一種用于向控制雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機風扇葉片的傾角的液壓執(zhí)行器饋送流體的設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于向控制雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機風扇葉片的傾角的液壓執(zhí)行器饋送流體的設備（100），該設備包括：流體岐管（120），其固定至渦輪螺旋槳發(fā)動機的轉子并且包括配備有至少兩個流體循環(huán)槽（123）的柱狀部（121），每個均呈現出出口孔（125）；流體進入支撐件（110），其固定至渦輪螺旋槳發(fā)動機的靜止部并且包括配備有至少兩個不同流體管道（113）的柱狀部（111），流體管道（113）向流體進入桶管（44）開口并且每個均徑向通向歧管的流體循環(huán)槽之一；以及桶管（130），其被限制成與流體岐管一起旋轉并且包括配備有至少兩個流體流動通道（132）的柱狀部（131），每個均由流體配送器的出口孔中相應的一個來饋送流體，每個流體流動通道均通向控制執(zhí)行器的相應腔。
【專利說明】一種用于向控制雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機風扇葉片的傾角的液壓執(zhí)行器饋送流體的設備
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及渦輪螺旋槳發(fā)動機的一般領域，此渦輪螺旋槳發(fā)動機配備有借助于單渦輪機輪流驅動的兩個對轉螺旋槳。
[0002]本發(fā)明更特別涉及向控制雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機風扇葉片的傾角的液壓執(zhí)行器饋送流體。
【背景技術】
[0003]采用已知方式，具有雙螺旋槳的航空器渦輪螺旋槳發(fā)動機具有兩套對轉無導管風扇，這些無導管風扇在傾角方面是可調節(jié)的。在某些雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機的配置中，這些套風扇葉片由具有兩個對轉轉子的動力渦輪機輪流驅動。在本發(fā)明特別關注的其他配置中，這些套風扇葉片由動力渦輪機的單個轉子經由形成逐漸下降對轉齒輪箱的行星齒輪系驅動。通過示例，可以參考描述這樣的配置的實施例的文檔FR2942203。
[0004]這樣的渦輪螺旋槳發(fā)動機的對轉螺旋槳可以直接或間接地經由行星齒輪系輪流驅動?？偟膩碚f，行星齒輪系具有入口和兩個出口，該入口在上游連接至動力渦輪機的轉子軸以便由此被驅動，這兩個出口中的每個出口均在下游連接至相應動力軸以便以對轉方式驅動兩套渦輪螺旋槳發(fā)動機風扇葉片中的相應一套的旋轉。
[0005]此外，每套中的風扇葉片的定向角度(通常稱為其“傾角”)構成了下列參數其中之一，該參數使得能夠控制來自渦輪螺旋槳發(fā)動機的推力以及螺旋槳旋轉速度。用于控制飛行中風扇葉片傾角的一種已知技術是對于每套風扇葉片而言利用耦合至該套中每個葉片的同步環(huán)。定位在渦輪螺旋槳發(fā)動機的中央并且被限制成與渦輪機轉子一起旋轉的液壓執(zhí)行器被用于繞著渦輪螺旋槳發(fā)動機的縱軸(經由連桿的聯動)轉動同步環(huán)，由此使得給定套中的所有葉片能夠以相同角度定位。通過示例，可以參考描述這樣的機制的實施例的本 申請人:于2011年7月13日提交(但尚未公開)的專利申請FR11/56443。
[0006]在該類型的機制下，出現了將流體饋送至執(zhí)行器腔的問題。特別地，流體的進入是在執(zhí)行器并且因而是它們的腔旋轉時經由固定至渦輪螺旋槳發(fā)動機的靜止部分的管子而發(fā)生，這是由于它們由渦輪機轉子輪流驅動。因此有必要促使流體從靜止參考系傳送到旋轉參考系。此外，流體從流體進入管至控制執(zhí)行器的腔的輸送必須發(fā)生在盡可能小的空間以便避免增加引擎的長度。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的主要目的因而是通過提出一種用于向液壓執(zhí)行器饋送流體的設備來減少這樣的缺點，該設備完全適合于結合在如上面所描述的渦輪螺旋槳發(fā)動機配置中。
