專利名稱：一種帶有安裝在齒輪箱上的起動(dòng)器的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，特別涉及渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。而且本發(fā)明特別 涉及安裝在動(dòng)力傳動(dòng)齒輪箱上的空氣起動(dòng)器。
背景技術(shù)：
渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)固定到外機(jī)殼上的箱體，其中布置了多個(gè)小齒輪，與 發(fā)動(dòng)機(jī)軸機(jī)械連接，從而帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，這些小齒輪又與輔助發(fā)動(dòng)機(jī)的 設(shè)備相連接，諸如泵或向發(fā)動(dòng)機(jī)供電的電氣發(fā)電機(jī)。更具體的說，這種箱體支持著 起動(dòng)器，例如，特別是在地面起動(dòng)時(shí)，可以機(jī)械帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，屬于多體發(fā)動(dòng)機(jī)中高壓轉(zhuǎn)子部分。箱體通常是指AGB，即"輔助齒輪箱"的縮寫詞。起動(dòng)器殼體內(nèi) 的旋轉(zhuǎn)部件的潤(rùn)滑通常都是由來自輔助齒輪箱箱體的油tt行。圖1為起動(dòng)器潤(rùn)滑 方式示意圖，諸如某些渦輪噴氣發(fā)動(dòng)豐幾上所實(shí)施的那樣。起動(dòng)器l安裝在輔助齒輪 箱箱體2上。機(jī)殼壁4和輔助齒輪箱箱體2的壁之間布置了一個(gè)形成凹槽的界面3。 起動(dòng)器軸5以及其小齒輪組件都通過軸承6支撐在起動(dòng)器殼體內(nèi)。在圖1的左側(cè)， 且圖中未示，軸5與空氣渦輪相連接，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)帶動(dòng)空氣渦輪。渦輪密 封件5A提供了軸5的密封性，在此處是橫跨過機(jī)體的。起動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)部件的潤(rùn)滑油是從箱體2提供給起動(dòng)器和輔助齒輪箱箱體之間的 界面3內(nèi)的儲(chǔ)油器7內(nèi)，后者是與起動(dòng)器形成一個(gè)整體。所述儲(chǔ)油器7與位于起動(dòng) 器殼體上的壁4上的一個(gè)孔口8相通，被起動(dòng)器殼體所包圍。所述孔口由一個(gè)篩濾 網(wǎng)保護(hù)，防止小碎片進(jìn)入起動(dòng)器凹槽內(nèi)。起動(dòng)器儲(chǔ)油器的下部?jī)?nèi)收集的油通過噴射、 泵浦或其它任何裝置(圖中未示)來在起動(dòng)器旋轉(zhuǎn)部件內(nèi)循環(huán)。起動(dòng)器圍殼和箱體 2的圍殼之間沒有滑油循環(huán)。界面3的儲(chǔ)油器7的溢流7'就規(guī)定了油位。就起動(dòng)器 和輔助齒輪箱來講，所述兩個(gè)圍殼之間的壓力平衡是通過壁4的上部?jī)?nèi)布置的孔口 8'來提供的。通過這種連通容器的原理，起動(dòng)器油位的監(jiān)控與發(fā)動(dòng)機(jī)油路的實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)相關(guān)聯(lián)。因而，可以防止來自起動(dòng)器的潤(rùn)滑油對(duì)起動(dòng)器造成堵塞和對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生 污染的風(fēng)險(xiǎn)。由于種種原因，起動(dòng)器圍殼內(nèi)的油會(huì)不經(jīng)意間向外泄漏。空氣渦輪軸和起動(dòng)器 殼體之間的密封件5a可能會(huì)損壞，例如，由于油塞可能失去密封作用或甚至殼體可 能出現(xiàn)裂縫。如果出現(xiàn)這種情況，輔助齒輪箱箱體經(jīng)過濾器向起動(dòng)器提供的潤(rùn)滑油 的泄漏仍微不足道。