具有密封的附件通气口的齿轮箱的制作方法
【专利说明】具有密封的附件通气口的齿轮箱
[0001]相关申请的交叉引用
本非临时申请要求对美国临时专利申请N0.62/089025的在35 U.S.C.§ 119(e)下的优先权，该美国临时专利申请题为“GEARBOX WITH SEALED ACCESSORY VENT”，在2014年12月8日提出，其通过引用而整体并入本文中。
技术领域
[0002]本发明大体上涉及燃气涡轮发动机，且更具体而言，涉及用于对燃气涡轮发动机中的齿轮箱进行通气的装置。
【背景技术】
[0003]燃气涡轮发动机通常包括一个或更多个机械驱动的附件，诸如燃料或油栗、发电机或交流发电机、控制单元等。此种附件安装到附件齿轮箱(“AGB”)，该附件齿轮箱从发动机提取转矩，且使用内部齿轮系在要求的旋转速度下驱动各附件。
[0004]加压油流被输送至AGB以用于润滑和冷却。来自AGB的用过的油排回到发动机的供应和清除系统。在典型的构造中，一个或更多个发动机贮油槽被通过位于AGB中的交流发电机驱动轴上的旋转空气-油分离器来通气。分离的空气-油混合物离开中空轴且进入通气管线，该通气管线从交流发电机罩的后端延伸。
[0005]在现有技术发动机中，通气管线沿下坡(downhill)方向延伸。在此种发动机中，空气-油混合物相对于内部构件的潜在浸注(flooding)的控制不是关键的，因为泄漏经过内部密封件或冷凝出在驱动轴与通气口之间的通气空气的任何油将流过朝交流发电机外罩的底部定位的下坡通气管，从而固有地限制可浸注交流发电机或其他AGB构件的油的潜在量。然而，一些发动机构造具有通气口，该通气口必须沿上坡(uphill)方向离开交流发电机，这可将交流发电机置于被油浸注的风险下。
[0006]因此，仍然需要一种交流发电机通气口，其对通气空气流的方向不敏感。
【发明内容】
[0007]该需要通过本发明来解决，本发明提供具有附件的齿轮箱，该附件具有密封通气装置，该密封的通气装置防止油泄漏回附件中。
[0008]根据本发明的一个方面，一种齿轮箱通气装置包括:齿轮箱；附件，其包含在壳中，该壳安装于该齿轮箱，使得该壳的内部空间与该齿轮箱的内部空间连通，其中，该壳包括侧壁和端壁，中空驱动轴，其安装以用于在壳的内侧旋转；环状第一密封元件，其安装于该驱动轴；环状第二密封元件，其安装于该壳且接触该第一密封元件，以便限定密封界面；和通气管，其具有联接于该端壁的前端，与该驱动轴流体地连通。
[0009]根据本发明的另一方面，该定子包括形成在其中，将该壳和该齿轮箱的内部空间互连的至少一个排泄通道。
[0010]根据本发明的另一方面，该附件为交流发电机，该交流发电机包括环状转子，该环状转子安装于该驱动轴，由安装在该壳中的环状定子围绕。
[0011]根据本发明的另一方面，该壳的侧壁包括油喷嘴，该油喷嘴定向为朝该第一和第二密封元件将油径向向内地排放到该壳的内部空间中。
[0012]根据本发明的另一方面，该油喷嘴与该壳中的通道连通，该通道又与该齿轮箱中的油沟(oil gallery)连通。
[0013]根据本发明的另一方面，该交流发电机是永磁交流发电机。
[0014]根据本发明的另一方面，至少一个排泄通道形成在交流发电机的定子中。
[0015]根据本发明的另一方面，该转子抵接在该驱动轴的外表面上形成的台肩，且通过与该驱动轴接合的锁定螺母而被靠着该转子固持在适当的位置。
[0016]根据本发明的另一方面，该第一和第二密封元件中的至少一个包括碳石墨材料。
[0017]根据本发明的另一方面，该第二密封元件包括碳石墨材料且该第一密封元件是不同的材料。
[0018]根据本发明的另一方面，机外管联接于通气管的后端。
[0019]根据本发明的另一方面，燃气涡轮发动机与齿轮箱通气装置组合地提供，其中，该齿轮箱通气装置安装于发动机的较低部分。
[0020]根据本发明的另一方面，该燃气涡轮发动机还包括空气-油分离器，该空气-油分离器与该中空驱动轴流体连通地连接。
