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CN117999223A - 用于飞行器涡轮发动机的模块 - Google Patents

用于飞行器涡轮发动机的模块 Download PDF

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CN117999223A
CN117999223A CN202280065069.5A CN202280065069A CN117999223A CN 117999223 A CN117999223 A CN 117999223A CN 202280065069 A CN202280065069 A CN 202280065069A CN 117999223 A CN117999223 A CN 117999223A
Authority
CN
China
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longitudinal axis
module
rotationally
movable
stator
Prior art date
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Pending
Application number
CN202280065069.5A
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English (en)
Inventor
卡洛琳·玛丽·弗朗兹
巴斯蒂安·皮埃尔·维迪尔
让·查尔斯·奥利维尔·罗达
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Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30Blade pitch-changing mechanisms
    • B64C11/38Blade pitch-changing mechanisms fluid, e.g. hydraulic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C11/00Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
    • B64C11/30Blade pitch-changing mechanisms
    • B64C11/44Blade pitch-changing mechanisms electric
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    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D29/322Blade mountings
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    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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Abstract

本发明涉及一种模块(3),该模块包括用于改变轮叶(30)围绕轮叶的桨距轴线(C)的桨距的装置(45),装置(45)包括:液压致动器(46),该液压致动器能够围绕纵向轴线(X)旋转,并且被构造成使轮叶(30)围绕轮叶的桨距轴线(C)旋转;泵(54),该泵用于向液压致动器(46)供应流体,该泵包括传动轴(54a)和围绕传动轴(54a)布置并与驱动轴(32)一体旋转的封壳(54b);以及电机(55),该电机包括与传动轴(54a)一体旋转的转子(56)和相对于纵向轴线(X)旋转地固定的定子(57),定子(57)连接到电力供应缆线(62),该电力供应缆线穿过设置在减速器(33)的第三元件(38)中的通道(38a)。

