專利名稱：具有帶獨立控制裝置的可變螺距靜子葉片級的渦輪發動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種渦輪發動機，其包括安裝至少一個靜子級的殼體，該靜子級具有致動器環所控制的可變螺距葉片，該致動器環同軸地圍繞所述殼體和通過曲柄臂連接于所述可變螺距葉片。本發明更特別地涉及這種致動器環的單獨控制。本發明特別地應用于飛機的噴氣式發動機領域，更特別地應用于這種噴氣式發動機的壓縮機領域。
背景技術：
在上述特定種類的渦輪發動機中，壓縮機靜子安裝有至少一級可變螺距的噴嘴葉片，其方向在流道中是可調整的。因此，通過控制所述環移動的伺服控制系統，根據飛機的工作條件可以控制葉片迎角的角度。
在飛機上，用于改變可變螺距葉片的螺距的相互關系正變得日益復雜，以致于變得越來越期望在逐級的基礎上能夠控制可變螺距葉片。結果，通過復雜的、昂貴的、體積大的和笨重的與傳動連桿機構連接的普通致動器來致動正變得越來越少，并且是不太期望的。文獻EP 0 527 593描述了適于驅動致動器環的線形電動機結構。所述的系統利用了徑向地位于致動器環外面的電感應元件。這些感應元件是大體積的，并且難于結合在殼體內可用的空間中。此外，特別是當考慮環和支撐它的殼體之間(由于溫度升高而引起的)潛在的直徑變化時，致動器環不會以滿意的方式被置于中心。
發明內容
本發明能夠解決所有的問題。更特別地，本發明提供了一種渦輪發動機，其包括安裝至少一個靜子級的殼體，該靜子級具有致動器環所控制的可變螺距葉片，該致動器環同軸地圍繞所述殼體，該環被限制為僅僅繞著所述殼體的軸線轉動移動和通過曲柄臂連接于所述可變螺距葉片，該渦輪發動機的特征在于所述致動器環連接至少一個通常是致動器形式的鄰接的特定驅動裝置，以及包括形成氣缸和桿的兩個部分，其中一個部分鉸接所述殼體，另一個部分鉸接所述環的側延伸。術語“特定驅動裝置”用于意指這樣的裝置如果渦輪發動機包括如通常情況下的安裝有可變螺距葉片的多個靜子級，每個致動器環實際上獨立于其它的進行工作。這種類型的控制因此涉及用于每個環的至少一個和優選地兩個驅動裝置。這種驅動裝置是小型的，并且盡可能地靠近致動器環放置，因此通過環和驅動裝置之間直接的鉸鏈連接，簡化和減輕了系統。在殼體的周圍分布大量的驅動裝置是更容易的，與單個高功率驅動裝置比較，每個驅動裝置都具有足以致動僅僅一個環的平均功率，該單個高功率驅動裝置因此具有大的徑向尺寸和重量，并且通過復雜的機構連接到各種環。此外，如上所述，獨立于其它，控制每個致動器環(因此每級可變螺距葉片)的能力本身就有利于對渦輪噴氣發動機的運行條件進行良好的控制。
在簡單和有利的方式中，形成驅動裝置-致動器的桿沿著軸線延伸，該軸線位于與所述致動器環的中平面平行的平面中。例如，該桿鉸接環，并且所述氣缸鉸接所述殼體。
在簡單的方式中，所述側延伸包括叉架，并且該桿的一端繞著平行于所述殼體軸線的軸線鉸接所述叉架。優選地，氣缸包括鉸接于叉架的側翼，該叉架固定于所述殼體。然而，相反的設置也可以的。根據非常有利的特征，致動器具有線形運動電動機類型。可以使用例如，供應商“Copley Controls Corp”所研發的遙控類型的線形電動機。舉例說明，可以使用具有參考號XTB3810的電動機。它的優點是小型的，氣缸對于約75mm沖程具有122毫米(mm)的長度。優選地，致動器環或每個致動器環連接兩個直徑相對的上述鄰接的特定驅動裝置。通過下面參考附圖和實施例方式完整地給出的根據本發明原理的渦輪發動機的描述，可以更好地理解本發明，并且本發明的其它優點更顯而易見。
唯一的圖是安裝有本發明的可變螺距葉片控制系統的渦輪發動機的部分立體圖。