[0008]依據本發(fā)明，此目的通過一種用于向控制雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機風扇葉片的傾角的液壓執(zhí)行器饋送流體的設備來達到，該設備包括:
[0009]流體歧管，其被限制成與渦輪螺旋槳發(fā)動機的轉子一起旋轉并且包括被提供在具有至少兩個環(huán)形流體循環(huán)槽的外部表面上的柱狀部，所述至少兩個環(huán)形流體循環(huán)槽在縱向上間隔開，每個流體循環(huán)槽呈現出至少一個出口孔，所述至少一個出口孔徑向張開至所述流體歧管柱狀部的內部；
[0010]流體進入支撐件，其固定至渦輪螺旋槳發(fā)動機的靜止部并且包括圍繞所述流體岐管的柱狀部布置的柱狀部，與其同軸并且被配備有至少兩個不同的流體管道，所述流體管道向相應的流體進入管張開并且每一個均在徑向上通向所述歧管的流體循環(huán)槽中相應一個中的支持件柱狀部內部；以及
[0011]桶管，其被限制成與所述流體岐管一起旋轉并包括被布置在所述歧管的柱狀部內部的中央部，與其是同軸的，并且在外部表面上提供有至少兩個縱長流體流動通道，每個縱向流體流動通道均經由所述流體歧管出口孔中的相應一個而被饋送流體，每個流體流動通道具有通向控制執(zhí)行器的腔的縱向端。
[0012]本發(fā)明的設備因而使得能夠從靜止參考系(S卩，流體進入管)向旋轉參考系(即，用于控制風扇葉片的傾角的執(zhí)行器的腔)輸送流體。此外，流體進入管可以經由渦輪螺旋槳發(fā)動機的排氣殼進行傳送，排氣殼裝配有通風設備以便構成相對冷且有利于操作液壓執(zhí)行器的流體的存在的熱環(huán)境。再者，把這樣的設備容納在雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機中不需要增加引擎的長度，并且可以布置在渦輪螺旋槳發(fā)動機的液壓外殼中，從而具有防止泄漏的優(yōu)點。
[0013]優(yōu)選地，該設備還包括流體分配器，其包括徑向地插入在所述流體岐管的和所述流體進入支撐件的相應柱狀部之間的柱狀部，其與它們是同軸的。在這樣的環(huán)境情況下，對于所述歧管的每個流體循環(huán)槽而言，所述流體分配器的柱狀部可以包括規(guī)則地分布在外部表面上的多個孔。
[0014]所述流體歧管的柱狀部在其縱向端之一可以擴展有徑向部，所述徑向部配備有用于傳送流體的至少兩個導管，每個流體傳遞送管開口至所述桶管的流體流動通道中并且通向控制執(zhí)行器腔。
[0015]同樣地，所述流體進入支撐件的柱狀部在其縱向端之一處可以擴展有用于緊固至所述渦輪螺旋槳發(fā)動機的靜止部的徑向部。
[0016]球軸承有利地布置在流體岐管和流體進入支撐件之間。
[0017]流體岐管的流體循環(huán)槽可以由布置在歧管柱狀部外部表面上且從其徑向向外伸出的至少三個環(huán)形襯墊相對于彼此縱向限定。
[0018]本發(fā)明還提供了一種雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機，其具有由動力渦輪機的轉子輪流驅動的第一和第二套可調節(jié)傾角風扇葉片、用于控制所述風扇葉片的傾角并且以渦輪螺旋槳發(fā)動機縱軸為中心的兩個液壓執(zhí)行器，以及依據如上面所限定的用于向所述執(zhí)行器饋送流體的設備。
