損失而引起壓縮機(jī)軸5上出現(xiàn)不平衡質(zhì)量時(shí)，螺桿將在削弱部位處斷裂。
第二軸承7包括內(nèi)軸承圈14和外軸承圈15，滾柱16安裝在各軸承圈之間。在正常運(yùn)行的情況下，內(nèi)軸承圈14固定安裝在壓縮機(jī)軸5上，外軸承圈15安裝在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的固定結(jié)構(gòu)上，這將在后面進(jìn)行說(shuō)明。滾柱16平行于渦輪噴氣發(fā)的發(fā)動(dòng)機(jī)1的中心線(xiàn)4，安裝在沿內(nèi)軸承圈14圓周所開(kāi)的溝槽14a里，并且被支撐架17彼此隔開(kāi)一定的間距，這一點(diǎn)對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是公知的。滾柱能使內(nèi)軸承圈14相對(duì)于外軸承圈15轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)這些軸承圈能使壓縮機(jī)軸5相對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的固定結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)。
第二軸承7由軸承支撐部件19支撐，以下稱(chēng)為第二軸承支撐部件19，它包括殼體20或者稱(chēng)為環(huán)圈20，能夾緊第二軸承7的外軸承圈15，環(huán)圈20上有沿徑向延伸的連接法蘭21，通過(guò)剪切螺桿22由螺紋連接到結(jié)構(gòu)法蘭18上。
第二軸承7的外軸承圈15包括外表面23，其上有凸的球面，這在軸向剖視圖中可以看到。第二軸承支撐部件19的環(huán)圈20的內(nèi)表面24是凹的球面，凸的球面23與之相配合。這兩個(gè)球面，即凸的球面23與凹的球面24，它們相配合形成一個(gè)用作球窩接頭(23，24)的鉸接。存在這樣的布置，即，當(dāng)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，該球窩接頭(23，24)并不轉(zhuǎn)動(dòng)。第二軸承7的外軸承圈15相對(duì)于第二軸承支撐部件19，即，相對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的固定部件是固定的。葉片3出現(xiàn)損失后，球窩接頭的特性將在后面進(jìn)行說(shuō)明。
渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的在第二軸承7區(qū)域內(nèi)的部件結(jié)構(gòu)，通過(guò)參看圖3-6來(lái)描述這些部件的裝配來(lái)說(shuō)明，將有助于對(duì)它們的位置關(guān)系的理解。
參見(jiàn)圖3，壓縮機(jī)軸5包括兩個(gè)接近結(jié)構(gòu)法蘭的環(huán)形凸起25和26，上游側(cè)是25，在下游側(cè)是26，形成一個(gè)環(huán)形溝槽27。凸起26包括徑向槽口26′，在它們之間形成齒26″。齒26″與槽口26′優(yōu)選地具有相同的圓周尺寸，這樣各自分別繞壓縮機(jī)軸5圓周的一半延伸。
參見(jiàn)圖4，限位盤(pán)28安裝在壓縮機(jī)軸5的環(huán)形溝槽27里。該限位盤(pán)28包括沿其徑向內(nèi)邊的徑向槽口28′和齒28″，它們的圓周尺寸與壓縮機(jī)軸5上的徑向槽口26′和齒26″相符合。裝配時(shí)，限位盤(pán)朝著上游側(cè)緊配合安裝到壓縮機(jī)軸5上；它的齒28″插入壓縮機(jī)軸5的槽口26′，直到它們接觸下游側(cè)的環(huán)形部分的表面才停止，該環(huán)形部分朝著壓縮機(jī)軸5的上游側(cè)25凸起；然后圍繞渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的中心線(xiàn)4轉(zhuǎn)動(dòng)限位盤(pán)28，直到它的齒28″與壓縮機(jī)軸5的齒26″軸向?qū)R。在這個(gè)位置，它們被沿上游方向25凸起的環(huán)形部分的下游表面和壓縮機(jī)軸5的齒26″的上游表面夾緊，同時(shí)壓縮機(jī)軸5的槽口26′與限位盤(pán)28的槽口28′軸向?qū)R。
參見(jiàn)圖5，第二軸承7的內(nèi)軸承圈14包括在其上游部分的縱向槽口14′和齒14″，它們的圓周尺寸與上面提到的槽口26′、28′和齒26″、28″的圓周尺寸相對(duì)應(yīng)。內(nèi)軸承圈14緊配合地安裝到壓縮機(jī)軸5上，它的齒14″插入壓縮機(jī)軸5的槽口26與限位盤(pán)28的槽口28′，直到它們接觸壓縮機(jī)軸5朝上游方向凸起的環(huán)形部分的下游表面才停止，槽口14′的橫向表面與壓縮機(jī)軸5上的齒26″相接觸而停止。這樣，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸承內(nèi)圈14的齒14″能將限位盤(pán)28鎖緊，該盤(pán)的齒28″與壓縮機(jī)軸5的齒26″軸向接觸而停止。