Description

用于飞行器涡轮发动机的模块
技术领域
本发明涉及用于飞行器涡轮发动机的模块的领域。本发明更具体地涉及包括可旋转移动的毂部和由毂部承载的可变桨距轮叶的模块,诸如风扇模块或螺旋桨模块。
背景技术
现有技术由文献US-B2-6 767 187和WO-A1-2020/074839来说明。
飞行器涡轮发动机通常包括模块,该模块围绕纵向轴线延伸,并且具有可围绕纵向轴线旋转地移动的毂部,轮叶安装在该毂部上。模块通常连接到气体发生器。气体发生器从上游到下游包括例如低压压缩机、高压压缩机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮和气体排出喷嘴。高压压缩机的转子通过高压轴连接到高压涡轮的转子,低压压缩机的转子通过低压轴连接到低压涡轮的转子。低压轴还连接到模块的毂部的驱动轴,以驱动毂部旋转。
模块例如是风扇或螺旋桨。在风扇的情况下,轮叶被附接到飞行器的短舱的外壳体包围。在螺旋桨的情况下,风扇轮叶安装在短舱的外部,因此风扇轮叶不被外壳体包围。
众所周知,为了根据飞行器的飞行阶段来优化模块的操作并确保模块的可操作性(特别是通过保持足够的泵送裕度),在飞行器的飞行过程中改变轮叶的定向。为此,轮叶可围绕垂直于纵向轴线延伸的桨距轴线移动。轮叶被称为可变桨距或可变桨距轮叶。例如,可变桨距轮叶可以占据反向推力位置和顺桨位置,在该反向推力位置,可变桨距轮叶产生反推力以帮助飞行器减速,在该顺桨位置,在发生故障或损坏的情况下,可变桨距轮叶限制它们的阻力。
为了使轮叶围绕轮叶的桨距轴线旋转,涡轮发动机的模块通常包括用于改变布置在模块的毂部内部的轮叶的桨距的装置。文献FR-A1-3 087 232描述了一种涡轮发动机,该涡轮发动机包括具有毂部的风扇模块,该毂部可以围绕纵向轴线移动,并且可变桨距轮叶安装在该毂部上。模块包括用于改变轮叶的桨距的装置,该装置包括连接到轮叶的液压致动器、用于液压致动器的流体供应泵和用于驱动供应泵的电动机。根据该文献,电动机连接到毂部,该毂部可围绕纵向轴线旋转地移动。因此,用于改变轮叶的桨距的装置还包括电力变压器,该电力变压器用于从位于涡轮发动机上的固定位置的电源向发动机供应电力。电力变压器包括围绕纵向轴线旋转地固定的部分(该部分连接到电力供应缆线,该电力供应缆线固定到涡轮发动机的固定部分)和可围绕纵向轴线旋转地移动的部分。该构型并不完全令人满意。电力供应缆线的布线带来了问题。电力供应缆线必须穿过模块和涡轮发动机的旋转元件和固定元件。为了不阻碍电力供应并便于缆线的集成,旋转变压器被布置在轴承支撑件处,这往往会增加模块的轴向和径向总体尺寸。
因此,需要提供一种用于飞行器的涡轮发动机模块,该涡轮发动机模块包括承载可变桨距轮叶的毂部,具有减小的轴向和径向总体尺寸以及简化的构型。
发明内容
为此,本发明提出了一种用于飞行器涡轮发动机的模块,模块包括纵向轴线,并且包括:
-毂部,该毂部围绕纵向轴线延伸并可围绕纵向轴线旋转地移动,
-轮叶,轮叶由毂部承载,轮叶中的每一个可围绕桨距轴线移动,该桨距轴线相对于纵向轴线径向地延伸,
-驱动轴,该驱动轴被设计成围绕纵向轴线旋转地驱动毂部,
-机械减速器,该机械减速器被构造成将涡轮发动机的低压轴连接到驱动轴,减速器包括第一元件、第二元件和第三元件,该第一元件被设计成与低压轴配合,该第二元件旋转地固定到驱动轴,该第三元件围绕纵向轴线旋转地固定,以及
-用于改变轮叶围绕轮叶的桨距轴线的桨距的装置,该装置包括:
液压致动器,该液压致动器可围绕纵向轴线旋转地移动,并且被构造成围绕轮叶的桨距轴线驱动轮叶,
泵,该泵用于向液压致动器供应流体,并且包括传动轴和封壳,该封壳围绕传动轴布置并旋转地固定到驱动轴,以及
电机,该电机包括转子和定子,该转子旋转地固定到传动轴,该定子围绕纵向轴线旋转地固定,定子被设计成连接到电力供应缆线,电力供应缆线穿过设置在减速器的第三元件中的通道。
根据本发明,机械减速器具有用于对电力供应缆线进行布线的通道。以这种方式,根据本发明的模块具有简化的构型。
本发明可以包括以下被单独采用或被彼此结合采用的特征中的一个或多个:
-电机包括电动机和电力变压器,该电动机由转子和可围绕纵向轴线旋转地移动的第二定子形成,该电力变压器包括定子和可围绕纵向轴线旋转地移动的第二转子;
-电机包括由定子和转子形成的电动机;
-转子和定子是同轴的;
-泵是固定排量泵或可变排量泵;
-第一元件是太阳齿轮,第二元件是环形齿轮,第三元件是行星架;
-电机轴向地布置在液压致动器和减速器之间;
-液压蓄能器可围绕纵向轴线旋转地移动并与供应泵流体连通;
-液压方向阀可围绕纵向轴线旋转地移动,并且包括入口端口、第一出口端口和第二出口端口,该入口端口连接到蓄能器,该第一出口端口连接到液压致动器的第一腔室,该第二出口端口连接到液压致动器的第二腔室,方向阀还包括可在第一位置和第二位置之间移动的可移动构件,在该第一位置,入口端口与第一出口端口流体连通,在该第二位置,入口端口与第二出口端口流体连通,模块还包括电子控制电路,该电子控制电路围绕纵向轴线旋转地固定,并且被配置成控制可移动构件在第一位置和第二位置之间的位移。
本发明还涉及一种用于飞行器的涡轮发动机,该涡轮发动机包括根据前述特征中的任何特征的模块。
附图说明
根据本发明的非限制性实施例的以下描述并参照附图,其他特征及优点将显现,在附图中:
[图1]图1是以轴向横截面示出的飞行器涡轮发动机的示意图;
[图2]图2是根据本发明的第一实施例的模块的轴向截面图;
[图3]图3是根据本发明的第一实施例的模块的功能示意图;
[图4]图4是根据本发明的第二实施例的模块的轴向截面图;
[图5]图5是根据本发明的第二实施例的模块的功能示意图;
[图6a]图6a是可以在本发明中实现的电力变压器的第一实施例的透视图;
[图6b]图6b是可以用于本发明的电力变压器的第二实施例的透视图。
具体实施方式
飞行器包括机身和至少两个机翼,至少两个机翼沿机身轴线在机身的两侧延伸。至少一个涡轮发动机被安装在每个机翼的下方。涡轮发动机可以是涡轮喷气发动机,例如是配备有涵道风扇的涡轮发动机,该涵道风扇配备有可变桨距轮叶,该涵道风扇被称为可变桨距风扇(Variable Pitch Fan,VPF)。替代性地,涡轮发动机可以是涡轮螺旋桨发动机,例如是配备有无涵道螺旋桨(开放式转子,无涵道单风扇(Unducted Single Fan,USF)或无涵道双风扇(Unducted Dual Fan,UDF))的涡轮发动机。当然,本发明适用于其他类型的涡轮发动机。
在本发明中,一般来说,术语“上游”、“下游”、“轴向”和“轴向地”是相对于涡轮发动机中气体的流通来限定的,并且这里是沿纵向轴线X(甚至在图1中从左到右)来限定的。类似地,术语“径向”、“径向地”、“内”、“内部”、“外”和“外部”是相对于垂直于纵向轴线X的径向轴线Z和相对于距纵向轴线X的距离来限定的。
图1示出了涡轮发动机1的示例。涡轮发动机1包括气体发生器2和根据本发明的模块3。气体发生器2从上游到下游包括低压压缩机4、高压压缩机5、燃烧室6、高压涡轮7和低压涡轮8。低压压缩机4和低压涡轮8的转子通过低压轴9机械地连接,从而形成低压主体。高压压缩机5和高压涡轮7的转子通过高压轴10机械地连接,从而形成高压主体。高压轴10沿径向至少部分地延伸到低压轴9的外侧。低压轴9和高压轴10是同轴的。高压主体在上游由第一滚动轴承11导向并且在下游由第二滚动轴承12导向而围绕纵向轴线X旋转。