JP2013545648A - 二重反転可能プロペラのファンピッチ変更操作のための液圧システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図3
Description
12 低圧圧縮機区間
13 高圧圧縮機区間
14 燃焼器区間
15 高圧タービン区間
16 低圧タービン区間
17 低圧シャフト
18 動力タービン
19 高圧シャフト
20 オープンロータ式の航空機ガスタービンエンジン
21 前方環状列
22 前方プロペラ
23 後部環状列
24 後部プロペラ
26 エンジンの後部端部
30 ナセル
32 前方フェアリング
34 後部フェアリング
36 スペーサフェアリング
38 前方ナセル
39 後部ナセル
40 ガス発生装置
43 環状入口
44 ガスストリーム
48 エピサイクリックギアボックス
52 前方回転可能フレーム
54 後部回転可能フレーム
56 動力タービンロータ
58 タービンブレード
62 前方構造的タービンフレーム
63 前方構造的フレーム
64 後部構造的タービンフレーム
65 ギアボックス入力シャフト組立体
66 スラストベアリング
68 ローラベアリング
72 前方駆動シャフト
74 後部駆動シャフト
78 前方ピッチ変更システム
79 後部ピッチ変更システム
80 排出流れ経路
82 前方回転可能ストラット
84 後部回転可能ストラット
86 前方液圧式ピッチ変更アクチュエータ
88 後部液圧式ピッチ変更アクチュエータ
92 前方回転可能シャフト
94 後部回転可能シャフト
98 加圧液圧流体供給装置
102 前方液圧流体供給ライン
104 前方液圧流体戻りライン
106 後部液圧流体供給ライン
108 後部液圧流体戻りライン
110 前方液圧式回転ユニオン
112 後部液圧式回転ユニオン
118 加圧液圧流体
120 後部回転可能供給ライン
122 後部回転可能戻りライン
124 前方回転可能供給ライン
126 前方回転可能戻りライン
202 回転可能環状キャリア
204 遊星歯車
206 ピン
208 太陽歯車
210 前方ユニオンステータ
211 リングギア
212 後部ユニオンステータ
214 回転可能環状前方ユニオンロータ
216 回転可能環状後部ユニオンロータ
230 第1の流体チャンバ
232 第2の流体チャンバ
234 第3の流体チャンバ
236 入口ポート
238 ボス
240 第1のステータチャネル
242 第2のステータチャネル
244 第3のステータチャネル
246 径方向内側ステータ表面
247 環状ロータステータレース
248 径方向外側ロータ表面
249 伝達孔
250 環状ロータボディ
252 流体通路
254 環状フランジ
256 後部端部
260 軸方向区間
262 径方向区間
263 出口通路
270 回転可能液圧ライン
284 前方ローラベアリング
286 後部ローラベアリング
288 環状シールランド
292 環状回転マニホルド
294 中間管
296 通路入口
298 環状回転プレナム
300 入れ子状の回転ユニオン
312 単一ステータ
314 前方ユニオンロータ
316 後部ユニオンロータ
320 前方セット
324 後部セット
330 第1の流体チャンバ
332 第2の流体チャンバ
334 第3の流体チャンバ
336 ポート
338 ボス
340 第1のステータチャネル
342 第2のステータチャネル
344 第3のステータチャネル
346 径方向内側ステータ表面
350 前方環状ロータボディ
351 後部環状ロータボディ
352 前方流体通路
353 後部流体通路
356 後部端部
357 前方端部
359 環状フランジ
360 軸方向区間
364 後部伝達孔
600 ユニゾンリング
602 リング歯
604 歯車歯
606 前方歯車
610 後部ユニゾンリング
612 リング歯
614 歯車歯
616 前方歯車
Claims (24)
- 推進装置であって:
前方回転可能フレームおよび後部回転可能フレーム上にそれぞれ設置されて中心線軸を基準に回転可能である前方プロペラおよび後部プロペラの、軸方向において離間される二重反転可能な前方列および後部列と、
前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレーム上に設置されかつ前記前方プロペラおよび前記後部プロペラにそれぞれ接続されてそれらのピッチを制御および設定するように動作可能である前方液圧式ピッチ変更アクチュエータおよび後部液圧式ピッチ変更アクチュエータを含む前方ピッチ変更システムおよび後部ピッチ変更システムと、