[0019]所述動力渦輪機的轉子可以經由逐漸下降行星齒輪系驅動所述套風扇葉片的旋轉。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]根據參考附圖所作的下面描述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將顯現出來，附圖是示出具有非限制性特征的實施例。在圖中:[0021]圖1是本發(fā)明應用于的雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機的縱向半部分的圖解視圖；
[0022]圖2是示出依據本發(fā)明的設備的流體的圖1的放大圖；
[0023]圖3是該設備的圖2流體的分解透視圖。
【具體實施方式】
[0024]圖1以高度圖解方式示出了本發(fā)明應用于的具有雙螺旋槳類型的航空器渦輪螺旋槳發(fā)動機的實施例。
[0025]這樣的渦輪螺旋槳發(fā)動機10是已知的并且因此不對其進行詳細描述。它特別包括縱軸12和圍繞該縱軸同軸布置的環(huán)形機艙14。渦輪螺旋槳發(fā)動機10從上游至下游還包括:低壓壓縮機16 ;高壓壓縮機18 ;燃燒腔20 ;高壓渦輪機22 ;以及中壓渦輪機24。
[0026]在中壓渦輪機24下游存在對轉螺旋槳系統，即可調節(jié)傾角風扇葉片的上游(或前)套26a和下游(或后)套26b。
[0027]此對轉螺旋槳系統借助于布置在中壓渦輪機24下游的低壓渦輪機28旋轉驅動。此低壓渦輪機特別包括轉子30，該轉子30經由行星減速齒輪系32驅動兩套葉片26a、26b的旋轉。
[0028]周轉齒輪系由多個行星輪和行星支架(未示出)構成，并且它具有一個入口和兩個出口，該入口向上游連接至以渦輪螺旋槳發(fā)動機縱軸12為中心的低壓渦輪機轉子30的軸34，每個出口均在下游連接至相應驅動軸。
[0029]更精確地，周轉齒輪系出口中的一個出口向下游連接至圍繞渦輪螺旋槳發(fā)動機縱軸12布置的內部驅動軸36以便驅動下游葉片套26b的旋轉。
[0030]行星齒輪系的另一出口向下游連接至圍繞內部驅動軸36同軸布置的外部驅動軸38，以便驅動上游葉片套26a的旋轉。
[0031]此外，提供了用于控制上游和下游套中每一個的風扇葉片傾角的系統。采用已知方式，該系統使得能夠在飛行中調節(jié)風扇葉片的定向角度以便控制渦輪螺旋槳發(fā)動機的推力以及修改螺旋槳的旋轉速度。
[0032]在圖1的實施例中，每個系統均特別包括液壓執(zhí)行器，分別是執(zhí)行器40和執(zhí)行器42，執(zhí)行器40用于控制上游套的葉片的傾角，而執(zhí)行器42用于控制下游套的葉片的傾角，這些執(zhí)行器以渦輪螺旋槳發(fā)動機縱軸12為中心并且被限制為與驅動下游套旋轉的轉子軸
一起旋轉。
[0033]這些執(zhí)行器40、42中的每一個分別包括兩個腔40a和42a，它們圍繞渦輪螺旋槳發(fā)動機縱軸12同軸地設置，并且它們均被饋送有來自如下面描述的本發(fā)明的設備的液壓流體(油)。
[0034]在移動時，連接至執(zhí)行器40、42的活塞的相應剛性桿40b、42b用來借助于控制連桿40c、42c和同步環(huán)(圖中未示出)調節(jié)上游和下游套中的葉片的傾角。這樣的系統的示例在本 申請人:于7月13日提交的名稱為“A device for controlling the pitch ofturboprop fan blades”的專利申請FR11/56443 (還未公開)中描述了，對其進行參考。
[0035]在依據本發(fā)明的饋送設備100的幫助下向執(zhí)行器40、42的兩個腔饋送液壓流體，并且其在圖2和3中示出。
[0036]饋送設備100特別(從外部向內部)包括:流體進入支撐件110 ;流體岐管120 ;和桶管130。這些元件在形狀方面是環(huán)形的并且它們圍繞低壓渦輪機(關于其是同軸的)轉子的軸34布置并且在行星齒輪系上游。
[0037]更確切地，流體進入支撐件110包括柱狀部111，柱狀部111以渦輪螺旋槳發(fā)動機縱軸12為中心并且在其下游端擴展有徑向附加部112，該徑向附加部112用于固定至渦輪螺旋槳發(fā)動機的靜止部。
