CN112771261A - 具有减速齿轮组的飞行器涡轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种涡轮机(1)，该涡轮机包括单个函道风扇(2)，该单个函道风扇包括由第二轴(16)经由减速齿轮组(11)旋转的第一轴(10)，第二轴(16)由涡轮的第三轴(9)旋转，第一轴(10)经由位于减速齿轮组(11)上游的第一轴承(17)和第二轴承(18)相对于固定结构(12)被旋转地引导，其特征在于，第二轴(16)经由位于减速齿轮组(11)上游的第三滚动轴承(19)相对于第一轴(10)被旋转地引导，第三滚动轴承(19)包括被容纳在第一轴(10)中的外圈、连接到第二轴(16)的内圈、以及被布置在内圈与外圈之间的滚动元件。

Description

具有减速齿轮组的飞行器涡轮机
技术领域
本发明涉及一种具有减速器的飞行器涡轮机。
背景技术
涡轮机，诸如双流涡轮喷气发动机，通常包括空气入口和空气流，该空气入口包括函道风扇，该函道风扇的出口空气流被分为进入发动机并形成热流(或主流)的空气流和围绕发动机流动并形成冷流(或次级流)的空气流。
发动机通常沿气体流动方向从上游到下游包括至少一个压缩机、一个燃烧室、至少一个涡轮和一个排气喷嘴，离开涡轮的燃烧气体(主流)在该排气喷嘴中与次级流混合。涡轮机也可以是“双体(double-corps)”类型的，这意味着该涡轮机具有同轴布置的两个转子。第一体(corps)被称为低压体，并且第二体被称为高压体。在这种情况下，已知发动机从上游到下游包括低压压缩机、高压压缩机、燃烧室、高压涡轮和低压涡轮。
在具有减速器的涡轮机的情况下，涡轮轴经由减速器驱动风扇轴，该减速器被润滑并被容纳环形的润滑腔室中。减速器相对于涡轮轴的旋转速度减小风扇轴的旋转速度。
根据所使用的减速器的类型(行星式或周转式)，风扇轴将沿与涡轮轴相同的方向或相反的方向旋转。行星式或周转式减速器包括至少一个周转齿轮组列，每个行星齿轮组系(包括至少一个太阳齿轮、一个行星架、行星齿轮和一个齿圈)，每个行星齿轮组系以限定的构造进行布置。
更准确地说，周转式减速器包括固定齿圈和被固定到风扇轴的行星架，每个行星齿轮具有可动的旋转轴线。
涡轮轴(在双线轴涡轮机的情况下为低压涡轮轴)通常被联接到低压压缩机轴，该低压压缩机轴进而被联接到减速器的输入轴。该输入轴旋转地联接到减速器的太阳齿轮，以便驱动该太阳齿轮旋转。
例如，风扇轴经由两个轴承相对于固定结构被旋转地引导，这两个轴承间隔开并且位于减速器的上游处。输入轴经由位于减速器下游的轴承相对于固定结构被旋转地引导。
在周转式减速器的情况下，减速器的内部元件(特别是太阳齿轮和行星齿轮)处的未对准主要取决于风扇轴与输入轴之间的已存在的未对准。
这种未对准包括：所谓的“静态”未对准，其是由不同组装部件的功能尺寸引起的未对准；所谓的“准静态”未对准，其是在静态载荷下产生的未对准；以及所谓的“动态”未对准，其是在动态载荷下产生的未对准。虽然发动机制造商尽可能地减少这些未对准，但事实仍然是不可避免的。
为了减少风扇轴与输入轴之间的未对准，发动机制造商通常选择将可弹性变形装置(例如，在输入轴处)和/或具有角偏转的联接装置(例如，具有冠形齿的联接装置，通常被称为“冠形花键”)引入驱动系统(例如，在输入轴与太阳齿轮之间的连接处)中。
在传动系统中仅具有可弹性变形装置的情况下，已经发现输入轴与风扇轴之间的未对准在减速器的不同内部元件之间产生不均匀的啮合(并因此产生高频振动)，这由于啮合元件的疲劳而导致过早磨损。
在传动系统中在输入轴与太阳齿轮之间的连接处增加冠状齿联接装置改进了啮合的均匀性，但是要求联接装置以大角度的未对准进行操作，这导致联接装置的过早磨损。
现有技术进一步包括文献EP-A2-1921253、US-A1-2008/022653、EP-A1-1090222、EP-A1-3276153和EP-A1-1213445。
因此，本发明的目的在于提出一种具有优化结构的涡轮机，该涡轮机使得能够解决上述的缺点。
发明内容
