Соединение для авиационного газотурбинного двигателя и способ его монтажа

Соединение для авиационного газотурбинного двигателя содержит опору подшипника качения и расположенный в ее внутреннем пространстве подшипник, вращающийся узел, содержащий первое зубчатое колесо и приводимый во вращение газогенератором двигателя, коробку отбора механической мощности, вал отбора механической мощности и средства монтажа коробки отбора механической мощности на опоре подшипника. Коробка отбора механической мощности расположена во внутреннем пространстве опоры подшипника и содержит корпус, внутри которого установлено второе зубчатое колесо, зацепляющееся с первым зубчатым колесом. Вал отбора механической мощности установлен в коробке отбора механической мощности, приводится во вращение вторым зубчатым колесом, проходит через первое отверстие опоры подшипника и приводит во вращение коробку приводов агрегатов двигателя. Средства монтажа коробки отбора механической мощности проходят сквозь второе отверстие в опоре подшипника выполненное с возможностью обеспечения введения коробки отбора во внутреннее пространство опоры подшипника. При монтаже указанного соединения вводят коробку отбора мощности во внутреннее пространство через второе отверстие, выполненное в опоре подшипника, и вводят вал отбора мощности в коробку отбора мощности через первое отверстие в опоре подшипника. Еще одно изобретение группы относится к авиационному газотурбинному двигателю, включающему указанное выше соединение. Группа изобретений позволяет упростить монтаж и демонтаж коробки отбора механической мощности на газотурбинном двигателе. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к области соединений для авиационных газотурбинных двигателей, содержащих коробку отбора механической мощности, называемую также ʺIGBʺ (от английского выражения ʺInner Gear Boxʺ).

Предпочтительно изобретение относится к турбореактивным двигателям и к турбовинтовым двигателям. В частности, изобретение относится к двухконтурным турбореактивным двигателям, вентилятор которых приводится во вращение через редуктор.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Как известно, на существующих газотурбинных двигателях механическую мощность отбирают на приводном валу высокого давления для приведения во вращение коробки приводов агрегатов. Эта коробка, называемая также ʺAGBʺ (от английского выражения ʺAccessory Gear Boxʺ), установлена, например, в межконтурном отсеке газотурбинного двигателя, то есть в отсеке, расположенном радиально между каналом первого контура и каналом второго контура газотурбинного двигателя. Такая конфигурация известна, например, из документа FR 2 946 091.

Такая коробка приводов агрегатов классически содержит валы, на которых установлены прямые шестерни, вращающие друг друга и приводящие во вращение агрегаты, с которыми они связаны. Например, агрегатами могут быть топливный насос, гидравлический насос, масляный насос, генератор переменного тока, стартер, а также силовой электрический генератор.

Для отбора механической мощности на приводному валу высокого давления предусмотрена коробка отбора мощности, называемая ʺIGBʺ или «внутренней приводной коробкой». Эта коробка содержит зубчатое колесо, зацепляющееся с другим зубчатым колесом, неподвижно соединенным во вращении с приводным валом высокого или низкого давления. В свою очередь, коробка IGB приводит во вращение вал отбора механической мощности, предназначенный для приведения во вращение коробки приводов агрегатов, обычно через раздаточную коробку, называемую коробкой ʺTGBʺ (от английского выражения ʺTransfer Gear Boxʺ).

Независимо от предусмотренной конфигурации доступ к коробке IGB часто оказывается затрудненным и усложняет операции технического обслуживания. Действительно, чтобы получить доступ к коробке IGB, часто приходится демонтировать колесо вентилятора, возможно, редуктор, одну или несколько опор подшипников качения и, возможно, компрессор. Разумеется, это усложняет операции технического обслуживания.

Поэтому существует потребность в оптимизации конструкции таких соединений газотурбинного двигателя, в частности, чтобы облегчить доступ к коробке IGB во время операций технического обслуживания.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение призвано предложить решение, позволяющее по меньшей мере частично решить вышеупомянутые проблемы известных технических решений.

Для этого объектом изобретения является соединение для авиационного газотурбинного двигателя, имеющее признаки, раскрытые в пункте 1 формулы изобретения.

Преимуществом изобретения является то, что оно обеспечивает легкий монтаж и демонтаж коробки отбора механической мощности, в частности, в рамках операций технического обслуживания. Действительно, после извлечения вала отбора из коробки отбора путем перемещения через первое отверстие опоры подшипника, эту коробку можно извлечь из радиально внутреннего пространства через предусмотренное для этого второе отверстие опоры подшипника. Таким образом, нет необходимости в демонтаже опоры подшипника для получения доступа к коробке отбора механической мощности, что облегчает ее демонтаж. Разумеется, когда коробку необходимо опять установить в радиально внутреннем пространстве, осуществляют операции в обратном порядке.

Кроме того, изобретение имеет по меньшей мере один из следующих факультативных признаков, рассматриваемых отдельно или в комбинации.

Упомянутая опора подшипника содержит два участка, наклоненные относительно друг друга: соответственно первый участок, через который проходит первое отверстие, а также второй участок, через который проходит первое отверстие.

