专利名称：具有带独立控制装置的可变螺距静子叶片级的涡轮发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种涡轮发动机，其包括安装至少一个静子级的壳体，该静子级具有致动器环所控制的可变螺距叶片，该致动器环同轴地围绕所述壳体和通过曲柄臂连接于所述可变螺距叶片。本发明更特别地涉及这种致动器环的单独控制。本发明特别地应用于飞机的喷气式发动机领域，更特别地应用于这种喷气式发动机的压缩机领域。
背景技术：
在上述特定种类的涡轮发动机中，压缩机静子安装有至少一级可变螺距的喷嘴叶片，其方向在流道中是可调整的。因此，通过控制所述环移动的伺服控制系统，根据飞机的工作条件可以控制叶片迎角的角度。
在飞机上，用于改变可变螺距叶片的螺距的相互关系正变得日益复杂，以致于变得越来越期望在逐级的基础上能够控制可变螺距叶片。结果，通过复杂的、昂贵的、体积大的和笨重的与传动连杆机构连接的普通致动器来致动正变得越来越少，并且是不太期望的。文献EP 0 527 593描述了适于驱动致动器环的线形电动机结构。所述的系统利用了径向地位于致动器环外面的电感应元件。这些感应元件是大体积的，并且难于结合在壳体内可用的空间中。此外，特别是当考虑环和支撑它的壳体之间(由于温度升高而引起的)潜在的直径变化时，致动器环不会以满意的方式被置于中心。
发明内容
本发明能够解决所有的问题。更特别地，本发明提供了一种涡轮发动机，其包括安装至少一个静子级的壳体，该静子级具有致动器环所控制的可变螺距叶片，该致动器环同轴地围绕所述壳体，该环被限制为仅仅绕着所述壳体的轴线转动移动和通过曲柄臂连接于所述可变螺距叶片，该涡轮发动机的特征在于所述致动器环连接至少一个通常是致动器形式的邻接的特定驱动装置，以及包括形成气缸和杆的两个部分，其中一个部分铰接所述壳体，另一个部分铰接所述环的侧延伸。术语“特定驱动装置”用于意指这样的装置如果涡轮发动机包括如通常情况下的安装有可变螺距叶片的多个静子级，每个致动器环实际上独立于其它的进行工作。这种类型的控制因此涉及用于每个环的至少一个和优选地两个驱动装置。这种驱动装置是小型的，并且尽可能地靠近致动器环放置，因此通过环和驱动装置之间直接的铰链连接，简化和减轻了系统。在壳体的周围分布大量的驱动装置是更容易的，与单个高功率驱动装置比较，每个驱动装置都具有足以致动仅仅一个环的平均功率，该单个高功率驱动装置因此具有大的径向尺寸和重量，并且通过复杂的机构连接到各种环。此外，如上所述，独立于其它，控制每个致动器环(因此每级可变螺距叶片)的能力本身就有利于对涡轮喷气发动机的运行条件进行良好的控制。
在简单和有利的方式中，形成驱动装置-致动器的杆沿着轴线延伸，该轴线位于与所述致动器环的中平面平行的平面中。例如，该杆铰接环，并且所述气缸铰接所述壳体。
在简单的方式中，所述侧延伸包括叉架，并且该杆的一端绕着平行于所述壳体轴线的轴线铰接所述叉架。优选地，气缸包括铰接于叉架的侧翼，该叉架固定于所述壳体。然而，相反的设置也可以的。根据非常有利的特征，致动器具有线形运动电动机类型。可以使用例如，供应商“Copley Controls Corp”所研发的遥控类型的线形电动机。举例说明，可以使用具有参考号XTB3810的电动机。它的优点是小型的，气缸对于约75mm冲程具有122毫米(mm)的长度。优选地，致动器环或每个致动器环连接两个直径相对的上述邻接的特定驱动装置。通过下面参考附图和实施例方式完整地给出的根据本发明原理的涡轮发动机的描述，可以更好地理解本发明，并且本发明的其它优点更显而易见。
唯一的图是安装有本发明的可变螺距叶片控制系统的涡轮发动机的部分立体图。
