用于涡轮机中的由减速箱驱动的风扇轴的定子支撑件的制作方法

blade out，fbo)的情况下发生移位。
12.因此，这种情况还需要对风扇盘和轴承p1的定子支撑件之间的间隙进行优化。


技术实现要素：

13.本发明的总体目的是使这种特定架构与风扇盘的这种移位兼容。
14.在本发明的上下文中，该目的用一种用于涡轮机的定子结构来实现，该定子结构围绕与涡轮机的轴线相对应的轴线延伸，并且包括：
[0015]-支撑件，该支撑件适于容纳风扇轴轴承，该支撑件界定油围封部，并且具有以轴线为中心的内表面，以及
[0016]-法兰，该法兰界定油围封部和空气围封部，并且具有以轴线为中心的外表面，
[0017]
支撑件围绕法兰延伸，使得内表面和外表面彼此面对，
[0018]
该结构参照运行中的涡轮机中的气体流动方向限定出由至少一个上游通道和下游通道形成的油回路，以及由至少两个上游通道和两个下游通道形成的空气回路，
[0019]-每个上游通道通过在外表面中限定出外开口而从空气围封部穿过法兰到达外表面，
[0020]-每个下游通道在支撑件内部延伸，并且通过限定出面对外开口布置的内开口而在内表面处开口，
[0021]
每个回路沿着包括径向于轴线的分量的方向定向在外开口和内开口之间。
[0022]
同样，定子结构位于风扇盘下方，以支撑风扇轴的轴承。并且，定子结构需要在位于风扇盘下方的区域中输送至少一种流体(空气、油等)。定子结构包括轴承支撑件和法兰，其特殊性在于，轴承支撑件围绕法兰。此外，在支撑件和法兰之间的界面处，一个或多个流体回路不沿着涡轮机的轴线定向。结果，与同样需要在同一区域中输送至少一种流体的实施例相比，本发明使得能够减少定子结构的径向空间需求。
[0023]
这种定子结构有利地通过以下单独采用或组合采用的不同的特征或步骤来完成：
[0024]-空气回路的通道的开口位于油回路的开口的上游；
[0025]-对于每个回路，通道的开口围绕轴线在周向方向上分布；
[0026]-空气回路的通道的开口围绕轴线在周向方向上均匀地分布；
[0027]-支撑件包括限定出内表面的上游部段并构造成容纳轴承的下游部段，法兰包括外表面中的空气凹槽和外表面中的油凹槽，空气回路的上游通道通向空气凹槽，油回路的上游通道通向油凹槽；
[0028]-法兰包括外表面中的三个密封凹槽，这三个密封凹槽分别位于空气回路的通道的开口的上游、空气回路的通道的开口和油回路的通道的开口之间以及油回路的通道的开口的下游，每个密封凹槽由与支撑件接触的密封件占据；
[0029]-通道沿着周向方向具有细长的部分。
[0030]-油回路是排放回路，结构还限定出油回收回路，该油回收回路由至少一个通道构成，至少一个通道从由通道限定在内表面中的内开口在支撑件内部延伸，内开口位于法兰的下游，并且沿着包括径向分量的方向将通道通向油围封部；
[0031]-回收回路的通道沿着周向方向具有细长的部分；
[0032]-定子结构在法兰的上游包括用于将法兰固定到支撑件的构件；
[0033]-防错装置，布置成确保法兰相对于支撑件的预定角位置。
[0034]
本发明还涉及一种包括如上所述的定子结构的涡轮机。
[0035]
有利地但可选地，涡轮机可以由以下部件补充：
[0036]-风扇轴，该风扇轴能够驱动风扇盘，
[0037]-风扇轴轴承，该风扇轴轴承界定油围封部，并且连接定子结构和轴，以及
[0038]-偏转器，该偏转器界定油围封部，能够由轴驱动并且径向地朝向回收回路的通道的开口延伸，
[0039]
偏转器的外径向端部面对开口布置，使得油可以沿着偏转器流向回收回路的通道。
[0040]
最后，本发明还涉及一种包括所述的涡轮机的飞行器。
附图说明
[0041]
通过以下仅为说明性且非限制性的、并且应该结合附图来阅读的描述，本发明的其它特征和优点将显现，在附图中：
[0042]
[图1]已经讨论过的图1是涡轮机的示意图。
[0043]
[图2]图2是涡轮机的位于风扇盘和减速齿轮箱之间的区域的示意图。
[0044]
[图3]
[0045]
[图4a]
[0046]
[图4b]
[0047]
图3、图4a和图4b是根据本发明的定子结构的示意图。
[0048]
[图5]
[0049]
[图6]
[0050]
[图7]
[0051]
图5、图6和图7是从不同角度观察的定子结构的切口的细节。
具体实施方式
[0052]
图2是涡轮机的位于风扇盘2和减速齿轮箱12之间的区域的示意图。与涡轮机的定子14刚性地连接的定子结构22围绕轴线δ延伸。在径向于轴线δ的方向上，定子结构22不从轴线δ延伸，使得定子结构22与轴线δ之间留有空隙。在轴线δ的轴向方向上，定子结构22的至少一部分位于风扇盘2和轴承p1之间。
[0053]
轴承支撑件
[0054]
定子结构22包括如图3所示的轴承支撑件50。
[0055]
轴承支撑件50包括上游部段50a和由中心部分50c和外部部分50b组成的下游部段。
[0056]
在本说明书中，术语上游和下游参照运行中的涡轮机中的气体流动方向来限定。
[0057]
轴承支撑件50的上游部段50a位于下游部段(外部部分50b和中心部分50c)的上游。该上游部段位于外部部分50b的延伸部分中，并且固定到外部部分的延伸部分。
[0058]
上游部段50a具有围绕轴线δ延伸的大致环形形状。
[0059]
该上游部段具有内表面59，如图4b所示，该内表面围绕轴线δ延伸。内表面59具有
大致圆筒形形状，并且以轴线δ为中心。
[0060]
该内表面在轴承支撑件50的上游部段50a中限定出壳体，该壳体朝向轴承支撑件50的上游开口。
[0061]
中心部分50c适于容纳轴承p1，该轴承确保围绕风扇轴13的轴线δ与定子结构22枢转连接。
[0062]
润滑构件24可以在轴承p1附近固定到中心部分50c。该润滑构件可以被定向，以使润滑剂26在轴承p1的方向上扩散。
[0063]
轴承支撑件50的下游部段的外部部分50b相对于轴线δ围绕中心部分50c延伸。该外部部分具有在下游方向上偏离轴线δ的锥形形状。
[0064]
外部部分50b固定到中心部分50c。
[0065]
轴承支撑件50包括多个通道。
[0066]
每个通道可以在包括轴线δ的径向平面中延伸。
[0067]
每个通道在上游部段50a中穿过，然后在轴承支撑件50的下游部段的外部部分50b中穿过。
[0068]
每个通道在内表面59处开口，并且在该内表面中限定内开口。
[0069]
每个通道可以沿着周向于轴线的方向具有细长的椭圆形部分。换句话说，在与轴线正交的平面中，通道在垂直于径向方向的方向上具有细长的部分。
[0070]
每个内开口可以以相同的方式沿着周向于该轴线的方向具有细长的椭圆形形状。
[0071]
特别地，通道可以具有在轴向方向上比在径向方向上更细长的部分。为了有利于轴承支撑件的径向紧凑性，在本领域技术人员已知的压力下降定律的限制内选择该细长部。
[0072]
这些复杂的形状可以通过铸造或增材制造获得。
[0073]
每个通道沿着包括径向于轴线的分量(也就是说，非零径向分量)的方向定向在内开口的水平处。换句话说，通道在内开口的水平处所遵循的方向是径向于轴线的方向，或者相对于径向于轴线的方向具有与直角不同的角度的方向。
[0074]
通道在内开口的水平处的方向可以例如通过在内开口的水平处确定的通道的切线来限定。为此，可以限定通道的部分的几何中心以及穿过这些中心的曲线。这种曲线使得能够限定通道的方向。通道在内开口的水平处的方向可以例如通过在内开口的水平处确定的该曲线的切线来限定。
[0075]
通道远离内开口可以在下游具有弯曲部，并且在下游沿着轴线的方向延伸。
[0076]
通道可以根据要执行的功能分成多组通道，同一组通道彼此连通。
[0077]
同一组通道限定在周向于轴线的方向上对准的内开口。同一组通道可以围绕轴线均匀地分布，也就是说，两个连续开口之间的角偏差是大致恒定的，也就是说恒定到正负10％。此外，同一组通道的内开口可以具有相同的尺寸。
[0078]
在以下描述中，存在三组通道。存在被称为加压空气通道54的第一组通道、被称为油排放通道55的第二组通道和被称为油回收通道57的第三组通道。
[0079]
在该实施例中存在这组加压空气通道54和这组通道(被称为油排放通道55)之间的至少一个，但是这两组通道不必同时存在于定子结构中。特别地，可以将定子结构生产为不包括被称为加压空气通道54的第一组通道。