本发明提供了一种涡轮机，该涡轮机包括单个函道风扇，该单个函道风扇包括承载有叶片的环形的第一轴，所述第一轴由环形的第二轴经由减速器旋转地驱动，所述第二轴由涡轮的第三轴旋转地驱动，所述第一轴、第二轴和第三轴具有相同的旋转轴线X，所述第一轴经由位于所述减速器上游的第一轴承和第二轴承相对于固定结构被旋转地引导，其特征在于，第二轴经由位于所述减速器上游的第三滚动轴承相对于第一轴被旋转地引导，所述第三滚动轴承包括被容纳在所述第一轴中的外圈、被附接到所述第二轴的内圈以及被设置在所述内圈与外圈之间的滚动元件。
所述第一轴可以经由位于所述减速器上游的所述第一轴承和所述第二轴承相对于所述固定结构直接被旋转地引导。
在减速器上游添加轴间滚动轴承使得能够加固第二轴(输入轴)的上游部分，更确切地说，能够加固输入轴的与减速器联接的上游部分。实际上，该轴间滚动轴承确保输入轴的上游部分相对于通过第一轴(风扇轴)构成的固定结构的旋转引导，该第一轴进而由于其相对于固定结构的引导而是刚性的。
因此，总体上，添加该滚动轴承使风扇轴与输入轴的上游部分之间的现有未对准最小化。更具体地，在周转式减速器的情况下，相对于固定结构的这种附加引导使得能够显著地减少在输入轴与太阳齿轮之间以及在太阳齿轮与行星齿轮之间的连接处存在的未对准，一方面是因为增加了轴的上游部分的刚性，另一方面是因为风扇轴和行星架是刚性的。
根据本发明的涡轮机可以包括彼此无关联或彼此组合地采用的以下特征中的一个或更多个：
-涡轮机包括密封装置，该密封装置位于所述第三轴承的上游并且被构造成确保所述第一轴与所述第二轴之间的密封性；
-所述密封装置包括第一构件和第二构件，所述第一构件包括至少一个环形唇缘，该至少一个环形唇缘与所述第二构件的耐磨环径向接触；
-第一构件包括附接到所述第二轴的套环，所述套环被轴向地设置在轴向保持装置与所述内圈或形成于所述第二轴中的凸台之间；
-第二构件包括凸缘，该凸缘在所述第一轴的壳体中位于所述外圈与形成于所述壳体中的肩部之间；
-所述第二轴经由第四轴承相对于固定结构被旋转地引导；
-所述第二轴经由第一联接装置旋转地联接到所述减速器，所述第二轴经由被设置在所述减速器下游的第二联接装置旋转地联接到压缩机的环形的第四轴，所述第四轴进而旋转地联接到所述第三轴；
-所述第二轴包括以轴线X为中心的内部部分和外部部分，内部部分和外部部分经由被设置在所述第三轴承上游的第三联接装置旋转地联接到彼此，所述外部部分经由第一联接装置旋转地联接到所述减速器，所述内圈附接到所述外部部分，所述内部部分经由第二联接装置旋转地联接到第四轴；
-所述第三联接装置具有角偏转；
-所述第二轴包括被轴向地设置在所述减速器下游的可弹性变形装置；
-所述可弹性变形装置包括彼此相继地布置的第一可弹性变形设备和第二可弹性变形设备；
-涡轮机包括被设置在所述减速器下游的喷嘴，所述喷嘴包括出口，该出口用于将液体润滑剂喷射到形成于所述第二轴中的内部空腔中，涡轮机进一步包括所述润滑剂的输送装置，该输送装置被构造成将所述润滑剂从所述空腔输送到第三轴承；
-所述第一轴承和第二轴承各自包括连接到所述第一轴的内圈、连接到所述固定结构的外圈、以及位于所述内圈与外圈之间的滚动元件。
附图说明
当参考附图阅读作为非限制性示例的以下描述时，将更好地理解本发明并且本发明的其他细节、特征和优点将会显现，在附图中：
-图1是根据第一实施例的具有减速器的飞行器涡轮机的示意性轴向截面图；
-图2是图1的详细视图；
-图3是第一实施例的具体示例的详细轴向半截面图；
-图4是图3的详细视图；
-图5是根据第二实施例的具有减速器的飞行器涡轮机的示意性轴向半截面细节图；
-图6是第二实施例的第一具体示例的详细轴向半截面图；
-图7是第二实施例的第二具体示例的详细轴向半截面图；
-图8是图6和图7的详细视图；
-图9对应于图4，其示出了润滑剂在涡轮机的环形封壳内的输送；
-图10对应于图8，其示出了润滑剂在涡轮机的环形封壳内的输送；
-图11示出了参照具体在图3和图4中示出的第一实施例的具体示例来组装涡轮机的方法的组装步骤；
-图12示出了参照具体在图6至图8中示出的第二实施例的具体示例来组装涡轮机的方法的组装步骤；