具体实施例方式参考附图，可以看到部分涡轮发动机11，更具体地是它的壳体12，该壳体12安装至少一个转子叶轮(未示出)和至少一个静子级14，该静子级14具有可变螺距叶片16组成的环。这些叶片受同轴地围绕壳体12的致动器环18控制。如果壳体围绕压缩机，那么它安装几个压缩级，每个包括转子叶轮和所示的静子级14。在本发明中，至少一个和优选地几个定子级互相独立地被控制。为此，给定静子级的可变螺距叶片设有经过光滑的轴承24的枢轴22，通过壳体12的壁径向地限定该轴承24。这些枢轴中每个枢轴都以铰接方式通过曲柄臂26连接同轴地围绕壳体的共同的致动器环18。该环限定为只围绕壳体的轴线X的转动移动。为此,壳体具有导轨段28,该导轨段28在环18边缘的每侧上环形延伸。环带有槽轮30，该槽轮30接合轨道上的侧凸缘。上述设置是已知的。根据本发明的重要特征，致动器环18连接至少一个通常致动器形式的邻接的特定驱动装置32，其包括形成气缸33和杆34的两个部分。一个部分铰接壳体12，另一个部分铰接所述环的侧延伸36。上述设置足以转动环18，随后改变静子级的静子叶片16的方向。然而，因为平衡的原因，也为了使用更小型的驱动装置，致动器环或每个致动器环可以有利地连接两个基本上直径地相对的上述邻接的特定驱动装置。例如，所示的致动器环18可以设有两个直径地相对的侧延伸36，并且在这种情况下，壳体带有两个驱动装置，设置所述两个驱动装置以合并它们的力使环18在一个方向或其它方向转动。通常是致动器形式的致动器32有利地具有上述线形运动电动机类型。形成驱动装置-所述致动器的杆34沿着轴线延伸，该轴线位于与致动器环18的中平面平行的平面中。在所示的实施例中，杆34铰接环18，并且气缸33铰接壳体12。更精确地，侧延伸36包括叉架40，并且杆的端部包括形成连杆端的扁平部分，该连杆端绕着平行于壳体的轴线X的轴线41被穿孔和铰接于所述叉架。而且，气缸33具有侧翼44,该侧翼44铰接于固定于壳体的叉架46。有利地，气缸33和壳体12之间的铰接设置在气缸端部附近，杆34从该气缸端部附近延伸。换而言之，侧翼44延伸靠近气缸33端部，而杆34从该气缸33端部出现。有利地，当杆展开其最大冲程时，气缸和壳体之间的铰接(元件46、44)基本上位 于致动器32的中间。这种结构在致动器环的冲程期间，最小化致动器32的角运动，因此能够使得致动器安装在壳体周围的相对小的空间中。
权利要求
1.一种涡轮发动机，其包括安装至少一个静子级的壳体(12)，该静子级具有受致动器环(18)所控制的可变螺距叶片(16)，该致动器环(18)同轴地围绕所述壳体，该环被限制仅仅绕着所述壳体的轴线(X)转动移动和通过曲柄臂(26)连接于所述可变螺距叶片，该涡轮发动机的特征在于所述致动器环(18)连接至少一个通常是致动器形式的邻接的特定驱动装置(32)，以及包括形成气缸(33)和杆(34)的两个部分，其中一个部分铰接所述壳体，另一个部分铰接所述环的侧延伸。
2.根据权利要求I所述的涡轮发动机，其特征在于形成驱动装置-致动器的杆(34)沿着轴线延伸，该轴线位于与所述致动器环的中平面平行的平面中。
3.根据权利要求I或2所述的涡轮发动机，其特征在于所述杆(34)铰接环(18)和所述气缸(33)铰接所述壳体(12)。
4.根据权利要求3所述的涡轮发动机，其特征在于气缸和壳体之间的铰接(44、46)设置在杆从其延伸的气缸端附近。
5.根据权利要求4所述的涡轮发动机，其特征在于当所述杆展开到其最大冲程时，所述铰接基本上位于所述致动器(32)中间。
6.根据权利要求3至5中任一权利要求所述的涡轮发动机，其特征在于所述侧延伸包括叉架(40)，其中所述杆(34)的端部绕着平行于所述壳体的轴线的轴线(41)铰接所述叉架。
7.根据权利要求3至6中任一权利要求所述的涡轮发动机，其特征在于所述气缸(33)包括铰接于叉架(46)的侧翼(44)，该叉架(46)固定于所述壳体。
8.根据任何前述权利要求所述的涡轮发动机，其特征在于所述致动器(32)具有线形运动电动机类型。
9.根据任何前述权利要求所述的涡轮发动机，其特征在于致动器环或每个致动器环(18)连接两个基本上直径地相对的上述邻接的特定驱动装置(32)。
全文摘要
本发明公开了一种包括静子的涡轮发动机，该静子具有受逐级所控制的可变螺距叶片。通过曲柄臂(26)连接可变螺距叶片的致动器环(18)连接至少一个通常是致动器形式的邻接的特定驱动装置(32)。
文档编号F04D29/56GK102656371SQ201080052728
公开日2012年9月5日 申请日期2010年11月19日 优先权日2009年11月20日
发明者丹尼尔·杰曼·亚历克西斯·凯特勒, 米歇尔·安德鲁·鲍鲁 申请人:斯奈克玛