第一轴承11安装在压缩机间壳体13和高压轴10的上游端部之间。压缩机间壳体13轴向地布置在低压压缩机4和高压压缩机5之间。第二轴承12安装在涡轮间壳体14和高压轴10的下游端部之间。涡轮间壳体14轴向地布置在低压涡轮8和高压涡轮7之间。低压主体由第三滚动轴承15和第四滚动轴承16导向而围绕纵向轴线X旋转。例如,第四轴承16是双轴承。第四轴承16安装在排气壳体17和低压轴9的下游端部之间。排气壳体17位于低压涡轮8的下游。第三轴承15安装在入口壳体18和低压轴9的上游端部之间。入口壳体18位于低压压缩机4的上游。更具体地,入口壳体18轴向地布置在模块3和低压压缩机4之间。
在图1所示的示例中,模块3安装在气体发生器2的上游。有利地,根据该示例,定子轮叶20轴向地布置在模块3和低压压缩机4之间。定子轮叶20包括例如轮叶200,该轮叶200安装在入口壳体18上。这些轮叶200被称为出口导向轮叶(Outlet Guide Vanes,OGV)。定子轮叶20使得能够矫正模块3下游的流,以优化涡轮发动机1的运行。
在另一实施例(未示出)中,模块3安装在气体发生器2的下游。
此外,根据本发明的模块3包括轮叶30。
在图1所示的示例中,轮叶30被外壳体19包围。外壳体19附接到飞行器的短舱(未示出)。在该示例中,模块2是风扇模块。
在未示出的另一示例中,模块2是螺旋桨模块。轮叶30没有被外壳体包围。在该示例中,轮叶30围绕短舱布置。
在图2和图4中可以看到,轮叶30由毂部43承载。毂部43是环形的。毂部围绕纵向轴线X布置。
轮叶30在毂部43上均匀地间隔开。轮叶30从毂部43径向地延伸。毂部包括内部空间310。毂部43还包括内容置部,该内容置部围绕纵向轴线X均匀地分布。
毂部43固定到锥体31,该锥体以纵向轴线X为中心。锥体31布置在毂部43的上游。锥体31形成用于涡轮发动机1的空气入口喷嘴。毂部43例如通过附接臂43a连接到锥体31,该附接臂相对于纵向轴线X径向地延伸。例如,附接臂43a通过螺钉和螺母的组件43b连接到锥体31和毂部43。轮叶30被驱动围绕纵向轴线X旋转。每个轮叶30包括根部41和叶片40,该叶片从根部41径向向外地延伸。
根部41包括榫41b,该榫连接到套筒41a。根部41沿桨距轴线C枢转地安装在毂部43的内容置部中。有利地,每个内容置部中安装有一个根部41。套筒41a以桨距轴线C为中心。套筒41a被容纳在毂部43的内容置部中。
桨距轴线C平行于径向轴线Z,因此相对于纵向轴线X径向地延伸。根部41通过两个导向轴承44枢转地安装在毂部43中,这两个导向轴承安装在每个内容置部中并沿径向轴线Z叠置。这些轴承44优选地(但不排他地)是滚珠轴承。
毂部43可围绕纵向轴线X旋转地移动。为了驱动毂部43围绕纵向轴线X旋转,从而驱动轮叶30围绕纵向轴线旋转,模块3包括驱动轴32。驱动轴32至少部分地被布置在内部空间310中。内部空间以纵向轴线X为中心。驱动轴32在内部空间310中由第一导向轴承32a和第二导向轴承32b引导而旋转。例如,第一导向轴承32a是滚珠轴承。例如,第二导向轴承32b是滚子轴承。第一导向轴承32a被布置在第二导向轴承32b的下游。第一导向轴承32a包括滚珠320a,滚珠被布置在外环321a和内环322a之间。第二导向轴承32b包括滚子320b,滚子被布置在外环321a和内环322a之间。内环322a固定到驱动轴32,外环321a由轴承支撑件34承载。轴承支撑件34是固定的。轴承支撑件在端部凸缘34a和底座34b之间径向地延伸,该端部凸缘连接到入口壳体18,该底座与外环321a相配合。
驱动轴32包括上游端部,耳轴53附接到该上游端部。耳轴53径向向外地延伸。耳轴53例如通过第一凸缘52连接到毂部43,以驱动毂部围绕纵向轴线X旋转。
例如,驱动轴32由低压轴9旋转地驱动。为了减小驱动轴32相对于低压轴9的旋转速度,模块3有利地包括机械减速器33。减速器33被容纳在润滑围封件35中。润滑围封件35例如轴向地布置在第三轴承15和第二导向轴承32b之间。