[0080]
第一组加压空气通道54限定内开口，该内开口可以位于内开口的由油通道55限定的内表面59的上游。
[0081]
应当注意，第二组油排放通道55可以可选地包括单个通道。在这种情况下，当涡轮机安装在飞行器中时，排放通道的内开口相对于竖直方向位于涡轮机的轴线下方。排放通道的内开口位于涡轮机的轴线下方。该内开口位于与轴线对齐或与轴线几乎对齐的位置。例如，在与涡轮机的轴线正交的竖直平面中形成的角度(在穿过轴线的竖直方向与穿过轴线和内开口的方向之间的角度)可以介于-10，至+10，之间。
[0082]
由油回收通道形成的第三组通道57限定了位于比由油排放通道限定的内开口更下游的开口。
[0083]
应当注意，轴承支撑件可以包括单个油回收通道。在这种情况下，当涡轮机安装在飞行器中时，通道的开口相对于竖直方向位于涡轮机的轴线下方。例如，在与涡轮机的轴线正交的竖直平面中形成的角度(在穿过轴线的竖直方向与穿过轴线和通道的开口的方向之间的角度)可以介于-10道至+10道之间。
[0084]
作为变型，油回收通道可以在内表面附近分成三个子通道。每个子通道根据三个子开口通向内表面。即使在飞行器翻转的情况下，这也有利于流体流动。
[0085]
图3示意性地示出了同一视图和同一平面上的不同组通道中的不同流动。图3中的这些通道在轴向方向和径向方向上的位置比这些通道在周向方向上的位置更精确。
[0086]
事实上，这些组通道实际上围绕涡轮机的轴线成角度地分布，以免重叠。包括轴线δ(通道沿该轴线延伸)的径向平面从一个通道到另一个通道是不同的。
[0087]
图4b以透视图示出了加压空气通道54、油排放通道55和油回收子通道57的示例，加压空气通道、油排放通道和油回收子通道围绕涡轮机的轴线成角度地偏移。
[0088]
法兰
[0089]
定子结构22包括法兰60，该法兰具有以轴线δ为中心的环形形状。法兰60限定出外表面69并且以轴线δ为中心，该外表面围绕轴线δ延伸并且是大致圆筒形的。
[0090]
外表面69的直径略小于内表面59的直径，使得法兰可以布置在轴承支撑件50的壳体中。图4a和图4b分别示出了处于壳体内的法兰60和处于壳体外的法兰。
[0091]
轴承支撑件50相对于轴线围绕法兰60延伸。
[0092]
内表面59和外表面69彼此面对。
[0093]
内表面59具有在轴线δ的方向上测量的轴向长度，该轴向长度小于壳体的轴向长度。轴承支撑件50还进一步相对于轴线在内表面59的上游延伸。
[0094]
法兰60包括位于法兰的外表面69的下游端部处的表面s1。法兰被布置在轴承支撑件50的壳体中，使得下游表面s1位于轴承支撑件的油回收通道57的内开口的上游。以这种方式，法兰60不覆盖油回收通道57的内开口。
[0095]
法兰60包括多个通道。
[0096]
每个通道在包括轴线δ的径向平面中延伸。
[0097]
每个通道从外表面69穿过法兰60到达内径向表面。
[0098]
由于法兰60的通道整体位于轴承支撑件的通道的上游，与支撑件的被称为“下游通道”的通道相比，法兰的通道可以被称为“上游通道”。每个上游通道在外表面69处开口，并且在该外表面中限定出外开口。
[0099]
每个上游通道可以沿着周向方向具有细长的椭圆形部分。换句话说，在与轴线正交的平面中，上游通道在垂直于径向方向的方向上具有细长的部分。
[0100]
每个外开口同样可以沿着周向方向具有细长的椭圆形形状。
[0101]
特别地，上游通道可以在周向方向上比在径向方向上具有更细长的部分。为了有利于轴承支撑件的径向紧凑性，在本领域技术人员已知的压力下降定律的限制内选择该细长部。
[0102]
这些复杂的形状可以通过铸造或增材制造获得。
[0103]
每个上游通道沿着包括径向分量(也就是非零径向分量)的方向定向在外开口的水平处。换句话说，由上游通道在外开口的水平处所遵循的方向是径向于轴线的方向，或者相对于径向于轴线的方向具有与直角不同的角度的方向。上游通道在外开口的水平处的方向可以例如通过在外开口的水平处的上游通道的切线(特别是通过由上游通道的部分的几何中心限定的曲线的切线)来限定。
