具有无接触致动的旋转机械系统技术方案

本发明专利技术提出了一种机械系统(10)，其包括：-轴(12)，所述轴安装为具有围绕其主轴线相对于一结构性元件(14)旋转的能力；-可移动构件(16)，所述可移动构件安装在该轴(12)上，使得其与轴(12)围绕主轴线(A)旋转，并且其可相对于轴(12)选择性地移动；-驱动装置(18)，所述驱动装置用于驱动可移动构件(16)相对于轴(12)的移动，其包括安装在该结构性元件(14)上的固定的第一部分(20)和安装在轴(12)上且与所述可移动构件(16)相连的移动的第二部分(22)，其特征在于，所述驱动装置(18)包括在该第一部分(20)和该第二部分(22)之间具有气隙的机电致动器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有无接触致动的旋转机械系统
本专利技术涉及一种包括安装在一可移动轴上的构件的旋转机电系统,其适于相对于可移动轴移动。该机电系统包括无摩擦驱动设备，其中一个部件相对于可移动轴是可移动的，对于所述可移动轴，驱动设备的使用寿命通过减少移动零件之间的摩擦力而提高。
技术介绍
在例如包括可变叶片节距对准机构的涡轮引擎的旋转机械系统中，叶片由围绕其主轴线可旋转安装的轴支承。每个叶片进一步相对于轴围绕相对于主轴线的径向轴线可移动地安装，以修改叶片节距。叶片借助于与叶片相连的驱动系统旋转，其中一个零件安装在涡轮引擎的结构性元件上。根据实施例的已知例子，用于驱动叶片的装置包括旋转密封液压系统或旋转电接触电子系统。这种实施例包括彼此接触的多个可移动元件。这导致部件磨损并产生大量的热。以这种方式，机械系统也可以包括用于限制发热和这些部件的磨损的冷却和润滑装置。此夕卜，有时候需要对机械系统实施定期维护操作。本专利技术的目的是提供一种机械系统，对于该机械系统的用于相对于轴移动叶片的装置被包括，以限制可移动元件之间的摩擦力。
技术实现思路
本专利技术涉及一种机械系统，其包括:-轴，所述轴相对于一结构性元件围绕其主轴线可旋转地安装；-可移动构件，所述可移动构件安装在所述轴上，使得其固定到该轴上，用于与其围绕主轴线旋转，并使得其适合于相对于所述轴选择性地移动；-驱动装置，所述驱动装置用于相对于所述轴移动所述可移动构件，其包括安装在所述结构性元件上的第一固定部分和安装在所述轴上并且与所述可移动构件相连的第二可移动部分；其特征在于，所述驱动装置包括在所述第一部分与所述第二部分之间的气隙机电致动器。在所述致动器的两个部分之间的气隙使得可消除在与结构性元件相连的元件和相对于结构性元件可移动的元件之间的任何接触，因而减小摩擦力。优选地，该驱动装置包括径向场气隙机电致动器。优选地，该驱动装置包括轴向场气隙机电致动器。优选地，该驱动装置的第二部分与所述轴同轴地可旋转安装并通过用于围绕所述轴的主轴线引导旋转的装置与所述轴相连。优选地，该机械系统包括用于将第二部分相对于该轴的旋转运动转换成该可移动构件相对于该轴的移动的装置，所述装置包括与第二部分相连的运动输入构件，所述运动输入构件在该可移动构件的移动过程中相对于该轴可选择性地旋转。优选地，该机械系统包括用于控制该驱动装置以根据轴的旋转速度相对于所述第一部分控制该驱动装置的第二部分的旋转速度的装置。优选地，所述控制装置被包括以使该运动输入构件围绕该轴旋转，从而相对于所述轴移动该可移动构件。优选地，所述可移动构件相对于所述轴围绕一第二轴线(B)可旋转地安装，所述第二轴线具有相对于所述主轴线的径向方向，所述第二轴线(B)固定到所述轴上，用于与其围绕主轴线旋转。本专利技术还涉及一种航空器涡轮引擎，其特征在于其包括根据上述权利要求中的任何一项所述的机械系统，其中该可移动构件包括可变方向叶片。优选地，一种涡轮引擎包括围绕所述轴的主轴线分布的多个叶片。【附图说明】-图1是根据本专利技术的机械系统的示意图；-图2是图1中的机 械系统的相似图，其显示用于转换运动的装置的第二实施例；-图3是根据本专利技术的机械系统的详细示意图，对于该机械系统，驱动装置包括异步磁体或异步发动机；-图4是图3中机械系统的类似图，其中驱动装置包括场线圈同步发动机；以及-图5是图3中机械系统的类似图，其中驱动装置包括轴向气隙同步发动机。【具体实施方式】附图表示例如涡轮引擎转子的机械系统10，该机械系统包括相对于该涡轮引擎的一结构性元件14围绕其主轴线A的可旋转轴12。此结构性元件可以反过来固定在该涡轮引擎中，或者其在涡轮引擎中是可移动的。为了清楚起见，结构性元件14被认为相对于轴12固定。该轴支承多个叶片16，所述叶片相对于主轴线A围绕轴12均匀地分布并固定到轴12上，用于与其相对于结构性元件14围绕主轴线A旋转。机械系统10包括用于设定叶片16的节距以使该系统满足涡轮引擎的运行条件的>J-U ρ?α装直。以此方式，每个叶片16均围绕一第二轴线B相对于轴12可移动地安装，所述第二轴线B相对于主轴线A具有径向主方向。每个第二轴线B均是关联叶片16的主轴线，其因此固定到轴12上，用于围绕主轴线A与其旋转。该用于设定叶片16的节距的装置包括用于围绕关联的第二轴线B旋转每个叶片16的驱动装置18。该驱动装置主要包括附接到结构性元件14上的第一固定部分20和与每个叶片16相连的第二可移动部分22。 该第二部分相对于结构性元件14围绕主轴线A可旋转地安装。