用于渦輪引擎的空氣排放閥的致動器的改進組裝的方法
【專利摘要】用于組裝布置在渦輪引擎的低壓壓縮機與高壓壓縮機之間的空氣排放閥(48)的致動器(62)的方法，該致動器包括由襯套(64)包圍的活塞桿(68)，所述襯套延伸活塞汽缸(66)并與連接于排放閥的傳動機構的端部(74)相連，該方法包括以下連續(xù)的步驟：收回活塞桿(68)使得其突出過襯套(64)；將突出的活塞桿(68)連接到傳動機構的端部(74)；返回活塞桿(68)以使汽缸(66)更靠近于殼體壁(60)；以及將襯套連接到殼體壁(60)。本發(fā)明還涉及對應的空氣排放閥致動器。
【專利說明】用于渦輪引擎的空氣排放閥的致動器的改進組裝的方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及放置在渦輪機，優(yōu)選地飛機渦輪機的低壓壓縮機與高壓壓縮機之間的空氣排放閥的致動柱塞領域。
[0002]尤其為了避免抽吸現象，也由首字母縮略詞VBV(可變排放閥)所表示的這些排放閥實際上將在某些情況下被致動，以使來自流的部分空氣從主通量切換到次通量。換句話說，這些閥將控制在高壓壓縮機的入口處的流動速度，以通過使部分空氣可從主通量的環(huán)形流動空間排出來尤其地限制低壓壓縮機的抽吸風險。此外，對于水偶爾滲透到此流動空間的情況，尤其當下雨或下冰雹，或甚至下各種碎屑時，它們均有可能有害于渦輪噴氣引擎的運轉，這些閥就允許此水或這些碎屑返回，所述水或碎屑受到離心作用進入到上述流動空間中，它們從所述流動空間向外噴射。在渦輪風扇的情況下，這些閥也可以被構造成使碎片或碎屑可從主通量的流動空間到達次通量的環(huán)形流動空間。
[0003]本發(fā)明更具體地涉及一種尤其當提供給操作人員的觸及情況受到限制時將這種排放閥的致動柱塞組裝到殼體壁的方法。

【背景技術】
[0004]如圖1所圖示，圖1是雙轉子渦輪噴氣引擎10的軸向橫截面示意圖，這種渦輪噴氣引擎沿著氣流方向從上游到下游通常包括低壓壓縮機12、高壓壓縮機14、燃燒室16、高壓渦輪18和低壓渦輪20，它們限定了氣體的主通量22。高壓渦輪18與高壓壓縮機14 一體以形成高壓線軸，而低壓渦輪20與低壓壓縮機12—體以形成低壓線軸，使得各渦輪在來自燃燒室16的氣體的推力下驅動圍繞渦輪噴氣引擎的軸線24的可旋轉地連接的壓縮機。
[0005]中間殼體26通常夾入低壓壓縮機12與聞壓壓縮機14之間。
[0006]對于潤輪風扇，其包括由機艙30用導管封住以生成次通量32的風扇28，中間殼體26通常包括穿過此次通量32的流動空間的臂34。通常它們中的四個且以90°分布的這些臂限定在彼此之間的空間，其中所述空間布置在出口導葉(OGV)(未示出)處。
[0007]圖2以更大的比例圖示了類似于以上所述的已知類型的渦輪噴氣引擎的中間殼體26的轂36。
[0008]此轂36包括限制主通量22的流動空間的內罩、與上述內罩38連接的上游法蘭40和下游法蘭42以及連接所述法蘭40，42的外罩44。
[0009]轂36支撐與法蘭10和42的徑向外端部連接的中間殼體臂34。其還支承出口導葉。
[0010]此外，此轂36配備有排放閥48的環(huán)形行，排放閥中的一個在圖2的橫截面中是可見的。在此附圖中，更具體地出現了閥48的門50，所述門可樞轉地圍繞軸線51安裝，以在形成在轂36的內罩38中的對應端口的張開位置與關閉位置之間可移動。
[0011]為了致動排放閥48,配置了致動柱塞(actuating ram) 62,通常所述致動柱塞中的兩個以180°布置，傳動機構(未在圖2中示出)夾入到這些柱塞與排放閥之間。這些傳動機構通常具有致動環(huán)類型或捻纜繩類型。
[0012]在此實施例中，兩個柱塞安裝到下游法蘭42，但是可以可替代地安裝在任何殼體壁上，優(yōu)選地接近于它們所致動的排放閥定位。
[0013]圖3示出了到殼體壁60的致動柱塞62的示例性組裝，其因此在這里對應于上述下游法蘭。在此例子中，柱塞62使用從柱塞汽缸66延伸的襯套64與殼體壁60連接。因此，襯套具有大致等于汽缸的直徑，并從汽缸端部延伸，活塞桿68從所述汽缸端部突出。此夕卜，襯套64圍繞活塞桿68的外端部，即，其相對于支承活塞的端部。
[0014]襯套64具有與汽缸一體的下游端部，例如由螺絲接合所緊固。隨后，其向下游延伸到具有用于支承在壁60的下游表面上的套管70的端部。此套管70例如使用螺釘和插件通過螺絲接合固定到殼體壁60上。
[0015]現有技術的此示例性實施例的設計主要地由操作人員的觸及困難所控制，這里，所述觸及困難僅僅可能干涉在所謂“核心區(qū)域”的側面上的壁60的下游側，所述“核心區(qū)域”定位在風扇區(qū)域的下游，其從所述風扇區(qū)域由中間殼體所分離。
[0016]因此，傳動機構被配置成包括從壁60突出被布置到下游的端部74。此端部74例如與穿過壁62的開口的出口連接桿76 一體，此連接桿76通常被配置成由柱塞所致動，用于使排放閥從張開位置到關閉位置，并且反向實施。
[0017]端部74與活塞桿68的自由端連接，如在圖3中可以看到的那樣。在活塞桿68與端部之間的機械連接件78例如具有球結合連接類型，因此位于襯套64的內側，配置有一個或多個側開口 80，所述側開口使操作人員的手指能夠穿過以觸及連接件78。
[0018]為了組裝柱塞62，襯套64首先與壁的下游表面連接，活塞桿在回縮位置。隨后，在此只具有來自核心區(qū)域的觸及的操作人員使他們/她們的手指穿過面朝端部74和活塞桿端部定位的側開口 80，以將它們連接從而形成機械連接件78。為了拆卸尤其在維護階段實施的柱塞，上述操作以相反的順序實施。
[0019]因此，開口應具有足夠的長度以使操作人員的手指傳過。這導致向襯套提供大的長度，其必要地伴隨大的重量。此問題更加限制:為了提拱以下所描述的防火功能，襯套通常由鋼鐵制成并可能構成超過一半的柱塞的整重量。由于在旁邊的連接襯套，致動柱塞的額外長度導致了安裝約束和振動的放大作用。成本也受到影響，因為襯套必須經過加工，用于形成這些開口。
[0020]此外，應該注意到，例如通過合適的可移除金屬片，襯套的側開口在運轉渦輪機時被關閉。這可以通過具有可獲得的襯套的需求進行解釋，所述襯套在其整個長度中均具有防火功能。特別地，此防火屏障被配置以避免在轂區(qū)域發(fā)生的火災通過穿過襯套的內側在風扇區(qū)域中擴散。
[0021]當然，防火功能使這些金屬片的設計復雜化，因為尤其因為所允許的低制造公差以及由于維護限制，尤其因為在例如大約十五分鐘的受限制的時間周期內組裝和拆卸柱塞的可能性，而要求昂貴的技術。


【發(fā)明內容】

[0022]本發(fā)明的目的在于相對于現有技術的實施克服至少部分的上述缺陷。
[0023]為此，本發(fā)明的目的是為了提供一種用于組裝放置在渦輪機的低壓壓縮機與高壓壓縮機之間的至少一個空氣排放閥的致動柱塞的方法，所述柱塞一方面包括汽缸，所述汽缸將被連接到殼體壁，連接到所述空氣排放閥的傳動機構的端部從所述殼體壁突出，所述汽缸由被使用來將其連接到所述殼體壁的襯套所延伸；以及另外一方面包括活塞桿，所述活塞桿由所述襯套圍繞并將連接到傳動機構的所述端部，該方法包括以下連續(xù)步驟:
[0024]-展開活塞桿使得其從襯套突出；
[0025]-將突出活塞桿連接到傳動機構的端部；
[0026]-回縮活塞桿以使汽缸更接近于所述殼體壁；以及
[0027]-將襯套連接到殼體壁。
[0028]本發(fā)明提供了簡單、低成本和低重量的技術方案，尤其因為移除在現有技術中制造的襯套側開口的可能性。
[0029]實際上，因為不再要求側開口，甚至當操作人員具有可獲得的限制通路時，襯套的整個長度均可以減少。結果，存在重量和成本的收益，由于缺乏用于密封開口的金屬片所述收益也降低，這進一步地使其更易于在用于連接致動柱塞的襯套處獲得防火功能。
[0030]優(yōu)選地，實施回縮活塞桿的步驟，使得在該步驟的結尾，在活塞桿與傳送機構的端部之間的機械連接件位于所述襯套的內側。
