CN112996986A - 具有包括附接到风扇的转子环的电机的涡轮机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞行器涡轮机，飞行器涡轮机包括风扇(12)和电机，风扇能够在壳体(40)内旋转，电机包括固定到风扇的转子(60)和固定到壳体(40)的定子(66)，其特征在于：电机的转子(60)包括能够在定子(66)内旋转的环(62)，环通过臂(70)连接到安装在风扇(12)的上游的锥体(71)。

Description

具有包括附接到风扇的转子环的电机的涡轮机

技术领域

本发明涉及一种包括电机的飞行器涡轮机。

更具体地，本发明涉及一种包括风扇和电机的飞行器涡轮机，风扇能够在壳体内旋转，电机包括固定到风扇的转子以及附接到所述壳体的定子。

背景技术

用于给商用飞行器提供动力的传统涡轮喷气发动机通常是双本体或三本体涡轮喷气发动机，涡轮喷气发动机包括高压本体、低压本体，以及可能包括中压本体，高压本体包括高压压缩机和高压涡轮，低压本体包括低压压缩机和低压涡轮并驱动风扇，中压本体包括中压压缩机和中压涡轮，中压本体容纳在涡轮喷气发动机的机舱中。

由这种涡轮喷气发动机提供的动力通常用于确保飞行器的推进，还用于确保电流的产生，电流用于确保飞行器的各种机载功能，例如(以非穷举的方式)向飞行控制装置提供动力，机翼的防结冰，向舱室空调系统供能，向飞行控制装置提供动力，机翼的防结冰，向舱室空调系统供能，舱室照明，或向驾驶舱供能。

通常，涡轮喷气发动机包括齿轮箱或AGB(附件齿轮箱)以及用于起动涡轮机的起动器，齿轮箱或AGB布置在涡轮喷气发动机的外部，通过径向副轴机械连接到高压本体，且齿轮箱或AGB包括用于将涡轮喷气发动机发出的机械动力的一部分转换为电能的发电机。

当前的趋势是增加机载电气设备的比例，这被认为在飞行器的使用方面更灵活，例如用于驱动压缩机以用于确保飞行器舱室的增压。可以由涡轮喷气发动机提供的电能需求因此增加，且电能需求可以不再由传统的发电机提供，但不会导致涡轮喷气发动机的重量整体增加以及涡轮喷气发动机的整体性能劣化。

因此，对于可执行额外的发电机功能以提供额外电能的电机，的确感兴趣。可逆电机执行发电机的该功能，也执行起动器的功能，就这一点而言，这种机器提供明显的减重。

根据从国际申请WO-2007/036202获知的实施例，这种电机以可逆的方式操作，并因此结合了发电机和起动器的功能，可以布置在涡轮喷气发动机本身的内部，更准确地说，布置在高压本体中。

在该文献中，当涡轮喷气发动机起动时，首先将发电机用作电动机，设置成使高压本体旋转。然后，高压压缩机向燃烧室供应压缩空气，使得燃烧能够发生，且涡轮喷气发动机的高压阶段开始。然后，低压涡轮通过流出的主气流来旋转，从而驱动低压本体和风扇。然后起动涡轮喷气发动机，并切断通向电起动器的电力，电起动器停止作为高压压缩机的驱动马达来运行。

发电机在高压本体中的布置的主要优点在于：一方面，该发电机可用作起动涡轮喷气发动机的电动机，另一方面，发电机还可以用作发电机以向飞行器的其余部分供电。

这种电机代替了现有技术中先前已知的发电机和起动器，但不能提供任何显著的电能收益。

此外，这种布置存在将机械动力转换为电能的总效率差的缺点。实际上，当发电机从高压本体获取动力时提供给定电能所需的过量燃料消耗大于当发电机从低压本体获取动力时所需的过量燃料消耗。此外，发电机在高压本体中的布置引起了许多空间和可触及性问题。最后，从高压本体获取其动力的发电机的安装可能对涡轮喷气发动机造成可操作性问题，因为获取太多的机械动力可能导致高压(HP)压缩机喘振，特别是当发动机低速运转时。

此外，这种设计不允许完全的电辅助或由电机驱动风扇。

为了克服这些缺点，文献EP-2.048.329和DE-10.2015.214255-A1提出了一种涡轮喷气发动机，涡轮喷气发动机包括高压本体、低压本体以及发电机，低压本体驱动布置在固定壳体中的风扇，发电机布置在风扇中并从中获取动力，发电机包括集成到风扇中的转子以及集成到风扇壳体中的定子。在这些文献中，转子包括集成到风扇叶片的端部中的永磁体。

这种解决方案给电机提供大的空间。附接到机舱的风扇壳体足够大以容纳用于生成电流的绕组和用于将该电流输送到支撑涡轮喷气发动机的吊架的电线束。因此，发电机的安装和维护不会或仅轻微地受到空间问题的干扰。

此外，风扇区域，由风扇壳体和围绕机舱的罩限定的区域，相对于涡轮机的其它部分是冷区域，通常具有70℃以下的温度。这种布置使得能够避免一些冷却约束。

例如，电机的永磁体不需要额外的冷却装置，因为风扇内的温度永远不会达到居里温度，在居里温度以上则永磁体将失去其磁性属性。

类似地，当电机的定子绕组放置在涡轮喷气发动机的相同的冷区域中时，电机的定子绕组不需要额外的冷却装置，例如液体冷却系统。

因此，电机的定子绕组可以具有减小的尺寸和质量。

此外，由于风扇的尺寸大，使得可能要配备相对较高功率的电机，该电机能够同时向安装有涡轮喷气发动机的飞行器上的不同电气设备供电。

考虑到飞行器上机载电气设备的数量增加，这种可能性愈加重要。

特别地，这种涡轮机能够通过避免从高压本体获取过多的动力来避免抽吸(pumping)现象，并因此避免涡轮喷气发动机在低速下的不稳定性和可操作性问题。

到目前为止，在这种设计中，永磁体已经直接集成到叶片中或者以附接到叶片的端部的短柱的形式进行附接。

在这两种已知的设计中，在每个叶片的端部增加了质量，结果叶片与传统叶片相比受到更大的离心力。这种离心力可导致叶片径向伸长，并与在所有速度下保持风扇的叶片与风扇的壳体之间适当的间隙不相符。

此外，正如所看到的，与传统叶片相比，每个叶片整体质量的增加意味着作用在叶片上的离心力的增加，这些叶片需要更大的风扇中心盘来将叶片保持在风扇中。

最后，如果这种叶片丢失，则由该叶片释放的动能大于传统叶片在相同情况下释放的动能。因此，使用这种叶片需要更重的风扇壳体，风扇壳体能够承受这种叶片的弹出而不会有被这种叶片穿透的风险。这种尺寸约束在很大程度上对涡轮机的质量不利。

为了弥补这一缺点，可以通过提出一种使用与风扇分开的电机转子的涡轮机来将电机转子与风扇分离，在风扇的臂的端部承载永磁体，如文献US2014/246864-A1所公开的，以及如在液压或风能领域中，文献WO2011/109659-A1所公开的。

这种设计在解决风扇叶片受到增加的离心力的问题时，只将该问题进行了转移，因为风扇转子的臂也受到离心力，这些离心力可导致臂的径向伸长现象，并与在所有转速下保持电机的定子和转子之间适当的空气间隙不相符。

此外，与前述解决方案一样，这种具有高质量的臂需要使用大的中心盘来将臂保持在风扇中。

最后，在这种臂断裂，随后这种臂弹出的情况下，由该臂释放的动能非常高。因此，这种臂的使用也需要比传统壳体更重的风扇壳体，该风扇壳体能够抵抗这种臂的弹出而不会有被这种臂穿透的风险，这也在很大程度上对涡轮机的质量不利。

