專利名稱：用于軸向附件齒輪箱的錐齒輪布置結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及用于與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機關(guān)聯(lián)的附件齒輪箱中的傳動布置結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
燃?xì)鉁u輪發(fā)動機是已知的并且通常包括壓縮機，該壓縮機壓縮空氣并且將其輸送到燃燒區(qū)段中?？諝馀c燃料混合并燃燒，該燃燒的產(chǎn)物被驅(qū)動經(jīng)過渦輪轉(zhuǎn)子，驅(qū)動渦輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。許多附件與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機相關(guān)，并且通常將會通過塔軸從渦輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)中提取功率。塔軸在鄰近于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的位置處驅(qū)動附件。在過去，附件繞塔軸的中心傳動軸線周向地間隔。這有時會導(dǎo)致不期望的大的徑向包絡(luò)(envelope)。最近，已經(jīng)提出將附件沿著塔軸的傳動軸線軸向地間隔。在所提出的布置結(jié)構(gòu)中，副軸沿軸向尺度延伸，并且附件在軸向間隔的位置處被驅(qū)離副軸。

發(fā)明內(nèi)容
在一個有特點的實施例中，一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的附件箱具有被輸入軸驅(qū)動的輸入齒輪。所述輸入齒輪被接合以驅(qū)動在傳動軸線的一個徑向側(cè)上的第一從動齒輪。所述第一齒輪至少驅(qū)動在所述傳動軸線 的所述一個徑向側(cè)上的第二從動齒輪，至少一個附件被所述第一和第二從動齒輪中的一個驅(qū)動。所述第二從動齒輪驅(qū)動錐齒輪布置結(jié)構(gòu)以驅(qū)動在所述傳動軸線的相對側(cè)上的第三從動齒輪。所述第三從動齒輪至少驅(qū)動第二附件。所述附件與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機關(guān)聯(lián)。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述第一從動齒輪接合并驅(qū)動惰齒輪，所述惰齒輪進(jìn)而驅(qū)動所述第二從動齒輪。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述第一和所述第二從動齒輪各自驅(qū)動相關(guān)聯(lián)的附件。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述附件中的至少一個是用于選擇性地驅(qū)動所述輸入齒輪的啟動機。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述錐齒輪布置結(jié)構(gòu)包括被驅(qū)動以在所述一個徑向側(cè)上旋轉(zhuǎn)的第一錐齒輪，所述第一錐齒輪驅(qū)動第二錐齒輪，并且所述第二錐齒輪驅(qū)動第三錐齒輪。所述第三錐齒輪在所述傳動軸線的所述相對側(cè)上，所述第一錐齒輪被所述第二從動齒輪驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)，并且所述第三錐齒輪驅(qū)動所述第三從動齒輪。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述第二錐齒輪定位在從所述輸入齒輪而言的所述第一和第三錐齒輪的傳動軸線的遠(yuǎn)側(cè)上。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述第二錐齒輪定位成在所述第一和第三錐齒輪的傳動軸線與所述輸入齒輪中間。在根據(jù)前述實施例的實施例中，被固定成隨所述第一錐齒輪旋轉(zhuǎn)的齒輪被所述第二從動齒輪驅(qū)動，并且所述第三錐齒輪被固定成隨驅(qū)動所述第三從動齒輪的齒輪旋轉(zhuǎn)。
在根據(jù)前述實施例的實施例中，被固定成隨所述第一錐齒輪旋轉(zhuǎn)的所述齒輪被所述第二從動齒輪直接驅(qū)動，并且被固定成隨所述第三錐齒輪旋轉(zhuǎn)的所述齒輪直接驅(qū)動所述第二從動齒輪。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述第三從動齒輪至少接合第四從動齒輪。所述第三和第四從動齒輪各自被關(guān)聯(lián)以驅(qū)動附件。在根據(jù)前述實施例的實施例中，可限定所述輸入齒輪的外直徑包絡(luò)。所述傳動軸線的所述相對側(cè)在所述直徑包絡(luò)之外。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述輸入齒輪是錐齒輪，其驅(qū)動與所述第一從動齒輪關(guān)聯(lián)的從動錐齒輪。在另一有特點的實施例中，一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機具有壓縮機、燃燒器和渦輪區(qū)段。附件箱具有被輸入軸驅(qū)動的輸入齒輪。所述輸入齒輪被接合以驅(qū)動在所述輸入齒輪的傳動軸線的一個徑向側(cè)上的第一從動齒輪。所述第一齒輪至少驅(qū)動在所述傳動軸線的所述一個徑向側(cè)上的第二從動齒輪，至少一個附件被所述第一和第二從動齒輪中的一個驅(qū)動。所述第二從動齒輪驅(qū)動錐齒輪布置結(jié)構(gòu)以驅(qū)動在所述輸入齒輪的所述傳動軸線的相對側(cè)上的第三從動齒輪。所述第三從動齒輪至少驅(qū)動第二附件。所述附件與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機關(guān)聯(lián)。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述錐齒輪 布置結(jié)構(gòu)包括被驅(qū)動以在所述一個徑向側(cè)上旋轉(zhuǎn)的第一錐齒輪。所述第一錐齒輪驅(qū)動第二錐齒輪，并且所述第二錐齒輪驅(qū)動第三錐齒輪，所述第三錐齒輪在所述傳動軸線的所述相對側(cè)上。所述第一錐齒輪被所述第二從動齒輪驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)，并且所述第三錐齒輪驅(qū)動所述第三從動齒輪。在根據(jù)前述實施例的實施例中，被固定成隨所述第一錐齒輪旋轉(zhuǎn)的齒輪被所述第二從動齒輪驅(qū)動。所述第三錐齒輪被固定成隨驅(qū)動所述第三從動齒輪的齒輪旋轉(zhuǎn)。在根據(jù)前述實施例的實施例中，被固定成隨所述第一錐齒輪旋轉(zhuǎn)的所述齒輪被所述第二從動齒輪直接驅(qū)動，并且被固定成隨所述第三錐齒輪旋轉(zhuǎn)的所述齒輪直接驅(qū)動所述第二從動齒輪。在根據(jù)前述實施例的實施例中，可限定所述輸入齒輪的外直徑包絡(luò)。所述傳動軸線的所述相對側(cè)在所述直徑包絡(luò)之外。在根據(jù)前述實施例的實施例中，附件至少包括用于選擇性地啟動所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的啟動機。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述附件還包括用于由所述渦輪區(qū)段的旋轉(zhuǎn)發(fā)電的發(fā)電機。在根據(jù)前述實施例的實施例中，所述附件還包括用于向所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機供應(yīng)潤滑和燃料的潤滑劑泵和燃料泵。通過以下說明書和附圖可以最好地理解這些及其它特征，其下面是簡要說明。


圖1示意性地示出了燃?xì)鉁u輪發(fā)動機。圖2示出了第一傳動布置結(jié)構(gòu)。圖3示出了第二傳動布置結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式圖1示出了具有風(fēng)扇區(qū)段20的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10，風(fēng)扇區(qū)段20驅(qū)動空氣進(jìn)入壓縮機區(qū)段16，并用于旁通空氣，如已知的。來自低壓力壓縮機區(qū)段16的空氣進(jìn)入高壓力壓縮機區(qū)段26，然后進(jìn)入燃燒器區(qū)段30。從燃燒器區(qū)段30，燃燒的產(chǎn)物向下游經(jīng)過高壓力渦輪區(qū)段28和低壓力渦輪區(qū)段18。示出了齒輪減速器17，其傳遞來自軸的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動低壓力壓縮機16和風(fēng)扇區(qū)段20，使得二者能夠相對于彼此以不同速度旋轉(zhuǎn)。雖然該圖示出了一個示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，但本申請的教導(dǎo)可延伸到用于許多其他應(yīng)用和布置結(jié)構(gòu)的其他燃?xì)鉁u輪發(fā)動機。附件齒輪箱60被安裝到外殼結(jié)構(gòu)44，大致平行于發(fā)動機旋轉(zhuǎn)軸線A。附件齒輪箱60可包括輔助部件，例如空氣渦輪啟動機(ATS)、脫油器(D)、液壓泵(HP)、油泵(0P)、集成傳動發(fā)電機(IDG)、永磁體交流發(fā)電機(PMA)、燃料泵模塊(FMP)等等。應(yīng)當(dāng)理解，可以替代地或另外地提供許多數(shù)量和種類的輔助部件。在圖1的布置結(jié)構(gòu)中，塔軸被渦輪軸驅(qū)動以驅(qū)動多個附件。圖2示出了軸向齒輪箱200的實施例，其中，塔軸70驅(qū)動錐齒輪72，針對本申請的目的，錐齒輪72可稱為輸 入齒輪。錐齒輪72接合另一錐齒輪74。錐齒輪74驅(qū)動齒輪75，并且驅(qū)動附件76。實際上，附件76可以是啟動機，啟動機可以替代地被驅(qū)動以驅(qū)動齒輪74，從而驅(qū)動塔軸70。現(xiàn)有技術(shù)已知可將啟動機布置在這種附件齒輪箱中以選擇性地驅(qū)動塔軸以啟動渦輪、風(fēng)扇和壓縮機的旋轉(zhuǎn)，并且啟動燃?xì)鉁u輪發(fā)動機。齒輪75可驅(qū)動惰齒輪78，惰齒輪78進(jìn)而驅(qū)動另一齒輪79。齒輪79可驅(qū)動附件80，附件80可以是集成傳動發(fā)電機，用于由渦輪轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)發(fā)電。錐齒輪82隨齒輪79旋轉(zhuǎn)并且接合另一錐齒輪84，錐齒輪84驅(qū)動一附件，該附件可以是86處所示的潤滑劑泵。錐齒輪84進(jìn)而驅(qū)動另一錐齒輪83，錐齒輪83于是驅(qū)動齒輪90，并且驅(qū)動附件88。附件88可以是燃料泵。三個錐齒輪82、84、83的組合將旋轉(zhuǎn)從塔軸70的中心線C的一側(cè)翻過錐齒輪72的直徑包絡(luò)R，使得旋轉(zhuǎn)現(xiàn)在通過被驅(qū)動的齒輪90朝向塔軸70向回傳遞，齒輪90驅(qū)動齒輪92，齒輪92隨齒輪94旋轉(zhuǎn)，齒輪94于是最終驅(qū)動齒輪96。齒輪92/94驅(qū)動附件98，附件98可以是永磁體交流發(fā)電機。齒輪94驅(qū)動齒輪96以驅(qū)動附件100，附件100可以是液壓泵。每個軸上的復(fù)合齒輪(例如，83/90或92/94)允許被所關(guān)聯(lián)傳動軸驅(qū)動的附件的傳動的旋轉(zhuǎn)速度之間的速度變化。該傳動的總體布置沿塔軸70的一個徑向側(cè)軸向地經(jīng)過塔軸70的中心線并且然后軸向地向回朝向塔軸70，這導(dǎo)致總體齒輪箱200的更緊密軸向尺寸。這樣，齒輪箱可定位在較小的軸向空間中，使得其與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機上的較冷位置關(guān)聯(lián)，例如壓縮機外殼。圖3示出了替代實施例300，其中，大多數(shù)附件傳動與附圖實施例一樣。然而，用錐齒輪112來驅(qū)動潤滑劑泵86，錐齒輪112定位成比驅(qū)動錐齒輪112的錐齒輪110以及錐齒輪112所驅(qū)動的錐齒輪114軸向地更靠近塔軸70。也就是說，在圖2的實施例中，錐齒輪84相對于塔軸70處于齒輪82和83的傳動軸線的相對側(cè)上，而在圖3的實施例中，錐齒輪112在齒輪110和114的傳動軸線與塔軸70中間。雖然所有的錐齒輪均被示出為使得它們的旋轉(zhuǎn)軸線彼此成直角，但也可采用其他布置結(jié)構(gòu)。所需要的僅僅是使用錐齒輪來允許傳動越過塔軸的旋轉(zhuǎn)軸線并且沿著相反方向軸向地移動。
盡管已公開了多個實施例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員會認(rèn)識到可在本發(fā)明范圍內(nèi)作出某些修改。為此，應(yīng)研究所 附權(quán)利要求以確定本發(fā)明的真實范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的附件箱，包括: 被輸入軸驅(qū)動的輸入齒輪； 所述輸入齒輪被接合以驅(qū)動在所述輸入齒輪的傳動軸線的一個徑向側(cè)上的第一從動齒輪； 所述第一齒輪至少驅(qū)動在所述傳動軸線的所述一個徑向側(cè)上的第二從動齒輪，至少一個附件被所述第一和第二從動齒輪中的一個驅(qū)動； 所述第二從動齒輪驅(qū)動錐齒輪布置結(jié)構(gòu)以驅(qū)動在所述輸入齒輪的所述傳動軸線的相對側(cè)上的第三從動齒輪，并且所述第三從動齒輪至少驅(qū)動第二附件；并且 所述附件與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機關(guān)聯(lián)。
2.如權(quán)利要求1所述的附件箱，其中，所述第一從動齒輪接合并驅(qū)動惰齒輪，所述惰齒輪進(jìn)而驅(qū)動所述第二從動齒輪。
3.如權(quán)利要求1所述的附件箱，其中，所述第一和所述第二從動齒輪各自驅(qū)動相關(guān)聯(lián)的附件。
4.如權(quán)利要求3所述的附件箱，其中，所述附件中的至少一個是用于選擇性地驅(qū)動所述輸入齒輪的啟動機。
5.如權(quán)利要求1所述的附件箱，其中，所述錐齒輪布置結(jié)構(gòu)包括被驅(qū)動以在所述一個徑向側(cè)上旋轉(zhuǎn)的第一錐齒輪，所述第一錐齒輪驅(qū)動第二錐齒輪，并且所述第二錐齒輪驅(qū)動第三錐齒輪，所述第三錐齒輪在所述傳動軸線的所述相對側(cè)上，所述第一錐齒輪被所述第二從動齒輪驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)，并且所述第三錐齒輪驅(qū)動所述第三從動齒輪。
6.如權(quán)利要求5所述的附件箱，其中，所述第二錐齒輪定位在從所述輸入齒輪而言的所述第一和第三錐齒輪的傳動軸線的遠(yuǎn)側(cè)上。
7.如權(quán)利要求5所述的附件箱，其中，所述第二錐齒輪定位成在所述第一和第三錐齒輪的傳動軸線與所述輸入齒輪中間。
8.如權(quán)利要求5所述的附件箱，其中，被固定成隨所述第一錐齒輪旋轉(zhuǎn)的齒輪被所述第二從動齒輪驅(qū)動，并且所述第三錐齒輪被固定成隨驅(qū)動所述第三從動齒輪的齒輪旋轉(zhuǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的附件箱，其中，被固定成隨所述第一錐齒輪旋轉(zhuǎn)的所述齒輪被所述第二從動齒輪直接驅(qū)動，并且被固定成隨所述第三錐齒輪旋轉(zhuǎn)的所述齒輪直接驅(qū)動所述第二從動齒輪。
10.如權(quán)利要求1所述的附件箱，其中，所述第三從動齒輪至少接合第四從動齒輪，并且所述第三和第四從動齒輪各自被關(guān)聯(lián)以驅(qū)動附件。
11.如權(quán)利要求1所述的附件箱，其中，可限定所述輸入齒輪的外直徑包絡(luò)，并且所述傳動軸線的所述相對側(cè)在所述直徑包絡(luò)之外。
12.如權(quán)利要求1所述的附件箱，其中，所述輸入齒輪是錐齒輪，所述輸入錐齒輪驅(qū)動與所述第一從動齒輪關(guān)聯(lián)的從動錐齒輪。
13.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,包括: 壓縮機、燃燒器和渦輪區(qū)段； 附件箱，所述附件箱具有被輸入軸驅(qū)動的輸入齒輪； 所述輸入齒輪被接合以驅(qū)動在所述輸入齒輪的傳動軸線的一個徑向側(cè)上的第一從動齒輪；所述第一齒輪至少驅(qū)動在所述傳動軸線的所述一個徑向側(cè)上的第二從動齒輪，至少一個附件被所述第一和第二從動齒輪中的一個驅(qū)動； 所述第二從動齒輪驅(qū)動錐齒輪布置結(jié)構(gòu)以驅(qū)動在所述輸入齒輪的所述傳動軸線的相對側(cè)上的第三從動齒輪，并且所述第三從動齒輪至少驅(qū)動第二附件；并且 所述附件與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機關(guān)聯(lián)。
14.如權(quán)利要求13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，其中，所述錐齒輪布置結(jié)構(gòu)包括被驅(qū)動以在所述一個徑向側(cè)上旋轉(zhuǎn)的第一錐齒輪，所述第一錐齒輪驅(qū)動第二錐齒輪，并且所述第二錐齒輪驅(qū)動第三錐齒輪，所述第三錐齒輪在所述傳動軸線的所述相對側(cè)上，所述第一錐齒輪被所述第二從動齒輪驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)，并且所述第三錐齒輪驅(qū)動所述第三從動齒輪。
15.如權(quán)利要求13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，其中，被固定成隨所述第一錐齒輪旋轉(zhuǎn)的齒輪被所述第二從動齒輪驅(qū)動，并且所述第三錐齒輪被固定成隨驅(qū)動所述第三從動齒輪的齒輪旋轉(zhuǎn)。
16.如權(quán)利要求15所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，其中，被固定成隨所述第一錐齒輪旋轉(zhuǎn)的所述齒輪被所述第二從動齒輪直接驅(qū)動，并且被固定成隨所述第三錐齒輪旋轉(zhuǎn)的所述齒輪直接驅(qū)動所述第三從動齒輪。
17.如權(quán)利要求13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，其中，可限定所述輸入齒輪的外直徑包絡(luò)，并且所述傳動軸線的所述相對側(cè)在所述直徑包絡(luò)之外。
18.如權(quán)利要求13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，其中，所述附件至少包括用于選擇性地啟動所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的啟動機。
19.如權(quán)利要求18所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，其中，所述附件還包括用于由所述渦輪區(qū)段的旋轉(zhuǎn)發(fā)電的發(fā)電機。
20.如權(quán)利要求18所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機，其中，所述附件還包括用于向所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機供應(yīng)潤滑和燃料的潤滑劑泵和燃料泵。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于軸向附件齒輪箱的錐齒輪布置結(jié)構(gòu)。具體地，一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的附件箱具有被輸入軸驅(qū)動的輸入齒輪。所述輸入齒輪被接合以驅(qū)動在所述輸入齒輪的傳動軸線的一個徑向側(cè)上的第一從動齒輪。所述第一齒輪至少驅(qū)動在所述傳動軸線的所述一個徑向側(cè)上的第二從動齒輪，至少一個附件被所述第一和第二從動齒輪中的一個驅(qū)動。所述第二從動齒輪驅(qū)動錐齒輪布置結(jié)構(gòu)以驅(qū)動在所述輸入齒輪的所述傳動軸線的相對側(cè)上的第三從動齒輪。所述第三從動齒輪至少驅(qū)動第二附件。所述附件與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機關(guān)聯(lián)。
文檔編號F02C7/36GK103225548SQ20131003292
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月29日
發(fā)明者H.杜, G.L.蘇丘, C.M.戴 申請人:聯(lián)合工藝公司