CN117355670A - 用于支撑飞行器涡轮发动机的附件齿轮箱的组件 - Google Patents

用于支撑飞行器涡轮发动机的附件齿轮箱的组件 Download PDF

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CN117355670A CN202280037086.8A CN202280037086A CN117355670A CN 117355670 A CN117355670 A CN 117355670A CN 202280037086 A CN202280037086 A CN 202280037086A CN 117355670 A CN117355670 A CN 117355670A
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Abstract

公开了一种用于对飞行器涡轮发动机(10)的主附件齿轮箱(82)进行支撑的支撑组件，所述附件齿轮箱(82)包括齿轮并支撑由齿轮驱动的至少一项设施(86)，支撑组件的特征在于，支撑组件包括如下的结构(50)，该结构用于将涡轮发动机(10)连接并支撑到飞行器的塔架(32)，该结构(50)包括：‑中间轴向部段(50a)，中间轴向部段用于附接到塔架(32)，中间轴向部段具有限定了与塔架(32)的连接界面(P3)的上端部，中间轴向部段(50a)承载旨在连接到涡轮发动机(10)的悬挂杆(62，64)；‑前轴向部段(50b)，前轴向部段在中间部段(50a)的前方延伸，并且包括至少一个悬挂构件(66)，悬挂构件旨在连接到涡轮发动机(10)；以及‑后轴向部段(50c)，后轴向部段延伸到中间部段(50a)的后方并且支撑主附件齿轮箱(82)。

Description

用于支撑飞行器涡轮发动机的附件齿轮箱的组件
技术领域
本发明涉及一种用于对飞行器涡轮发动机的主附件齿轮箱进行支撑的支撑组件。
背景技术
现有技术特别包括文献US-A-4,068,470、US-A1-2019/218977以及US-A-5,687,561。
飞行器涡轮发动机包括气体发生器，气体发生器通常参照涡轮发动机中气体的流动从上游到下游包括至少一个压缩机、环形燃烧室以及至少一个涡轮。在具有双主体的低压和高压涡轮风扇发动机的情况下，气体发生器包括低压压缩机、高压压缩机、燃烧室、高压涡轮以及低压涡轮。气体发生器限定了用于气体流(被称为主流)的环形流动通道，环形流动通道穿过压缩机、燃烧室以及涡轮。
高压压缩机的转子通过高压轴连接到高压涡轮的转子。低压压缩机的转子通过低压轴连接到低压涡轮的转子，低压轴穿过高压轴并且驱动通常位于气体发生器上游的推进螺旋桨旋转。
当该螺旋桨被环形壳体(被称为风扇壳体)遮盖并包围时，该螺旋桨被称为风扇并且产生围绕气体发生器流动的空气流(被称为次级流)。当螺旋桨未被遮盖时，螺旋桨也会产生围绕气体发生器流动的空气流。
涡轮发动机通过钩挂塔架或附接塔架(也被称为桅杆)而附接到飞行器的元件(例如机翼或机身)。该塔架的形状通常是细长的，并且包括与涡轮发动机的纵向轴线平行延伸的梁部。如果涡轮发动机附接在飞行器的机翼下方，塔架以类比于钟表的面的方式位于12点钟(12小时)处。
在现有技术中，塔架包括用于附接或悬挂涡轮发动机的上游附接和悬挂构件，上游附接和悬挂构件专用于一种类型的涡轮发动机而不能用于另一种类型的涡轮发动机。例如，这些附接构件旨在附接到涡轮发动机的包围风扇螺旋桨的风扇壳体，因此这些附接构件不能用于具有非护罩式螺旋桨的涡轮发动机，因为该涡轮发动机不包括风扇壳体。
此外，附接塔架可以包括下游附接构件，下游附接构件用于附接和悬挂涡轮发动机的下游端部。然而，这种构造导致了缺点。在运行期间，气体发生器确保塔架的上游附接点与下游附接点之间的应力传递，这导致发生器和气体的变形，并且改变了气体发生器的定子与转子之间的间隙。因此，气体发生器经受了由轴向应力(远离轴线的推力和推力反作用)产生的力矩。涡轮发动机还受到由风扇螺旋桨的叶片上的不对称的轴向应力而产生的力矩、以及由于涡轮发动机捕获空气而产生的应力(套筒应力(efforts de manche))。
因此，应当理解，涡轮发动机的性能和可操作性可能受到这些应力的影响。
该问题的一个解决方案是以悬臂的方式将涡轮发动机附接到塔架。这意味着将涡轮发动机的前部分或上游部分悬挂到塔架，而使涡轮发动机的后部分或下游部分(例如涡轮发动机的涡轮壳体)保持自由。