Первый и второй участок образуют в сечении форму в виде V предпочтительно с углом наклона около 90° между двумя участками, хотя можно предусмотреть и другие углы, не выходя за рамки изобретения.

Упомянутая опора подшипника выполнена из нескольких установленных друг на друга деталей. В альтернативном варианте речь может идти о моноблочной детали. Кроме того, следует отметить, что вышеупомянутые первый и второй участки предпочтительно предусмотрены в моноблочной детали.

Вал отбора установлен с возможностью перемещения скольжением в отверстии второго зубчатого колеса. Предпочтительно этот вал опирается в осевом направлении только на дно коробки отбора, что облегчает его извлечение во время операций технического обслуживания.

Упомянутое радиально внутреннее пространство соответствует всей или части масляной камеры, в которой установлен упомянутый по меньшей мере один подшипник качения.

Упомянутые средства монтажа содержат средства, образующие крышку, закрывающую упомянутое второе отверстие, а также средства соединения между крышкой и корпусом коробки отбора мощности, при этом предпочтительно средства соединения проходят через упомянутое второе отверстие.

Вращающийся узел содержит ступицу вентилятора, приводимую во вращение напрямую валом низкого давления газотурбинного двигателя или через редуктор, который приводится во вращение этим валом низкого давления или валом высокого давления. В альтернативном варианте отбор мощности можно производить на любом элементе газотурбинного двигателя, принадлежащем к корпусу высокого давления, к корпусу низкого давления или к корпусу промежуточного давления, если такой корпус присутствует в газотурбинном двигателе. Например, отбор мощности можно производить на валу низкого давления газотурбинного двигателя.

Объектом изобретения является также газотурбинный двигатель, содержащий описанное выше соединение, предпочтительно двухконтурный турбореактивный двигатель, вентилятор которого приводится во вращение через редуктор.

Наконец, объектом изобретения является способ монтажа такого соединения, содержащий следующие последовательные этапы:

- вводят коробку отбора мощности в радиально внутреннее пространство из радиально наружного пространства через упомянутое второе отверстие, выполненное в опоре подшипника; и

- вводят вал отбора мощности в коробку отбора мощности из радиально наружного пространства через упомянутое первое отверстие, выполненное в опоре подшипника.

Разумеется во время операций технического обслуживания для обеспечения демонтажа коробки отбора мощности можно осуществлять операции в обратном порядке.

Другие преимущества и отличительные признаки изобретения будут более очевидны из нижеследующего подробного описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Это описание представлено со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематичный вид сбоку турбореактивного двигателя в соответствии с изобретением.

Фиг. 2 - увеличенный детальный вид передней части турбореактивного двигателя, показанного на предыдущей фигуре.

Фиг. 3-5 - детальные виды передней части турбореактивного двигателя, представленного на предыдущих фигурах, с показом соединения согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения.

Фиг. 6а-6f схематично иллюстрируют различные этапы способа монтажа соединения, показанного на фиг. 3-5.

Фиг. 7 - вид, аналогичный фиг. 2, со схематичным показом различных возможных мест расположения для реализации изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ

На фиг. 1 и 2 показан двухконтурный двухвальный турбореактивный двигатель 1, имеющий повышенную степень двухконтурности. Турбореактивный двигатель 1, который имеет переднюю часть, обозначенную позицией 1а на фиг. 2, классически содержит газогенератор 2, с двух сторон от которого находятся компрессор 4 низкого давления и турбина 12 низкого давления, причем этот газогенератор 2 содержит компрессор 6 высокого давления, камеру 8 сгорания и турбину 10 высокого давления. В дальнейшем тексте термины «передний» и «задний» следует рассматривать в направлении 14, противоположном основному направлению потока газов внутри турбореактивного двигателя, причем это направление 14 параллельно продольной оси 3 этого двигателя.

Компрессор 4 низкого давления и турбина 12 низкого давления образуют корпус низкого давления и соединены между собой валом 11 низкого давления, центрованным по оси 3. Точно так же, компрессор 6 высокого давления и турбина 10 высокого давления образуют корпус высокого давления и соединены между собой валом 13 высокого давления, центрованным по оси 3 и расположенным вокруг вала 11 низкого давления.

Кроме того, спереди газогенератора 2 и компрессора 4 низкого давления турбореактивный двигатель 1 содержит вентилятор 15. Этот вентилятор вращается вокруг оси 3 и окружен картером 9 вентилятора. Он не приводится во вращение эти валом 11 низкого давления напрямую, а только опосредованно через этот вал, хотя, не выходя за рамки изобретения, можно предусмотреть и другой вариант его приведения во вращение. Действительно, между корпусом низкого давления и вентилятором 15 установлен редуктор 20, который расположен в осевом направлении между этим вентилятором и компрессором 4 низкого давления. Присутствие редуктора 20 для приведения во вращение вентилятора 15 позволяет увеличить диаметр вентилятора и, следовательно, способствует получению более высокой степени двухконтурности, обеспечивающей выигрыш в расходе топлива.

