[发明专利]减小摩擦的扭矩传递装置

说明书

本发明涉及涡轮机，该涡轮机包括低压轴(27)，该低压轴被设计成借助于联接单元旋转地驱动风扇轴(32)，该联接单元包括：第一轴(1)，多个第一轴向凹槽(7)形成在该第一轴中；第二轴(2)，多个第二轴向凹槽(12)形成在该第二轴中；以及联接装置(4)，该联接装置包括多个滚动元件(13)和布置在第一轴(1)与第二轴(2)之间的环形保持架(14)，滚动元件(13)被布置在第一轴向凹槽(7)中的一个与第二轴向凹槽(12)中的一个之间，用于旋转联接第一轴和第二轴(1，2)，第一凹槽和第二凹槽(7，2)各自具有基本平坦的第一表面(16)和第二表面(17)，第一表面和第二表面相对于彼此倾斜且沿着轴线延伸。

技术领域

本发明属于动力传递元件的技术领域，更具体地属于特别在涡轮机中的两个轴之间传递扭矩和旋转运动的技术领域。

背景技术

在如图1所示的包括沿着纵向轴线X旋转驱动的两个或更多个轴的机械系统中，由于系统的机械强度，有时在发动机轴(在此为可旋转地安装在机架3上的第一轴1)与驱动轴(在此为相对于机架3旋转且平移地安装并相对于第一轴1平移地安装的第二轴2)之间有必要存在纵向平移自由度。

诸如花键联接器的常规解决方案使得能够在第一轴1与第二轴2之间传递大扭矩，同时使轴能够相对轴向地平移。

然而，这种类型的解决方案具有以下缺点：当传递的扭矩较大时，在轴相对于另一轴轴向运动期间大的接触表面面积会产生不可忽略的摩擦。

这种摩擦除了引起能量损失以外，还会导致部件局部发热以及从一个轴到另一轴的动力传递的效率降低，直到这种摩擦阻止了第一轴1与第二轴2的相对运动。

这种阻尼会对系统的振动特性产生不利影响。

实际上，这种对系统的假定自由度的可变抵抗力的现象改变了系统的刚性，从而使系统的固有振动模式相对于无损失地传递能量的模型的固有模式发生变化。

固有模式的变化会使这些固有模式的频率接近系统在运行时产生的振动的谐波频率。

这会改变系统的能量耗散，从而使系统剧烈振动，导致系统的劣化，并可能导致系统的元件发生疲劳破坏。

这些问题在涡轮机中是特别关键的，尤其对于轴的不同部分的联接使得能够在不同元件之间进行动力传递。实际上，在将轴分成不同部分的情况下，必须实现联接以在轴的不同部分之间传递运动。

因此，特别是当动力等级涉及大扭矩时，需要限制将旋转动力从一个轴传递到另一个轴的机械连接的潜在能量损失。

发明内容

本发明的目的是限制特别是在涡轮机的低压轴与涡轮机的风扇轴之间传递旋转动力的机械连接件的能量损失。

本发明的另一目的是使得在确保两个元件之间的相对平移运动的同时能够传递大扭矩。

本发明的另一目的是限制特别是当系统受到大的振动载荷时，传动对系统的振动特性的影响。

为此，本发明提出一种涡轮机，该涡轮机包括壳体、在壳体中旋转安装的低压轴、相对于壳体旋转安装的风扇轴以及联接组件，该低压轴被构造成借助于联接组件旋转地驱动风扇轴，该联接组件包括：

-第一轴，该第一轴沿着轴线延伸并且与低压轴和风扇轴之中的一个形成为一体，第一轴包括至少一个第一部分，该第一部分具有外部面，该外部面中形成有多个第一轴向凹槽，

-第二轴，该第二轴与第一轴同轴并与低压轴和风扇轴之中的一个形成为一体，第二轴包括至少一个第二部分，该第二部分围绕第一部分并且具有内部面，该内部面中形成有多个第二轴向凹槽，