本發(fā)明涉及航空通用領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明針對(duì)一種飛行器渦輪機(jī)，該飛行器渦輪機(jī)的設(shè)備被潤(rùn)滑和冷卻。

背景技術(shù)：

1、背景技術(shù)特別地包括文獻(xiàn)fr-a1-3?101?684、ep-a1-2?503?107、fr-a1-3?086326和fr-a1-3?108?935。

2、通常，飛行器渦輪機(jī)包括氣體發(fā)生器，該氣體發(fā)生器包括至少一個(gè)壓縮機(jī)、燃燒室和至少一個(gè)渦輪。

3、氣體發(fā)生器通常包括輸出軸，該輸出軸用于驅(qū)動(dòng)諸如傳動(dòng)箱的設(shè)備。

4、在本申請(qǐng)中，“設(shè)備”是指可以聯(lián)接到氣體發(fā)生器的輸出軸并包括由至少一個(gè)滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)地導(dǎo)向的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子的任何設(shè)備。“滾動(dòng)軸承”是包括諸如滾珠或滾子的滾動(dòng)元件的軸承，該滾動(dòng)元件通常安裝在兩個(gè)環(huán)(一個(gè)內(nèi)環(huán)和一個(gè)外環(huán))之間。

5、氣體發(fā)生器包括潤(rùn)滑回路，該潤(rùn)滑回路通常包括油箱、泵和油管道或油噴嘴。氣體發(fā)生器的潤(rùn)滑回路例如用于對(duì)氣體發(fā)生器的滾動(dòng)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。還需要對(duì)設(shè)備上的轉(zhuǎn)子的導(dǎo)向滾動(dòng)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。

6、由于規(guī)定的原因，氣體發(fā)生器的潤(rùn)滑回路不能總是用于對(duì)設(shè)備進(jìn)行潤(rùn)滑，因此設(shè)備必須配備有獨(dú)立的潤(rùn)滑回路。例如，直升機(jī)的渦輪機(jī)就是這種情況。該設(shè)備則包括其自身的潤(rùn)滑回路，該潤(rùn)滑回路例如用于對(duì)該設(shè)備的轉(zhuǎn)子的導(dǎo)向軸承以及任何齒輪齒進(jìn)行潤(rùn)滑。

7、潤(rùn)滑油的流通使得由軸承和任何被潤(rùn)滑的齒輪產(chǎn)生的熱量能夠被提取和冷卻。如果設(shè)備出現(xiàn)故障或潤(rùn)滑被中斷，則軸承將不再被冷卻，并且會(huì)達(dá)到高溫，從而會(huì)損壞軸承。當(dāng)設(shè)備的轉(zhuǎn)子以高速(通常為25000rpm或更高)旋轉(zhuǎn)時(shí)，更是如此。

8、因此，需要提供一種用于對(duì)設(shè)備的軸承進(jìn)行冷卻的系統(tǒng)，該系統(tǒng)即使在設(shè)備的潤(rùn)滑回路出現(xiàn)故障的情況下也能確保進(jìn)行冷卻。

9、在當(dāng)前的現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)提出了設(shè)置油儲(chǔ)存器，該油儲(chǔ)存器用于在飛行過(guò)程中借助于噴嘴或霧來(lái)對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，特別是在油短缺的情況下對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑。然而，可用的油量非常小，并且不足以對(duì)軸承，特別是那些以高速對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行導(dǎo)向的軸承進(jìn)行潤(rùn)滑和冷卻。

10、可以使用應(yīng)急潤(rùn)滑系統(tǒng)(該應(yīng)急潤(rùn)滑系統(tǒng)使用乙二醇基油)，但該應(yīng)急潤(rùn)滑系統(tǒng)具有沉重且復(fù)雜的缺點(diǎn)。此外，該油確保了接觸件的潤(rùn)滑，但仍不足以對(duì)高速轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻，如果潤(rùn)滑被中斷，該高速的轉(zhuǎn)子則會(huì)達(dá)到高溫。

