專(zhuān)利名稱：由導(dǎo)向軌道連接的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的變幾何裝置的控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)---尤其是噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)---變幾何裝置控制的一般領(lǐng)域。本發(fā)明特別涉及構(gòu)成燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)不同本體組成部分的幾種裝置的優(yōu)化控制。
背景技術(shù)：
術(shù)語(yǔ)“變幾何裝置”在此處應(yīng)理解為與控制構(gòu)件相連的裝置，以及該裝置的尺寸、 形狀、位置和/或轉(zhuǎn)速都可根據(jù)探測(cè)到的情況或確定的參數(shù)進(jìn)行修改，以便對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作產(chǎn)生作用。變幾何裝置的示例包括壓縮器排氣閥(帶可變開(kāi)口)、帶可變?cè)O(shè)定角度的固定式壓縮器葉片、頂部間隙可變的渦輪葉片、可變流量燃油泵，等等。術(shù)語(yǔ)“本體”系指燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的分組件，作為主要構(gòu)件，包括裝配在同一根軸上的壓縮器和渦輪。它可以是多本體的。雙本體發(fā)動(dòng)機(jī)(dual-body engine)包括所謂的高壓本體和所謂的低壓本體。每個(gè)本體包括壓縮器和渦輪，其葉片都是圍繞所安裝的軸的軸線被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。一般來(lái)講，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的各個(gè)本體都設(shè)計(jì)成可以彼此獨(dú)立工作。即使連接在一起或在某些運(yùn)轉(zhuǎn)速度時(shí)相互關(guān)聯(lián)，其旋轉(zhuǎn)速度也是獨(dú)立的。為了控制構(gòu)成各個(gè)不同本體部分的變幾何裝置，這些截然不同的裝置都提供有截然不同的控制系統(tǒng)兩個(gè)控制電路、兩個(gè)傳動(dòng)裝置、兩個(gè)動(dòng)力源等等。結(jié)果就是，這種裝置的控制系統(tǒng)的重量、成本和體積都較高。申請(qǐng)人在其歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)(申請(qǐng)?zhí)朎P 1 724 474) 介紹了這樣一種布局。例如，低壓本體的壓縮器可以包括一個(gè)或多個(gè)排氣閥(通?？s寫(xiě)為VBV，表示“可變放氣閥門(mén)”)，而高壓本體的壓縮器可包括一個(gè)或多個(gè)可變角度定子葉片級(jí)(通?？s寫(xiě)為 VSV，表示“變距定子葉片”)。為了減小這些裝置及其控制構(gòu)件的重量，可以設(shè)想不安裝任何可變放氣閥門(mén)。盡管采用這種方法所取得的節(jié)約量很大(與其相關(guān)的傳動(dòng)裝置、伺服閥、導(dǎo)管、線束等都省略不用)，但弊端也很大，尤其是在空轉(zhuǎn)時(shí)，如果水或冰雹進(jìn)入到發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)， 會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)熄火風(fēng)險(xiǎn)增加。通用電氣公司的專(zhuān)利申請(qǐng)F(tuán)R 2 445 439介紹了控制低壓級(jí)排氣閥和高壓級(jí)可變角度定子級(jí)的一種裝置，但是，這種裝置主要是按照順序來(lái)控制兩個(gè)裝置，在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作(也就是說(shuō)，大于空轉(zhuǎn)速度)時(shí)只有定子葉片被驅(qū)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提出一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，帶有屬于發(fā)動(dòng)機(jī)不同本體的變幾何裝置， 這些裝置的控制系統(tǒng)得到優(yōu)化。