Кроме того, турбореактивный двигатель 1 имеет первый канал 16, через который должен проходить поток первого контура, а также второй канал 18, через который должен проходить поток второго контура и который находится радиально снаружи относительно первого контура. Как известно специалисту в данной области, этот второй канал 18 ограничен в радиальном направлении снаружи наружной обечайкой 23 промежуточного картера 21. Этот картер содержит также ступицу, соединенную с наружной обечайкой 23 через радиальные стойки. Наружная обечайка 23, предпочтительно являющаяся металлической, продолжает картер 9 вентилятора в заднем направлении.

Кроме того, второй канал 18 ограничен радиально внутри внутренней поверхностью 26 ограничения, которая служит также наружным ограничением для межконтурного отсека 28, показанного на фиг. 2. Этот межконтурный отсек 28 ограничен также спереди ступицей промежуточного картера и радиально изнутри обечайкой 30, в которой заключен вышеупомянутый компрессор 4 низкого давления.

В турбореактивном двигателе 1 предусмотрена коробка 32 приводов агрегатов или устройство турбореактивного двигателя, требующее механической мощности, и эта коробка в дальнейшем будет называться коробкой AGB 32. Она расположена в межконтурном отсеке 28, например, закреплена на выходной стороне ступицы промежуточного картера. Вместе с тем, расположение может быть другим, поэтому на фиг. 2 эта коробка AGB 32 просто схематично показана внутри межконтурного отсека 28 без указания конкретного соединения.

Классически, как было указано выше, коробка AGB 32 содержит валы, на которых установлены прямые шестерни, приводящие друг друга во вращение и вращающие агрегаты, с которыми они связаны и которые предпочтительно расположены в межконтурном отсеке 28. В данном случае схематично показан только один агрегат. Речь идет об агрегате 33, обеспечивающем подачу смазочного вещества в редуктор 20 через масляный трубопровод 34. Вместе с тем, предусмотрены также другие агрегаты, например, топливный насос, гидравлический насос, генератор переменного тока, стартер или силовой электрический генератор.

Для отбора механической мощности, предназначенной для коробки AGB 32, предусмотрена коробка 36 отбора, в дальнейшем называемая коробкой IGB. Первое зубчатое колесо 38, центрованное по оси 3 и вращаемое вентилятором 15, зацепляется с вторым зубчатым колесом 40 коробки IGB 36. Первое колесо 38 соответствует колесу отбора мощности, называемому ведущим колесом.

Во втором зубчатом колесе 40, называемом ведомым колесом, установлен вал 42 отбора механической мощности, который оно вращает вокруг оси этого вала и который предпочтительно имеет наклон относительно направления оси 3. Вал 42 отбора взаимодействует на своем противоположном конце с раздаточной коробкой 46, в дальнейшем называемой коробкой TGB и расположенной в межконтурном отсеке 28. Наконец, чтобы дополнить кинематическую цепь, между коробкой TGB 46 и коробкой AGB 32 предусмотрен вращающийся трансмиссионный вал 50.

Редуктор 20 содержит эпициклоидную передачу. Следует отметить, что зубчатую передачу обычно называют эпициклоидной, когда коронная шестерня является неподвижной и не вращается, тогда как эту передачу называют планетарной, когда водило является неподвижным и не вращается. В данном случае она содержит прежде всего планетарную шестерню 52, центрованную по оси 2 и неподвижно соединенную во вращении с валом 11 низкого давления, будучи расположенной в переднем продолжении этого вала 11. Оба элемента 11, 52 могут быть выполнены в виде единой детали или предпочтительно неподвижно закреплены друг на друге. Кроме того, эпициклоидная передача содержит наружную коронную шестерню 54, неподвижно соединенную со статором турбореактивного двигателя. Предусмотрены также сателлитные шестерни 56, зацепляющиеся с наружной коронной шестерней 54 и с планетарной шестерней 52. Наконец, эпициклоидная передача содержит водило 58, неподвижно соединенное во вращении со ступицей 60 вентилятора, называемой также ротором вентилятора, на котором установлены лопатки 62 вентилятора при помощи диска вентилятора. В данном случае оба элемента 58, 60 тоже может могут быть выполнены в виде единой детали или предпочтительно жестко соединены друг с другом. В другой, не показанной возможной конфигурации, называемой конфигурацией с планетарной передачей, водило 58 неподвижно соединено со статором турбореактивного двигателя, и наружная коронная шестерня 54 неподвижно соединена во вращении со ступицей 60 вентилятора.