发明内容

本发明通过提出一种包括附接到风扇上游的环形电机的涡轮机来弥补这些缺点，电机的转子类似于环来成形。

更具体地，本发明提出了一种飞行器涡轮机，飞行器涡轮机包括风扇和电机，风扇能够在壳体内旋转，电机包括固定到风扇的转子和固定到所述壳体的定子，其特征在于，电机的转子包括能够在定子内旋转的环，环通过臂连接到安装在风扇的上游的锥体。

以已知的方式，双流式涡轮机包括在其风扇的入口处的旋转入口罩。这种旋转入口罩通常由彼此附接的两个部件组成，前部部件为锥体的形式，后部部件为护罩的形式。以已知的方式，后部护罩的后端部与风扇叶片的平台齐平，从而处于这些叶片的前部空气动力学连续性之中。前部锥体具有以入口罩的旋转轴线为中心的锥体-尖端前端部，入口罩的旋转轴线还对应于风扇和涡轮机组件的纵向轴线。

这种涡轮机特别适于实现UHBR ID类型的结构(UHBR ID是指超高涵道比，整体驱动)，其对应于具有非常高的涵道比、带护罩的风扇的发动机结构，风扇包括连接到低压(LP)本体的减速齿轮箱，其目的是能够独立地优化风扇和LP涡轮的转速，且涡轮机包括位于涡轮机的HP和LP部件上、功率为几kW至数MW的一个或多个电机。

根据本发明的进一步的特征：

-电机的转子的毂连接到环，毂附接在锥体的分别在上游和下游的两个部件之间，

-风扇的盘包括管状边缘，管状边缘包括花键孔，花键孔使得风扇盘能够联接到由涡轮机驱动的风扇轴上，所述边缘设置有第一外部上游轴环，并且：

·锥体的下游部件包括下游端部和上游端部，下游端部附接到风扇盘的第一外部上游轴环，上游端部设置有第二外部上游轴环，

·电机的转子毂包括基本上环形的壁和管状内部腹板，该壁包括下游端部和上游端部，下游端部附接到第二外部上游轴环，上游端部设置有第三外部上游轴环，管状内部腹板包括花键孔，花键孔使得电机的转子毂能够联接到风扇轴，

·锥体的上游部件包括附接到电机的盘的第三外部上游轴环的下游端部，

-电机的转子包括至少两个将毂连接到环的臂，

-电机的转子包括两个或三个臂，

-每个臂基本上是笔直的，且根据穿过风扇的气流，风扇的叶片基本上位于所述臂的后部。

-每个臂包括用于毂的接合端部，接合端部与所述毂相切。

本发明还涉及一种用于传统涡轮机的电气组件，涡轮机具有轴线A，电气组件包括能够在壳体内旋转的风扇，所述风扇包括由涡轮机的低压轴驱动的风扇轴旋转地驱动的盘，且风扇配备有附接在所述毂的上游的传统锥体，其特征在于，电气组件包括：

-定子，定子被构造成附接在所述壳体的上游，

-适配型锥体，适配型锥体分成分别在上游和下游的两个部件，

-电机转子，电机转子包括通过两个或三个臂连接到环的电机转子毂，电机转子毂旨在附接在适配型锥体的在上游和下游的两个部件之间，

所述适配型锥体的下游部件被构造成替代传统锥体，电机转子的毂被构造成附接到适配型锥体的下游部件以及风扇轴，且锥体的上游部件被构造成附接到电机转子的毂。

该组件的元件可以一个接一个地使用，或者元件可以以用于传统涡轮机的电气模组的形式一起提供，电气模组包括上述组件的元件的模块化装配，所述模组包括电机的转子和定子，转子的毂装配到适配型锥体的上游部件和下游部件，定子围绕所述转子，定子相对于所述转子安装有法兰。