為此，本發(fā)明涉及一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的至少兩個(gè)變幾何裝置的控制系統(tǒng)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少一個(gè)以第一速度運(yùn)轉(zhuǎn)的第一本體和以第二速度運(yùn)轉(zhuǎn)的第二本體，所述第一裝置是第一本體壓縮器的可變角度定子葉片級(jí)，該第一本體在空轉(zhuǎn)時(shí)的閉合位置和高速時(shí)的打開(kāi)位置之間移動(dòng)，所述第二裝置是第二本體壓縮器的至少一個(gè)排氣閥，該第二本體在空轉(zhuǎn)時(shí)的打開(kāi)位置和高速時(shí)的閉合位置之間移動(dòng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括可驅(qū)動(dòng)兩個(gè)裝置的傳動(dòng)裝置?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)使用一個(gè)傳動(dòng)裝置來(lái)控制幾個(gè)(至少兩個(gè))變幾何裝置，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)的部件數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。至少很大程度上避免了第二控制系統(tǒng)的重量、體積和成本，因?yàn)榈谝槐倔w和第二本體的裝置是通過(guò)同一個(gè)傳動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)的。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，控制系統(tǒng)能夠使用一個(gè)傳動(dòng)裝置來(lái)控制兩個(gè)以上變幾何裝置。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，傳動(dòng)裝置由第一本體的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)控制。這樣，第二本體的變幾何裝置就通過(guò)傳動(dòng)裝置由第一本體的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)控制。根據(jù)具體實(shí)施方案，第一本體是高壓本體，第二本體為低壓本體。特別是，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括低壓壓縮器和高壓壓縮器，低壓壓縮器的變幾何裝置由高壓壓縮器的旋轉(zhuǎn)速度控制。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，在帶有高壓本體和低壓本體的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，高壓本體的變幾何裝置位于低壓本體附近(例如，靠近高壓本體的上游側(cè))。根據(jù)這種情況下的一個(gè)具體實(shí)施方案，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)為雙體發(fā)動(dòng)機(jī)，帶有高壓本體和低壓本體。在這種情況下，優(yōu)選地，可變角度定子葉片級(jí)構(gòu)成了高壓本體的組成部分，第一裝置由構(gòu)成低壓本體組成部分的控制系統(tǒng)控制。根據(jù)這種情況下的一個(gè)具體實(shí)施方案，葉片級(jí)包括多個(gè)葉片，每個(gè)葉片安裝成可在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)殼體上樞轉(zhuǎn)，以及圍繞殼體的控制環(huán)經(jīng)由杠桿連接到該級(jí)的每個(gè)葉片上，傳動(dòng)裝置能夠通過(guò)安裝在殼體上的傳動(dòng)構(gòu)件來(lái)帶動(dòng)該級(jí)的控制環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，一個(gè)變幾何裝置是發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣閥。該變幾何裝置可以包括一個(gè)閥或多個(gè)排氣閥。例如，位于低壓壓縮器下游的VBV型排氣閥。在這個(gè)具體情況下，本發(fā)明提供了如下優(yōu)點(diǎn)只需要一臺(tái)傳動(dòng)裝置，而不是兩臺(tái)，以及相關(guān)的服務(wù)裝置，S卩，導(dǎo)管、伺服閥、HMU或電動(dòng)機(jī)上的插座，等等。保留有關(guān)增壓器性能的自由度，無(wú)需增加完整的變幾何形狀。減少了維護(hù)保養(yǎng)實(shí)際上，略去VBV傳動(dòng)則可消除這種變幾何的故障風(fēng)險(xiǎn)。保留了低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)排水或冰雹的能力。而且，與無(wú)VBV的增壓器結(jié)構(gòu)相比，能夠更好地承受空轉(zhuǎn)時(shí)燃燒室的熄火。簡(jiǎn)化了電氣系統(tǒng)。