具體實施例方式參考附圖，可以看到部分渦輪發動機11，更具體地是它的殼體12，該殼體12安裝至少一個轉子葉輪(未示出)和至少一個靜子級14，該靜子級14具有可變螺距葉片16組成的環。這些葉片受同軸地圍繞殼體12的致動器環18控制。如果殼體圍繞壓縮機，那么它安裝幾個壓縮級，每個包括轉子葉輪和所示的靜子級14。在本發明中，至少一個和優選地幾個定子級互相獨立地被控制。為此，給定靜子級的可變螺距葉片設有經過光滑的軸承24的樞軸22，通過殼體12的壁徑向地限定該軸承24。這些樞軸中每個樞軸都以鉸接方式通過曲柄臂26連接同軸地圍繞殼體的共同的致動器環18。該環限定為只圍繞殼體的軸線X的轉動移動。為此,殼體具有導軌段28,該導軌段28在環18邊緣的每側上環形延伸。環帶有槽輪30，該槽輪30接合軌道上的側凸緣。上述設置是已知的。根據本發明的重要特征，致動器環18連接至少一個通常致動器形式的鄰接的特定驅動裝置32，其包括形成氣缸33和桿34的兩個部分。一個部分鉸接殼體12，另一個部分鉸接所述環的側延伸36。上述設置足以轉動環18，隨后改變靜子級的靜子葉片16的方向。然而，因為平衡的原因，也為了使用更小型的驅動裝置，致動器環或每個致動器環可以有利地連接兩個基本上直徑地相對的上述鄰接的特定驅動裝置。例如，所示的致動器環18可以設有兩個直徑地相對的側延伸36，并且在這種情況下，殼體帶有兩個驅動裝置，設置所述兩個驅動裝置以合并它們的力使環18在一個方向或其它方向轉動。通常是致動器形式的致動器32有利地具有上述線形運動電動機類型。形成驅動裝置-所述致動器的桿34沿著軸線延伸，該軸線位于與致動器環18的中平面平行的平面中。在所示的實施例中，桿34鉸接環18，并且氣缸33鉸接殼體12。更精確地，側延伸36包括叉架40，并且桿的端部包括形成連桿端的扁平部分，該連桿端繞著平行于殼體的軸線X的軸線41被穿孔和鉸接于所述叉架。而且，氣缸33具有側翼44,該側翼44鉸接于固定于殼體的叉架46。有利地，氣缸33和殼體12之間的鉸接設置在氣缸端部附近，桿34從該氣缸端部附近延伸。換而言之，側翼44延伸靠近氣缸33端部，而桿34從該氣缸33端部出現。有利地，當桿展開其最大沖程時，氣缸和殼體之間的鉸接(元件46、44)基本上位 于致動器32的中間。這種結構在致動器環的沖程期間，最小化致動器32的角運動，因此能夠使得致動器安裝在殼體周圍的相對小的空間中。
權利要求
1.一種渦輪發動機，其包括安裝至少一個靜子級的殼體(12)，該靜子級具有受致動器環(18)所控制的可變螺距葉片(16)，該致動器環(18)同軸地圍繞所述殼體，該環被限制僅僅繞著所述殼體的軸線(X)轉動移動和通過曲柄臂(26)連接于所述可變螺距葉片，該渦輪發動機的特征在于所述致動器環(18)連接至少一個通常是致動器形式的鄰接的特定驅動裝置(32)，以及包括形成氣缸(33)和桿(34)的兩個部分，其中一個部分鉸接所述殼體，另一個部分鉸接所述環的側延伸。
2.根據權利要求I所述的渦輪發動機，其特征在于形成驅動裝置-致動器的桿(34)沿著軸線延伸，該軸線位于與所述致動器環的中平面平行的平面中。
3.根據權利要求I或2所述的渦輪發動機，其特征在于所述桿(34)鉸接環(18)和所述氣缸(33)鉸接所述殼體(12)。
4.根據權利要求3所述的渦輪發動機，其特征在于氣缸和殼體之間的鉸接(44、46)設置在桿從其延伸的氣缸端附近。
5.根據權利要求4所述的渦輪發動機，其特征在于當所述桿展開到其最大沖程時，所述鉸接基本上位于所述致動器(32)中間。
6.根據權利要求3至5中任一權利要求所述的渦輪發動機，其特征在于所述側延伸包括叉架(40)，其中所述桿(34)的端部繞著平行于所述殼體的軸線的軸線(41)鉸接所述叉架。
7.根據權利要求3至6中任一權利要求所述的渦輪發動機，其特征在于所述氣缸(33)包括鉸接于叉架(46)的側翼(44)，該叉架(46)固定于所述殼體。
8.根據任何前述權利要求所述的渦輪發動機，其特征在于所述致動器(32)具有線形運動電動機類型。
9.根據任何前述權利要求所述的渦輪發動機，其特征在于致動器環或每個致動器環(18)連接兩個基本上直徑地相對的上述鄰接的特定驅動裝置(32)。
全文摘要
本發明公開了一種包括靜子的渦輪發動機，該靜子具有受逐級所控制的可變螺距葉片。通過曲柄臂(26)連接可變螺距葉片的致動器環(18)連接至少一個通常是致動器形式的鄰接的特定驅動裝置(32)。
文檔編號F04D29/56GK102656371SQ201080052728
公開日2012年9月5日 申請日期2010年11月19日 優先權日2009年11月20日
發明者丹尼爾·杰曼·亞歷克西斯·凱特勒, 米歇爾·安德魯·鮑魯 申請人:斯奈克瑪