用于减少负荷的支承装置

文档序号:1610829 发布日期:2020-01-10 浏览:29次 >En<

阅读说明:本技术 用于减少负荷的支承装置 (Support device for reducing load ) 是由 M.伯梅 T.沙特克 于 2019-07-02 设计创作,主要内容包括:用于燃气涡轮机驱动装置(10)的支承装置(40),包括支承件(41);保持支承件(41)的支承件支架(42),所述支承件支架通过理论破裂机构(43)固定在连接元件(44)处,所述连接元件与燃气涡轮机驱动装置(10)的起承载作用的结构(28)能够连接或连接;以及联接器(45),用于将转矩从固定地与支承件(41)的转子(41b)连接的第一联接器元件(45a)传递到支承在支承件支架(42)处的第二联接器元件(45b)上,其中,联接器元件(45a、45b)在完好的理论破裂机构(43)的情况下彼此间隔开并且能够通过破坏理论破裂机构(43)彼此置于接触中。此外提供了燃气涡轮机驱动装置和方法。(Support device (40) for a gas turbine drive (10), comprising a support (41); a support bracket (42) holding the support (41), said support bracket being fastened by a theoretical breaking mechanism (43) to a connecting element (44) that can be connected or connected to a load-bearing structure (28) of the gas turbine drive (10); and a coupling (45) for transmitting a torque from a first coupling element (45 a) which is fixedly connected to the rotor (41 b) of the bearing (41) to a second coupling element (45 b) which is mounted on the bearing support (42), wherein the coupling elements (45 a, 45 b) are spaced apart from one another in the case of an intact theoretical breaking mechanism (43) and can be brought into contact with one another by breaking the theoretical breaking mechanism (43). Gas turbine drive apparatus and methods are also provided.)

用于减少负荷的支承装置

技术领域

本公开涉及根据权利要求1的用于燃气涡轮机驱动装置的支承装置、涉及燃气涡轮机驱动装置并且涉及根据权利要求15的用于制造支承装置的方法。

背景技术

如果将构件能够运动地支承在其它的构件处的支承件以超过根据规定的负载能力的力加载,则会使支承件以及毗邻的部件损伤。在能够转动的支承的情况下,这种负载例如会由于不平衡、尤其突然出现的不平衡来产生。

燃气涡轮机驱动装置的风扇叶片在运行期间的损耗(所谓的风扇叶片丢失事件)例如通常伴随有特别强烈的不平衡。这种不平衡尤其产生到驱动风扇的轴的与风扇相邻的支承件上以及到燃气涡轮机驱动装置的起承载作用的结构上相应的径向负荷。燃气涡轮机驱动装置能够例如通过相应的材料消耗如下地设计,使得所述燃气涡轮机驱动装置经受住这种负载。

用于直接在风扇叶片损耗之后减少负荷的可行方案是使用剪销,所述剪销将支承件与起承载作用的结构连接并且在超过最大负载能力的情况下破裂。与支承件错开地布置的安全支承件接下来能够保证轴的径向的定位。为了可靠地保持轴,所述安全支承件相应地稳定地设计,这又在总重量方面反映出来。

此外,这种布置的可能的效果是轴的在剪销破裂之后改变的共振频率。所述共振频率在许多燃气涡轮机驱动装置中处于风扇在飞行工具飞行期间的所谓的风车状态的转速的范围内。风车状态表示风扇的与涡轮机相同的特性,所述风扇由流动通过驱动装置的空气驱动。以这种方式激励的共振能够产生强烈的振动,所述振动不仅对燃气涡轮机驱动装置、而且对所述燃气涡轮机驱动装置的与飞行工具的连接部以及飞行工具进行加载。例如通过在叶片损耗之后的特别的飞行操纵(Flugmanöver)、其它的部件的共振频率的精细调谐和在制造结构部件时的相应的材料消耗来应对这一点。

发明内容

本发明的任务是,提供一种支承装置,所述支承装置在尽可能低的重量的情况下实现尤其轴的可靠的支承。

根据一方面,提供用于燃气涡轮机驱动装置的支承装置。支承装置包括支承件,所述支承件带有定子和能够相对于定子转动的转子。另外,支承装置包括保持支承件的(尤其保持定子的、例如与定子固定连接的)支承件支架。支承件支架通过理论破裂机构固定地与连接元件连接,所述连接元件构造成会与燃气涡轮机驱动装置的起承载作用的结构连接,可选与其连接。此外,支承装置包括联接器。联接器构造成将转矩从固定地与支承件的转子连接的第一联接器元件传递到在支承件支架处(尤其能够转动地)支承的第二联接器元件上。联接器元件如下地构造和布置,使得其在完好的理论破裂机构的情况下彼此间隔开并且能够由于破坏理论破裂机构而彼此置于接触中、尤其面型的贴靠中。

