CN104781144A - 包括能够沿着引导组件移动的单元组件的涡轮喷气发动机机舱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种组件，该组件包括至少一个涡轮喷气发动机机舱的机舱(1)单元组件(9)，所述单元组件沿着至少一个相关联的引导组件(15)能够相对于固定结构移动，所述引导组件包括：至少一个引导元件(17，20)，其固定到固定结构上；至少一个导向元件(19)，其固定到单元组件上，被成形为以便沿着引导元件移动；至少一个接触面(21，25)，为所述引导和导向元件所共有。

Description

包括能够沿着引导组件移动的单元组件的涡轮喷气发动机机舱

技术领域

本发明涉及一种引导组件，其用于涡轮喷气发动机机舱的可移动单元组件，还涉及一种装配有此类引导组件的推力反向器。最后，本发明还涉及一种装配有此类推力反向器的涡轮喷气发动机的机舱。

背景技术

飞机是由几个均容纳在机舱内的涡轮喷气发动机驱动的，所述机舱还容纳有一组与其操作有关的辅助驱动装置，保证涡轮喷气发动机工作或者停止时的各项功能。这些辅助驱动装置特别包括驱动推力反向器的机械系统。

机舱通常具有管状结构，其包括位于涡轮喷气发动机上游的进气口、用于围绕涡轮喷气发动机风扇的中间段、集成推力反向装置以及用于围绕涡轮喷气发动机燃烧室的下游段，并且机舱通常终止于出口位于涡轮喷气发动机下游的喷射喷嘴。

现代机舱用于容纳旁路涡轮喷气发动机，所述旁路涡轮喷气发动机能够通过旋转风扇叶片生成热流(主流)和冷流(次级流)，所述冷流穿过在涡轮喷气发动机外循环的环形通道，也称为流动路径，形成于涡轮喷气发动机整流罩和机舱的内壁之间。两个气流从机舱后部的涡轮喷气发动机喷射出去。

飞机着陆期间推力反向器的作用是通过向前重定向由涡轮喷气发动机产生的至少一部分推力来提高其制动能力。在该阶段，推力反向器阻塞至少一部分冷流路径并且向机舱的前方引导该气流，从而产生增加飞机轮子制动的反推力。

执行实现该冷流重定向的装置根据推力反向器的类型变化。

推力反向器的一般结构包括罩，其上设置有用于转向气流的开口，在气体直接推力情形下，所述开口由滑动罩封闭，在推力反向情形下，所述开口由滑动罩的下游平移(相对于气体的流动方向)释放，凭借滑动罩的位移气缸，所述驱动气缸安装在位于开口上游的罩的框架上。

通常，滑动罩是由两个半罩组成的，具有基本上半圆柱形的形状，其在上部(12点钟)被铰接在平行于滑动罩平移方向的铰链上，在下部(6点钟)被锁定件封闭。

该设置对于维护操作允许通过打开这些半罩进入机舱的内部，特别是进入涡轮喷气发动机或者推力反向器的内部结构。

另一个可能的推力反向结构在下部没有断裂的情况下包括外部单件组件。此类结构称为O型结构。

此类结构，例如，在文件FR 2911372中进行了描述。

在O型结构中，外部结构与围绕发动机的内部结构分离并且向下游平移，超过推力反向的收回位置，其中它仅仅释放推力反向器叶栅，以便允许进入发动机机体。

无论维护进入何种保留模式，C型结构或者O型结构，叶栅叶片总是限制进入机舱内部。因此，如果需要自由进入机舱的内部有必要收回所述叶片。

为此，已知基于叶栅拆卸的一些技术实现方式，以便进入围绕发动机机体的罩。随后，拆卸一部分所述罩以便最后能够进入发动机机体。

此类操作是耗时、困难的，并且存在不恰当地重新装配使用中受力的元件的风险，例如，发动机机体的叶栅或者检查面板。

具体地，可以参考文件US 2004/0159091，其描述了一组叶栅，安装所述叶栅以便形成以滑轨终结的圆弧。此类解决方案允许在固定到前框架之前利于叶栅的最初设置。然而，在维护操作期间，进入用于固定到前框架的装置仍然很困难并且移除叶栅仍然很复杂，不适当重新装配叶栅的风险不能够被完全排除。

