CN109072713B - 包括简化的轴承润滑单元的涡轮喷气发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮风扇发动机(1)，该涡轮风扇发动机包括：‑低压轴(6)；‑高压轴(8)；‑风扇轴(7)；‑将低压轴(6)联接到风扇轴(7)的减速机构(10)；以及‑至多六个容纳低压轴的轴承(BP#1‑BP#4)、高压轴的高压轴承(HP#1，HP#2)、风扇的轴承(S#1，S#2)和减速机构(10)的封闭体(A‑F)。

Description

包括简化的轴承润滑单元的涡轮喷气发动机
技术领域
本发明涉及涡轮风扇发动机的一般领域，更具体地涉及具有高旁通比的涡轮机。
背景技术
涡轮喷气发动机通常在气流方向上从上游到下游包括容纳在风扇壳体中的涵道式风扇、环形主流动空间和环形次级流动空间。因此，由风扇吸入的空气质量被分成在主流动空间中流通的主流和与主流同心并在次级流动空间中流通的次级流。
主流动空间穿过包括一个或多个压缩机级(例如低压压缩机和高压压缩机)、燃烧室、一个或多个涡轮级(例如高压涡轮和低压涡轮)以及排气喷嘴的主体。
通常，高压涡轮通过称为高压轴的第一轴驱动高压压缩机旋转，而低压涡轮通过称为低压轴的第二轴驱动低压压缩机旋转并且驱动风扇。低压轴通常容纳在高压轴内部，所述轴通过轴承附接到涡轮喷气发动机的结构部件。
为了提高涡轮喷气发动机的推进效率并降低其燃料消耗率以及风扇发出的噪音，已经提出涡轮喷气发动机具有高的旁通比，旁通比对应于次级气流(冷)流量与主流(热，穿过主体)流量之间的比率。
为了实现这种旁通比，风扇与低压涡轮分离，从而允许它们各自的旋转速度被独立地优化。例如，可以通过诸如行星齿轮减速机构或星形齿轮减速机构的减速齿轮装置来实现分离，该减速齿轮装置位于低压轴的上游端部(相对于涡轮喷气发动机中的气流方向)和风扇之间。然后风扇由低压轴通过减速机构和称为风扇轴的辅助轴驱动，辅助轴附接在减速机构和风扇盘之间。
这种分离因此允许降低旋转速度和风扇压力比，以及增加由低压涡轮提取的功率。由于减速机构，低压轴可以在比常规涡轮喷气发动机更高的旋转速度下旋转。
高压轴通过前轴承HP#1和后轴承HP#2附接到发动机的结构部件上。前轴承HP#1通常安装在高压轴上并且安装在连接低压压缩机和高压压缩机的壳体(压缩机间的壳体)上。后轴承HP#2本身一方面安装在高压轴上，另一方面安装在涡轮间的壳体(即在容纳高压涡轮的壳体和容纳低压涡轮的壳体之间延伸的壳体)上。
如果需要，可以在前轴承HP#1和后轴承HP#2之间设置第三轴承HP#3。
低压轴通常由三个轴承BP#1、BP#2和BP#3支撑。第一轴承BP#1位于低压轴的最上游，一方面可安装在低压轴上，另一方面可安装在减速机构和增压器之间(在“入口”壳体上)。位于低压轴最下游的第三轴承BP#3可安装在低压轴上和涡轮喷气发动机的排气壳体上。轴承BP#1和BP#3的位置是常规的，下面将不再详述。
与第三轴承BP#3相邻的第二轴承BP#2可以安装在低压轴上并且安装在低压涡轮上游的涡轮间的壳体上，或者如轴承BP#3安装在排气壳体上。在一个实施例中，第二轴承BP#2在后轴承HP#2的下游延伸。
安装在减速机构的输出端和风扇转子之间的风扇轴进一步由设置在风扇下方的上游轴承S#1和设置在次级流动空间的入口处(减速机构的上游)的下游轴承S#2支撑。
涡轮喷气发动机还包括齿轮组，该齿轮组构造成从高压轴收集动力。该齿轮组通常位于前轴承HP#1的上游(并且靠近该轴承)。
必须对这些不同的轴承、减速机构和齿轮组进行润滑和冷却。为此，涡轮喷气发动机通常包括：提供封闭的油路的润滑单元，其中容纳轴承、减速机构和齿轮组的封闭体，构造成将油注入封闭体的喷嘴和构造成对注入到封闭体中的油进行回收的回收泵。
在实践中，每件设备(即每个轴承和减速机构)容纳在相应的封闭体中，该封闭体与一个或多个喷嘴以及至少一个油回收泵相关联。
为此，每个封闭体包括介于内圈和外圈之间的轴承，内圈和外圈与涡轮喷气发动机的轴线X同轴并且基本上是环形的。外圈可相对于涡轮喷气发动机的结构元件固定，而内圈固定在涡轮喷气发动机的旋转部件上，因此可绕其轴线旋转运动。作为变型，两个圈都是旋转的。容纳在封闭体中的多件设备由油润滑和冷却，油通过喷嘴喷射到封闭体中以形成悬浮液滴雾。密封装置设置在圈连结的区域中，以允许空气流通过，以便对封闭体加压并使尽可能多的油保留在封闭体内部。此外，每个封闭体提供有一个油回收泵以排出相当于通过喷嘴注入到封闭体中的油量的油量。
当封闭体容纳轴承时，所述轴承的支撑件例如附接到封闭体的外圈。
这样的构造因此允许有效地润滑和冷却这些设备。然而，封闭体和回收泵对发动机的体积和重量具有不可忽略的影响，因此增加了涡轮喷气发动机的燃料消耗率。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提出一种涡轮风扇发动机(turboréacteur)，其与常规的涡轮风扇发动机相比具有减小的质量，同时仍然确保其设备(比如其轴承，并且如果需要，其减速机构)的最佳润滑和冷却。
为此，本发明提出一种涡轮风扇发动机(turboréacteur)，该涡轮风扇发动机包括：
-由至少两个低压轴承支撑的低压轴，
-由至少两个高压轴承支撑的高压轴，
-由至少两个风扇轴承支撑的风扇轴，以及
-联接低压轴和风扇轴的减速机构，
-至多六个容纳低压轴承、高压轴承、风扇轴承和减速机构的封闭体。
上述涡轮喷气发动机的某些优选但非限制性的特征如下并且可以单独或组合使用：
-该涡轮喷气发动机包括至多五个封闭体，
-每个封闭体包括至多一个回收泵，
-低压轴、高压轴和风扇轴共由八个或九个轴承支撑，
-风扇轴承、减速机构和至少一个低压轴承容纳在同一单个封闭体中，
-高压轴承包括前高压轴承和后高压轴承，低压轴承包括前低压轴承和后低压轴承，并且后高压轴承和后低压轴承各自容纳在不同的封闭体中，并且可选地，前高压轴承和减速机构容纳在不同的封闭体中，
-高压轴承包括前高压轴承和后高压轴承，低压轴承包括前低压轴承和后低压轴承，后高压轴承和后低压轴承容纳在同一单个封闭体中，并且可选地，前高压轴承和减速机构容纳在不同的封闭体中，
-低压轴由至少三个低压轴承支撑，所述低压轴承中的第一低压轴承和第二低压轴承位于风扇轴承和高压轴承之间，并且可选地，第一低压轴承与减速机构位于同一单个封闭体中，第二低压轴承与第一低压轴承位于同一单个封闭体中，或者与高压轴承中的一个位于同一单个封闭体中，
-低压轴由四个低压轴承支撑，低压轴承中的第一低压轴承和第二低压轴承位于风扇轴承和高压轴承之间，而低压轴承中的第三低压轴承和第四低压轴承位于高压轴承的下游，其中上游和下游根据涡轮喷气发动机中的气流的方向定义。可选地，第三低压轴承、第四低压轴承和高压轴承位于不同的封闭体中。还可选地，高压轴承包括前高压轴承和后高压轴承，后高压轴承的封闭体、第三个低压轴承的封闭体和第四低压轴承的封闭体是不通气的，
-该涡轮喷气发动机具有大于或等于10、优选地大于或等于18、例如在12至18之间的旁通比，
-减速机构包括具有介于2.6至5之间的减速比的星形齿轮减速机构，和/或
-风扇轴承包括滚子轴承和滚珠轴承。
附图说明
通过阅读下面的详细描述并参考通过非限制性示例给出的附图，本发明的其他特征、目的和优点将更清楚地显现，并且在附图中：
图1a至图3l是根据本发明的涡轮喷气发动机的不同实施例的示意性截面图，其中仅示出了涡轮喷气发动机的一部分。
具体实施方式
在下文中，现在将参考附图描述涡轮喷气发动机1。
涡轮喷气发动机1通常包括风扇2和主体。主体在气流方向上包括低压压缩机3a、高压压缩机3b、燃烧室4、高压涡轮5a、低压涡轮5b和排气喷嘴。
风扇2包括风扇盘，风扇盘在其周边设置有风扇叶片，当风扇叶片进入旋转时，风扇叶片驱动涡轮喷气发动机1的主流动空间和次级流动空间中的空气流。风扇盘由低压涡轮5b的低压轴6驱动进行旋转。
涡轮喷气发动机1具有高旁通比。这里，高旁通比是指旁通比大于10，例如介于12到18之间。为此，风扇2与低压涡轮5b分离，以例如借助设置在低压轴6的上游端部(相对于涡轮喷气发动机1中的气流方向)和风扇2之间的行星齿轮或星形齿轮类型的减速机构10独立地优化它们各自的旋转速度。
然后，风扇2由低压轴6借助减速机构10和风扇轴7驱动，该风扇轴安装在减速机构10和风扇盘2之间。