-图13是示出了减速器的太阳齿轮与行星齿轮之间的角度未对准随涡轮机的发动机速度变化的曲线图；
-图14示出了轴的内部部分与外部部分之间的联接装置。
具体实施方式
图1示出了具有减速器的涡轮机1，该涡轮机沿气体流动方向从上游到下游通常包括单个函道风扇2和发动机，该发动机包括低压压缩机3、高压压缩机4、燃烧室5、高压涡轮6和低压涡轮7。高压压缩机4的转子和高压涡轮6的转子通过高压轴8进行连接，并且与该高压轴形成高压(HP)线轴。低压压缩机3的转子和低压涡轮7的转子通过低压轴9进行连接，并且与该低压轴形成低压(BP)线轴。风扇2的轴10由低压(BP)涡轮7的轴9经由减速器11驱动。
通常，术语“上游”和“下游”在本公开中相对于涡轮机1中的气体流动方向而被定义。“轴向”或“轴向地”是指平行于涡轮机的轴线X的任何方向，并且“径向”或“径向地”是指垂直于涡轮机的轴线X的任何方向。类似地，按照本公开中的惯例，术语“内部”和“外部”、“内”和“外”在径向上相对于涡轮机1的轴线X被定义，该轴线X尤其是HP轴8和BP轴9的旋转轴线。
由风扇2产生的空气流通过涡轮机1的固定结构12的分流机头被分成进入发动机的主流动路径13中的主空气流以及在次级流动路径14中围绕发动机流动并以占优的方式参与由涡轮机1提供的推力的次级空气流。
函道风扇2包括环形的风扇轴10(第一轴)，该风扇轴承载有叶片15并且通过环形的输入轴16(第二轴)经由减速器11旋转。输入轴16由低压涡轮(BP)7的轴9旋转。风扇轴10、输入轴16和BP涡轮轴9具有与涡轮机1的轴线X同轴的相同的旋转轴线。
风扇轴10经由位于减速器11的轴向上游的第一轴承17和第二轴承18相对于涡轮机1的固定结构12被旋转地引导，优选地被直接引导。输入轴16经由位于减速器11的轴向上游的第三滚动轴承19相对于风扇轴10被旋转地引导。第三滚动轴承19包括被容纳在风扇轴10中的外圈20、被附接到输入轴16的内圈21、以及位于内圈20与外圈21之间的滚动元件22(图4和图8)。
根据附图中示出的实施例，风扇2包括其上安装有叶片15的盘。该盘旋转地连接到风扇轴10。
风扇轴10经由第一轴承17和第二轴承18相对于环形的上游支撑件23被旋转地引导，该上游支撑件被附接到固定结构12的中间壳体25的内毂24上。第一轴承17和第二轴承18被容纳在通常被称为“油封壳”的环形的润滑封壳26中。第一轴承17和第二轴承18彼此轴向地间隔开。上游支撑件23是环形的，并且包括基部27以及将基部27分成上游分支29和下游分支30的叉状部28。
第一轴承17是滚动轴承(以轴线X为中心)，该第一轴承包括附接在风扇轴10上的内圈和容纳在上游支承件23的上游分支29中的外圈。内圈和外圈限定用于滚动元件(在此为圆柱形滚子)的滚动轨道。因此，第一轴承17能够主要支撑径向载荷。
第二轴承18是位于第一轴承17的轴向下游的滚动轴承(以轴线X为中心)。第二轴承18包括附接在风扇轴10上的内圈18a以及容纳在上游支承件23的下游分支30中的外圈18b。内圈18a和外圈18b限定用于滚动元件18c(在此为滚珠)的滚动轨道。滚珠18c与内圈18a和外圈18b径向接触。因此，第二轴承18能够支撑径向载荷和轴向载荷。
第一轴承17和第二轴承18各自经由喷嘴用诸如为油的液体润滑剂进行润滑。
中间壳体25包括内毂24以及围绕毂24延伸的外护罩31，内毂24和外护罩31通过围绕轴线X均匀地分布的导向叶片32彼此连接。外护罩31和毂24形成次级流动路径14的一部分。内毂24包括限定主流动路径13的一部分的环形通道。次级流动路径14的一部分通过被集成到结构12中的流路间隔室与主流动路径13的一部分径向地分离，隔室例如用于辅助设备的通过。
根据附图中所示的实施例，减速器11在此为周转式的。减速器11被容纳在润滑封壳26中并被润滑。减速器11用于相对于BP涡轮轴9的速度降低风扇轴10的速度。输入轴16经由第一联接装置33旋转地联接到减速器11的太阳齿轮。输入轴16经由被设置在减速器11下游的第二联接装置35旋转地联接到环形的低压(BP)压缩机3的轴34(第四轴)，由此BP压缩机轴34旋转地联接到BP涡轮轴9。减速器11还包括行星齿轮，在周转式减速器11的情况下，行星齿轮中的每一个被设置在太阳齿轮与固定齿圈之间。风扇轴10旋转地连接到减速器11的行星架，行星架形成减速器11的输出轴。在此，齿圈经由环形套筒36附接到上游支撑件23。
第一联接装置33是具有角偏转(débattement angulaire)的联接装置。例如，第一联接装置33是通常被称为“冠状花键”的冠状齿联接装置，该冠状齿联接装置包括以轴向花键啮合的冠状齿(即，每个齿的轴向截面包括凸形弯曲轮廓的齿)。这些齿在输入轴16或太阳齿轮中形成。
第二联接装置35包括在输入轴16中形成的轴向(或笔直的)花键以及在BP压缩机轴34中形成的互补轴向花键，输入轴16的花键接合在BP压缩机轴34的花键中。
减速器11可以是行星式的。在这种情况下，行星架将是固定的，并且齿圈将将被旋转地连接到风扇轴10，每个行星齿轮将具有固定的旋转轴线。
BP压缩机轴34经由第四轴承37相对于被附接在中间壳体25的内毂24上的环形的下游支撑件38被旋转地引导。第四轴承37被容纳在封壳26中。第四轴承37是滚动轴承(以轴线X为中心)，该第四轴承轴向地定位在减速器11和可弹性变形的装置39的下游。第四轴承37(以轴线X为中心)包括附接在BP压缩机轴34上的内圈以及容纳在下游支撑件38中的外圈。内圈和外圈限定用于滚动元件(在此为滚珠)的滚动轨道。滚珠与内圈和外圈径向接触。因此，第四轴承37能够支撑径向载荷和轴向载荷。第四轴承37经由喷嘴用诸如为油的液体润滑剂进行润滑。
更确切地说，润滑封壳26由固定元件和移动元件界定。界定封壳26的固定元件是上游支撑件23、内毂24和下游支撑件38。界定封壳26的可动元件是输入轴16和风扇轴10。密封装置(未示出)被设置在固定元件与移动元件之间，密封装置例如是一个或多个迷宫式密封件和/或一个或多个刷式密封件和/或一个或多个分段的径向密封件等。密封装置经由空气回路(未示出)进行加压，以便防止润滑剂泄漏，例如，从涡轮机1的BP压缩机或HP压缩机抽取空气。该空气回路用于使封壳26通风和加压。
根据附图中所示的实施例，第三滚动轴承19被容纳在封壳26中，并且被轴向地定位在第二轴承18的下游和减速器11的上游。优选地，第三轴承19的外径小于第一轴承17和第二轴承18的内径以及第四轴承37的内径。第三轴间轴承19(以轴线X为中心)包括附接在输入轴16上的内圈21以及容纳在圆柱形壳体中的外圈20，该圆柱形壳体形成在风扇轴10的套环40中。内圈21和外圈20限定用于滚动元件22(在此为圆柱形滚子22)的滚动轨道。因此，第一轴承19能够主要支撑径向载荷。套环40径向向内突出。套环40包括轴向孔41，用于捕获任何润滑剂泄漏。
如图3、图6和图7所示，涡轮机1包括位于减速器11下游的喷嘴42，喷嘴42包括上游出口43，该上游出口用于喷射液体润滑剂(诸如油)以对第一联接装置33进行润滑。喷嘴42还包括下游出口44，该下游出口用于将润滑剂喷射到形成在输入轴16中的内部空腔45中。涡轮机1还包括润滑剂输送装置46，该润滑剂输送装置被构造成将润滑剂从空腔45输送到第三轴承19。
如图4、图8和图10所示，第三轴承19包括位于内圈21与外圈20之间的偏转器47，该偏转器被构造成将润滑剂从内圈21通过滚动元件22引导到外圈20。
内圈21包括两个环形排(分别是上游和下游)的润滑剂通道48。这些通道48基本上是径向的，这些通道的径向外端部通向内圈21的滚动轨道中，这些通道的径向内端部通向形成在输入轴16中的轴向凹口49中，这些轴向凹口49围绕轴线X均匀地分布。通道48和凹口49允许润滑剂从形成在输入轴16中的环形空腔45输送到滚动轨道。
类似地，外圈20包括两个环形排(分别是上游和下游)的润滑剂通道50。这些通道50基本上是径向的，这些通道的径向内端部通向滚动轨道中，并且这些通道的径向外端部通向形成在风扇轴10的壳体中的轴向凹口51中，这些轴向凹口51从上游到下游加宽并且围绕轴线X均匀地分布。通道50和凹口51允许润滑剂从滚动轨道排出到壳体的上游端。