前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームの外側に設置される液圧流体供給装置であって、前記液圧流体供給装置が、前方ユニオンステータおよび後部ユニオンステータ内にそれぞれ設置される前方ユニオンロータおよび後部ユニオンロータを含む前方回転ユニオンおよび後部回転ユニオンに液圧的に接続される、液圧流体供給装置と
を備え、
前記前方回転ユニオンおよび前記後部回転ユニオンが、前記前方ユニオンステータおよび前記後部ユニオンステータと前記前方ユニオンロータおよび前記後部ユニオンロータとの間でそれぞれ液圧流体を伝達するように動作可能であり、
前記前方ユニオンロータが、前記前方回転ユニオンから前記後部ピッチ変更アクチュエータまで前記液圧流体を伝達するために前記後部ピッチ変更アクチュエータに液圧的に接続され、
前記後部ユニオンロータが、前記後部回転ユニオンから前記前方ピッチ変更アクチュエータまで前記液圧流体を伝達するために前記前方ピッチ変更アクチュエータに液圧的に接続される
推進装置。 - 前記前方回転ユニオンおよび前記後部回転ユニオンが軸方向において離間され、また、前記ユニオンステータおよび前記後部ユニオンステータと前記前方ユニオンロータおよび前記後部ユニオンロータとの間でそれぞれ径方向内側および径方向外側に前記液圧流体を伝達させるように動作可能である、請求項1記載の推進装置。
- 前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームにそれぞれ駆動可能に接続される前方駆動シャフトおよび後部駆動シャフトをさらに備え、前記後部ユニオンロータが、前記前方駆動シャフトと一体の環状ロータボディを含む、請求項2記載の推進装置。
- 前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームを通過する流れ経路と;
前記排出流れ経路を横切って径方向にそれぞれ延在する、前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームの前方回転可能ストラットおよび後部回転可能ストラットであって、前記前方ピッチ変更アクチュエータおよび前記後部ピッチ変更アクチュエータが液圧式回転アクチュエータであり、前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームの前記前方回転可能ストラットおよび前記後部回転可能ストラットのそれぞれに対して一対一の比率で前記流れ経路の径方向内側に設置される、前方回転可能ストラットおよび後部回転可能ストラットと;
前記前方回転可能ストラットおよび前記後部回転可能ストラットを通って延在し、前記前方ピッチ変更アクチュエータおよび前記後部ピッチ変更アクチュエータを前記前方プロペラおよび前記後部プロペラのそれぞれに一対一の比率で接続させる、前方回転可能シャフトおよび後部回転可能シャフトと
をさらに備える、請求項1記載の推進装置。 - 前記前方回転ユニオンおよび前記後部回転ユニオンが、前記前方ユニオンステータおよび前記後部ユニオンステータと前記前方ユニオンロータおよび前記後部ユニオンロータとの間でそれぞれ径方向内側および径方向外側に液圧流体を伝達するように動作可能である、請求項4記載の推進装置。
- 前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームにそれぞれ駆動可能に接続される前方駆動シャフトおよび後部駆動シャフトをさらに備え、前記後部ユニオンロータが、前記前方駆動シャフトと一体の環状ロータボディを含む、請求項5記載の推進装置。
- 前記前方ユニオンロータが、前記後部ユニオンロータを通って後方に延在し、
前記後部ユニオンロータが、前記前方駆動シャフトに一体の環状ロータボディを含み、
前記前方ユニオンロータおよび前記後部ユニオンロータがそれぞれ流体通路を少なくとも部分的に担持し、
前記前方ユニオンロータによって担持される前記流体通路が、前方液圧流体供給ラインおよび戻りラインならびに後部回転可能供給ラインおよび回転可能戻りラインにそれぞれ流体連通され、
前記後部ユニオンロータ内の前記環状ロータボディによって担持される前記流体通路が、後部液圧流体供給ラインおよび戻りラインならびに前方回転可能供給ラインおよび回転可能戻りラインにそれぞれ流体連通される、