带有这种联接器的支承装置能够例如用于在理论破裂机构被破坏(并且可选地,转子的转圈速度已经减小了)之后,重建原有的支承件配置。这种重建的支承件配置能够改变轴的固有频率并且由此负责在激励与固有频率之间的足够的频率间隔,从而轴在风车状态(Windmillings)期间不在共振范围内转动。由此,能够减少负荷并且由此实现轴的特别可靠的支承。

联接器例如构造为摩擦联接器。联接器元件例如分别构造为联接器板、尤其构造为联接器盘。联接器元件例如彼此同轴地对齐。

可选地,在这两个联接器元件之间布置有例如环形的磨损元件,其能够通过这两个联接器元件中的至少一个的作用而磨损。例如,所述磨损元件如下地构造,使得当联接器元件中的至少一个在所述磨损元件处摩擦时,所述磨损元件逐渐地被磨穿。磨损元件例如由比联接器元件中的一个或这两个联接器元件磨损友好(verschleißfreudigeren)的(例如较软的)材料制成。磨损元件防止转矩从一个联接器元件传递到另一个上,只要所述磨损元件还没有被磨损。磨损元件实现了在破坏理论破裂机构之后将经由联接器元件的转矩传递在时间上进行延迟。在这种时间间隔内能够卸除负荷并且减少转子的转速。该时间间隔能够是可调整的、例如经由磨损元件的厚度、材料、润滑等。能够设置成,磨损元件的厚度与相应的燃气涡轮机驱动装置匹配或能够匹配。

在一种设计方案中,支承装置包括能够通过联接器驱动的固定机构,以用于将支承件支架尤其径向地固定在连接元件处。由此,在负荷的大的部分在过载情况之后已经通过破坏理论破裂机构被卸除之后,能够通过联接器驱动地将支承件又固定地与起承载作用的结构连接。由此,利用支承装置实现,在不寻常的事件(例如风扇叶片的损耗)之后,最大的负载峰值通过破坏理论破裂机构来截获(abzufangen)并且接着在规定的时间间隔之后将首先能够运动的支承件支架又固定地与连接元件连接。在燃气涡轮机驱动装置中,在所述时间间隔期间,所支承的轴的转动速度尤其由于燃料引入的断开而通常下降。在径向的负荷下降之后(并且可选地在由于通过风车状态的共振而又上升之前)使支承件支架和连接元件又固定在彼此处。这实现了轴的特别可靠的支承并且实现了传递到结构中的力的幅度的减少。此外,可选的安全支承件仅仅必须在短的时间间隔上保持轴并且能够相应地以较小的材料消耗制造和装配。换言之,经由联接器传递的转矩能够用于转动两个彼此有关形状地相协调的构件。由此能够出现力配合并且负荷能够重新地经由经由支承件支架和连接元件来传递。

在一种改进方案中,固定机构包括外部的构件和至少部分地、可选地完全地在外部的构件之内布置的内部的构件。在外部的构件与内部的构件之间能够在带有完好的理论破裂机构的初始位置中通过径向的缝隙或间距设置有间隙。所述缝隙或间距能够如下地调整,使得在联接器将内部的构件又固定在外部的构件处之前,转子以内部的构件在破坏理论破裂机构之后能够(在间隙之内)自由地在外部的构件之内绕轨。

当联接器元件(由于破坏理论破裂机构)而彼此处于接触中时,内部的构件能够借助于联接器能够相对于外部的构件转动。在外部的构件与支承件支架之间的相对运动在破坏理论破裂机构之后(才)可行。

内部的构件在一种设计方案中具有至少一个突出部。外部的构件能够具有至少一个容纳部。容纳部能够构造成容纳突出部。固定机构能够如下地构造,使得内部的构件能够相对于外部的构件运动,只要突出部布置在容纳部中。如果理论破裂机构由于利用支承装置支承的轴的不平衡而破坏,那么这种不平衡于是能够导致轴的绕轨运动。这种绕轨运动能够引起突出部到容纳部中的较深的接合,以便使得内部的构件在外部的构件处的逐渐的固定变得容易。由此能够主动地使用由于不平衡产生的绕轨运动。

在一种改进方案中,突出部能够通过内部的构件相对于外部的构件的转动而压靠外部的构件的止挡,尤其如下地压靠,使得由此使支承件支架固定在连接元件处。

突出部和外部的构件的止挡和/或与止挡相邻的区域能够构造成共同地将内部的构件摩擦配合地或其他方式地固定在外部的构件处。

可选地,外部的构件在止挡的区域中设有(尤其提高摩擦的)涂层和/或设有形状配合元件和/或过渡配合。由此能够将内部的构件特别可靠地固定。

在一种设计方案中,外部的构件的至少两个容纳部沿着周缘方向(绕支承件的转子相对于支承件的定子的转动轴线)具有彼此不同的长度。由此,例如实现内部的构件在外部的构件处的摆动的转入,例如以便将所述内部的构件逐渐地固定在所述外部的构件处。

可选地,设置有相同的长度的多个容纳部,其中,相同的长度的容纳部彼此相邻布置。这种布置尤其实现了充分利用由于不平衡产生的轴的偏移,以便固定固定机构。

第二联接器元件能够固定地与内部的构件连接或构造在所述内部的构件处。备选地或附加地,内部的构件能够可转动地支承在支承件支架处。

支承装置在一种设计方案中包括润滑剂引入部。润滑剂引入部能够设立成将润滑剂置入到内部的构件与支承件支架之间。由此,能够实现内部的构件在支承件支架处的特别轻便的可转动性。

根据一方面,提供一种燃气涡轮机驱动装置、尤其用于飞机的燃气涡轮机驱动装置。燃气涡轮机驱动装置包括至少一个根据任意的、在此描述的设计方案的支承装置。燃气涡轮机驱动装置此外能够包括通过燃气涡轮机驱动装置的轴驱动的风扇。在此,支承装置的支承件能够可转动地支承轴。

由此能够提供如下燃气涡轮机驱动装置,所述燃气涡轮机驱动装置在尽可能低的重量的情况下实现轴的可靠的支承。通过支承件与燃气涡轮机驱动装置的起承载作用的结构的再连接,带有燃气涡轮机驱动装置的飞行工具能够甚至在风扇叶片丢失事件(Fan-Blade-Off-Event)之后仍然在相对长的时间间隔上可靠地留在空中,而不出现强烈的振动和负荷。

根据一方面,提供用于制造用于燃气涡轮机驱动装置的支承装置的、尤其用于制造根据任意的、在此描述的设计方案的支承装置的方法。方法包括如下步骤(可选地、但非强制性地以这种顺序):第一步骤:提供支承件,其带有定子和能够相对于所述定子转动的转子和保持支承件(尤其定子)的支承件支架,所述支承件支架通过理论破裂机构固定在连接元件处,所述连接元件与燃气涡轮机驱动装置的起承载作用的结构能够连接或连接。第二步骤:布置联接器用于将转矩从抗转动地与支承件的转子连接的第一联接器元件传递到在支承件支架处支承的第二联接器元件上,其中,联接器元件在完好的理论破裂机构的情况下彼此间隔开并且通过破坏理论破裂机构能够彼此置于接触中、尤其面型的贴靠中。

所述方法此外能够包括如下步骤:

-可选地:规定从破坏理论破裂机构起的时间段,尤其直到支承件支架有意地重新地固定在连接元件处;

-可选地:规定在破坏理论破裂机构之后作用到联接器上的力和/或匹配在内部的与外部的构件之间的接触中所出现的摩擦力;以及

-提供磨损元件,所述磨损元件可选地如下地结构化和确定尺寸,使得所述磨损元件在作用有在破坏理论破裂机构之后作用到联接器上的力的情况下在如下时间段之后被磨损,所述时间段相应于规定的时间段。磨损元件能够布置在这两个联接器元件之间并且防止这两个联接器元件在规定的时间段内发生接触。

由此,尤其实现支承件的与一定的燃气涡轮机驱动装置时间上相匹配的再连接,由此能够特别可靠地截获过载。

对于本领域技术人员可理解的是,关于上述方面中的一个描述的特征或参数能够应用在任意的其它的方面中,只要它们没有互相排除。此外,在此描述的任意的特征或任意的参数能够应用在任意的方面中和/或与在此描述的任意的其它的特征或参数组合,只要它们没有互相排除。

附图说明

现在参照图示例性地描述实施方式;在图中:

图1示出燃气涡轮机驱动装置的侧剖切视图;

图2示出带有支承装置的燃气涡轮机驱动装置的一部分的侧剖切大视图;

图3A至3C示出在不同的阶段中的燃气涡轮机驱动装置的支承装置的固定机构的横截面视图;

图4A和4B示出带有可选的形状配合元件的固定机构的设计方案;

图5示出用于制造用于燃气涡轮机驱动装置的支承装置的方法:以及

图6示出在燃气涡轮机驱动装置的风扇叶片损耗之后到轴上的负载的示意性的线图。

附图标记列表

9 主转动轴线

10 燃气涡轮机驱动装置

11 核心驱动装置

12 空气入口

14 压缩机

16 燃烧机构

17 高压涡轮机

18 旁路推进喷嘴

19 低压涡轮机

20 核心推进喷嘴

21 驱动装置舱

22 旁路通道

23 风扇

26 轴

26a 连接元件

27 连接轴

28 起承载作用的结构

40 支承装置

41 支承件

41a 定子

41b 转子

42 支承件支架

43 理论破裂机构

43a 剪销

44 连接元件

45 联接器

45a 第一联接器板(第一联接器元件)

45b 第二联接器板(第二联接器元件)

46 固定机构

46a 外部的构件

46b 内部的构件

46c 突出部

46d 容纳部(短)

46e 止挡

46f 容纳部(长)

46g 涂层

46h 形状配合元件

46i 阶梯

46j 引导区段

46k 卡锁元件

47 磨损元件

48 润滑剂引入部

49 密封元件

50 截止部

51 流走通道

52 支承件(安全支承件)

53 支承件

A 核心空气流

B 旁路空气流

D1、D2 间距

M 中心。

具体实施方式

图1示出带有主转动轴线9的燃气涡轮机驱动装置10。燃气涡轮机驱动装置10包括空气入口12和风扇23,其产生两个空气流:一个核心空气流A和一个旁路空气流B。燃气涡轮机驱动装置10包括核心驱动装置11,所述核心驱动装置接收核心空气流A。核心驱动装置11沿轴向流动顺序包括压缩机14(可选地细分成低压压缩机和高压压缩机)、燃烧机构16、高压涡轮机17、低压涡轮机19和核心推进喷嘴20。驱动装置舱21包围燃气涡轮机驱动装置10并且界定旁路通道22和旁路推进喷嘴18。旁路空气流B流动通过旁路通道22。风扇23经由轴26安置在低压涡轮机19处并且通过所述低压涡轮机来驱动。

在运行中,核心空气流A通过压缩机14来加速和压缩。从压缩机14中射出的压缩的空气导引到燃烧机构16中,在那儿其与燃料混合并且混合物被燃烧。所产生的热的燃烧产物而后传播通过高压和低压涡轮机17、19并且由此在所述燃烧产物为了提供一定的推进力而通过喷嘴20射出之前驱动所述高压和低压涡轮机。高压涡轮机17通过合适的连接轴27驱动压缩机14。风扇23总的来说提供推进力的主要部分。

其它的本公开能够应用于其中的燃气涡轮机驱动装置能够具有备选的配置。例如,这种驱动装置能够具有备选的数量的压缩机和/或涡轮机和/或备选的数量的连接轴。作为另一示例,在图1中示出的燃气涡轮机驱动装置具有分配流喷嘴20、22,这意味着,通过旁路通道22的流具有其自身的喷嘴,其与驱动装置核心喷嘴20分离并且相对于所述驱动装置核心喷嘴径向地在外。然而,这不是限制性的并且本公开的任意的方面也能够适用于如下的驱动装置,在所述驱动装置中,通过旁路通道22的流和通过核心11的流在唯一的喷嘴之前(或上游)混合或组合,所述唯一的喷嘴能够被称为混合流喷嘴。一个或两个喷嘴(不管是混合还是分配流)能够具有固定的或可变的区域。虽然所描述的示例涉及涡轮风扇驱动装置,但是本公开例如能够在任意的类型的燃气涡轮机驱动装置中、如例如在开式转子驱动装置(Open-Rotor-Triebwerk)(在所述开式转子驱动装置中,风扇级没有由驱动装置舱包围)或涡轮螺旋桨驱动装置(Turboprop-Triebwerk)中得到应用。

燃气涡轮机驱动装置10的几何结构和其构件通过传统的坐标轴系统界定,所述坐标轴系统包括轴向的方向(所述轴向的方向与转动轴线9对齐)、径向的方向(在图1中沿从下向上的方向)和周缘方向(垂直于在图1中的视图)。轴向的、径向的和周缘方向彼此垂直走向。

燃气涡轮机驱动装置10包括支承装置40。借助于支承装置40使得驱动风扇23的轴26能够转动地支承在燃气涡轮机驱动装置10的起承载作用的结构28处。起承载作用的结构例如固定在驱动装置舱21处。支承装置40具有多个支承件、在本示例中三个支承件41、52、53。一个支承件41相邻于风扇23地布置。该支承件41在本示例中构造为固定式支承件,也就是说能够传递轴向的力,其中,该支承件41原则上也能够构造为活动式支承件。另一、相对于所述支承件41在下游布置的支承件52构造为安全支承件(Fanglager)。该支承件52构造成即使当相邻于风扇23布置的支承件41与起承载作用的结构28分离(例如由于在燃气涡轮机驱动装置10运行中风扇23的风扇叶片的损耗)时可靠地支承轴26。在所述轴的背离风扇23的端部处,轴26以第三支承件53能够转动地支承在起承载作用的结构28处。该支承件53例如具有辊形的滚动元件。

图2尤其示出支承装置40的与风扇23相邻的支承件41以及另外的元件。

支承件41包括相对于起承载作用的结构28固定的构件。所述构件在下面被称为定子41a。此外,支承件41包括相对于起承载作用的结构28能够转动的构件。所述构件在下面被称为转子41b。转子41b固定在轴26的与轴26固定地连接的连接元件26a处。支承件41包括多个滚动元件,在所示出的示例中,支承件41是球支承件。所述球支承件包括球,所述球布置在笼中并且使得转子41b能够转动地支承在定子41a之内。

定子41a在此经由两个轴向地突出的法兰固定地装配在支承件支架42处,其中,也能够想到单件式的构造方案。定子41a布置在支承件支架42之内。支承件支架42经由理论破裂机构(Sollbrucheinrichtung)43、在所示出的示例中经由支承件支架42的径向地向外突出的(盘形的)区段固定在连接元件44处。支承件支架42和理论破裂机构43和连接元件44能够彼此构造成单件式或备选地装配在彼此处。理论破裂机构43在所示出的示例中包括大量的剪销43a,所述剪销在超过规定的(尤其径向的)负载的情况下失效、例如断裂。剪销43a沿轴向的方向延伸。连接元件44固定地装配在燃气涡轮机驱动装置10的在图2中没有示出的起承载作用的结构28处(参见图1)。可选地,连接元件44呈现为起承载作用的结构28的一部分。

支承装置40此外包括联接器45和固定机构46。联接器45构造为摩擦联接器。联接器45包括形式为第一(环形的)联接器板45a的第一联接器元件和形式为第二(环形的)联接器板45b的第二联接器元件。这两个联接器板45a、45b分别盘形地构造有中央的空隙以用于轴26。联接器板45a、45b彼此同轴地布置。联接器板45a、45b中的一个或两个可选地分别包括摩擦衬片。

第一联接器板45a固定地与支架连接(在此与所述支架构造成单件式,备选地装配在所述支架处),所述支架固定地与支承件41的转子41b并且(在此经由连接元件26a)与轴26连接。第二联接器板45b设置在固定机构46的继续在下面还更详细阐述的内部的构件46b处。

在带有完好的理论破裂机构43的在图2中示出的状态中,这两个联接器板45a、45b轴向地彼此间隔开。这两个联接器板的彼此面向的面彼此平行地对齐。

在联接器板45a、45b之间布置有磨损元件47。磨损元件是在横截面中L形的构件的部分,其中,一个支腿固定在连接元件44处(具体地在所述连接元件的环形的、突出的分支(Ausläufer)处)并且另一个支腿突出到联接器板45a、45b的中间空间中。连接元件44在此具有(可选的)加固肋,在图2中借助于虚线表明,所述加固肋在所示出的示例中支撑环形的、突出的区段。

如果支承件41的过载导致理论破裂机构43的破坏,那么支承件支架42相对于连接元件44至少能够轴向地运动。沿周缘方向的可运动性通过相应的(在图中没有示出的)限制部来限制或基本上得到防止。在燃气涡轮机驱动装置10运行中,低压涡轮机19施加拉力到轴26上,所述拉力在理论破裂机构破坏之后导致第一联接器板45a轴向地朝第二联接器板45b的方向被拉动。作用到风扇23上的空气压力也能够将轴26朝该方向挤压。但是,第一联接器板45a相对于第二联接器板45b相应的运动首先通过磨损元件47来阻止。

磨损元件47由如下材料制成,所述材料能够通过(随轴26旋转的)第一联接器板45a的作用而磨耗。也就是说,在理论破裂机构43破坏之后,旋转的第一联接器板45a压靠磨损元件47。在此,渐渐地使材料从磨损元件47处磨掉。一旦第一联接器板45a已磨穿磨损元件47,则轴向的力产生到轴26上,使得联接器板45a、45b彼此置于触碰中并且互相压靠。由此,轴26的转矩传递到第二联接器板45b上。第一联接器板45a带动第二联接器板45b进行相对于连接元件44的旋转。