根据附图中所示的实施例，涡轮机1包括位于第三轴承19上游的密封装置52，这些密封装置52被构造成在风扇轴10与输入轴16之间提供轴间密封。
具体地，密封装置52包括第一构件53和第二构件54，第一构件53包括多个环形唇缘55(在这种情况下为五个)，该多个环形唇缘与第二构件54的耐磨环56径向接触。因此，唇缘55和环56形成迷宫式密封件。密封件经由空气回路(未示出)进行加压，以便防止润滑剂泄漏，例如，从涡轮机1的BP压缩机或HP压缩机抽取空气。该空气回路用于使封壳26通风和加压。第一构件53包括附接到输入轴16的套环57。第二构件54包括凸缘94，该凸缘在风扇轴10的壳体中位于第三轴承19的外圈20与形成在壳体中的上游肩部58之间(图4和图8)。环56经由环形的倾斜壁59连接到凸缘94。唇缘55经由环形的倾斜腹板60连接到套环57。第二构件54的凸缘94和第三轴承19的外圈20经由环形帽61轴向地堵塞，该环形帽经由围绕轴线X均匀地分布的多个螺钉62可拆卸地附接到风扇轴10的套环40。帽61在径向上在轴向凹口51的区域中包括多个槽63，使得可以将润滑剂排出到封壳26中。第二构件54的凸缘94的下游面包括用于使润滑剂通过的径向凹口64，这些径向凹口64与轴向凹口51连通。
使密封装置52靠近第三轴承19能够使必要的操作间隙最小化，并因此精确地控制轴间密封和加压(或者进入外壳26的空气量)。
根据附图中所示的实施例，输入轴16包括可弹性变形装置39，该可弹性变形装置轴向地设置在减速器11的下游，并且更确切地说设置在减速器11与第二联接装置35之间。可弹性变形装置39例如是一个或多个波纹管65和/或一个或多个挠性联接设备66(被称为“挠性联接件”66)和/或一个或多个钳爪式挠性联接设备(被称为“挠性弯曲联接”设备)。
波纹管65或“挠性联接”设备66提供了围绕横向于涡轮机的轴线X的轴线的局部旋转挠性。当波纹管65或“挠性联接”设备66以一轴向间距串联定位时，局部旋转挠性点还相对于横向于涡轮机的轴线X的轴线产生径向挠性。
更确切地说，波纹管65对应于可弹性伸展部件，该可弹性伸展部件通常以手风琴状的方式褶皱。
“挠性联接”设备66是包括两个L形轴部件的设备，这两个L形轴部件承载借助于螺钉彼此紧固的凸缘，这些螺钉确保在两个轴部件之间传递扭矩。
“挠性弯曲联接”设备是“挠性联接”设备66，在凸缘处向挠性联接设备66添加钳爪式联接设备以传递更多的扭矩。例如，齿的形状是梯形的。
应当注意，可弹性变形装置39允许通过使输入轴16的上游部分和下游部分分离(经由可弹性变形装置39的集成)来隔开减速器11。可弹性变形装置39向输入轴16、特别是向输入轴16的下游部分(并因此向第二联接装置35)提供挠性。
根据图1至图4中所示的实施例，输入轴16包括由连接件67轴向地界定的扩大的上游部分。输入轴16从上游到下游特别地包括：支承表面68，该支承表面旨在接纳第三轴承19的内圈21(上游部分)和第一联接装置33的阳元件或阴元件(上游部分)；可弹性变形装置39；以及第二联接装置35的轴向花键。
根据图3中所示的第一实施例的具体示例，可弹性变形装置39包括彼此相继地布置(或串联地)的上游波纹管65和下游“挠性联接”设备66。
如图3和图4所示，第一构件53的套环57轴向地设置在轴向保持装置69(在此为螺母69)与第三轴承19的内圈21之间，第三轴承19的内圈21由下游肩部70轴向地堵塞。第一构件53与输入轴16之间的密封由位于套环57处的密封装置71(在此是被容纳在形成于输入轴16中的周向环形凹槽中的O形环71)提供。
内部空腔45由输入轴16的上游部分的内表面以及被附接在输入轴16的上游部分内的套筒72径向地界定。套筒72包括与输入轴16的上游部分在径向上接触的上游超厚部73和下游超厚部74。套筒72与输入轴16之间的密封由位于上游超厚部73与下游超厚部74处的密封装置75(在此是被容纳在形成于套筒72中的周向环形凹槽中的O形环75)来确保。另外，套筒72包括位于上游超厚部73和下游超厚部74的上游的喉部76。套筒72由位于下游超厚部74下游的连接件67和位于喉部76上游的内部锁定环77相对于输入轴16轴向地阻塞。
