配備油氣分離器的渦旋機(jī)附件齒輪箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于渦輪發(fā)動機(jī)的附件齒輪箱(也被稱為AGB，AccessoryGearBox)，該附件齒輪箱設(shè)有一種裝置，并且尤其設(shè)有一種油氣分離器。
【背景技術(shù)】
[0002]對航空發(fā)動機(jī)性能的不斷研究導(dǎo)致對附件齒輪箱進(jìn)行集成處于愈發(fā)受限制的環(huán)境中。附件齒輪箱的整體尺寸有助于發(fā)動機(jī)的整體性能。因此變得有必要縮減附件齒輪箱及其裝置的尺寸。
[0003]用于渦輪發(fā)動機(jī)的附件齒輪箱用于將來自渦輪發(fā)動機(jī)的機(jī)械動力傳導(dǎo)至諸如栗、油氣分離器、發(fā)電機(jī)等之類的裝置。附件齒輪箱包括相互嚙合的齒輪，該嚙合齒輪中的至少一些剛性地連接到同軸桿上，該同軸桿用于使裝置的活動部件或轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，齒輪箱中每個齒輪的上述桿穿過附件齒輪箱的殼體上的孔，并且該桿在附件齒輪箱外部使得裝置的旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)。
[0005]當(dāng)該裝置是油氣分離器時，油氣的混合物被引入到分離器中，該分離器用于使混合物進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以通過離心作用將油從空氣中分離出來。從油中分離出的空氣之后用于穿過過濾膜，該過濾膜通過齒輪的桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并攔擋包含在空氣中的剩余的油滴，接下來將過濾后的空氣發(fā)送到分離器的空氣出口。與該裝置配合的齒輪桿由單獨(dú)安裝在附件齒輪箱中的軸承旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)。
[0006]然而，該技術(shù)是令人不滿意的，因為齒輪箱與裝置太過龐大，使得難以將其集成進(jìn)渦輪發(fā)動機(jī)。
[0007]本發(fā)明對該問題提出了一種簡單、有效以及經(jīng)濟(jì)的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明提出了一種用于渦輪發(fā)動機(jī)的附件齒輪箱，該齒輪箱設(shè)有油氣分離器，并且包括殼體，相互嚙合的多個齒輪安裝在所述殼體中，相互嚙合的多個齒輪中的一個齒輪剛性地連接到同軸桿上，所述同軸桿用于驅(qū)動所述分離器的至少一個過濾膜，其特征在于，在所述殼體內(nèi)，該過濾膜被直接安裝到齒輪的網(wǎng)狀部上。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，部分裝置(油氣分離器)容納在所述附件齒輪箱的殼體中，即集成在所述附件齒輪箱中。這是通過將裝置的旋轉(zhuǎn)部分(過濾膜)至少部分地容納在該殼體中的事實來達(dá)成的。換言之，現(xiàn)有技術(shù)中所述旋轉(zhuǎn)部分位于附件齒輪箱的外部，不同于現(xiàn)有技術(shù)，這里的所述旋轉(zhuǎn)部分被容納在齒輪箱的內(nèi)部。這使得能夠簡化所述裝置，例如通過省略現(xiàn)有技術(shù)中裝置的旋轉(zhuǎn)部分的驅(qū)動軸，以及其引導(dǎo)軸承(在油氣分離器的情況下，所述旋轉(zhuǎn)部分可已經(jīng)由傳動軸承來支撐了)，并且使得節(jié)省了重量并顯著減小所述齒輪箱及裝置的軸向尺寸(這里所考慮的軸線是齒輪桿和所述裝置的旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)軸線)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，所述裝置是油氣分離器，并且其旋轉(zhuǎn)部分包括過濾膜，所述過濾膜在殼體內(nèi)部直接安裝到齒輪的網(wǎng)狀部上。所述裝置的旋轉(zhuǎn)部分因此可由齒輪的引導(dǎo)軸承旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)，這使得能夠改善組件的可靠性。所述膜可施加并固定到所述齒輪上。
[0011]所述齒輪可包括齒部，所述齒部通過例如徑向的多個臂部連接到齒輪的桿上，多個臂部構(gòu)成了前述網(wǎng)狀部，并且將其之間的開口界定為空氣在分離器中流轉(zhuǎn)的通道。
[0012]所述膜可軸向安裝在所述網(wǎng)狀部的上游，并且用于使油氣混合物穿過該膜并攔擋該混合物中的油。
[0013]所述分離器可包括殼體，所述殼體圍繞齒輪的桿的至少一部分，并且界定了基本為圓柱形的內(nèi)腔，以及用于油氣混合物的一個或多個入口，所述入口在腔中基本是沿切線方向的。
[0014]所述殼體在其內(nèi)表面上可包括至少一個螺旋翅片，所述螺旋翅片用于使被引入到腔中的油氣混合物進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以通過離心作用從混合物的空氣中分離出至少部分的油。
