改进的涡轮机中间壳体及附件齿轮箱驱动组件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种涡轮机中间壳体及一种涡轮机辅助机械的包括该壳体的驱动组件。
【背景技术】
[0002]祸轮机的示例在图1中被示意性地示出。
[0003]涡轮机1通常包括进气扇2、进入发动机的空气的第一压缩部分3和第二压缩部分4，第一压缩部分3称为低压部分，第二增压缩部分4称为高压部分。空气在进入燃烧室5并与燃烧室中待燃烧的燃料混合之前被压缩。
[0004]之后将来自该燃烧的热燃烧气体膨胀到不同的涡轮级中:高压涡轮级6和低压涡轮级7，高压涡轮级6直接位于燃烧室的下游，低压涡轮级7将气体再次膨胀到下游。
[0005]发动机轴8由两个涡轮级驱动，并且旋转地驱动低压压缩机级和高压压缩机级。
[0006]祸轮机进一步包括组合在一个附件齿轮箱(accessory gearbox, AGB)中的多个机械附件，该机械是诸如栗、润滑回路、起动器等之类的设备，该设备即使不作为推进装置使用对于涡轮机的运行也是必需的。
[0007]该齿轮箱包括齿轮系，通过在发动机轴处获取动力来旋转驱动该齿轮系，该发动机轴处于中间壳体的水平处，该中间壳体即在低压压缩机与高压压缩机之间的间隙的水平处绕发动机轴延伸的壳体。
[0008]为此，在中间壳体10中包含径向轴，径向轴被发动机轴通过中间锥齿轮(中间齿轮箱或IGB)所啮合，并且径向轴进而经由包含在伞齿轮箱(或TGB，即传动齿轮箱)中的锥齿轮与附件齿轮箱啮合，该伞齿轮箱安装在中间壳体上。
[0009]当必须对径向轴进行维护时，需要将伞齿轮箱拉出，或甚至还需要将整个附件齿轮箱支撑部拉出，这意味着长时间的等待以及因此的大量的维护成本。
[0010]此外，在一些涡轮机中，附件齿轮箱可相对于伞齿轮箱进行相当远距离的轴向偏移，这牵涉将辅助轴安装在这两个元件之间。
[0011]在努力减少由涡轮机造成的噪声方面，进行了开发以通过试图减小涡轮机的轴向长度来增大涡轮机的直径。因此需要限制使附件齿轮箱相对于伞齿轮箱远离地移动。
[0012]最后，需要减小涡轮机的质量，以限制其燃料消耗并降低飞行成本。
【发明内容】
[0013]本发明的目的是改正以上问题。
[0014]本发明的目的尤其在于提出一种附件齿轮箱的驱动组件，该驱动组件在不必拆卸伞齿轮箱或附件齿轮箱的情况下可触及径向轴。
[0015]本发明的另一个目的在于减小涡轮机的质量和轴向的庞大体积。
[0016]就这点而言，本发明的目的是一种涡轮机中间壳体，所述涡轮机中间壳体包括:
[0017]-内衬套，所述内衬套适于接纳涡轮机压缩机轴，
[0018]_外套圈，以及
[0019]-多个径向臂，所述多个径向臂将衬套与套圈连接，所述臂中的一个包括径向轴的内罩，所述径向轴用于驱动辅助机械，
[0020]所述壳体的特征在于，所述壳体进一步包括径向轴的布置在外套圈中的伞齿轮箱，所述齿轮箱与外套圈一体地形成，并且所述伞齿轮箱在径向轴与附件齿轮箱之间包括齿轮罩，所述罩包括终止于外套圈的周缘中的开口。
[0021]有利但可选地，根据本发明的中间壳体可进一步包括以下特征中的至少一个:
[0022]-所述伞齿轮箱进一步包括与附件齿轮箱联接的联接臂，所述臂是中空的以接纳所述附件齿轮箱的齿轮系，并且所述齿轮罩进一步包括用于与所述臂连通的开口，
[0023]-罩的开口布置为面向所述径向臂，所述径向臂包括径向轴的内罩。