另一个问题涉及将涡轮发动机从地面储存站提升到涡轮发动机旨在附接到的塔架。涡轮发动机的提升可能需要在多个方向上移动，直到涡轮发动机靠近塔架并且可以附接到塔架。
现有技术的另一个缺点涉及主附件齿轮箱在气体发生器上的定位和安装。在本申请中，“附件齿轮箱”是指对涡轮发动机的多项设施或附件(例如泵、发电机等)进行承载和驱动的齿轮箱。该附件齿轮箱通常被称为AGB(Accessory GearBox)。
在大多数情况下，AGB围绕风扇壳体安装、或者位于通道间隔室中，即位于定位在用于主流的流动通道与用于次级流的流动通道之间的隔室中。在可能的情况下，AGB在高压压缩机的外壳体上附接在该隔室中。AGB位于6点钟位置处，并且通过杆悬挂到外壳体。在文献US-A-4，437，627和US-A1-6，260，351中尤其如此。
然而，一些涡轮发动机(特别是具有相对高的涵道比的涡轮发动机)具有高压压缩机和直径相对较小的外壳体。该外壳体对机械变形非常敏感，机械变形倾向于使外壳体椭圆化。这种畸变对涡轮发动机的性能(特别是高压压缩机)有害，因为这种畸变影响了该压缩机的转子与定子之间的间隙。因此，优选地，在运行期间不在该外壳体上安装重的多项设施或对该外壳体施加机械应力。
因此，将AGB附接或悬挂到高压压缩机的外壳体并不总是可能的或理想的。
例如在文献US-A1-2010/0193631中已经提出将AGB安装在附接塔架中。然而，并不总是能够将AGB集成到塔架中，这种构造仅适用于具有风扇(护罩式螺旋桨)的涡轮发动机。
如在文献FR-A1-2 952 672中，也已经提出将AGB悬挂到附接塔架。同样，这种构造仅适用于具有风扇(护罩式螺旋桨)的涡轮发动机。此外，本申请涉及一种悬架，在该悬架中，塔架向内和向上游穿过用于次级流的流动通道以连接到中间壳体毂。
如果塔架附接到位于次级流的通道外侧的风扇壳体，则存在AGB将至少部分地位于次级通道中并阻塞该通道的大部分的风险。从空气动力学的观点来看，这是不可接受的，因为这会导致增大的压力损失，从而增加涡轮发动机的燃料消耗。
本发明提出了对现有技术的改进，这使得能够解决上述问题和缺点中的至少一些。
发明内容
本发明涉及一种用于对飞行器涡轮发动机的主附件齿轮箱进行支撑的支撑组件，附件齿轮箱包括齿轮并承载由这些齿轮驱动的至少一项设施，支撑组件的特征在于，支撑组件包括如下的结构，该结构用于将涡轮发动机连接并支撑到飞行器的塔架，该结构包括：
-中间轴向部段，中间轴向部段用于附接到塔架，中间轴向部段包括限定了与塔架的连接界面的上端部，中间部段承载旨在连接到涡轮发动机的悬挂杆，
-前轴向部段，前轴向部段在中间部段的前方延伸，并且包括至少一个悬挂构件，悬挂构件旨在连接到涡轮发动机，以及
-后轴向部段，后轴向部段延伸到中间部段的后方并且承载主附件齿轮箱。
根据本发明的支撑组件的连接结构具有许多优点。第一优点是该连接结构使得涡轮发动机能够通过通过前悬架和后悬架进行悬挂，前悬架和后悬架靠近在一起并且集成在结构内，从而形成用于悬挂涡轮发动机的单个悬挂结构。该结构优选地连接到涡轮发动机的上游部分，例如中间壳体。由于涡轮发动机不包括旨在连接到塔架的下游部分(例如涡轮壳体)，因此，涡轮发动机被设计成以悬臂的方式安装在塔架上。
本发明的第二优点涉及涡轮发动机的提升，涡轮发动机的提升通过连接结构而变得更容易。该连接结构包括与塔架的连接界面，该连接界面限定了沿着塔架延伸的区域。当涡轮发动机被提升时，涡轮发动机可以简单地在单个竖直方向上从底部移动到顶部，直到该结构在该界面处靠置在塔架上。然后该结构被附接到塔架。
第三优点涉及附件齿轮箱与该连接结构的附接。因此，附件齿轮箱不直接附接到涡轮发动机，这避免了在运行期间将机械应力传递到涡轮发动机，并限制了该涡轮发动机的高压压缩机的外壳体的前述椭圆化风险。当涡轮发动机被提升时，由于将附件齿轮箱和发动机连接在一起的连接结构，附件齿轮箱保持连接到发动机。因此，在将涡轮发动机提升并附接到塔架时，不需要拆卸AGB及使AGB从涡轮发动机分离。附属齿轮箱还保留了其在可接近性和维护方面的优点。
本发明适用于安装在飞行器机翼下方、机翼上或机身后方的所有类型的涡轮发动机(涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、APU)。
根据本发明的支撑组件可以包括被彼此独立地采用或被彼此组合地采用的以下特征中的一个或多个：
-用于连接到塔架的连接界面是大致平坦的，并且在连接和支撑结构的后轴向部段的上端部上延伸；
-杆在被称为中间平面的第一大致竖直平面中延伸；
-至少一个悬挂构件在被称为前平面的第二大致竖直平面中延伸，该前平面位于距中间平面一轴向距离处；
-附件齿轮箱通过支撑设备悬挂到后部段，所述支撑设备在被称为后平面的第三大致竖直平面中延伸，该后平面位于距中间平面一轴向距离处；
-附件齿轮箱连接到至少两个杆的第一端部，至少两个杆的相对的第二端部旨在连接到涡轮发动机；
-连接结构沿着第一延伸轴线延伸，第一延伸轴线被包括在与连接平面垂直的中间平面中，并且附件齿轮箱在中间平面的两侧延伸；
-附件齿轮箱包括被动力输入部穿过并可以承载至少一项设施的前表面、以及承载至少一项设施的后表面；
-支撑设备从附件齿轮箱的上表面向上延伸；
-主附件齿轮箱位于12点钟处；
-至少一个悬挂构件位于第二部段的自由前端部处；
-至少一个悬挂构件是鼻状件，鼻状件包括：
-附接杆，附接杆用于附接到涡轮发动机并且在前平面中延伸，以及
-圆柱形主体，圆柱形主体在第二部段的自由端部中接合在容纳部中，并且能够在该容纳部中围绕平行于第一延伸轴线的轴线枢转；
-中间轴向部段在后平面中承载三个悬挂杆，这三个悬挂杆包括：
-两个侧杆，两个侧杆相对于穿过第一延伸轴线的竖直中间平面分别在中间轴线部段的两侧对称地延伸，以及
-中心杆，中心杆位于中间轴向部段的下方；
-中间轴向部段具有沿着第一延伸轴线测量的长度L1，长度L1小于或等于沿着该轴线测量的前轴向部段的长度L2；替代地，L1大于或等于L2；
-前轴向部段包括用于对整流叶片的至少一个根部进行附接的上平台；
-该整流叶片或每个整流叶片为固定叶片或可变桨距叶片。
本发明还涉及一种飞行器涡轮发动机，该飞行器涡轮发动机包括用于对主附件齿轮箱进行支撑的如上所述的支撑组件，该涡轮发动机被构造成通过支撑组件的连接结构以悬臂的方式安装在塔架上。
根据本发明的涡轮发动机可以包括被彼此独立地采用或被彼此组合地采用的以下特征中的一个或多个：
-涡轮发动机包括气体发生器，气体发生器具有纵向轴线并且驱动非护罩式螺旋桨，气体发生器在气体的流动方向上从上游到下游包括至少一个压缩机、环形燃烧室以及至少一个涡轮，气体发生器限定了用于第一空气流的主环形流动通道并且旨在被用于第二空气流的次级环形流动通道包围，连接结构附件到气体发生器，使得连接结构的延伸轴线位于相对于纵向轴线测量的半径处，该半径介于螺旋桨的最小半径与最大半径之间；
-气体发生器包括两个压缩机和中间壳体，两个压缩机分别为低压压缩机和高压压缩机，中间壳体轴向地插入在这两个压缩机之间，附件齿轮箱恰好位于该中间壳体的下游；
-中间壳体包括中心毂部，中心毂部通过径向臂连接到围绕中心毂部延伸的环形壳部，该环形壳部连接到中间部段的悬挂杆；
-附件齿轮箱通过至少两个杆连接到环形壳部；
-附件齿轮箱的动力输入部连接到中间齿轮箱，中间齿轮箱本身通过另一个大致径向的轴连接到齿轮，以从气体发生器的轴收集动力；
-涡轮发动机还包括次级附件齿轮箱，次级附件齿轮箱包括：
-连接到启动器的至少一个轴，
-以及连接到发电机或液压泵的至少一个轴，该发电机或该液压泵连接到安装在主附件齿轮箱上的液压涡轮或电动马达，以向该电动马达或该液压涡轮提供电力或液压动力；
-次级附件齿轮箱附接到中间壳体的毂部；
-启动器为电动启动器/发电机、液压泵或空气启动器；
-该结构具有大致细长的形状，
-涡轮发动机为有护罩型或非护罩型；
-次级通道被遮盖或未被遮盖；
-螺旋桨位于主通道和次级通道的上游；替代地，螺旋桨位于这些通道的下游；
-连接结构附接到螺旋桨下游的气体发生器；替代地，连接结构附接到螺旋桨上游的气体发生器；
-涡轮发动机包括在次级通道中的位于螺旋桨下游的一环形排的整流叶片，该结构的第二部段位于该排叶片的两个相邻叶片之间或承载该排叶片的中的一个叶片；
-整流叶片是固定叶片或可变桨距叶片；
-整流叶片在次级通道中位于螺旋桨的下游；
-前平面位于该排叶片中的叶片的前缘的上游或沿着前缘，和/或后平面位于该排叶片中的叶片的后缘的下游；
-该组件还包括塔架，塔架具有第二延伸轴线并且包括前端部，前端部用于附接到该结构的第一部段；
-该组件还包括推力反作用条或推力反作用杆，这些杆包括附接到气体发生器的前端部和连接到舵部的后端部，舵部在该结构的后方附接到塔架。
附图说明
通过以下详细描述并且为了理解该详细描述而参照附图，本发明的其他特征和优点将变得明显，在附图中：
[图1]图1是包括飞行器涡轮发动机及其根据在本发明之前的技术的钩挂塔架的组件的非常示意性的视图；
[图2]图2是飞行器涡轮发动机的非常示意性的视图，并且示出了根据在本发明之前的技术的钩挂塔架上的附接和悬挂点；
[图3]图3是另一飞行器涡轮发动机的非常示意性的视图，并且示出了根据在本发明之前的技术的钩挂塔架上的附接和悬挂点；
[图4]图4是包括飞行器涡轮发动机、钩挂塔架以及将涡轮发动机连接到塔架的结构的组件的示意性透视图；
[图5]图5是图4的塔架和连接结构的示意性侧视图；
[图6]图6是图4的连接结构的前悬挂构件的示意性透视图；
[图7]图7是图4的连接结构的前悬挂构件的示意性透视图；
[图8]图8是图4的连接结构的后悬挂杆的示意性透视图；
[图9]图9是图4的连接结构在朝向塔架的提升步骤期间的示意性侧视图；以及
[图10]图10是图4的塔架和连接结构的示意性正面透视图，并且示出了在运行中在结构连接到涡轮发动机的点处施加的力矩。
[图11]图11是根据本发明的实施例的如下的组件的示意性透视图，该组件包括飞行器涡轮发动机、钩挂塔架以及将涡轮发动机连接到塔架的结构；
[图12]图12是在图11中示出的组件的另一示意性透视图；
[图13]图13是在图11中示出的组件的在没有钩挂塔架的情况下的另一示意性透视图；
[图14]图14是类似于图11的视图；以及
[图15]图15类似于图8和图10，并且示出了附件齿轮箱的连接杆。
具体实施方式
图1示出了用于飞行器的涡轮发动机10，该涡轮发动机10是具有双流和双主体的涡轮风扇发动机。
轴线A是涡轮发动机的纵向轴线。在一些图(包括图1)中示出了正交参考系XYZ。方向X平行于轴线X并且朝向涡轮发动机10的上游或前方定向，轴线Y向上定向，轴线Z朝向一侧定向。
涡轮发动机10包括气体发生器12，气体发生器参照气体的流动沿着轴线A从上游到下游包括低压压缩机或BP(basse pression)压缩机14、高压压缩机或HP(hautepression)压缩机16、环形燃烧室18、高压涡轮或HP涡轮20以及低压涡轮或BP涡轮22。
尽管在图1中不可见，但HP压缩机16的转子通过高压轴连接到HP涡轮20的转子，BP压缩机14的转子通过低压轴连接到BP涡轮22的转子，低压轴穿过高压轴并且驱动推进螺旋桨旋转，推进螺旋桨位于气体发生器12的上游，推进螺旋桨被环形壳体(被称为风扇壳体24)包围。
风扇壳体24通过中间壳体26连接到气体发生器12，中间壳体包括中心毂28以及将毂28连接到风扇壳体24的一系列径向臂。
气体发生器12限定了用于第一空气流(被称为主流)的主环形流通道。气体发生器12被用于第二空气流(被称为次级流)的次级环形流动通道包围。
进入风扇的空气流被分成形成主流的一个部分。该主流中的空气在BP压缩机14和HP压缩机16中被压缩，然后与燃料混合并在燃烧室18中燃烧。来自主流的燃烧气体随后在HP涡轮20和BP涡轮22中膨胀，并最终流入排气喷嘴30。
进入风扇的空气流的另一部分形成围绕气体发生器12流动的次级流，并旨在与喷嘴30下游的主流混合。
涡轮发动机10通过塔架32附接到飞行器的元件，塔架具有沿着轴线A的大致细长的形状，并且塔架因此包括平行于轴线A的延伸轴线B。塔架32包括用于附接和悬挂涡轮发动机10的附接构件34、38。
图1至图3示出了在本发明之前的现有技术。
在图1和图2所示的第一种情况下，塔架32在三个点或三个区域处附接到涡轮发动机10。这些点中的两个点位于垂直于轴线A的上游平面或前方平面P1中，最后一点位于垂直于轴线A的下游平面或后方平面P2中。
在平面P1处，第一附接构件34确保塔架32连接到风扇壳体24。在平面P2处，附接构件38确保塔架32附接到涡轮或排气壳体40。该附接构件38还通过推力反作用棒或杆36连接到中间壳体26的毂28。这些棒36确保了推力从涡轮发动机10到塔架32以及因此到飞行器的传递。
在图3所示的第二种情况下，在上述平面P1中仅存在两个附接点，因此涡轮发动机以悬臂的方式附接到塔架32。在这种情况下，在平面P1处，附接构件34确保塔架32连接到风扇壳体24，推力反作用杆36通过如下的附接构件(未示出)确保中间壳体26的毂28连接到塔架32，该附接构件附接到塔架而不附接到涡轮发动机。
图4示出了用于以悬臂的方式将飞行器涡轮发动机10连接并附接到塔架32的连接结构50。
涡轮发动机10在图4中部分地示出，并且除了关于涡轮发动机10与塔架32的附接之外，关于图1的以上描述可以应用于图4的涡轮发动机10。在该图中，风扇壳体24未示出，因为该技术能应用于被这种壳体24遮盖以形成风扇的螺旋桨52、或者不同地未被遮盖的螺旋桨52。
螺旋桨52包括相对于涡轮发动机10的轴线A径向延伸的叶片。螺旋桨52的叶片在从轴线A到叶片的根部处测量的最小半径R最小与从轴线A到叶片的顶点处测量的最大半径R最大之间延伸。