省略了局部伺服控制環(huán)路計(jì)算機(jī)輸出、線束、位置回程傳感器 (TBC)、縮小了計(jì)算機(jī)尺寸，等等。本發(fā)明的控制系統(tǒng)還可以適合控制各種類(lèi)型的裝置。除了上面介紹的裝置外，變幾何裝置可以特別包括如下裝置或構(gòu)成其中一個(gè)或多個(gè)如下裝置的組成部分-帶相應(yīng)開(kāi)口的高壓壓縮器排氣閥，(通常稱之為“過(guò)渡引氣閥”(TBV)或“啟動(dòng)引氣閥” (SBV))；-高壓壓縮器的通斷排氣閥(通常稱之為“操縱引氣閥”(HBV))；-用于低壓渦輪間隙控制的空氣流量調(diào)節(jié)閥(通常稱之為“低壓渦輪主動(dòng)間隙控制”(LPTACC))，或用于高壓渦輪間隙控制的空氣流量調(diào)節(jié)閥(通常稱之為“高壓渦輪主動(dòng)間隙控制”(HPTACC))。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，在控制系統(tǒng)中，傳動(dòng)裝置包括一個(gè)活動(dòng)控制構(gòu)件，該控制構(gòu)件的位移將控制動(dòng)作傳遞給變幾何裝置?？刂茦?gòu)件可以一例如一包括作汽缸的臂。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，該傳動(dòng)裝置布置成通過(guò)改變第一裝置傳動(dòng)范圍內(nèi)的參數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)第一變幾何裝置，該傳動(dòng)裝置布置成通過(guò)改變第二裝置傳動(dòng)范圍內(nèi)的同一參數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)第二變幾何裝置。例如，上述傳動(dòng)裝置的參數(shù)可以是傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)構(gòu)件的位置。為此，該參數(shù)就可以是汽缸臂端部位置。因此，在這種情況下，改變?cè)搮?shù)就意味著移動(dòng)汽缸臂的端部或傳動(dòng)裝置工作端部位置。根據(jù)最佳實(shí)施方案，控制系統(tǒng)包括圍繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)，通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)連接到所述裝置上，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括沿導(dǎo)向軌道移動(dòng)的導(dǎo)銷(xiāo)，當(dāng)圓盤(pán)通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)圍繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軌道的外形確定了兩個(gè)裝置的傳動(dòng)路徑。更確切地說(shuō)，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)所述裝置的桿，導(dǎo)向軌道在旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)上形成， 導(dǎo)銷(xiāo)牢牢地固定到所述桿上以驅(qū)動(dòng)所述裝置。驅(qū)動(dòng)所述裝置的桿根據(jù)另一個(gè)特性在平移時(shí)是活動(dòng)的。在VSV和VBV結(jié)合控制情況下，旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)安裝在第一本體的壓縮器的殼體上。傳動(dòng)裝置可以是一種電動(dòng)機(jī)，液壓馬達(dá)或氣動(dòng)馬達(dá)。當(dāng)傳動(dòng)參數(shù)在裝置的傳動(dòng)范圍之外的范圍內(nèi)變化時(shí)，后者則未被傳動(dòng)裝置傳動(dòng)。 傳動(dòng)裝置參數(shù)值的這種范圍構(gòu)成了所述裝置的“死行程(dead travel)”，在此情況下，實(shí)際上沒(méi)有將任何動(dòng)作施加到有關(guān)裝置上。在這個(gè)范圍內(nèi)，不論參數(shù)變化如何，傳動(dòng)裝置都不會(huì) (或不會(huì)明顯)作用于有關(guān)裝置。根據(jù)具體實(shí)施方案，第一裝置的至少一部分傳動(dòng)范圍位于第二裝置傳動(dòng)范圍之外。兩個(gè)裝置傳動(dòng)范圍并不完全對(duì)應(yīng)，使得只有一個(gè)裝置在公共區(qū)域外被驅(qū)動(dòng)，從而方便了由一個(gè)傳動(dòng)裝置來(lái)控制兩個(gè)變幾何裝置。根據(jù)另一個(gè)具體實(shí)施方案，第一和第二裝置的傳動(dòng)范圍是獨(dú)立的，也就是說(shuō)，第一裝置的傳動(dòng)范圍完全超出了第二裝置的傳動(dòng)范圍(附圖所示未交叉)。