[0031]然而，尤其根據使用來回縮該桿的設備，可以的是，在此步驟的結尾，機械連接件不再在襯套的內側。在例子中，此步驟或是通過使用泵來致動柱塞并導致該桿回縮或是例如手動地推動柱塞汽缸來完成，這可能導致改變運動學特性并將機構連接件移出襯套。就此而言，應指出的是，在此特定步驟的結尾，在襯套內具有機械連接件的事實是不重要的，因為一旦啟動引擎，柱塞桿的位置就因為位置傳感器而由計算器控制，并自動地使此機械連接件返回到計算器所期望的位置，例如在襯套的內側。
[0032]優(yōu)選地，通過殼體壁連接襯套的步驟通過螺絲接合，例如使用配備有殼體壁的插件以及插入且從側面擰緊的螺釘來實施，其中致動柱塞即位于“核心區(qū)域”中。
[0033]優(yōu)選地，展開活塞桿的步驟被實施，使得在能使其活塞桿被連接到傳動機構的端部上的柱塞位置中，殼體壁和襯套限定在它們之間的凹部，所述凹部使操作人員的手指能夠通過。
[0034]優(yōu)先地，襯套被制造以不具有側開口。其固定地固定到柱塞汽缸，或可替代地制成具有此汽缸的單一件。
[0035]優(yōu)選地，將突出活塞桿連接到傳動機構的端部上的步驟使用球結合連接或鉸接來實施。其例如被配置成將軸線放置在待被連接以獲得球結合連接/鉸接連接的這些元件之間。特定于本發(fā)明的工藝因此證明特別地適合于提供此種連接類型的組裝，要求操作人員盡可能靠近于待連接的兩個元件進行干涉。
[0036]這種連接特別地使傳動機構的端部的非線性移動可以被允許。這尤其是當支承此端部的機構連接桿將描述例如具有圓形部件的至少一個弧的復雜軌跡時的情況。
[0037]優(yōu)選地，關于以下條件，該方法包括對柱塞確定尺寸的先前步驟:
[0038](C-M)/2 = Y ;具有:
[0039]“C”對應于活塞的理論最大沖程；
[0040]“M”對應于在所述桿的回縮位置中的機械擋塊邊緣；
[0041]“Y”對應于在壁與機械連接件的轂之間的距離，所述機械連接件在活塞桿￠8)與端部之間，機械連接件的轂布置在連接到壁上的襯套中，一方面使各閥進入到關閉位置中以及另一方面使活塞桿進入到回縮位置中。
[0042]此尺寸確定對可滿意地接觸操作人員特別地是最佳的，同時具有減少的整體空間。然而，Y可以是其他值，目的特別是為了使機械連接件充分地遠離壁，以使操作人員可易于操縱，保證連接。
[0043]優(yōu)選地，距離“C-Μ”等于大約40mm。當活塞桿放置在展開位置中時，此距離“C_M”也優(yōu)選地對應易于使操作人員的手指穿過的通路。
[0044]本發(fā)明的另外一個目的也是提供一種至少一個空氣排放閥的致動柱塞，用于放置在渦輪機的低壓壓縮機和高壓壓縮機之間，所述柱塞一方面包括由被使用來將柱塞連接到渦輪機的殼體壁上的襯套所延伸的汽缸，以及另外一方面包括由所述襯套所圍繞并將被連接到傳動機構的端部上的活塞桿。
[0045]根據本發(fā)明，所述襯套遠離側開口。換句話說，其以360°通過堅固且繼續(xù)在單一件中制成。這特別地使其可確保非常滿意的防火功能。
[0046]本發(fā)明的進一步的優(yōu)點和特性將在以下非限制性描述中詳細地顯示。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0047]本發(fā)明將更好地被理解，其進一步的細節(jié)、優(yōu)點和特性將通過閱讀由非限制性例子所提供的以下描述并參考附圖顯示，其中:
[0048]-已被描述的圖1是已知類型的飛機雙轉子渦輪噴氣引擎的軸向橫截面示意圖；
[0049]-已被描述的圖2是以更大比例的與圖1的類型大致相同的已知類型的渦輪噴氣引擎的軸向橫截面部分示意圖；
[0050]-已被描述的圖3是將排放閥的致動柱塞組裝到殼體壁的橫截面示意圖；
[0051]-圖4a至4d表示了根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例用于安裝排放閥的致動柱塞的不同的連續(xù)步驟；以及
[0052]-圖5和6是圖示致動柱塞的確定尺寸的示意圖。

【具體實施方式】