还已知一种解决方案，包括使叶栅叶片和支撑叶栅叶片的前框架在机舱下游滑动，以便进入执行机舱和涡轮喷气发动机维护操作的发动机区域。

该解决方案，在属于本申请人的专利申请FR 2 952 681中描述，包括单元组件，该单元组件由前框架和叶栅叶片构成，可以与风扇壳分离(该单元组件固定到风扇壳上)，并且可以通过适于沿着固定到支撑机舱的挂架上的导轨移动的滑动件向机舱下游平移。

根据现有技术，导轨的截面通常为大体的半圆柱形以便在固定结构之间变形的情况下能够允许导轨轻微的角位移，可移动组件连接到所述固定结构上。

在主动位置上，也就是说当前框架连接到风扇壳上时，前框架受到气动力，该气动力趋于打开由前框架和机舱下游的叶栅叶片构成的单元组件。

典型地，经受的力典型地为周向压缩力，导致固定到单元组件上的滑动件绕着导轨的纵轴旋转，如图1所示，其图示地表示了滑动件19，所述滑动件19在单元组件经受的气动力的作用下在导轨17上相对于其备用位置枢转了一定的角度。

所述旋转具有使得滑动件和导轨之间在区域A上几乎精确接触的效果，以及具有使得周向力到支撑涡轮喷气发动机机舱的桅杆上的不良传递的效果。

该力的不良使用导致滑动件上固定到单元组件上的疲劳，这可能最终引起叶栅叶片和支撑叶栅叶片的前框架的退出。

发明内容

本发明目的是克服现有技术的上述缺点，为此，本发明涉及一种组件，该组件包括涡轮喷气发动机机舱的至少一个单元组件，所述单元组件沿着至少一个相关联的引导组件能够相对于固定结构移动，所述引导组件包括：

-至少一个引导元件，其固定到固定结构上；

-至少一个导向元件，其固定到单元组件上，成形为以便沿着引导元件移动；

-至少一个接触面，为所述引导和导向元件所共有；

所述组件其特征在于，导向元件和引导元件每个具有至少一个外形，所述外形至少在所述接触面上相互是非互补的，所述外形被成形为以便至少在所述单元组件的周向力期间实现至少一个平面邻接连接。

根据本发明，导向元件和引导元件每个具有至少一个外形，所述外形至少在所述接触面上相互是非互补的，这意味着在与导向元件的接触面上引导元件的截面基本上几何学上不同于引导元件的截面。

因此，通过提供成形的引导元件和导向元件的接触面上的非互补外形，以便至少在所述单元组件的周向力期间实现至少一个平面的邻接连接，所述接触面至少在单元组件的周向位移期间显著增加，这允许所述力传递到固定结构上。