[0104]
上游通道在外开口的水平处所遵循的该方向可以是径向方向。
[0105]
上游通道可以分成两组，同一组上游通道可以彼此连通。
[0106]
同一组上游通道限定出在周向方向上对准的外开口。同一组上游通道可以围绕轴线均匀地分布，也就是说，两个连续外开口之间的角偏差是大致恒定的，也就是说恒定到正负10％。此外，同一组上游通道的外开口可以具有相同的尺寸。
[0107]
被称为上游加压空气通道64的第一组上游通道限定出外开口，这些外开口可以位于由第二组上游通道的上游通道(被称为上游油排放通道65)限定的外开口的外表面69的上游。
[0108]
在该实施例中存在这些组通道中的至少一个，但是不是所有组通道都需要存在于定子结构中。特别地，可以将定子结构生产为不包括被称为上游加压空气通道64的第一组通道。
[0109]
法兰在轴承支撑件的壳体中的布置使得：
[0110]-上游空气通道64的外开口面对下游空气通道54的内开口，以及
[0111]-上游油通道65的外开口面对下游油排放通道55的内开口。
[0112]
法兰的角位置由防错装置或装置58固定，以跟随排放通道的必须在下部分中的正确位置。
[0113]
由彼此面对的外开口和内开口形成的一对开口限定了流动方向，该流动方向包括径向于轴线的分量。流动方向是径向于轴线的方向，或者相对于径向于轴线的方向存在与直角不同的角度的方向。
[0114]
上游通道在外开口的水平处所遵循的方向和下游通道在内开口的水平处所遵循的方向可以是相同的，并且因此限定了外开口和内开口之间的流动方向。
[0115]
上游通道在外开口的水平处所遵循的方向和下游通道在内开口的水平处所遵循的方向可以是不同的。流动方向对应于介于下游通道在内开口的水平处的定向方向和上游通道在外开口处的定向方向之间的方向。
[0116]
法兰60可以包括三个密封凹槽。
[0117]
第一密封凹槽61可以位于上游空气通道64的外开口的上游。
[0118]
第二密封凹槽62可以位于上游空气通道64的外开口和上游油排放通道65的外开
口之间。
[0119]
第三密封凹槽63可以位于下游空气通道65的外开口的下游。
[0120]
每个密封凹槽可以是环形的，以轴线为中心并且被限定在外表面69中。
[0121]
每个密封凹槽可以在轴承支撑件50的方向上敞开。
[0122]
每个密封凹槽适于由例如o形环型的密封件80占据，该密封件与轴承支撑件50接触。
[0123]
在这些密封件80存在的情况下：
[0124]-上游空气通道和下游空气通道之间的通道与其他通道隔离，以及
[0125]-上游油排放通道和下游油排放通道之间的通道与其他通道隔离。
[0126]
法兰还可以包括外表面中的空气凹槽，上游空气通道通向空气凹槽。
[0127]
法兰还可以包括外表面中的油凹槽，上游排放通道通向油凹槽。
[0128]
上游空气通道64可以沿着径向于轴线的方向恒定地定向。
[0129]
上游空气通道64通向法兰60的内径向表面，并且在法兰的内径向表面中限定出空气开口。空气开口可以在周向方向上对准。空气开口可以围绕轴线均匀地分布。
[0130]
上游油排放通道65可以沿着相对于轴线的倾斜方向定向，使得上游排放通道65在上游方向上接近轴线δ。
[0131]
上游排放通道65通向法兰60的内径向表面，并且在法兰的内径向表面中限定出排放开口。排放开口可以在周向方向上对准。排放开口可以围绕轴线均匀地分布。
[0132]
空气开口和排放开口可以在周向于轴线的同一方向上对准。在这种情况下，可以使用以下构型，其中，法兰包括：
[0133]-单个上游排放通道65，该单个上游排放通道限定出内排放开口，该内排放开口相对于地面位于涡轮机的轴线下方；
[0134]-三个上游空气通道64，这三个上游空气通道限定出围绕轴线均匀分布的三个内空气开口，空气开口相对于地面位于涡轮机的轴线上方。该空气开口例如与轴线对齐、位于轴线上方，也就是说，与排放开口径向相对。
[0135]
应当注意，第二组上游排放通道可以可选地包括单个通道。这特别是当轴承支撑件仅包括一个下游排放通道时的情况。
[0136]