为了计算旁通比，当涡轮喷气发动机1在标准大气压(根据国际民用航空组织(ICAO)手册，7488/3号文件，第3版中的定义)中以及海平面处静止时，对次级流的流速和主流的流速进行测量。
在一个实施例中，减速机构10包括行星齿轮减速机构10。
减速机构10的减速比优选地介于2.6到5之间。
风扇2的直径可以在八十英寸(203.2厘米)和一百一十英寸(279.4厘米)之间，优选地在八十英寸(203.2厘米)和九十英寸(228.6厘米)之间。
风扇轴7、高压轴8和低压轴6通过一系列轴承定中心在涡轮喷气发动机1的轴线X上。
在这种特殊情况下，风扇轴7由上游轴承S#1和下游轴承S#2支撑，高压轴8由前轴承HP#1、后轴承HP#2支撑，如果需要的话以及由第三轴承HP#3支撑，而低压轴6由三个轴承BP#1、BP#2和BP#3支撑。这七个或八个轴承是常规的，这里将不再进一步描述。
在图1a至图2h所示的一个实施例中，低压轴6也可由第四轴承BP#4支撑，该第四轴承位于第一轴承BP#1(第一轴承是低压轴6的最上游轴承)与高压轴8的前轴承HP#1之间。该第四轴承BP#4尤其可以安装在低压轴6上并且安装在压缩机间的壳体上，或者安装在增压器3a和高压压缩机3b之间。
将低压轴6安装在四个轴承BP#1-BP#4上允许有效地移动低压轴6的弯曲模式，这是超临界的(即具有在操作范围内的弯曲模式)，以便将这些模式定位在涡轮喷气发动机1的瞬态操作范围内，该瞬态操作范围相对于稳定操作点具有安全裕度。稳定操作点在此是指由低压轴6的旋转速度频谱限定的操作点，其中涡轮喷气发动机1可以放置并保持相对长的时间(介于几分钟到几小时之间)。稳定操作点的示例尤其包括地面慢车、飞行慢车、巡航或甚至起飞。瞬态操作点在此是指对应于从一个稳定操作点转变到另一个稳定操作点的操作点，其中低压轴6的旋转速度快速变化。实际上，稳定操作点不能覆盖慢车和红线(表示低压轴6在整个飞行过程中遇到的绝对最大速度的术语)之间的整个频谱，因此，根据要达到的稳定操作点，可能需要通过瞬态操作点以达到该稳定操作点。
因此，由于增加了低压轴承BP#4，对于具有介于10,000rpm至12,000rpm之间的红线的涡轮喷气发动机1而言，低压轴6的第一变形模式被移动到大约8000rpm，因此在地面慢车操作点(其对应于低压轴6的2000rpm至4500rpm的旋转速度)与巡航操作点(其对应于低压轴6的8500rpm至9500rpm的旋转速度)之间。
还可以减小低压轴6的直径并因此减小主体的体积，以利用减速机构10和风扇2的相当大的直径获得涡轮喷气发动机1的高旁通比。通常，低压轴6的外径可小于五十毫米，例如小于四十五毫米。
轴承BP#1和BP#4的这种定位还允许减少增压器3a的间隙(径向位移)的使用，该增压器目前被放置在两个轴承BP#1和BP#4之间。
涡轮喷气发动机1还包括齿轮组12，该齿轮组构造成收集高压轴8上的动力。这里，是使用连接到径向轴的锥形齿轮装置的齿轮组。该齿轮组12在此位于前轴承HP#1的上游。
涡轮喷气发动机1包括至多六个封闭体A-F，封闭体构造成容纳由喷嘴引入的油，以润滑和冷却所有轴承S#1、S#2、HP#1、HP#2、BP#1-BP#4和减速机构10。更确切地说，涡轮喷气发动机1可以确切地包括三个(A-C)、四个(A-D)、五个(A-E)封闭体或六个(A-F)封闭体。这些封闭体在图中示意性地示出。
同样地，涡轮喷气发动机1包括至多六个回收泵(图中不可见)，回收泵构造成对注入到封闭体中的油进行回收。更确切地说，涡轮喷气发动机1包括针对每个封闭体的至多一个回收泵。
为此，两个风扇轴承S#1和S#2和减速机构10以及可选的低压轴承BP#1可以容纳在同一封闭体A中。然后，回收泵与此封闭体A相关联。其他轴承可以容纳在专用的封闭体中或相反地容纳在多个共用的封闭体中，以减少必要的封闭体的数量。应注意，对于这些其他轴承，每个封闭体最多需要一个油回收泵。通常，同一单个回收泵可用于两个封闭体，或甚至三个封闭体。