這樣，裝置就可以按順序被驅(qū)動(dòng)。實(shí)際上，當(dāng)傳動(dòng)裝置參數(shù)在第一裝置傳動(dòng)范圍內(nèi)變化時(shí)，這些變化幾乎不會(huì)導(dǎo)致任何動(dòng)作，對(duì)第二裝置不會(huì)產(chǎn)生影響，反之亦然。根據(jù)具體實(shí)施方案，第一和第二裝置中其中一個(gè)的傳動(dòng)范圍完全置于另一個(gè)裝置的傳動(dòng)范圍之內(nèi)。在這種情況下，各個(gè)裝置可以同時(shí)在其公共區(qū)域內(nèi)被驅(qū)動(dòng)，根據(jù)裝置特性，提供了方便。這種實(shí)施方案可以提供更大的傳動(dòng)幅度。根據(jù)這種情況下的具體實(shí)施方案，其中一個(gè)裝置的傳動(dòng)范圍幅度要大大小于另一個(gè)裝置傳動(dòng)范圍整個(gè)幅度；例如，它可以是這個(gè)范圍的不到20%或不到10%。這樣，當(dāng)帶有縮小了傳動(dòng)范圍的裝置的范圍處于另一裝置的范圍之內(nèi)時(shí)，該裝置的控制動(dòng)作就只會(huì)使另一個(gè)裝置的控制變化變小和/或不敏感。這種布置方便了采用一個(gè)控制系統(tǒng)對(duì)兩個(gè)裝置的控制。控制系統(tǒng)優(yōu)選布置成可使傳動(dòng)裝置參數(shù)在其傳動(dòng)范圍極限值之間的變化足以以足夠的幅度來(lái)驅(qū)動(dòng)裝置。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，傳動(dòng)裝置和其中一個(gè)裝置之間的連接裝置包括分離裝置，能夠通過(guò)傳動(dòng)裝置在傳動(dòng)參數(shù)值范圍上分離該裝置的傳動(dòng)。因此，該參數(shù)值的范圍在有關(guān)裝置傳動(dòng)范圍之外。于是，分離裝置可以儲(chǔ)備一部分傳動(dòng)范圍，以便用于僅控制另一個(gè)或另一些裝置。當(dāng)有關(guān)裝置必須不受影響時(shí)，這可能是至關(guān)重要的，甚至當(dāng)其它受控裝置中的其中一個(gè)的控制發(fā)生變化時(shí)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案，控制系統(tǒng)還包括可使其中一個(gè)裝置的控制構(gòu)件保持在預(yù)定位置的回行裝置，至少當(dāng)傳動(dòng)裝置參數(shù)在裝置傳動(dòng)范圍之外的范圍內(nèi)變化時(shí)。本發(fā)明還涉及到裝有上述控制系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。


下面結(jié)合附圖，通過(guò)介紹發(fā)動(dòng)機(jī)和本發(fā)明系統(tǒng)的最佳實(shí)施方案，可以更好地理解本發(fā)明，參考附圖如下-圖1為已有技術(shù)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)局部軸向剖面圖，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括排氣閥VBV和可變定子葉片；-圖2為根據(jù)已有技術(shù)的VSV控制系統(tǒng)的透視圖；-圖3為兩個(gè)裝置的位置的控制裝置平面示意圖；-圖4和圖5為曲線圖，給出了根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的定子葉片和排氣閥的位置，所示為兩個(gè)裝置打開(kāi)和關(guān)閉范圍重疊和無(wú)重疊情況。
具體實(shí)施例方式眾所周知，如圖1和圖2所示，適用于航空航天領(lǐng)域的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，諸如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(在此用X-X軸線表示)，包括---從上游至下游---風(fēng)扇、低壓壓縮器2、高壓壓縮器4、燃燒室、高壓渦輪、低壓渦輪和噴射氣體的噴管(圖中未示)。高壓壓縮器和高壓渦輪牢固地固定到同一根軸上，稱之為高壓軸，因此屬于發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓本體或以第一速度旋轉(zhuǎn)的第一本體，而低壓壓縮器和低壓渦輪牢固地固定到同一根軸上，稱之為低壓軸，因此屬于發(fā)動(dòng)機(jī)的低壓本體或以第二速度旋轉(zhuǎn)的第二本體。下面，縮寫(xiě)LP和HP分別表示低壓和高壓。高壓壓縮器4包括至少一個(gè)級(jí)，該級(jí)由一圈動(dòng)葉片和一圈固定葉片(又稱之為定子葉片)構(gòu)成。每個(gè)級(jí)由多個(gè)徑向圍繞燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)X-X軸線布置的葉片構(gòu)成。