11、例如，在渦輪機(jī)的高速線路上，長(zhǎng)時(shí)間的油中斷意味著渦輪機(jī)必須快速關(guān)閉以防止迅速失效。然而，在飛行中關(guān)閉連接到氣體發(fā)生器的某些設(shè)備在技術(shù)上并不總是可能的。

12、已經(jīng)提出了為設(shè)備安裝用于設(shè)備軸承的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)被構(gòu)造成僅對(duì)滾動(dòng)軸承的外環(huán)進(jìn)行冷卻。該冷卻系統(tǒng)當(dāng)前連接到設(shè)備潤(rùn)滑回路，如上述文獻(xiàn)fr-a1-3?101?684所述。冷卻系統(tǒng)使得能夠?qū)S承進(jìn)行連續(xù)冷卻，但在設(shè)備的潤(rùn)滑回路出現(xiàn)故障的情況下不能提供冷卻。因此，冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行取決于潤(rùn)滑回路的運(yùn)行，這是有問(wèn)題的，并且不能夠?qū)S承進(jìn)行安全冷卻以防止軸承過(guò)熱。該解決方案也可以用于對(duì)低速和中速轉(zhuǎn)子導(dǎo)向軸承(從400rpm至20000rpm)進(jìn)行冷卻，但不適用于對(duì)高速轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻。

13、因此，需要找到一種解決方案來(lái)確保即使在設(shè)備的潤(rùn)滑回路出現(xiàn)故障期間也能對(duì)設(shè)備的轉(zhuǎn)子的滾動(dòng)軸承進(jìn)行冷卻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出了一種飛行器渦輪機(jī)，該渦輪機(jī)包括：

2、-氣體發(fā)生器，該氣體發(fā)生器包括至少一個(gè)壓縮機(jī)、燃燒室和至少一個(gè)渦輪，氣體發(fā)生器包括輸出軸和第一潤(rùn)滑回路，

3、-設(shè)備，該設(shè)備聯(lián)接到氣體發(fā)生器的輸出軸，并且該設(shè)備包括由至少一個(gè)滾動(dòng)軸承旋轉(zhuǎn)地導(dǎo)向的轉(zhuǎn)子，設(shè)備包括第二潤(rùn)滑回路，該第二潤(rùn)滑回路獨(dú)立于所述第一潤(rùn)滑回路，并且該第二潤(rùn)滑回路被構(gòu)造成對(duì)所述滾動(dòng)軸承進(jìn)行潤(rùn)滑，設(shè)備還包括用于對(duì)所述滾動(dòng)軸承進(jìn)行冷卻的系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)被構(gòu)造成確保油在所述滾動(dòng)軸承的至少一個(gè)環(huán)的區(qū)域中的流通，

4、其特征在于，冷卻系統(tǒng)獨(dú)立于所述第二潤(rùn)滑回路，并且冷卻系統(tǒng)連接到所述第一潤(rùn)滑回路。

5、在本申請(qǐng)中，獨(dú)立的回路被限定為在這些回路之間不具有直接流體連通的回路，即回路彼此不連接。因此，這些回路之間沒(méi)有共用的閥或管道。優(yōu)選地，回路甚至不共享同一流體箱。

6、與之前的技術(shù)不同，在之前的技術(shù)中，設(shè)備的軸承的冷卻系統(tǒng)獨(dú)立于氣體發(fā)生器的潤(rùn)滑回路并連接到設(shè)備的潤(rùn)滑回路，這里的冷卻系統(tǒng)獨(dú)立于設(shè)備的潤(rùn)滑回路并連接到氣體發(fā)生器的潤(rùn)滑回路。因此，可以理解的是，只要?dú)怏w發(fā)生器的潤(rùn)滑回路運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備的軸承就可以被冷卻。因此，設(shè)備的軸承的冷卻的操作獨(dú)立于設(shè)備的潤(rùn)滑回路的操作。即使設(shè)備的潤(rùn)滑回路出現(xiàn)故障，設(shè)備的軸承的冷卻系統(tǒng)也可以繼續(xù)供應(yīng)油，并對(duì)設(shè)備的軸承進(jìn)行冷卻。