[0024]本发明的另一目的是一种涡轮机附件齿轮箱的驱动组件，所述驱动组件包括中间壳体、径向轴、所述径向轴到附件齿轮箱的齿轮组件和所述径向轴的伞齿轮箱，所述径向轴在所述壳体的径向臂中延伸，所述齿轮组件安装在所述径向轴的一端处，所述壳体根据前述描述，所述伞齿轮箱一体地形成在所述壳体中。
[0025]有利但可选地，根据本发明的驱动组件可进一步包括以下特征中的至少一个:所述组件进一步包括盖，所述盖在所述套圈的周缘处覆盖壳体的罩的开口，所述盖包括进油连接件和排油连接件。
[0026]-所述齿轮组件包括小锥齿轮，所述小锥齿轮包括适于接纳径向轴的端部的衬套，并且所述齿轮组件在所述小齿轮的衬套中包括所述径向轴的轴向止挡部件。
[0027]-所述小锥齿轮的衬套包括内圆周凹槽，并且所述轴向止挡部件包括环，所述环布置在所述小锥齿轮的衬套的凹槽中并且相对于所述小锥齿轮的衬套的内表面凸起，以形成所述径向轴的轴向止挡部。
[0028]-所述齿轮组件进一步包括绕所述小齿轮的衬套延伸的两个轴承，并且所述驱动组件进一步包括安装在所述径向轴中的供油分配器，所述供油分配器与所述轴承流体连通。
[0029]本发明还涉及一种涡轮机，所述涡轮机包括发动机轴、附件齿轮箱和附件齿轮箱的根据以上说明的驱动组件。
[0030]本发明最后涉及一种用于安装该附件齿轮箱驱动组件的方法，所述方法包括以下步骤:
[0031]-将齿轮组件穿过壳体的套圈的外壁中的开口引导到壳体的伞齿轮箱上，并且将所述组件固定到伞齿轮箱的壁上，所述壁将齿轮箱与所述壳体的中空轴向臂隔开，
[0032]-穿过所述齿轮组件的小齿轮的衬套将径向轴接合在壳体的所述臂中，
[0033]-将所述径向轴的轴向止挡部件引导至所述小齿轮的衬套，以及
[0034]-通过一盖将所述外套圈的周缘处的开口封闭。
[0035]根据本发明的中间壳体具有许多优点。首先，由于所述中间壳体将伞齿轮箱集成，这减小了涡轮机的质量，因为一方面，待附接到所述壳体上以确保附件齿轮箱运行的附加件的数量减少了，并且另一方面，该中间壳体免除了将伞齿轮箱连接到附件齿轮箱的齿轮系的额外的轴。
[0036]此外，该壳体使得能够尤其是穿过壳体的套圈的外壁上的开口而容易地可触及径向臂，径向轴先布置在所述径向臂中。
[0037]附件齿轮箱的包括该壳体的驱动组件尤其是利用该开口还易于对包含在伞齿轮箱中的齿轮的轴承进行润滑，并将油回收。
[0038]最后，对该驱动组件进行装配和拆卸是简便的，并且这减少了维护过程的持续时间和成本。
【附图说明】
[0039]本发明的其它特征、目的和优点将通过以下说明来呈现，以下说明仅仅是说明性而非限制性的，并且必须结合附图来考虑，在附图中:
[0040]-已经描述过的图1示意性地示出了涡轮机，在该涡轮机中可以实施本发明，
[0041]-图2a、图2b和图2c示出了根据本发明的一个实施例的中间壳体，
[0042]-图3a和图3b示出了附件齿轮箱的包括该中间壳体的接合组件的局部截面视图，
[0043]-图4示出了将接合组件的齿轮组件固定到伞齿轮箱的壁上，
[0044]-图5a至图5d示出了接合组件的安装步骤，
[0045]-图6以框图的形式示出了接合组件的安装步骤。
【具体实施方式】
[0046]参照图2a至图2c，图2a至图2c示出了涡轮机中间壳体10，S卩，壳体的在低压压缩机与高压压缩机之间封闭涡轮机的部分发动机轴的部件。就这点而言，中间壳体是一种环形件，该环形件绕涡轮机的旋转轴的轴线延伸并且以涡轮机的旋转轴的轴线为中心。
[0047]该壳体10包括内衬套11、外套圈12和多个径向臂13，内衬套11适于接纳涡轮机的发动机轴，多个径向臂13在衬套与套圈之间延伸。