在典型情況下，高壓壓縮器包括多個(gè)級(jí)10，動(dòng)葉片輪和固定葉片輪交替布置。這些葉片封閉在圓柱形殼體12內(nèi)，后者以發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線X-X為中心。在固定葉片輪之間，至少一個(gè)級(jí)10包括所謂的變角度葉片14。每個(gè)葉片14安裝成可圍繞軸線16 (或樞軸)樞轉(zhuǎn)，后者穿過(guò)殼體12。每個(gè)葉片14的角度位置可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)其樞軸16轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)?？勺兘嵌热~片級(jí)10構(gòu)成了第一變幾何設(shè)備，屬于高壓本體(因?yàn)槠鋵儆诟邏簤嚎s器)。該設(shè)備的可變參數(shù)是葉片14的角度；在典型情況下，所有葉片14都通過(guò)葉片14級(jí) 10的控制環(huán)22被同時(shí)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)?？刂骗h(huán)22呈整體環(huán)形；其圍繞殼體12，并以發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線X-X為中心。通過(guò)控制環(huán)22圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)軸線X-X旋轉(zhuǎn)，從而以已知方式可獲得葉片14角度位置的同步修正。圖2示出了已有技術(shù)兩個(gè)定子葉片級(jí)10和10’的同步控制機(jī)構(gòu)。控制系統(tǒng)布置成可控制可變角度葉片級(jí)10和10’的控制環(huán)22和22’的轉(zhuǎn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)包括傳動(dòng)裝置M，在該示例中，是一個(gè)作汽缸，該傳動(dòng)裝置機(jī)械地連接到級(jí)10上，以驅(qū)動(dòng)定子葉片旋轉(zhuǎn)。為此，可變角度葉片14，14’的每個(gè)樞軸16，16’連接到控制連接桿18，18’的一端， 而控制連接桿的另一端用關(guān)節(jié)連接到耳軸20，20’周?chē)S則固定到控制環(huán)22，22’上并相對(duì)于控制環(huán)徑向延伸?？刂骗h(huán)包括至少一個(gè)端接頭27，27’，延伸螺桿型控制桿32，32’的一端就固定到該接頭上，大體切向地延伸到控制環(huán)22，22’。控制桿32的另一端牢固地連接到回行構(gòu)件沈，26’上，安裝成可在壓縮器殼體12的組件觀上樞轉(zhuǎn)。傳動(dòng)回行構(gòu)件沈?yàn)門(mén)形?？刂茥U32固定到傳動(dòng)回行構(gòu)件沈的第一支管34的一端，作汽缸M控制桿的端部用關(guān)節(jié)連接方式固定到第二支管42的端部，后者大體上位于第一支管34的延伸端上。第二個(gè)回行構(gòu)件26’呈L形狀，帶有連接到控制桿32’上的支管36和經(jīng)由同步桿連接到T形構(gòu)件第三支管38上的支管40。傳動(dòng)裝置(汽缸)M可以通過(guò)傳動(dòng)回行構(gòu)件沈帶動(dòng)可變角度葉片級(jí)10的控制環(huán)22轉(zhuǎn)動(dòng)，將汽缸M的動(dòng)作傳遞給控制桿32，后者再將該動(dòng)作傳遞給控制環(huán)22，控制桿在平移(曲線)時(shí)牢牢固定到該控制環(huán)上。傳動(dòng)裝置通過(guò)同步桿30帶動(dòng)控制環(huán)22’旋轉(zhuǎn)。汽缸M通過(guò)電子控制裝置控制。其動(dòng)作取決于高壓壓縮器的旋轉(zhuǎn)速度N2。如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)包括第二變幾何設(shè)備110。在典型情況下，該設(shè)備是VBV型排氣閥。該設(shè)備110的可變參數(shù)是排氣閥110的開(kāi)口角度。這個(gè)設(shè)備110位于低壓壓縮器的下游。VBV閥110的作用就是根據(jù)確定工況排出低壓壓縮器2出口的空氣。第二設(shè)備110 一般包括多個(gè)這樣的閥門(mén)。根據(jù)已有技術(shù)，設(shè)備110由該設(shè)備專(zhuān)用系統(tǒng)控制。圖1所示傳動(dòng)裝置A通過(guò)聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)T來(lái)作用于閥門(mén)。根據(jù)本發(fā)明，提供了可共同控制兩個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)。