[0038]在其外表面上，柱狀部111有5個分立的流體管道113，每一個均徑向地朝著靜態(tài)流體進入管44開口。這些流體管道113圍繞渦輪螺旋槳發(fā)動機的縱軸12規(guī)則地間隔布置并且它們從流體進入支撐件的徑向部112縱向延伸。它們通向支撐件內部上的出口孔114，該出口孔在縱向方向上彼此間隔開。
[0039]流體岐管120同樣具有以渦輪螺旋槳發(fā)動機縱軸12為中心且在其下游端擴展有徑向附加部122的柱狀部121，該徑向附加部122被限制成與渦輪螺旋槳發(fā)動機轉子的軸34，例如低壓渦輪機的軸一起旋轉。
[0040]流體岐管的柱狀部121被更精確地布置在流體進入支撐件的柱狀部內部，并且與其是同軸的。在其外部表面上，它有5個環(huán)形形狀的流體循環(huán)槽123，這些流體循環(huán)槽123以渦輪螺旋槳發(fā)動機縱軸12為中心，在縱向方向上彼此間隔開并且相互地由徑向向外突出的6個環(huán)形襯墊124限定。這些流體循環(huán)槽中的每一個呈現出至少一個出口孔125，出口孔125徑向開到歧管柱狀部的內部。
[0041]流體岐管的附加部122裝備有5個用于傳送流體的導管126，這些導管中的四個導管下游通向執(zhí)行器40和42的四個腔以便向它們饋送液壓流體，最后一個導管通向風扇葉片傾角控制系統的安全控制裝置以便防止在飛行時這些葉片受到猛推(在圖中未示出)。
[0042]流體岐管的和流體進入支撐件的相應柱狀部以這樣的方式相對于彼此布置:歧管的襯墊124使流體與支撐件柱狀部111的內部表面緊密接觸以便使歧管的流體循環(huán)槽123彼此獨立；以及支撐件出口孔114中的每一個均通向流體循環(huán)槽123中的相應一個以便向它們饋送流體。
[0043]本發(fā)明的饋送器設備的桶管130被限制成與它被固定到的流體岐管一起旋轉。它具有被布置在歧管121柱狀部的內部、與其同軸的柱狀部131。在其外部表面上，此柱狀部131具有在其兩個端之間縱向延伸的5個流體流動通道132。
[0044]流體岐管的和桶管的相應柱狀部以這樣的方式相對于彼此角度變化地布置:流體流動通道132中的每一個均由流體岐管出口孔125之一來饋送流體；以及歧管的每個流體傳送導管126朝桶管的流體流動通道132下游端開口。
[0045]本發(fā)明的設備的操作清楚地源于上面的描述。固定至渦輪螺旋槳發(fā)動機的殼體的流體進入管44向支撐件(其同樣是靜止的)的五個流體管道113中的每一個注射液壓流體。流體從這些流體管道漏出以便饋送至歧管的流體循環(huán)槽123中的每一個，該歧管關于渦輪螺旋槳發(fā)動機的縱軸由低壓渦輪機轉子的軸34輪流地驅動。這達到了流體從靜態(tài)參考系至動態(tài)參考系的輸送。因此，流體在歧管內部流動以便饋送到桶管的流體流動通道132中的每一個。在其下游端，流體于是沿著歧管的流體傳送導管126前進。這些導管經過行星齒輪系的行星支架(其具有為此目的在它們中刺出的洞)并且它們在其下游連接至管子46，管子46在下游還連接至用于控制風扇葉片的傾角的系統的執(zhí)行器的腔(在圖1中僅圖解地示出了兩個管子46)。[0046]在目前描述的示例中并且如圖中所示，液壓流體被饋送至5個不同的液壓件(SP，兩個執(zhí)行器的腔和安全控制裝置)。自然地，本發(fā)明更通常適用于為η個液壓件(n ^ 2)進行饋送，在此情況下，應當提供η個流體管道113、η個流體循環(huán)槽123、η個導管126、η個流體進入管44、以及η+1個環(huán)形襯墊124。
[0047]依據本發(fā)明的有益特性，流體分配器140在徑向上插入在流體進入支撐件110和流體岐管120之間。
[0048]更精確地，流體分配器包括安裝在歧管的和支撐件的相應柱狀部111、121之間的柱狀部141，同時與其是同軸。對于歧管的每個流體循環(huán)槽123而言，此柱狀部141具有多個通向分配器內部的通孔142。這些通孔圍繞歧管的縱軸12規(guī)則地間隔分布以便確保均勻量的流體穿入到流體循環(huán)槽123中。