根据本发明的所有可选特性：

-引导元件呈现至少一个具有基本上圆形的截面的接触面；

-导向元件呈现至少两个具有基本上椭圆形的截面的接触面；

-引导元件的接触面包括至少一个基本上凹形的壁，导向元件的接触面包括至少一个基本上凸形的壁；

-机舱的单元组件包括至少一个前框架，该前框架适于安装在涡轮喷气发动机风扇壳的下游并且直接或者间接地支撑至少一个气流偏转装置；

-引导元件包括至少一个导轨，导向元件包括至少一个滑动件。

本发明还涉及一种用于涡轮喷气发动机机舱的推力反向器，包括至少一个单元组件，其特征在于，所述前框架安装为沿着至少一个根据本发明的引导组件可平行移动。

最后，本发明涉及一种包括至少一个根据本发明的推力反向器的涡轮喷气发动机的机舱。

附图说明

参考这里所附的示意图，通过阅读下面的描述，本发明的其他特性和优点将体现出来，其中：

-图1是根据现有技术的引导组件的剖视图；

-图2是涡轮喷气发动机机舱的一般示意图，包括叶栅型推力反向下游结构，推力反向装置处于关闭位置；

-图3展示了图2的机舱，推力反向装置处于展开位置；

-图4是装配图1机舱的推力反向装置的示意截面图；

-图5是根据本发明的装配图4推力反向装置的叶栅和前框架结构的示意图；

-图6展示了处于维护位置的图2的机舱；

-图7是当机舱处于备用状态时根据本发明的引导组件的剖视图；

-图8是引导组件的引导元件的详细侧视图；

-图9是引导组件的导向元件的详细侧视图；

-图10展示了当机舱处于操作状态时根据本发明的引导组件；

具体实施方式

在所有的附图中，相同或者相似的附图标记指代相同或者相似的构件或者成构件组。

此外，术语“上游”和“下游”通过参考机舱中直接喷射操作下气流的流动方向进行定义，机舱的上游对应气流穿过的一部分机舱，下游对应喷射所述气流的区域。

参考图2，图示地展示了通过岛状件5悬挂在机翼(未示出)下面的涡轮喷气发动机3的机舱1，所述岛状件5用于充当与桅杆或者挂架(未示出)相接的界面。

机舱1通常被细分为上游进气口部分2、围绕涡轮喷气发动机3的风扇(未示出)和其外壳的中间部分，以及容纳推力反向装置的下游部分，视情况还包括末端喷嘴部分。

示出的机舱具有称为“O”型下游截面的下游截面。

在图2中，推力反向装置示出在关闭位置，根据该位置外罩7保证机舱与上游部分和中间部分的外部气动连续性以及覆盖叶栅叶片。阻塞襟翼8(图4中可见)保证下游部分的内部气动连续性。

在如图3所示的展开位置上，下游部分的外罩7沿机舱1的下游朝后移动以便释放机舱1的外部结构上的开口并且通过由此释放的开口暴露叶栅叶片9，该叶栅叶片9能够重定向一部分在机舱1的上游由涡轮喷气发动机产生的气流。

图4展示了下游部分的截面图，其中推力反向装置处于关闭位置。

叶栅叶片9由前框架11支撑，该前框架11关闭外罩7的上游处机舱的厚度并且用于通过连接装置13机械地连接到风扇壳上。

连接装置13可以从风扇壳上脱离，这允许从风扇壳上释放前框架11并且向下游平移它以便使得可进入机舱的内部。可拆卸的连接装置可以包括任何已知的装置，例如螺栓、锁定系统等等。

包括前框架11和叶栅叶片9的组件继而形成单元组件，例如如图5所示。

可移位组件可以是整体的或者由多个以坚固方式连接到一起的结构实现，特别地通过螺栓连接。

可移位组件还可以被细分为多个可以独立地进行平移的部分，或者在不需要特定可进入的位置仍被细分为一个或者几个固定部分。

还值得注意的是叶栅叶片9可以固定到前框架上或者以可拆卸和可移位的方式独立地进行安装。

单元组件可以在机舱1的下游部分上被移位，以便使得可进入所述机舱的内部以执行维护操作。

如图6所示的维护位置是通过滑动单元组件获得的，相对于固定位置至少包括叶栅前框架和叶栅叶片，这里包括机舱的上游部分和岛状件5。

相对于固定结构的单元组件的移位沿着引导组件15执行，有利地处于接近岛状件5的位置，或者处于趋于用于容纳挂架的区域，在该情况下其中机舱不通过岛状件被直接连接到挂架上。

图7图示地展示了根据本发明的引导组件15的实施例的剖视图，示出在备用位置上。

备用位置意为某一位置，根据该位置单元组件不经受趋于移动其至机舱下游的力，不同于操作位置，对于操作位置，单元组件经受趋于移动其滑向机舱下游的力。

引导组件15包括固定到机舱可移动单元组件上的导向元件和固定到岛状件或者在没有岛状件的情况下固定到桅杆或者挂架上的引导元件，所述可移动单元组件例如是由前框架/叶栅叶片组件构成。

实际上，根据本发明的组件包括两个引导组件，所述引导组件位于岛状件或者在没有岛状件的情况下位于桅杆或者挂架的两侧，每个引导组件包括导向元件和引导元件。

更确切地说，引导组件包括，一方面引导元件和另一方面导向元件，所述引导元件包括固定到岛状件或者在没有岛状件的情况下固定到杆或者挂架上的导轨17，所述导向元件包括可以整合到叶栅叶片和/或者前框架上的滑动件19，所述滑动件或者仍可以附着到所述叶栅或者所述前框架上，并且被成形为以便当从操作位置转变为维护位置时沿着导轨移动。