在此，该第一部分20和该第二部分22与轴12同轴，并包括在轴12上径向地重叠的两个旋转元件。驱动装置18包括气隙机电致动器。这意味着在固定部分20和可移动部分22之间存在间隙。以此方式，在固定部分20与可移动部分之间不存在机械接触。可移动部分22借助于要求该两部分20，22之间不存在接触的电磁力相对于固定部分20旋转。根据图3中所显示的第一实施例，驱动装置18包括永磁体同步电动机。根据此实施例，可移动部分22支承一个或多个永磁体(未示出)，该固定部分20包括生成引致支承永磁体的可移动部分的旋转的电磁场的装置。根据图4中所显示的第二实施例，驱动装置18包括场线圈同步电动机。根据此实施例，可移动部分22支承一个或多个绕组，所述绕组供应有电流，以起到一个或多个电磁体的作用。根据本专利技术，为了消除固定部分20与可移动部分22之间的任何电接触，可移动部分22借助于也为无接触类型的电流感应系统24来提供动力。根据另一实施例，驱动装置18包括异步电动机。在机械系统10的运行过程中，轴12和可移动部分22均围绕主轴线A旋转。机械系统10被包括，使得第二部分22适合于以与轴12的旋转速度不同的速度旋转，以使叶片16能够移动。此外，由于在第二部分22与第一部分20之间以及更普遍地在第二部分22与结构性元件14之间无接触，因此第二部分22由将第二部分22与轴12连接的装置26引导围绕主轴线A连接旋转，所述装置26是用于引导第二部分22相对于轴12围绕主轴线A旋转的>j-U ρ?α装直。如可以在图1和2中所看到的，驱动装置18的第二部分22经由运动转换装置28进一步与叶片16相连。运动转换装置28安装在轴12上，使得它们固定到轴12上，用于与其围绕主轴线A旋转。运动转换装置28包括与驱动装置18的第二部分22相连的运动输入构件36。运动转换构件36适于根据驱动装置18的第二部分22围绕主轴线A的旋转速度围绕轴12选择性地旋转。运动转换装置28被包括，使得当运动输入构件36相对于轴12旋转时，每个叶片16均围绕关联的第二轴线B旋转。根据图1中所示出的实施例，运动转换装置28的类型包括锥齿轮连接器32。根据图2中所示出的实施例，运动转换装置28的类型包括曲轴系统34。在此，运动输入构件36经由齿轮系统30与驱动装置18的第二部分22相连，所述齿轮系统30用于相对于第二部分22围绕主轴线A的旋转速度修改运动输入构件36围绕主轴线A的旋转速度。此齿轮系统30的齿轮比被确定，以根据形成驱动装置18的致动器的类型以及根据轴12的旋转速度的范围减少或增加第二部分22的旋转速度。根据一个可替代实施例，驱动装置18的第二部分22直接地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机械系统(10)，其包括：‑轴(12)，所述轴相对于一结构性元件(14)围绕其主轴线可旋转地安装；‑可移动构件(16)，所述可移动构件安装在所述轴(12)上，使得其固定到所述轴(12)上，用于与所述轴(12)围绕所述主轴线(A)旋转，并使得该可移动构件(16)适于相对于所述轴(12)选择性地移动；‑驱动装置(18)，所述驱动装置用于相对于所述轴(12)移动所述可移动构件(16)，该驱动装置包含安装在所述结构性元件(14)上的第一固定部分(20)和安装在所述轴(12)上并且与所述可移动构件(16)相连的第二可移动部分(22)，包括在所述第一部分(20)与所述第二部分(22)之间的气隙机电致动器，其特征在于，该机械系统包括用于控制所述驱动装置(18)，以根据所述轴(12)的旋转速度控制所述驱动装置(18)的第二部分(22)相对于所述第一部分(20)的旋转速度的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.24 FR 11607641.一种机械系统(10),其包括: -轴(12)，所述轴相对于一结构性元件(14)围绕其主轴线可旋转地安装； -可移动构件(16)，所述可移动构件安装在所述轴(12)上，使得其固定到所述轴(12)上，用于与所述轴(12)围绕所述主轴线(A)旋转，并使得该可移动构件(16)适于相对于所述轴(12)选择性地移动； -驱动装置(18)，所述驱动装置用于相对于所述轴(12)移动所述可移动构件(16)，该驱动装置包含安装在所述结构性元件(14)上的第一固定部分(20)和安装在所述轴(12)上并且与所述可移动构件(16)相连的第二可移动部分(22)，包括在所述第一部分(20)与所述第二部分(22)之间的气隙机电致动器， 其特征在于，该机械系统包括用于控制所述驱动装置(18)，以根据所述轴(12)的旋转速度控制所述驱动装置(18)的第二部分(22)相对于所述第一部分(20)的旋转速度的装置。2.根据权利要求1所述的机械系统(10)，其特征在于，所述驱动装置(18)包括一径向场气隙机电致动器。3.根据上述权利要求中任何一项所述的机械系统(10)，其特征在于，所述驱动装置(18)包括轴向场气隙机电致动器。4.根据上述权利要求中任何一项所述的机械系统(10)，其特征在于，所述驱动装置(18)的第二部分(22)...

【专利技术属性】
技术研发人员：赛德里克·杜瓦尔，埃里克·德沃吉夫斯，文森特·希德洛特，
申请(专利权)人：伊斯帕诺絮扎公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR