SE455007B - Tillsatsdrivorgan for anvendning i samverkan med en turbinmotor - Google Patents

Description

455 B07 varvtalet hos axeln på lämpligt sätt. Det är givet att onödigt många och kostsamma transmissioner är nödvändiga för anslutande av flera tillsatser vid detta arrange- mang av tillsatsdrivorgan. Däremot visas en bättre lös- ning pá detta problem. Kring kompressorns axel är ett planethjulsarrangemang anordnat, genom vilket nämnda axels varvtal reduceras och vilket innefattar ett ring- kugghjul. Det är dock inte möjligt att låta något drivet kugghjul hos någon tillsats gå direkt i ingrepp med ring- kugghjulet, utan ringkugghjulet är kopplat till ett nav som det roterar. Till det.av ringkugghjulet roterade navet är andra kugghjul anslutna i och för drivande av till- satser. Såsom framgår av fig 7 i denna skrift inkluderar dessa tillsatser axlar som är radíellt inriktade i för- hållande till kompressorns axel och kronhjul, snäckdrev eller andra cylindriska kugghjul driver tillsatsernas axlar. Var och en av tillsatsaxlarna uppvisar ett eget lagersystem, vilket ytterligare komplicerar borttagandet och installeringen av en dylik tillsats.

SAMMANFATTNING AV FÖRELIGGANDE UPPFINNING Föreliggande uppfinning tar sikte på att väsentligen förenkla en anordning av den ovan beskrivna typen, så att valbart tillsatser skall kunna fastgöras periferiskt runt det i patentkravets 1 ingress definierade höljes- partiet endast genom tillseende att deras drivna kugghjul går i ingrepp med ett enda i nämnda höljesparti anord- nat ringkugghjul, som reducerar varvtalet fràn turbinens huvudaxel.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att en anord- ning av det ovan diskuterade slaget förses med de i den kännetecknande delen hos det bifogade patentkravet 1 definierade särdragen. Genom att höljespartiet har ett flertal hål som är öppna till ringkugghjulet och peri- feriellt åtskilda från varandra, den ifrågavarande till- satsen kan inriktas med ett av sagda flertal hål och så att ringkugghjulet_går i ingrepp med det drivna kugg- 455 007 hjulet hos tillsatsen, är det möjligt att väsentligen förenkla drivningen av tillsatser genom axeln hos en turbinmotor och därmed anslutningen av tillsatserna till turbinmotorn. Kombinationen; ett enda i ett planetkugg- hjulsarrangemang ingående ringkugghjul, mot ringkugg- hjulet öppnande hål i höljespartiet och medel för monte- rande av tillsatser vid nämnda hál, möjliggör ett mycket enkelt och fördelaktigt anslutande av ett flertal till- satser till turbinmotorns huvudaxel. Lättheten med vilken tillsatserna kan installeras och/eller borttagas från tillsatsdrivorganet enligt uppfinningen är något helt nytt inom detta teknikområde.

Turbinhöljet kan vara försett med hål väsentligen runt hela periferin av ringkugghjulets kuggbana sà att varje önskat antal tillsatser kan drivas från det ena ringkugg- hjulet. Eftersom den faktiska användningen av turbinmotorn, och antalet krävda tillsatser ej ofta är känd vid den tidpunkt då själva motorn byggs, är turbinmotorns hölje företrädesvis konstruerat för att innefatta ett flertal hål närliggande ringkugghjulet som kan vara enkelt täckta eller använda såsom önskas.

En ytterligare fördel med förliggande uppfinning är att turbinmotorn som innefattar tillsatser har en snävare bredd, vilken dimension kan vara mer kritisk än längden hos turbinen, speciellt i turbiner använda i flygplan.

Dessutom eliminerar inriktning av tillsatsdrivanordningarna parallellt till turbinaxeln vridmoment kring axlarna vinkelrätt mot turbinaxelns geometriska axel.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Föreliggande uppfinning kommer att klarare förstås genom hänvisning till följande detaljerade beskrivning av ett föredraget utförande av föreliggande uppfinning, när denna läses i samband med medföljande ritning på vilken lika hänvisningsbeteckningar avser lika delar i de olika vyerna och där: Fig 1 är en perspektivvy av en turbinmotor i enlighet med föreliggande uppfinning. 455 007 Fig 2 är en frontvy av turbinmotorn som visas i fig 1.