參見(jiàn)圖6，滾柱16安裝在內(nèi)軸承圈上專(zhuān)為安裝它所開(kāi)的溝槽14a里；支撐架17使?jié)L柱相對(duì)其它零部件保持就位，這一點(diǎn)圖中未示出。第二軸承7的外軸承圈15安裝在第二軸承支撐部件19里，緊配合地繞滾柱16的周?chē)惭b；在軸向剖視圖中可以看到，外軸承圈15的內(nèi)表面15a呈一直線(xiàn)，其縱向尺寸比滾柱16的縱向尺寸大。第二軸承支撐部件19的法蘭21通過(guò)剪切螺桿22固定到結(jié)構(gòu)法蘭18上。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7來(lái)說(shuō)明第二軸承7的外軸承圈15在第二軸承支撐部件19的環(huán)圈20里的裝配，并且這種裝配形成球窩接頭(23，24)的鉸接。第二軸承支撐部件19的環(huán)圈20包括兩個(gè)在直徑方向相對(duì)的裝配槽口20′、20″，其圓周尺寸與第二軸承7的外軸承圈15的縱向尺寸相適應(yīng)。如圖所示，外軸承圈15的側(cè)面對(duì)著第二軸承支撐部件19，滑到它的槽口20′、20″里。然后將外軸承圈15旋轉(zhuǎn)90°，以使它的外表面23與第二軸承支撐部件19的環(huán)圈20的內(nèi)表面24接觸配合，從而形成球窩接頭(23，24)那樣的鉸接。
其它部件可以在第二軸承7的內(nèi)軸承圈14的下游側(cè)緊配合地安裝到壓縮機(jī)軸5上。例如在圖1和圖2的情況中，提供了一個(gè)動(dòng)力輸出裝置29，它和旋轉(zhuǎn)氣封一起，通過(guò)壓縮機(jī)軸5的運(yùn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)其它部件。一旦所有部件都緊配合地安裝完成后，通過(guò)一個(gè)鎖緊螺母31對(duì)整個(gè)體系沿軸向鎖緊。
參見(jiàn)圖8，結(jié)構(gòu)法蘭18的中心被鉆孔。在其中心部位有一個(gè)縱向套管32，并且一個(gè)止動(dòng)盤(pán)33在縱向套管的上游端沿徑向向里連續(xù)延伸，該止動(dòng)盤(pán)的內(nèi)邊緣形成法蘭18的中心孔。止動(dòng)盤(pán)33這樣布置，是為了使限位盤(pán)28的上游表面34能夠與止動(dòng)盤(pán)33的下游表面35接觸支撐。由這兩個(gè)表面34與35形成的接觸表面，按一種互補(bǔ)方式布置，使得它們能盡可能均勻地互相支撐。在本發(fā)明的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例中，相互接觸的表面34，35是呈圓錐形的。這些接觸面也可以是平面的，或者是性能更好的球形。止動(dòng)盤(pán)33的功能是當(dāng)壓縮機(jī)軸5發(fā)生破壞時(shí)，軸向鎖緊它，以使固定在其上的風(fēng)扇2不會(huì)產(chǎn)生向前運(yùn)動(dòng)，這將在后面詳細(xì)說(shuō)明。
現(xiàn)在我們將詳細(xì)說(shuō)明當(dāng)風(fēng)扇2的一個(gè)葉片3損失時(shí)本發(fā)明的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)行情況。
葉片3的損失將在壓縮機(jī)軸5上形成一個(gè)不平衡質(zhì)量。產(chǎn)生的各種力將使把第一軸承支撐部件11連接到結(jié)構(gòu)法蘭18上的剪切螺桿13斷裂，并使支撐部件11與渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的固定結(jié)構(gòu)之間脫開(kāi)。
第二軸承7不必與渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的固定結(jié)構(gòu)脫開(kāi)，因?yàn)樾纬汕蚋C接頭(23，24)的鉸接能夠吸收一定量的壓縮機(jī)軸5的彎曲。我們已經(jīng)知道，第二軸承7的外軸承圈15與第二軸承支撐部件19的環(huán)圈20相配合，并形成球窩接頭(23，24)的鉸接，當(dāng)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1正常運(yùn)行時(shí)，該鉸接(23，24)并不轉(zhuǎn)動(dòng)，但是當(dāng)有不平衡質(zhì)量作用在壓縮機(jī)軸5上時(shí)，它卻能自由的轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，壓縮機(jī)軸5的彎曲，引起構(gòu)成球窩接頭(23，24)的鉸接圍繞由構(gòu)成鉸接的球面23和24所確定的球面中心轉(zhuǎn)動(dòng)。
然而，當(dāng)壓縮機(jī)軸5的彎曲幅度過(guò)大，并且這個(gè)彎曲不能通過(guò)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)動(dòng)形成球窩接頭(23，24)的鉸接來(lái)吸收，例如，尤其是當(dāng)彎曲相對(duì)于渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的中心線(xiàn)4發(fā)生偏移時(shí)，將第二軸承支撐部件19固定到結(jié)構(gòu)法蘭18上的剪切螺桿22將會(huì)斷裂。斷裂將導(dǎo)致第二軸承7和其支撐部件19發(fā)生徑向位移。
