[发明专利]带有座圈内润滑设计的圆柱滚子轴承的行星齿轮箱

说明书

本发明涉及带有座圈内润滑设计的圆柱滚子轴承的行星齿轮箱。具体而言，一种可在带有圆柱形滚子的行星轴承上旋转的行星齿轮安装至周转齿轮传动布置的支架。支撑销的圆柱形外表面或行星轴承的内圈的相对的圆柱形内表面包括互连凹槽的网络。支撑销包括与凹槽相交的供油孔。穿过行星轴承的内圈的通道也连接至凹槽。一种燃气涡轮发动机包括风扇和将压缩机连接至涡轮的LP轴。一种周转齿轮传动布置具有来自连接至太阳齿轮的LP轴的单个输入、连接至风扇的轴的单个输出以及带有互连凹槽的网络的行星轴承。

技术领域

本公开大体涉及圆柱滚子轴承，或更具体而言涉及用于燃气涡轮发动机中的周转齿轮箱中的行星齿轮的圆柱滚子轴承。

背景技术

燃气涡轮发动机大体包括风扇和核心，它们布置成彼此处于流连通，其中核心在通过燃气涡轮的流方向上设置在风扇下游。燃气涡轮发动机的核心大体包括处于串行流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。关于多轴燃气涡轮发动机，压缩机区段可包括设置在低压压缩机(LP压缩机)下游的高压压缩机(HP压缩机)，以及涡轮区段可类似地包括低压涡轮(LP涡轮)，其设置在高压涡轮(HP涡轮)下游。关于这种构造，HP压缩机通过高压轴(HP轴)与HP涡轮联接，并且LP压缩机通过低压轴(LP轴)与LP涡轮联接。

在运行中，越过风扇的空气的至少一部分被提供给核心的入口。空气的此部分被LP压缩机逐渐压缩且然后被HP压缩机压缩，直到压缩空气到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合和燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送通过HP涡轮和然后通过LP涡轮。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动HP涡轮和LP涡轮，HP涡轮和LP涡轮各自又通过HP轴和LP轴驱动HP压缩机和LP压缩机中的相应一个。燃烧气体然后传送通过排气区段，例如，到达大气。

LP涡轮驱动LP轴，LP轴驱动LP压缩机。除了驱动LP压缩机，LP轴还可通过周转齿轮传动布置的风扇齿轮箱驱动风扇，这允许风扇以低于LP轴的转速的单位时间转数旋转，从而获得更高的效率。风扇齿轮箱可旋转地支撑关于环形齿轮和多个行星齿轮居中地设置的太阳齿轮，行星齿轮围绕太阳齿设置并在太阳齿轮和环形齿轮之间啮合。LP轴通过联接至太阳齿轮而提供输入给周转齿轮传动布置，而风扇可联接成与行星齿轮的支架或环形齿轮共同旋转。各个行星齿轮与太阳齿轮和环形齿轮啮合。支架或环形齿轮中的一个可保持固定，但不是两者都是。各个行星齿轮在它自身的轴承上是可旋转的，轴承安装在支撑销上，支撑销容纳在行星齿轮箱内，行星齿轮箱固定至周转齿轮传动布置的支架的外周区域。风扇的轴在它自身的轴承上是可旋转的，该轴承容纳在又称为风扇齿轮箱的太阳齿轮箱中。

对于任何给定的燃气涡轮发动机应用，行星齿轮设计成在LP轴的旋转速度和风扇轴的旋转速度之间提供设定的减速比。因为容纳各个行星齿轮的各个行星齿轮箱设置在燃气涡轮发动机的流径内，所以挑战一方面在于设计满足发动机的所有飞行条件的可靠和牢靠的行星齿轮箱，而另一方面在于设计行星齿轮箱，该行星齿轮箱足够紧凑以配合在流路内，使得不要求整个发动机大小与本来适应行星齿轮箱所需要的相比更大和更重。

因为行星齿轮箱被用作在从构件到构件的功率传递中的减速器或增速器，所以齿轮箱效率是很重要的。给支撑行星齿轮的行星轴承提供适当的润滑和冷却是必要的，以使行星轴承的寿命以及行星轴承的承载能力最大限度地增加。但是，提供给行星轴承的油的量将在齿轮箱的效率上具有不利的影响。因此，提供分布和调节至行星轴承的油的流以助于使润滑和冷却行星轴承所需要的油最大限度地减少同时仍给行星轴承提供适当的润滑和冷却的润滑设计是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从该描述中显而易见，或者可通过本发明的实践学习到。