CN106687665A - 驱动用于调整叶片定向的构件的机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于驱动第一调整构件(12)和第二调整构件(18)的驱动机构(10)，该第一调整构件用于调整第一涡轮机分流器级(16)的叶片(14)的定向，该第二调整构件用于调整第二涡轮机分流器级(22)的叶片(20)的定向，该驱动机构包括用于使两个调整构件(12，18)同时在涡轮机中运动的装置，该驱动机构的特征在于，该驱动机构包括同时驱动第一调整构件(12)和第二调整构件(18)的单个的驱动轮(24)，并且包括两个齿轮级(26，28)，这两个齿轮级被布置在驱动轮(24)与第一调整构件(12)和所述第二调整构件(18)中的一个或另一个之间，并且这两个齿轮级具有不同的传动比。

Description

驱动用于调整叶片定向的构件的机构
技术领域
本发明涉及一种驱动用于调整数个涡轮机分流器级的叶片定向的构件的机构。
更特别地，本发明涉及一种用于驱动两个调整构件的机构，该机构能够以相对于彼此不同的位移速度同时驱动两个调整构件。
背景技术
压缩机和/或涡轮机的涡轮由数个级构成，每个级包括气流分流器。
已知根据涡轮机的运行状况改变分流器的叶片定向以优化该涡轮机的效率。
根据已知的实施例，通过致动器或甚至通过用于控制叶片定向的控制箱来控制改变分流器的叶片定向，该致动器包括与关联于每个叶片的构件配合的控制轴。
虽然使用用于驱动两个分流器级的叶片的单个轴能够限制涡轮机中部件的数量，但这种系统的体积尤为庞大，这需要这种解决方案更偏重于具有大尺寸的涡轮机。
使用控制箱适合于任何涡轮机尺寸。然而，该解决方案包括大量的部件，这由于大量部件之间累积的间隙和该大量部件各自的变形而降低了系统精确度。
本发明的目的在于提供一种驱动用于调整叶片定向的装置的机构，该机构既节省空间又包括数量减少的部件。
发明内容
本发明提供了一种用于驱动第一调整构件和第二调整构件的机构，该第一调整构件用于调整第一涡轮机分流器级的叶片定向，该第二调整构件用于调整第二涡轮机分流器级的叶片定向，该机构包括用于同时驱动两个调整构件在涡轮机中进行运动的装置，
该机构的特征在于，该机构包括同时驱动第一调整构件和第二调整构件的单个驱动轮，并且包括两个齿轮级，这两个齿轮级被布置在驱动轮与第一调整构件和第二调整构件中的一个之间，并且这两个齿轮级具有不同的传动比。
这种驱动机构能够实现驱动的功能和传动比的可变性，以集中于减小部件的数量，由此减小驱动机构的质量。
优选地，与第二调整构件相关联的齿轮级的传动比随涡轮机中的驱动轮的角位置改变。
优选地，与第二调整构件相关联的齿轮级包括与驱动轮接合的第一齿轮、与第二调整构件的有齿的部分接合的第二齿轮和用于使两个轮彼此配合以改变齿轮级的传动比的配合装置。
优选地，与第二调整构件相关联的齿轮级被制为以非线性的方式改变齿轮级的传动比。
优选地，与第二调整构件相关联的齿轮级的两个轮的旋转轴线是平行的并且相对于彼此偏置。
优选地，两个轮中的一个包括凹槽，另一轮包括从所述另一轮轴向地突出的指状部，指状部被容纳在凹槽中并且能够与凹槽配合，以将扭矩从第一轮传递到第二轮。
优选地，凹槽被形成在第一齿轮中，并且第二齿轮带有指状部。
优选地，与第一调整构件相关联的齿轮级包括第三齿轮，该第三齿轮与驱动轮和第一调整构件的互补的有齿的部分接合。
本发明还涉及一种包括两个分流器级的航空器涡轮机，这两个分流器级的叶片定向可被改变，该航空器涡轮机的特征在于，每个分流器级包括用于调整所述分流器级的叶片定向的构件，两个调整构件在涡轮机中可围绕涡轮机的主轴线旋转运动并且可被根据本发明的驱动机构旋转驱动。