使用该模组，可以根据如下所述的电气化方法使传统飞行器涡轮机电气化，该电气化方法包括：

-第一步骤，在第一步骤期间，提供传统涡轮机，

-第二步骤，在第二步骤期间，移除涡轮机的传统锥体，

-第三步骤，在第三步骤期间，将电气模组放置于涡轮机的风扇的前面，

-第四步骤，在第四步骤期间，将电机的定子附接到壳体，并将承载电机的转子的适配型锥体附接到风扇的盘，

-第五步骤，在第五步骤期间，将电气模组连接到飞行器，

-可选的第六步骤，在第六步骤期间，移除至少一个将定子连接到转子的法兰。

附图说明

通过阅读以下以非限制性示例的方式做出的描述并参照附图，将更好地理解本发明，且本发明的其它细节、特征和优点将变得更加清楚，在附图中：

-图1是根据现有技术的UHBR ID类型的双流式涡轮喷气发动机的大致轴向剖视图；

-图2是根据本发明的附接到风扇的电机的透视图；

-图3是根据本发明的电机的转子的环的透视图；

-图4至图6是在根据本发明的电气化方法的步骤期间，涡轮机的上游端部的剖视图；以及

-图7是示出根据本发明的使涡轮机电气化的方法的步骤的框图。

具体实施方式

在下文的描述中，相同的附图标记指代相同的部件或具有相似功能的部件。名称“上游”和“下游”相对于涡轮机内的气流方向来定义。

图1示出了UHBR ID类型的传统飞行器涡轮机10，在这种情况下，飞行器涡轮机是双流双体式涡轮喷气发动机。该涡轮机10的总体结构是一种传统的双体式结构，其可从现有技术中许多已知的涡轮机中获知。为此，在本描述的其余部分中，将通过考虑图1来任意参考根据现有技术的涡轮机的一般结构。

实质上，在涡轮机中沿着气流F的流动方向从上游到下游，涡轮机10包括风扇12、低压压缩机14、高压压缩机16、环形燃烧室18、高压涡轮20、低压涡轮22和排气喷嘴24，风扇12配备有叶片13并安装成在壳体40中旋转。

低压压缩机14、高压压缩机16、环形燃烧室18、高压涡轮20、低压涡轮22和排气喷嘴24分别布置在涡轮机的上游壳体26、压缩机间壳体28、涡轮间壳体30和排气壳体32之间。

进入风扇的气流F分成热流HO和冷流C，热流HO在主流动管34中流动经过低压压缩机14、高压压缩机16、环形燃烧室18、高压涡轮20、低压涡轮22和排气喷嘴24，冷流C在冷流通道36中围绕壳体26，28，30，32流动。出口引导叶片或OGV 38布置在冷流通道36中并帮助支撑风扇壳体40。冷流C和热流H在排气喷嘴24的出口处相遇。

高压压缩机16的转子和高压涡轮20的转子通过高压轴42连接，并与高压轴42形成高压本体。低压压缩机14的转子和低压涡轮22的转子通过低压轴44连接，并一起形成低压本体。

高压轴42经由径向轴46驱动齿轮箱48，齿轮箱48在这里包含独立的起动器50和独立的发电机52。根据现有技术已知的一些其它结构，起动器50和发电机52可以由电机(未示出)代替，电机交替地形成起动器和发电机。

在涡轮机10的上游部件中，风扇12连接到风扇轴54，在所示的实施例中，风扇轴54通过齿轮箱56例如行星齿轮箱或周转齿轮箱56可旋转地连接到LP轴44，如图中示意性所示，齿轮箱56的一个构件连接到风扇轴54，齿轮箱56的一个构件连接到低压轴44，且齿轮箱56的一个构件连接到上游壳体26。