第二联接器板45b在所示出的示例中与固定机构46的已经提到的内部的构件46b构造成单件式(备选地固定在所述内部的构件处)。内部的构件46b和由此第二联接器板45b能够转动地支承在支承件支架42上。第一联接器板45a到第二联接器板45b上的作用由此引起内部的构件46b滑动地在支承件支架42上转动。可选地,设置有截止部(Sperre)50,所述截止部在常规运行中防止内部的构件46b相对于支承件支架42的旋转。一旦联接器45传递转矩,则所述截止部50破裂。截止部例如是能够剪断的销。

内部的构件46b在所示出的示例中还能够轴向地移位地支承在支承件支架42处。

固定机构46此外包括容纳内部的构件46b的外部的构件46a。外部的构件46a的径向地向内突出的区段和保持盘在两侧防止内部的构件46b相对于外部的构件46a轴向的位移。内部的构件46b相对于外部的构件46a由此不能够轴向地移位。外部的构件46a用作用于内部的构件46b的支承壳体。

在于图2中示出的初始位置中,可选的截止部50阻碍内部的构件46b在燃气涡轮机驱动装置10的常规运行(在过载事件之前)中进行相对于外部的构件46a的转动(例如通过轴向地突出的齿,所述齿与内部的构件46b和外部的构件46a处于接合中)。截止部50例如是能够剪断的销。截止部50用作抗旋转部件。在理论破裂机构42失效之后,截止部50破裂并且释放内部的构件46b相对于外部的构件46a的旋转。

所述旋转然后通过联接器45驱动,以便将支承件41借助于固定机构46又固定地与起承载作用的结构28连接。

图3A至3B示出外部的构件46a和内部的构件46b在这两个部件相对于彼此的转动运动的不同的阶段中。

这两个构件46a、46b分别具有特定的形状样式(Formmuster)。内部的构件46b具有圆柱状的外部的表面,多个、在此四个突出部46c径向地从所述表面伸出。突出部46c在所示出的示例中相同地成形并且沿周缘方向分别与相邻的突出部46c具有相同的间距。突出部46c分别具有倒圆的端部和带有径向地向外延伸的侧翼的端部。倒圆的端部是可选的;与此备选地,所述端部能够例如具有倒角。所述侧翼与在外部的构件46a处(除了间隙之外)的止挡46e一起防止内部的构件46b相对于外部的构件沿转动方向(在图3A中沿顺时针方向)的旋转。

在图3A中示出的初始位置中(在理论破裂机构43破坏之前),突出部46c中的每个布置在外部的构件46a的容纳部46d、46f中。容纳部46d、46f分别通过具有相比于止挡46e和引导区段46j扩大的半径的区段形成。容纳部中的一些(两个)容纳部46d在此沿周缘方向测量短于容纳部中的(两个)其它的容纳部46f。在图3中,较短的容纳部46d处于一个半圆半部上,较长的容纳部46f处于另一个半圆半部上。具有相同的长度的容纳部能够处于相邻,以便使用转子轨道并且能够使构件46a和46b相对于彼此转动。内部的构件46b与外部的构件46a同轴地对齐。沿径向的方向,突出部46c和在突出部46c之间的区域分别与外部的构件46a具有间距D1、D2(还参见图2)。由此,支承件41能够在理论破裂机构43破坏之后径向地运动。通过不平衡使得轴26和由此支承件41和内部的构件46b实施绕轨运动。

如果内部的构件46b通过联接器45置于相对于外部的构件46a的旋转中,那么突出部46c在容纳部46d、46f之内位移,直到布置在较短的容纳部46d中的突出部46c(分别以倒圆的端部)碰到阶梯46i,在图3A中通过箭头表示。在阶梯46i处,半径相对于容纳部46d减少。其它的突出部46c然后仍与较长的容纳部46f的相应的阶梯46i(沿周缘方向)间隔开。由此,突出部46c在较短的容纳部46d处径向地向内被挤压。此外,通过环绕的不平衡和与其伴随的转子的径向的偏移,内部的构件46b相对于外部的构件46a偏移到7点钟位置中。内部的构件46b的中心相对于外部的构件46a的中心M移位,在图3A中以从中心M出发的箭头表明。

内部的构件46b的继续的转动产生根据图3B的布置。从短的容纳部46d中抬高的突出部46c分别贴靠在与相应的容纳部46d毗邻的引导区段46j处。旋转能够通过在引导区段46j处的摩擦来克服。所述引导区段46j因此可选地在与阶梯46i毗邻的区段处设有降低摩擦的涂层和/或抛光。其余的突出部46c仍布置在所配属的容纳部46f中。在这种位置中,轴26的绕轨运动仍然可行,但是相对于根据图3A的位置受限。内部的构件46b的中心在转动时所能够经过的路径以箭头和虚线示出并且包括半圆。