优选地，每个调整构件包括第一有齿的部分和第二有齿的部分，该第一有齿的部分和与每个调整构件相关联的齿轮级相关联，该第二有齿的部分跟与每个调整构件相关联的分流器级的每个叶片带有的齿轮啮合。
附图说明
通过阅读以下详细的说明，本发明的进一步的特征和优点将显现，为了理解该说明，将参照附图，在该附图之中，单图为根据本发明制成的驱动机构的示意性图示。
具体实施方式
在单图中，示出了机构10，该机构用于驱动用于调整第一涡轮机分流器级16的叶片14的定向的构件12和用于调整第二涡轮机分流器级22的叶片20的定向的构件18。
每个用于调整叶片14、20的定向的构件12、18由与每个分流器级16、22相关联的环构成，该环在涡轮机中可围绕涡轮机的主轴线(未示出)旋转运动。每个环12、18的轴向端部12a、18a包括与每个叶片14、20带有的齿轮配合的有齿的部分。
因此，环12、18在涡轮机中的旋转引起了与该环相关联的分流器级16、22的所有叶片14、20同时进行旋转。
在涡轮机的运行状况改变的期间，两个分流器级16、22的叶片14、20的定向应同时被改变，以优化涡轮机性能。因此，第一分流器级16的叶片14以相对于第二分流器级22的叶片20的枢转角度不同的角度进行枢转。
用于驱动调整环12、18的机构10被设计为同时驱动两个环12、18进行运动并且使得与第一分流器级16相关联的第一环12的位移幅度不同于与第二分流器级22相关联的第一环18的位移幅度。
为了同时驱动两个环12、18，驱动机构10包括单个驱动轮24，该单个驱动轮通过两个齿轮级26、28与两个环12、18配合。
第一齿轮级26与第一分流器级16的第一环12相关联，并且该第一齿轮级包括单个齿轮30，该单个齿轮与驱动轮24和第一环12接合。
第二齿轮级28与第二环18相关联，并且该第二齿轮级包括与驱动轮24接合的第一齿轮32和与第二环18接合的第二齿轮34。第二齿轮级28的两个齿轮相互配合，以将驱动作用力从第一齿轮32传递到第二齿轮34。
为此，每个环12、18的第二轴向端部12b、18b包括有齿的部分44，该有齿的部分与关联于该第二轴向端部的第一齿轮级26或第二齿轮级28的轮30、34配合。
第一轮32和第二轮34相互配合以提供与由第一齿轮级26的齿轮30提供的传动比不同的传动比。
在这里，无论驱动轮24的角位置为何，由第一齿轮级26的齿轮30提供的传动比是线性的并且是不变的。因此，由第二齿轮级28提供的传动比是非线性的。
根据优选的实施例，第二齿轮级28的传动比是可变的，并且该传动比随驱动轮24的角位置改变，并且因此随第一轮32改变。
第一轮32和第二轮34被以相互平行的方式布置，并且它们各自的旋转轴线36、38是平行的和彼此径向偏置的。两个轮32、34通过装置配合，用以改变第二齿轮级28的传动比。
在这里，这种配合装置由凹槽40和跟循(tracking)指状部42组件构成，第一轮32或第二轮34中的一个分别带有该凹槽和该跟循指状部中的每一个。
在这里，凹槽40形成在第一轮32中，并且该凹槽相对于第一轮32的旋转轴线36具有径向的主要定向。第二轮34带有指状部42，该指状部相对于第二轮34的面对第一轮32的径向的面34a轴向地突出，并且该指状部被容纳在凹槽40中。
因为两个轮32、34各自的旋转轴线36、38彼此偏置，所以在第一轮32进行旋转的期间，指状部42被移置在凹槽40中，因此改变了指状部42与第一轮32的旋转轴线36之间的距离。由此改变了传动比。
应当理解的是，本发明不限于凹槽40和指状部42的这种单个构型，并且凹槽40可以不是直线式的，以实现限定了第二齿轮级28的传动比的特定的规则。