[0015]所述桿可以是基本管狀的，并且在其管狀壁上包括徑向的孔，所述孔用作由所述膜進(jìn)行過濾之后的空氣的通道。
[0016]所述齒輪的桿的引導(dǎo)軸承優(yōu)選地安裝在所述桿與分離器的支撐件(諸如軸承支撐件)的圓柱形邊緣之間。
[0017]本發(fā)明還涉及一種諸如飛機(jī)或直升機(jī)的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)或渦輪發(fā)動機(jī)之類的渦輪發(fā)動機(jī)，其特征在于:所述渦輪發(fā)動機(jī)包括如上所述的齒輪箱。
【附圖說明】
[0018]通過參照附圖閱讀下文中以非限制性示例給出的說明，本發(fā)明將被更好的理解，并且本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)點(diǎn)將顯現(xiàn)，在附圖中:
[0019]圖1是渦輪發(fā)動機(jī)的附件齒輪箱的高度示意性視圖，兩個裝置安裝在該附件齒輪箱上；
[0020]圖2是配備油氣分離器的附件齒輪箱的軸向截面的高度示意性的局部視圖，并且代表了本發(fā)明之前的技術(shù)；
[0021]圖3是配備油氣分離器的附件齒輪箱的軸向截面的高度示意性的局部視圖，并且代表了本發(fā)明；以及
[0022]圖4至圖7是根據(jù)本發(fā)明實施例的附件齒輪箱和油氣分離器的立體局部示意圖，其中某些附圖是軸向截面的立體局部示意圖。
【具體實施方式】
[0023]首先參照圖1，圖1高度示意性地示出了一種用于渦輪發(fā)動機(jī)(諸如飛機(jī)或直升機(jī)的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)或渦輪發(fā)動機(jī))的附件齒輪箱10，該齒輪箱10配備有附件或裝置12，該附件或裝置中有兩個在本示例中被示出了。
[0024]附件齒輪箱10用于通過由此出現(xiàn)的徑向的軸傳導(dǎo)來自渦輪發(fā)動機(jī)的機(jī)械動力，并用于將所述動力傳導(dǎo)至是栗、油氣分離器、發(fā)電機(jī)等的裝置。通過由連續(xù)的齒輪14、16、18、20組成的運(yùn)動鏈來進(jìn)行該傳導(dǎo)，該齒輪其中有四個在本示例中被示出了。
[0025]齒輪16和20每個均包括同軸桿22，該同軸桿與對應(yīng)的齒輪一次成型，并且該同軸桿穿過附件齒輪箱的殼體24上的孔。齒輪的桿22的端部位于齒輪箱10的外部，使得能夠使對應(yīng)的裝置12的旋轉(zhuǎn)部分旋轉(zhuǎn)。
[0026]圖2是裝置12的齒輪18的桿22以更大比例的高度示意性視圖，該裝置這里是油氣分離器30。
[0027]齒輪的桿22被置于中央并被軸承32旋轉(zhuǎn)地引導(dǎo)，該軸承安裝在附件齒輪箱10的殼體24中。該裝置包括與齒輪18同軸的固定管26。
[0028]油氣分離器30包括圓柱形殼體34，該圓柱形殼體承載管26并圍繞膜35，并且在該圓柱形殼體內(nèi)部沿切線方向地(箭頭36)引入油氣混合物，該混合物用于在殼體34中進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以通過離心作用將混合物的油從空氣中分離出來，脫油的空氣接下來用于穿過膜35，使得所述膜攔擋殘留在該空氣中的油滴。排出(箭頭38)所回收的油，并且將從油中分離出的空氣經(jīng)由管26 —直發(fā)送到分離器的空氣出口(箭頭40)。
[0029]在圖2中示出的代表了現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)具有軸向龐大(軸線A)的缺陷。在圖3中示意性地示出的本發(fā)明，通過將裝置12的部分即前述示例中的分離器30集成到附件齒輪箱的殼體24中，使得能夠解決該問題。
[0030]通過將裝置的旋轉(zhuǎn)部分容納到齒輪箱的殼體24中使得其成為可能。另外，在下文中描述的實施例使得能夠使用齒輪的部件來運(yùn)行裝置，尤其是將過濾膜直接固定到齒輪的網(wǎng)狀部上，和將空氣使用齒輪的管狀桿直接排出。
[0031]在圖3中，分離器30的過濾膜35實際上被容納在殼體24中，并且被固定到齒輪18上。分離器的殼體34的部分被容納在附件齒輪箱10的殼體24的空間內(nèi)部，而且充當(dāng)桿22的第一引導(dǎo)軸承32a的支撐件，桿的另一個引導(dǎo)軸承32b由附件齒輪箱10的殼體24所承載。
[0032]現(xiàn)參照圖4至圖7，圖4至圖7示出了本發(fā)明更具體的實施例，并且其中已經(jīng)在上文描述過的元件以相同的標(biāo)記來標(biāo)示。
[0033]附件齒輪箱10的殼體24橫截面基本為矩形，該殼體在其一個壁上包括開口 42，該開口具有基本為圓形的輪廓，用于安裝油氣分離器30。
[0034]分離器30包括基本為圓柱形的第一殼體34a，該第一殼體穿過開口 42進(jìn)入殼體24，并且包括用于將分離器30固定到殼體24上的徑向外(相對于軸線A)