渦輪機(jī)上包括有組裝的殼體的取力器變速箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的領(lǐng)域?yàn)闇u輪機(jī)上的取力器變速箱，用于通過從渦輪機(jī)伸出的徑向軸將起源于渦輪機(jī)的運(yùn)動傳遞到與該渦輪機(jī)相關(guān)的各件設(shè)備上，比如對渦輪機(jī)的操作至關(guān)重要的泵、發(fā)電機(jī)等，或者傳遞到由該渦輪機(jī)推動的飛行器的其他裝置上。在本發(fā)明中，變速箱殼體被分為并且包括組裝的部分。
【背景技術(shù)】
[0002]變速箱大體上包括傳動鏈，該傳動鏈包括所有有齒輪(toothed wheels)，所述有齒輪相互嚙合以將徑向軸的運(yùn)動傳遞到殼體內(nèi)的各件設(shè)備。傳動鏈因此被連接至渦輪機(jī)的徑向軸以及各件設(shè)備的取力軸。變速箱在所需的位置處被附接到渦輪機(jī)，并且各件設(shè)備轉(zhuǎn)而被附接到變速箱。文獻(xiàn)US-A-12/0006137描述了一種已知的變速箱。該文獻(xiàn)簡單地示出了渦輪機(jī)的傳動軸、徑向軸以及實(shí)際的包括有傳動鏈的變速箱，該傳動鏈包括殼體中的正齒輪。一件設(shè)備位于與渦輪機(jī)的附接件相對的變速箱上。由于有齒輪的所有軸線都平行，所以該現(xiàn)有文獻(xiàn)中的變速箱組成了單個齒輪系。
[0003]齒輪系是指一組屬于傳動鏈的相鄰齒輪，這些相鄰齒輪原則上相互嚙合，該齒輪系的有齒輪位于同一平面或者平行的平面中；換言之，有齒輪的旋轉(zhuǎn)軸都平行(垂直于該平面或所述平行的平面)，并且認(rèn)為直接相互嚙合的有齒輪在同一平面內(nèi)延伸；然而，如果存在沿同一旋轉(zhuǎn)軸對準(zhǔn)的有齒輪，則齒輪系可在平行平面內(nèi)延伸。
[0004]為了減小整體尺寸，優(yōu)先使用傳動鏈包括有不同平面內(nèi)的多個齒輪系的變速箱，而不是使用包括有根據(jù)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的單個齒輪系的變速箱。這些齒輪系是連續(xù)的并且通過具有非平行軸線的接合齒輪進(jìn)行連接。通過避免當(dāng)僅存在必須具有一定長度的一個齒輪系時所有不可避免的顯著徑向、軸向和角向整體尺寸(所有這些顯著整體尺寸都具有相應(yīng)的不足)，傳動鏈的彎曲形狀使得其在整個長度上真正地與渦輪機(jī)保持相鄰。
[0005]為了保持整體尺寸的減小，符合邏輯的是，變速箱的殼體應(yīng)當(dāng)包括各自容納一個齒輪系的分支，這些分支具有與其所容納的齒輪系的主延伸方向重合的主延伸方向，然而這樣一來不管是使用鑄造或機(jī)械加工，殼體的制造成本都會變高，因?yàn)樵诳赡艿某尚屠щy或長機(jī)械加工時間的情況下，要么必須制造復(fù)雜的模具，要么不得不消耗大量的材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的根本目的在于降低變速箱殼體的制造成本，該變速箱包括沿不同方向延伸的多個連續(xù)分支，并且在于使得傳動鏈包括多個齒輪系的變速箱的使用更加受人青睞。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，所述殼體包括不同部分，所述不同部分具有對應(yīng)于其分支的簡單形狀，所述不同部分在被分開制造之后在接合界面處被相互組裝。這些部分通常具有簡單的形狀并且足夠短，例如為筆直的或半圓形，與單元?dú)んw以及甚至與具有單個齒輪系的傳統(tǒng)變速箱的殼體相比，這將導(dǎo)致較少的總制造成本，具有單個齒輪系的傳統(tǒng)變速箱的殼體即使形狀簡單，但由于長度長所以制造費(fèi)用高昂。
[0008]有利地，殼體的組裝部分之間的接合界面與齒輪系的接合界面(接合齒輪的嚙合部分)重合，以使得所述齒輪系的端部在被組裝之前與殼體部分的端部齊平而沒有明顯的突出，這有利于變速箱的所述部分的處理及其組裝。然而，接合界面的重合不是必須的。如果存在重合，則多個實(shí)施例是可想到的。因而，接合界面在分支處可以是傾斜的，此時接合齒輪包括正齒輪或傘齒輪；或者接合界面可位于殼體部分之一的主面之一上，此時接合齒輪包括正齒輪或傘齒輪。
【附圖說明】
[0009]現(xiàn)在將借助于附圖描述本發(fā)明的一些實(shí)施例。清楚的是其他實(shí)施例也是可行的并且該描述是純粹示意性的，其中:
[0010]圖1、圖2、圖3和圖4示出了可體現(xiàn)本發(fā)明的變速箱；以及
[0011]圖5、圖6和圖7示出了本發(fā)明如何應(yīng)用于所述變速箱。
【具體實(shí)施方式】