输入轴16包括在连接件67处从上游向下游突出的轴向支架78，该轴向支架形成用于回收由喷嘴42的下游出口44喷射的润滑剂的离心斗。离心斗经由形成在输入轴16的连接件67中的多个轴向孔79与内部空腔45连通。支架78在其下游端处包括密封件80，该密封件具有挠性唇缘，该挠性唇缘被构造成维持足够水平的润滑剂。输入轴16包括轴向设置在第三轴承19的内圈21处的一环形排的润滑剂通道管道81，这些管道81围绕轴线X均匀地分布。这些管道81基本上是径向的。这些管道的径向内端通向空腔45中，并且这些管道的径向外端通向轴向凹口49处。上游超厚部73位于管道81的上游。
如图3和图9中所示，在离心作用下，喷射到斗中的润滑剂被向外喷射，从斗在轴向上从下游到上游并且在径向上从内部到外部流动到第三轴承19的滚动轨道。润滑剂至少依次流过斗、轴向孔79、空腔45(更确切地说是在输入轴16的上游部分的内表面上)、管道81、轴向凹口49以及上游和下游通道48。
第一构件53的唇缘55被设置在套环57的上游。
类似地，如图9中所示，在离心作用下，位于第三轴承19上游的润滑剂被向外喷射，润滑剂从第二构件54的壁59的上游端在轴向上从上游到下游并且在径向上从内部到外部流动到帽61的槽63。润滑剂依次流过(或流入)第二构件54的壁59、径向凹口64、轴向凹口51和槽63。这种排放回路防止润滑剂被截留(或储存)在第三轴承19的上游，并产生不利于风扇2的动态平衡的不平衡。
在图5至图8中所示的第二实施例中，输入轴16包括以轴线X为中心的内部部分82和外部部分83。内部部分82和外部部分83经由位于第三轴承19和减速器11的上游的第三联接装置84旋转地联接到彼此。外部部分83经由第一联接装置33旋转地联接到减速器11。内圈21被附接在外部部分83的支承表面68上。内部部分82经由第二联接装置35旋转地联接至BP压缩机轴34。
使第三联接装置84位于减速器11的上游提供了额外的弯曲和旋转挠性。
根据图6中所示的第二实施例的第一具体示例，可弹性变形装置39包括“挠性联接”设备66。
根据图7中所示的第二实施例的第二具体示例，可弹性变形装置39包括彼此相继地(或串联地(en série))布置的上游波纹管65和下游“挠性联接”设备66。
根据图5至图8中所示的第二实施例，第三联接装置84例如是轴向花键型带齿联接装置。这些齿形成在内部部分82或外部部分83中。
根据图14中所示的另一实施例，第三联接装置84具有角偏转。第三联接装置84例如是冠状齿联接装置(通常被称为“冠齿花键”)，该第三联接装置包括以轴向花键接合的冠状齿(即，其轴向截面具有凸出冠状轮廓的齿)。这种冠状花键特别能够恢复未对准并减小花键的每一端处的应力。
因此，输入轴16的内部部分82和外部部分83的轴向半截面形成销。这种构造确保了内力和外力在传递到减速器11之前被第三轴承19吸收。
外部部分83从上游到下游特别地包括：第三联接装置84的阳元件或阴元件；支承表面68，该支承表面用于接纳第三轴承19的内圈21以及第一联接装置33的阳元件或阴元件。内部部分82从上游到下游特别地包括第三联接装置84的阳元件或阴元件、可弹性变形装置39以及第二联接装置35的轴向花键。
根据图6至图8中所示的第二实施例的具体示例，第一构件53的套环57被附接到输入轴16的内部部分82。轴环57被轴向地设置在轴向保持装置85(在此是螺母85)与输入轴16的外部部分83的凸台86之间，凸台86限定输入轴16的外部部分83的上游端。凸台86轴向地定位在套环57与环形支柱87之间，该环形支柱被附接在输入轴16的内部部分82上。支柱87被轴向地设置在输入轴16的外部部分83的凸台86与形成于输入轴16的内部部分82中的下游肩部88之间。对螺母进行拧紧不仅固定了第一构件53，而且还相对于输入轴16的内部部分82固定了输入轴16的外部部分83。第一构件53与输入轴16的内部部分82之间的密封由位于套环57处的密封装置71(在此是被容纳在形成于输入轴16的内部部分82中的周向环形凹槽中的O形环71)实现。
第三轴承19的内圈21由上游的轴向保持装置89(在此是螺母89)和下游的肩部70轴向地阻塞。