[0049]在本發(fā)明的另一有利措施中，如圖2中所示，球軸承150布置在流體岐管120和流體進入支撐件110之間(在它們的上游和下游端)。這些球軸承使得流體岐管能夠相對于流體進入支撐件被旋轉地支撐。`
【權利要求】
1.一種設備(100)，其用于向控制雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機風扇葉片傾角的液壓執(zhí)行器饋送流體，該設備包括: 流體歧管(120)，其被限制成與渦輪螺旋槳發(fā)動機的轉子一起旋轉并且包括一個在外部表面上設置至少兩個環(huán)形流體循環(huán)槽(123)的柱狀部(121)，所述至少兩個環(huán)形流體循環(huán)槽(123)在縱向上間隔開，每個流體循環(huán)槽呈現出至少一個出口孔(125)，所述至少一個出口孔(125 )徑向開至所述流體歧管的柱狀部內部； 流體進入支撐件(110)，其固定至渦輪螺旋槳發(fā)動機的靜止部并且包括一個圍繞所述流體岐管的柱狀部同軸布置的柱狀部(111)，柱狀部(111)配備有至少兩個分立的流體管道(113)，所述流體管道(113)開向相應的流體進入管(44)并且每一個均在徑向上通向支持件柱狀部(111)的內部而進入所述歧管的流體循環(huán)槽(123)中相應一個中；以及 桶管(130)，其被限制成與所述流體岐管一起旋轉并包括一個被布置在所述歧管的柱狀部內部而與其同軸的中央部(131)，中央部(131)在外部表面上有至少兩個縱向流體流動通道(132)，每個縱長流體流動通道(132)均經由所述流體歧管出口孔(125)中的相應一個而被饋送流體，每個流體流動通道(132)具有通向控制執(zhí)行器(40，42 )的腔(40a, 42a)的縱向端。
2.依據權利要求1所述的設備，還包括流體分配器(140)，流體分配器(140)包括徑向地插入在所述流體岐管的和所述流體進入支撐件的相應柱狀部之間與它們同軸的的柱狀部(141)。
3.依據權利要求2所述的設備，其中，對于所述歧管的每個流體循環(huán)槽而言，所述流體分配器的柱狀部包括規(guī)則地分布在外部表面上的多個孔(142)。
4.依據權利要求1至3中任一所述的設備，其中，所述流體歧管的柱狀部在其縱向端之一擴展有徑向部(122)，所述徑向部(122)配備有用于傳送流體的至少兩個導管(126)，每個流體傳送導管開口至所述桶管的流體流動通道中并且通向控制執(zhí)行器腔。
5.依據權利要求1至4中任一所述的設備，其中所述流體進入支撐件的柱狀部在其縱向端之一處擴展有用于緊固至所述渦輪螺旋槳發(fā)動機的靜止部的徑向部(112)。
6.依據權利要求1至5中任一所述的設備，還包括布置在所述流體岐管和所述流體進入支撐件之間的球軸承(150)。
7.依據權利要求1至6中任一所述的設備，其中，所述流體進入支撐件的流體管道彼此規(guī)則地間隔開。
8.依據權利要求1至7中任一所述的設備，其中所述流體岐管的流體循環(huán)槽由布置在所述歧管柱狀部外部表面上并且從其徑向向外伸出的至少三個環(huán)形襯墊(124)相對于彼此縱向限定。
9.一種雙螺旋槳渦輪螺旋槳發(fā)動機，其具有:由動力渦輪機的轉子旋轉驅動的第一和第二套(26a，26b)可調節(jié)傾角的風扇葉片、用于控制所述風扇葉片的傾角并且以渦輪螺旋槳發(fā)動機縱軸為中心的兩個液壓執(zhí)行器(40，42)，以及依據權利要求1至8中任何一個的、用于向所述執(zhí)行器饋送流體的設備(100 )。
10.依據權利要求9所述的渦輪螺旋槳發(fā)動機，其中，所述動力渦輪機的轉子經由逐漸下降行星齒輪系(32)驅動所述套風扇葉片的旋轉。
【文檔編號】B64C11/38GK103702901SQ201280036078
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年7月10日 優(yōu)先權日:2011年7月21日
【發(fā)明者】弗朗索瓦·加列特, 伊萬·蓋伊·羅森 申請人:斯奈克瑪