請求項6記載の推進装置。 - 前記前方ユニオンステータおよび前記後部ユニオンステータの各々が、それぞれ、前記前方ユニオンステータおよび前記後部ユニオンステータの環状の径方向内側ステータ表面からそれらを貫通するように径方向外側に延在する少なくとも第1および第2のステータチャネルを有する少なくとも第1および第2の流体チャンバを含み、
前記流体チャンバの各々が、前記液圧流体供給装置に接続される少なくとも1つの入口ポートを有し、
前記流体通路が前記流体チャンバに流体連通される、
請求項7記載の推進装置。 - 前記後部ユニオンロータが、前記環状ロータボディ上に設置される環状ロータステータレースを含み、
前記環状ロータステータレースの径方向外側ロータ表面が前記内側ステータ表面に摺動可能に密閉係合され、
伝達孔が前記流体チャンバに流体連通され、また、前記環状ロータステータレースおよび前記環状ロータボディを完全に通過し、前記環状ロータボディに設置される環状回転マニホルドまで径方向に延在し、
前記伝達孔が、前記回転マニホルドを通って軸方向において後方に延在する前記流体通路に流体連通され、
前記流体通路が、前記回転マニホルド内の前記流体通路の複数の部分を前記流体通路の径方向区間に部分的に接続させる中間管を含む
請求項8記載の推進装置。 - 前記前方回転ユニオンおよび前記後部回転ユニオンが単一の入れ子状の回転ユニオンを形成するように一体化され、
前記前方ユニオンステータおよび前記後部ユニオンステータが共通の単一のステータを形成するように一体化され、
前記入れ子状の回転ユニオンが、前記共通の単一のステータと前記前方ユニオンロータおよび前記後部ユニオンロータとの間で液圧流体を径方向内側および径方向外側に伝達するように動作可能である
請求項1記載の推進装置。 - 前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームを通過する流れ経路と;
前記排出流れ経路を横切って径方向にそれぞれ延在する、前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームの前方回転可能ストラットおよび後部回転可能ストラットであって、前記前方ピッチ変更アクチュエータおよび前記後部ピッチ変更アクチュエータが液圧式回転アクチュエータであり、前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームの前記前方回転可能ストラットおよび前記後部回転可能ストラットのそれぞれに対して一対一の比率で前記流れ経路の径方向内側に設置される、前方回転可能ストラットおよび後部回転可能ストラットと;
前記前方回転可能ストラットおよび前記後部回転可能ストラットを通って延在し、前記前方ピッチ変更アクチュエータおよび前記後部ピッチ変更アクチュエータを前記前方プロペラおよび前記後部プロペラのそれぞれに一対一の比率で接続させる、前方回転可能シャフトおよび後部回転可能シャフトと
をさらに備える、
請求項10記載の推進装置。 - 航空機ガスタービンエンジンであって:
上流側にあって動力タービンに動力供給するように動作可能であるガス発生装置と、
少なくとも前記ガス発生装置を囲むナセルと、
前方回転可能フレームおよび後部回転可能フレーム上にそれぞれ設置されて中心線軸を基準に回転可能である前方プロペラおよび後部プロペラの軸方向において離間される二重反転可能な前方列および後部列であって、前記動力タービンが前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームに駆動可能に接続される、前方プロペラおよび後部プロペラの軸方向において離間される二重反転可能な前方列および後部列と、
前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレーム上に設置されかつ前記前方プロペラおよび前記後部プロペラにそれぞれ接続されて前記前方プロペラおよび前記後部プロペラのピッチを制御および設定するように動作可能である前方液圧式ピッチ変更アクチュエータおよび後部液圧式ピッチ変更アクチュエータを含む前方ピッチ変更システムおよび後部ピッチ変更システムと、
前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームの外側に設置されかつ前方回転ユニオンおよび後部回転ユニオンに接続される液圧流体供給装置と
を備え、