内部空腔45由输入轴16的外部部分83的内表面以及输入轴16的内部部分82的外表面径向地界定。
输入轴16的外部部分83包括在第一联接装置33的下游处从上游向下游突出的轴向支架78，该轴向支架形成用于回收由喷嘴42的下游出口44喷射的润滑剂的离心斗。离心斗与内部空腔45连通。支架78在其下游端处包括具有挠性唇缘的密封件80，该挠性唇缘被构造成维持足够水平的润滑剂。输入轴16的外部部分83包括用于使润滑剂通过的一环形排的管道81，该环形排的管道被轴向地设置在第三轴承19的内圈21处，这些管道81围绕轴线X均匀地分布。这些管道81基本上是径向的。这些管道的径向内端通向空腔45中，并且这些管道的径向外端通向轴向凹口49处。
内部部分82包括位于管道81上游的隆起部90。输入轴16的内部部分82与外部部分83之间的密封由位于隆起部90处的密封装置91(在此是被容纳在形成于输入轴16的内部部分82中的周向环形凹槽中的O形环91)提供。
如图6、图7和图10中所示，在离心作用下，喷射到斗中的润滑剂被向外喷射，从斗在轴向上从下游到上游并且在径向上从内部到外部流动到第三轴承19的滚动轨道。润滑剂至少依次流入斗、空腔45(更确切地说是在输入轴16的外部部分83的内表面上)、管道81、轴向凹口49以及上游和下游通道48。
第一构件53的唇缘55被设置在套环57的下游。第二构件54的壁59包括具有润滑剂通道开口95的内部隔板。
类似地，如图10中所示，在离心作用下，存在于第三轴承19上游的润滑剂被向外喷射，润滑剂从第一构件53的腹板60的上游端在轴向上从上游到下游并且在径向上从内部到外部流动到帽61的槽63。润滑剂依次流过(或流入)第一构件53的腹板60、第二构件54的壁59、开口95、径向凹口64、轴向凹口51和槽63。这种排放回路防止润滑剂被截留(或储存)在第三轴承19的上游，并产生不利于风扇2的动态平衡的不平衡。
现在参考图11，该图11示出了涡轮机1的组装方法中的组装步骤，更具体地说，示出了第一实施例的具体示例中所描述的涡轮机1的组装方法中的组装步骤。
在该组装步骤期间，第一子组件92(由虚线包围)在轴向上从上游到下游附接在第二子组件93上。
第一子组件92特别地包括风扇轴10、减速器11、第二构件54、第三轴承19的外圈20和滚动元件22。第二子组件93特别地包括输入轴16、第一构件53以及第三轴承19的内圈21。
图12示出了参照第二实施例的具体示例的相同的组装步骤。
图13是示出了减速器11的太阳齿轮与行星齿轮之间的角度未对准(横轴)随涡轮机1的发动机的速度(或转速)(换句话说，BP涡轮轴9的转速)(纵轴)变化的曲线图。未对准幅度的典型值介于0.1至0.01度之间。发动机速度以每分钟的转数表示。虚线曲线表示现有技术的结构。实线曲线表示根据本发明的结构。
与现有技术相比，与高于6000转/分的发动机速度相比，角度未对准明显减小，这对应于发动机的稳定操作范围(在竖直虚线之间)，即在地面上的怠速与飞行中的最大速度之间。作为示例，根据本发明，在8000转/分下，与现有技术相比，测得的角度未对准减小了两倍以上。
这种角度未对准的减小尤其能够减小高频振动，并因此增加减速器11的内部带齿轮元件的使用寿命。

Claims (12)

1.一种涡轮机(1)，所述涡轮机具有旋转轴线X，所述涡轮机包括单个函道风扇(2)，所述单个函道风扇包括承载有叶片(15)的环形的第一轴(10)，所述第一轴由环形的第二轴(16)经由减速器(11)旋转地驱动，所述第二轴(16)由涡轮(7)的第三轴(9)旋转地驱动，所述第一轴、第二轴和第三轴(10，16，9)具有相同的旋转轴线(X)，所述第一轴(10)经由位于所述减速器(11)上游的第一轴承(17)和第二轴承(18)相对于固定结构(12)被旋转地引导，其特征在于，所述第二轴(16)经由位于所述减速器(11)上游的第三滚动轴承(19)相对于所述第一轴(10)被旋转地引导，所述第三滚动轴承(19)包括被容纳在所述第一轴(10)中的外圈(20)、被附接到所述第二轴(16)的内圈(21)、以及被设置在所述内圈与外圈(20，21)之间的滚动元件(22)。