减速器33包括被设计成与低压轴9配合的第一元件36、旋转地固定到驱动轴32的第二元件37和旋转地固定的第三元件38。第三元件38例如连接到涡轮发动机1的定子,诸如入口壳体18或模块3。减速器33还包括行星齿轮39。
第三元件38具有通道38a。通道38a是贯通通道。通道38a的横截面为椭圆形、圆形、多边形或任何其他形状。
第一元件36是内行星式齿轮(也称为太阳齿轮),该内行星式齿轮与低压轴9旋转地联接,第二元件37是外环形齿轮,该外环形齿轮与驱动轴32旋转地联接,第三元件38是行星架,该行星架相对于纵向轴线X旋转地固定。行星架例如固定到入口壳体18。在减速器33的该构型中,行星齿轮39由第三元件38承载,并且每个行星齿轮围绕基本上平行于纵向轴线X的轴线旋转。每个行星齿轮39与第一元件36和第二元件37啮合。行星齿轮39径向地布置在第一元件36和第二元件37之间。在该构型中,作为行星式齿轮的第一元件36形成减速器33的输入,而作为外环形齿轮的第二元件37形成减速器33的输出。减速器33是具有行星式齿轮系的减速器33。通道38a形成在行星架中。
每个轮叶30可围绕桨距轴线C旋转地移动。为此,根据本发明,模块3包括用于改变轮叶30围绕轮叶的桨距轴线C的桨距的装置45。装置45是电动液压装置。装置45至少部分地布置在毂部43的内部空间310中。这使得能够便于维护装置45,因为装置容易接近。装置45被布置在减速器33的上游。装置45包括液压致动器46,该液压致动器可围绕纵向轴线X旋转地移动,并且被构造成围绕轮叶30的桨距轴线C驱动轮叶30。致动器46例如是液压缸。例如,致动器被布置在内部空间310中。
致动器46包括盒体(boitier)48和可移动主体49。可移动主体49可在盒体48中平移地移动。盒体48旋转地固定到驱动轴32。盒体48是圆柱形的,以纵向轴线X为中心。该构型使得能够在轴向上和径向上限制致动器46在毂部43中所需的总体尺寸。盒体48包括壳50,该壳从盒体48的外表面径向向外地延伸,并附接到驱动轴32。
可移动主体49在盒体48中沿纵向轴线X平移地移动。盒体48围绕可移动主体49径向地延伸。可移动主体49呈在第一端部49a和第二端部49b之间延伸的轴向杆的形式。致动器46还包括第一腔室46a和第二腔室46b。第一腔室46a和第二腔室46b由布置在盒体48中的环形壁46c轴向地界定出。环形壁46c固定到可移动主体49的第二端部49b。可移动主体49在每个腔室46a、46b中流通的流体的压力的作用下平移地移动。
致动器46还包括管46d。管46d具有平行于纵向轴线X的轴线。例如,管46d形成在盒体48中。管46d通向第二腔室46b。
装置45有利地包括连接机构47,该连接机构固定到轮叶30和致动器46。连接机构47使得能够将液压致动器46的平移运动转换成轮叶30的旋转运动。连接机构47包括环形部分47a、连接杆47b和偏心件47c。环形部分47a可拆卸地附接到可移动主体49,例如附接到第二端部49a。环形部分47a包括连接凸缘,该连接凸缘可拆卸地连接到连接杆47b。连接杆47b与偏心件47c配合,该偏心件固定到轮叶30,特别地连接到根部41。因此,环形部分47a使得液压致动器46能够例如在不影响轮叶30的情况下被拆卸以进行维护操作,该轮叶通过偏心件47c保持附接到连接杆47b。
为了驱动可移动主体49平移,从而经由连接机构47围绕轮叶30的桨距轴线C驱动轮叶,根据本发明的装置45还包括泵54,该泵用于向致动器46供应流体。泵54位于减速器33的上游。泵54被布置在驱动轴32的内部。泵54可围绕纵向轴线X旋转地移动。
泵54是容积式液压泵。例如,泵54具有固定排量(如图2和图4所示)或可变排量。