前記前方回転ユニオンおよび前記後部回転ユニオンが、前方ユニオンステータおよび後部ユニオンステータ内に設置されかつ前記前方ユニオンステータおよび前記後部ユニオンロータと前方回転ユニオンロータおよび後部回転ユニオンロータとの間でそれぞれ液圧流体を伝達するように動作可能である前方ユニオンロータおよび後部ユニオンロータを含み、
前記前方ユニオンロータが、前記後部ピッチ変更アクチュエータに液圧的に接続されてその前記後部ピッチ変更アクチュエータに前記液圧流体を伝達するように動作可能であり、
前記後部ユニオンロータが、前記前方ピッチ変更アクチュエータに液圧的に接続されてその前記前方ピッチ変更アクチュエータに前記液圧流体を伝達するように動作可能である、
航空機ガスタービンエンジン。 - 前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームを通過する流れ経路と;
前記排出流れ経路を横切って径方向にそれぞれ延在する、前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームの前方回転可能ストラットおよび後部回転可能ストラットであって、前記前方ピッチ変更アクチュエータおよび前記後部ピッチ変更アクチュエータが液圧式回転アクチュエータであり、前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームの前記前方回転可能ストラットおよび前記後部回転可能ストラットのそれぞれに対して一対一の比率で前記流れ経路の径方向内側に設置される、前方回転可能ストラットおよび後部回転可能ストラットと;
前記前方回転可能ストラットおよび前記後部回転可能ストラットを通って延在し、前記前方ピッチ変更アクチュエータおよび前記後部ピッチ変更アクチュエータを前記前方プロペラおよび前記後部プロペラのそれぞれに一対一の比率で接続させる、前方回転可能シャフトおよび後部回転可能シャフトと
をさらに備える、請求項12記載のエンジン。 - 前記前方回転ユニオンおよび前記後部回転ユニオンが、前記前方ユニオンステータおよび前記後部ユニオンステータと前記前方ユニオンロータおよび前記後部ユニオンロータとの間でそれぞれ、中心線軸を基準に径方向内側および径方向外側に液圧流体を伝達するように動作可能である、請求項13記載のエンジン。
- 前記動力タービンに二重反転可能に接続され、また、それぞれ、前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームに駆動可能に接続される前方駆動シャフトおよび後部駆動シャフトをさらに備え、前記後部ユニオンロータが前記前方駆動シャフトと一体の環状ロータボディを含む、請求項14記載のエンジン。
- 前記エンジンの軸方向において離間される前方構造的タービンフレームおよび後部構造的タービンフレーム上でそれらの間に回転可能に設置される、前記動力タービンの動力タービンロータ
をさらに備え、
前記動力タービンロータがエピサイクリックギアボックスに駆動可能に接続され、
前記エピサイクリックギアボックスが、前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームと、それらの上に設置される前記前方プロペラおよび後部プロペラとを二重反転可能に駆動させるために、前方駆動シャフトおよび後部駆動シャフトにより前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームに駆動可能に接続される
請求項13記載のエンジン。 - 前記前方ユニオンステータが、前記前方構造的タービンフレーム上に設置され、また、前記前方ユニオンステータが、前方液圧流体供給ラインおよび戻りラインにより前記液圧流体供給装置に接続され、
前記後部ユニオンステータが、前記後部構造的タービンフレーム上に設置され、また、前記後部ユニオンステータが、後部液圧流体供給ラインおよび戻りラインにより前記液圧流体供給装置に接続され、
前記前方液圧式回転ユニオンが、前方液圧流体供給ラインと戻りラインとの間ならびに後部回転可能供給ラインと回転可能戻りラインとの間でそれぞれ加圧液圧流体を伝達するように動作可能であり、
前記後部液圧式回転ユニオンが、後部液圧流体供給ラインと戻りラインとの間ならびに前方回転可能供給ラインと回転可能戻りラインとの間でそれぞれ前記加圧液圧流体を伝達するように動作可能であり、
前記前方ユニオンロータが、前記後部回転可能フレーム内に設置される前記後部回転可能供給ラインおよび前記回転可能戻りラインに接続され、さらに、前記後部ピッチ変更アクチュエータに接続され、