如上所述，穿过螺旋桨52的空气流F1在螺旋桨52的下游被分成流动到气体发生器12中的主流F2以及围绕气体发生器12流动的次级流F3。
在螺旋桨52的下游，涡轮发动机10包括固定整流叶片54，通常被称为外引导叶片(Outer Guide Vane，OGV)。这些叶片54从中间壳体26的壳部相对于轴线A径向延伸。
塔架32具有平行于轴线A的延伸轴线B，并且塔架的上游端部或前端部位于叶片54的后缘54b的下游。塔架32的前端部32a位于中间壳体26处或中间壳体上方。
该组件的特征在于塔架32相对于次级流F3的位置。与塔架32在距气体发生器12一径向距离处延伸的图1中的现有技术不同，图4中的塔架32尽可能靠近气体发生器12延伸。因此，延伸轴线B位于与轴线A相距如下的半径处，该半径介于R最小与R最大之间。
如上文关于图3所描述的，以悬臂的方式附接到塔架32的涡轮发动机10通过推力反作用杆36连接到塔架。
两个杆36相对于穿过轴线A的竖直中间平面对称地布置。两个杆各自包括例如在中间壳体26处附接到气体发生器12的前端部36a、以及连接到舵部56的后端部36b，舵部在距塔架的轴向端部32a一距离处附接到塔架32。优选地，杆36的端部36a、36b分别通过球窝接头铰接到固定到中间壳体26的U形夹以及固定到舵部56的U形夹。
涡轮发动机10通过用于将涡轮发动机悬挂到塔架的单个连接结构50附接并悬挂到塔架32，单个连接结构限定了两个平面，分别为前平面P1和后平面P2。
如在图4中可以看到，连接结构50位于塔架32的前端部32a处，使得涡轮发动机10的后悬挂平面更靠近前部和前平面P1，以使得涡轮发动机10以悬臂的方式安装。
现在参照图5至图8，图5至图8使得能够更清楚地观察连接结构50的特征。
连接结构50具有大致细长的形状，并且具有平行于轴线A、轴线B的延伸轴线C。
该结构50大致包括两个轴向部段，即：
-中间轴向附接部段50a，中间轴向附接部段用于附接到塔架32，中间轴向附接部段是后部段，以及
-前轴向部段50b，前轴向部段旨在延伸到塔架32的前部，因此前轴向部段是前部段。
虽然不是限制性的，图5示出了中间部段50a具有沿着轴线C测量的长度L1，长度L1小于或等于前部段50b的沿着该轴线测量的长度L2。
中间部段50a包括上端部60，上端部限定了与塔架32交界的大致水平的平面P3。
该中间部段50a还包括承载悬挂杆62、64的下端部，悬挂杆旨在连接到涡轮发动机10并且在后平面P2中延伸。
前部段50b包括至少一个悬挂构件66，悬挂构件旨在连接到涡轮发动机10并且在前平面P1中延伸。
连接结构50可以由单个部件形成或者由组装在一起的多个部件形成。有利地，连接结构包括主梁部68，主梁部形成中间部段50a和前部段50b的上部分。如图7所示，因此，前部段50b的下部分由装配并附接在梁部68下方的结构部件70形成，但结构部件可以集成到该梁部68中。梁部68与部件70之间的界面平面可以是大致水平的。
悬挂构件66位于前部段50b的自由前端部处，并且在此由鼻状件形成，鼻状件包括：
-附接凸缘72，附接凸缘用于附接到涡轮发动机10并且在所述前平面P1中延伸，以及
-圆柱形主体74，圆柱形主体在前部段50b的自由端部中(特别是在部件70中)接合在容纳部76中。主体74能够在该容纳部76中围绕平行于延伸轴线C的轴线D枢转。因此，应当理解，在前平面P1中，连接结构50通过使得能够围绕轴线D旋转移动的滑动枢转连接而连接到涡轮发动机10。
构件66可以被构造成使得涡轮发动机10具有沿着轴线X的自由度。换言之，构件66可以被构造成不在方向X上吸收涡轮发动机10的力并将力传递到塔架32。因此，有利地，构件66被构造成在方向Y和方向Z上吸收力。
在所示的示例中，连接结构50包括在后平面P2中的三个悬挂杆62、64，包括：
-两个侧杆62，两个侧杆相对于穿过轴线C的竖直中间平面分别在中间部段50a的两侧对称地延伸，以及
-中心杆64，中心杆位于中间部段50a的下方。
杆62和64的端部分别通过球窝接头铰接到U形夹78和部段50a，U形夹固定到气体发生器(特别地在中间壳体处)。
杆62、64被构造成吸收并传递在方向Y和Z上施加到涡轮发动机的力以及在方向X上的力矩。图10示出了在方向Y和方向Z上的力被杆62吸收(箭头F6)，并且杆64吸收在方向X上的力矩(箭头F7)。
推力反作用杆(36)吸收在方向X上的力。
特别地在图4中可以看出，连接结构50在塔架32的延伸部中向前延伸，并且附接到在螺旋桨52下游的气体发生器12，使得连接结构的延伸轴线C位于相对于轴线A测量的如下的半径处，该半径介于半径R最小与R最大之间。