因此，与现有技术相比，封闭体的数量大大减少，现有技术将每件设备(轴承#1、S#2、HP#1、HP#2、BP#1-BP#4或减速机构10)放置在一个封闭体中。封闭体数量的这种减少还允许将回收泵减少至少相同的数量，因为在现有技术中这种泵系统地与封闭体相关联。因此，由于封闭体A-F的存在而导致涡轮喷气发动机1的质量极大地减小，径向体积和轴向体积也极大地减小。由于回收泵数量的减少，润滑回路进一步大大简化。
在图1a至图2h所示的示例性实施例中，涡轮喷气发动机1包括两个风扇轴承S#1和S#2、减速机构10、两个高压轴承HP#1和HP#2以及四个低压轴承BP#1、BP#2、BP#3和BP#4。
然后涡轮喷气发动机1可以确切地包括三个封闭体、四个封闭体或五个封闭体，轴承和减速机构10在这些封闭体中如下分布。
在图1a所示的示例性实施例中，涡轮喷气发动机1包括四个封闭体A-D，每个封闭体包括至多一个回收泵：
-一个封闭体A容纳两个风扇轴承S#1和S#2、减速机构10和低压轴承BP#1，
-一个封闭体B容纳低压轴承BP#4和前高压轴承HP#1，
-一个封闭体C容纳后高压轴承HP#2，
-一个封闭体D容纳低压轴承BP#2和BP#3。
在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1因此包括至多四个回收泵，即针对每个封闭体A至D的一个回收泵。
作为变型，涡轮喷气发动机1可以确切地包括三个回收泵，即一个用于封闭体A的泵，一个用于封闭体B的泵，以及一个构造成回收封闭体C和D中的油的泵。
第二低压轴承BP#2和第三低压轴承BP#3连接到排气壳体，低压轴连接到低压涡轮壳体。
应注意的是，通常，当第二低压轴承BP#2和第三低压轴承BP#3容纳在同一单个封闭体中时(例如图1a中所示，但也在图1c、图2a、图2e、图3a、图3e和图3i的实施例中示出)，第二轴承BP#2优选地附接到排气壳体。此外，当第二低压轴承BP#2和后高压轴承HP#2容纳在同一单个封闭体中时(例如图1e、图1f、图2b、图2f、图3b、图3f和图3j所示)，第二轴承BP#2优选地附接到涡轮间的壳体。然而，当第二低压轴承BP#2、第三低压轴承BP#3和高压轴的后轴承HP#2被容纳在同一单个封闭体或三个不同的封闭体中时，第二轴承BP#2可以附接到排气壳体(如图2c和图2d中特别示出的)或者附接到涡轮间的壳体(如图3c和图3d中特别示出的)。
可选地，低压轴还通过后轴承HP#2和第二低压轴承BP#2之间的连接件14连接到低压涡轮。
在一个实施例中，涡轮喷气发动机1可以确切地包括三个回收泵，即一个用于封闭体A的泵，一个用于封闭体B的泵和一个构造成回收封闭体C和D中的油的泵。
图1b中所示的示例性实施例与图1a中所示的实施例相同，除了涡轮喷气发动机不包括第二低压轴承BP#2之外。因此，低压轴仅由下游部分中的一个轴承(BP#3)支撑。低压轴还通过后轴承HP#2和第三低压轴承BP#3之间的连接件14连接到低压涡轮。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机因此包括至多四个回收泵，即针对每个封闭体A至D的一个回收泵。作为变型，涡轮喷气发动机1可确切地包括三个回收泵，即一个用于封闭体A的泵，一个用于封闭体的泵B和构造成回收封闭体C和D中的油的泵。
图1c和图1d中所示的示例性实施例分别与图1a和图1b中所示的实施例相同，除了低压轴承BP#4和前高压轴承HP#1容纳在不同的封闭体E和B中之外。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1可以包括针对每个封闭体E、B的一个回收泵，或者作为变型，包括用于两个封闭体E、B的单个回收泵。
图1e中所示的示例性实施例与图1a中所示的实施例相同，除了低压轴承BP#2位于封闭体C(具有后轴承HP#2)中并且连接到涡轮间的壳体之外。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1因此包括至多四个回收泵，即针对每个封闭体A至D的一个回收泵。在一个实施例中，涡轮喷气发动机1可确切地包括三个回收泵，即一个用于封闭体A的泵，一个用于封闭体B的泵和一个构造成回收封闭体C和D中的油的泵。
