用于飞机的推进组件 |
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| 申请号 | CN201380064776.3 | 申请日 | 2013-12-12 | 公开(公告)号 | CN104870310A | 公开(公告)日 | 2015-08-26 |
| 申请人 | 埃尔塞乐公司; 斯奈克玛; | 发明人 | 帕特里克·波瓦洛; 皮埃尔·卡吕埃勒; 卡门·安库塔; 布鲁诺·伯坦; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及用于飞机的推进组件(1)，包括： 涡轮 风 扇 发动机 (7)；包围 涡轮风扇 发动机(7)的 机舱 (2)，包括包围涡轮风扇发动机(7)的下游腔室的内部结构(17)，其由两个环形半部件(19a，19b)构成；用于使所述环形半部件运动的装置(27，29)，包括轨道/引导组件并且例如设置成使环形半部件在工作 位置 和维护位置之间运动。根据本发明的推进组件其特征在于，轨道/引导组件(27)例如设置成在环形半部件(19a，19b)平移运动期间使得环形半部件(19a，19b)相对于机舱纵向轴线径向间隔开，所述运动装置包括至少一根 连杆 (29)，该连杆与环形半部件(19a，19b)和涡轮风扇发动机(7)连接，并且例如设置成使所述环形半部件绕着轨道(37)转动。 | ||||||
| 权利要求 | 1.用于飞机的推进组件(1)，包括： |
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| 说明书全文 | 用于飞机的推进组件技术领域背景技术[0002] 飞机由几个均容纳在机舱中的涡轮喷气发动机驱动，该机舱还装有与其操作相关并且在涡轮喷气发动机工作或停机时确保各项功能的一组附属驱动装置。具体地说，这些附属驱动装置包括用于驱动推力反向器的机械系统。 [0003] 机舱通常为管状结构，包括在涡轮喷气发动机上游的进气口、用来包围涡轮喷气发动机的风扇的中间部分和容纳推力反向器装置并且用来包围着涡轮喷气发动机的燃烧室的下游部分，该机舱通常终止于喷气喷嘴，其出口位于涡轮喷气发动机下游。 [0004] 现代机舱旨在容纳涵道(bypass)涡轮喷气发动机，其能够借助旋转风扇的叶片产生来自涡轮喷气发动机的燃烧室的热气流(也被称为主气流)和通过也被称为气流通路的环形通道在涡轮喷气发动机外面循环的冷气流(次气流)。这种发动机的机舱通常具有外部结构，被称为外部固定结构(OFS)，它与被称为内部固定结构(IFS)的同心内部结构一起限定了用来引导在发动机外面循环的冷气流的气流通路，所述内部结构包围着涡轮喷气发动机的下游腔室，它实际上为该发动机在风扇后面的结构。 [0006] 机舱的内部结构通常由在机舱的纵向垂直对称面的任一侧上的两个基本上为半圆柱形的半壳体形成。 [0007] 构成涡轮喷气发动机的“核心”区域的涡轮喷气发动机的下游腔室需要定期维护检查。 [0008] 实际上，涡轮喷气发动机的下游腔室还包围着紧邻涡轮喷气发动机的压缩机设置的附件传动箱或附件齿轮箱。通常，该传动箱或附件齿轮箱包括借助压缩机轴可转动驱动的一个或若干个传动系，在该轴上连接有不同的附件例如发电机。 [0010] 这种设备应该经常检查，由此需要能够方便快捷进入到涡轮喷气发动机的下游腔室中。 [0011] 为此，这些半壳体可拆卸安装以便能够在工作位置和维护位置之间部署，在工作位置其中这些半壳体形成涡轮喷气发动机的下游腔室的壳体，在维护位置，能够进入该涡轮喷气发动机。 [0012] 在工作位置中，这些半壳体通过沿着位于下部处的联结线设置在“6点钟”位置处的锁紧件保持在关闭位置中。 [0014] 为了对涡轮喷气发动机进行维护操作，需要打开外部结构以便能够打开这些半壳体。 [0015] 在外部结构(OFS)为“C形管道”型结构的情况下，也就是说在所述结构由枢接安装在设置在机舱上部处的铰链上的两个半罩壳构成的情况下，通过打开外部结构的这些半罩壳然后打开机舱内部结构的半壳体来实现进入到涡轮喷气发动机的下游腔室。 [0016] 在推力反向器的罩壳为“D形管道”型时，也就是说，在外部结构的半罩壳通过连接岛部与内部结构的相应半壳体连接时，打开机舱的外部结构导致同时打开内部结构。 [0017] 在“O形管道”型外部结构的情况下，也就是说在推力反向器的罩壳包括在其上引入机舱和涡轮喷气发动机的发动机支架的任一侧上延伸的一个单环形罩壳时，其中内部结构的半壳体围绕着铰链枢转的上述解决方案是不兼容的。 [0019] 根据该实施方案，借助伸缩式连杆通过目的在于使得半壳体朝着机舱下游移动以便清除机舱的固定外部结构的半壳体的第一操作然后通过目的在于驱动半壳体围绕着与机舱纵向轴线平行的轴线转动的第二操作来确保能够进入涡轮喷气发动机的下游腔室。 [0020] 该技术方案的缺点在于安装以及打开动作复杂以及进入涡轮喷气发动机的需要经常维护的区域所花的时间相对较长。 [0022] 该申请所披露的机舱包括布置成形成次气流的流动通道的内部结构和外部结构，内部结构包围着涡轮喷气发动机并且配备有用于沿着与机舱纵向轴线基本上平行的轨道/滑动系统(rail/slide system)平移移动的装置，并且能够清空涡轮喷气发动机的下游腔室。 [0023] 该技术方案与现有技术相比很有利，因为它限制了内部结构的打开动作。 [0024] 然而，这种结构的缺陷例如在机舱的外部罩壳是固定的时很明显。实际上，在这种情况下，使得内部结构向下游移动不能方便进入涡轮喷气发动机的“核心”区域。 [0025] 本发明的目的在于通过提出一种机舱来克服现有技术的上述缺陷，该机舱能够实现方便快捷地进入到涡轮喷气发动机的下游腔室，同时限制了从工作位置切换到维护位置所需的接口数量，而且简化了机舱内部结构的打开和关闭动作。 [0026] 另外，本发明还能够实现在用于“C形管道”型或“O形管道”型机舱的机舱内部结构的工作位置和维护位置之间交替切换。 发明内容[0027] 为此，本发明涉及一种用于飞机的推进组件，包括： [0028] －涵道式涡轮喷气发动机(bypass-type turbojet engine)； [0029] －包围着所述涡轮喷气发动机的机舱，所述机舱包括具有外部结构的下游结构，所述外部结构与包围着所述涡轮喷气发动机的下游腔室的同心内部结构一起限定环形气流通道，所述内部结构以两个环形半部的形式构成； [0030] －用于使得至少一个半部移动的装置，其设置成使得所述半部在工作位置和维护位置之间交替移动，在工作位置中所述半部形成围绕着所述涡轮喷气发动机的下游腔室的壳体，在维护位置中所述半部至少部分未覆盖所述涡轮喷气发动机的下游腔室，所述移动装置包括至少一个轨道/滑动系统，用来确保所述半部在所述机舱的上游和下游之间交替平移移动， [0031] 所述推进组件其特征在于，所述轨道/滑动系统设置成在所述半部从所述机舱的上游朝着下游平移运动期间使得所述半部相对于所述机舱的纵向轴线径向运动离开，并且所述移动装置还包括至少一个连杆，它一方面连接至所述半部并且另一方面连接至所述涡轮喷气发动机，其设置成在所述半部沿着所述轨道平移移动期间同时驱动所述半部围绕着所述轨道转动。 [0032] 因此，通过提供用于使得每个半部移动的装置，该装置结合有轨道/滑动系统和用于将每个半部连接至涡轮喷气发动机上的连杆并且设置成驱动每个半部围绕着所述轨道转动，从而同时实现了这些半部的平移和转动，由于系统设计简单，所以这能够有利地允许显著减少从工作位置切换到维护位置所需的时间。 [0033] 轨道/滑动系统确保了内部结构从涡轮喷气发动机的上游位置朝着下游位置的移动，这能够清空涡轮喷气发动机的下游腔室的上游部分。