7、冷卻系統(tǒng)被構(gòu)造成確保即使在轉(zhuǎn)子以25000rpm或更高的高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也能夠?qū)D(zhuǎn)子的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)向軸承進(jìn)行冷卻。冷卻系統(tǒng)的構(gòu)型不受第二潤(rùn)滑回路的容量的限制，并且受益于第一潤(rùn)滑回路的容量，第一回路的容量通常大于第二回路的容量。容量特別地被限定為可用于冷卻的油的流量和體積。

8、本發(fā)明意義內(nèi)的設(shè)備優(yōu)選地選自電機(jī)、齒輪箱或變速箱、減速齒輪和傳動(dòng)箱。例如，設(shè)備可以是rgb(減速齒輪箱)型的減速齒輪、btp或bti(主齒輪箱或中間齒輪箱)型的傳動(dòng)箱、或者pgb(螺旋槳齒輪箱)型的推進(jìn)變速箱。

9、渦輪機(jī)可以包括以下被單獨(dú)采用或被彼此結(jié)合采用的特征中的一個(gè)或多個(gè)特征：

10、-冷卻系統(tǒng)被構(gòu)造成確保油在所述滾動(dòng)軸承的外環(huán)的區(qū)域中的流通；

11、-冷卻系統(tǒng)是永久冷卻系統(tǒng)，并且該冷卻系統(tǒng)被構(gòu)造成確保油在所述滾動(dòng)軸承的一個(gè)或多個(gè)環(huán)的區(qū)域中的連續(xù)流通；

12、-冷卻系統(tǒng)是安全冷卻系統(tǒng)，并且該冷卻系統(tǒng)被構(gòu)造成被激活以確保油在所述滾動(dòng)軸承的一個(gè)或多個(gè)環(huán)的區(qū)域中的流通；

13、-冷卻系統(tǒng)連接到激活系統(tǒng)，該激活系統(tǒng)選自電氣系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)和熱熔系統(tǒng)；

14、-冷卻系統(tǒng)包括形成在設(shè)備的外殼體中的管道；

15、-管道包括圍繞滾動(dòng)軸承的一個(gè)或多個(gè)環(huán)延伸的至少一個(gè)冷卻管道，所述至少一個(gè)冷卻管道連接到來(lái)自第一潤(rùn)滑回路的至少一個(gè)油供給管道，并且連接到到達(dá)第一潤(rùn)滑回路的至少一個(gè)油返回管道；

16、-所述滾動(dòng)軸承的外環(huán)集成到所述殼體中或安裝在所述殼體中；

17、-所述殼體固定到氣體發(fā)生器；

18、-設(shè)備選自電機(jī)、齒輪箱或變速箱、減速齒輪和傳動(dòng)箱；

19、-軸承的所述環(huán)或每個(gè)環(huán)由金屬合金或陶瓷制成；

20、-第一潤(rùn)滑回路和第二潤(rùn)滑回路中的每一個(gè)包括專用油箱和/或?qū)Ｓ帽茫?/p>

21、-第二潤(rùn)滑回路的油箱是重力箱；

22、-第二潤(rùn)滑回路的泵被構(gòu)造成供應(yīng)油噴嘴，并且被構(gòu)造成填充重力箱。

技術(shù)特征：

1.一種飛行器渦輪機(jī)(10)，該渦輪機(jī)包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述冷卻系統(tǒng)(50)被構(gòu)造成確保油在所述滾動(dòng)軸承(40)的外環(huán)(40b)的區(qū)域中的流通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述冷卻系統(tǒng)(50)是永久冷卻系統(tǒng)，并且所述冷卻系統(tǒng)被構(gòu)造成確保油在所述滾動(dòng)軸承(40)的一個(gè)或多個(gè)環(huán)(40b)的區(qū)域中的連續(xù)流通。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述冷卻系統(tǒng)(50)是安全冷卻系統(tǒng)，并且所述冷卻系統(tǒng)被構(gòu)造成被激活以確保油在所述滾動(dòng)軸承(40)的一個(gè)或多個(gè)環(huán)(40b)的區(qū)域中的流通。