图1f中所示的示例性实施例与图1e中所示的实施例相同，除了涡轮喷气发动机不包括第三低压轴承BP#3之外。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1因此包括至多三个回收泵，即针对每个封闭体A至C的一个回收泵。
图1g中所示的示例性实施例与图1f中所示的实施例相同，除了后高压轴承HP#2和第二低压轴承BP#2各自位于相应的封闭体C和D中之外。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1因此包括四个封闭体A-D，每个封闭体包括至多一个回收泵。在一个实施例中，涡轮喷气发动机1可以确切地包括三个回收泵，即一个用于封闭体A的泵，一个用于封闭体B的泵和一个构造成回收封闭体C和D中的油的泵。
作为变型，也可以考虑与图1e中所示的实施例相同的一个示例性实施例(未示出)，其中相对于图1e的唯一改型是后高压轴承HP#2和低压轴承BP#2和BP#3位于单个封闭体中。如果需要，第二低压轴承BP#2可以连接到涡轮间的壳体或排气壳体。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1因此包括三个封闭体A-C，每个封闭体包括至多一个回收泵。
作为变型，还可以考虑与图1e中所示的实施例相同的另一示例性实施例(未示出)，其中相对于图1e的唯一改型是后高压轴承HP#2和低压轴承BP#2和BP#3各自位于专用封闭体中。如果需要，第二低压轴承BP#2可以连接到涡轮间的壳体或排气壳体。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1因此包括五个封闭体A-E，每个封闭体包括至多一个回收泵。作为变型，涡轮喷气发动机可以确切地包括3个或4个回收泵，其中使用单个回收泵从封闭体C和D、或封闭体D和E，或封闭体C、D和E回收油。
应注意，不管示例性实施例如何，低压轴承BP#4和前高压轴承HP#1可以容纳在同一单个封闭体B中，或者容纳在独立的封闭体中(如图1c和图1d所示)。因此，可以获得包括多达六个封闭体A-F的涡轮喷气发动机(即，包括如图1c所示的在燃烧室上游的三个封闭体A、B和F以及特别如图2c和图3c所示的下游的三个封闭体C、D和E的涡轮喷气发动机1)。
在图2a所示的示例性实施例中，涡轮喷气发动机1包括四个封闭体A-D，每个封闭体包括至多一个回收泵：
-一个封闭体A容纳两个风扇轴承S#1和S#2、减速机构10和低压轴承BP#1和BP#4，
-一个封闭体B容纳前高压轴承HP#1，
-一个封闭体C容纳后高压轴承HP#2，
-一个封闭体D容纳低压轴承BP#2和BP#3。
第二低压轴承BP#2和第三低压轴承BP#3连接到排气壳体。此外，低压轴连接到后高压轴承HP#2和第二低压轴承BP#2之间的低压涡轮壳体
在一个实施例中，涡轮喷气发动机1可以确切地包括三个回收泵，即一个用于封闭体A的泵，一个用于封闭体B的泵和一个构造成回收封闭体C和D中的油的泵。
因此，该示例性实施例与图1e中所示的实施例相同，除了低压轴承BP#4位于封闭体A中而不是封闭体B中之外。
图2b中所示的示例性实施例与图2a中所示的实施例相同，除了低压轴承BP#2位于封闭体C中、第二低压轴承BP#2连接到涡轮间的壳体并且连接件14可选地在第二低压轴承BP#2和第三低压轴承BP#3之间延伸之外。因此，涡轮喷气发动机1可以包括最多四个回收泵，即针对每个封闭体A至D的一个回收泵，或者作为变型确切地包括三个回收泵，其中使用单个泵来回收封闭体C和D中的油。
图2c中所示的示例性实施例与图2a中所示的实施例相同，除了后高压轴承HP#2和低压轴承BP#2和BP#3各自位于相应的封闭体C、D、E中之外。作为变型，第二低压轴承BP#2可以连接到涡轮间的壳体。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1因此包括五个封闭体A-E，每个封闭体包括至多一个回收泵。作为变型，涡轮喷气发动机可以确切地包括3个或4个回收泵，其中通过使用单个回收泵来回收封闭体C和D、或封闭体D和E、或封闭体C、D和E中的油。