[0053]根據本發(fā)明的組裝方法的優(yōu)選實施例在圖4a至4d中顯示。其目的在于將致動VBV排放閥48的柱塞62通過傳動機構組裝到殼體壁60上。為了實施本發(fā)明，參考圖1至3所描述的元件保持相同或類似，除了無側開口的襯套64外。因此，其具有在與柱塞汽缸66 一體的其上游套管70與其下游端部之間延伸的充分堅固的側壁。因此，在附圖中，具有相同附圖標記的元件對應于相同或類似的元件。
[0054]這里再次地，襯套64可固定地緊固到柱塞汽缸66上，或被制成具有相同柱塞汽缸的單一件。在第一種情況下，鋼鐵優(yōu)選選擇，而在第二種情況下，其最好是鋁或鋁合金。
[0055]為了實施該方法，首先連接桿76的端部74應相對于壁60突出至在其中柱塞被組裝的側面上的下游。突出距離必須使得操作人員可操作，如將在下文中所描述的那樣。連接桿76的此位置可對應于沿著其軸線的其沖程的任何位置，在所述沖程的末端其將VBV閥分別放置在張開位置中和關閉位置中。然而，優(yōu)選地，圖4a的此位置與將VBV閥放置到關閉位置中接近或相同。
[0056]平行地，活塞桿68的展開被實施，使得其從也在適當距離上的襯套64突出，以隨后使操作人員可把握桿的末端，如將在下文描述的那樣?；钊麠U68的此展開也在圖4a中用圖表說明。
[0057]隨后，使具有其展開桿的柱塞更接近于端部74，如在圖4b中所示出的那樣。在使其桿68可被連接到端部74的柱塞62的此更靠近的位置中，殼體壁60和襯套的套管70在彼此之間限定使操作人員的手指可穿過的通路84。通常，此通路具有大約柱塞沖程的值的軸向長度，例如大約40mm。此通路84可以通過相對于連接桿76的軸線傾斜柱塞62的軸線而增加，如在圖4b中所示。隨后，通路84由在元件60與70之間的開口的最延伸的部分所限定，這里的徑向外部分從渦輪噴氣引擎的外側最接近于操作人員。
[0058]于是，使用導致獲得例如球結合連接類型的機械連接件78的傳統設備，將活塞桿68連接到傳動機構的端部74可以經由此通路84實施。
[0059]一旦獲得該機械連接件，就進行活塞桿68的部分或全部回縮，以使汽缸66更接近于壁60，如圖4c中所示。在連接桿76和桿68再對正后，此回縮優(yōu)選通過移動汽缸66而不相對于壁60移動桿68來進行。其手動或使用適當的工具(優(yōu)選為泵等)來進行。在活塞桿68的此回縮過程中，活塞桿68和連接桿76因此相對于壁60大致保持靜止。當套管70承靠此壁60的下游表面時，此回縮就完成，如圖4d中所示。在此階段，機械連接件78位于襯套64的內側，在所述襯套內其可在連接桿沖程過程中保持被限制，所述沖程目的在于從VBV閥的張開位置切換到它們的關閉位置，并反向實施?？商娲?，在此沖程過程中，連接件78可以穿過壁60的開口，并因此在其其它側面上前進。
[0060]通過例如將螺釘組裝在配備此壁的插件(未示出)上，可隨后將套圈70連接到壁60上，此螺釘在柱塞所在的下游側緊固。最后，柱塞62嵌入到懸臂式的殼體壁60中。
[0061]這樣，本發(fā)明使柱塞可容易組裝，即使存在對操作人員的限制性通路，尤其所述限制性通路僅僅受限于壁60的下游側面。
[0062]為了在維修過程中拆卸柱塞62，上述操作以相反的順序實施。
[0063]現在參考圖5和6，使用幾個優(yōu)選尺寸的標準，圖示了組裝到殼體壁60上的致動柱塞62的示例性實施例。
[0064]在圖5中，該結構為將VBV排放閥48放置在關閉位置。這樣，活塞桿68回縮到規(guī)定的停止位置。隨后，只有邊緣“M”出現在活塞68與由汽缸底部形成的機械擋塊之間。在此構造中，距離“Y”沿著連接桿76和活塞桿68的方向限定在壁60與機械連接件78的中心之間。距離“X”反過來仍然沿著相同的方向限定在機械連接件78的中心與汽缸66的端部之間。最后，距離“C”對應于活塞的理論最大沖程，所述沖程是分離汽缸66的兩個底部的距離。