2.根据权利要求1所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述涡轮机(1)包括密封装置(52)，所述密封装置位于所述第三轴承(19)的上游并且被构造成确保所述第一轴(10)与所述第二轴(16)之间的密封性。
3.根据权利要求2所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述密封装置(52)包括第一构件(53)和第二构件(54)，所述第一构件(53)包括至少一个环形唇缘(55)，所述至少一个环形唇缘与所述第二构件(54)的耐磨环(56)径向接触。
4.根据权利要求3所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述第一构件(53)包括附接到所述第二轴(16)的套环(57)，所述套环(57)被轴向地设置在轴向保持装置(69，85)与所述内圈(21)或形成于所述第二轴(16)中的凸台(86)之间。
5.根据权利要求3或4所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述第二构件(54)包括凸缘(94)，所述凸缘在所述第一轴(10)的壳体中位于所述外圈(20)与形成于所述壳体中的肩部(58)之间。
6.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述第二轴(16)经由第一联接装置(33)旋转地联接到所述减速器(11)，所述第二轴(16)经由设置在所述减速器(11)下游的第二联接装置(35)旋转地联接到压缩机(3)的环形的第四轴(34)，所述第四轴(34)进而旋转地联接到所述第三轴(9)。
7.根据权利要求6所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述第二轴(16)包括以轴线(X)为中心的内部部分(82)和外部部分(83)，所述内部部分(82)和所述外部部分(83)经由设置在所述第三轴承(19)上游的第三联接装置(84)旋转地联接到彼此，所述外部部分(83)经由所述第一联接装置(33)旋转地联接到所述减速器(11)，所述内圈(21)附接到所述外部部分(83)，所述内部部分(82)经由所述第二联接装置(35)旋转地联接到所述第四轴(34)。
8.根据权利要求7所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述第三联接装置(84)具有角偏转。
9.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述第二轴(16)包括被轴向地设置在所述减速器(11)下游的可弹性变形装置(39)。
10.根据权利要求9所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述可弹性变形装置(39)包括彼此相继地布置的第一可弹性变形设备和第二可弹性变形设备。
11.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述涡轮机包括被设置在所述减速器(11)下游的喷嘴(42)，所述喷嘴(42)包括出口(44)，所述出口用于将液体润滑剂喷射到形成于所述第二轴(16)中的内部空腔(45)中，所述涡轮机(1)进一步包括所述润滑剂的输送装置(46)，所述输送装置被构造成将所述润滑剂从所述空腔(45)输送到所述第三轴承(19)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮机(1)，其特征在于，所述第一轴承和所述第二轴承(17，18)各自包括连接到所述第一轴(10)的内圈(18a)、连接到所述固定结构(12)的外圈(18b)、以及位于所述内圈(18a)与所述外圈(18b)之间的滚动元件(18c)。
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