[发明专利]用于在静止部分和旋转部分之间传输油的油传输单元

说明书

本发明涉及用于在静止部分和旋转部分之间传输油的油传输单元。具体而言，油传输单元具有沿轴线延伸的旋转部分、设有油嘴部的静止部分，以及具有以成角度固定方式且带有限定的移动自由联接至静止部分的支撑本体的浮动部分；浮动部分具有环形垫，其与本体不同且设有以非接触构造配合到旋转部分的外圆柱形表面上的圆柱形表面，其中环形凹槽设在垫和旋转部分之间，以使油嘴部与旋转部分的内腔连通；凹槽的两侧由圆柱形表面之间的径向间隙中的油膜限定的流体静力密封所密封；提供角度保持约束以关于本体成角度地保持垫；至少一个元件当在使用中传输至本体的力矩超过限定的阈值时可折断或可塑性变形以释放角度约束。

技术领域

本发明涉及一种用于在静止部分和旋转部分之间传输油的油传输单元。具体而言，以下描述将提到用于将润滑油供应至涡轮发动机中的周转传动装置的旋转行星托架的油传输单元，但不会因为此明确参照而失去一般性。

背景技术

如已知的那样，周转传动装置包括太阳齿轮、环形齿轮和多个行星齿轮，行星齿轮位于太阳齿轮和环形齿轮之间，且由托架支撑。此类型的传动装置能够在以不同速度旋转的同轴线的轴之间传输运动，且在维持较小重量和体积的同时非常有效地提供此功能。周转传动装置广泛用于航空涡轮发动机，以驱动风扇(在所谓的涡扇发动机中)或推进器(在所谓的涡轮推进器发动机中)。

在大多数应用中，托架是静止类型的，且由柔性元件联接至发动机的固定框架。在这些条件下，由托架支撑的构件(行星齿轮、可能的滚动轴承等)经由关于发动机框架且关于托架固定的导管在无特定困难的情况下润滑。

另一方面，某些应用使用旋转托架，举例来说，当托架连接至旋转从动轴时或当需要连续地控制太阳齿轮和环形齿轮之间(或备选地，托架和环形齿轮之间)的速度比时。具体而言，周转传动装置的构造在环形齿轮静止且托架旋转时称为行星的，且在所有三个元件(即，太阳齿轮、环形齿轮和托架)旋转时称为差动的。

在这些情况下，油传输单元大体上提供成从静止部分到连接至托架的旋转部分以有效且可靠的方式传输润滑油。此油传输单元大体上称为油传输轴承或称为旋转联合体。具体而言，该单元在压力下将油供应到由固定至托架的套筒限定的环形腔中。加压油从此环形腔朝需要润滑的构件流动。

US 8813469 B2公开了一种油传输单元，其具有轴承，轴承具有环形通道，润滑剂在环形通道中流动，且轴承在不接触密封环的情况下安装到套筒的外圆柱形表面上。

套筒的外圆柱形表面具有布置在环形通道的相同轴向位置处的径向通道，以便将此通道推到与内环形腔连通。最小径向间隙设在轴承的内圆柱形表面和套筒的外圆柱形表面之间，以允许套筒的旋转，且同时限定密封件。

此径向间隙的量在设计阶段中准确地确定，以便使泄漏尽可能小且因此使用于传输油的体积效率最大化。同时，轴承和套筒的匹配圆柱形表面必须以高精度水平加工，以确保在设计阶段已经限定的径向间隙。

此类解决方案是特别有利的，因为其避免了套筒和轴承的圆柱形表面之间的接触轴承和接触密封环的布置。

然而，对于上文提到的圆柱形表面之间的径向间隙处的油膜，不稳定的操作条件可发生。这种不稳定的操作条件改变对于径向间隙建立的设计设置。

具体而言，圆柱形表面之间的油膜的径向宽度可减小直到达到零值，使得此圆柱形表面之间发生接触，而后者关于另一者移动。这些可能的接触是磨损的严重来源且可甚至引起轴承到套筒上的卡住。

当轴承上的径向负载相对较低且/或当轴承的圆柱形表面的轴向尺寸和直径之间存在相对较低的比率时，这些不期望的现象更加可能且特别相关。事实上，在此情况下，径向间隙处的油膜的缓冲能力相对较低。举例来说，此特别的尺寸比率在US 8813469 B2中所示的解决方案中也可见。

就此现有技术的解决方案而言，在轴承到套筒的外圆柱形表面上的卡住的情况下没有提供安全装置以限制对单元和传动装置的其它构件的损害和失效。