[发明专利]用于对中和引导涡轮引擎轴旋转的装置

说明书

技术领域

本发明涉及具体在一涡轮引擎中用于对中和引导轴的旋转的装置。

背景技术

通常，涡轮引擎轴由两个分别位于上游和下游的支撑装置在旋转中对中和引导，其中一个支撑装置可包括两个相互并排安装的滚动轴承。

在本技术领域中，当引导该轴的轴承仅具有一个滚动轴承时，该引导轴承通常称作“单”轴承，例如为一滚柱轴承或球轴承，其由围绕所述轴延伸的刚性环形支撑所承载。

当一引导轴承具有两个滚动轴承时，该引导轴承通常称作“双”轴承，其通常包括一滚柱轴承和一球轴承。

所述双轴承的球轴承由具有一定量柔曲性的环形支撑件所承载，以使其在操作中变形，并使该球轴承可在失去平衡的情况下偏心移动，从而使该滚柱轴承承担径向载荷。

该滚柱轴承由一环形支撑件承载，该环形支撑件优选也具有一定量的柔曲性，以避免动力学问题。然而，为了确保该滚柱轴承可承受上述径向载荷，该球轴承支撑件的柔曲性必须为滚柱轴承支撑件柔曲性的三倍大。

当所述两个轴承支撑件都具有柔曲性时，一油膜压力减震器通常围绕该滚柱轴承设置。该减震器具有一充油的环形空间，该空间由所述滚柱轴承支撑的一部分以及围绕所述部分的一刚性环形元件所限定，所述空间由密封环沿轴向封闭，所述密封环在所述支撑部分的环形槽中自由旋转，并以不漏的方式与所述刚性环形元件的一内圆柱形表面相配合。

在现有技术中，所述滚柱轴承和球轴承的支撑件设置为前后布置，它们通过螺母-螺栓类型的紧固件相互紧固。一此类型的装置相对较大，特别是沿轴向，从而使其无法安装在小尺寸的引擎中。

而且，为了具有柔曲性，每个轴承支撑件均包括一可弹性变形的环形部分。轴承支撑件柔曲性的任何增加可具体导致该支撑件的可变形环形部分的增长，从而增大该装置的轴向尺寸，并可能减小该支撑件可变形部分的机械强度。

而且，该油膜压力减震器效果特别与上述充油空间的长度与其半径的比值有关。该比值越大，减震器的效果越明显。换句话说，优选此空间较长，并具有相对较小的半径，以增强该减震器的效果。然而，增长此空间同样将产生该装置轴向尺寸增大的问题。

发明内容

本发明的一具体目的是提供一种简单、有效、经济的解决方案，以解决现有技术的对中与引导装置体积太大的问题。

为此，本发明提供一种用于对中与引导涡轮引擎轴的旋转的装置，该装置包括一用于围绕该轴安装，并由一第一环形支撑件承载的滚柱轴承；一用于围绕该轴安装，并由一第二环形支撑件承载的球轴承；以及一围绕该滚柱轴承设置的油膜压力减震器，该油膜压力减震器包括由一围绕所述滚柱轴承支撑件一部分的刚性环形支撑件限定的充油环形空间，所述轴承支撑件设计为由所述减震器的刚性环形支撑件紧固到一壳体上，它们中每个均具有可弹性变形环形部分，该装置的特征在于，所述球轴承支撑件、该减震器的环形支撑件以及所述滚柱轴承横向堆叠，彼此围绕地延伸。

本发明的装置由于所述球轴承支撑件、减震器的环形支撑件以及所述滚柱轴承的横向堆叠而相对紧凑。这些部件彼此围绕地延伸，从而限制了该装置的体积，特别是沿轴向方向，从而使该装置能够安装在较小尺寸的引擎中。这样本发明使得可在一较小尺寸的引擎中加入一柔-柔“双”轴承(即具有分别由柔曲性支撑件承载的滚柱轴承与球轴承的装置)，这在现有技术中是无法做到的。

本发明还使得可有利于确定每个支撑件所需柔曲性的量，该球轴承支撑件的柔曲性可以超过该滚柱轴承支撑件柔曲性的3倍，同时使该支撑件满足非同寻常的机械约束，还可容易地确定减震器油膜的长度和半径之间的比值。在本发明中，此比值大于或等于大约0.3-0.4。

所述减震器的刚性环形支撑件优选为大致L形，并包括一围绕该滚柱轴承支撑件的圆柱形部分，和一用于紧固到该壳体上的径向部分。所述支撑件的径向部分可设置在用于将所述支撑件紧固到所述壳体上的环形法兰之间。

每个轴承支撑件的可变形部分可包括围绕所述支撑件的轴均匀分布的通槽，所述槽彼此之间限定可弹性变形的柱或舌。

有利地，所述滚柱轴承支撑件的柱或舌大致为C形或大致为发夹形，以限制它们的轴向体积。所述柱的此特定形状使得该装置可安装在该涡轮引擎的副轴的锥齿轮附近。

这些C形的柱设计为在传递由所述滚柱轴承负担的径向载荷时沿径向实质变形。

这些球轴承支撑件的柱或舌可大致沿直线纵向取向。这些柱或舌至少部分围绕所述减震器的环形支撑件设置，它们的长度被确定以优化所述球轴承支撑件的柔曲性。增长这些柱或舌就该装置的轴向体积的观点看比现有技术具有较少不利，因为它们主要的部分围绕所述减震器的环形支撑件延伸。