[发明专利]设计成以盘车模式运行的涡轮机

说明书

本发明涉及涡轮发动机领域，并且更具体地涉及一种发动机(5a)，其至少包括：压缩机(8)；燃烧室(9)；第一涡轮(10)，其第一转轴(11)连接到压缩机(8)；致动器装置(13)，其用于致动所述第一转轴(11)，以保持所述第一涡轮(10)和所述压缩机(8)旋转，同时所述燃烧室(9)熄灭；以及润滑回路(14)，其用于润滑电动机(5a)。该回路(14)穿过至少一个热源(15、15a、15c)，该至少一个热源适于加热位于所述润滑回路(14)中的润滑剂，同时第一涡轮(10)和压缩机(8)旋转，该燃烧室(9)熄灭。

背景技术

本发明涉及涡轮发动机领域，并且特别地，涉及这些涡轮发动机的润滑。

术语“涡轮发动机”在本文中用以表示通过使工作流体膨胀到涡轮机中而将所述工作流体的热能转换成机械能的任一机器。更具体地，该工作流体可以是在空气压缩在压缩机中之后燃烧室中燃料和空气的化学反应导致的燃气，该压缩机本身由涡轮机通过第一转动轴致动。因此，如本文所理解的涡轮发动机包括旁通和非旁通涡轮喷气发动机、涡轮螺桨发动机、涡轮轴发动机或者燃气轮机。在以下的描述中，术语“上游”、“下游”是相对于经过该涡轮发动机的工作流体的正常流动方向定义的。

为了减少多发动机动力装置中的燃料消耗，特别在法国专利申请FR 2 967 132A1中提出了熄灭在巡航条件下的一个或多个发动机的燃烧室，同时这些发动机继续工作，因此以更高功率的水平工作，并因而达到更好的指定燃料消耗。为了加速重启，特别地为了可能的紧急重启，以取代或补充失效的另一动力源，法国专利申请FR 2 967 132 A1也提出了使用一种致动器装置，其用以致动所述第一旋转轴，从而对熄灭燃烧室的该涡轮机或每个涡轮发动机保持所述涡轮和压缩机旋转。但是，在称为“盘车模式”的此类待机模式中，润滑油不再由来自发动机的热损失加热，并且根据大气情况，特别地，在高海拔时或在冷天气中，其温度快速下降到非常低的值，直到发动机不再被合适地润滑的程度。不幸地，在使用中与此类涡轮发动机有关的限制中的一个是在可以将动力传送到动力输出轴之前需要具有足够的润滑，此需要该润滑剂的某个最低温度，该润滑剂的最低温度是大约273开氏度(K)或者278K，根据该润滑剂不同而不同。因此，可以理解的是，对于保持盘车模式的已熄灭燃烧室的发动机，理想的是，至少保持用于该润滑剂的某个最低温度。

发明内容

本发明寻求解决这些缺陷。特别地，本公开寻求提出一种涡轮发动机，该涡轮发动机能够被保持在盘车模式，即使在非常低得温度时也是如此，同时继续保证该涡轮发动机由具有合适温度和粘度的润滑剂进行润滑。

在至少一个实施例中，该目的通过这样的涡轮发动机实现，该涡轮发动机至少包括：压缩机；燃烧室，其位于压缩机的下游，用于燃烧燃料和来自压缩机的空气的混合物；第一涡轮，其用以使来自燃烧室的燃气膨胀，并且通过第一转轴驱动该压缩机；致动器装置，其用于致动所述第一转轴，以保持第一涡轮和压缩机旋转，同时熄灭该燃烧室；以及该涡轮发动机的润滑回路；该润滑回路布置成使得润滑所述第一转轴的至少一个轴承，并且穿过至少一个热源，该至少一个热源包括至少一个电力负荷，该电力负荷用于将电能至少部分地转化成热量，以当润滑剂的温度降到第一预定阈值以下时加热所述润滑回路中的润滑剂，同时该第一涡轮和压缩机旋转，燃烧室被熄灭了。

通过这些设置，该润滑剂可以在某一温度时保持盘车模式，该温度足以确保合适地润滑该发动机，即使在非常低的环境温度下也是如此。

特别地，热源可以包括用以致动第一转轴的装置。举例来说，如果该装置包括电机，如包括机械联接到转轴的电动发电机，则它自身的工作可以产生足够的热量以加热该润滑剂。另外，如果所述致动器装置还包括用于为所述电机供电的功率转换器，则它的工作也可以产生足够的热量来加热该润滑剂。在任意情形下，通过流经润滑回路的润滑剂从致动器装置排出该热量也用以冷却该致动器装置，假定机械动力由该致动器装置传送，则此冷却可以是必要的，或者至少是有利的。

另外，所述热源可以包括用于将热量传送到位于该润滑回路中的润滑剂的换热器。