這樣，控制VSV葉片的傳動(dòng)裝置 24通過(guò)專(zhuān)用裝置也可控制第二設(shè)備110的控制構(gòu)件115的位移。參照?qǐng)D3，圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施方案的控制系統(tǒng)，從圖中可以看到傳動(dòng)裝置M 既作用于由一對(duì)10和10’的VSV可變角度葉片級(jí)構(gòu)成的第一設(shè)備，同時(shí)也作用于由閥門(mén)或多個(gè)排氣閥VBV構(gòu)成的第二設(shè)備110.葉片10和10’的控制環(huán)設(shè)置成可圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)的軸線XX旋轉(zhuǎn)，每個(gè)控制環(huán)均由樞轉(zhuǎn)杠桿-—分別是142和142’——來(lái)帶動(dòng)。圖中未示出控制環(huán)22和22’和杠桿142和 142’之間的連桿。排氣閥110設(shè)置成可通過(guò)樞轉(zhuǎn)杠桿115來(lái)動(dòng)作。三個(gè)杠桿142，142，和115均通過(guò)桿來(lái)控制，即141和141，分別用于杠桿142和 142’，而111用于杠桿115。這些桿在牢牢固定到殼體12上的導(dǎo)軌內(nèi)平移時(shí)保持移動(dòng)。桿111在導(dǎo)軌12C內(nèi)沿其軸線是移動(dòng)的。同樣，桿141和141’在其各自導(dǎo)軌12A和12B內(nèi)軸向移動(dòng)的。這些桿的平移動(dòng)作通過(guò)連桿傳遞到杠桿，導(dǎo)銷(xiāo)141Ρ2，14Γ Ρ2和111Ρ2固定到這些桿上，可在其所控制的杠桿的槽142F，142’ F和115F內(nèi)自由滑動(dòng)。在杠桿圍繞旋轉(zhuǎn)中心樞轉(zhuǎn)時(shí)，槽可以吸收杠桿臂的長(zhǎng)度變化量。在這些桿141，141’和111的另一端，每個(gè)桿都包括另一個(gè)導(dǎo)銷(xiāo)，該導(dǎo)銷(xiāo)相對(duì)于其軸線141P1，141’ Pl和IllPl橫向布置，可在圓盤(pán)100內(nèi)的導(dǎo)向軌道100Α，100Β和100C內(nèi)滑動(dòng)。圓盤(pán)100安裝成可圍繞牢牢固定到殼體12上的軸線100D旋轉(zhuǎn)。軸線100D垂直于三個(gè)桿形成的平面。為此，旋轉(zhuǎn)盤(pán)100通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到所述設(shè)備10，10Μ10上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括沿導(dǎo)向軌道100A，100B，100C移動(dòng)的導(dǎo)銷(xiāo)111P1，141P1，14ΓΡ1。當(dāng)圓盤(pán)100由傳動(dòng)裝置 24帶動(dòng)圍繞其軸線100D旋轉(zhuǎn)時(shí)，導(dǎo)向軌道的外形確定了設(shè)備的傳動(dòng)規(guī)律。導(dǎo)銷(xiāo)和其各個(gè)導(dǎo)向軌道之間的連接得到優(yōu)化，以便減少機(jī)械損失。導(dǎo)銷(xiāo)可以是線性軸承形式，這樣，導(dǎo)銷(xiāo)在軌道內(nèi)滾動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生摩擦。為了形成一種軌道，圓盤(pán)內(nèi)形成的槽即為導(dǎo)銷(xiāo)的寬度。優(yōu)選地，兩個(gè)釘子葉片級(jí)10和10’的控制臂位于彼此的延伸端上，目的是減少圓盤(pán)100的旋轉(zhuǎn)軸線100D上的力。這樣，就可減少作用在軸100A上的摩擦力和傳動(dòng)所述桿所需之動(dòng)力。該裝置不限于對(duì)可變角度釘子葉片級(jí)的兩個(gè)臂的控制。該裝置可以很方便地適用于更多部分。圓盤(pán)100通過(guò)傳動(dòng)裝置M圍繞其軸線100D被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，傳動(dòng)裝置通過(guò)桿241和臂242連接到圓盤(pán)上，而臂242連接到后者的中心處。桿通過(guò)傳動(dòng)裝置沿其軸線的位移經(jīng)由臂242帶動(dòng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)傳動(dòng)裝置的桿241是延伸還是收縮，圓盤(pán)會(huì)按順時(shí)針?lè)较蚧蚰鏁r(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。這樣，當(dāng)圓盤(pán)100圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)導(dǎo)銷(xiāo)在其各個(gè)軌道內(nèi)的位置，圓盤(pán)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作被轉(zhuǎn)換成桿的平移動(dòng)作。圓盤(pán)的每個(gè)角度位置具有導(dǎo)銷(xiāo)在其各個(gè)軌道內(nèi)的對(duì)應(yīng)的精確位置。導(dǎo)銷(xiāo)的位置決定了杠桿的角度位置，而桿就固定到這些杠桿上。在圓盤(pán)圍繞其軸線100D轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤(pán)內(nèi)形成的軌道的形狀就決定了每個(gè)杠桿的角度位置。換句話說(shuō)，圓盤(pán)圍繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿的樞轉(zhuǎn)規(guī)律是由圓盤(pán)上導(dǎo)銷(xiāo)的活動(dòng)軌道來(lái)決定的。因此，本發(fā)明提出的解決方案可以針對(duì)圓盤(pán)的每個(gè)角度位置來(lái)確定定子葉片和排氣閥的打開(kāi)或關(guān)閉位置。參考圖4和圖5，可以看到根據(jù)高壓本體旋轉(zhuǎn)速度N2的可變角度葉片(圖中符號(hào) VSV)和排氣閥(圖中符號(hào)VBV)的相對(duì)打開(kāi)規(guī)律。在零轉(zhuǎn)速N2時(shí)，排氣閥打開(kāi)，可變角度葉片處于所謂的關(guān)閉位置。當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，排氣閥逐漸關(guān)閉，而葉片則打開(kāi)。在圖4所示方案Vl中，隨著轉(zhuǎn)速的增加，可變角度葉片VSV開(kāi)始打開(kāi)，與此同時(shí)，排氣閥VBV關(guān)閉，但此后結(jié)束，然而在方案V2中，如圖5所示，可變角度葉片VSV只有在排氣閥VBV關(guān)閉后才開(kāi)始打開(kāi)。方案的選擇和排氣閥開(kāi)始關(guān)閉的確切時(shí)刻通過(guò)改變軌道形狀來(lái)確定。盡管本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)具體實(shí)施方案進(jìn)行了介紹，但顯然，本發(fā)明并不僅限于所述實(shí)施方案，本發(fā)明包含了所述裝置的所有等同技術(shù)和組合形式，只要它們屬于本發(fā)明技術(shù)說(shuō)明范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)至少兩個(gè)變幾何裝置(10，110)的控制系統(tǒng)，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括以第一速度旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)第一本體和以第二速度旋轉(zhuǎn)的第二本體，所述第一裝置(10) 為第一本體壓縮器可變角度定子葉片級(jí)，所述第一本體在空轉(zhuǎn)時(shí)的閉合位置和高速時(shí)的打開(kāi)位置之間移動(dòng)，所述第二裝置(110)為第二本體壓縮器的至少一個(gè)排氣閥，所述第二本體在空轉(zhuǎn)時(shí)的打開(kāi)位置和高速時(shí)的閉合位置之間移動(dòng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括可驅(qū)動(dòng)兩個(gè)裝置的傳動(dòng)裝置04)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，第一本體是高壓本體，第二本體是低壓本體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2其中一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，傳動(dòng)裝置04)由發(fā)動(dòng)機(jī)其中一個(gè)本體的旋轉(zhuǎn)速度控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，傳動(dòng)裝置04)由高壓本體的旋轉(zhuǎn)速度控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4其中一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，包括圍繞軸線(100D)旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán) (100)，該圓盤(pán)通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接到所述裝置(10，110)上，所述機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括沿導(dǎo)向軌道(100A，100B，100C)移動(dòng)的導(dǎo)銷(xiāo)(111P1，141P1，141，Pl)，在圓盤(pán)由傳動(dòng)裝置(24) 帶動(dòng)圍繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)向軌道的外形確定了兩個(gè)裝置的傳動(dòng)路徑。