然而，由于圍殼內(nèi)存在的壓力要高于大氣壓力，來自輔助齒輪箱箱體的帶有油霧的空氣就會(huì)向外排擠。那么，這種情況被看作是發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油泄 漏，此信息并會(huì)指示給飛行員。這種泄漏會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油管路無油，結(jié)果，在 飛行期間發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)出現(xiàn)停車(IFSD)。美國(guó)6， 681， 579號(hào)專利披露的一種方法涉及到制止輔助齒輪箱箱體和起動(dòng)器圍殼之間的滑油流動(dòng)。在起動(dòng)器和箱體之間形成界面區(qū)域的一側(cè)，起動(dòng)器上安裝了密封扳，從而可以在起動(dòng)器圍殼內(nèi)的壓力下降時(shí)能夠隔斷起動(dòng)器圍殼。在正常工作期間，閥門始終處于打開狀態(tài)，確保壓力平衡。如果壓力下降，所述閥門自動(dòng)關(guān)閉。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目的是通過與已有技術(shù)方法不同的手段來使得推進(jìn)裝置能承受經(jīng) 由起動(dòng)器出現(xiàn)的漏油情況。根據(jù)本發(fā)明，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一包括與發(fā)動(dòng)機(jī)軸機(jī)，戒連接的齒輪箱ll體用來驅(qū) 動(dòng)輔助機(jī)械和安裝在箱體上輔助機(jī)械和空氣渦輪起動(dòng)器，起動(dòng)器和箱體圍殼彼此相 通，從而使得起動(dòng)器潤(rùn)滑油能夠從輔助齒輪箱箱體分布一的特征在于，起動(dòng)器油外 殼通過空氣源得至咖壓，不依賴于輔助齒輪箱箱體。根據(jù)本發(fā)明的解決方案，在起動(dòng)器層面上出現(xiàn)的含有油或油霧的空氣的泄漏是 不可能用來自齒輪箱箱體的含油空氣來補(bǔ)充的。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油管路排空的風(fēng) 險(xiǎn)就可能降低。此外，通過迫使來自輔助齒輪箱的含油空氣循環(huán)回到室內(nèi)壓力狀態(tài)，這樣，推 進(jìn)裝置就更能承受經(jīng)由起動(dòng)器出現(xiàn)的漏油情況。未含油空氣增壓的目的是形成一種 屏障，防止起動(dòng)器外殼可能出現(xiàn)的任何漏油情況。根據(jù)第一實(shí)施方案，增壓空氣流入起動(dòng)器殼體和箱體圍殼之間的界面區(qū)域。這 樣，增壓空氣形成一種對(duì)可能從齒輪箱箱體循環(huán)的空氣的屏障。只要這種增壓空氣 本身沒有含油霧，那么，泄漏將主要是空氣，結(jié)果這種油將不會(huì)被所述泄漏空氣帶 動(dòng)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，即軸雙密封件，帶有內(nèi)部密封件和外部密封件，都布置 在空氣渦輪一側(cè)的起動(dòng)器內(nèi)，增壓空氣在兩個(gè)密封件之間流通。根據(jù)這個(gè)實(shí)施方案， 增壓空氣在起動(dòng)器圍殼內(nèi)的內(nèi)密封件上泄漏，在選擇流入起動(dòng)器和箱體圍殼之間的 界面區(qū)域前，空氣從該密封件掃過?？諝饣貏〈撇贾迷谄饎?dòng)器和箱體之間，其壓力要低于增壓空氣供氣壓力。這 種布置可以很方便地與油分離器連接，這種油分離器可以收集隨空氣流一起帶動(dòng)的 形成油霧的油。根據(jù)最佳實(shí)施方案，增壓空氣來自其中一個(gè)渦輪噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的外部增壓 外殼。只要齒輪箱箱體位于朝向發(fā)動(dòng)機(jī)前部，那么這是渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)軸的第一或第二支撐軸承。在這種情況下，空氣回路優(yōu)選提供給渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的內(nèi)部殼 體。下面參照附圖，介紹本發(fā)明的兩個(gè)非限制性的實(shí)施方案，附圖如下