泵54包括传动轴54a和围绕传动轴54a布置的封壳54b。封壳54b界定出内部空间,至少一个具有流体接纳腔室54d的活塞54c布置在该内部空间中。活塞54c通过球窝关节54f连接到板54e。例如,泵54具有振动板。
传动轴54a以纵向轴线X为中心。封壳54b旋转地固定到驱动轴32。更具体地,封壳54b固定到致动器46,以通过驱动轴32围绕纵向轴线X进行关节转动。
泵54以流体方式连接到液压供应回路C。液压供应回路C有利地包括液压蓄能器66。液压蓄能器66使得能够补偿由于其可压缩性和膨胀而引起的流体体积的变化。液压蓄能器66与泵54流体连通。液压蓄能器66可以与泵54集成。液压蓄能器有利地布置在液压致动器46中。
因此,液压蓄能器66可以围绕纵向轴线X旋转。有利地,液压供应回路C包括至少一个安全阀660和至少一个止回阀661。
由于泵54和液压蓄能器66可以相对于纵向轴线X旋转,因此本发明使得能够省去旋转液压传动装置。此外,液压供应回路C是闭合回路。液压供应回路独立于涡轮发动机1的液压润滑回路,该液压润滑回路被设计成例如对减速器33进行润滑。对液压致动器46进行供应的液压供应回路C中的流体例如是液压流体。例如,液体是加压油或磷酸酯(诸如Skydrol(特种液压工作油))。因此,流体是在液压供应回路C中的闭合回路中循环的流体,并且独立于涡轮发动机1的润滑回路。因此,流体可以不同于涡轮发动机1的润滑回路中使用的油。因此,流体可以具有较低的凝固点或粘度特性,特别是当涡轮发动机1的工作温度较低时,较低的凝固点或粘度特性更适合于涡轮发动机1的条件。例如,液压供应回路C中的流体的凝固点介于-70℃至-50℃之间,特别地介于-65℃至-60℃之间。液压供应回路C中的流体压力有利地大于100巴,优选地大于200巴,甚至更优选地介于250巴至350巴之间。由于液压供应回路C是闭合的,因此液压供应回路不被充气,从而可以在液压回路中实现高压。这使得能够减小液压致动器46的总体尺寸。
液压供应回路C包括例如主回路C1和回收回路C2,该主回路将泵54连接到液压致动器46,该回收回路将液压致动器46连接到泵54。
根据本发明,模块3还包括电机55。电机55使得能够向泵54供应机械能,以确保泵在需要时运行。电机55使得能够提高装置45的可操作性。泵54由电机55驱动,因此泵与低压轴9或高压轴10的旋转速度无关,低压轴或高压轴可以用于机械地汲取动力以驱动泵54。
电机55轴向地布置在液压致动器46和减速器33之间。
电机55包括转子56,该转子可以围绕纵向轴线X旋转。转子56旋转地固定到传动轴54a。转子56是环形的,并且围绕传动轴54a布置。电机55还包括定子57,该定子围绕纵向轴线X旋转地固定。定子例如连接到行星架。定子57是环形的,并且布置在转子56的外部。
在图2和图3所示的第一实施例中,电机55包括电动机55a。电动机55a由转子56和定子57形成。
在图4和图5所示的第二实施例中,电机55包括电动机55a’和电力变压器55b。根据该第二模式,电动机55a’可围绕纵向轴线X旋转地移动。电动机55a’同轴地布置在电力变压器55b的内部。该构型使得能够减小模块3的轴向总体尺寸。电动机55a’由转子56和第二定子58形成,该转子旋转地固定到传动轴54a,该第二定子围绕转子56布置。第二定子58可围绕纵向轴线X旋转地移动。例如,第二定子旋转地固定到封壳54b。
例如,电力变压器55b如图6a和图6b所示。电力变压器55b包括定子57和第二转子59,该定子围绕纵向轴线X旋转地固定,该第二转子可围绕纵向轴线X旋转地移动。第二转子59旋转地固定到第二定子58。
在图6a所示的第一实施例中,电力变压器55b是径向型的。根据该第一实施例,第二转子59同轴地布置在定子57的内部。因此,第二转子59径向地布置在第二定子58和定子57之间。
在图6b所示的第二实施例中,电力变压器55b是轴向型的。
