CN109505668B - 压气机静叶调节机构 - Google Patents

压气机静叶调节机构 Download PDF

Info

Publication number
CN109505668B
CN109505668B CN201710828076.7A CN201710828076A CN109505668B CN 109505668 B CN109505668 B CN 109505668B CN 201710828076 A CN201710828076 A CN 201710828076A CN 109505668 B CN109505668 B CN 109505668B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stage
linkage
assembly
gear
driving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710828076.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109505668A (zh
Inventor
林清松
曹艺
郭绍唱
聂聪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
Original Assignee
AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd filed Critical AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
Priority to CN201710828076.7A priority Critical patent/CN109505668B/zh
Publication of CN109505668A publication Critical patent/CN109505668A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109505668B publication Critical patent/CN109505668B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/20—Devices dealing with sensing elements or final actuators or transmitting means between them, e.g. power-assisted
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/56—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/563—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps

Abstract

一种压气机静叶调节机构，其中满足气动设计要求各级静子叶片的调节角度及范围差别较大的要求。其包括原动件、联动轴、多级连杆组件、多级联动环组件以及多级驱动端组件，其中，原动件用于输出一运动；联动轴由所述原动件驱动并输出转动；多级驱动端组件的各级驱动端组件包括多个转接齿轮和驱动体；所述联动轴对应各级驱动端组件提供齿轮轴部，所述齿轮轴部与对应的各级驱动端组件共同构成行星齿轮系，在所述行星齿轮系中，所述齿轮轴部设置为太阳齿轮，多个所述转接齿轮设置为行星轮，所述驱动体提供内齿轮，所述多级连杆组件与所述多级联动环组件和所述多级驱动端组件分别对应以可传动的方式连接。

