具有流體傳輸管道的周轉減速齒輪及具有該減速齒輪的飛機螺旋槳渦輪機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及行星減速齒輪的領域，以及更具體但非排它地涉及將這種行星減速齒輪應用到渦輪發動機，所述渦輪發動機具有一對對轉推進螺旋槳。
【背景技術】
[0002]在優選應用中，具有推進螺旋槳的渦輪發動機是由表述“開式轉子”或“無導管(unducted)風扇”所指定的渦輪軸發動機，并且由于所述渦輪軸發動機相比于在民用飛機上使用的多流渦輪噴氣發動機具有更低的燃料消耗，該渦輪發動機尤其成為許多開發的主題。開式轉子型的推進系統的結構與渦輪噴氣發動機的結構的區別之處在于下述事實:風扇不再位于內部而是位于外部并且由兩個同軸的對轉螺旋槳組成，所述兩個同軸的對轉螺旋槳可位于氣體發生器的上游或下游。
[0003]具有一對對轉的上游螺旋槳2和下游螺旋槳3的渦輪軸發動機1在圖1中被示意性地示出，并且在中央縱向軸線A上主要包括兩個單獨的部件。“氣體發生器”部件G位于具有結構殼體5的固定式圓柱形發動機艙4的內部，所述結構殼體由飛機的結構(諸如飛機的機身的后部)所承載，此外，“推進”部件P具有一對對轉的螺旋槳2、3，所述一對對轉的螺旋槳構成開式轉子風扇。在該渦輪軸發動機的示例中，此部件P延伸了氣體發生器部件G與發動機艙4。
[0004]渦輪軸發動機1的氣體發生器部件G從上游到下游(沿進入渦輪軸發動機的發動機艙4的氣流F相對于軸線A的流動的方向)通常包括:一個或兩個壓縮機7(取決于單體或雙體氣體發生器結構)、環形燃燒室8、一個或多個渦輪9，所述一個或多個渦輪取決于所述結構而具有不同的壓力，所述渦輪中的一個渦輪9A通過具有周轉輪系(PGB，代表動力齒輪箱)的減速齒輪10并且以對轉的方式驅動兩個上游螺旋槳2和下游螺旋槳3的同心同軸的軸11和12，所述同心同軸的軸在渦輪軸發動機的軸線A上對齊。以常規的方式以排氣噴嘴13結束于所述渦輪軸發動機1。
[0005]關于所述推進部件P，兩個對轉的分別位于上游(前側)的螺旋槳2和在下游(后側)的螺旋槳3布置在垂直于軸線A的徑向平行平面中，并且包括具有多邊形環狀物14、15的旋轉殼體，所述多邊形環狀物延伸了發動機艙并且在所述多邊形環狀物中設有徑向圓柱形的隔室16、17，所述隔室均勻地分布以接納螺旋槳的葉片20、21的根部或樞軸18、19。
[0006]具有環狀物14、15的所述殼體通過渦輪和減速齒輪10分別連接到沿相反的旋轉方向轉動的驅動軸11、12，所述減速齒輪在兩個螺旋槳上施加相反的旋轉方向。為保證上游螺旋槳和下游螺旋槳的軸相對于彼此的定位，設置有多個軸承，所述多個軸承中的一個軸承22位于上游螺旋槳和下游螺旋槳的兩個軸11和12之間，下游螺旋槳3的軸12相對于上游螺旋槳2的軸11徑向地在內部，所述上游螺旋槳的軸則徑向地在外部。
[0007]由于在渦輪軸發動機運行期間所遇到的動態壓力，將適宜的潤滑(為本發明的主題)提供給此軸承，而且提供給渦輪軸發動機中的所有其它軸承(未示出)。
[0008]在對此軸承進行潤滑(為本發明的主題)之前，在運轉中并且短暫地，進入渦輪軸發動機1的空氣流F被壓縮，并之后與燃料混合并且在燃燒室8中燃燒。產生的燃燒氣體接下來穿過具有渦輪9和9A的部件，以通過周轉減速齒輪10來以相反的旋轉驅動螺旋槳2、3，所述螺旋槳提供了推力的主要的部分。燃燒氣體通過排氣噴嘴13排出，由此增加了渦輪軸發動機1的推力。
[0009]此外，為了能夠根據所遇到的不同的飛行階段來最優化渦輪軸發動機1的機能，適合的控制系統25使得能夠在飛行期間改變葉片的傾斜度，即改變對轉螺旋槳的傾斜度。為此，徑向葉片的樞軸18、19被系統25旋轉，以相對于所述樞軸的基本垂直于縱向軸線A的軸線B在徑向隔室16、17中轉動。例如，根據系統，對于飛行階段，所述葉片可轉過+90°至30°，對于在地面和反推力階段，為+30°至-15°左右，并且當飛行中出故障時(發動機失效)快速回復到90°，處于標記位置(flag posit1n)，其中，所述葉片相對于飛機行進的方向收起并且提供最小的阻力可能性。
