[发明专利]包括可动的动力学斗的螺旋桨

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮机并且尤其是用于涡轮机的开式转子的领域，并且更具体地涉及对螺旋桨的元件并且尤其是桨叶的根部的冷却。本发明因此涉及一种用于涡轮机的螺旋桨，并且还涉及包括这种螺旋桨的涡轮机。

本发明适用于任何类型的陆地或航空涡轮机并且尤其适用于诸如涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机之类的飞行器涡轮机。更具体地，本发明在用于飞行器的下述涡轮机的领域中具有优选的应用：即，飞行器的发动机壳体包括双反向旋转开式转子螺旋桨；这种类型的涡轮机还被称为“开式转子”或螺桨式风机(propfans)。这种涡轮机例如可包括风扇，风扇在发动机舱外部被直接固定至动力涡轮上或通过齿轮动力涡轮驱动。总体上，本发明适用的涡轮机优选地可以为(具有齿轮箱的)齿轮式开式转子涡轮机或(具有自由动力涡轮的)直接驱动式开式转子涡轮机。

背景技术

图1示意性地示出了如专利文献FR 2 941 494中公开的现有技术的经典实施例中的具有双反向旋转开式转子的涡轮机1。

在图1中，方向A与纵向方向相对应，或与平行于涡轮机1的纵向轴线2的轴向方向相对应。方向B与涡轮机1的径向方向相应。此外，箭头4示意性地示出了穿过涡轮机1的主要气体流动方向。说明书的其余部分中使用的术语“上游”和“下游”应当关于所述气体流动方向4考虑。

在向前方向上，涡轮机1具有连续沿向后方向穿过发动机舱(nacelle)8的进气口6，发动机舱8总体上包括外部壳层10和内壳层12，外部壳层10和内壳层12都以轴线2为中心并且相互径向地偏置。

内壳层12形成用于气体发生器14的外部径向壳体，气体发生器14(从上游端到下游端)通常包括低压压缩机16、高压压缩机18、燃烧室20、高压涡轮22和中压涡轮24。压缩机16和涡轮24通过轴26机械地连接，从而形成低压体(low pressure body)；而压缩机18和涡轮22通过轴28机械地连接，从而形成高压体(higher pressure body)。因此，气体发生器14优选地遵循被称为双转子的常规设计。

在中压涡轮24的下游侧具有发动机壳体30，发动机壳体30具有拥有反向旋转螺旋桨的双开式转子，双开式转子在此示例中由自由动力涡轮驱动。在一个变形中，可以使用齿轮动力涡轮。更精确地，发动机壳体30位于固定壳体42的下游，固定壳体42本身沿着气体发生器14的外部径向壳体12的尾侧延伸部布置。此外，壳体12和42可被制成一体件。固定壳体42于是沿尾侧方向延伸，并且沿径向方向变小以形成以轴线2为中心的固定轴(shaft)57，从而形成发动机壳体30的固定壳体。

发动机壳体30首先包括第一旋转组件32a，第一旋转组件32a上固定有第一螺旋桨32、驱动所述螺旋桨的第一自由动力涡轮34以及顺着前向方向沿着自由涡轮34的轴向延伸部的第一旋转结构装置33，第一旋转结构装置33被插入在所述涡轮的第一级和固定壳体42之间。旋转结构装置33通常呈多个臂的形式，所述多个臂在周向上相互间隔开并且径向地延伸。所述臂被连接至第一螺旋桨32，从而支撑涡轮49的外壳，涡轮49本身具体地通过端板或多个夹具44被连接至螺旋桨32，使得所述螺旋桨32能够径向向外偏置。夹具44具有固定到外壳49的内径向端部和固定到对桨叶48进行支撑的多边形环(图1中未示出)的外径向端部。所述桨叶48从螺旋桨外壳或螺旋桨外罩46径向向外延伸，螺旋桨外壳或螺旋桨外罩46的特征的其中一个在于，其沿尾侧方向与发动机舱的外部壳层10动力学地接续。

类似地，发动机壳体30包括第二旋转组件36a，第二旋转组件36a设置有第二螺旋桨36、驱动所述第二螺旋桨的第二自由动力涡轮38以及第二旋转结构装置37，第二旋转结构装置37设置成顺着尾侧方向沿着自由涡轮38的轴向延伸部并且位于所述涡轮38的末级的后方。基本上沿径向方向延伸的旋转结构装置37支撑第二螺旋桨36，第二螺旋桨36具体地通过端板或多个夹具51被连接至螺旋结构装置37，使得螺旋桨36能够径向向外偏置。另外，在这种情况下，夹具51具有固定到旋转结构壳体37的内径向端和固定到对桨叶55进行支撑的多边形环(图1中未示出)的外径向端。这些桨叶55从外壳或外罩54径向向外延伸，外壳或外罩54沿尾侧方向与第一螺旋桨32的外罩46动力学地接续。