[发明专利]涡轮机风扇轮毂的方向可调且完整性受保护的叶片枢轴

说明书

本发明涉及一种涡轮机风扇轮毂的方向可调的叶片枢轴(2)，包括：接触垫(4)，其具有被构造成保持风扇叶片根部(12)的附接件(10)和用于传递扭矩的连接装置(16)；吸收离心力并具有内圈(28)和外圈(30)的球型滚动轴承(26)；第一夹持螺母(50)，其用于旋拧到风扇轮毂的内螺纹(8A)以夹持球型滚动轴承的外圈；吸收横向力并且具有内圈(36)和光滑外圈(38)的滚动轴承(34)；‑楔形环(44)，其安装在所述内圈(28、36)之间以对这些内圈提供相应横向支撑；抗断裂套筒(42)，其承载吸收横向力的滚动轴承的内圈(36)，并且其终端横向地延伸超出所述轴承的外圈(38)之外，以便在接触垫径向地位移时构成止动块；以及第二夹持螺母(52)，其旋拧到接触垫的外螺纹(4A)以夹持吸收离心力的滚动轴承的内圈和吸收横向力的滚动轴承的内圈。

技术领域

本发明涉及配备有至少一个带罩或无罩风扇的涡轮机的通用领域，并且其风扇叶片(对于带罩风扇)或螺旋桨叶片(对于无罩风扇)配备有变桨距设置系统，并且本发明更具体地涉及这些涡轮机的风扇叶片的定向控制。

本发明的一种优选应用领域是涡轮喷气发动机，其包括一种具有高旁通比(大风扇直径)和极低压力比的带罩风扇。

现有技术

通过在涡轮喷气发动机的低压模块中引入可变性，确保了具有高旁通比的涡轮喷气发动机的可操作性，根据飞行阶段启动该可变性，以恢复足够的泵送余量。

使用集成到风扇轮毂内的风扇叶片的变桨距系统以提供可变性是已知的。此类叶片变桨距系统还可以提供推力反转的功能，在此类涡轮喷气发动机中的发动机短舱不再具备所述功能。

此外，在具有高旁通比的涡轮喷气发动机的风扇模块中，通常由叶片根部以及接收叶片的插口的形状，由枢轴及其滚动轴承以吸收叶片所受到的力集合，由风扇叶片提供风扇叶片的径向保持力，枢轴组集成在风扇叶片中。

例如，可以参考公开物FR 3046403，其描述了此类风扇叶片保持结构的示例。更准确地，在本公开物中，每个叶片的径向保持包括枢轴和两个滚珠轴承，所述枢轴包括球形物形式的紧固件，所述滚珠轴承可以吸收叶片及其枢轴、由花键连接到枢轴的偏心轮以及由集成枢轴组的轮毂所承受的气动力、惯性力和离心力。

对于此类结构，风扇轮毂的尺寸直接地取决于叶片的变桨距机构的集成，也取决于每个枢轴的滚动轴承的尺寸。

事实上，在公开物FR 3046403中描述的结构中，内滚动轴承吸收由叶片及其枢轴所经历的所有离心力。为了使由该轴承所承受的横向力最小化，内滚动轴承和外滚动轴承彼此径向地间隔很大。因此，内滚动轴承不仅最大，而且还被放置在轮毂的非常小半径上，使得两个相邻叶片的内滚动轴承之间的切向空间非常受限。因此影响了风扇轮毂的直径。

但是，为了优化具有高旁通比的涡轮喷气发动机风扇的效率，需要使风扇轮毂的直径最小化和/或使更多数量的叶片与相同尺寸的轮毂集成在一起。

发明内容

因此，本发明的目的是提出一种枢轴及其滚动轴承的体积更小的结构。

本发明的另一目的同样是提出一种结构，其可以在所有条件下确保叶片的保持，特别地其滚动元件的保持，即使在滚动元件断裂的情况下。事实上，在所有释放的碎片上进行碎片保持系统(飞机防护层或发动机上的保持机壳)的尺寸标注，并且确保滚动元件的保持可以将飞机防护层的尺寸标注限制到仅叶片的质量。

根据本发明，由于涡轮机风扇轮毂的方向可调的叶片枢轴，实现了该目的，所述叶片枢轴包括：

-螺柱，其在第一端具有被构造成保持风扇叶片根部的紧固件，在第二端具有用于传递扭转扭矩的连接装置；

-吸收离心力的滚珠轴承，其具有横向地安装支撑在螺柱外肩上的内圈，以及用于横向地安装支撑在风扇轮毂内侧的外圈；

-第一夹持螺母，其用于旋拧到风扇轮毂的内螺纹以确保夹持吸收离心力的滚珠轴承的外圈；