圖1為起動(dòng)器安裝在輔助齒輪箱時(shí)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣起動(dòng)器的潤(rùn)滑方式示意 圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明安裝在輔助齒輪箱箱體上的空氣起動(dòng)器潤(rùn)滑油殼體的增壓管 路示意圖；圖3為另一個(gè)增壓實(shí)施方案。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在參看圖2，圖2為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方案的典型布置示意圖。 起動(dòng)器10包括一個(gè)用于為起動(dòng)器10的旋轉(zhuǎn)部件提供潤(rùn)滑油的密閉殼體11 ， 代表性的部件有通過軸承16轉(zhuǎn)動(dòng)式安裝在殼體11內(nèi)的旋轉(zhuǎn)組件或軸15。人們應(yīng)該 能夠明白的是，與這個(gè)旋轉(zhuǎn)組件相連接的有配套的小齒輪、減速齒輪、保險(xiǎn)絲和其 它構(gòu)成起動(dòng)器的部件。由于本發(fā)明并不針對(duì)起動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，所以就不再進(jìn)一步詳述 起動(dòng)器結(jié)構(gòu)的情況。這種旋轉(zhuǎn)組件15連接到一個(gè)空氣渦輪的一側(cè)，圖中未示。在渦 輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，渦輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)組件15轉(zhuǎn)動(dòng)。渦輪密圭寸裝置15a提供了旋轉(zhuǎn) 組件15和機(jī)殼11之間的密封。另一方面，穿過機(jī)殼的壁14的旋轉(zhuǎn)組件連同密封 件15b與小齒輪121相嚙合，后者形成了齒輪箱12的齒輪的整體部分。如上所述， 輔助齒輪箱或箱體12通過相應(yīng)的傳動(dòng)軸與渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸機(jī)械連接。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)可為雙軸或三軸或一體式，最常見的是發(fā)動(dòng)ia的高壓軸。箱體一般安裝在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的所謂中間殼體上，而傳動(dòng)軸是徑向的，且在中間機(jī)殼的一個(gè)臂內(nèi)越 過氣體流。同樣，輔助齒輪箱箱體也是為人們所熟知，為此，這里就不再詳細(xì)介紹 了。起動(dòng)器10的機(jī)殼11和輔助齒輪箱的箱體12之間布置著一個(gè)界面凹槽13。在 起動(dòng)器機(jī)殼的壁14和小齒輪121端部周圍的壁或插入部分之間從而就形成了所述凹 槽。在壁122和壁124之間布置著至少一個(gè)凹槽123，由小齒輪121形成的旋轉(zhuǎn)構(gòu) 件橫架在這兩個(gè)壁之間。在小齒輪121和壁122及124之間，設(shè)有兩個(gè)密封件12a和 12b。如上所述，起動(dòng)器外殼的潤(rùn)滑油是由輔助齒輪箱箱體12的外殼提供的。這禾中油 集中在機(jī)殼ll的底部，在此處，通過泵或外殼內(nèi)的任何其它方式進(jìn)行分配潤(rùn)滑并通 過開口 18或壁14內(nèi)的任何其它方式與界面凹槽13內(nèi)的儲(chǔ)油器17相通。