CN118696166A - 用于飞行器的涡轮机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涡轮机(1)，该涡轮机具有低压轴(8)，该低压轴具有：用于第一空气流(A1)的内部通道(18)；以及第一区段(8a)；包括第一截头圆锥形部分(8b’)的第二区段(8b)；其中布置有至少一个轴承(20c)的中间润滑室(16)，中间润滑室(16)布置在中间壳体(10)中；被构造成由低压压缩机(3)供给空气的环形空气室(25)，空气室(25)至少部分地由第一截头圆锥形部分(8b’)和围绕第一区段(8a)安装的径向分隔壁(80a)轴向地界定，第一截头圆锥形部分(8b’)还具有开口(19)，以使得第一空气流(A1)能够从空气室(25)传递到内部通道(18)。

Description

用于飞行器的涡轮机

技术领域

本发明涉及用于飞行器的涡轮机的技术领域。

背景技术

飞行器涡轮机通常沿着纵向轴线并围绕纵向轴线延伸。飞行器涡轮机包括气体发生器，该气体发生器通常在涡轮机中的气体流动方向上从上游到下游包括低压压缩机、高压压缩机、气体燃烧室、高压涡轮和低压涡轮。

低压压缩机转子通常借助于低压轴与低压涡轮的转子连接。高压压缩机的转子通过高压轴与高压涡轮的转子连接。高压轴通常同轴地围绕低压轴布置。

涡轮机还包括位于气体发生器上游的风扇，该风扇由风扇轴驱动围绕纵向轴线旋转。风扇轴可以通过减速器连接到低压轴。

低压轴由导向轴承引导旋转，导向轴承必须被润滑以确保导向轴承的良好运行。减速器还具有齿轮，并且减速器需要被润滑以确保减速器的正常工作。因此，润滑油被喷射到导向轴承上并进入减速器中。为了保护涡轮机的相关部件免受该润滑油的影响，低压轴导向轴承通常布置在润滑室中。位于涡轮机上游的导向轴承位于中间润滑室中，并且位于涡轮机下游的导向轴承布置在下游润滑室中。减速器可以位于上游润滑室中。

润滑室包含加压的润滑油雾，需要包含该加压的润滑油雾以防止油泄漏到室的外侧并保护涡轮机的相关部件。室通常由转子壁(或转子元件)和定子壁(或定子元件)界定。因此，在运行时，必须确保定子和转子壁(或转子元件)之间的密封。

这种密封通过安装在定子元件(或定子壁)与转子元件(或转子壁)之间的动态密封件来确保，所述定子元件(或定子壁)与转子元件(或转子壁)以密封的方式界定润滑室。

为了限制油通过这些密封件泄漏到室的外侧，有必要调节润滑室内侧和润滑室外侧之间的压力。这需要向密封件供给加压空气。室外侧的空气压力必须高于室内侧的压力。因此，来自室外侧的加压空气将自然地穿过密封件并进入室中，从而防止油通过密封件从室泄漏到外侧。

在当前技术中，用于对下游润滑室中的密封件加压的一种解决方案包括从高压压缩机的上游级抽取空气并将该空气轴向地引导至该室中的密封件。然而，该解决方案并不完全令人满意，因为从高压压缩机的上游级抽取出的空气在到达下游室之前必须经过高压压缩机的所有级。结果，该空气的温度在其行进过程中升高，并且在空气到达下游润滑室时达到高温。

如果对下游润滑室进行加压的空气的温度太高，这是不期望的，因为这将促进下游润滑室中的润滑油的焦化。

在这种情况下，需要提供一种涡轮机，该涡轮机可以密封下游润滑室，同时限制该室中的润滑油焦化的风险。

发明内容

为此，本发明提出了一种用于飞行器的涡轮机，所述涡轮机沿着纵向轴线延伸并且包括：

-低压压缩机，该低压压缩机包括压缩机转子，

-低压轴，该低压轴用于驱动压缩机转子，低压轴以纵向轴线为中心并且具有内部通道，该内部通道被构造成使第一空气流沿着纵向轴线从上游流通到下游，低压轴包括：

-圆筒形的第一区段，

-第二区段，该第二区段旋转地固定到第一区段并且布置在第一区段的上游，第二区段包括连接到压缩机转子的第一截头圆锥形部分，

-中间壳体，该中间壳体围绕第一区段布置并且布置在低压压缩机的下游，

-用于引导低压轴旋转的至少一个轴承，该至少一个轴承径向地布置在第一区段和中间壳体之间，

-环形中间润滑室，所述至少一个轴承布置在环形中间润滑室中，中间润滑室布置在所述中间壳体中，

-环形空气室，该环形空气室被构造成由低压压缩机供给空气，该空气室至少部分地由第一截头圆锥形部分和围绕第一区段安装的径向分隔壁轴向地界定，第一截头圆锥形部分还具有至少一个开口，该至少一个开口将空气室与内部通道连通以使得第一空气流能够从空气室传递到内部通道。

由于低压轴的内部通道，使得从低压压缩机抽出的第一空气流能够从上游流通到下游。该第一空气流可用于对下游润滑室加压。由于这种构造，不再需要使第一空气流穿过高压压缩机级。因此，第一空气流的温度被保持在合适的温度，以限制该润滑室中的油的焦化。

此外，根据本发明，低压轴具有第一区段和第二区段。第一区段被构造成连接到低压涡轮，第二区段连接到低压压缩机。由于连接到低压涡轮的圆筒形的第一区段和配备有开口并连接到低压压缩机的截头圆锥形的第二区段的存在，能够确保第一空气流在不穿透第一区段的情况下进入内部通道。这满足了连接到低压涡轮的低压轴的机械集成约束，而不影响涡轮机的性能。低压轴的连接到低压涡轮的部分的钻孔意味着低压轴的厚度在钻孔处局部地过大，以保持轴的足够的机械强度。然而，由于低压轴被构造成布置在高压轴的内侧，因此低压轴的局部的额外厚度要求高压轴的直径增大或两个轴之间的间隙减小。在这种构造中，涡轮机性能降低。本发明克服了这些缺陷。

此外，通过消除在第一区段中钻孔的需要，不需要在该第一区段和高压轴之间提供动态密封件(例如迷宫式密封件)来限制通过该钻孔产生泄漏，这能够减少该区域中的密封件的数量，并因此提高组件的可靠性。

本发明可包括被单独采用或彼此组合采用的以下特征中的一个或多个：

-空气室在外部至少部分地由第一轴向壁和第二轴向壁界定，第一轴向壁从分隔壁轴向地向上游延伸，第二轴向壁连接到第一截头圆锥形部分并轴向地向下游延伸，第一壁和第二壁在第一壁和所述第二壁之间轴向地界定空气入口，以使得第一空气流能够从低压压缩机传递到空气室内，

-固定且环形的空气腔，该空气腔围绕空气室布置，空气腔通向空气室并由低压压缩机供给空气，

-空气腔至少部分地由径向地容纳在第一轴向壁和中间壳体之间的动态密封件和径向地容纳在第二轴向壁和中间壳体之间的动态密封件轴向地界定，

-轴向地布置在中间润滑室与空气腔之间的引流腔，

-引流腔由径向地容纳在第一轴向壁和中间壳体之间的动态密封件和径向地容纳在第一轴向壁和中间壳体之间并且将引流腔与中间润滑室分隔开的动态密封件轴向地界定，

-高压压缩机，该高压压缩机布置在中间壳体的下游并且包括压缩机转子，

-高压轴，该高压轴同轴地围绕低压轴的所述第一区段布置并且连接到压缩机转子，第一区段和高压轴界定用于使第二空气流从下游流通到上游的环形空间，并且高压轴包括通向环形空间的径向开口，该径向开口用于使第二空气流从环形空间的外侧流通到环形空间的内侧，