Вышеупомянутое первое зубчатое колесо 38, вращающее коробку IGB 36, неподвижно соединено во вращении со ступицей 60 вентилятора, будучи закрепленным на водиле 58 или на этой ступице 60 вентилятора, как схематично показано на фиг. 2. Поскольку редуктор 20 приводится во вращение валом 11 низкого давления, можно считать, что этот редуктор, а также вентилятор 15 являются частью корпуса низкого давления турбореактивного двигателя. В данном случае преимуществом является то, что во время фазы авторотации вентилятора, в которой вся или часть мощности, способствующей вращению корпуса низкого давления, поступает из другого источника, отличного от корпуса высокого давления, например, от аэродинамической силы, действующей на лопатки вентилятора, из нее всегда можно отбирать минимальную механическую мощность. Это представляет особый интерес для обеспечения смазки редуктора 20 во время авторотации вентилятора. Чтобы уменьшить массу и габарит редуктора 20, его выполняют с опорными подшипниками скольжения (на фиг. 2 не показаны), в которых установлены эти вращающиеся элементы. Таким образом, в этой предпочтительной конструкции классические тела качения подшипников качения заменены масляной пленкой, которая имеет либо определенную скорость в случае опорных подшипников гидродинамического типа, либо определенное давление в случае опорных подшипников гидростатического типа. Следовательно, во время возможной авторотации вентилятора конструкция согласно изобретению обеспечивает жизненно важную смазку этих опорных подшипников скольжения, благодаря отбору, производимому на первом зубчатом колесе 38, которое продолжает приводиться во вращение вентилятором 15. Действительно, вращение вентилятора 15 приводит к вращению первого зубчатого колеса 38, к вращению второго зубчатого колеса 40, к вращению валов 42, 50, коробки AGB 32 и, наконец, приводит в действие агрегат 33, обеспечивающий смазку редуктора 20 через трубопровод 34. Эта смазка предотвращает деградацию масляных пленок подшипников скольжения этого редуктора и обеспечивает таким образом нормальную работу последнего, одновременно способствуя увеличению срока его службы.

Следует отметить, что в случае авторотации вентилятора смазка редуктора 20 действительно обеспечивается, как было указано выше, но можно также дополнительно предусмотреть другие обычные средства для обеспечения смазки этого редуктора в периоды, отличные от возможной фазы авторотации.

На фиг. 2-5 показано соединение 100, являющееся неотъемлемой частью турбореактивного двигателя 1. Прежде всего соединение 100 содержит опору 70 подшипника качения, соединенную с внутренним картером ограничения первого канала 16 через конструктивный фланец 72, показанный схематично только на фиг.2. Опора 70 подшипника является, таким образом, частью статора турбореактивного двигателя 1. Она расположена спереди редуктора 20 и поддерживает на своих двух противоположных осевых концах соответственно два подшипника 74а,74b качения. Оба подшипника направляют вращающийся вокруг оси 3 узел, который приводится во вращение газогенератором 2, причем этот узел включает в себя водило 58 редуктора, ступицу 60 вентилятора и первое зубчатое колесо 38. Первое зубчатое колесо 38 расположено в осевом направлении между двумя подшипниками 74а,74b качения.

Опора 70 подшипника центрована по оси 3. Она ограничивает радиально внутреннее пространство 78, в котором находятся подшипники 74а,74b, и частично образует масляную камеру. Опора выполнена в виде единой детали или состоит из нескольких деталей, скрепленных друг с другом, как показано на фиг. 3-5. Действительно, речь идет о двух деталях, соединенных осевыми болтами, при этом в самой задней детали меньшего размера установлен подшипник 74b качения, поддерживающий водило 58.

Обе детали опоры 70 подшипника образуют первый и второй участки 70а,70b, наклоненные относительно друг друга. Эта два участка образуют V в осевом сечении, при этом V открыто в радиальном направлении внутрь и образует угол наклона, составляющий от 30 до 120° между двумя участками и предпочтительно равный примерно 90°.

Вышеупомянутая коробка IGB 36 тоже расположена в радиально внутреннем пространстве 78, противоположном относительно радиально наружного пространства 80. В этой связи необходимо отметить, что со стороны переднего участка 70а опоры 70 подшипника это наружное пространство 80 находится за пределами масляной камеры, тогда как со стороны заднего участка 70b опоры 70 подшипника это наружное пространство 80 является частью масляной камеры, включающей в себя также внутреннее пространство 78, в котором находятся первое колесо 38 и второе колесо 40.

Как было указано выше, коробка IGB 36 содержит второе зубчатое колесо 40, приводимое во вращение первым зубчатым колесом 38, неподвижно соединенным с водилом 58. Поскольку оси этих двух колес имеют наклон относительно друг друга, то в данном случае применяют конические зубчатые колеса. Второе колесо 40 установлено в неподвижном корпусе 82, в котором находится это колесо 40.

Далее со ссылками на фиг. 3 и 5 следует более подробное описание коробки IGB 36. Ее корпус 82 выполнен в виде кожуха, в котором находится второе зубчатое колесо 40 с подшипниками 86 качения, установленными между этими двумя элементами. Подшипники 86 и колесо 40 удерживаются в корпусе 82 при помощи резьбовых элементов 88, выполненных на осевых концах коробки IGB 36. В частности, эти резьбовые элементы позволяют соединить наружные кольца подшипников 88 с корпусом 82. Кроме того, между внутренними кольцами двух подшипников 88 предусмотрена прокладка 90.

Второе зубчатое колесо 40 ограничивает внутри гнездо, в котором находится передний конец вала 42. Монтаж в данном случае является скользящим, предпочтительно таким образом, чтобы этот вал опирался в осевом направлении только на дно коробки, то есть опирался в осевом направлении на дно 92, образованное колесом 40. Это облегчает операции введения и извлечения вала 42 во время операций технического обслуживания. Для приведения во вращение вала 42 он имеет профилированную наружную поверхность, взаимодействующую с внутренней поверхностью колеса 40. Для обеспечения этого приведения во вращение можно применять соединение 94 типа шлицевого соединения.