此外，滾柱16在第二軸承7的外軸承圈15的內(nèi)表面15a上的軸向滑動(dòng)也將導(dǎo)致發(fā)生縱向位移，內(nèi)表面15a的縱向尺寸比滾柱16的縱向尺寸大。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的特征，在第二軸承的滾柱16上不產(chǎn)生過(guò)大壓力的情況下，第一軸承6的脫開(kāi)動(dòng)力可作用在第二軸承7上，因?yàn)榭墒沟诙S承7產(chǎn)生徑向、縱向以及一定角度的位移。部分移動(dòng)是不受限制的。轉(zhuǎn)動(dòng)也可圍繞位于第一軸承支撐部件的連接點(diǎn)13上的旋轉(zhuǎn)中心進(jìn)行。
但是，如果滾柱16破裂，限位盤(pán)28的徑向外表面36將與法蘭18的縱向套管32的內(nèi)表面37相接觸而停止；因此限位盤(pán)和套管將用作備用軸承。如果限位盤(pán)28和套管32需要具有這樣的功能，則要對(duì)限位盤(pán)28的外表面36與縱向套管32的內(nèi)表面37之間的距離進(jìn)行合適的設(shè)定。
盡管具有上面提到的各種安全保護(hù)裝置，壓縮機(jī)軸5也還存在破壞的可能。最后一個(gè)安全保護(hù)裝置是考慮到這一情況而提供的。如果壓縮機(jī)軸5發(fā)生破壞，風(fēng)扇2的轉(zhuǎn)動(dòng)將把風(fēng)扇和與之一起固定的壓縮機(jī)軸5限制在向前的方向。限位盤(pán)28的上游表面34與止動(dòng)盤(pán)33的下游表面35接觸而停止，該止動(dòng)盤(pán)33是固定在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)1的固定結(jié)構(gòu)上。因此，如果壓縮機(jī)軸5(或者固定壓縮機(jī)軸5的渦輪軸)發(fā)生破壞，止動(dòng)盤(pán)33的功能是使風(fēng)扇2軸向止動(dòng)。在這種情況下，限位盤(pán)28的接觸表面34與止動(dòng)盤(pán)33的接觸表面35如果是球形的，將更為有利；因?yàn)榻佑|時(shí)，即使壓縮機(jī)軸5相對(duì)于結(jié)構(gòu)法蘭18發(fā)生傾斜，球形表面也能使兩個(gè)表面更均衡的接觸。
接觸過(guò)程中以及接觸后，作用力通過(guò)限位盤(pán)28傳到它的齒28″，接著傳到壓縮機(jī)軸5的齒26″，再傳到壓縮機(jī)軸5。這樣，由于限位盤(pán)28與第二軸承7的內(nèi)軸承圈14在壓縮機(jī)軸5上的布置，對(duì)風(fēng)扇2進(jìn)行軸向限位而在止動(dòng)盤(pán)33上產(chǎn)生的作用力不會(huì)傳遞到鎖緊螺母31上；如果這個(gè)力被傳遞到鎖緊螺母上，其后果將是非常嚴(yán)重的，因?yàn)槿绻i緊螺母31發(fā)生破壞，將會(huì)導(dǎo)致緊配合安裝在壓縮機(jī)軸5上的各種部件滑落，并使風(fēng)扇2和壓縮機(jī)軸5向前飛出脫落；實(shí)際上這些力被傳遞到壓縮機(jī)軸5上。
因此，本發(fā)明的裝置提供了一種裝置，確保壓縮機(jī)軸5以及風(fēng)扇軸2在第二軸承7處被軸向限位，而并不把任何限位力傳遞到第二軸承7的鎖緊螺母31。
權(quán)利要求
1.渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括一固定結(jié)構(gòu)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(2)固定在由第一軸承(6)和第二軸承(7)支撐的驅(qū)動(dòng)軸(5)上，第一軸承(6)和第二軸承(7)通過(guò)軸承支撐部件(11，19)安裝在所述固定結(jié)構(gòu)上，第一軸承(6)通過(guò)能使它與固定結(jié)構(gòu)脫開(kāi)的裝置(13)安裝到渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)上，其特征是第二軸承(7)通過(guò)一個(gè)用作球窩接頭(23，24)的鉸接安裝到軸承支撐部件(19)上，并且該渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)還包括當(dāng)?shù)谝惠S承(6)需要脫開(kāi)時(shí)使第二軸承(7)相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)軸向移動(dòng)的裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，第二軸承(7)包括外軸承圈(15)，外軸承圈(15)的外表面(23)是球面的，與軸承支撐部件(19)的球形內(nèi)殼體(20)相配合。
3.如權(quán)利要求1或2所述的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括當(dāng)?shù)谝惠S承(6)脫開(kāi)時(shí)使第二軸承(7)相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)徑向移動(dòng)的裝置(22)。