图2d中所示的示例性实施例与图2a中所示的实施例相同，除了涡轮喷气发动机1仅包括封闭体A、B和C、封闭体C容纳后高压轴承HP#2和低压轴承BP#2和BP#3之外。作为变型，第二低压轴承BP#2可以连接到涡轮间的壳体。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1因此包括至多三个回收泵，即针对每个封闭体A至C的一个回收泵。
图2e至图2h所示的示例性实施例分别与图2a至2d所示的实施例相同，除了低压轴承BP#4由入口壳体支撑(与低压轴承BP#1一样)，即通过在风扇2和增压器3a之间延伸的壳体支撑之外。
可选地，涡轮喷气发动机1可以不包括第二低压轴承BP#2或第三低压轴承BP#3，类似于参考图1b、图1d、图1f和图1g所描述和说明的。
在图3a至图3c所示的示例性实施例中，涡轮喷气发动机1包括两个风扇轴承S#1和S#2、减速机构10、两个高压轴承HP#1和HP#2以及确切地三个低压轴承BP#1、BP#2和BP#3。
在图3a所示的示例性实施例中，涡轮喷气发动机1包括四个封闭体A-D：
-一个封闭体A容纳两个风扇轴承S#1和S#2、减速机构10和低压轴承BP#1，
-一个封闭体B容纳前高压轴承HP#1，
-一个封闭体C容纳后高压轴承HP#2，
-一个封闭体D容纳低压轴承BP#2和BP#3。
在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1包括至多四个回收泵，即针对每个封闭体A至D的一个回收泵。作为变型，涡轮喷气发动机1可以确切地包括3个泵，其中通过使用单个回收泵来回收封闭体C和D中的油。
第二低压轴承BP#2和第三低压轴承BP#3连接到排气壳体。此外，低压轴连接到在后高压轴承HP#2和第二低压轴承BP#2之间的低压涡轮壳体。
图3b中所示的示例性实施例与图1a中所示的实施例相同，除了低压轴承BP#2位于封闭体C(具有后高压轴承HP#2)中、第二低压轴承BP#2连接到涡轮间的壳体并且连接件14可选地在第二低压轴承BP#2和第三低压轴承BP#3之间延伸之外。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1包括至多四个回收泵，即针对每个封闭体A至D的一个回收泵。作为变型，涡轮喷气发动机1可以确切地包括三个泵，其中通过使用单个回收泵来回收封闭体C和D中的油。
图3c中所示的示例性实施例与图3b中所示的实施例相同，除了后高压轴承HP#2和低压轴承BP#2和BP#3各自位于相应的封闭体C、D、E中之外。作为变型，第二低压轴承BP#2可以连接到排气壳体，在这种情况下，连接件14可选地在后高压轴承HP#2和第二低压轴承BP#2之间延伸。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1包括至多五个封闭体A-E，每个封闭体包括至多一个回收泵。作为变型，涡轮喷气发动机可以确切地包括三个或四个回收泵，其中通过使用单个回收泵来回收封闭体C和D、或封闭体D和E、封闭体或C、D和E中的油。
图3d中所示的示例性实施例与图3b中所示的实施例相同，除了涡轮喷气发动机1仅包括封闭体A、B和C，其中封闭体C容纳后高压轴承HP#2和低压轴承BP#2和BP#3之外。在该示例性实施例中，涡轮喷气发动机1确切地包括三个回收泵。
图3e至图3h中所示的示例性实施例分别与图3a至图3d中所示的实施例相同，除了低压轴承BP#1不是位于封闭体A中，而是位于前高压轴承HP#1的封闭体B上游的不同的封闭体F中之外。
图3i至图3l中所示的示例性实施例分别与图3a至图3d中所示的实施例相同，除了低压轴承BP#1此次位于与前高压轴承HP#1相同的封闭体B中而不是位于前封闭体A或封闭体F中之外。
在一个实施例中，高压轴8还可包括第三高压轴承(图中不可见)，第三高压轴承位于前轴承HP#1和后轴承HP#2之间。在这种情况下，无论示例性实施例如何，轴承HP#3都位于前高压轴承HP#1附近，或者甚至与前高压轴承HP#1一起容纳在封闭体B中。