6.根據(jù)前面權(quán)利要求所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)所述裝置的桿(141，141，，111)，導(dǎo)向軌道(100A，100B，100C)在旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)(100)上形成，而導(dǎo)銷(xiāo) (111P1，141P1，141，Pl)則牢牢地固定到帶動(dòng)所述裝置的桿(141，141，，111)上。
7.根據(jù)前面權(quán)利要求所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，帶動(dòng)所述裝置的桿(141，141’， 111)在平移時(shí)是活動(dòng)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制系統(tǒng)，結(jié)合權(quán)利要求5到7其中一項(xiàng)，其特征在于，旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)(100)安裝在第一本體的壓縮器的殼體上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5到8其中一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，傳動(dòng)裝置04)是一種電動(dòng)機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5到8其中一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，傳動(dòng)裝置04)是一種液壓或氣動(dòng)馬達(dá)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5到10其中一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)裝置(10，110) 的傳動(dòng)路徑均包括一個(gè)傳動(dòng)范圍，其中一個(gè)裝置的傳動(dòng)范圍包括在另一個(gè)裝置的傳動(dòng)范圍之內(nèi)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5到10其中一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)裝置(10，110) 的傳動(dòng)路徑都包括一個(gè)傳動(dòng)范圍，第二裝置(110)的傳動(dòng)范圍完全超出第一裝置(10)的傳動(dòng)范圍。
13.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括上述權(quán)利要求中其中一項(xiàng)所述的控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可控制燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的至少兩個(gè)變幾何裝置(10，110)的系統(tǒng)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少一個(gè)以第一速度運(yùn)轉(zhuǎn)的第一本體和以第二速度運(yùn)轉(zhuǎn)的第二本體，所述第一裝置(10)是第一本體壓縮器的可變角度定子葉片，該第一本體在空轉(zhuǎn)時(shí)的閉合位置和高速時(shí)的打開(kāi)位置之間移動(dòng)，所述第二裝置(110)是第二本體壓縮器的至少一個(gè)排氣閥，該第二本體在空轉(zhuǎn)時(shí)的打開(kāi)位置和高速時(shí)的閉合位置之間移動(dòng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括可驅(qū)動(dòng)兩個(gè)裝置的傳動(dòng)裝置(24)。
文檔編號(hào)F02C6/08GK102171416SQ200980138752
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月30日
發(fā)明者巴普蒂斯特·貝努特·科洛特, 布魯諾·羅伯特·加利 申請(qǐng)人:斯奈克瑪