可以将转速表23固定在法兰60的上游。该转速表可以在径向方向上定向，以测量风扇轴13的旋转速度。
[0137]
将法兰固定到轴承支撑件
[0138]
定子结构22包括用于将法兰60固定到轴承支撑件50的构件70。该构件可以是以轴线为中心的环形部件。
[0139]
轴承支撑件可以包括边缘s3，该边缘是位于内表面59上游的表面。边缘s3是环形形状的竖直表面，该竖直表面从内表面59径向地远离涡轮机的轴线延伸。
[0140]
法兰可以包括套环s2，该套环位于外表面69的上游，并且从外表面69远离轴线径向地突出。
[0141]
套环s2邻接抵靠边缘s3。
[0142]
固定构件70可以是拧入轴承支撑件50的上游部段50a中的螺母。以轴线为中心的内螺纹可以在边缘s3上游和套环s2上游的上游部段50a中制成。由于内螺纹，固定构件被布
置在套环s2的上游。套环是在下游侧抵靠边缘s3并且在上游侧抵靠固定构件70的轴承。
[0143]
螺母轴向锁定衬套74和螺母保持件72能够抵抗螺母相对于轴承支撑件的旋转，以防止螺母意外地松动。螺母保持件72是具有外齿72a和内齿72b的垫圈。外齿72a与螺母70的凹口配合，内齿72b与法兰60的凹口配合。螺母保持件72在拧入螺母70之后安装，并且通过将轴向锁定衬套74安装在螺母70的凹槽中而保持就位，该轴向锁定衬套例如可以是弹性环。
[0144]
作为变型，法兰60在其上游端部处不包括套环s2，而是在其下游端部的一侧邻接在轴承支撑件中。在法兰的上游端部处，在轴承支撑件中制成环形槽。该槽在内表面59中挖出，并且该槽在轴线的方向上敞开。固定构件70由两个衬套半部和保持环形成。两个衬套半部占据槽，以将法兰60保持抵靠轴承支撑件50。
[0145]
保持环可以固定到法兰，以将衬套半部保持在槽中。保持环可以通过安装在法兰60的螺纹孔中的螺钉固定到法兰60。
[0146]
定子结构22可以包括防错装置58，该防错装置布置成在定子支撑件的安装期间确保法兰相对于轴承支撑件的预定角位置。防错装置58使得能够在安装期间保证法兰60相对于轴承支撑件50的精确角位置。
[0147]
防错装置58可以特别是本领域技术人员已知的角安装防错装置，例如布置在轴承支撑件50上的与法兰60中的凹口相对应的榫头/凹口系统或径向凸耳。凹口和凸耳限定了所确定的径向范围的角扇区。防错装置58可以例如包括凹口，该凹口布置在法兰的下游，在法兰的下游表面s1上并且与轴线δ正交。布置在表面s1上的凹口与由轴承支撑件承载的榫头接触并配合。更具体地，榫头可以从轴承支撑件的表面51突出，表面51与轴线正交并且面对表面s1。
[0148]
风扇轴
[0149]
风扇轴13穿过定子结构，该定子结构自由地离开涡轮机的轴线。风扇轴13在定子结构的上游延伸，在定子结构中，该轴连接到风扇盘2。
[0150]
在法兰的水平处，风扇轴可以具有围绕轴线延伸的两个环形部分。
[0151]
第一部分15在排放开口和空气开口的上游围绕轴线延伸。
[0152]
该第一部分特别地可以包括带齿的上游端部25。该上游端部25可以面对转速表23布置。该上游端部与转速表配合，以使得能够测量风扇轴的旋转速度。
[0153]
第一环形部分15还可以包括第一动态迷宫密封件j1的擦拭器16。法兰60可以包括环形突出部32，该环形突出部在擦拭器的前方轴向地延伸以形成动态密封件j1。环形突出部32可以包括凹槽，该凹槽接收与擦拭器16相对的可磨损材料34。第一动态密封件j1位于排放开口和空气开口的上游。
[0154]
风扇轴13的第二环形部分13在排放开口和空气开口的下游围绕轴线延伸。
[0155]
第二环形部分17可以与法兰60的部分30相互作用，以形成第二动态密封件j2。第二动态密封件j2位于排放开口和空气开口的下游。第二动态密封件j2可以是例如包括碳的分段径向密封件(或joint radial segment
é
，jrs)。该密封件可以通过下游螺丝钻来保护免受油的影响，该螺丝钻由法兰60的部分30承载。
[0156]
第二环形部分可以在第二动态密封件j2的下游进一步包括偏转器28，该偏转器径向地远离轴线朝向油回收通道57的内开口延伸。
[0157]