该结构50的前部段50b位于固定叶片54处，并且两种构造是可能的。
根据图5所示的第一构造，该结构50的前部段50b承载叶片54中的一个叶片。
在这种情况下，前部段50b包括上平台79，上平台被构造成连接或固定到叶片54，特别地连接或固定到位于12点钟处的叶片。实际上，该上平台79可以承载根部坯件80，根部坯件被构造成附接到叶片54的根部。
根据未示出的另一构造，该结构50的前部段50b位于两个相邻叶片54之间。
在未示出的变型中，叶片54为可变桨距类型，因此每个叶片能够以精确的角度围绕径向轴线成角度地定位。在这种情况下，结构50可以包括用于对叶片54的根部进行引导的机构，例如滚子或者致动系统，致动系统例如包括杆、齿轮、致动器等。
在未示出的另一变型中，该结构50可以支撑两个或更多个叶片54。
图5示出了在所示的示例中，前平面P1位于叶片54的前缘54a的上游或者与前缘54a成直线，后平面P2位于叶片54的后缘54b的下游，并且后平面旨在在涡轮发动机的中间壳体处穿过。
图9示出了用于将配备有连接结构50的涡轮发动机10提升到塔架32的步骤和方法。
虽然在该图中没有示出涡轮发动机，但是应该理解，该结构50预先附接到涡轮发动机，即，如上所述，该结构的构件66的凸缘72在叶片54的前缘54a的上游或与前缘成直线地附接到气体发生器12的互补凸缘，并且杆62、64也附接到气体发生器。因此，结构50具有能够在涡轮发动机的组装线上附接到涡轮发动机的优点。推力反作用杆36也可以附接到涡轮发动机10。
涡轮发动机可以通过托架而在地面上移动、或者通过一个或多个起重机来悬挂和移动。
将涡轮发动机布置在塔架32的下方，使得轴线B和轴线C平行，并且使结构50的部段50a恰好位于塔架32的下方，如图9所示。然后，通过从底部到顶部(箭头F5)的单个竖直平移移动使涡轮发动机朝向塔架32提升，直到部段50a和塔架在界面平面P3处支撑。
然后，可以例如通过螺钉螺母类型的装置或类似装置来将结构50附接到塔架32。如图5所示，附接到杆36的舵部56也可以在结构50的后方附接到塔架。
图11至图15示出了本发明的优选实施例，本发明的优选实施例使用如上所述的连接结构50，并且涉及用于对涡轮发动机的主附件齿轮箱82进行支撑的支撑组件，所述组件包括该连接结构50。
涡轮发动机10与图4所示出的且在上文描述的类型相同。然而，本发明不限于这种类型的涡轮发动机(具有非护罩式风扇)，并且可以应用于另一种类型的涡轮发动机，例如双流涡轮喷气类型的具有护罩式风扇的涡轮发动机。
因此，涡轮发动机10的前述描述适用于图11至图15的涡轮发动机，因此保留在上文中使用的附图标记。
根据本发明的连接结构50与以上描述的连接结构的不同之处在于，本发明的连接结构还包括第三轴向部段，即后轴向部段50c，后轴向部段延伸到中间部段50a的后部并且旨在在塔架32下方延伸。该后轴向部段50c可以与中间部段50a形成单个部件。
根据本发明，该后部段50c承载主附件齿轮箱(如上所述也被称为AGB)82。
该附件齿轮箱82包括至少一个动力输入部88以及联接到至少一个输出轴(不可见)的齿轮(不可见)，输出轴旨在驱动至少一项设施86。
这些多项设施86可以包括例如电动马达、发电机、液压泵等，这将在下文更详细地描述。
在附图所示的构造中，附件齿轮箱82位于12点钟处，并且恰好在中间壳体26的下游。
在所示的示例中，附件齿轮箱82包括面向上游的前表面82a、面向下游的后表面82b以及将表面82a、82b接合在一起的上表面82c和下表面82d。如图15所示，附件齿轮箱82可以具有围绕涡轮发动机10的大致弯曲的形状。因此，上表面82c具有凸形弯曲形状，下表面82d具有凹形弯曲形状。表面82a、82b可以相对于涡轮发动机10的轴线A具有径向定向或垂直定向。
多项设施86通常位于附件齿轮箱82的前表面82a和/或后表面82b上。
附件齿轮箱82通过至少一个支撑设备84悬挂到连接结构50的后部段50c，至少一个支撑设备可以包括至少一个杆。
如在图13中可以看到，该支撑设备84在第三大致竖直平面(被称为后平面P5)中延伸。该后平面P5在距以上描述的中间平面P2一轴向距离处。
在图13所示的示例中，连接结构50的延伸轴线C被包括在中间平面P6中，中间平面P6垂直于连接平面P3并且大致穿过该支撑设备84。该设备84可以包括至少一个杆，至少一个杆从附件齿轮箱82的上表面82c延伸到结构。
在图15中示出的替代实施例中，支撑设备84包括两个杆，两个杆分别从连接结构50延伸到附件齿轮箱82的相对端部。后轴向部段50c和杆的端部可以包括用于铰接到杆的U形夹85。因此，这些杆位于上述平面P6的两侧。