前記後部ユニオンロータが、前記前方回転可能フレーム内に設置される前記前方回転可能供給ラインおよび前記回転可能戻りラインに接続され、さらに、前記前方ピッチ変更アクチュエータに接続される
請求項16記載のエンジン。 - 前記前方ユニオンロータが、前記後部ユニオンロータを通って後方に延在し、
前記後部ユニオンロータが、前記前方駆動シャフトに一体の環状ロータボディを含み、
前記前方ユニオンロータおよび前記後部ユニオンロータがそれぞれ流体通路を少なくとも部分的に担持し、
前記前方ユニオンロータによって担持される前記流体通路が、前記前方液圧流体供給ラインおよび前記戻りラインならびに前記後部回転可能供給ラインおよび前記回転可能戻りラインにそれぞれ流体連通され、
前記後部ユニオンロータ内の前記環状ロータボディによって担持される前記流体通路が、前記後部液圧流体供給ラインおよび前記戻りラインならびに前記前方回転可能供給ラインおよび前記回転可能戻りラインに流体連通される、
請求項17記載のエンジン。 - 前記前方ユニオンステータおよび前記後部ユニオンステータの各々が、それぞれ、前記前方ユニオンステータおよび前記後部ユニオンステータの環状の径方向内側ステータ表面からそれらを貫通するように径方向外側に延在する少なくとも第1および第2のステータチャネルを有する少なくとも第1および第2の流体チャンバを含み、
前記流体チャンバの各々が、前記液圧流体供給装置に接続される少なくとも1つの入口ポートを有し、
前記流体通路が前記流体チャンバに流体連通される、
請求項18記載のエンジン。 - 前記後部ユニオンロータが、前記環状ロータボディ上に設置される環状ロータステータレースを含み、
前記環状ロータステータレースの径方向外側ロータ表面が前記内側ステータ表面に摺動可能に密閉係合され、
伝達孔が前記流体チャンバに流体連通され、また、前記環状ロータステータレースおよび前記環状ロータボディを完全に通過し、前記環状ロータボディに設置される環状回転マニホルドまで径方向に延在し、
前記伝達孔が、前記回転マニホルドを通って軸方向において後方に延在する前記流体通路に流体連通される、
請求項19記載のエンジン。 - 前記流体通路が、前記回転マニホルド内の前記流体通路の複数の部分を前記流体通路の径方向区間に部分的に接続させる中間管を含む、
請求項20記載のエンジン。 - 前記前方回転ユニオンおよび前記後部回転ユニオンが単一の入れ子状の回転ユニオンを形成するように一体化され、
前記前方ユニオンステータおよび前記後部ユニオンステータが共通の単一のステータを形成するように一体化され、
前記入れ子状の回転ユニオンが、前記共通の単一のステータと前記前方ユニオンロータおよび前記後部ユニオンロータとの間で液圧流体を径方向内側および径方向外側に伝達するように動作可能である
請求項12記載のエンジン。 - 前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームを通過する流れ経路と;
前記排出流れ経路を横切って径方向にそれぞれ延在する、前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームの前方回転可能ストラットおよび後部回転可能ストラットであって、前記前方ピッチ変更アクチュエータおよび前記後部ピッチ変更アクチュエータが液圧式回転アクチュエータであり、前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームの前記前方回転可能ストラットおよび前記後部回転可能ストラットのそれぞれに対して一対一の比率で前記流れ経路の径方向内側に設置される、前方回転可能ストラットおよび後部回転可能ストラットと;
前記前方回転可能ストラットおよび前記後部回転可能ストラットを通って延在し、前記前方ピッチ変更アクチュエータおよび前記後部ピッチ変更アクチュエータを前記前方プロペラおよび前記後部プロペラのそれぞれに一対一の比率で接続させる、前方回転可能シャフトおよび後部回転可能シャフトと
をさらに備える、
請求項22記載のエンジン。 - 前記前方回転可能フレームおよび前記後部回転可能フレームが、構造的フレーム上に二重反転可能に設置され、前記前方プロペラおよび前記後部プロペラの前記二重反転可能な前方列および後部列が前記構造的フレームの前方または後部に位置する、請求項1記載の推進装置。
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