例如，行星齿轮连接到低压本体的轴44，行星架连接到轴54，环形齿轮连接到壳体26。

因此，当风扇12非常大时，风扇12可以以比LP轴44更低的速度被驱动，以在空气动力学上更好地匹配。

然而，在这种设计中，电能的产生仅由发电机52生成。如果电能需求有限，则这种设计合适。然而，发电机52可有效地输出的电能有限，且对于现代飞行器不断增加的电能需求而言是不合适的，因为产生更多的电能必然导致发电机52从高压HP轴42获取额外的机械动力，从而导致HP压缩机的性能由于面临喘振现象的风险而劣化。

另外，在这种构造中，因为起动器48没有连接到LP轴44，所以起动器48只能使得涡轮机起动，但不能将任何驱动动力传递到风扇12的轴54。

为了受益于更多的电能，一种解决方案是提供一种包括连接到风扇12的电机的涡轮机10。这种电机是可逆的，且可以作为发电机以及电动机运行。因此，作为发电机，这种电机能够独立地提供电能或者除了发电机52之外提供电能。

此外，作为电动机，这种电机还能够执行推进功能，且可以向风扇提供额外的驱动动力。

迄今为止，这种电机已经在两种设计中被提出。

在第一种设计中提出将电机的转子直接集成到风扇中。在这种情况下，永磁体总是或者直接集成到叶片13中，或者以附接到叶片13的端部的扇形短柱的形式进行附接。

在这两种情况下，在每个叶片13的端部增加了重量，结果适配的叶片13与传统叶片相比受到更大的离心力。这种离心力可导致叶片13径向伸长，并与在所有转速下保持风扇12的叶片13与其壳体40之间适当的功能间隙不相符。

此外，高质量的叶片13需要使用大的中心盘对叶片13进行支撑。

最后，如果这种叶片13丢失，则由该叶片13释放的动能大于传统叶片在相同情况下释放的动能。因此，使用这种叶片13需要更重的风扇壳体40，风扇壳体40能够承受这种叶片13的弹出而不会有被这种叶片13穿透的风险。这种尺寸约束在很大程度上对涡轮机10的质量不利。

在另一种设计中提出将电机的转子附接到风扇12。这种转子包括布置在叶片13的延伸部分中的自由臂，在叶片13的上游或下游，自由臂的端部承载永磁体。在这种情况下，如上文所述，在电机的转子的每个臂的端部增加了质量，结果这些臂受到离心力，该离心力可导致臂的径向伸长现象，并与在所有转速下保持电机的转子与其定子之间足够的空气间隙不相符。

因此，这种设计具有与前述设计基本上相同的缺点，这种缺点现在适用于这些自由臂。

本发明通过给附接到风扇12的电机转子提供新的设计来弥补该缺点。

与现有技术的涡轮机类似，根据本发明的涡轮机包括行星齿轮箱或周转齿轮箱，行星齿轮箱或周转齿轮箱的构件连接到涡轮机的壳体、低压本体的轴和风扇的盘的驱动轴。

根据本发明，如图2所示，电机的转子60包括能够在定子66内旋转的环62，定子66通过臂70连接到锥体71，锥体71安装在风扇12的上游。

在如图所示的设计中，环62承载永磁体74。应当理解的是，这种构造不限制本发明，例如环62可以包括绕组，而永磁体可以由定子66承载。

在任何情况下，这种解决方案能够使风扇12的叶片13的空气动力学功能与电机的扭矩传递功能分离，扭矩传递功能由风扇的叶片13上游的臂70执行。

有利地，由于臂70在周向由可移动的环62保持，所以由施加在臂70上的离心力产生的力是能够部分地被环吸收的压缩力，这能够减小施加在臂70上的力。

这使得经空气动力学优化的叶片13和经优化的臂70能够用于传递电机的扭矩。因此，叶片13可以保持传统叶片不变，其可以在不拆除涡轮机10的情况下在飞行器的机翼下方进行拆除，这对于航空公司来说是一个显著的优点。