图11至图13示出了附件齿轮箱82连接到至少两个杆87的第一端部，至少两个杆的相对的第二端部连接到涡轮发动机10，更具体地，连接到中间壳体26的壳部27。该壳部27通过径向臂连接到中间壳体26的毂部28，为了清楚起见，径向臂在附图中未示出。
如图13所示，中间平面P6例如在距这些杆87相等的距离处大致在杆87之间穿过。这些杆87从附件齿轮箱82的前表面82a向上游延伸直到壳部27。
支撑设备84和杆87优选地被定位和构造成确保附件齿轮箱82的均衡安装。
杆87还优选地被构造成允许相对于中间壳体26在所有三个方向上的(微)移动。
上述中间平面P6也大致穿过附件齿轮箱82的动力输入部88。该动力输入部88可以是动力传动轴、用于电力、液压或气动动力等的输送的导管或线缆。
在图14所示的示例中，该动力输入部88由轴90形成，该轴穿过附件齿轮箱82的前表面82a。
轴90大致平行于轴线C延伸，并且连接到中间齿轮箱92(也被称为传动齿轮箱(Transfer GearBox，TGB)。该TGB本身通过另一个大致径向的轴94连接到内部齿轮箱96(也称为入口齿轮箱(Inlet GearBox，IGB))。TGB例如附接到中间壳体26的壳部27。IGB被安装在气体发生器中，以使得能够从发动机的轴收集动力。
例如在文献FR-A1-3 017 660中描述了通过TGB和IGB将AGB联接到气体发生器的轴。
轴90优选地通过柔性装置(通常是弯曲花键或万向接头型联接装置)连接到AGB和TGB，柔性装置允许在所有三个方向上的移动。
图11示出了根据本发明的组件还可以包括次级附件齿轮箱98，次级附件齿轮箱优选地附接到中间壳体26的毂部28，并且该次级附件齿轮箱包括：
-连接到启动器100的至少一个轴，
-以及连接到发电机102或液压泵的至少一个轴。
次级附件齿轮箱98可以例如连接到中间壳体的毂部，并且以本身已知的方式从气体发生器的轴收集机械动力，如在申请FR-A1-3 017 660中描述的附件齿轮箱的情况。
优选地，发电机102连接到安装在主附件齿轮箱82上的电动马达104，以向该电动马达104供电。这种类型的架构被称为分布式电气架构。
在发电机102被液压泵取代的变型中，该泵连接到安装在主附件齿轮箱82上的涡轮或液压马达，以用于该泵的液压驱动。这是分布式电气架构的液压转换。
启动器100可以是电动启动器/发电机、液压泵、空气启动器等。
发动机104形成附件齿轮箱82的多项设施86中的一项设施。
这些多项设施86中的另一项设施可以是空气驱动涡轮(例如以驱动齿轮并因此驱动多项设施)。该涡轮可以由从高压压缩机收集的空气驱动。
本发明提供了多个优点，例如：
-不再使用高压压缩机的外壳体来悬挂位于通道间隔室内的AGB；
-使得通过连接结构更容易地提升涡轮发动机，而不必干预AGB，例如使AGB分离；
-与目前使用的解决方案相比，不影响AGB的可接近性和维护；
-实现了AGB的均衡悬挂，使得易于确定ABG的尺寸；
-缩短EBU的长度，从而减轻EBU的重量，EBU是飞行器与发动机系统(电力系统、液压系统和燃料系统)之间的连接元件；该优点是在12点钟位置的AGB所固有的，因此与安装在6点钟处的AGB相比，必然使得飞行器与安装在AGB上的系统之间的连接元件(连接元件穿过塔架)的长度较短。

Claims (15)

1.一种用于对飞行器涡轮发动机(10)的主附件齿轮箱(82)进行支撑的支撑组件，所述附件齿轮箱(82)包括齿轮并承载由这些齿轮驱动的至少一项设施(86)，所述支撑组件的特征在于，所述支撑组件包括如下的结构(50)，所述结构用于将所述涡轮发动机(10)连接并支撑到所述飞行器的塔架(32)，所述结构(50)包括：
-中间轴向部段(50a)，所述中间轴向部段用于附接到所述塔架(32)，所述中间轴向部段包括限定了与所述塔架(32)的连接界面(P3)的上端部，所述中间部段(50a)承载旨在连接到所述涡轮发动机(10)的悬挂杆(62，64)，
-前轴向部段(50b)，所述前轴向部段在所述中间部段(50a)的前方延伸，并且包括至少一个悬挂构件(66)，所述悬挂构件旨在连接到所述涡轮发动机(10)，以及
-后轴向部段(50c)，所述后轴向部段延伸到所述中间部段(50a)的后方并且承载所述主附件齿轮箱(82)。
2.根据权利要求1所述的支撑组件，其中，
-所述杆(62，64)在被称为中间平面(P2)的第一大致竖直平面中延伸，