[0012]借助于第一組圖即圖1至圖4對變速箱的一個實(shí)施例進(jìn)行描述。根據(jù)圖1，變速箱具有由外殼體組成的三維形狀，在外殼體中，末端分支I和2是平行且筆直的，并且部分環(huán)形的(circular)中間分支3連接前述分支并且與之垂直。圖2示出可通過將末端分支I和2沿禍輪機(jī)4的軸線方向沿直徑相對的母線(generators)放置來將變速箱有利地圍繞所述渦輪機(jī)4放置，例如，放置在渦輪機(jī)4的高壓體位置處，中間分支3因此也以近似圍繞渦輪機(jī)4旋轉(zhuǎn)的方式沿渦輪機(jī)4行進(jìn)。渦輪機(jī)的取力器可由屬于渦輪機(jī)4的傳統(tǒng)徑向軸直接制成，或者通過屬于不同套管并且與徑向軸嚙合的中間軸制成。傳動(徑向或中間)軸的可能位置由圖1中的附圖標(biāo)記9表示。
[0013]由變速箱驅(qū)動的設(shè)備10轉(zhuǎn)而可被安裝在上表面6、外周面7和前表面8上以及中間分支3的軸向外表面11上。變速箱到渦輪機(jī)4的附接可由位于殼體13上的附接點(diǎn)12的螺栓來實(shí)現(xiàn)，可使用楔形物或介于渦輪機(jī)4與例如變速箱的內(nèi)表面5中的某些表面之間的中間支承件來實(shí)現(xiàn)。設(shè)備10通過其他附接點(diǎn)12被附接在殼體13上。
[0014]圖3示出變速箱基本上包括:限定了三個分支1、2和3的外周的殼體13，以及包含在殼體13中的傳動鏈14，其中，分別容納在各個分支1、2和3中的三個齒輪系15、16和17可被區(qū)分開。每個齒輪系包括有齒輪18，通常為相互嚙合以形成直線正齒輪傳動裝置的正齒輪，這些有齒輪18中的某些的軸線19被用來通過穿過殼體13的開口 20來旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動設(shè)備10的可動部件。根據(jù)需要傳遞的轉(zhuǎn)速以及設(shè)備10的位置，有齒輪18的個數(shù)、直徑和齒輪齒數(shù)比以及限定設(shè)備10的傳動軸線19的開口 20的位置可非常自由地進(jìn)行選擇。特定的開口 21被設(shè)置在傳動軸9的輸入端，該傳動軸9還包括與有齒輪18中任一個嚙合的傳動小齒輪22。
[0015]圖4示出了傳動鏈14。三個齒輪系15、16和17之間的連接由具有非平行軸線的接合齒輪23和24形成。接合齒輪23和24中的每個可包括:第一傘齒輪25，與齒輪系17的端部有齒輪18成為一體且同軸；以及第二傘齒輪26，與其他齒輪系15或16中任一個的端部有齒輪18同樣成為一體且同軸。接合齒輪23和24因而保證了傳動鏈14的連續(xù)性以及由單個傳動小齒輪22整體地移動傳動鏈14的能力。他們也使得齒輪系15、16和17中的每個齒輪系能夠沿殼體13的分支1、2或3的方向取向。
[0016]現(xiàn)在進(jìn)一步詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的三維彎曲形狀的變速箱中用于連接殼體13的分支的彎曲部分。如圖5所示，可以將接合齒輪23(例如)正好放置在由兩個連續(xù)的分支(此處為I和3)所形成的彎曲處。由于直接制造根據(jù)本發(fā)明的復(fù)雜形狀的殼體13費(fèi)用昂貴，所以分部分地制造，特別是按照每個分支進(jìn)行制造，此處27和28對應(yīng)分支I和3，多個部分通過相互栓接的法蘭進(jìn)行組裝，如果需要可插入墊圈或者中間法蘭。
[0017]在圖5所示的實(shí)施例中，法蘭29限定了殼體部分27與28之間的接合界面，該接合界面在與彎曲相交的平面上延伸，并且與分支I和3的主延伸方向傾斜，并且精確地處于該彎曲的對角線上。傘齒輪25和26的接合部則在平面接合界面上延伸，以使得傘齒輪25和26在被組裝之前與殼體部分27和28的開口齊平，并且所有有齒輪18在每個殼體部分27和28內(nèi)具有平行軸線17，每個齒輪系屬于不同的殼體部分。這些特性簡化了殼體的設(shè)計(jì)以及殼體部分27和28的組裝。
[0018]另一有利的可行的實(shí)施例在圖6中示出。在本實(shí)施例中，接合界面并行于分支I和3的主面延伸，該主面在此為分支3的內(nèi)表面31的平面，并且代替分支I的端面，該接合界面由類似于前述法蘭的法蘭30進(jìn)行限定。該設(shè)計(jì)的有利之處在于殼體部分(此處為45和46)的形狀沒有傾斜的端部區(qū)域，并且因而被簡化。如果齒輪系的、由傘齒輪25和26所限定接合傘齒輪整個位于一個分支(此處為分支3)中，則可以保留之前實(shí)施例中存在的有利之處，即:傳動鏈被分為端部與接合界面齊平的部分，以及傳動鏈14包括屬于齒輪系之一(此處為15)并且由正齒輪18 (此處標(biāo)記為18a和18b)形成的接合齒輪，正齒輪18的嚙合接合部47與接合界面30重合。該設(shè)計(jì)的輕微不足在于殼體部分46包含有齒輪(18a)，其軸線19的方向不同于其他軸線的方向，因此在此引入了輕微的復(fù)雜性。