Fig 3 är en sektionsvy tagen väsentligen utmed linjen 3-3 i fig 2.

Fig 4 ar en sektionsvy tagen väsentligen utmed linjen 4-4 i fig 2.

Pig 5 är en sektionsvy tagen väsentligen utmed linjen -S i fig 2.

DETALJERAD BESKRIVNING Av DET FÖREDRAGNA UTFÖRANDET Av FÖRELIGGANDE UPPFINNING.

I fig 1 är turbinmotorn 10 enligt föreliggande uppfinning visad innefattande ett turbinhölje 12 med ett höljesparti 24 till vilket tillsatshus 14 och 16 är monterade. Höljet 12 innefattar ett luftinlopp 18 ooh ett utblàsningsutlopp . Inloppet 18 innefattar ett flertal radiellt inriktade öppningar 22 som mottager omgivande luft som är riktad mot kompressorn inhyst inuti turbinhöljet 12. Turbinhöl- jespartiet 24 inhyser växelmekanismen för drivning av tillsatserna innefattade inuti husen 14 och 16. Såsom bäst framgår av fig 3 innefattar höljespartiet 24 ett planetväxelsystem 26. Växelsystemet innefattar en axel 28 axiellt inriktad med och axiellt sig sträckande från kompressorns axeltapp 30. Den andra änden av axeln 28 innefattar radiellt sig sträckande kuggtänder 32 som går i ingrepp med periferiska tänder på kugghjulet 34. Tänderna på periferin av kugghjulet 34 är i sin tur i ingrepp med tänderna vid ena änden av kuggringen 36. Kuggringen 36 innefattar en konisk hylsa eller glidparti 38 som sträcker sig axiellt bakåt och radiellt inåt från kuggringen 36.

Den andra änden av livpartiet 38 är fast anordnat vid en hylsa 40 som är anordnad att rotera kring axeln 28.

Hylsan 40 innefattar radiellt sig sträckande kuggtänder 42 anordnade att gà i ingrepp med ett ytterligare kugghjul 44. Kugghjulet 44 går i sin tur i ingrepp med en inre periferisk kuggbana 46 på ringkugghjulet 48. Ringkugg~ hjulet 48 innefattar ett axiellt sig sträckande kropps- parti 50 som förbinder den inre periferiska kuggbanan 46 med den yttre periferiska kuggbanan 52. 455 007 Av fig 2 Eramgár hur den yttre periferíska kuggbanan 52 hos ringkugghjulet 48 är instängd inuti höljet 12 eftersom höljespartiets 24 perimeter är anordnad radiellt utåt från ringkugghjulets yttre kuggbana 52.Höljet innefattar vidare radiellt expanderade partier 54, 56 och 58 vilka är plattbearbetade för att bilda fästytor 60, 62 respektive 64. De upphöjda partierna 54, 56 och 58 är periferiskt bildade kring hålen i höljet 12 igenom vilka drivna element i tillsatserna kan sträcka sig igenom höljet 12 och gà í ingrepp med kuggbanan 52 på ringkugghjulet 48. Ehuru tre häl och motsvarande fästytor är visade i höljet i fig 2, bör det förstås att vilket önskat antal som helst av sådana hål och expanderade partier kan anordnas vid väsentligen vilket önskat läge som helst kring periferin av höljet 12 inuti höljespartiet 24.

Av fig 2 framgår även att tillsatshuset 14 innefattar en passande yta 66 anordnad att passa ytan 60 pà höljet 12. På liknande sätt innefattar tillsatshuset 16 en passande yta 68 för fastsättníng mot höljet 12. Dessutom kan, med tanke på det faktum att antalet tillsatser som skall drivas av turbiner ej alltid är förutbestämt när turbinen konst- rueras, oanvända hål stängas medelst en stängningsplatta exempelvis såsom plattan 70 som är visad fastbultad och tätad mot det expanderade partiet 58 genom anpassning mot fästytan 64.