-所述至少一个悬挂构件(66)在被称为前平面(P1)的第二大致竖直平面中延伸，该前平面(P1)位于距所述中间平面(P2)一轴向距离处，
-所述附件齿轮箱(82)通过支撑设备(84)悬挂到所述后部段(50c)，所述支撑设备在被称为后平面(P5)的第三大致竖直平面中延伸，该后平面(P5)位于距所述中间平面(P2)一轴向距离处。
3.根据前述权利要求中任一项所述的支撑组件，其中，所述附件齿轮箱(82)连接到至少两个杆(87)的第一端部，所述至少两个杆的相对的第二端部旨在连接到所述涡轮发动机(10)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的支撑组件，其中，用于连接到所述塔架(32)的所述连接界面(P3)是大致平坦的，并且在所述连接和支撑结构(50)的后轴向部段(50c)的上端部上延伸。
5.根据前一项权利要求所述的支撑组件，其中，所述连接结构(50)沿着第一延伸轴线(C)延伸，所述第一延伸轴线被包括在与所述连接平面(P3)垂直的中间平面(P6)中，并且所述附件齿轮箱(82)在所述中间平面(P6)的两侧延伸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的支撑组件，其中，所述附件齿轮箱(82)包括被动力输入部(88)穿过并可选地承载至少一项设施(86)的前表面(82a)、以及承载至少一项设施(86)的后表面(82b)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的支撑组件，其中，所述支撑设备(84)从所述附件齿轮箱(82)的上表面(82c)向上延伸，并且包括至少一个杆。
8.一种飞行器涡轮发动机(10)，所述飞行器涡轮发动机包括用于对主附件齿轮箱(82)进行支撑的根据前述权利要求中任一项所述的支撑组件，所述涡轮发动机(10)被构造成通过所述支撑组件的连接结构(50)以悬臂的方式安装在所述塔架(32)上。
9.根据前一项权利要求所述的涡轮发动机(10)，所述涡轮发动机包括气体发生器(12)，所述气体发生器具有纵向轴线(A)并且驱动非护罩式螺旋桨(52)，所述气体发生器(12)在气体的流动方向上从上游到下游包括至少一个压缩机(14，16)、环形燃烧室(18)以及至少一个涡轮(20，22)，所述气体发生器限定了用于第一空气流的主环形流动通道并且旨在被用于第二空气流的次级环形流动通道包围，所述连接结构(50)附件到所述气体发生器(12)，使得所述连接结构的延伸轴线(C)位于相对于所述纵向轴线测量的半径处，所述半径介于所述螺旋桨(52)的最小半径(R最小)与最大半径(R最大)之间。
10.根据权利要求8或9所述的涡轮发动机(10)，其中，所述气体发生器(12)包括两个压缩机和中间壳体(26)，所述两个压缩机分别为低压压缩机(12)和高压压缩机(14)，所述中间壳体轴向地插入在这两个压缩机之间，所述附件齿轮箱(82)恰好位于该中间壳体(26)的下游。
11.根据以上所述的涡轮发动机(10)，其中，所述中间壳体(26)包括中心毂部(28)，所述中心毂部通过径向臂连接到围绕所述中心毂部(28)延伸的环形壳部(27)，该环形壳部(27)连接到所述中间部段(50a)的所述悬挂杆(62，64)。
12.根据前一项权利要求所述的涡轮发动机(10)，其中，所述附件齿轮箱(82)通过至少两个杆(87)连接到所述环形壳部(27)。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的涡轮发动机(10)，其中，所述附件齿轮箱(82)的动力输入部(88)连接到中间齿轮箱(92)，所述中间齿轮箱本身通过另一个大致径向的轴(94)连接到齿轮(96)，以从所述气体发生器(12)的轴收集动力。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的涡轮发动机(10)，所述涡轮发动机还包括次级附件齿轮箱(98)，所述次级附件齿轮箱包括：
-连接到启动器(100)的至少一个轴，
-以及连接到发电机(102)或液压泵的至少一个轴，该发电机或该液压泵连接到安装在所述主附件齿轮箱(82)上的液压涡轮或电动马达(104)，以向该电动马达或该液压涡轮提供电力或液压动力。
15.根据以上所述的引用权利要求10的涡轮发动机(10)，其中，所述次级附件齿轮箱(98)附接到所述中间壳体(26)的所述毂部(28)。
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