通过继续的旋转使得突出部46c在长的容纳部46f中与限制容纳部46f的阶梯46i达到触碰中。引导区段46j分别联接到阶梯46i处,所述引导区段同样能够在与阶梯46i毗邻的区段处设有降低摩擦的涂层和/或抛光。(全部的)阶梯46i也能够设有降低摩擦的涂层和/或抛光,备选地或附加地倒圆,以便使得继续的转入容易。

继续的旋转产生根据图3C的位置。在其中,所有(四个)突出部46c被挤压到形式为止挡46e的、径向地变窄的区段处。止挡46e防止内部的构件46b继续的旋转。止挡46e可选地如在图3C中示出的那样具有与突出部46c匹配的(倒圆的)形状。该形状在此能够自由设计(例如能够设计为倒角)。

如果内部的构件46b的突出部46c处于引导区段46j中并且处于止挡46e处或附近,则此外与外部的构件46a形成配合的连接。该连接在此能够不同方式地实施。可行方案尤其是摩擦配合、(尤其参见图3A)、形状配合(尤其参见图4A和4B)、过盈配合和/或类似。由此,内部的构件46b固定在外部的构件46a处。固定机构46由此将支承件支架42又固定在连接元件44处。由此提高轴26的共振频率。

联接器45此外会施加转矩到内部的构件46b上,直到联接器板45a、45b被磨损。支承件41的继续的轴向运动然后通过限制件(“缓冲器”)来防止,所述限制件在图中没有示出。所述限制件还防止支承件支架42相对于连接元件44绕主转动轴线9的旋转。限制件例如沿周缘方向与剪销43a错开布置。其余的驱动装置构造也能够限制支承件支架42的运动。

通过固定机构46的构件46a、46b的特定的形状样式使得转入过程被细分成多个区段,由此能够使反作用的摩擦最小化。此外,能够在此主动地置入轴26的绕轨运动。

在止挡46e的区域中,引导区段46j可选地具有提高摩擦的涂层和/或***糙。这防止内部的构件46b的无意的转回。

相对于提高摩擦的涂层和***糙备选地或附加地,能够使用形状配合元件46h,如在图4A中表明的那样。在引导区段46j处,在止挡46e的区域中能够分别构造有朝止挡46e指向的钩或斜坡。可选地,在突出部46c处构造有反过来取向的钩或斜坡。所述形状配合元件46h能够彼此锁合,其中,所述形状配合元件能够塑性地或弹性地变形。其中,也实现没有变形的形状配合。可选地,所述形状配合元件46h具有在毫米范围中或在亚毫米范围中的大小。

图4B示出可选的卡锁元件46k。卡锁元件46k相邻于在外部的构件46a的引导区段处的止挡46e地布置,具体地布置在径向地向外延伸的加深部中。卡锁元件46k与止挡46j间隔开到如下程度,使得在卡锁元件46k与止挡46j之间的突出部46c能够得以固定。卡锁元件46k包括一侧的引入斜面并且弹簧弹性地向径向内部预紧。由此,突出部46c能够将卡锁元件46k(径向地向外)排挤并且接着与其锁合。固定机构46能够包括多个这种卡锁元件46k。

支承件41连续地以润滑剂(在此为油)来供给。一个润滑剂通道在图2中能够在定子41a的径向地外部的侧处看到。形式为用于油的通道48的润滑剂引入部从那儿朝内部的构件46b和支承件支架42的彼此面向的表面延伸。由此使得润滑剂在所述表面之间被挤压,从而内部的构件46b在过载情况中能够无阻碍地相对于外部的构件46a旋转。为了在常规运行期间不丢失润滑剂,支承装置40能够包括多个密封元件49、例如O形环。

联接器45和固定机构46通过润滑剂池围绕,从而这些部件能够(经由支承件41和/或压挤膜缓冲器)以润滑剂来供给。相邻于第一联接器盘45a地(在其支架中)设置有一个或多个流走通道51。由此即使当联接器45被激活时也实现润滑剂到支承件腔室槽中的引走。在连接元件44中还设置有至少一个流走通道51。由此,剩余的润滑剂能够流走。

相对于利用油的润滑剂供给备选地或附加地,能够在组装支承装置40时施覆持久的润滑材料,尤其在内部施覆到内部的构件46b上和/或在支承件支架42的承载内部的构件46b的外周缘处。

