涡轮机轴承壳制造技术

本发明专利技术涉及一种涡轮机轴承壳(E)，包括固定壁(9)、旋转轴(5)、壁与轴之间的第一密封件和第二密封件(10，20)以及固定壁(9)与定子元件(19)之间的室(Cam)，该室经由靠近所述轴(5)的开口(19a)被供以空气。壳的特征在于以下事实：在该壳的外部，空气引导装置(30)沿着壳的壁(9)的表面布置成：离开引导装置的空气中的至少一部分经过第一密封件(10)与轴之间，所述引导装置通过与轴径向地间隔开的空气引入口被供以空气，来自空气引入口的空气处于比在轴处更高的压力。

Turbine shaft housing

The invention relates to a turbine shaft bearing shell (E), including the fixed wall (9), the axis of rotation (5), the first and second seals between the wall and the shaft (10, 20) and fixed wall (9) and a stator element (19) between the chamber (Cam), the room through close to the shaft (5) of the opening (19a) is supplied with air. The shell is characterized by the fact that in the outside of the shell, an air guiding device (30) along the wall of the shell (9) surface is arranged to leave the air guide device through at least a portion of the first seal (10) and the shaft between the guide device with the shaft radially spaced the air inlet is supplied with air from the air inlet of the air is higher than in the axial pressure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域是涡轮发动机领域，尤其是用于推进航空器的燃气涡轮发动机领域。本专利技术涉及涡轮发动机的旋转元件与固定元件之间的密封构件的边界处的压力平衡，尤其是在支撑转子的轴的轴承区域中，本专利技术还涉及其中接纳有所述轴承的封壳的密封。
技术介绍
用于航空器的涡轮发动机通常沿气体的流动方向从上游到下游包括扇叶、一个或多个压缩机级(例如低压(BP)压缩机和高压(HP)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)以及气体排放管。涡轮可以与每个压缩机相对应，涡轮和压缩机通过轴连接，由此形成例如高压(HP)体和低压(BP)体。轴在上游和在下游由被接纳在封壳中的轴承支撑，该封壳将该轴承与发动机的其余部分屏蔽开。封壳因此包含滚子轴承，该滚子轴承置于发动机的旋转构件与支撑所述构件的固定部件之间，或是在两个以不同的旋转速度旋转的旋转部件之间，该滚子轴承诸如是刚性连接到高压(HP)轴和低压(BP)轴的枢轴销。以油来润滑和冷却轴承。通过旋转部件喷射的油形成了在该旋转部件处的悬浮微滴的雾。这些封壳由发动机的固定结构的壁，也由旋转元件来形成与界定。在固定部件与可动部件接合在一起的区域中提供密封装置。出于对封壳加压和在所述封壳内留存尽可能多的油的目的，所述装置必须使得空气流能够穿过该装置。这就是油封壳的固定元件与旋转元件之间的密封是尤其棘手的问题的原因。通常通过使用迷宫密封件来达成密封，该迷宫密封件是用于涡轮发动机的最简单、最耐用和最广泛的密封解决方案。这种密封件首先包括刚性地连接到旋转部件的刀刃密封件或薄肋，以及其次包括刚性地连接到固定部件的可磨损材料，该可磨损材料与刀刃密封件对置。因为在该情况下滚子轴承在附近，间隙被加于刀刃密封件与可磨削材料之间，使得刀刃密封件不挖空可磨损材料并且不产生具有构成所述可磨损材料的材料碎片：滚子轴承对金属颗粒是敏感的，该金属颗粒可能会损坏该滚子轴承。每个刀刃密封件与面对所述密封件的可磨损材料配合产生了压力损失，并且这些压力损失的总和确保了所要求的密封。也可用诸如刷式密封的其它密封技术，如在以申请人的名义的专利申请FR1261694中所描述的，其中，迷宫密封件与刷式密封件相关联，以便以不考虑发动机速度的方式控制通过密封件的泄漏的流的速率。以申请人的名义的专利申请FR2929325涉及一种轴承封壳，可通过检查封壳内部的压力，来同样地根据速度来检查该轴承壳的泄漏的流的速率。在该申请中，提及了分段式径向密封件，该密封件也用缩写JRS(径向分段接头，jointsradialssegmentés)表示。在以申请人的名义的专利EP387,122中描述了将该类型的密封件应用到涡轮发动机。轴承封壳通常沿着轴包括两个密封件，一个在被容纳在封壳中的轴承的上游，另一个在所述轴承的下游。然而，某些轴承封壳可包括一个或多个额外的密封件，并且封壳自身可包括多个轴承。如上文所指明的，这些密封件被来自密封件的外部朝向封壳的内部的气体流所穿过，以在发动机运行期间防止包含在封壳中的油逸出并污染发动机的其它构件。该气体是来源于加压空气源，尤其是压缩机的空气。封壳可与空气开口连通并且保持在接近于大气压力的压力。在封壳内部的轴承沉浸在油雾中，该油雾被连续地从封壳抽出并且在油分离器中分离。封壳也可不直接与空气开口连通并且不包括油分离装置。连接到位于6点钟方向(在发动机的低点处)的回收端口的用于回收油的泵回收油和来自封壳的空气，并且因此建立了穿过油封壳的密封件的空气引入口。泵有利地具有大于进入封壳中的油的流的速率的泵送率，这使得能够对轴承进行润滑。在该情况下，使得空气流穿过上游的和下游的两个密封件是重要的，以将油留存在两个密封件的区域中。并且，具有穿过油封壳的两个密封件的空气流，对于使得两个密封件的上游压力平衡是必须的。通过该压力平衡，没有建立优选的线路，这将会将使一个密封件比另一个更受青睐，并且因此将损害后者密封件的密封性能。本专利技术目的在于通过增加密封件的上游压力来解决平衡封壳的两个密封件外部的压力的问题，该上游压力的压力水平是两个压力中较低的那个。根据已知的布置，来自压缩机的用于对密封件进行加压的空气进入室，在该室中轴承封壳通过靠近轴开口布置，之后该空气被沿着轴承封壳的外表面径向地引导，再之后通过合适的通道被轴向地引导到下游的室，以供应下游密封件。对该加压空气流的压力水平进行的分析显示：在空气入口开口与位于更高的径向水平处的区域之间具有压力梯度。该压力梯度由该室中的再压缩涡旋产生，该室位于轴承封壳的上游密封件的上游。词语“再压缩涡旋”指：旋转的流存在时将径向空隙与压力差异相联系的现象。在该情况下，流变为旋转的流是因为其被涡轮发动机的轴的旋转所驱动。当来自压缩机的加压空气流通过径向地位于轴的区域中的开口被引入到室中时，轴的旋转引起该空气流的旋转，该空气流径向地旋动直达环形排放管，该环形排放管位于比用于进入到室中的开口的半径更大的半径处。该旋动运动在空气流通装置的空气流上建立了径向压力梯度。
技术实现思路
本专利技术利用该压力梯度，以在高于密封件区域中的压力的压力下回收空气，以准确地确保第一密封件的足够的上游压力水平以及封壳的两个密封件的外部压力之间的平衡。因此确保了穿过两个密封件的足够的空气流动速率，以防止油的任何泄漏。根据本专利技术，涡轮发动机的轴承封壳包括固定壁、旋转轴、壁与轴之间的第一密封件和第二密封件以及固定壁与定子元件之间的室，该轴承封壳的特征在于，在所述封壳的外部，用于引导空气的装置沿着所述封壳的壁的表面以如下方式布置：离开所述引导装置的空气中的至少一些穿过所述第一密封件，所述引导装置通过所述室中的空气引入口被供以空气，该空气引入口径向地远离轴，来自空气引入口的空气处于比在轴的区域中更高的压力。因此，以下述这种方式给出了用于控制第一密封件的区域中的压力的装置：使两个密封件的区域中的各自的压力平衡。根据一个有利的实施例，在轴承封壳的壁的范围内包括径向定向的部分，引导装置包括例如呈简单的板的形式的引导板，该引导板以平行于封壳的所述壁部分的方式径向地布置。更特别地，因为第一密封件被固定到封壳的法兰的板所支撑，并且因为封壳的壁部分由所述支撑件构成，所述引导板例如附接到封壳的壁并且与密封件的支撑件螺栓连接到法兰。优选地，呈板的形式的引导板限定了与轴的小间隙。这是为了防止在板与封壳的壁之间被引导的空气返回到上游室。该空气旨在穿过在轴的区域中的密封件。使用引导装置进一步改善了对沿轴承封壳的壁的压力的恢复，该引导装置包括布置成径向地引导空气流的器件，空气流在所述器件的输出端处具有相对径向分量而言的低的切向速度分量。通过减少空气的旋转，减少了沿引导装置的压力损失。有利地，通过布置被径向孔贯穿的环来减小该空气流的切向速度分量，该径向孔尤其具有椭圆形的形状，或者该环包括径向地对流动进行定向的翅片，或者为具有蜂窝结构的环。本专利技术尤其应用于第一密封件是分段式径向密封件的封壳。该类型的密封件是非常有效的。第二密封件可以是迷宫密封件。来自本专利技术的解决方案尤其应用在径向远离的空气引入口对应于涡旋压缩的区域的情况下。最后，本专利技术更特别地涉及一种包括根据本专利技术的轴承封壳的涡轮发动机，该涡轮发动机具有位于轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
涡轮发动机的轴承封壳，所述轴承封壳包括固定壁(9)、旋转轴(5)、所述壁与所述轴之间的第一密封件和第二密封件(10；20)以及所述固定壁(9)与定子元件(19)之间的室(Cam)，所述室通过靠近所述轴(5)的开口(19a)被供以空气，其特征在于，在所述封壳的外部，用于引导空气的装置(30)沿着所述封壳的壁(9)的表面以如下方式布置：离开所述引导装置的空气中的至少一些穿过所述第一密封件(10)；所述引导装置通过所述室(Cam)中的空气引入口被供以空气，所述空气引入口径向远离所述轴，来自所述空气引入口的空气处于比在所述轴(5)的区域中更高的压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.23 FR 14505701.涡轮发动机的轴承封壳，所述轴承封壳包括固定壁(9)、旋转轴(5)、所述壁与所述轴之间的第一密封件和第二密封件(10；20)以及所述固定壁(9)与定子元件(19)之间的室(Cam)，所述室通过靠近所述轴(5)的开口(19a)被供以空气，其特征在于，在所述封壳的外部，用于引导空气的装置(30)沿着所述封壳的壁(9)的表面以如下方式布置：离开所述引导装置的空气中的至少一些穿过所述第一密封件(10)；所述引导装置通过所述室(Cam)中的空气引入口被供以空气，所述空气引入口径向远离所述轴，来自所述空气引入口的空气处于比在所述轴(5)的区域中更高的压力。2.根据前一项权利要求所述的封壳，所述封壳的所述引导装置包括板(30)，所述板被沿着所述封壳的固定壁(9)径向地布置并且距所述固定壁一定距离。3.根据前一项权利要求所述的封壳，所述封壳的所述板(30)以如下方式限定出与所述轴(5)的间隙(J)：在所述封壳的板(30)与固定壁(9)之间被引导的空气中的一些被定向成穿过所述第一密封件(10)。4.根据前述权利要求中的任一项所述的封壳，所述封壳的所述引导装置包...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰里米·吕西安·雅克·鲍德，塞巴斯蒂安·布尔热，加埃尔·埃万，埃迪·斯特凡·乔尔·方塔内尔，弗洛伦丝·艾琳·内勒·雷塔德，克里斯托夫·利马，朱丽安娜·埃利萨·罗西，
申请(专利权)人：斯奈克玛，
类型：发明
国别省市：法国;FR