如示，导轨17容纳与滑动件19相接触的保护套20。然而，应理解的是尽管保护套20的存在利于滑动件在导轨上移位，这仅是视情况而定的，并且可以被认为是提供了一种引导组件，所述组件包括在没有保护套的情况下直接安装在导轨17上的滑动件19。

此外，所述设置可以被颠倒过来，即导轨可以整合到叶栅叶片和/或者前框架上，或者可以附着到所述叶栅或者所述框架上，而滑动件可以固定到岛状件，或者在没有岛状件的情况下固定到桅杆或者挂架上。

此外，导轨17可以具有多种长度。特别地，其可以沿着整个单元组件或者仅仅一部分单元组件延伸。

在此类备用状态下，保护套20(或者导轨17)和滑动件19之间的接触面具有两个彼此截然不同的接触区域B和C。

保护套20(或者导轨17)的接触面具有基本上凹形的壁21。所述保护套接触面的截面基本上是圆形的，示出了保护套20，如图8所示。

如该图所示，示出了保护套20，圆23的半径R大约为30毫米，其当然仅构成实施例的例子，该实施例应根据待被移位的单元组件调整。

再次参考图7，滑动件19的接触面具有基本上凸形的壁25。

参考示出滑动件19的图9，滑动件接触面的横截面具有两个彼此截然不同的接触面27、29，每个分别沿着第一椭圆31和第二椭圆33至少部分地具有基本上椭圆形的截面。

如前所述，如图9所示的椭圆的尺寸仅构成非限制性的实例，并且可能需要根据要被移位的机舱组件改动。

在机舱的操作状态下，如图10示出的位置中，叶栅叶片10(在该图中未示出)趋于向机舱的下游移动并且旋转一定的角度，例如在大约3度到9度之间。

在此类情况中，滑动件19绕着相对于导轨17基本上纵向的轴35旋转。在保护套20(或者导轨17)和滑动件19之间的接触面基本上具有两个彼此截然不同的区域D和E。

如示，区域D上滑动件19和导轨17之间的接触可以模式化为平面邻接连接。通过提供此类非互补的外形，当机舱处于操作状态时，导轨和滑动件之间的接触面因此相比于现有技术下获得的接触面显著增加，这允许力的更好的传递，特别是从单元组件到支撑机舱的桅杆的周向力的更好的传递。

尽管已经通过实施例的特定实例对本发明进行了描述，很明显本发明绝没有限制于此，并且其包括了描述的装置的所有技术等同方案以及本发明范围内的它们的结合。

例如，此类引导组件完全可以用于平移直接喷射位置和反向喷射位置之间的推力反向罩，或者如果本领域技术人员有特定兴趣的话可用于平移操作位置和维护位置之间的推力反向罩。

Claims (4)

1.一种涡轮喷气发动机的机舱，包括：

-固定结构(2,5)

-至少一个单元组件(9,11)，其沿着至少一个相关联的引导组件(15)能够相对于所述固定结构(2,5)移动，

所述引导组件包括：

-至少一个引导元件，其固定到所述固定结构上；

-至少一个导向元件，其固定到所述单元组件上，被成形为以便沿着引导元件移动；

-至少一个接触面，为所述引导和导向元件所共有；

所述机舱其特征在于，所述引导组件的导向元件和引导元件每个具有至少一个外形，所述外形至少在所述接触面上相互是非互补的，所述引导元件具有至少一个具有基本上圆形截面的接触面，所述导向元件具有至少两个具有基本上椭圆形截面的接触面(27,29)。

2.根据权利要求1所述的机舱，其特征在于，引导元件的接触面包括至少一个基本上凹形的壁(21)，导向元件的接触面包括至少一个基本上凸形的壁(25)。

3.根据权利要求1或2所述的机舱，其特征在于，所述单元组件包括至少一个前框架(11)，所述前框架(11)适于安装在涡轮喷气发动机风扇壳的下游并且直接或者间接地支撑至少一个气流偏转装置(9)。

4.根据权利要求1到3中任一项所述的机舱，其特征在于，所述引导元件包括至少一个导轨(17)，所述导向元件包括至少一个滑动件(19)。