I fig 4 är tillsatshusets 14 inre visat. Vad beträffar föreliggande uppfinning så stöder huset 14 roterbart kugg- hjulet 74, som, såsom bäst framgår i fig 2, delvis skjuter ut ur huset 14 igenom ett hål i huset 14 för att passa samman med ringkugghjulet 48 i höljet 12. Kugghjulet 74 är kopplat till den drivna tillsatsen 75. Dessutom är kugghjulet 74 i sin tur i ingrepp med en kugghjulsaxel 76 i ett mellanliggande husparti 78. Kugghjulsaxeln 76 innefattar ett lângsträckt skaft 80 roterbart lagrat i huset 78 och som sträcker sig i riktning utåt från en ände av huset 78. En drívskiva 82 fastgjord vid den utskju- tande änden av skaftet 80 åstadkommer yttre organ för drivning av en ytterligare tillsats som kan kopplas till årívskíväfl 82. Dessutom gàr kugghjulsaxeln 76 i sin tur 455 ÜÛ7 i ingrepp med en kugghjulsaxel 84 i det nedre tíllsatshuset 86. Kugghjulsaxeln 84 kan kopplas till en ytterligare tillsats såsom en pump 88.

Det bör förstås att även om endast det drivna kugghjulet 74 är i ingrepp med ringkugghjulet 48, så kan de yttre husen 78 och 86 vara periferiellt fastsatta i periferiellt åtskilda lägen kring höljet 12, medan de ändock drivs av planetväxelmekanismen hos motorn. Icke desto mindre bör det förstås att ytterligare direktkontakter med ring- kugghjulet 48 också är ett viktigt särdrag hos föreliggande uppfinning. I alla händelser uppfyller både direkt drivna tillsatser och indirekt drivna tillsatser kravet på mini- mering av bredden hos turbinmotorn när de är periferiellt -åtskilda kring turbinhöljet, och speciellt eftersom dia- metern hos turbinhöljespartíet 24 kan vara av reducerad diameter när växelmekanismen 26 är konstruerad såsom beskrivits ovan.

I fig 5 visas insidan av tillsatshuset 16 som har organ för att roterbart stödja ett kugghjul 90. Kugghjulet 90 sträcker sig delvis utanför huset 16 igenom ett hål i huset för att gå i ingrepp med ringkugghjulet 48 i höljet 12. Kuggtänderna hos kugghjulet 90 är i sin tur i ingrepp med tänderna hos kugghjulet 92, som i sin tur är i ingrepp med kugghjulsaxeln 94 som är läst till axeln 96 som sträcker sig utåt från generatorn 98. Ehuru den kuggtandade hylsan 94 sträcker sig axiellt bakåt från kuggtänderna 93, kaniii* det också förstås att den sträcker sig axiellt framför kuggtänderna 93. Sålunda kan, när husplattan 100 borttages från den återstående huskonstruktionen, kugghylsan 94 kopplas till en anordning framför hylsan 94 såväl som till generatorn bakom kugghylsan 94.

Av fig 5 framgår även att kugghjulet 90 är koaxiellt fast- satt vid ett pumphjul 102 inuti ett pumphusparti 104 inkor- porerat med huset 16. Det drivna organet, kugghjulet 90, åstadkommer direkt påverkan av en pump, medan kugghjulet 92 justerar rotationshastigheten för tillsatserna kopp- lade till kugghylsan 94.

U 455 007 Efter att sålunda ha beskrivit de viktiga konstruktions- särdragen hos föreliggande uppfinning, bör det förstås att funktionen hos tillsatsdrivanordningen har många fördelar. Närmare bestämt kan åtminstone en tillsats drivas direkt medelst ringkugghjulet hos föreliggande uppfinning vid en hastighet väsentligen reducerad från hastigheten hos kompressorn hos turbinmotorn så att ytterligare till- satser fungerar vid normal hastighet. Det bör ocksà förstås att de drivna organen som är i ingrepp mot planetringkugg- hjulet kan vara i ingrepp mot hastighetsreducerings- eller ökningskugghjul såsom kugghjulen 78 resp. 94. Icke desto mindre tillåter turbinhöljeskonstruktionen enligt före- liggande uppfinning att tillsatser monteras vid ett fler- tal periferiella lägen kring turbinhöljet såsom önskas för att åstadkomma en direkt koppling mellan planetring- kugghjulet och de drivna kugghjulen hos en tillsats. En ytterligare fördel är att relativt stora tillsatser kan kopplas direkt till planetväxelsystemet och sålunda nära angränsa mot periferin av turbinhöljet, medan små tillsatser kan placeras utvändigt om höljet och sammankopplas indirekt med planetväxelsystemet utan att väsentligen öka bredden hos turbinmotorn.

Dessutom kan, eftersom planetväxelsystemet är lokaliserat bort från kompressor och turbinsektionerna hos turbin- motorn, kugghjulen göras mer kompakta än tidigare kända tillsatsdrivmekanismer. Dessutom bör det noteras att kugg- ringen 36 med ett axiellt sig sträckande och radíellt inåt vinklat livparti, åstadkommer en väsentlig reduk- tion i den radiella vidden hos planetväxelsystemet och tjänar sålunda till att reducera tvärsektionen hos höljet 24 som inhyser planetväxelsystemet. Sålunda erbjuder, vid en applioation där minimal bredd hos turbinmotorn är önskvärd, turbinmotorn med tillsatsdrivmekanismen enligt föreliggande uppfinning väsentliga utrymmesbespa- rande fördelar gentemot tidigare kända turbinmotorer med tillsatsdrivmekanismer. 455 D07 Efter att ha beskrivit min uppfinning, kommer många modi- fikationer att bli uppenbara för fackmännen inom området till vilket uppfinningen hör, utan att skilja sig från omfånget och tanken hos föreliggande uppfinning såsom den är definierad i de bifogade kraven.

W

Claims (5)

455 007 Patentkrav

1. Tillsatsdrivorgan för användning i samverkan med en turbinmotor av radialflödestyp med en huvudaxel och ett hölje (12) med vid ena änden radiellt öppna luftinlopp (18), varvid det innefattar ett höljesparti (24) som är positionerat axiellt i närheten av sagda ena ände av turbinmotorhöljet (12), ett inuti sagda höljesparti koaxiellt till turbinens huvudaxel roterbart monterat ringkugghjul (48), medel för att mekaniskt drivbart för- binda ringkugghjulet (48) med turbinens huvudaxel, och åtminstone en tillsats med ett drivet kugghjul (74, 90), samt varvid förbindningsmedlet innefattar och ringkugg- hjulet (48) ingår i ett planetkugghjulsarrangemang in- hyst i höljespartiet (24), k ä n n e t e c k n a t därav, att höljespartiet (24) har ett flertal till sagda ring- kugghjul (48) öppna hål som är periferiellt åtskilda från varandra, att medel är anordnade för monterande av sagda åtminstone ena tillsats till nämnda höljesparti på sådant sätt, att tillsatsen inriktas med ett av sagda flertal hål och så att ringkugghjulet (48) Går i ingrepp med sagda drivna kugghjul (74, 90), och att varje hål är avpassat för förbindning med en separat tillsats.

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att av höljet (12) åtminstone nämnda höljesparti (24) är väsentligt cylindriskt.

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att höljespartiet (24) innefattar organ (70) för tillslu- 1 tande av sagda åtminstone ena hål.

4. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att sagda drivna kugghjul (74, 90) är roterbart lagrat i ett hus (14, 16) för tillsatsen och att rotationsaxeln hos 455 007 10 sagda drivna kugghjul (74, 90) är parallell med den geo- metriska axeln hos sagda ringkugghjul (48).

5. Anordning enligt krav 4, k.ä n n e t e c k n a d därav, att axeln (28) innefattar en kugghylsa (40) koaxiellt monterad vid axeln (28) för rotation därmed och att sagda kuggorgan innefattar åtminstone ett mellanliggande kugg- hjul (44) som är i ingrepp med sagda kugghylsa (40) och den inre periferin av sagda ringkungghjul (48).