潤(rùn)滑油經(jīng)由溢流口 17'流入界面凹槽13，從此處，潤(rùn)滑油經(jīng)過輔助齒輪箱箱體進(jìn)行循環(huán)。起 動(dòng)器外殼和界面凹槽13之間還有另一個(gè)通道18'。本發(fā)明所提出的系統(tǒng)應(yīng)用軸承20殼體的壓力。在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)中，軸是通過 軸承支撐在起動(dòng)器結(jié)構(gòu)內(nèi)。這些軸承都得到潤(rùn)滑，并密封在一個(gè)雙密封外殼內(nèi)，用 來將滑油循環(huán)引向被收集的區(qū)域，此外，含油空氣也得到相應(yīng)地油分離。這種裝置 同樣被人們所熟知；本發(fā)明禾'J用這些裝置來對(duì)起動(dòng)器外離行增壓密封，同時(shí)也利 用它們收集泄漏的潤(rùn)滑油。附圖示出了外殼20的情況。發(fā)動(dòng)機(jī)的軸30是由可通過噴嘴33來收集潤(rùn)滑油的 軸承系統(tǒng)32來支撐的。軸和軸承都被密封在一個(gè)雙外殼20內(nèi)，即內(nèi)殼體20內(nèi)和外 殼體20外。內(nèi)殼體20內(nèi)的封套22在軸承32的兩側(cè)使用迷宮密封件22a和22b來實(shí) 現(xiàn)與軸30的密封。而外殼體20外的的封套21則將內(nèi)殼體21內(nèi)給圍起來，同樣分別 通過迷宮密封件21a和21b來實(shí)現(xiàn)密封。為了防止內(nèi)殼體20內(nèi)出現(xiàn)漏油，外殼體20外提供有增壓空氣，壓力Pl稍大于 內(nèi)殼體20內(nèi)的壓力P2。這樣，通過密封件22a和22b就可以從外殼體20外到內(nèi)殼 體20內(nèi)形成空氣循環(huán)。潤(rùn)滑油就可以回收到油回收區(qū)22c。內(nèi)殼體20內(nèi)的含油空氣， 在經(jīng)由通道31被噴到發(fā)動(dòng)機(jī)背部之前，在油氣分離器內(nèi)得到處理，圖中未示。本發(fā)明還有利的利用了壓力為P1的氣源，用于起動(dòng)器外殼的增壓密封。在圖2 所給的典型實(shí)施方案中，導(dǎo)管40將外殼體20外與起動(dòng)器10的外殼相連接，此處， 導(dǎo)管向界面凹槽打開。因?yàn)榻缑姘疾?3和起動(dòng)器外殼之間已有的溝通連接，起動(dòng)器 外殼實(shí)際上在凹槽13內(nèi)的壓力是P' 1。壓力P' 1是由導(dǎo)管40內(nèi)提^yi勺校準(zhǔn)開口 41來確定的?？梢钥紤]使用一個(gè)空氣返回導(dǎo)管43，接向雙殼體20的外殼體20內(nèi)。返回導(dǎo)管 43可以設(shè)置在輔助齒輪箱箱體12的壁124上，在內(nèi)部與構(gòu)成壁122的界面13相對(duì) 應(yīng)。在無重大意外使用中，起動(dòng)器外殼10是用來自外殼體20外的空氣增壓密封的， 不依賴于輔助齒輪箱箱體12的外殼，后者本身也提供有增壓空氣密封。增壓空氣壓 力可以是相當(dāng)?shù)摹Ｆ饎?dòng)器內(nèi)存在的壓力也可以大于箱體12內(nèi)的壓力?？諝庠诒?21和壁124之間的界面凹槽中循環(huán)，然后被導(dǎo)向內(nèi)殼體20內(nèi)。如果 起動(dòng)器殼體內(nèi)出現(xiàn)泄漏，壓力就會(huì)下降，空氣就會(huì)從界面凹槽13循環(huán)到起動(dòng)器殼體。 這種空氣中的含油霧量要小于輔助齒輪箱的空氣。這樣，與通過輔助齒輪箱12殼體 進(jìn)斗亍密封的情況相比，漏油情況就會(huì)低。這樣的解決方案也可以利用油分離器和軸 承的潤(rùn)滑系統(tǒng)來回放隨導(dǎo)管43流動(dòng)的潤(rùn)滑油。增壓空氣源可以是任何一個(gè)軸承的增壓密封外殼。更具體的說，通過任何氣源 或甚至氣體源都可以提供增壓密封，只要能夠提供所要求的壓力值。在圖3中，示出了另一個(gè)實(shí)施方案，其中，增壓密封空氣不流入起動(dòng)器和齒輪箱箱體之間的界面形成凹槽，而相反，^t入到旋轉(zhuǎn)裝置相對(duì)一端的增壓密封殼體中。 