在一个示例中,电力变压器55b还包括电刷(未示出),电刷用于将电能从定子57传输到第二转子59。在另一示例中,电能从定子57到第二转子59的传输是非接触的。电刷的缺点是电刷的磨损很快,从而降低了电力变压器55b的使用寿命。因此,非接触式技术使得能够确保电力变压器55b的长使用寿命。
电力缆线62用于向电机55供应电力。电力供应缆线62围绕纵向轴线X旋转地固定。电力供应缆线62连接到涡轮发动机1的电网61,该电网围绕纵向轴线X旋转地固定。因此,电力供应缆线连接到涡轮发动机1的固定部分。电力供应缆线62还连接到定子57。
为了便于电力供应缆线62的布线,根据本发明,电力供应缆线穿过设置在减速器33的第三元件38中的通道38a。
在第一实施例中,电力供应缆线62用于向电动机55a供应电力。
在第二实施例中,电力供应缆线62用于向变压器55b供应电力。然后,变压器55b将电能传输到电动机55a’。因此,变压器55b使得电能能够从固定参考系传输到旋转参考系。
优选地,模块3包括液压方向阀60。液压方向阀60可围绕纵向轴线X旋转地移动。液压方向阀60用于例如经由管46d将流体分配到液压致动器46的第一腔室46a或第二腔室46b中。为此,液压方向阀60包括入口端口、第一出口端口以及第二出口端口,该入口端口例如经由液压供应回路C连接到液压蓄能器66,该第一出口端口连接到液压致动器46的第一腔室46a,该第二出口端口连接到液压致动器46的第二腔室46b。液压方向阀60还包括可在第一位置和第二位置之间移动的构件,在该第一位置,入口端口与第一出口端口流体连通,在该第二位置,入口端口与第二出口端口流体连通。
为了控制液压方向阀60,模块3还包括电子控制电路63,该电子控制电路围绕纵向轴线旋转地固定。例如,电子控制电路63位于涡轮发动机1中。电子控制电路63例如是数字计算机,诸如全权数字电子计算机(Full Authority Digital Electronic Computer,FADEC)。
有利地,模块3包括传感器65。传感器65使得能够测量发送到电子控制电路63的信息I1。信息I1例如是轮叶30的根部41或液压致动器46的可移动主体49的位置。
在图2至图5所示的第一实施例中,传感器65是位置传感器。位置传感器被配置成测量轮叶30的根部41的位置。例如,位置传感器与根部41协同工作。传感器例如是电磁传感器。
在未示出的另一实施例中,传感器65例如是线性可变差动变压器(LinearVariable Differential Transformer,LVDT)型的线性传感器。传感器65被配置成测量液压致动器46的可移动主体49的位置。例如,传感器位于液压致动器46中。
传感器65将信息I1提供给电子控制电路63。然后,电子控制电路63将指令O1提供给液压方向阀60,该液压方向阀将确定液压致动器46的可移动主体46的位置,以相应地修改轮叶30的桨距。
由于电子控制电路63是固定的,并且液压方向阀60可以围绕纵向轴线X旋转,因此在图5所示的第二实施例中,指令O1可以通过电机55的电力变压器55b发送。在图3的第一实施例中,其中,电机55仅包括电动机55a,指令O1的发送可以由信号传输装置D1提供。
电子控制电路63还或者替代性地接收关于飞行器的飞行条件和/或涡轮发动机1的状态的信号S1。也考虑或替代性地考虑信号S1向液压方向阀60提供指令O1,该液压方向阀将确定液压致动器46的可移动主体46的位置,以相应地修改轮叶30的桨距。

Claims (10)

1.一种用于飞行器涡轮发动机(1)的模块(3),所述模块(3)包括纵向轴线(X),并且包括:
-毂部(43),所述毂部围绕所述纵向轴线(X)延伸并能够围绕所述纵向轴线(X)旋转地移动,
-轮叶(30),所述轮叶由所述毂部(43)承载,所述轮叶(30)中的每一个轮叶能够围绕桨距轴线(C)移动,所述桨距轴线相对于所述纵向轴线(X)径向地延伸,