[0065]因此，襯套64的長度對應于數值X和Y的和。參考圖6中的長度C-M，在此大致對應于通路84，而不考慮柱塞62的可能的傾斜。因此，此長度優(yōu)選地足夠讓操作人員的手指穿過。最后，雖然沒有在附圖中顯示，但是優(yōu)選距離Y大約對應于長度C-M的一半。距離C-M例如為40_的量級，而M通常被設置為大約2_。
[0066]此外,應該注意，當襯套62與壁60相連時,如圖5中所示,有關的距離Y不僅導致將各閥48放置在關閉位置內，而且也導致將活塞桿68放置在回縮位置，其中出現上述邊緣M0
[0067]當然，本領域的技術人員可以僅通過非限制性例子對所描述的本發(fā)明做出各種修



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【權利要求】
1.一種用于組裝放置在渦輪機的低壓壓縮機與高壓壓縮機之間的至少一個空氣排放閥(48)的致動柱塞(62)的方法,所述柱塞一方面包括汽缸(66),所述汽缸將被連接到一殼體壁(60)，連接到所述空氣排放閥的傳動機構的端部(74)從所述殼體壁￠0)突出，所述汽缸由被用來將其連接到所述殼體壁的襯套出4)所延伸，另一方面包括活塞桿(68)，所述活塞桿由所述襯套￠4)所圍繞，并將連接到所述傳動機構的所述端部(74)，所述方法包括以下連續(xù)步驟: -展開所述活塞桿(68)，使其從所述襯套￠4)突出； -將所述突出的活塞桿￠8)連接到所述傳動機構的端部(74)，該端部(74)從所述柱塞(62)側的殼體壁(60)突出； -回縮所述活塞桿(68)，以使所述汽缸￠6)更接近于所述殼體壁￠0);以及 -將所述襯套￠4)連接到所述殼體壁(60)。
2.根據權利要求1所述的組裝方法，其特征在于，實施回縮所述活塞桿(68)的步驟，使得在該步驟的結尾，在所述活塞桿與所述傳送機構的端部之間的機械連接件(78)位于所述襯套(64)的內側。
3.根據權利要求1或2所述的組裝方法，其特征在于，將所述襯套￠4)連接到所述殼體壁￠0)的步驟通過螺紋連接實現。
4.根據前述權利要求中任何一項所述的組裝方法，其特征在于，實施展開所述活塞桿(68)的步驟，使得在一能使其活塞桿連接到所述傳動桿的端部(74)上的柱塞位置，所述殼體壁￠0)和所述襯套￠4)相互之間限定一通道(84)，所述通道使操作人員的手指能夠通過。
5.根據前述權利要求中任何一項所述的組裝方法，其特征在于，所述襯套￠4)制成為不具有側開口。
6.根據前述權利要求中任何一項所述的組裝方法，其特征在于，所述襯套￠4)制成為具有所述柱塞的汽缸(66)的單一件。
7.根據前述權利要求中任何一項所述的組裝方法，其特征在于，使用球-結合的連接件(78)或鉸接連接件來實施將所述突出的活塞桿￠8)連接到所述傳動機構的端部(74)上的步驟。
8.根據前述權利要求中任何一項所述的組裝方法，其特征在于，其包括遵守以下條件確定所述柱塞￠2)的尺寸的先前步驟: (C-M)/2 = Y;其中 “C”對應于所述活塞的理論最大沖程； “M”對應于在所述桿的回縮位置中的機械擋塊邊緣； “Y”對應于在所述壁￠0)與所述機械連接件(78)的中心之間的距離，所述機械連接件在所述活塞桿￠8)與所述端部(74)之間，所述機械連接件(78)的中心布置在連接到所述壁(60)上的襯套￠2)中，一方面使各閥(48)進入到關閉位置，另一方面使所述活塞桿進入到回縮位置。
9.根據前述權利要求中任何一項所述的組裝方法，其特征在于，所述距離“C-Μ”等于大約40mm η
10.一種將被放置在渦輪機的低壓壓縮機與高壓壓縮機之間的至少一個空氣排放閥(48)的致動柱塞(62)，所述柱塞一方面包括由用來將所述柱塞連接到所述渦輪機的殼體壁上的襯套￠4)所延伸的汽缸(66)，另外一方面包括由所述襯套￠4)所圍繞，并將被連接到所述傳動機構的端部(74)上的活塞桿(68)，其特征在于，所述襯套無側開口。
【文檔編號】F02C6/08GK104285053SQ201380024111
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年5月6日 優(yōu)先權日:2012年5月7日
【發(fā)明者】西拉維·查維爾 申請人:斯奈克瑪