[发明专利]包括简化的轴承润滑单元的涡轮喷气发动机

说明书

本发明涉及一种涡轮风扇发动机(1)，该涡轮风扇发动机包括：‑低压轴(6)；‑高压轴(8)；‑风扇轴(7)；‑将低压轴(6)联接到风扇轴(7)的减速机构(10)；以及‑至多六个容纳低压轴的轴承(BP#1‑BP#4)、高压轴的高压轴承(HP#1，HP#2)、风扇的轴承(S#1，S#2)和减速机构(10)的封闭体(A‑F)。

技术领域

本发明涉及涡轮风扇发动机的一般领域，更具体地涉及具有高旁通比的涡轮机。

背景技术

涡轮喷气发动机通常在气流方向上从上游到下游包括容纳在风扇壳体中的涵道式风扇、环形主流动空间和环形次级流动空间。因此，由风扇吸入的空气质量被分成在主流动空间中流通的主流和与主流同心并在次级流动空间中流通的次级流。

主流动空间穿过包括一个或多个压缩机级(例如低压压缩机和高压压缩机)、燃烧室、一个或多个涡轮级(例如高压涡轮和低压涡轮)以及排气喷嘴的主体。

通常，高压涡轮通过称为高压轴的第一轴驱动高压压缩机旋转，而低压涡轮通过称为低压轴的第二轴驱动低压压缩机旋转并且驱动风扇。低压轴通常容纳在高压轴内部，所述轴通过轴承附接到涡轮喷气发动机的结构部件。

为了提高涡轮喷气发动机的推进效率并降低其燃料消耗率以及风扇发出的噪音，已经提出涡轮喷气发动机具有高的旁通比，旁通比对应于次级气流(冷)流量与主流(热，穿过主体)流量之间的比率。

为了实现这种旁通比，风扇与低压涡轮分离，从而允许它们各自的旋转速度被独立地优化。例如，可以通过诸如行星齿轮减速机构或星形齿轮减速机构的减速齿轮装置来实现分离，该减速齿轮装置位于低压轴的上游端部(相对于涡轮喷气发动机中的气流方向)和风扇之间。然后风扇由低压轴通过减速机构和称为风扇轴的辅助轴驱动，辅助轴附接在减速机构和风扇盘之间。

这种分离因此允许降低旋转速度和风扇压力比，以及增加由低压涡轮提取的功率。由于减速机构，低压轴可以在比常规涡轮喷气发动机更高的旋转速度下旋转。

高压轴通过前轴承HP#1和后轴承HP#2附接到发动机的结构部件上。前轴承HP#1通常安装在高压轴上并且安装在连接低压压缩机和高压压缩机的壳体(压缩机间的壳体)上。后轴承HP#2本身一方面安装在高压轴上，另一方面安装在涡轮间的壳体(即在容纳高压涡轮的壳体和容纳低压涡轮的壳体之间延伸的壳体)上。

如果需要，可以在前轴承HP#1和后轴承HP#2之间设置第三轴承HP#3。

低压轴通常由三个轴承BP#1、BP#2和BP#3支撑。第一轴承BP#1位于低压轴的最上游，一方面可安装在低压轴上，另一方面可安装在减速机构和增压器之间(在“入口”壳体上)。位于低压轴最下游的第三轴承BP#3可安装在低压轴上和涡轮喷气发动机的排气壳体上。轴承BP#1和BP#3的位置是常规的，下面将不再详述。

与第三轴承BP#3相邻的第二轴承BP#2可以安装在低压轴上并且安装在低压涡轮上游的涡轮间的壳体上，或者如轴承BP#3安装在排气壳体上。在一个实施例中，第二轴承BP#2在后轴承HP#2的下游延伸。

安装在减速机构的输出端和风扇转子之间的风扇轴进一步由设置在风扇下方的上游轴承S#1和设置在次级流动空间的入口处(减速机构的上游)的下游轴承S#2支撑。

涡轮喷气发动机还包括齿轮组，该齿轮组构造成从高压轴收集动力。该齿轮组通常位于前轴承HP#1的上游(并且靠近该轴承)。

必须对这些不同的轴承、减速机构和齿轮组进行润滑和冷却。为此，涡轮喷气发动机通常包括：提供封闭的油路的润滑单元，其中容纳轴承、减速机构和齿轮组的封闭体，构造成将油注入封闭体的喷嘴和构造成对注入到封闭体中的油进行回收的回收泵。

在实践中，每件设备(即每个轴承和减速机构)容纳在相应的封闭体中，该封闭体与一个或多个喷嘴以及至少一个油回收泵相关联。