固定到风扇轴13的偏转器28能够由风扇轴13驱动。
[0158]
偏转器28可以包括外径向端部29，该外径向端部面对一个或多个油回收通道的开口布置。外径向端部径向地朝向一个或多个油回收通道的开口延伸，并且垂直于该开口。
[0159]
在第二动态密封件j2的下游，轴承支撑件50和法兰与风扇轴13间隔开。该空间限定了围封部，被称为油围封部h2。轴承支撑件50的一个或多个回收通道57在该油围封部h2中、在内表面59处开口。
[0160]
轴承p1和润滑构件24界定了油围封部h2的周边。偏转器28也界定了该周边。
[0161]
在两个动态密封件j1和j2之间，法兰60与风扇轴13间隔开。该空间限定了围封部，被称为空气围封部a2。
[0162]
上游空气通道64和一个或多个上游排放通道65与空气围封部a2连通。每个上游通道从空气围封部a2穿过法兰60到达外表面。
[0163]
空气围封部a2通过第二动态接头j2与油围封部h2分开。
[0164]
位于第一动态密封件j1上游的空间限定了被称为风扇围封部a1的围封部。
[0165]
运行
[0166]
在运行中，风扇轴13围绕轴线旋转，定子结构22保持固定。第一动态密封件和第二动态密封件使油围封部h2和空气围封部a2隔开。
[0167]
可拆卸且紧凑的法兰60使得能够容易地接近作为磨损部件的第二动态密封件j2。该法兰还使得能够相对于盘的空腔对油围封部h2进行密封，盘的空腔包含未加压(大致在风扇的环境压力下)的空气。
[0168]
当润滑剂或油通过润滑构件朝向轴承p1喷射时，润滑剂占据油围封部h2。有必要回收这种润滑剂或这种油。
[0169]
偏转器28特别地用于将占据油围封部的润滑剂朝向一个或多个回收通道57定向。润滑剂沿着图6中标记为27的路径沿着偏转器28远离轴线运行，并且穿过回收通道57。
[0170]
偏转器28的外径向端部29位于与一个或多个油回收通道的开口对齐，使得油沿着偏转器朝向油回收通道流动。
[0171]
润滑剂跟随一个或多个回收通道57，以供以后再使用。
[0172]
一个或多个回收通道57限定出油回收回路或润滑剂回收回路。油回收回路包括至少一个油回收通道，至少一个油回收通道位于与轴线对齐或与轴线几乎对齐。作为变型，位于涡轮机的轴线下方的油回收通道可以在内表面附近分成三个子通道。每个子通道根据三个子开口通向内表面。即使在飞行器翻转的情况下，这也有利于流体流动。
[0173]
空气围封部a2通过第二动态密封件j2与油围封部h2分开，但是在动态密封件j2失效的情况下或者在诸如俯冲姿态的一些飞机姿态中，存在于油围封部中的油可能穿过第二动态密封件并且占据空气围封部a2。
[0174]
存在于空气围封部中的该油然后可以通过上游排放通道65从空气围封部a2排出。油通过外表面69和内表面59从该通道输送到下游排放通道55。
[0175]
上游排放通道65和下游排放通道55限定了能够使存在于空气围封部a2中的油排出的油路或油排放回路。图7中的虚线表示通过排放回路从空气空腔a2中提取的油的路径。
[0176]
油排放回路可以可选地包括单对上游排放通道/下游排放通道。然后，内开口和外开口相对于地面位于涡轮机的轴线下方。
[0177]
空气围封部a2供给有空气，以确保空气围封部中的足够高的压力。围封部a2被加压，使得油围封部h2处于比风扇盘所在的风扇围封部a1更高的压力下。以这种方式，围封部a2和围封部h2之间的压力差是低的，这提高了动态密封件j2的气密性。
[0178]
在法兰包括单个上游排放通道65和三个上游空气通道64的构型中，如果油存在于空气围封部a2中，则该油自然地流向并穿过下部分中的内排放开口。由于三个内空气开口位于比该排放开口更高的位置，则油由于重力的作用不能到达这些内空气开口。此外，这些空气开口吹出空气，这更能防止油进入这些空气开口。
[0179]
空气经由由下游空气通道54和上游空气通道64形成的空气回路朝向围封部a2引导。图5中的虚线表示由通风回路引导的空气的路径。
[0180]
通风回路可以包括3对或4对下游空气通道/上游空气通道。为了使位于围封部的端部处的第一迷宫密封件j1和第二迷宫密封件j2的水平处的压力沿周向方向均匀，这些对下游空气通道/上游空气通道尽可能均匀地成角度分布。