Description

压气机静叶调节机构
技术领域
本发明涉及压气机静叶调节机构。
背景技术
可调静叶可用于提高压气机稳定工作范围，在航空发动机中得到广泛运用。一般压气机中同时存在多级可调静叶，为了实现各级在不同状态点联调，需要设计一套调节机构，现有的设计主要包括两类，一是扭力杆式可调静叶调节机构，如GE90系列，如图1所示，作动筒(101)带动扭力杆(103)转动，扭力杆(103)上的驱动主动端及驱动从动端同时转动且转角相同，带动各级连杆组件(105)同时转动实现各级联动环组件(102、106、107、109)联动；二是曲柄连杆式可调静叶调节机构，如CFM56系列，如图2所示，作动筒(201)带动一级曲柄(202)驱动主连杆(203)，主连杆(203)带动各级曲柄(207、210、213)转动，各级曲柄(202、207、210、213)的驱动主动端及驱动从动端同时转动且转角相同，带动各级拉杆(204、208、211、214)同时转动实现各级联动环组件(205、209、212、215)联动。这两种构型中，扭力杆(103)及各级曲柄(202、207、210、213)的驱动从动端的旋转角度是相同的，只能通过扭力杆或曲柄的驱动从动端长度及其初始角度等参数，来适应各级静子叶片不同的调节角度以及范围，在这种情况下，为了保证运动位置就无法同时实现机构传力效率的优化，同时限制了各级可调静叶的调节的角度以及范围的差异不能太大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压气机静叶调节机构，其中满足气动设计要求各级静子叶片的调节角度及范围差别较大的要求。
根据本发明的压气机静叶调节机构，包括原动件、联动轴、多级连杆组件、多级联动环组件以及多级驱动端组件，其中，原动件用于输出一运动；联动轴由所述原动件驱动并输出转动；多级驱动端组件的各级驱动端组件包括多个转接齿轮和驱动体；所述联动轴对应各级驱动端组件提供齿轮轴部，所述齿轮轴部与对应的各级驱动端组件共同构成行星齿轮系，在所述行星齿轮系中，所述齿轮轴部设置为太阳齿轮，多个所述转接齿轮设置为行星轮，所述驱动体提供内齿轮，所述多级连杆组件与所述多级联动环组件和所述多级驱动端组件分别对应以可传动的方式连接。
在一实施例中，所述原动件为安装在机匣上的作动筒，用于输出直线运动，所述联动轴包括曲柄，所述作动筒的动力输出件与所述曲柄铰接。
在一实施例中，所述驱动体在外周侧设置有凸耳，所述凸耳与对应级的连杆组件铰接。
在一实施例中，所述联动轴包括一根长圆柱齿轮和套筒部，所述长圆柱齿轮提供各个所述齿轮轴部，所述套筒部套在所述长圆柱齿轮外侧，所述曲柄设置在套筒部。
在一实施例中，所述套筒部与所述长圆柱齿轮为一体件。
在一实施例中，多级驱动端组件对应的所述行星齿轮系的传动比至少部分不同。
在一实施例中，所述联动轴由两轴承组件支撑在机匣上。
在一实施例中，所述套筒部具有凸耳，所述凸耳还与多级连杆组件中的一级连接，以推动对应的联动环组件。
根据前述技术方案，各级驱动端独立设计，各级驱动端之间采用齿轮系传动连接实现联动调节，通过设计各级齿轮系不同的传动比，减少对从动端长度及角度等尺寸设计时限制，同时可以优化相关参数，提高整个机构的传力效率；同时设计不同传动比参数的齿轮系可以使得各级可调静叶的调节的角度以及范围的更大。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1是扭力杆式可调静叶调节机构的示意图；
图2是曲柄连杆式可调静叶调节机构的示意图；
图3是根据本发明的压气机静叶调节机构的示意图；
图4是根据本发明的压气机静叶调节机构的一部分的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
需要注意的是，图3和图4示出了本发明的一个实施例，这些以及后续其他的附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。
在后面的实施例中，多级联动环组件的各级与静叶之间的联动关系与已有的实施方式一样，可以参照专利公开号为CN 106545524、发明名称为“压气机静子叶片调节机构”的专利公开文献。
如图3和图4，在本发明的一个实施例中，压气机静叶调节机构包括原动件301。原动件301用于输出一运动，在如图所示的实施例中，原动件301输出直线运动，原动件301为作动筒，其动力输出件3011可以上下移动。原动件301铰接在机匣1上，其另一端与后述的联动轴305铰接。在另一实施例中，原动件还可以是输出转动的原动机。
压气机静叶调节机构还包括联动轴305，联动轴305由原动件301驱动，联动轴305输出转动。联动轴305在图3中由两轴承组件303、308支撑在机匣1上，绕自身轴线转动。联动轴305包括长圆柱齿轮3052和套筒部3053，套筒部3053套在长圆柱齿轮3052的外侧，二者可以是分体成型件，然后通过焊接、烧结或者紧固件连接或者其他方式连接在一起，也可以是一体件。长圆柱齿轮3052也可以不在整个长度方向具有齿轮结构，只在对应所述的各级驱动端组件的位置具有齿轮结构。长圆柱齿轮3052与轴承组件303、308配合的部位也可以设置类似的套筒结构，或者轴承内圈提供与齿轮互补的结构。套筒部3053提供有曲柄3051，曲柄3051与原动件301的动力输出件3011铰接，在原动件301的驱动下，曲柄3051将直线运动转换成联动轴305绕自身轴线的转动。套筒部3053还可以提供外周侧的凸耳3054。
压气机静叶调节机构还包括多级驱动端组件，在图3中示出了一级驱动端组件302、二级驱动端组件304、三级驱动端组件306、四级驱动端组件307。如图4所示，以四级驱动端组件307为例，包括多个转接齿轮401和驱动体402，多个转接齿轮401为外齿轮，驱动体402提供内齿圈，驱动体402还提供有位于外周侧的凸耳403。长圆柱齿轮3052对应各级驱动端组件分别提供有齿轮轴部，在图4中，长圆柱齿轮3052几乎沿整个长度方向具有齿轮，因此不单独通过附图标记指出对应四级驱动端组件307的齿轮轴部。长圆柱齿轮3052和各级驱动端组件分别构成行星齿轮系。在图4中，长圆柱齿轮3052设置成行星轮，各转接齿轮401设置成行星轮，在圆柱齿轮3052的外周侧可自转也可公转，驱动体402提供与行星轮啮合的内齿圈，转接齿轮401一方面与长圆柱齿轮3052啮合，另一方面与驱动体402相啮合。改变行星齿轮系的传动比，就可以通过驱动体402输出不同调整量的运动。各级驱动端组件对应的行星齿轮系的传动比可以相同或不同。
压气机静叶调节机构还包括多级连杆组件，在图3中示出了一级连杆组件310、二级连杆组件312、三级连杆组件314以及四级连杆组件315。
压气机静叶调节机构还包括多级联动环组件，在图3中示出了一级联动环组件309、二级联动环组件311、三级联动环组件313以及四级联动环组件316。
各级连杆组件连接对应级的联动环组件和驱动端组件，例如一级连杆组件310连接在一级联动环组件309、一级驱动端组件302之间，二级联动环组件311连接在二级联动环组件311、二级驱动端组件304之间，三级联动环组件314连接在三级联动环组件313、三级驱动端组件306之间，四级联动环组件316连接在三级联动环组件316、三级驱动端组件307之间，连接方式可以铰接，或者以其他适合于传动方式连接。驱动体输出在一定范围的转动，通过对应的连杆组件传动到联动环组件，以使联动环组件进行转动，最后带动相应的静叶调整角度。连杆组件与驱动体402的连接是通过与驱动体402的凸耳403连接。在一个实施例中，套筒部3053上的凸耳3054同样可以起到凸耳403的作用，与相应级的连杆组件相接，而这一级对应的静叶的角度可以通过凸耳3054相对于联动轴的转动中心的距离或角度来进行调节。
在前述实施例中，根据气动设计输入的各级可调静叶角度及范围，设计不同的行星齿轮系传动比，实现联动轴305转动时，各级驱动端组件302、304、306、307转角不同来匹配各级可调静叶不同的调节范围，再这样的基础上，还可以进一步优化驱动端组件302、304、306、307的驱动体402的凸耳403的长度及角度等参数，实现各级可调静叶不同的调节角度。
与图1、图2所示的调节机构相比，前述实施例取代传统的扭力杆和曲柄连杆机构，前述实施例将调节机构的各级驱动端独立设计，各级驱动端之间采用行星轮齿轮系传动连接实现联动调节，改变行星轮齿轮系的传动比不会降低机构传力效率，同时通过设计齿轮传动比参数，优化驱动从动端长度及角度等尺寸，可以大大提高机构的传力效率；不同传动比的齿轮组可以实现各级驱动的从动端转动角度及范围不同，从而可以大范围内适应各级可调静叶不同的调节角度及范围。
将各级驱动端独立设计，各级驱动端之间采用行星轮齿轮系传动连接实现联动调节，通过设计各级齿轮组不同的传动比，减少对从动端长度及角度等尺寸设计时限制，同时可以优化相关参数，提高整个机构的传力效率；同时设计不同传动比参数的行星轮齿轮系可以实现各级可调静叶的调节的角度以及范围的更大。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (7)