Начиная от своего переднего конца, заходящего в коробку IGB 36, вал 42 отбора проходит в заднем направлении и радиально наружу до коробки TGB 46. Для этого он проходит через первое отверстие 96, выполненное в опоре 70 подшипника и, в частности, во втором участке 70b этой опоры. Затем он проходит через первый канал 16 и, наконец, соединяется с коробкой TGB 46. В этой связи можно отметить, что отверстие 96 выходит с двух сторон в радиально внутреннее пространство 78 и в радиально наружное пространство 80.

Наконец, соединение 100 содержит средства 91 монтажа корпуса 82 коробки IGB 36 на первом участке 70а опоры 70 подшипника. Эти монтажные средства 91 прежде всего включают в себя средства, образующие крышку 93, закрывающую второе отверстие 95, выполненное в первом участке 70а. В этой связи следует отметить, что второе отверстие 95 отличается от первого отверстия 96 и выходит с двух сторон в радиально внутреннее пространство 78 и в радиально наружное пространство 80. Например, отверстие 92 выполнено на участке 70а V-образной формы, тогда как отверстие 96 выполнено на другом участке 70b V-образной формы.

Между опорой 70 и крышкой 93, завинчиваемой на этой опоре, предусмотрено герметичное соединение, чтобы плотно закрыть масляную камеру 78 и избегать утечки масла и падения давления в масляной камере. Монтажные средства 91 содержат также средства 97 соединения между крышкой 93 и корпусом 82 коробки IGB 36. Эти средства 97 соединения в данном случае представляют собой две пластины, например, выполненные заодно с крышкой и/или с корпусом 82. Эти две пластины соединены с внутренней поверхностью крышки 93 и проходят через второе отверстие 95 опоры. Кроме того, это второе отверстие 95 выполнено с возможностью введения коробки отбора в радиально внутреннее пространство, что будет описано ниже со ссылками на фиг. 6а-6f.

На этих фигурах представлены различные последовательные этапы способа монтажа соединения 100.

Прежде всего, как показано на фиг. 6а-6bʹ, коробку IGB 36 собирают за пределами турбореактивного двигателя, устанавливая ее на монтажных средствах 91. Для этого в корпусе 82 устанавливают второе зубчатое колесо 40 с его соответствующими подшипниками качения. Резьбовые элементы 88 обеспечивают соединение различных элементов коробки IGB 36 и позволяют получить узел, которым может легко манипулировать оператор как во время изготовления турбореактивного двигателя, так и во время операции технического обслуживания.

Этот узел, обозначенный на фиг. 6с позицией 98, затем перемещают таким образом, чтобы ввести коробку IGB 36 в радиально внутреннее пространство 78 через второе отверстие 95 опоры 70, имеющее для этого соответствующие размеры. Это введение продолжают, пока крышка 93 не закроет это отверстие, как показано на фиг. 6d. Затем производят герметичное крепление крышки 933 на опоре 70 из радиально наружного пространства 80 путем завинчивания. В этом положении соединительные пластины 97 проходят через отверстие 95 и способствуют зацеплению второго зубчатого колеса 40 коробки IGB 36 с первым зубчатым колесом 38.

Затем в эту коробку IGB 36 вводят вал 42 отбора тоже из радиально наружного пространства 80, как схематично показано на фиг. 6е. Для этого вал 42 проходит через первое отверстие 96, выполненное во втором участке опоры 70. Таким образом, вал 42 просто вставляют скольжением во второе колесо 40 до контакта с дном, чтобы он занял положение, показанное на фиг. 6f.

Понятно, что такая конструкция позволяет легко производить монтаж и демонтаж коробки IGB 36, что представляет особый интерес в рамках операций технического обслуживания. Действительно, для демонтажа после извлечения вала 42 из коробки путем перемещения через первое отверстие 96 опоры 70 подшипника, эту коробку можно извлечь из радиально внутреннего пространства 78 через второе отверстие 95, имеющее для этого соответствующие размеры. Таким образом, нет необходимости в демонтаже опоры 70 подшипника для получения доступа к коробке IGB 36, что облегчает демонтаж этой коробки. Кроме того, следует отметить, что, когда отверстие 95 выполнено на верхней части двигателя, это позволяет открывать масляную камеру, не опасаясь утечки масла и избегая слива масла из камеры, что облегчает операцию для механиков.

Разумеется, когда коробку необходимо опять установить в радиально внутреннем пространстве, операции осуществляют в обратном порядке.

На фиг. 7 показаны различные возможные места для реализации изобретения. Необходимо отметить, что три разных места, показанные на этой фиг. 7, можно выбрать одновременно или выбрать из них только одно или два.

Первое место соответствует месту, показанному на предыдущих фигурах, то есть между двумя подшипниками 74а,74b качения, направляющими ступицу 60 вентилятора 15.

Согласно другому варианту, первое зубчатое колесо 38 неподвижно соединено во вращении с планетарной шестерней 52, будучи закрепленным на ней или на валу 11 низкого давления. Предпочтительно первое колесо 38 коробки IGB 36 закреплено на валу 11 низкого давления и расположено в осевом направлении между компрессором 4 низкого давления и компрессором 6 высокого давления. В данном случае предусмотрена опора 70ʹ подшипника, на входном конце которой находится подшипник 74ʹa качения, поддерживающий вал 11 низкого давления, и на выходном конце которой установлен подшипник 74ʹb качения, поддерживающий вал 13 высокого давления. Опора 70ʹ тоже имеет V-образую форму с входным участком 70ʹa и выходным участком 70ʹb. Коробку IGB 36 вводят в радиально внутреннее пространство 78ʹ, образующее масляную камеру, через отверстие (не показано) входного участка 70ʹa. Вал 42 отбора проходит через отверстие (не показано) на входном участке 70ʹb. Операции монтажа и демонтажа коробки IGB 36 аналогичны операциям, описанным со ссылками на предыдущие фигуры для первого варианта установки.

Второе возможное место для изобретения находится тоже в радиально внутреннем пространстве 78ʹ, ограниченном опорой 70ʹ подшипника. Действительно, предусмотрена другая коробка IGB 36ʹ, второе колесо 40ʹ которой приводится во вращение первым колесом 38ʹ, расположенным обычным образом, то есть неподвижно соединенным во вращении с корпусом высокого давления. В частности, первое колесо 38ʹ закреплено на валу 13 низкого давления и зацепляется с вторым колесом 40ʹ, вращающим другой вал 42ʹ отбора мощности, соединенный с коробкой AGB через вал 42ʹ отбора, возможно через другую коробку TGB (не показана). В данном случае коробка IGB 36ʹ тоже предназначена для введения в радиальное внутреннее пространство 78ʹ через другое отверстие (не показано) входного участка 70ʹa, тогда как вал 42ʹ отбора проходит через другое отверстие (не показано) на выходном участке 70ʹb. Операции монтажа и демонтажа коробки IGB 36ʹ аналогичны операциям, описанным со ссылками на предыдущие фигуры. В этой связи моно отметить, что на фиг. 7 стрелками показаны направления извлечения коробок IGB в случае операций технического обслуживания, причем для трех предусмотренных мест.

В случае выбора нескольких возможных мест можно предусмотреть средства управления, выполненные с возможностью обеспечения одновременных и/или поочередных отборов через коробки IGB 36, 36, 36ʹ в зависимости от заранее определенных параметров.

Разумеется, специалист в данной обрасти может вносить различные изменения в изобретение, описание которого представлено исключительно в качестве не ограничительного примера.

1. Соединение (100) для авиационного газотурбинного двигателя (1), содержащее:

- опору (70) подшипника качения, ограничивающую с двух сторон от него радиально внутреннее пространство (78) и радиально наружное пространство (80);

- по меньшей мере один подшипник (74а,74b) качения, расположенный в упомянутом радиально внутреннем пространстве (78) и установленный на упомянутой опоре (70) подшипника;

- вращающийся узел (58,60,38), приводимый во вращение газогенератором (2) газотурбинного двигателя, при этом упомянутый узел вращается вокруг продольной оси (3) газотурбинного двигателя и содержит первое зубчатое колесо (38), будучи установленным на упомянутом по меньшей мере одном подшипнике (74а,74b) качения, при этом упомянутое первое зубчатое колесо расположено в упомянутом радиально внутреннем пространстве (78);

- коробку (36) отбора механической мощности, расположенную в радиально внутреннем пространстве (78) и содержащую второе зубчатое колесо (40), зацепляющееся с первым зубчатым колесом (38), при этом коробка (36) отбора механической мощности содержит корпус (82), внутри которого с возможностью вращения установлено упомянутое второе зубчатое колесо (40), расположенное в упомянутом радиально внутреннем пространстве (78);

- вал (42) отбора механической мощности, установленный в коробке (36) отбора механической мощности и приводимый во вращение упомянутым вторым зубчатым колесом (40), при этом вал (42) отбора проходит через первое отверстие (96) опоры (70) подшипника и приводит во вращение коробку (32) приводов агрегатов или одно или несколько устройств газотурбинного двигателя, при этом упомянутое первое отверстие (96) выходит с двух сторон в упомянутое радиально внутреннее пространство (78) и в упомянутое радиально наружное пространство (80),

отличающееся тем, что дополнительно содержит средства (91) монтажа коробки (36) отбора механической мощности на опоре (70) подшипника, при этом упомянутые средства монтажа проходят сквозь второе отверстие (95) через опору (70) подшипника, при этом упомянутое второе отверстие (95), отличное от первого отверстия (96), выходит с двух сторон в упомянутое радиально внутреннее пространство (78) и в упомянутое радиально наружное пространство (80) и выполнено с возможностью обеспечения введения коробки (36) отбора в упомянутое радиально внутреннее пространство (78).

2. Соединение по п. 1, отличающееся тем, что упомянутая опора (70) подшипника содержит два участка (70а,70b), наклоненные относительно друг друга, соответственно первый участок (70а), через который проходит второе отверстие (95), а также второй участок (70b), через который проходит первое отверстие (96).