图5示出用于制造根据图1至3C以及可选地图4A或4B的支承装置40的方法。步骤能够、但不必强制地以在下面描述的顺序来执行。

首先,在第一步骤S1中,提供带有定子41a和能够相对于所述定子转动的转子41b的支承件41和保持定子41a的支承件支架42,所述支承件支架通过理论破裂机构43固定在连接元件44处。

在第二步骤S2中,为了使联接器45将转矩从固定地与支承件41的转子41b连接的第一联接器板45a传递到在支承件支架42处支承的第二联接器板45b上而如下地进行布置,使得联接器板45a、45b在完好的理论破裂机构43的情况下彼此间隔开并且能够通过破坏理论破裂机构43彼此置于触碰中。

在可选的第三步骤S3中,规定从破坏理论破裂机构起的时间段(例如对于一些类型的燃气涡轮机驱动装置为10秒)。

在可选的第四步骤S4中,规定在破坏理论破裂机构之后作用到联接器上的力、例如轴向的力,尤其通过低压涡轮机19的作用和/或与这种力相联系的参数、例如风扇流进面积(Fan-Anströmfläche)、典型的飞行速度、空气密度和/或滞止压力(Staudruck)。

在可选的第五步骤S5中,提供磨损元件47,所述磨损元件如下地结构化和确定尺寸,使得所述磨损元件在作用有在破坏理论破裂机构53之后作用到联接器45上的力的情况下在一时间段之后被磨损,该时间段相应于规定的时间段。可选地,第五步骤S5与第三步骤S3一起执行。

在可选的第六步骤S6中,将磨损元件47布置在联接器板45a、45b之间。

可选地,在外部的构件46a与内部的构件46b之间的轮廓通过确定突出部46c和容纳部(袋口)46d、46f的数量、设计容纳部和引导区段的长度、细化在突出部46c与引导区段46j和涂层46g之间的滑动面和/或固定防止内部的构件46b的回转(例如根据图4A或4B,防止在再连接之后分开)的构件与燃气涡轮机驱动装置10进行匹配。这例如能够取决于由于叶片损耗所产生的、规定的、典型的不平衡来进行。

图6示意性地示出由于风扇叶片在示例性的燃气涡轮机驱动装置运行期间的损耗所产生的径向的负荷。以虚线示出比较情况,在其中,风扇支承件不具有理论破裂机构。起初在最高的转速的情况下,非常高的负荷经由支承件导入到起承载作用的结构中。由于固定的连接,由于叶片损耗所产生的不平衡还随着逐渐减少的转速(由于在叶片损耗之后的驱动装置断开)而具有强烈的影响。

相较于此,实线呈现出带有理论破裂机构的情况。通过破坏理论破裂机构使得导入到起承载作用的结构中的径向的负荷显著较小。然而,通过脱开与风扇相邻的支承件,轴具有相对于常规运行改变的共振频率。这在根据图6的更低的转速的情况下产生尤其形式为强烈的振动的、径向的负荷的再上升。共振频率在许多情况中处于如下转速的范围中,其在飞行中典型地通过相对于解除激活的燃气涡轮机驱动装置的风扇的空气压力来实现(在一些燃气涡轮机驱动装置中例如在20至30Hz的范围中)。

通过在上面描述的支承装置40、带有这种用于减少负荷的支承装置40的燃气涡轮机驱动装置10和用于制造支承装置40的方法实现,支承件41在剪销切断之后时间错开地又与起承载作用的结构28连接并且由此使共振频率又改变、尤其提高(可选地提高到先前的值上)。在此,相应的时机(Timing)能够实现特别小的负荷。尤其通过磨损元件的厚度能够调整直到再连接的持续时间。由此,变慢的轴26的支承件41能够在最强烈的负荷消退之后并且在达到共振区域(例如在图6中的竖直的、虚线的直线的部位处)之前定心并且固定在起承载作用的结构28处。由此实现,安全支承件52和/或起承载作用的结构28的部件以较小的材料消耗来设计并且在此使得轴26特别可靠地得到支承。

理解的是,本发明不限于在上面描述的实施方式并且不同的改型方案和改善方案能够实行,而没有与在此描述的构思有所偏离。特征中的任意的特征能够分离地或与任意的其它的特征组合地使用,只要其没有互相排除,并且本公开扩展到一个或多个在此描述的特征的所有的组合和子组合上,并且包括这些组合和子组合。

支承件41尤其能够涉及固定式支承件或涉及活动式支承件(Loslager)。备选地或附加地,也能够将轴26的支承件52、53中的另一个设有联接器45和固定机构46,备选地或附加地,燃气涡轮机驱动装置10的另一轴的、例如连接轴27的支承件。

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