电机还位于涡轮机10的外部，这样便于电机的冷却和触及来进行维护。

为了确保可移动的环62连接到锥体71，如图2和图6所示，电机转子的毂76连接到环62、附接在锥体71的分别在上游和下游的两个部件72a，72b之间，锥体71是如图4所示的代替传统锥体72的适配型锥体。

更具体地，为了将转子60固定到风扇12，如图4至图6所示，利用风扇12的盘80存在的如下优点：盘80设置有管状边缘82，管状边缘82包括花键孔84，花键孔84使得盘80能够联接到风扇轴54。如上所述，该轴54由LP轴44通过齿轮箱来驱动。

如图4所示，在传统涡轮机的情况下，通常在该管状边缘82的前部布置有旋转入口罩69，旋转入口罩69包括彼此附接的两个部件，即锥体82以及边缘82的第一外部上游轴环86，该锥体72直接附接到第一外部上游轴环86。锥体72包括以入口罩69的旋转轴线A为中心的尖端形式的自由端部83以及用于轴环86的接合端部85，旋转轴线A与风扇的轴线相对应，接合端部85与叶片13的平台15基本上齐平，以位于叶片13的空气动力学连续性之中。

有利地，本发明通过用图6所示的适配型锥体71替代图4所示的涡轮机的原始锥体72，使得传统涡轮机电气化。该锥体71由两个部件即上游部件71a和下游部件71b构成，并旨在接纳电机的转子60。锥体71附接在锥体的位置。

为此，如图6所示，适配型锥体71的下游部件71b包括下游端部88和上游端部，下游端部88附接到盘80的第一外部上游轴环86，上游端部设置有第二外部上游轴环90。电机转子60的毂76附接到该第二外部上游轴环90，毂76通过臂70连接到环62。

毂76包括基本上环形的壁92，壁92包括附接到适配型锥体的下游部件71b的第二外部上游轴环90的下游端部94。毂76包括设置有第三外部上游轴环93的上游端部，第三外部上游轴环93与适配型锥体71的上游部件71a相配合。

电机转子60的毂76还包括管状内部腹板94，管状内部腹板94包括花键孔96，花键孔96使得电机的转子毂能够联接到风扇轴54。因此，电机的扭矩通过该腹板94进行传递。

适配型锥体71的上游部件71a包括下游端部98，如所看到的，下游端部98附接到电机的转子毂76的第三外部上游轴环92。

为了确保环62相对于毂76保持在合适的位置，电机的转子60包括至少两个将毂76连接到环62的臂70。

为了限制对进入风扇的流F的扰动，希望这些臂的数量尽可能少。为此优选地，电机的转子60包括不超过三个臂70。因此，电机的转子包括仅两个或三个臂70。

类似于传统风扇，风扇12保持其叶片13均匀分布。为了减小由臂70产生的空气动力学扰动，臂70被布置成使得根据穿过风扇12的气流，叶片13基本上位于每个臂70的后部。为了相同的目的，每个臂70基本上是笔直的。因此气流F受到的扰动最小。

臂70可以是完全径向的，如图2所示。替代地，臂可以与毂相切。为此，如图3所示，每个臂70包括用于毂76的接合端部78，接合端部78与毂76相切。

电机的定子66包括电气辅助设备的线束102，线束102直接连接到飞行器的吊架(未示出)。

这些不同的元件能够提出一种用于如上所述的传统涡轮机的电气组件100，以在不更换传统涡轮机的情况下确保传统涡轮机的电气化。

因此，如图6所示，这种组件100包括适配型锥体71和电机的转子60，适配型锥体71由分别在上游和下游的两个部件71a，71b构成，转子60包括通过两个或三个臂70连接到环62的电机转子毂76，环62包括或承载永磁体74，环62旨在附接在适配型锥体71的在上游和下游的两个部件71a，71b之间。

在该组件中，适配型锥体70的下游部件71b被构造成尤其是就其尺寸和固定点而言可以替代传统锥体72，电机转子60的毂76进而被构造成附接到适配型锥体71的下游部件71b和风扇轴54。锥体71的上游部件71a被构造成附接到电机转子60的毂76。

组件100还包括定子66，定子66被构造成附接在风扇壳体40的上游。在如通常的情况那样定子66包含绕组的情况下，定子66包括电气辅助设备的线束102，线束102可以直接连接到飞行器的吊架(未示出)，而无需修改现有的涡轮机10。特别地，定子66可以包括下游环形面104，下游环形面104可以直接附接到风扇壳体40的上游面106。

该组件的部件可以一个接一个地装配到涡轮机10上。然而，优选地，组件是传统涡轮机的电气模组的形式，预装配并能够原样运输到生产现场。该模组包括电机的转子60和围绕转子60的定子66，转子60的毂76与适配型锥体71的上游部件71a和下游部件71b预装配。有利的是，转子60相对于定子66安装有可拆除的法兰，这些可拆除的法兰仅在装配到涡轮机10上时才被拆除。

因此，可以根据如下方法，使用上述类型的电气模组来确保传统飞行器涡轮机10的电气化，该方法的步骤在图7中示出。

在还如图4所示的第一步骤ET1中，提供传统涡轮机10。

然后，在还如图6所示的第二步骤ET2中，移除涡轮机10的传统锥体72。

然后，在第三步骤ET3中，包括组件100的所有预装配元件的电气模组放置于涡轮机10的风扇12的前面。

然后，在第四步骤ET4期间，将电机的定子66附接到壳体40，并将承载电机转子60的适配型锥体71，71a，71b附接到风扇12的盘80。

然后，在第五步骤ET5中，将电气模组连接到飞行器。在这种情况下，电气辅助设备的线束102连接到飞行器。得到如图6所示的组件。

可选地，在第六步骤ET6中，移除将定子66连接到转子60的法兰。

因此，本发明能够非常容易地确保传统涡轮机10的电气化。

这种电气化更有利，因为电机可以是一种选择，即负责飞行器的航空公司可以选择是否将电机安装在涡轮机10上。就这方面而言，这使得根据航空公司需要使用电机的全功率范围成为可能。在涡轮机发生不可逆的损坏的情况下，电机还可以在相同类型的涡轮机上重新使用以及重新装配。反之，在电机发生不可逆的损坏的情况下，可以将电机拆卸，并可以将相同的新电机安装到涡轮机上。

Claims (10)

1.一种飞行器涡轮机(10)，所述飞行器涡轮机包括风扇(12)和电机，所述风扇能够在壳体(40)内旋转，所述电机包括转子(60)和定子(66)，所述转子固定到所述风扇，所述定子固定到所述壳体(40)，

其特征在于，所述电机的转子(60)包括能够在所述定子(66)内旋转的环(62)，所述环通过臂(70)连接到锥体(71)，所述锥体安装在所述风扇(12)的上游。

2.根据前一项权利要求所述的涡轮机，其特征在于，所述电机的转子的毂(76)连接到所述环(62)，所述毂附接在所述锥体(71)的分别在上游和下游的两个部件(71a，71b)之间。

3.根据前一项权利要求所述的涡轮机(10)，其特征在于，所述风扇(12)的盘(80)包括边缘(82)，所述边缘包括花键孔(84)，所述花键孔使得所述风扇盘(80)能够联接到由所述涡轮机(10)驱动的风扇轴(54)上，所述边缘(82)设置有第一外部上游轴环(86)，并且：

-所述锥体(72)的下游部件(72b)包括下游端部(88)和上游端部，所述下游端部附接到所述风扇盘(80)的第一外部上游轴环(86)，所述上游端部设置有第二外部上游轴环(90)，