3. Соединение по п. 2, отличающееся тем, что первый и второй участки (70а,70b) образуют в сечении форму в виде V, предпочтительно с углом наклона около 90° между двумя участками.

4. Соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что упомянутая опора (70) подшипника выполнена из нескольких установленных друг на друга деталей.

5. Соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что вал (42) отбора установлен скольжением в отверстие второго зубчатого колеса (40).

6. Соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что упомянутое радиально внутреннее пространство (78) соответствует всей или части масляной камеры, в которой находится упомянутый по меньшей мере один подшипник (74а,74b) качения.

7. Соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что упомянутые средства (91) монтажа содержат средства, образующие крышку (93), закрывающую упомянутое второе отверстие (95), а также средства (97) соединения между крышкой (93) и корпусом (82) коробки (36) отбора механической мощности, при этом средства (97) соединения предпочтительно проходят через упомянутое второе отверстие (95).

8. Соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что вращающийся узел содержит ступицу (60) вентилятора, приводимую во вращение напрямую валом (11) низкого давления газотурбинного двигателя или через редуктор (20), который, в свою очередь, приводится во вращение этим валом низкого давления или валом высокого давления.

9. Авиационный газотурбинный двигатель, содержащий соединение (100) по любому из предыдущих пунктов.

10. Способ монтажа соединения (100) по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что содержит следующие последовательные этапы:

- вводят коробку (36) отбора мощности в радиально внутреннее пространство (78) из радиально наружного пространства (80) через второе отверстие (95), выполненное в опоре (70) подшипника; и

- вводят вал (42) отбора мощности в коробку (36) отбора мощности из радиально наружного пространства (80) через упомянутое первое отверстие (96), выполненное в опоре (70) подшипника.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области газотурбостроения, может быть использовано в системах пуска газотурбинных двигателей с помощью валоповоротного устройства и пускового устройства, обеспечивая при этом возможность подключения через редуктор полезной нагрузки.

Группа изобретений относится к коробке приводов агрегатов турбомашины. Содержит корпус (30) и две зубчатые передачи (40a, 40b), скомпонованные в форме буквы V.

Изобретение относится к промежуточному редуктору для турбомашины летательного аппарата. Содержит первую коническую шестерню и первое коническое зубчатое колесо, образующие угловую передачу, при этом первое коническое зубчатое колесо соединяется с главным валом, прикрепленным к одной или нескольким коническим шестерням, допускающим приведение одного или нескольких вспомогательных агрегатов во вращение посредством одного или нескольких конических зубчатых колес.

Промежуточный корпус газотурбинного двигателя содержит внутреннюю втулку, выполненную с возможностью размещения в ней вала компрессора газотурбинного двигателя, наружную обечайку, множество радиальных стоек, соединяющих втулку и обечайку, а также коробку угловой передачи радиального вала.

Способ обеспечения нетяговой мощностью летательного аппарата включает в себя приведение в движение вала (13) системы (1) кондиционирования воздуха летательного аппарата во время фазы полета летательного аппарата путем сочетания источников энергии, выбранных из: вспомогательной силовой установки (4), стартера/генератора (18) и средств (63) подачи дополнительного воздуха.

Изобретение относится к авиации. Газотурбинный двигатель в сборе содержит вентиляторное отделение, компрессорное отделение, камеру сгорания, пилон.

Изобретение относится к коробке передач для турбовентиляторных реактивных двигателей. Коробка передач имеет основное устройство и вспомогательное устройство, содержащие соответствующие корпусы зубчатых передач и соответствующие полые валы, соединенные с помощью приводного вала.

Коробка приводов содержит картер, образующий камеру для размещения смазываемых маслом вращающихся элементов, трубчатую муфту, соединяемую с вращающимися элементами и выполненную с возможностью приведения во вращение вала, а также средства сбора масла для смазки вращающихся элементов и доставки масла за счет стекания к шлицам с целью их смазки.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к авиадвигателестроению. Техническим результатом является увеличение жесткости соединения, что приводит к повышению прочности и надежности узла соединения в случае динамической нагруженности, а именно при воздействии вибраций, а также снижение массы узла соединения в целом.

Группа изобретений относится к области авиадвигателестроения, а именно к газотурбинным двигателям газоперекачивающего агрегата. Единый механизм передачи крутящего момента агрегатам двигателя включает газодинамически связанные между собой соосные валы роторов высокого давления (РВД) и роторов низкого давления (РНД) модуля газогенератора и вал ротора модуля силовой турбины.

Двухконтурный газотурбинный двигатель, содержащий вентилятор, установленный с возможностью вращения на валу (1) вентилятора, и неподвижный конструктивный элемент (2), при этом упомянутый вал (1) вентилятора и упомянутый конструктивный элемент (2) соединены между собой на уровне входного опорного подшипника (5) и выходного опорного подшипника (7) соответственно через опору (4) входного подшипника и опору (6) выходного подшипника, и устройство (3) разъединения, окружающее упомянутый вал (1) вентилятора и содержащее набор крепежных винтов (10), соединяющих опору (6) выходного подшипника с упомянутым конструктивным элементом (2) неподвижным соединением, и набор предохранительных винтов (20), соединяющих опору (4) входного подшипника с упомянутой опорой (6) выходного подшипника разрывным соединением.