-驱动轴(32),所述驱动轴被设计成围绕所述纵向轴线(X)旋转地驱动所述毂部(43),
-机械减速器(33),所述机械减速器被构造成将所述涡轮发动机(1)的低压轴(9)连接到所述驱动轴(32),所述减速器(33)包括第一元件(36)、第二元件(37)和第三元件(38),所述第一元件被设计成与所述低压轴(9)配合,所述第二元件旋转地固定到所述驱动轴(32),所述第三元件围绕所述纵向轴线(X)旋转地固定,以及
-用于改变所述轮叶(30)围绕所述轮叶的桨距轴线(C)的桨距的装置(45),所述装置(45)包括:
液压致动器(46),所述液压致动器能够围绕所述纵向轴线(X)旋转地移动,并且被构造成围绕所述轮叶(30)的桨距轴线(C)驱动所述轮叶,
泵(54),所述泵用于向所述液压致动器(46)供应流体,并且包括传动轴(54a)和封壳(54b),所述封壳围绕所述传动轴(54a)布置并旋转地固定到所述驱动轴(32),以及
电机(55),所述电机包括转子(56)和定子(57),所述转子旋转地固定到所述传动轴(54a),所述定子围绕所述纵向轴线(X)旋转地固定,所述定子(57)旨在连接到电力供应缆线(62),
其特征在于,用于所述电力供应缆线(62)的通道(38a)设置在所述减速器(33)的所述第三元件(38)中。
2.根据前一项权利要求所述的模块,其特征在于,所述电机(55)包括电动机(55a’)和电力变压器(55b),所述电动机由所述转子(56)和能够围绕所述纵向轴线(X)旋转地移动的第二定子(58)形成,所述电力变压器包括所述定子(57)和能够围绕所述纵向轴线(X)旋转地移动的第二转子(59)。
3.根据权利要求1所述的模块,其特征在于,所述电机(55)包括由所述定子(57)和所述转子(56)形成的电动机(55a)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其特征在于,所述转子(56)和所述定子(57)是同轴的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其特征在于,所述泵(54)是固定排量泵或可变排量泵。
6.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其特征在于,所述第一元件(36)是太阳齿轮,所述第二元件(37)是环形齿轮,所述第三元件(38)是行星架。
7.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其特征在于,所述电机(55)轴向地布置在所述液压致动器(46)和所述减速器(33)之间。
8.根据前述权利要求中任一项所述的模块,其特征在于,所述模块包括液压蓄能器(66),所述液压蓄能器能够围绕所述纵向轴线(X)旋转地移动并与供应泵(54)流体连通。
9.根据前一项权利要求所述的模块,其特征在于,所述模块包括液压方向阀(60),所述液压方向阀能够围绕所述纵向轴线(X)旋转地移动,并且包括入口端口、第一出口端口和第二出口端口,所述入口端口连接到所述蓄能器(66),所述第一出口端口连接到所述液压致动器(46)的第一腔室,所述第二出口端口连接到所述液压致动器(46)的第二腔室,所述方向阀(60)还包括能够在第一位置和第二位置之间移动的可移动构件,在所述第一位置,所述入口端口与所述第一出口端口流体连通,在所述第二位置,所述入口端口与所述第二出口端口流体连通,所述模块(3)还包括电子控制电路(63),所述电子控制电路围绕所述纵向轴线(X)旋转地固定,并且被配置成控制所述可移动构件在所述第一位置和所述第二位置之间的位移。
10.一种用于飞行器的涡轮发动机(1),其特征在于,所述涡轮发动机包括根据前述权利要求中任一项所述的模块(3)。
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