可选地，不管实施例如何，容纳前轴承HP#1的封闭体(通常是封闭体B)还容纳齿轮组12，齿轮组构造成收集高压轴8上的动力。因此，该构造使得上述齿轮组和前轴承HP#1的润滑能够共用。
在一个示例性实施例中，高压轴8的前轴承HP#1包括滚珠轴承，而后轴承HP#2和HP#3包括滚子轴承。
还可选地，不管实施例如何，都可以省略第二低压轴承BP#2。在这种情况下，低压轴由单个后轴承(BP#3)和一个或两个前轴承(BP#1和BP#4)支撑。
前风扇轴承S#1可以是滚子轴承类型的并且包括同轴的内圈和外圈，滚子安装在内圈和外圈之间。
后风扇轴承S#2可以是滚珠轴承类型并且包括同轴的内圈和外圈，滚珠安装在内圈和外圈之间。
作为比较，在现有技术中，前风扇轴承S#1和后风扇轴承S#2各自包括圆锥滚子轴承，其在动力学上与单个轴承相当。相反，分别用于前风扇轴承和后风扇轴承的滚子轴承和滚珠轴承的实施允许具有两个“真正的轴承”，从而允许更精确的旋转引导。
低压轴承BP#1可以是滚珠轴承类型的并且包括同轴的内圈和外圈，滚珠安装在内圈和外圈之间。
低压轴承BP#2、BP#3和必要时BP#4可以是滚子轴承类型的。
封闭体A至C(以及必要时D和E)可以是通气的或不通气的。
这里的不通气封闭体是指不直接与露天空气流体连通并且不包括脱气管的封闭体。为此，连接到回收口的油回收泵可以放置在发动机的低点，以便回收不通气的封闭体的油和空气，从而通过封闭体的密封件产生空气吸入。泵的泵送流速有利地大于封闭体中的进入供油(以允许润滑轴承和必要时润滑减速机构10)的流速。在这种情况下，优选的是使空气流通过上游和下游的两个密封件，以将油保持在两个密封件处。而且，为了具有通过油封闭体的两个密封件的空气流，优选的是两个密封件上游的压力基本相等，以避免形成空气流的优选通道，该优选通道会损害其中一个密封件的密封性能。
这里的通气封闭体是指能够在接近大气压的压力下与露天空气连通的封闭体。这种封闭体内部的轴承由油雾浸泡，油雾通过脱气管连续地从封闭体中抽出，然后空气和油在油分离器中分离。在这种封闭体中，回收泵的泵送流速基本上等于进入封闭体(通过喷嘴)的进入供油的流速。此外，可以使空气流通过封闭体的上游和下游密封件，所述空气流的压力大于或等于封闭体中盛行的压力。
在一个实施例中，当封闭体包括至多两个密封件时，封闭体优选地是不通气的。同样，当封闭体包括两个以上的密封件时，封闭体是通气的。
通常，不管实施例如何，封闭体A优选地是通气的以致封闭体A系统地包括第一密封件的程度，该第一密封件对应于风扇2的转子和风扇2的壳体之间的界面(封闭体A容纳风扇轴承S#1和S#2)、风扇轴7和低压轴6之间的第二界面(封闭体A容纳减速机构10)和低压轴6与压缩机间的壳体之间的第三界面(封闭体A容纳低压轴承BP#1)。因此，该封闭体A必须包括专用的回收泵。
在图1c、图2c、图2g、图3c、图3g和图3k所示的示例性实施例中，后轴承HP#2、BP#2和BP#3各自容纳在相应的封闭体C、D和E中。因此，这些封闭体C、D、E可以是不通气的。此外，对于这些封闭体并且如上参考附图所述，回收泵可以(可选地)共用，即润滑单元包括至多三个回收泵，以用于回收这三个封闭体C、D和E中的油，优选确切地包括两个回收泵，或甚至包括单个回收泵。
然而，在图2d、图2h、图3d、图3h和图3l所示的示例性实施例中，后轴承HP#2、BP#2和BP#3所有三个都容纳在同一单个封闭体C中，因此该封闭体C优选的是通气的。在这种情况下，回收泵与该封闭体C相关联。
在图1c、图1d、图2a-图2h和图3a-图3h所示的示例性实施例中，封闭体B可以是不通气的，这些封闭体仅包括前高压轴承HP#1。在这种情况下，回收泵与该封闭体B相关联。
在图1a-图1d、图1g、图2a、图2e、图3a、图3e(相应的图1b、图1d、图1e、图2b、图2f、图3b、图3f和图3j)所示的示例中，封闭体C(相应的封闭体D)仅容纳后高压轴承HP#2(相应的仅后轴承BP#3)，因此可以是不通气的，而封闭体D(相应的封闭体C)容纳两个轴承，因此可以是通气的或不通气的。因此，回收泵可以共用于这些封闭体，在这种情况下，润滑单元包括比封闭体更少的回收泵。
