[发明专利]涡轮发动机带支座的挠性后轴承安装架

说明书

技术领域

本发明领域为航空涡轮发动机组领域，特别是有助于它们的旋转轴轴承安装的它们的部件领域。

背景技术

航空涡轮发动机组，不论是单轴还是多轴的，一般都包括一个或多个称之为轴承安装架的结构部件，这些轴承安装架支撑着所述这些轴的旋转轴在其上旋转的轴承。如果是涡轮轴发动机，这些部件也可支撑由自由涡轮驱动的动力轴。在后轴承的轴承安装架的情况下，安装架会承受较高的热应力，因为这些安装架由位于冷区域的凸缘连接到发动机的外壳上，而其中央部分为管道形式，来自发动机燃气流过该管道，因此，位于一个特别热的区域。在朝向发动机的内部，它们连接到一组部件上，这些部件构成了壳体，用于安装旋转轴的轴承位于该壳体内。这些壳体同样也位于较冷区域，因为该区域被发动机冷却空气和轴承润滑油扫过。由于构成该安装架各个不同部件之间存在温度差异，在工作期间，可能出现不同的径向移动，因此，还必须考虑这些径向移动。

为此，后轴承安装架通常都是环形管道形式，燃气流过该环形管道，而且，结构臂也横穿该管道，所述管道通过两个部分向外和向内延伸，这两个部分几何构型复杂，称之为发夹。这些发夹将装有轴承的刚性中央部分与外部连接，与此同时，又允许温度差异而造成的径向移动。按目前的技术状态，这些发夹都采用轴对称，或局部穿孔，目的是增加挠性，同时又确保轴承具有足够的刚性。

实际上，在结合了后轴承安装架的设计方案的具体情况下，在设计这种安装架的时候，需要实现两个彼此相对的目标：首先，必须具有足够的刚性，目的是调整转轴旋转时的尺寸，并限制转子在负载系数下移动范围(这就是说，当涡轮机组承受与其旋转轴线成横向的加速度时)，其次，必须通过下发夹和外发夹的尺寸调整来确保轴承安装架具有足够挠性，目的是延长该部件的寿命。

该部件为铸件或采用全焊接结构，很复杂，因此制造成本很高；此外，使用中的机械可靠性也会造成附加成本，这些费用并不是微不足道，而且是因为多次维修或需要提前报废部件所致。为了改善其耐久性，重要的是，这种部件的设计应在其发夹处具有最大可能的挠性，与此同时，确保整个组合件足够坚硬，以便可保持与其所支撑的轴的旋转对准。

专利申请GB 952774或FR 1346653给出了这种部件的实施方式，但是，这些部件的生产都是采用了专用部件，这些专用部件的唯一作用就是确保预期的挠性。它们并不能使涡轮移动部件具有高负载。

发明内容

本发明的一个目的是通过提出一种改进了使用寿命的后轴承安装架来满足所述目标，该安装架可稳稳地保持其所支持的旋转轴的轴承，而且，该安装架的生产可以最大可能地降低涡轮模块中存在的部件数量。涡轮模块是一个各种部件的组合体，包括至少一个涡轮机叶轮，这些部件相互结合，从而构成了独立的涡轮机组分组件；为此，该分组件可以与其它模块装配在一起，或者作为机械上独立的整体件从涡轮机组上拆下。

为此，本发明的一个主题是提出一种组合件，该组合件包括用于安装涡轮机组轴至少一个轴承的安装部件和形成用于所述安装部件支座的支撑部件，所述安装部件包括发动机燃气流过的至少一个管道和连接部件，所述连接部件能够首先将所述管道连接到发动机的外结构上，其次再连接到带有所述轴承的壳体上，至少其中一个连接部件为挠性，从而可以允许所述管道相对于所述轴的旋转轴线方向径向移动，所述径向移动的幅度受与所述支撑部件所带有的支座相抵接的安装部件中元件中至少一个元件限制其特征在于：所述支撑部件相对于涡轮机组旋转轴线方向纵向延伸，从而产生了涡轮壳体，该涡轮壳体用于面对涡轮机组涡轮机叶轮而被定位。

然后，这可使部件的径向刚性出现变化，不论其是否与支座接触，而且，当其与支座不发生相互作用时，还会产生很大的挠性。因为大部分热机械疲劳载荷发生在该部件未与支座相抵时，所以，可获得一种部件，在该部件中，所产生的应力较小，提高了部件的使用寿命。当不与支座相抵时所获得的挠性的提高，改善了承受不同热膨胀时部件的总体特性。为了限制非轴线对称附加移动，后者与航空器机动载荷或回转载荷相关，通过将轴承安装架中一个元件与该支座接触，增加与涡轮机组结构相连的径向支座。

这些连接部件，或发夹，可以连接所述管道上，或构成整个部件的一个组成部分。

然而，甚至在支座与轴承安装架(管道或结构发夹)部分持久接触的情况下，仍可以优化结构发夹在与不同热膨胀相关载荷下的使用寿命，因为这些部件彼此并不是相互刚性连接(滑动接触)。另外，还可观察磨耗和磨损现象，但是，这些对各个部件功能并不会带来任何重大影响，或特别是，对径向刚性效果的永久性不会产生任何重大影响。