5.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述冷卻系統(tǒng)(50)連接到激活系統(tǒng)，所述激活系統(tǒng)選自電氣系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)和熱熔系統(tǒng)。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述冷卻系統(tǒng)(50)包括形成在所述設(shè)備的外殼體中的管道(52)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述管道(52)包括圍繞所述滾動(dòng)軸承(40)的一個(gè)或多個(gè)環(huán)(40b)延伸的至少一個(gè)冷卻管道，所述至少一個(gè)冷卻管道連接到來(lái)自所述第一潤(rùn)滑回路(28)的至少一個(gè)油供給管道，并且連接到到達(dá)所述第一潤(rùn)滑回路(28)的至少一個(gè)油返回管道。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7與權(quán)利要求2的組合所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述滾動(dòng)軸承(40)的外環(huán)(40b)集成到所述殼體中或安裝在所述殼體中。

9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述殼體固定到所述氣體發(fā)生器(12)。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述設(shè)備(14)選自電機(jī)、齒輪箱或變速箱、減速齒輪和傳動(dòng)箱。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述滾動(dòng)軸承(40)的所述環(huán)或每個(gè)環(huán)(40b)由金屬合金或陶瓷制成。

12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述第一潤(rùn)滑回路和所述第二潤(rùn)滑回路(28，46)中的每一個(gè)包括專用油箱(62)。

13.根據(jù)前一項(xiàng)權(quán)利要求所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述第二潤(rùn)滑回路(46)的所述油箱是重力箱(62)。

14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述第一潤(rùn)滑回路和所述第二潤(rùn)滑回路中的每一個(gè)包括專用泵(30，48)。

15.根據(jù)權(quán)利要求13和14所述的渦輪機(jī)(10)，其中，所述第二潤(rùn)滑回路(46)的所述泵(48)被構(gòu)造成供應(yīng)油噴嘴，并且被構(gòu)造成填充所述重力箱(62)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種飛行器渦輪機(jī)(10)，該飛行器渦輪機(jī)包括：氣體發(fā)生器(12)，該氣體發(fā)生器包括輸出軸(26)和第一潤(rùn)滑回路(28)；設(shè)備(14)，該設(shè)備聯(lián)接到輸出軸(26)，并且該設(shè)備包括由至少一個(gè)滾動(dòng)軸承(40)旋轉(zhuǎn)地導(dǎo)向的轉(zhuǎn)子(38)，設(shè)備(14)包括第二潤(rùn)滑回路(46)，第二潤(rùn)滑回路獨(dú)立于第一潤(rùn)滑回路(28)，并且第二潤(rùn)滑回路被構(gòu)造成對(duì)滾動(dòng)軸承(40)進(jìn)行潤(rùn)滑，設(shè)備還包括用于對(duì)滾動(dòng)軸承(40)進(jìn)行冷卻的系統(tǒng)(50)，冷卻系統(tǒng)(50)被構(gòu)造成確保油在滾動(dòng)軸承的至少一個(gè)環(huán)(40b)的區(qū)域中的流通，其特征在于，冷卻系統(tǒng)(50)獨(dú)立于第二潤(rùn)滑回路(46)，并且冷卻系統(tǒng)連接到第一潤(rùn)滑回路(28)。

技術(shù)研發(fā)人員：本杰明·尼古拉斯·弗勒瑞格,尼古拉斯·莫里斯·馬塞爾·赫蘭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：賽峰直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4