1.压气机静叶调节机构，包括：
原动件，用于输出一运动；
联动轴，由所述原动件驱动并输出转动；
多级连杆组件；以及
多级联动环组件；
其特征在于，该压气机静叶调节机构还包括：
多级驱动端组件，各级驱动端组件包括多个转接齿轮和驱动体；
其中，所述联动轴对应各级驱动端组件提供齿轮轴部，所述齿轮轴部与对应的各级驱动端组件共同构成行星齿轮系，在所述行星齿轮系中，所述齿轮轴部设置为太阳齿轮，所述多个转接齿轮设置为行星轮，所述驱动体提供内齿轮，所述多级连杆组件与所述多级联动环组件和所述多级驱动端组件分别对应连接，所述驱动体输出转动，通过对应的所述连杆组件传动到所述联动环组件，以使所述联动环组件进行转动，以带动相应的静叶调整角度；
多级驱动端组件对应的所述行星齿轮系的传动比至少部分不同。
2.如权利要求1所述的压气机静叶调节机构，其特征在于，所述原动件为安装在机匣上的作动筒，用于输出直线运动，所述联动轴包括曲柄，所述作动筒的动力输出件与所述曲柄铰接。
3.如权利要求1所述的压气机静叶调节机构，其特征在于，所述驱动体在外周侧设置有凸耳，所述凸耳与对应级的连杆组件铰接。
4.如权利要求2所述的压气机静叶调节机构，其特征在于，所述联动轴包括一根长圆柱齿轮和套筒部，所述长圆柱齿轮提供各个所述齿轮轴部，所述套筒部套在所述长圆柱齿轮外侧，所述曲柄设置在套筒部。
5.如权利要求4所述的压气机静叶调节机构，其特征在于，所述套筒部与所述长圆柱齿轮为一体件。
6.如权利要求1所述的压气机静叶调节机构，其特征在于，所述联动轴由两轴承组件支撑在机匣上。
7.如权利要求4所述的压气机静叶调节机构，其特征在于，所述套筒部具有凸耳，所述凸耳还与多级连杆组件中的一级连接，以推动对应的联动环组件。
CN201710828076.7A 2017-09-14 2017-09-14 压气机静叶调节机构 Active CN109505668B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710828076.7A CN109505668B (zh) 2017-09-14 2017-09-14 压气机静叶调节机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710828076.7A CN109505668B (zh) 2017-09-14 2017-09-14 压气机静叶调节机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109505668A CN109505668A (zh) 2019-03-22
CN109505668B true CN109505668B (zh) 2021-06-11