4.如權(quán)利要求3所述的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，實(shí)現(xiàn)徑向移動(dòng)的裝置包括將軸承支撐部件(19)連接到渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)上的剪切螺桿(22)。
5.如權(quán)利要求1-4中之一所述的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，第二軸承(7)包括內(nèi)軸承圈(14)、外軸承圈(15)和安裝在所述軸承圈(14、15)之間的滾柱(16)，內(nèi)軸承圈(14)與外軸承圈(15)之間可以發(fā)生軸向移動(dòng)。
6.如前面任一權(quán)利要求所述的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，還包括裝置(28)，該裝置與固定結(jié)構(gòu)中并安裝在驅(qū)動(dòng)軸(5)上的裝置(32、33)聯(lián)合作用，對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(2)和/或備用軸承進(jìn)行軸向限位。
7.如權(quán)利要求6所述的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括一個(gè)結(jié)構(gòu)法蘭(18)，第二軸承(7)安裝在結(jié)構(gòu)法蘭(18)上，其中形成對(duì)風(fēng)扇轉(zhuǎn)子(2)和/或備用軸承進(jìn)行軸向限位的裝置包括安裝在驅(qū)動(dòng)軸(5)上的限位盤(pán)(28)，它與用作法蘭(18)的止動(dòng)盤(pán)的圓盤(pán)(33)聯(lián)合作用，以便使風(fēng)扇(2)進(jìn)行軸向限位，并與法蘭(18)的縱向套管(32)聯(lián)合作用，形成備用軸承。
8.如權(quán)利要求6或7所述的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，對(duì)風(fēng)扇(2)和/或備用軸承進(jìn)行軸向限位的裝置布置成將軸向力直接傳遞到驅(qū)動(dòng)軸(5)上。
9.如權(quán)利要求7或8所述的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，第二軸承(7)包括內(nèi)軸承圈(14)、外軸承圈(15)和安裝在所述軸承圈(14、15)之間的滾柱(16)，限位盤(pán)(28)包括徑向齒(28″)，該徑向齒軸向地支撐在驅(qū)動(dòng)軸(5)的齒(26″)上，且在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)被第二軸承(7)的軸承內(nèi)圈(14)的縱向齒(14″)阻擋。
10.如前面任一權(quán)利要求所述的雙軸渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，第二軸承(7)是一支撐低壓轉(zhuǎn)子的軸承。
全文摘要
本發(fā)明的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)包括一固定結(jié)構(gòu)，風(fēng)扇轉(zhuǎn)子固定在由第一軸承(6)和第二軸承(7)支撐的驅(qū)動(dòng)軸(5)上，第一軸承(6)和第二軸承(7)通過(guò)軸承支撐部件(11，19)安裝在所說(shuō)的固定結(jié)構(gòu)上，第一軸承(6)通過(guò)能使它與固定結(jié)構(gòu)脫開(kāi)的裝置(13)安裝到渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的固定結(jié)構(gòu)上，其特征是第二軸承(7)通過(guò)一個(gè)用作球窩接頭(23，24)的鉸接安裝到軸承支撐部件(19)上，其中，該渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)還包括當(dāng)?shù)谝惠S承(6)脫開(kāi)時(shí)，能使第二軸承(7)相對(duì)于固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)的裝置。當(dāng)?shù)谝惠S承(6)脫開(kāi)后，在第二軸承(7)上不產(chǎn)生過(guò)大壓力的情況下，可實(shí)現(xiàn)第二軸承(7)的對(duì)中功能。
文檔編號(hào)F16C23/00GK1707070SQ20051008174
公開(kāi)日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2005年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者G·拉陪歸, R·色凡特, G·伯切 申請(qǐng)人:斯內(nèi)克馬發(fā)動(dòng)機(jī)公司