-套筒，该套筒围绕第一区段布置并且处于中间壳体的内侧，套筒固定到分隔壁并且与高压轴的上游端部轴向地界定孔口，该孔口用于使第二空气流从环形空间流通到中间润滑室，

-风扇，该风扇能围绕纵向轴线旋转地移动并且布置在低压压缩机的上游，

-连接到风扇的风扇轴，

-将风扇轴连接到低压轴的减速器，该减速器布置在上游润滑室中，并且第二区段包括径向壁，该径向壁从第一截头圆锥形部分向外延伸并将第一截头圆锥形部分连接到压缩机转子，径向壁具有用于使空气从空气室流通到上游润滑室的轴向孔，

-将风扇轴连接到低压轴的减速器，该减速器布置在上游润滑室中，第二区段包括第二截头圆锥形部分，该第二截头圆锥形部分连接到减速器并连接到第一截头圆锥形部分，该第二截头圆锥形部分具有通向内部通道的孔，以用于使空气从空气室流通到上游润滑室。

附图说明

根据以下对本发明的非限制性实施例的描述并参照附图，进一步的特征和优点将变得明显，在附图中：

图1是根据本发明的涡轮机半部的示意性纵向截面视图；

图2是图1中所示的半部涡轮机的部件的纵向截面的详细视图；

图3是本发明的第一实施例的纵向截面视图；

图4是图3的实施例的一变型的纵向截面视图；

图5是图3的实施例的另一变型的纵向截面视图；

图6是图3的实施例的另一变型的纵向截面视图。

具体实施方式

在图1中非常简要地示出了根据本发明的飞行器涡轮机1的示例。涡轮机1例如为涡轮风扇发动机。

涡轮机1沿着纵向轴线X延伸。气流F流过涡轮机1。

出于本发明的目的，术语“上游”和“下游”被理解为与涡轮机1中的气流F的流动方向相关。

此外，术语“纵向”、“纵向地”、“径向”和“径向地”是指涡轮机的纵向轴线X。术语“外侧”和“内侧”是相对于沿着与纵向轴线X垂直的径向轴线距纵向轴线X的距离。

涡轮机1从上游到下游包括风扇2和气体发生器。气体发生器从上游到下游包括低压压缩机3、高压压缩机4、燃烧室5、高压涡轮6和低压涡轮7。

涡轮机1还包括中间壳体10，中间壳体轴向地布置在低压压缩机3的下游，处于低压压缩机3和高压压缩机4之间。中间壳体10包括例如内壳和外壳，所述内壳和外壳以纵向轴线X为中心。内壳和外壳例如通过臂连接。

涡轮机1还可以包括入口壳体11。入口壳体11被轴向地布置在风扇2与低压压缩机3之间。入口壳体11包括例如内壳和外壳，所述内壳和外壳以纵向轴线X为中心。内壳和外壳例如通过臂连接。

涡轮机1还可以包括涡轮间壳体12。涡轮间壳体12被轴向地布置在高压涡轮6与低压涡轮7之间。

每个压缩机3、4包括压缩机转子3a、4a，并且每个涡轮6、7包括涡轮转子6a、7a。压缩机转子3a、4a和涡轮转子6a、7a由多个级组成，每个级包括带叶轮。

低压压缩机3的压缩机转子3a通过低压轴8与低压涡轮7的涡轮转子7a连接。低压压缩机的压缩机转子、低压轴、低压涡轮的涡轮转子形成一个低压体。

高压压缩机4的压缩机转子4a通过高压轴9与高压涡轮6的涡轮转子6a连接。高压压缩机的压缩机转子、高压轴、高压涡轮的涡轮转子形成高压体。

低压轴8和高压轴9以纵向轴线X为中心，并且能够围绕纵向轴线X旋转移动。高压轴9同轴地围绕低压轴8布置。

气流F穿过风扇2并分成穿过主流路的主空气流F1和穿过围绕主流路的次级流路的次级空气流F2。主流路至少部分地由内壳和外壳界定。主空气流F1穿过低压压缩机3和高压压缩机4。压缩的主空气流F1然后穿过燃烧室5，并在燃烧室与燃料混合。燃烧产生的气体穿过高压涡轮6和低压涡轮7。气体中的能量由低压涡轮7的涡轮转子7a转换成机械能，从而能够驱动低压轴8旋转并因此驱动低压压缩机3旋转。