Family

ID=65744718

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710828076.7A Active CN109505668B (zh) 2017-09-14 2017-09-14 压气机静叶调节机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109505668B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114876838B (zh) * 2021-02-05 2023-08-18 中国航发商用航空发动机有限责任公司 一种用于叶轮可调静叶的叶尖间隙调节结构及使用该结构的叶轮和压气机

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007055224A1 (de) * 2007-11-19 2009-05-20 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Ladeeinrichtung
CN102128179A (zh) * 2010-01-19 2011-07-20 通用电气公司 非线性的不对称式可变引导导叶调度
US20110189001A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 United Technologies Corporation Rotatable vaned nozzle for a radial inflow turbine
CN103291383A (zh) * 2013-06-26 2013-09-11 上海交通大学 含有齿轮传动的压气机多级静叶调节机构
CN104632702A (zh) * 2014-12-30 2015-05-20 东方电气集团东方汽轮机有限公司 轴流压气机进气导叶的同步传动机构
CN106545524A (zh) * 2015-09-23 2017-03-29 中航商用航空发动机有限责任公司 压气机静子叶片调节机构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007055224A1 (de) * 2007-11-19 2009-05-20 Bosch Mahle Turbo Systems Gmbh & Co. Kg Ladeeinrichtung
CN102128179A (zh) * 2010-01-19 2011-07-20 通用电气公司 非线性的不对称式可变引导导叶调度
US20110189001A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 United Technologies Corporation Rotatable vaned nozzle for a radial inflow turbine
CN103291383A (zh) * 2013-06-26 2013-09-11 上海交通大学 含有齿轮传动的压气机多级静叶调节机构
CN104632702A (zh) * 2014-12-30 2015-05-20 东方电气集团东方汽轮机有限公司 轴流压气机进气导叶的同步传动机构
CN106545524A (zh) * 2015-09-23 2017-03-29 中航商用航空发动机有限责任公司 压气机静子叶片调节机构

Also Published As

Publication number Publication date
CN109505668A (zh) 2019-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2312323C (en) Planetary gear
RU2639821C2 (ru) Редукторное устройство для высокоскоростной и малогабаритной турбины привода вентилятора
CN105378230B (zh) 飞机涡轮发动机的附件齿轮箱的紧凑结构
EP2955412B1 (en) Rotorcraft and planetary gear systems
JP2007500319A (ja) コンパクトエピサイクリック歯車キャリヤ
US8137234B2 (en) Gearbox for a wind turbine, a method of converting wind energy and use of a gearbox
EP2337970B1 (en) Epicyclic reduction gear device with balanced planet wheels
US20100062895A1 (en) Reduction mechanism
KR101100825B1 (ko) 이단 플라스틱 하모닉 감속기
US11022043B2 (en) Turbine engine with fan and reduction of speed on the shaft of the power turbine
EP2613067A1 (en) Multi-stage reduction gear
US20140064912A1 (en) Systems and Methods to Control Variable Stator Vanes in Gas Turbine Engines
EP3306116B1 (en) Geared turbofan engine and sun shaft for driving sun gear of planetary gearbox
US20200132165A1 (en) Reduction gear and electromechanical device
US20150240790A1 (en) Gearbox unit with gear carrier
CN109505668B (zh) 压气机静叶调节机构
CN104747658A (zh) 零回差渐开线少齿差减速机
DK2562081T3 (en) Hub for wind power plants and the device for adjusting the number of elements in relation to each other
KR101007069B1 (ko) 2단 유성기어시스템을 구비한 기어박스
US20190120363A1 (en) System for coupling a at least one ring gear of a gearbox with a static part in an aircraft turbo engine
EP2236823A1 (en) Power transmission with high gear ratio, intended for a wind turbine
US20180023667A1 (en) Transmission Arrangement
JP5989891B2 (ja) フローティング歯車多段変速機
EP2884101B1 (en) Planetary gear, wind generator having a planetary gear and use of a planetary gear
CN102705453A (zh) 内摆动多曲轴少齿差减速器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant