專利名稱：帶有整體過耦合保護的齒輪的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及齒輪領域，更特別涉及存在于齒輪箱中用來驅動渦輪機中備用機器 的齒輪。
背景技術：
齒輪使用在從時鐘到重工業(yè)減速器的所有機械分支中，用來傳遞運動。齒輪由 兩個分別安裝在轉軸上的帶齒小齒輪構成。主動軸可旋轉地驅動小齒輪，所述小齒 輪整體安裝在軸上。主動小齒輪的齒與從動小齒輪的齒相互嚙合，以便將主動軸的 旋轉運動傳遞給從動軸。當超過兩個帶齒小齒輪相互嚙合時，則稱為齒輪系。齒輪系包括多個構成運動學鏈的系列齒輪。安裝在運動學鏈上游的電動機軸， 可旋轉地驅動與其整飾布置的小齒輪。布置在運動學鏈中電動機軸下游的齒輪系中 的小齒輪，在電動機軸的旋轉作用下被逐步旋轉驅動。小齒輪分別位于運動學鏈中選定小齒輪的上游和下游，下文中分別稱作上游小 齒輪和下游小齒輪，上游小齒輪將旋轉傳遞纟維定小齒輪，下游小齒輪由選定小齒 輪旋轉驅動。 地，齒輪系可從電動機軸旋轉驅動多個軸，每個從動軸分別驅動一個機器。 本發(fā)明特別涉及一種渦輪噴氣發(fā)動機中的齒輪系以驅動備用機器。在連續(xù)安裝齒輪時，如果從動軸被粘住或固定住，則與軸一體的小齒輪就不能 旋轉。運動學鏈中的所有小齒輪很容易被鎖住。在這種情況下為了使齒輪系繼續(xù)工 作，己知的方法是提供可熔裝置。現有技術中存在帶有兩個安裝在軸上的小齒輪并設有裝配在軸中矩形楔的齒 輪。小齒輪分別包括其內環(huán)上與楔形對應的矩形凹口。在操作中，小齒輪安裝在軸 上，凹口固定楔以使小齒輪與軸為一整體。如果齒輪的一個軸被粘住，貝l做固定軸的小齒輪會受到上游小齒輪所產生的過 耦合。過耦合具有使楔讓位的效果，因而使小齒輪與軸脫離。上游小齒輪旋轉驅動 與軸脫離的小齒輪。由于小齒輪會出現位置不正并橫向且徑向移動的情況，這樣能 夠進行一段時間直到齒輪停止，然后不再提供安裝在下游的備用機器，所以可以保
t雜動學鏈，但只是很短的時間。在齒輪上，特別是安裝在這些齒輪的機器上會發(fā) 生耦合損失。發(fā)明內容本發(fā)明的一個目的在于使軸被固定住的小齒輪將旋轉運動傳遞給下游小齒輪 以保持每個齒輪的傳遞效率量。出于該目的，申請人提供一種齒輪，包括小齒輪，其與通過被布置成以便在小 齒輪與軸之間發(fā)生過耦合時使小齒輪從軸上脫離的可裂部件旋轉安裝在支架中的軸 是整體的，其特征在于懸掛在小齒輪與軸之間的導向軸承被布置成以便在小齒輪從 軸上脫離時圍繞軸旋轉引導小齒輪。 地，如果與齒輪系備用小齒輪整體的軸被粘住或固定住，則服從于重要偶 合的小齒輪利用用作"引信"的可裂部件與軸脫離。此前一直懸掛的導向軸承變成 活動的。這種軸承可以將脫離的小齒輪弓l導到圍繞軸旋轉。即使出現故障，也可 以保持齒輪效率。更優(yōu)選地，軸承占據較小空間且較輕。實際上，其布置在小齒輪內部，并且不 需要位于小齒輪"外側"的導向裝置。優(yōu)選地，可裂部件可移動地安裝在小齒輪與軸之間。更{腿地，可裂部件具有至少一個被箍于小齒輪與軸之間的盤，該盤包括多個 徑向臂。進一步優(yōu)選地，導向軸承屬于由滾柱軸承、滾珠軸承和環(huán)支承所構成的組。更優(yōu)選地，導向軸承為NUP型滾柱軸承。根據本發(fā)明另一方面，備用齒輪箱帶有多個齒輪，其中至少一個齒輪是根據本 發(fā)明所述的齒輪。 地，齒輪箱驅動渦輪機中的備用機器。 根據本發(fā)明的另一方面，渦輪機包括這種齒輪箱。
通過下面的描述并結合附圖，本發(fā)明將會更加易于理解，其中 圖1示出本發(fā)明齒輪的立體圖；圖2示出沿著圖1所示帶有滾柱軸承的齒輪沿Hi-Ill線的剖視圖；禾口
圖3示出帶有滾珠軸承的本發(fā)明另一個實施方式的立體圖。
具體實施方式
參考圖3，在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式中，渦輪噴氣發(fā)動機(未示出)中包 括齒輪箱100。齒輪箱100用來驅動安裝在驅動箱100中所支撐的齒輪系軸上的備 用機器。這種箱100通常稱為備用齒輪箱，用字母標記AGB表示。參考圖l，齒輪系中包括三個小齒輪10、 20、 30，分別設有齒13、 23、 33。小 齒輪IO、 20、 30串聯布置形成運動學鏈。電動機軸旋轉驅動小齒輪10。與齒23嚙 合的齒13將旋轉運動傳遞給小齒輪20，小齒輪IO、 20形成第一齒輪，小齒輪20、 30形成第二齒輪。小齒輪20整體安裝在轉軸201上。因此，當小齒輪20由上游小齒輪10旋轉 驅動時，其自動驅動軸201。參考圖2，軸201由分別布置在小齒輪20每一側上的軸承71、 72支撐，以引 導箱100中的軸201的旋轉。在此以滾柱軸承示出軸承71、 72。軸201包括徑向突起部，形成主體22，在其周圍安裝有柱形環(huán)21，其外表面 上設有齒23。滾柱軸承80在主體22與環(huán)21之間沿周向延伸，使環(huán)21可以圍繞主 體2旋轉地被驅動。軸承80包括支撐滾柱83的內環(huán)82，沿縱向布置。滾柱83由環(huán)21的內孔徑向向外支撐，形成軌道81。由于軌道81之間的線接 觸，滾柱軸承80為圓筒形滾柱83和環(huán)82提供高容量的軸承徑向載荷，因此適于高 轉速。環(huán)82包括兩部分，每一部分包括使?jié)L柱83可以軸向安裝的周向凸肩S21,822。 這種帶有兩個軸向支座的滾柱軸承80稱作NUP。軸承80安裝在小齒輪20內懸掛，即不是活動的。主體22與柱形環(huán)21之間的 連接由兩個置于與主體22與柱形環(huán)21之間的軸201橫切的小齒輪20每一側上的聯 動盤40、 50形成。盤40、 50使主體22與小齒輪20—體，有利地可通過加環(huán)箍來 安裝盤。構成小齒輪20葉輪的盤40、 50，通過與小齒輪20 —體的滾柱83保持軸 承80的環(huán)82。軸承80在小齒輪20內不能軸向移動。參考圖1，盤40包括兩個同心環(huán)41、 42，外環(huán)通過徑向臂43連接到內環(huán)42 上。盤40的環(huán)41的外表面與小齒輪20的環(huán)孔21內表面鄰接，環(huán)42的內表面與主 體22鄰接。盤40的臂43以此方式形成，即在主體22與柱形環(huán)21之間具有布置成以便為 優(yōu)于預定閾值的連接值讓位的"可裂"部。盤50以與盤40對以地方式形成，布置 在小齒輪20上與盤40的相對一側上。在齒輪系的正常操作下，上游齒輪10旋轉驅動小齒輪20，受到的耦合小于閾 值。旋轉運動通過小齒輪20傳遞給下游齒輪30。環(huán)21通過盤40、 50旋轉驅動主 體22。滾柱軸承80懸空。如果軸201被粘住，則會干擾旋轉運動。在小齒輪20與主體22之間產生超過 閾值的過耦合，并使臂43、 53讓位。每個臂43、 53的"可熔"部讓位并釋放圍繞 主體22旋轉的小齒輪20。一旦臂己經讓位，則滾柱軸承80開始活動。滾柱83在環(huán)81、 82之間旋轉， 使環(huán)21圍繞主體22旋轉。凸肩821、 822軸向保持滾柱83并避免環(huán)21圍繞主體 22被直線驅動。滾柱軸承80允許小齒輪20的軸向和橫向移動，并只允許小齒輪20圍繞主體 22旋轉。因此，己經脫離的小齒輪20與箱100不接觸。即使軸201出現故障，也可以使齒輪的效率最優(yōu)化，并保持運動學鏈。在另一個實施方式中，參考圖3，滾珠導向軸承90在主體22與環(huán)21之間沿周向延伸，使環(huán)21可以圍繞主體22旋轉驅動。滾珠軸承90包括內部周向籠92和外部周向籠91，滾珠93布置在二者之中。 軸承90懸掛布置。主體22和柱形環(huán)21之間的連接實際上與上述實施方式類似，即 通過將兩個盤40、 50箍于主體22與柱形環(huán)21之間。在另一個實施方式中，未示出，環(huán)支承沿周向延伸在主體22與環(huán)21之間，使環(huán)21可圍繞主體22旋轉驅動。環(huán)支承包括兩個由例如青銅或聚四氟乙烯 (Polytetrafluoroethylene,PTFE)等低摩擦系數材料制成的同心環(huán)，環(huán)與表面接觸以 將環(huán)21引導到主體22周圍。被箍在環(huán)21與主體22之間的盤40、 50，在斷裂后易于去除。更換快速、簡單 且廉價。當軸201被粘住時，由過耦合所產生的能量由盤40、 50吸收，所以沒必要 替換掉像軸201和環(huán)21等昂貴部件。在渦輪機水平，本發(fā)明使齒輪箱即使在齒輪系的軸出現故障時，仍然可以驅動 備用機器。
權利要求
1.一種齒輪，包括小齒輪(20)，與通過被布置成以便在小齒輪(20)與軸(201)之間發(fā)生過耦合時使小齒輪(20)從軸(201)脫離的可裂部件(40、50)旋轉安裝在支架(100)上的軸(201)是整體的，其特征在于懸掛在小齒輪(20)與軸(201)之間的導向軸承(80、90)被布置成以便在小齒輪(20)從軸(201)上脫離時圍繞軸(201)旋轉引導小齒輪(20)。
2. 如權利要求1所述的齒輪，其中戶;M可裂部件(40、 50)可移動安裝在小齒 輪(20)與軸(201)之間。
3. 如權利要求1或2所述的齒輪，其中所述可裂部件(40、 50)形成有至少一 個被箍在小齒輪(20)與軸(201)之間的盤(40、 50)，盤(40、 50)包括多個可 裂的徑向臂(43、 53)。
4. 如權利要求l至3所述的任一種齒輪，其中導向軸承(80、 90)屬于由滾柱 軸承(80)、滾珠軸承(90)和環(huán)支承所構成的組。
5. 如權利要求1至4所述的任一種齒輪，其中導向軸承(80、 90)是NUP型 滾柱軸承。
6. —種帶有多個齒輪的齒輪箱，具有至少一個如權利要求1至5之一所述的齒輪。
7. 如權利要求6所述的齒輪箱，驅動渦輪機中的備用機器。
8. —種渦輪機，包括如權利要求7所述的備用機器的齒輪箱。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種小齒輪(20)，與通過被布置成以便在小齒輪(20)與軸(201)之間發(fā)生過耦合時使小齒輪(20)從軸(201)脫離的可裂部件(40、50)旋轉安裝在支架(100)上的軸(201)是整體的。懸掛在小齒輪(20)與軸(201)之間的導向軸承(80、90)被布置成以便在小齒輪(20)從軸(201)上脫離時圍繞軸(201)旋轉引導小齒輪(20)。在渦輪機中，帶有這種齒輪的齒輪箱在齒輪箱中的軸損壞時可以驅動備用機器。
文檔編號F16H57/00GK101210609SQ200710307140
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月27日 優(yōu)先權日2006年12月27日
發(fā)明者凱利德·貝爾艾亞, 阿蘭·瓦索 申請人:伊斯帕諾-絮扎公司