[0010]用于控制下游螺旋槳3的葉片的系統25在圖1中通過矩形示意性地示出，并且通常包括流體線性致動器26，連接機構27連接到所述流體線性致動器，所述連接機構將所述致動器的可動部件連接到葉片21的樞軸19，以將致動器的平移運動轉變為下游螺旋槳的葉片圍繞軸線B的轉動。還為上游螺旋槳提供了用于控制葉片傾斜度的系統(未示出)。
[0011]管線28包括潤滑油供應管線和高壓油管線，對于所述節距控制系統25的前述的具體運行階段，所述管線共有三條，并且在圓柱形套筒29內部延伸，所述圓柱形套筒沿軸線A被容納在內部軸12中并且在上游機械連接到氣體發生器G的排氣殼體30，在下游連接到通往致動器26的控制系統25。
[0012]管線28分別從位于結構殼體5中在發動機艙側的潤滑油源和高壓油源(未示出)供應潤滑油和高壓油，并且管線穿過徑向臂以最終到達氣體發生器部件G中。
[0013]除控制系統25的這些管線28之外，用于中介軸承22和其它軸承的潤滑管線(未示出)，尤其是位于所述套筒與下游螺旋槳的內部軸之間的一條管線和用于控制系統運行的電氣設備線路，穿過套筒29。
[0014]在圖2中示出了中介軸承22的潤滑，圖中可見在套筒29中延伸的對應的管線31終止于至少一個噴嘴32，所述至少一個噴嘴徑向地固定到所述套筒的側壁。在管線31中循環并從噴嘴32流出的油穿過套筒29與下游螺旋槳軸12之間的環形空間，之后穿過設在下游螺旋槳的軸12的側壁上的孔33到達待潤滑的中介軸承22。
[0015]因此可見，大量的液壓管線和電力線路在此套筒29內部穿行，這涉及設計一種具有相應直徑的套筒，以將所有的管線容納在其中。在本發明的應用中，所述套筒的外徑取決于減速齒輪10的行星軸的內徑，所述行星軸的內徑對應于旋轉所述減速齒輪10的動力渦輪的輸入軸35的內徑。所述套筒因此在渦輪軸發動機1的中心占據了大量的空間，這非常不利于減速齒輪的集成度。
[0016]因此，為了有利于該集成度，申請人想了解是否能夠移走至少一條穿過套筒的軸承潤滑管線，在這種情況下，軸承潤滑管線是潤滑中介軸承22的管線(用于控制下游螺旋槳的葉片的傾斜度的系統的管線是不可移走的，因為所述管線必須供應位于下游的致動器)，以使得所述管線在此套筒外部穿行并且因此使得能夠控制和減小所述套筒的尺寸，并且同時留出了用于集成減速齒輪10的空間。
[0017]本發明的目的是提供對此問題的解決方案。

【發明內容】

[0018]為此，涉及一種具有周轉輪系的減速齒輪，包括具有縱向軸線的行星輸入軸、行星齒輪和兩個橫向側，所述行星齒輪圍繞所述軸嚙合并且由行星齒輪架所支撐，所述減速齒輪的不同尋常之處在于下述事實:所述減速齒輪包括至少一條流體傳輸管道，所述流體傳輸管道能夠被連接到流體供應源并且穿過所述行星齒輪架，流體傳輸管道同時被迫使隨所述行星齒輪架一起從減速齒輪的所述橫向側中的第一個旋轉直到其所述橫向側中的第二個，以在所述減速齒輪外部露出并分配流體，并且其中，所述管道在所述橫向側中的所述第二個上設置有環形腔，所述環形腔在所述行星齒輪架的出口處容納待分配的流體。
[0019]優選地，減速齒輪的所述橫向側中的所述第一個是上游側，減速齒輪的所述橫向側中的所述第二個是下游側。
[0020]因此，通過本發明，能夠使流體從位于所述減速齒輪的上游橫向側上的供應源穿過所述減速齒輪的行星齒輪架直接地傳輸，以使所述流體縱向地穿過沿一個方向轉動的行星齒輪架，并且之后在下游橫向側上將所述流體導至行星齒輪架的外部，以直接潤滑例如構件、機構或類似物。
[0021]在減速齒輪的優選應用中，在管道中循環的流體對布置在行星齒輪架的橫向側(優選地是下游的)上的位于行星齒輪架外部的軸承或類似物加以潤滑。
[0022]在該應用中，所述周轉減速齒輪是差動的，以驅動其兩個輸出軸以不同的速度旋轉。外齒圈圍繞所述行星齒輪嚙合，承載軸承的輸出軸能夠連接到所述外齒圈，所述軸承待被從所述管道流出的流體潤滑。
[0023]因此能夠將潤滑油尤其是從供應冷卻油的源傳輸到所述減速齒輪，并且能夠在具有不同旋轉速度的兩個參考系之間引導潤滑油，而不根據現有方案來通過套筒實現，這使得能夠限制套筒的總