进一步地，根据示出的实施例，驱动轮24的旋转轴线完全垂直于齿轮级26、28的轮30、32、34的旋转轴线36、38。根据替代实施例，不同的轮24、30、32、34的旋转轴线是平行的。
包括分流器级16、22和上文所限定的驱动机构10的涡轮机(未示出)因此具有更简单的结构。

Claims (10)

1.一种用于驱动第一调整构件(12)和第二调整构件(18)的驱动机构(10)，所述第一调整构件用于调整第一涡轮机分流器级(16)的叶片(14)的定向，所述第二调整构件用于调整第二涡轮机分流器级(22)的叶片(20)的定向，所述驱动机构包括用于同时驱动两个调整构件(12，18)在涡轮机中进行运动的装置，
其特征在于，所述驱动机构包括同时驱动所述第一调整构件(12)和所述第二调整构件(18)的单个的驱动轮(24)，并且包括两个齿轮级(26，28)，所述两个齿轮级被布置在所述驱动轮(24)与所述第一调整构件(12)和所述第二调整构件(18)中的一个之间，并且所述两个齿轮级具有不同的传动比。
2.根据前一项权利要求所述的驱动机构(10)，其特征在于，与所述第二调整构件(18)相关联的齿轮级(28)的传动比随所述涡轮机中的所述驱动轮(24)的角位置改变。
3.根据前一项权利要求所述的驱动机构(10)，其特征在于，与所述第二调整构件(18)相关联的所述齿轮级(28)包括与所述驱动轮(24)接合的第一齿轮(32)、与所述第二调整构件(18)的有齿的部分(44)接合的第二齿轮(34)和用于使两个轮(32，34)彼此配合以改变所述齿轮级(28)的传动比的配合装置(40，42)。
4.根据前一项权利要求所述的驱动机构(10)，其特征在于，与所述第二调整构件(18)相关联的所述齿轮级(28)被制为以非线性的方式改变所述齿轮级(28)的传动比。
5.根据前一项权利要求所述的驱动机构(10)，其特征在于，与所述第二调整构件(18)相关联的所述齿轮级(28)的两个轮(32，34)的旋转轴线(36，38)是平行的并且相对于彼此偏置。
6.根据前一项权利要求所述的驱动机构(10)，其特征在于，两个轮中的一个轮(32)包括凹槽(40)，另一轮(34)包括从所述另一轮(34)轴向地突出的指状部(42)，所述指状部(42)被容纳在所述凹槽(40)中并且能够与所述凹槽(40)配合，以将扭矩从第一轮(32)传递到第二轮(34)。
7.根据前一项权利要求所述的驱动机构(10)，其特征在于，所述凹槽(40)被形成在所述第一齿轮(32)中，并且所述第二齿轮(34)带有所述指状部(42)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的驱动机构(10)，其特征在于，与所述第一调整构件(12)相关联的齿轮级(26)包括第三齿轮(30)，所述第三齿轮与所述驱动轮(24)以及所述第一调整构件(12)的互补的有齿的部分(44)接合。
9.一种包括两个分流器级(16，22)的航空器涡轮机，所述两个分流器级的叶片(14，20)的定向能够被改变，其特征在于，每个分流器级包括用于调整所述分流器级(16，22)的叶片(14，20)的定向的调整构件(12，18)，两个调整构件(12，18)在涡轮机中能围绕所述涡轮机的主轴线旋转运动并且能被根据前述权利要求中任一项所述的驱动机构(10)旋转驱动。
10.根据前一项权利要求所述的涡轮机，其特征在于，每个调整构件(12，18)包括第一有齿的部分(44)和第二有齿的部分，所述第一有齿的部分和与所述每个调整构件相关联的齿轮级(26，28)相关联，所述第二有齿的部分跟与所述每个调整构件相关联的分流器级(16，22)的每个叶片(14，20)带有的齿轮啮合。
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