[0019]還可推薦類似的配置用于分支2與分支3之間的接合(這些配置在此并未示出)，并且通常用于不同方向的分支的任何連接，而不管其形狀并且特別是分支所形成的角度如何，并且不管變速箱的分支的個數(shù)如何。
[0020]在不修改實(shí)施例的其他細(xì)節(jié)的情況下，根據(jù)運(yùn)動學(xué)觀點(diǎn)的一個等同設(shè)計(jì)可在于使用由圖7示出的一平面上的直齒輪48和齒圈49代替?zhèn)泯X輪25和26。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種附接到渦輪機(jī)(4)上的變速箱，用于驅(qū)動與所述渦輪機(jī)相關(guān)的至少一件設(shè)備(10)，所述變速箱包括:殼體(13)、在所述殼體內(nèi)部的傳動鏈(14)以及與所述渦輪機(jī)的變速軸嚙合的取力器構(gòu)件，所述殼體包括附接所述渦輪機(jī)和所述設(shè)備的附接點(diǎn)(12)，其特征在于，所述傳動軸包括相互成角度的多個連續(xù)齒輪系，所述殼體(13)包括被組裝到至少一個接合界面的至少兩個連續(xù)部分，所述至少兩個連續(xù)部分相互形成角度并且各自包含所述齒輪系(15，16，17)之一，并且所述部分(27，28 ;45，46)是不同的并且在所述接合界面處被相互組裝。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速箱，其特征在于，所述殼體部分的所述接合界面相對于分支是傾斜的。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變速箱，其特征在于，所述殼體部分的所述接合界面在所述殼體的彎部的對角線處。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速箱，其特征在于，所述殼體部分的所述接合界面平行于所述殼體部分之一的主表面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變速箱，其特征在于，所述殼體部分的所述接合界面屬于所述主表面。6.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的變速箱，其特征在于，所述傳動鏈包括具有嚙合接合部(47)的齒輪，該嚙合接合部(47)與所述殼體部分的所述接合界面(30)重合。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變速箱，其特征在于，所述齒輪是兩個齒輪系的接合齒輪。8.根據(jù)權(quán)利要求7以及權(quán)利要求2和3中任一項(xiàng)所述的變速箱，其特征在于，兩個齒輪系的所述接合齒輪包括傘齒輪。9.根據(jù)權(quán)利要求6以及權(quán)利要求4和5中任一項(xiàng)所述的變速箱，其特征在于，所述齒輪包括正齒輪(18a，18b)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變速箱，其特征在于，所述連續(xù)殼體部分包括至少一個筆直的分支(1，2)以及被組裝到所述筆直的分支的部分環(huán)形的分支(3)，所述齒輪系(15，16，17)各自包括所有旋轉(zhuǎn)軸線都垂直于同一平面的有齒輪。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組裝到渦輪機(jī)的一部分并且由所述渦輪機(jī)的徑向取力器軸進(jìn)行驅(qū)動的變速箱，所述變速箱包括多個分支，多個分支的基本有利之處在于可以容納大量待驅(qū)動設(shè)備，而不產(chǎn)生任何尺寸的主要空間要求，因?yàn)樽兯傧渑c渦輪機(jī)保持接近并且設(shè)備能夠在大面積上分布。殼體(5)被分為在拐角處組裝在一起的部分(27，28)，以降低殼體的生產(chǎn)成本。
【IPC分類】F16H57/033, F02C7/32
【公開號】CN104968917
【申請?zhí)枴緾N201380056286
【發(fā)明人】喬丹·佩爾蒂埃, 史蒂芬·普訥拉-尤塞科
【申請人】伊斯帕諾-絮扎公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2013年10月24日
【公告號】CA2889030A1, EP2912291A1, US20150285153, WO2014064390A1