關(guān)于參考符號(hào)，起動(dòng)器的相同部件使用相同的原有編號(hào)。起動(dòng)器10'在兩個(gè)密封件15al和15a2之間使用了一個(gè)密封S又外殼15a'。兩個(gè)密封件都是這樣布置的， 外殼15a'的增壓空氣向起動(dòng)器殼體10'的方向泄漏。關(guān)于密封件，j尤選碳密封件 作為外密封件15al，優(yōu)選迷宮密封件作為內(nèi)密封件15a2。這種殼體15a'通過一個(gè) 導(dǎo)管41'與軸承的增壓密封雙殼體的外殼體21相通。導(dǎo)管43'與界面凹槽13相連 接，從而形成空氣返回到內(nèi)殼體22。
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)軸機(jī)械連接的輔助齒輪箱箱體(12)，帶動(dòng)安裝在箱體上的輔助機(jī)器和空氣起動(dòng)器(10，10’)，起動(dòng)器和齒輪箱箱體殼體是相通的，這樣，起動(dòng)器的潤(rùn)滑油就從輔助齒輪箱箱體分布潤(rùn)滑，其特征在于起動(dòng)器(10，10’)的油密封通過空氣源得到增壓，但不依賴于輔助齒輪箱箱體。
2. —種根據(jù)前面權(quán)利要求所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于增壓空氣流入起動(dòng)器(IO，10，)機(jī)殼(ll， 11')和箱體(12)機(jī)殼之間的界面區(qū)域(13， 13')。
3. —種根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于起動(dòng)器(10')的旋轉(zhuǎn)組件(15') 的雙密封件(15a')布置在空氣渦輪一側(cè)，增壓密封空氣在形成雙密封(15a')的 兩個(gè)密封件(15al， 15a2)之間流動(dòng)。
4. 一種根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在起動(dòng)器和齒$會(huì)箱箱體之 間布置了空氣回路(43， 43')，其空氣壓力要低于增壓空氣供氣壓力。
5. —種根據(jù)前面權(quán)利要求所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于空氣返回時(shí)被送到油分離器。
6. —種根據(jù)前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其t寺征在于增壓密封空氣是來自 于其中一個(gè)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的外增壓殼體(20外)。
7. —種根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，包括一個(gè)空氣回路，返回到其中一個(gè)渦輪噴 氣發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的內(nèi)殼體(20內(nèi))。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，包括與發(fā)動(dòng)機(jī)軸機(jī)械連接的輔助齒輪箱箱體(12)，帶動(dòng)安裝在箱體上的輔助機(jī)器和空氣起動(dòng)器(10，10’)，起動(dòng)器和齒輪箱箱體殼體是相通的，這樣，起動(dòng)器的潤(rùn)滑油就從輔助齒輪箱箱體分散潤(rùn)滑。發(fā)動(dòng)機(jī)的特征在于起動(dòng)器(10，10’)的油密封通過空氣源得到增壓，不依賴于輔助齒輪箱箱體。增壓密封空氣可以很方便地從發(fā)動(dòng)機(jī)軸承的增壓密封殼體上獲得。
文檔編號(hào)F02C7/277GK101235730SQ20081000025
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月30日
發(fā)明者徹勒奧·安維拉, 瑪麗-萊斯·達(dá)德恩, 皮埃爾·莫頓, 科里恩·弗羅尼爾, 讓-路易斯·查伯納爾 申請(qǐng)人:伊斯帕諾-絮扎公司