[0181]
法兰60使得能够安装第一动态密封件j1。该法兰还使得能够限定与风扇围封部a1分开的空气围封部a2，并且密封空气围封部a2。
[0182]
在该实施例中存在油排放回路和通风回路中的至少一个，但是这两个回路不必同时存在于定子结构中。特别地，可以将定子结构生成为不包括通风回路。
[0183]
技术效果
[0184]
在定子结构22中，轴承支撑件50和法兰60布置成确保在法兰的上游使一个固定到另一个，轴承支撑件围绕法兰。这使得能够通过涡轮机的轴线上的机械应力进行固定。这也使得能够进行如下的固定，即安装在轴承支撑件50的上游部分的外径内。法兰的下游端部邻接抵靠轴承支撑件的上游端部的布置将需要将这些部件固定在部件的界面处，这将导致围绕这两个部件的更大的径向空间需求。
[0185]
轴承支撑件50和法兰60布置成使得：在彼此连通的上游通道和下游通道之间的界面处，由这些通道形成的流体回路的方向是径向于轴线的方向，或者相对于径向于轴线的方向存在与直角不同的角度的方向。流体回路沿着径向于轴线的方向在包括非零分量的方向上指向该位置。这使得能通过使用与轴线正交地定向的两个密封件来在该界面处密封回路，一个密封件位于界面的上游，一个密封件位于下游。例如，可以使用以轴线为中心的两个环形密封件。与由下游通道/上游通道形成的流体回路的方向是涡轮机的轴线的方向的布置相比，这种布置使得能够在下游通道/上游通道之间的界面处减少径向空间需求：然后有必要将密封件布置成围绕界面。
[0186]
与在法兰和轴承支撑件之间使用夹具以在一方面确保不同的通风回路、排放回路和回收回路的密封，并在另一方面确保这两个部件之间的固定的布置相比，定子结构特别地使得能够减少径向空间需求。这种定子结构可以用于齿轮型马达，但是也可以应用于直接驱动类型，也就是没有减速装置的马达。
[0187]
在定子结构22中，轴承支撑件50和法兰60可以具有通道，特别是空气通道，该通道在周向方向上、在与轴线正交的平面中具有细长的椭圆形形状的部分。因此，可以减少集成到轴承支撑件中的不同回路的径向空间需求。当符合本领域技术人员已知的等效公式(诸如液压直径或等效直径)时，通道的这种特定形状不会在回路中产生压力下降。
[0188]
轴承支撑件50和法兰60布置成使得油回收回路不穿过法兰。仅轴承支撑件被油回
收通道穿过。与法兰被油回收回路穿过的情况相比，这种布置使得能够节省径向空间需求。
[0189]
风扇盘2和轴承支撑件50之间的径向间隙在图2中表示为j。该径向间隙可以达到大于20毫米的长度。该径向间隙可以是使用夹具的布置的径向间隙的两倍大，以在一方面确保不同的空气回路和油回路的密封，并在另一方面确保法兰和轴承支撑件之间的固定。
[0190]
由定子结构提供可用的径向空间可以用于改善风扇的轮毂比，以利于发动机的总体性能，同时在发动机事件(例如风扇叶片脱落)期间相对于部件的潜在变形保持可接受的余量。

技术特征：
1.一种用于涡轮机的定子结构(22)，所述定子结构(22)围绕与所述涡轮机的轴线相对应的轴线(δ)延伸，并且包括：-支撑件(50)，所述支撑件适于容纳风扇轴轴承，所述支撑件界定油围封部(h2)，并且具有以所述轴线(δ)为中心的内表面(59)，以及-法兰(60)，所述法兰界定所述油围封部(h2)和空气围封部(a2)，并且具有以所述轴线(δ)为中心的外表面(69)，所述支撑件(50)围绕所述法兰(60)延伸，使得所述内表面和所述外表面彼此面对，所述结构(22)参照运行中的所述涡轮机中的气体流动方向限定出由至少一个上游通道(65)和下游通道(55)形成的油回路，以及由至少两个上游通道(64)和两个下游通道(54)形成的空气回路，-每个上游通道(64，65)通过在所述外表面(69)中限定出外开口而从所述空气围封部(a2)穿过所述法兰(60)到达所述外表面(69)，-每个下游通道(54，55)在所述支撑件(50)内部延伸，并且通过限定出面对所述外开口布置的内开口而在所述内表面(59)处开口，每个回路沿着包括径向于所述轴线(δ)的分量的方向定向在所述外开口和所述内开口之间。