[0021]根据本发明的另一方面，该燃气涡轮发动机还包括机外管，该机外管联接于通气管的后端。
[0022]根据本发明的另一方面，该机外管朝发动机的中心线轴线延伸。
[0023]技术方案1:一种齿轮箱通气装置，其包括:
齿轮箱；
附件，其包含在壳中，该壳安装于该齿轮箱，使得该壳的内部空间与该齿轮箱的内部空间连通，其中，该壳包括侧壁和端壁，
中空驱动轴，其安装以用于在该壳的内侧旋转；
环状第一密封元件，其安装于该驱动轴；
环状第二密封元件，其安装于该壳且接触该第一密封元件，以便限定密封界面；和通气管，其具有联接于该端壁的前端，与该驱动轴流体地连通。
[0024]技术方案2:根据技术方案I所述的装置，其中，该定子包括形成在其中，将该壳和该齿轮箱的内部空间互连的至少一个排泄通道。
[0025]技术方案3:根据技术方案I所述的装置，其中，该附件为交流发电机，该交流发电机包括环状转子，该环状转子安装于该驱动轴，由安装在该壳中的环状定子围绕。
[0026]技术方案4:根据技术方案I所述的装置，其中，该壳的侧壁包括油喷嘴，该油喷嘴定向为朝该第一和第二密封元件将油径向向内地排放到该壳的内部空间中。
[0027]技术方案5:根据技术方案I所述的装置，其中，该油喷嘴与该壳中的通道连通，该通道又与该齿轮箱中的油沟连通。
[0028]技术方案6:根据技术方案I所述的装置，其中，该交流发电机是永磁交流发电机。
[0029]技术方案7:根据技术方案I所述的装置，其中，该至少一个排泄通道形成在该交流发电机的定子中。
[0030]技术方案8:根据技术方案I所述的装置，其中，该转子抵接在该驱动轴的外表面上形成的台肩，且通过与该驱动轴接合的锁定螺母而被靠着该转子固持在适当的位置。
[0031]技术方案9:根据技术方案I所述的装置，其中，该第一和第二密封元件中的至少一个包括碳石墨材料。
[0032]技术方案10:根据技术方案9所述的装置，其中，该第二密封元件包括碳石墨材料且该第一密封元件是不同的材料。
[0033]技术方案11:根据技术方案I所述的装置，其中，机外管联接于该通气管的后端。
[0034]技术方案12: —种与技术方案I的齿轮箱通气装置组合的燃气祸轮发动机，其中，该齿轮箱通气装置安装于该发动机的较低部分。
[0035]技术方案13:根据技术方案11所述的燃气涡轮发动机，还包括与该中空驱动轴流体连通地连接的空气-油分离器。
[0036]技术方案14:根据技术方案12所述的燃气祸轮发动机，还包括机外管，该机外管联接于该通气管的后端。
[0037]技术方案15:根据技术方案14所述的燃气祸轮发动机，其中，该机外管朝该发动机的中心线轴线延伸。
【附图说明】
[0038]可通过参照结合附图作出的下列描述来最好地理解本发明，在附图中:
图1是包括根据本发明的方面构造的密封交流发电机通气口的燃气涡轮发动机的示意截面图；且
图2是图1的发动机的一部分的截面图。
【具体实施方式】
[0039]参考附图，在附图中，贯穿各种视图，相同的参考标号指示相同的元件，图1例示了大体上指示为10的燃气涡轮发动机，在其中包括齿轮箱和根据本发明的原则构造的密封附件通气口。发动机10具有纵向中心线轴线11、和沿轴线11同轴地配置的外固定环状壳体14。发动机10包括气体发生器核心16，该气体发生器16由以串联、轴向流动的关系都围绕中心线轴线11同轴地布置的多级压缩机18、燃烧器20、和高压涡轮22 (单级或多级)构成。环状外驱动轴24将压缩机18和高压涡轮22互相连接。
[0040]在操作中，来自压缩机18的加压空气与燃烧器20中的燃料混合且点燃，从而生成燃烧气体。一些功由驱动压缩机18的高压涡轮22从这些气体中提取。燃烧气体的剩余部分从核心16排到低压涡轮26中。
[0041 ] 安装内驱动轴38以用于通过后轴承32、差速器轴承40、且通过互连到外固定壳体14的适合的前轴承42而相对于外驱动轴24旋转。内驱动轴38由低压涡轮26驱动且驱动前风扇轴59，前风扇轴59又驱动前风扇转子44，且在某些情况下，驱动增压器转子45