可选地，在图1a-图1d所示的示例性实施例中，封闭体B可以是通气的以致封闭体B容纳两个轴承(BP#1和HP#1)的程度。
不通气封闭体的实施具有如下优点：减少在高压压缩机3b处收集的空气的消耗，并因此增加进入燃烧室4的空气量，从而改善涡轮喷气发动机1的性能。然而，可以在任何地方放置不通气的封闭体，因为超过两个密封件，证明难以在密封件的上游保持压力平衡。

Claims (14)

1.一种涡轮喷气发动机，包括：
-由至少两个低压轴承支撑的低压轴，
-由至少两个高压轴承支撑的高压轴，
-由至少两个风扇轴承支撑的风扇轴，其中，所述风扇轴承包括前轴承和后轴承，所述前轴承包括滚子轴承，所述滚子轴承包括之间安装有滚子的同轴的内圈和外圈，而所述后轴承包括滚珠轴承，所述滚珠轴承包括之间安装有滚珠的同轴的内圈和外圈，
-联接所述低压轴和所述风扇轴的减速机构，以及
-至多六个容纳所述低压轴承、所述高压轴承、所述风扇轴承和所述减速机构的封闭体。
2.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，包括至多五个封闭体。
3.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中，每个封闭体包括至多一个回收泵。
4.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中，所述低压轴、所述高压轴和所述风扇轴共由八个或九个轴承支撑。
5.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中，所述风扇轴承、所述减速机构和至少一个低压轴承容纳在同一单个封闭体中。
6.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中：
-所述高压轴承包括前高压轴承和后高压轴承，
-所述低压轴承包括前低压轴承和后低压轴承，
所述后高压轴承和所述后低压轴承各自容纳在不同的封闭体中。
7.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中：
-所述高压轴承包括前高压轴承和后高压轴承，
-所述低压轴承包括前低压轴承和后低压轴承，
所述后高压轴承和所述后低压轴承容纳在同一单个封闭体中。
8.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中，所述低压轴由至少三个低压轴承支撑，所述低压轴承中的第一低压轴承和第二低压轴承位于所述风扇轴承和所述高压轴承之间。
9.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中，所述低压轴由四个低压轴承支撑，所述低压轴承中的第一低压轴承和第二低压轴承位于所述风扇轴承和所述高压轴承之间，而所述低压轴承中的第三低压轴承和第四低压轴承位于所述高压轴承的下游，其中上游和下游根据所述涡轮喷气发动机中的气流的方向定义。
10.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，所述涡轮喷气发动机具有大于或等于10的旁通比。
11.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中，所述减速机构包括具有介于2.6至5之间的减速比的星形齿轮减速机构。
12.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中，所述涡轮喷气发动机具有大于或等于18的旁通比。
13.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中，所述涡轮喷气发动机具有在12至18之间的旁通比。
14.根据权利要求1所述的涡轮喷气发动机，其中，所述风扇轴承和所述减速机构容纳在与一回收泵相关联的同一单个封闭体中。
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