2.根据权利要求1所述的定子结构，其中，所述空气回路的所述通道(54，64)的所述开口位于所述油回路的所述开口的上游。3.根据权利要求1或2所述的定子结构，其中，对于每个回路，所述通道(54，55，64，65)的所述开口围绕所述轴线(δ)在周向方向上分布。4.根据前述权利要求中任一项所述的定子结构，其中，所述空气回路的所述通道(54，64)的所述开口围绕所述轴线(δ)在周向方向上均匀地分布。5.根据前述权利要求中任一项所述的定子结构，其中，所述支撑件(50)包括：-限定出所述内表面(59)的上游部段(50a)，以及-构造成容纳所述轴承的下游部段(50b，50c)，所述法兰(60)包括：-所述外表面(69)中的空气凹槽，所述空气回路的所述上游通道(64)通向所述空气凹槽，以及-所述外表面(69)中的油凹槽，所述油回路的所述至少一个上游通道(65)通向所述油凹槽。6.根据前述权利要求中任一项所述的定子结构，其中，所述法兰(60)包括所述外表面(69)中的三个密封凹槽(61，62，63)，这三个密封凹槽分别位于所述空气回路的所述通道(54，64)的所述开口的上游、所述空气回路的所述通道(54，64)的所述开口和所述油回路的所述通道(55，65)的所述开口之间以及所述油回路的所述通道(55，65)的所述开口的下游，每个密封凹槽(61，62，63)由与所述支撑件(50)接触的密封件(80)占据。7.根据前述权利要求中任一项所述的定子结构，其中，所述通道(54，55，64，65)沿着所述周向方向具有细长的部分。8.根据前述权利要求中任一项所述的定子结构，其中，所述油回路是排放回路，所述结构(22)还限定出油回收回路，所述油回收回路由至少一个通道(57)构成，所述至少一个通
道从由所述通道(57)限定在所述内表面(59)中的内开口在所述支撑件(50)内部延伸，所述内开口位于所述法兰(60)的下游，并且沿着包括径向分量的方向将所述通道(57)通向所述油围封部(h2)。9.根据前一项权利要求所述的定子结构，其中，所述回收回路的所述通道(57)沿着所述周向方向具有细长的部分。10.根据前述权利要求中任一项所述的定子结构，所述定子结构在所述法兰(60)的上游包括用于将所述法兰(60)固定到所述支撑件(50)的构件。11.根据前述权利要求中任一项所述的定子结构，所述定子结构包括防错装置，所述防错装置布置成确保所述法兰(60)相对于所述支撑件(50)的预定角位置。12.一种涡轮机，所述涡轮机包括根据前述权利要求中任一项所述的定子结构。13.所述涡轮机包括根据权利要求8或9所述的定子结构，并且进一步包括：-风扇轴(13)，所述风扇轴能够驱动风扇盘(2)，-风扇轴轴承(p1)，所述风扇轴轴承界定所述油围封部(h2)，并且连接所述定子结构(22)和所述轴(13)，以及-偏转器(28)，所述偏转器界定所述油围封部(h2)，能够由所述轴(13)驱动并且径向地朝向所述回收回路的所述通道(57)的所述开口延伸，所述偏转器(28)的外径向端部(29)面对所述开口布置，使得油可以沿着所述偏转器(28)流向所述回收回路的所述通道(57)。14.一种飞行器，所述飞行器包括至少一个根据权利要求12或13所述的涡轮机。

技术总结
定子结构(22)，该定子结构围绕涡轮机的轴线延伸，并且包括：-支撑件(50)，该支撑件具有以轴线为中心的内表面，以及-法兰(60)，该法兰限定出空气围封部(A2)，并且具有以轴线为中心的外表面，该支撑件(50)围绕法兰(60)延伸，使得内表面和外表面彼此面对，结构(22)限定出由上游通道(64，65)和下游通道(54，55)形成的油回路和空气回路，-每个上游通道(64，65)在外表面中限定出外开口，-每个下游通道(54，55)在内表面中限定出内开口，每个回路沿着包括径向于轴线的分量的方向定向在外开口和内开口之间。轴线的分量的方向定向在外开口和内开口之间。轴线的分量的方向定向在外开口和内开口之间。


技术研发人员：克里斯托夫
受保护的技术使用者：赛峰飞机发动机公司
技术研发日：2021.09.24
技术公布日：2023/6/12