-所述电机的转子毂(76)包括基本上环形的壁(92)和管状内部腹板(94)，所述壁(92)包括下游端部(94)和上游端部，所述下游端部附接到所述第二外部上游轴环(90)，所述上游端部设置有第三外部上游轴环(92)，所述管状内部腹板包括花键孔(96)，所述花键孔使得所述电机的转子毂(76)能够联接到所述风扇轴(54)，

-所述锥体(72)的上游部件(72a)包括附接到所述电机的转子毂(76)的第三外部上游轴环(92)的下游端部(98)。

4.根据权利要求2或3中任一项所述的涡轮机(10)，其特征在于，所述电机的转子(60)包括至少两个臂(70)，所述至少两个臂将所述毂(76)连接到所述环(62)。

5.根据前一项权利要求所述的涡轮机(10)，其特征在于，所述电机的转子(60)包括两个或三个臂(70)。

6.根据权利要求4或5中任一项所述的涡轮机(10)，其特征在于，每个臂(70)基本上是笔直的，且根据穿过所述风扇(12)的气流，所述风扇(12)的叶片(13)基本上位于所述臂(70)的后部。

7.根据前一项权利要求所述的涡轮机(10)，其特征在于，每个臂(70)包括用于所述毂(76)的接合端部(78)，所述接合端部(78)与所述毂(76)相切。

8.一种用于传统涡轮机(10)的电气组件(100)，所述涡轮机(10)具有轴线(A)，所述电气组件包括能够在壳体(40)内旋转的风扇(12)，所述风扇(12)包括由所述涡轮机驱动的风扇轴(54)旋转地驱动的盘(80)，所述风扇配备有附接在所述盘(80)的上游的传统锥体(72)，其特征在于，所述组件(100)包括：

-定子(66)，所述定子被构造成附接在所述壳体(40)的上游，

-适配型锥体(72)，所述适配型锥体分成分别在上游和下游的两个部件(72a，72b)，

-电机转子(60)，所述电机转子包括通过两个或三个臂(70)连接到环(62)的电机转子毂(76)，所述电机转子毂旨在附接在所述适配型锥体(72)的在上游和下游的两个部件(72a，72b)之间，

所述适配型锥体(71)的下游部件(71b)被构造成替代所述传统锥体(72)，所述电机转子的毂(76)被构造成附接到所述适配型锥体(71)的下游部件(71b)，以及附接到由所述涡轮机的低压轴(44)驱动的所述风扇轴(54)，且所述锥体的上游部件(71a)被构造成附接到所述电机转子(62)的盘(80)。

9.一种用于传统涡轮机的电气模组，所述电气模组包括根据前一项权利要求所述的组件(100)的元件的模块化装配，所述模组包括所述电机的转子(60)和定子(66)，所述转子的毂(76)装配到所述适配型锥体(72)的上游部件和下游部件(72a，72b)，所述定子围绕所述转子(60)，所述定子相对于所述转子(60)安装有法兰。

10.一种利用根据前一项权利要求所述的电气模组使传统飞行器涡轮机(10)电气化的方法，其特征在于，所述方法包括：

-第一步骤(ET1)，在所述第一步骤期间，提供传统涡轮机(10)，

-第二步骤(ET2)，在所述第二步骤期间，移除所述涡轮机(10)的传统锥体(72)，

-第三步骤(ET3)，在所述第三步骤期间，将所述电气模组放置于所述涡轮机(10)的风扇(12)的前面，

-第四步骤(ET4)，在所述第四步骤期间，将所述电机的定子(66)附接到所述壳体(40)，并将承载所述电机的转子(60)的所述适配型锥体(71)附接到所述风扇(12)的盘(80)，

-第五步骤(ET5)，所述第五步骤将所述电气模组电连接到所述飞行器，

-可选的第六步骤(ET6)，在所述第六步骤期间，移除至少一个将所述定子(66)连接到所述转子(60)的法兰。

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