[0048]套圈12包括内壁14，内壁14重新构成涡轮机的主要气流的上部。套圈12进一步包括两个环形侧壁15和多个间隔件。
[0049]内壁14绕涡轮机的轴线周向地延伸，并且被包括在相对于涡轮机的轴线径向地延伸的两个环形侧壁15之间，其中，多个间隔件16在侧壁之间延伸并将侧壁连接到一起。
[0050]内壁14将间隔件16连接到一起，间隔件16均匀地分布在套圈的圆周上，如果需要，内壁14还将间隔件连接到一个或甚至两个的侧壁15上。
[0051]间隔件16绕涡轮机的轴线沿径向方向布置，并且位于径向臂部13的延长部中。
[0052]如图2b所示，根据特定实施例，间隔件16以两个间隔件一组的方式被分布间隔件，两个间隔件的组均匀地分布在套圈的圆周上，并与径向臂对准，使得间隔件使径向臂13在套圈的侧壁15之间进行了延长。
[0053]包括衬套11、径向臂13、间隔件16和套圈的内壁14与侧壁15的中间壳体10的组件铸造成单件。
[0054]至少一个径向臂13优选地是中空的，S卩，至少一个径向臂13包括内罩，该内罩有利地穿过衬套11上制成的开口相对于涡轮机的轴线终止于内侧，并且穿过套圈的内壁14上制成的开口终止于外侧，以便接纳径向轴20并且一方面连接到涡轮机的发动机轴，另一方面连接到伞齿轮箱30。有利但可选地，所有的径向臂13是中空的，以便减轻结构并使管与线缆能够通过。
[0055]有利地，布置在所述(或一个)中空径向臂13的延伸部中的两个间隔件16比另一组的两个间隔件间隔得更远，以使得能够对如下文所述的齿轮组件进行集成。
[0056]如在图3a中明显可见的，径向轴20在径向臂13中延伸，并且径向轴20在衬套中终止至一侧(其中，中间锥齿轮或IGB使得在发动机轴与径向轴之间能够成第一角度)并且在伞齿轮箱30中终止在相对的一侧上。
[0057]有利地，径向轴20通过密封套筒21封闭在径向臂13中。
[0058]此外，伞齿轮箱30通过与所述套圈12—体地形成(S卩，成型为单件)而布置在外套圈12中，以形成壳体10的组成部分。
[0059]伞齿轮箱包括形成在外套圈中的罩31，罩在两个间隔件16之间由侧壁15轴向地界定、由两个间隔件16的组成角度地界定、以及由套圈的内壁14和外壁32径向地界定，夕卜壁32间隔件在套圈的周缘上延伸。替代性地，套圈12包括在套圈的整个圆周上延伸的外壁。
[0060]该罩是锥齿轮的在径向轴20与附件齿轮箱的齿轮系(未示出)之间的座。就这点而言，如在图2c中所见，伞齿轮箱30进一步包括与附件齿轮箱联接的联接臂33，联接臂33是中空的并根据不与径向臂的方向平行的轴线延伸，径向轴沿径向臂的方向延伸。
[0061]罩31包括制成在套圈的侧壁中的一个中的开口 34，以与联接臂33连通。
[0062]此外，罩31在套圈的外壁32中包括第二开口 35，第二开口 35制成在套圈的周缘上。开口 35被布置为面向中空的径向臂13，径向轴20被布置在径向臂13中，以使径向轴20穿过待定位在臂13中的该开口。如在下文所述的，该开口还使得能够对包含在伞齿轮箱中的锥齿轮的润滑油进行供应和回收。
[0063]参照图3a和图3b，现在将描述附件齿轮箱的驱动组件40，附件齿轮箱的驱动组件40包括之前所述的壳体10、布置在所述壳体的径向臂13中的径向轴20、以及齿轮组件50，齿轮组件50用于将径向轴20齿轮连接到附件齿轮箱的齿轮系上。
[0064]齿轮组件50安装在径向轴20的外端部上，