具有流体传输管道的周转减速齿轮及具有该减速齿轮的飞机螺旋桨涡轮机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及行星减速齿轮的领域，以及更具体但非排它地涉及将这种行星减速齿轮应用到涡轮发动机，所述涡轮发动机具有一对对转推进螺旋桨。
【背景技术】
[0002]在优选应用中，具有推进螺旋桨的涡轮发动机是由表述“开式转子”或“无导管(unducted)风扇”所指定的涡轮轴发动机，并且由于所述涡轮轴发动机相比于在民用飞机上使用的多流涡轮喷气发动机具有更低的燃料消耗，该涡轮发动机尤其成为许多开发的主题。开式转子型的推进系统的结构与涡轮喷气发动机的结构的区别之处在于下述事实:风扇不再位于内部而是位于外部并且由两个同轴的对转螺旋桨组成，所述两个同轴的对转螺旋桨可位于气体发生器的上游或下游。
[0003]具有一对对转的上游螺旋桨2和下游螺旋桨3的涡轮轴发动机1在图1中被示意性地示出，并且在中央纵向轴线A上主要包括两个单独的部件。“气体发生器”部件G位于具有结构壳体5的固定式圆柱形发动机舱4的内部，所述结构壳体由飞机的结构(诸如飞机的机身的后部)所承载，此外，“推进”部件P具有一对对转的螺旋桨2、3，所述一对对转的螺旋桨构成开式转子风扇。在该涡轮轴发动机的示例中，此部件P延伸了气体发生器部件G与发动机舱4。
[0004]涡轮轴发动机1的气体发生器部件G从上游到下游(沿进入涡轮轴发动机的发动机舱4的气流F相对于轴线A的流动的方向)通常包括:一个或两个压缩机7(取决于单体或双体气体发生器结构)、环形燃烧室8、一个或多个涡轮9，所述一个或多个涡轮取决于所述结构而具有不同的压力，所述涡轮中的一个涡轮9A通过具有周转轮系(PGB，代表动力齿轮箱)的减速齿轮10并且以对转的方式驱动两个上游螺旋桨2和下游螺旋桨3的同心同轴的轴11和12，所述同心同轴的轴在涡轮轴发动机的轴线A上对齐。以常规的方式以排气喷嘴13结束于所述涡轮轴发动机1。
[0005]关于所述推进部件P，两个对转的分别位于上游(前侧)的螺旋桨2和在下游(后侧)的螺旋桨3布置在垂直于轴线A的径向平行平面中，并且包括具有多边形环状物14、15的旋转壳体，所述多边形环状物延伸了发动机舱并且在所述多边形环状物中设有径向圆柱形的隔室16、17，所述隔室均匀地分布以接纳螺旋桨的叶片20、21的根部或枢轴18、19。
[0006]具有环状物14、15的所述壳体通过涡轮和减速齿轮10分别连接到沿相反的旋转方向转动的驱动轴11、12，所述减速齿轮在两个螺旋桨上施加相反的旋转方向。为保证上游螺旋桨和下游螺旋桨的轴相对于彼此的定位，设置有多个轴承，所述多个轴承中的一个轴承22位于上游螺旋桨和下游螺旋桨的两个轴11和12之间，下游螺旋桨3的轴12相对于上游螺旋桨2的轴11径向地在内部，所述上游螺旋桨的轴则径向地在外部。
[0007]由于在涡轮轴发动机运行期间所遇到的动态压力，将适宜的润滑(为本发明的主题)提供给此轴承，而且提供给涡轮轴发动机中的所有其它轴承(未示出)。
[0008]在对此轴承进行润滑(为本发明的主题)之前，在运转中并且短暂地，进入涡轮轴发动机1的空气流F被压缩，并之后与燃料混合并且在燃烧室8中燃烧。产生的燃烧气体接下来穿过具有涡轮9和9A的部件，以通过周转减速齿轮10来以相反的旋转驱动螺旋桨2、3，所述螺旋桨提供了推力的主要的部分。燃烧气体通过排气喷嘴13排出，由此增加了涡轮轴发动机1的推力。
[0009]此外，为了能够根据所遇到的不同的飞行阶段来最优化涡轮轴发动机1的机能，适合的控制系统25使得能够在飞行期间改变叶片的倾斜度，即改变对转螺旋桨的倾斜度。为此，径向叶片的枢轴18、19被系统25旋转，以相对于所述枢轴的基本垂直于纵向轴线A的轴线B在径向隔室16、17中转动。例如，根据系统，对于飞行阶段，所述叶片可转过+90°至30°，对于在地面和反推力阶段，为+30°至-15°左右，并且当飞行中出故障时(发动机失效)快速回复到90°，处于标记位置(flag posit1n)，其中，所述叶片相对于飞机行进的方向收起并且提供最小的阻力可能性。
[0010]用于控制下游螺旋桨3的叶片的系统25在图1中通过矩形示意性地示出，并且通常包括流体线性致动器26，连接机构27连接到所述流体线性致动器，所述连接机构将所述致动器的可动部件连接到叶片21的枢轴19，以将致动器的平移运动转变为下游螺旋桨的叶片围绕轴线B的转动。还为上游螺旋桨提供了用于控制叶片倾斜度的系统(未示出)。
[0011]管线28包括润滑油供应管线和高压油管线，对于所述节距控制系统25的前述的具体运行阶段，所述管线共有三条，并且在圆柱形套筒29内部延伸，所述圆柱形套筒沿轴线A被容纳在内部轴12中并且在上游机械连接到气体发生器G的排气壳体30，在下游连接到通往致动器26的控制系统25。
[0012]管线28分别从位于结构壳体5中在发动机舱侧的润滑油源和高压油源(未示出)供应润滑油和高压油，并且管线穿过径向臂以最终到达气体发生器部件G中。
[0013]除控制系统25的这些管线28之外，用于中介轴承22和其它轴承的润滑管线(未示出)，尤其是位于所述套筒与下游螺旋桨的内部轴之间的一条管线和用于控制系统运行的电气设备线路，穿过套筒29。
[0014]在图2中示出了中介轴承22的润滑，图中可见在套筒29中延伸的对应的管线31终止于至少一个喷嘴32，所述至少一个喷嘴径向地固定到所述套筒的侧壁。在管线31中循环并从喷嘴32流出的油穿过套筒29与下游螺旋桨轴12之间的环形空间，之后穿过设在下游螺旋桨的轴12的侧壁上的孔33到达待润滑的中介轴承22。
[0015]因此可见，大量的液压管线和电力线路在此套筒29内部穿行，这涉及设计一种具有相应直径的套筒，以将所有的管线容纳在其中。在本发明的应用中，所述套筒的外径取决于减速齿轮10的行星轴的内径，所述行星轴的内径对应于旋转所述减速齿轮10的动力涡轮的输入轴35的内径。所述套筒因此在涡轮轴发动机1的中心占据了大量的空间，这非常不利于减速齿轮的集成度。
[0016]因此，为了有利于该集成度，申请人想了解是否能够移走至少一条穿过套筒的轴承润滑管线，在这种情况下，轴承润滑管线是润滑中介轴承22的管线(用于控制下游螺旋桨的叶片的倾斜度的系统的管线是不可移走的，因为所述管线必须供应位于下游的致动器)，以使得所述管线在此套筒外部穿行并且因此使得能够控制和减小所述套筒的尺寸，并且同时留出了用于集成减速齿轮10的空间。
[0017]本发明的目的是提供对此问题的解决方案。
【发明内容】
[0018]为此，涉及一种具有周转轮系的减速齿轮，包括具有纵向轴线的行星输入轴、行星齿轮和两个横向侧，所述行星齿轮围绕所述轴啮合并且由行星齿轮架所支撑，所述减速齿轮的不同寻常之处在于下述事实:所述减速齿轮包括至少一条流体传输管道，所述流体传输管道能够被连接到流体供应源并且穿过所述行星齿轮架，流体传输管道同时被迫使随所述行星齿轮架一起从减速齿轮的所述横向侧中的第一个旋转直到其所述横向侧中的第二个，以在所述减速齿轮外部露出并分配流体，并且其中，所述管道在所述横向侧中的所述第二个上设置有环形腔，所述环形腔在所述行星齿轮架的出口处容纳待分配的流体。
[0019]优选地，减速齿轮的所述横向侧中的所述第一个是上游侧，减速齿轮的所述横向侧中的所述第二个是下游侧。
[0020]因此，通过本发明，能够使流体从位于所述减速齿轮的上游横向侧上的供应源穿过所述减速齿轮的行星齿轮架直接地传输，以使所述流体纵向地穿过沿一个方向转动的行星齿轮架，并且之后在下游横向侧上将所述流体导至行星齿轮架的外部，以直接润滑例如构件、机构或类似物。
[0021]在减速齿轮的优选应用中，在管道中循环的流体对布置在行星齿轮架的横向侧(优选地是下游的)上的位于行星齿轮架外部的轴承或类似物加以润滑。
[0022]在该应用中，所述周转减速齿轮是差动的，以驱动其两个输出轴以不同的速度旋转。外齿圈围绕所述行星齿轮啮合，承载轴承的输出轴能够连接到所述外齿圈，所述轴承待被从所述管道流出的流体润滑。
[0023]因此能够将润滑油尤其是从供应冷却油的源传输到所述减速齿轮，并且能够在具有不同旋转速度的两个参考系之间引导润滑油，而不根据现有方案来通过套筒实现，这使得能够限制套筒的总