Изобретение относится к области газотурбинных двигателей и, в частности, к кольцевому элементу (13) корпуса газотурбинного двигателя. Внутренняя сторона (14) ограничивает проточный тракт для рабочей текучей среды газотурбинного двигателя.

Корпус газотурбинного двигателя содержит кольцо, образованное соединением множества секторов. Секторы изготовлены за одно целое с расположенными на их поверхности элементами крепления при помощи литья.

Узел газотурбинного двигателя содержит две части, поддерживающие лопаточный венец газотурбинного двигателя, и систему стопорения частей для предотвращения их относительного поступательного перемещения в осевом и радиальном направлениях относительно оси газотурбинного двигателя.
Ступица выпускного корпуса газотурбинного двигателя содержит внутренний крепежный фланец, выполненный с возможностью крепления на подшипниковой опоре, кольцевую соединительную стенку, кольцевую внутреннюю стенку тракта, а также ряд ребер жесткости и первые участки стоек.

Сопловой аппарат реверсивной турбины включает сопловой аппарат прямого хода, расположенный на нижнем ярусе турбины, сопловой аппарат заднего хода, расположенный в верхнем ярусе турбины, и промежуточный корпус.

Устройство очистки газотурбинного двигателя, в частности от мелкого песка или от фрагментов песчаника, отличающееся тем, что содержит средства (102, 104) изолирования опорных подшипников модуля путем их помещения в замкнутую оболочку (106), средства (112) повышения давления в упомянутой оболочке, средства (114) отделения вещества, осевшего на стенках кольцевых полостей модуля, например путем нагнетания сжатого воздуха на эти стенки, и средства (116) отсасывания отделенного таким образом вещества.

Статорная лопатка содержит перо, внешний и внутренний ободные участки, первый и второй крюковые участки, фланцевый участок и усиливающую ткань и вырез. Внешний и внутренний ободные участки изогнуты в периферийном направлении и продолжают внешний и внутренний конец пера соответственно.

Способ промывки газотурбинного двигателя во время его работы включает этап промывки, который включает распыление жидкого промывочного вещества в направлении входа компрессора двигателя; при этом массовый расход распыляемого жидкого промывочного вещества устанавливают таким, что отношение жидкости к газу на входе компрессора больше 1%, но меньше 5% по отношению к расчетному массовому расходу компрессора; причем этап промывки включает первый подэтап, в течение которого расход жидкого промывочного вещества постепенно увеличивают, и второй подэтап, в течение которого расход жидкого промывочного вещества поддерживают постоянным.

Промежуточный корпус газотурбинного двигателя содержит внутреннюю втулку, выполненную с возможностью размещения в ней вала компрессора газотурбинного двигателя, наружную обечайку, множество радиальных стоек, соединяющих втулку и обечайку, а также коробку угловой передачи радиального вала.

Двухконтурный газотурбинный двигатель, содержащий вентилятор, установленный с возможностью вращения на валу (1) вентилятора, и неподвижный конструктивный элемент (2), при этом упомянутый вал (1) вентилятора и упомянутый конструктивный элемент (2) соединены между собой на уровне входного опорного подшипника (5) и выходного опорного подшипника (7) соответственно через опору (4) входного подшипника и опору (6) выходного подшипника, и устройство (3) разъединения, окружающее упомянутый вал (1) вентилятора и содержащее набор крепежных винтов (10), соединяющих опору (6) выходного подшипника с упомянутым конструктивным элементом (2) неподвижным соединением, и набор предохранительных винтов (20), соединяющих опору (4) входного подшипника с упомянутой опорой (6) выходного подшипника разрывным соединением.

Соединение для авиационного газотурбинного двигателя содержит опору подшипника качения и расположенный в ее внутреннем пространстве подшипник, вращающийся узел, содержащий первое зубчатое колесо и приводимый во вращение газогенератором двигателя, коробку отбора механической мощности, вал отбора механической мощности и средства монтажа коробки отбора механической мощности на опоре подшипника. Коробка отбора механической мощности расположена во внутреннем пространстве опоры подшипника и содержит корпус, внутри которого установлено второе зубчатое колесо, зацепляющееся с первым зубчатым колесом. Вал отбора механической мощности установлен в коробке отбора механической мощности, приводится во вращение вторым зубчатым колесом, проходит через первое отверстие опоры подшипника и приводит во вращение коробку приводов агрегатов двигателя. Средства монтажа коробки отбора механической мощности проходят сквозь второе отверстие в опоре подшипника выполненное с возможностью обеспечения введения коробки отбора во внутреннее пространство опоры подшипника. При монтаже указанного соединения вводят коробку отбора мощности во внутреннее пространство через второе отверстие, выполненное в опоре подшипника, и вводят вал отбора мощности в коробку отбора мощности через первое отверстие в опоре подшипника. Еще одно изобретение группы относится к авиационному газотурбинному двигателю, включающему указанное выше соединение. Группа изобретений позволяет упростить монтаж и демонтаж коробки отбора механической мощности на газотурбинном двигателе. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 13 ил.

Наверх