另外，由于轨道/滑动系统能够使半部相对于机舱的纵向轴线径向运动离开，所以这能够使得每个半部运动离开涡轮喷气发动机的体积。 [0034] 从机舱的上游朝着下游的平移移动一致地驱动连杆运动，所述连杆设置成驱动半部围绕着所述轨道转动。 [0036] 因此，涡轮喷气发动机的下游腔室的上游部分和涡轮喷气发动机的下游下部由于每个半部从机舱的上游朝着下游的平移移动而被完全清空，所述平移移动使得每个半部围绕着所述导轨转动。 [0037] 根据本发明的完全可选的特征： [0038] －连杆包括以球接头连接方式安装在所述半部的下部上的第一端部和枢转安装在所述涡轮喷气发动机的固定接合点上的第二端部； [0039] －所述连杆还设置成在维护位置中支撑至少一个半部，这能够避免设置用于在打开的维护位置中支撑所述半部的附属装置； [0040] －所述轨道/滑动系统包括固定在所述涡轮喷气发动机的下游腔室上的至少一个导轨； [0041] －所述导轨与所述机舱的纵向轴线基本上不共线； [0042] －所述导轨的任一个端部邻近用来支撑所述推进组件的发动机支架； [0043] －任选的是，所述导轨由用来支撑所述推进组件的发动机支架支撑； [0044] －所述轨道/滑动系统包括由至少一个半部支撑并且设置成沿着所述导轨滑动的至少一个滑动件； [0045] －所述滑动件固定在所述至少一个半部的上游上部上； [0046] －所述半部围绕着所述导轨转动的角度优选为0°至30°。 [0047] 根据该推进组件的第二实施方案，所述轨道/滑动系统包括： [0048] －固定在所述涡轮喷气发动机的下游腔室上的轨道，它与用来支撑所述推进组件的发动机支架基本上径向相对；以及 [0049] －在驱动所述驱动装置时可沿着所述轨道平移运动的滑动件， [0050] 并且根据本发明的推进组件其值得注意的地方在于，所述滑动件还支撑着用于使得所述连杆中的至少一个移动的装置，该连杆设置成在驱动所述滑动件的驱动装置时驱动所述半部围绕着所述轨道转动。 [0051] 因此，根据该实施方案，设置成驱动所述半部围绕着所述轨道转动的连杆的相对打开程度与根据第一实施方案所获得的相比明显提高。 [0052] 更准确的说，用于使得所述连杆中的至少一个移动的装置包括至少一个配对连杆(counter connecting rod)，其一个端部枢接安装在所述滑动件上，并且其另一个端部枢接安装在所述连杆上。 [0053] 因此，根据第二实施方案实现的轨道/滑动系统能够有利地减小由设置成驱动所述半部围绕着所述轨道转动的所述连杆承受的力。 [0054] 另外，根据为根据本发明的推进组件的两个实施方案所共有的变型，涡轮喷气发动机的下游腔室可以配备附件传动箱或附件齿轮箱，优选为包括形成“V形”结构的至少两个臂的附件传动箱或附件齿轮箱。附图说明 [0055] 根据下面的描述并通过研究附图，本发明的其他特征和优点将变得清楚明白，在附图中： [0056] －图1为推进组件1的纵向剖视图； [0057] －图2为根据本发明的推进组件的后视图； [0058] －图3为推进组件的侧视图； [0059] －图4为轨道/滑动系统的第一实施方案的剖视图； [0060] －图5为轨道/滑动系统的第二实施方案的剖视图； [0061] －图6为推进组件的顶视图； [0062] －图7至9从不同视角示意性地显示出推进组件； [0063] －图10至13显示出根据本发明第二实施方案实现的推进组件。 具体实施方式[0064] 在所有附图中，相同或类似的附图标记指代相同或类似的部件或部件组。 [0065] 而且，术语“上游”和“下游”参照在直接喷射操作中在机舱中的气流流动方向限定，机舱的上游对应气流从中穿过的机舱的一部分，而下游对应于喷射所述气流的区域。 [0066] 参照图1，该图显示出推进组件1的纵向剖面，所述组件包括包围着涡轮喷气发动机的机舱。 [0067] 推进组件1包括机舱2，该机舱包括：上游进气口结构3；包围着涵道涡轮喷气发动机7的上游腔室6的中间结构5，所述腔室由风扇(fan)9构成；以及按照公知的方式包括被称为OFS的外部结构12的下游结构11，它容纳着推力反向器13并且与包围着所述涡轮喷气发动机7的在所述风扇9后面延伸的下游腔室18的同心内部结构17(IFS)一起限定环形气流通道15，并且构成所述实际发动机区域(也被称为“核心”区域)。 [0068] 在显示出从机舱下游看到的推进组件1的图2中可看到的机舱的内部结构17由两个基本上为半圆柱形的环形半壳体或半部19a和19b形成，它们设置在机舱的纵向垂直对称面P的任一侧上(在图1中可看到)。 [0069] “工作位置”在本申请中指的是机舱内部结构的这样的位置：在该工作位置处半部19a和19b形成围绕着涡轮喷气发动机的下游腔室的壳体。 [0070] 该工作位置适用于机舱和/或涡轮喷气发动机的所有操作阶段，也就是说适用于除了涡轮喷气发动机的维护阶段之外的所有阶段。 [0071] 机舱2和涡轮喷气发动机7通过发动机支架21带到飞机机翼(未示出)上，为了更清楚地看到机舱的内部结构17的半部19a和19b已经将机舱2的上游和中间结构以及下游结构的外部结构去除。 [0072] 在工作位置中，机舱的内部结构17固定在框架23上的上游位置，该框架23固定在涡轮喷气发动机7上，并且呈现为同心围绕着涡轮喷气发动机7的环形结构。这些半部19a和19b通过常规锁紧系统沿着位于下部处的联结线25在关闭位置中例如位于“6点钟”位置处保持在一起，该锁紧系统对于本领域技术人员而言是公知的并且因此将不再在本申请中描述。 [0073] 这两个半部19a和19b还可以通过常规锁紧件在前部轴向连接至涡轮喷气发动机。 [0074] 参照图3，该图显示出推进组件1的侧视图，为了看得更清楚已经去除了机舱的上游、中间和下游结构，该推进组件1包括用于使得每个半部移动的装置，该装置设置成使得半部在所示的工作位置和其中半部至少部分未覆盖涡轮喷气发动机的下游腔室18的维护位置(在图7至9中所示的)之间交替移动。 [0075] 该移动装置包括轨道/滑动系统27和连杆29，该连杆的第一端部31采用球接头连接方式安装在半部19a的下部33上(例如在图7中可见)，并且其第二端部35枢接安装在涡轮喷气发动机7的固定接合点36上。 [0076] 连杆29设置成在处于维护位置中时将半部19支撑在打开位置中。本实施例显示出用于每个半部的一个单连杆。然而，如果本领域技术人员发现其中有特别需要，当然可以考虑通过多个连杆将每个半部连接至涡轮喷气发动机上。 [0077] 轨道/滑动系统27又包括安装在涡轮喷气发动机7的下游腔室18上其一个端部邻近发动机支架21的导轨37和设置成沿着导轨37滑动的滑动件39。 [0078] 可选的是，导轨37可以由支架21直接支撑。 [0079] 优选的是，滑动件在所述内部结构里面设置在机舱的内部结构的半部19a(例如在图7和8中可见)的上游上部41处。 [0080] 作为非限定性例举说明，导轨37的长度大约为1400毫米。当然，可以使得该导轨长度根据机舱和/或涡轮喷气发动机的内部结构的长度调整。 [0081] 另外，半部19a、19b可以包括定中心装置(未示出)，它能够按照精确的方式使得半部围绕着涡轮喷气发动机定位，以便限制由于安装所导致的空隙，并且由此确保在次气流的环形流动通道内的空气动力的连续性。 [0082] 而且，这些定中心装置其尺寸设定为承受由锁紧所产生出的应力，并且确保能够承受在推进组件正在操作时所产生出的压力和振动力。因此，这些定中心装置还能够限制在轨道/滑动系统上的力，并且所述轨道/滑动系统的尺寸设计如此受到优化，即它主要设计成能够打开和关闭涡轮喷气发动机的半部19a、19b。 [0083] 图4示意性地显示出轨道/滑动系统27的第一实施方案的横截面。 [0084] 导轨37呈现为基本上矩形横截面，并且滑动件39包括沿着导轨37的内部滑动的衬垫42，半部19a的上游上部41可围绕着导轨37的纵向轴线枢转安装在其上。 [0085] 作为图5中示出的变型，导轨具有大致圆形横截面，并且滑动件39由半部19a的上游上部41单独构成，设置为沿导轨37的内部滑动和围绕导轨的纵向轴线枢转。 [0086] 与轨道/滑动系统的保留结构无关，该轨道/滑动系统设置成使得半部19a能够围绕着导轨37的纵向轴线的角位移大约30°。 [0088] 根据本发明以及如在示意性地显示出推进组件1的顶视图的图6中所示，轨道/滑动系统的靠近支架21安装在涡轮喷气发动机的下游腔室18上的导轨37与涡轮喷气发动机的(或同心机舱的)纵向轴线47形成非零角度，也就是说导轨相对于所述纵向轴线基本上是倾斜的。 [0089] 由轨道/滑动系统27以及连杆构成的这种移动装置还设置用于使得机舱的内部结构17的半部19b移动。该半部19b的移动装置相对于机舱的纵向垂直对称面P与半部19a的移动装置基本上对称。 [0090] 现在参照图7至9，这些附图从不同的视角示意性地显示出推进组件1，为了看得更清楚已经去除了机舱的下游结构的上部、中部和外部结构。 [0091] 在这三幅视图中，半部19a显示出处于维护位置中，并且半部19b显示出处于工作位置中。 [0092] 将半部19a从工作位置朝着维护位置交替切换按照以下方式实现，并且下面给出的说明加以必要的变更适用于将半部19b从工作位置朝着维护位置交替切换。 [0093] 半部19a借助固定在半部19a的上游上部41上的滑动件沿着固定在涡轮喷气发动机上的导轨37从机舱上游朝着下游移动。 [0095] 如上所述，导轨37与机舱的纵向轴线43不共线，这样的作用在于在使得半部从机舱的上游朝着下游移动时使得半部19a相对于所述纵向轴线径向运动离开。 [0096] 半部19a的下部33接收采用球接头连接方式安装的连杆29的第一端部31。连杆29的第二端部35又枢接安装在涡轮喷气发动机7的固定接合点36上。 [0097] 机舱沿着导轨37从机舱的上游朝着下游的平移移动导致连杆围绕着涡轮喷气发动机7的固定接合点36枢转。该连杆29的端部31协调一致地驱动半部19a围绕着导轨37转动。 [0098] 因此，通过导致所述半部围绕着所述导轨转动的半部19a的平移步骤，同时完全清空了涡轮喷气发动机7的下游腔室18的上游部分47和涡轮喷气发动机7的下游下部49。 [0099] 沿着与机舱的纵向轴线不共线的方向的该平移运动能够使得半部运动离开涡轮喷气发动机的体积，由此清空了涡轮喷气发动机的下游腔室的上游部分47，并且这些半部围绕导轨的转动运动能够打开半部，由此清空了涡轮喷气发动机的下游下部49。 [0100] 具体地说，这样清空涡轮喷气发动机的下游下部允许结合或集成附件传动箱或附件齿轮箱。 [0101] 根据在图10至13中所示的推进组件1的第二实施方案，涡轮喷气发动机3的下游腔室18还包括第二轨道/滑动系统51。 [0102] 优选的是，轨道/滑动系统51安装在6点钟位置处，即安装在与上述接纳轨道/滑动系统27的支架21径向相对的区域中。该轨道/滑动系统51包括安装在涡轮喷气发动机7上的轨道53，并且接收可滑动安装在轨道53中的滑动件55。轨道/滑动系统51的纵向轴线与机舱的纵向轴线43基本上共线。 [0103] 两个配对连杆57、59连接着滑动件55和连杆29，这些连杆29连接着半部19a、19b以及涡轮喷气发动机7的固定接合点36。配对连杆57、59的端部61、62枢接安装在与机舱的纵向轴线43基本上垂直的轴线上，该轴线基本上靠近滑动件55的端部64设置，而配对连杆57、59的端部65、66枢接安装在连杆29上。 [0104] 这些半部19a、19b的打开运动如下： [0105] 在其中这些半部19a、19b形成围绕着涡轮喷气发动机的下游腔室的壳体的工作位置和其中这些半部19a、19b至少部分未覆盖涡轮喷气发动机7的下游腔室18的维护位置之间交替切换是通过使得这些半部19a、19b沿着轨道/滑动系统27的导轨37向下游移动来进行的。 [0106] 如上所述，与机舱的纵向轴线43不共线的导轨37在使得这些半部从机舱的上游朝着下游移动时能够使得这些半部19a、19b相对于机舱的纵向轴线43径向运动分开。 [0107] 使得这些半部19a、19b移动这次是手动实现的或者通过用来驱动固定在滑动件55上的气缸(未示出)的电动、机械、液压或气动驱动装置来实现的。 [0108] 滑动件55沿着轨道53从机舱上游朝着下游的平移运动导致同时使得这些半部19a、19b向下游移动以及使得配对连杆57、59围绕着与机舱的纵向轴线43基本上垂直的轴线枢转(参见图12)。 [0109] 使得枢接安装在连杆29上的配对连杆57、59枢转导致使得连杆29枢转，这又驱动半部19a、19b围绕着导轨37转动。 [0110] 如上所述，涡轮喷气发动机7的下游腔室18的上游部分47和涡轮喷气发动机7的下游下部49在打开半部19a、19b时完全清空。 [0111] 但是，与通过第一实施方案实现的相比，参照本发明第二实施方案描述的轨道/滑动系统51和配对连杆57、59能够提高两个半部19a、19b的相对打开程度。 [0112] ·实际上，包括轨道/滑动系统51、配对连杆57、59和连杆29的组件构成了打开系统，它能够与“伞形系统”相似，从而能够在打开半部19a、19b时提高连杆29的相对打开程度同时限制由连杆29承受的力。 [0113] 如所看到的，通过这样提高连杆29的相对打开程度，降低了连杆29和涡轮喷气发动机的下游腔室之间接触的危险。 [0114] 这还能够促进附件传动箱或附件齿轮箱的集成。如在图10至13中示意性所显示的，涡轮喷气发动机的下游腔室配备有被称为“V”形附件传动箱或附件齿轮箱的附件传动箱或附件齿轮箱67，它例如由在其上安装有用来支撑设备的两个臂69、71的轮毂构成。 [0115] 在工作位置中，半部19a、19b形成围绕着涡轮喷气发动机的下游腔室的壳体，连杆29的端部73限定了相对于由臂69、71的下游端部76限定的横向面75基本上偏置的横向面74(相对于机舱的纵向轴线43)，这能够降低连杆29和传动箱或齿轮箱67之间接触的危险。 [0116] 因此，第二实施方案与第一实施方案相比其优点具体在于，涡轮喷气发动机3的下游腔室18现在可以支撑“V”形附件传动箱或附件齿轮箱67，而不用半部19a、19b在它们打开时抵靠在附件传动箱或附件齿轮箱67上。 [0117] 具体地说，与呈另一种形状的附件传动箱或附件齿轮箱相比，这种“V”形附件传动箱或附件齿轮箱67能够优化涡轮喷气发动机的性能。 [0118] 与现有技术不同，本发明能够通过一次单独的动态步骤使得半部沿着导轨37移动的步骤来清空涡轮喷气发动机的下游腔室18的两个部分，这显著简化了从工作位置朝着维护位置切换的机构，并且因此大大减少了进入涡轮喷气发动机的时间。 [0119] 而且，应该理解的是，从工作位置向维护位置切换机舱的内部结构不必涉及外部结构的实施方案。 [0120] 为此，上面给出的说明适用于O形管道式或C形管道式机舱的外部结构。 [0121] 另外，打开内部结构还可以通过驱动用来将外部结构连接至内部结构的连杆与打开机舱外部结构的步骤同时进行。 [0122] 最后，不用说本发明不限于该推进组件的这些单独实施方案，这些实施方案在上面只是作为说明性的实例进行描述，相反本发明涵盖落入在本发明范围内的所有变型，这些变型涉及上述装置的技术等同方案及其组合方案。 |
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