风扇2包括能围绕纵向轴线X旋转移动的盘2b和均匀分布在盘2b上的叶片2a。盘2b可以在上游连接到入口锥体2c并且在下游连接到后部环2d。后部环2d的一个端部安装在入口壳体11的内侧。密封元件2e径向地安装在后部环2d和入口壳体11之间。密封元件2e例如是动态密封件，诸如迷宫式密封件。密封元件包括由后部环2d承载的与内部壳体11配合的刮擦器。

盘2b由风扇轴13驱动旋转。有利地，风扇轴13通过减速器14连接到低压轴8。减速器14是机械式的。例如，减速器可以具有周转或行星系齿轮。减速器14通常包括以纵向轴线X为中心的太阳齿轮14a和环形齿轮14b。减速器还包括与太阳齿轮14a和环形齿轮14b啮合的行星齿轮14c。减速器还包括行星架14d。

太阳齿轮14a旋转地固定到低压轴8并且形成减速器14的输入，而环形齿轮14b和行星架14d中的一个或另一个(取决于减速器14的构造)旋转地固定到风扇轴13并且形成减速器14的输出。在周转齿轮系构造(未示出)中，环形齿轮14b是固定的并且因此固定到涡轮机的固定部分，例如入口壳体11，并且行星架14d可旋转地移动并且因此与风扇轴13成一体。在如图1所示的行星齿轮系构型中，环形齿轮14b可旋转地移动并且因此固定到风扇轴13，并且行星架14d是固定的并且因此固定到涡轮机的固定部分，例如入口壳体11。

减速器14使得风扇轴13能够以比低压轴8的旋转速度低的速度被驱动。这能够提高涡轮机1的旁通比。

如在图2或图3中可以更清楚地看到的，根据本发明的低压轴8具有内部通道18，该内部通道被构造成使第一空气流A1沿着纵向轴线X流通。特别地，第一空气流A1在内部通道18中沿着纵向轴线X从上游流通到下游。第一空气流A1来自低压压缩机3。

低压轴8从下游到上游还包括第一区段8a(例如连接到低压涡轮7的涡轮转子7a)、第二区段8b(连接到低压压缩机3的压缩机转子3a)以及可选的第三区段8c(例如连接到减速器14)。优选地，低压轴8由至少两个部分组成，所述至少两个部分彼此连接并且旋转地固定。特别地，第一区段8a和第二区段8b可以彼此可拆卸地连接，使得高压体可以围绕涡轮机1的低压体组装。

第一区段8a、第二区段8b和第三区段8c是中空的，用于使第一空气流A1通过，并且每个区段限定了内部通道18的部段。

第一区段8a是圆筒形的。然而，例如，第一区段8a在其纵向方向上的横截面可以变化。第一区段8a的下游端部连接到低压涡轮7的涡轮转子7a，并且相对的上游端部连接到第二区段8b。

根据本发明，低压轴8包括围绕第一区段8a安装的径向分隔壁80a。分隔壁80a可旋转地固定到第一区段8a。分隔壁80a例如位于中间壳体10的内侧。分隔壁80a承载第一轴向壁81a，该第一轴向壁从分隔壁80a轴向地向上游延伸。

有利地，低压轴8还包括套筒82a，该套筒围绕第一区段8a布置并且处于中间壳体10的内侧。套筒82a旋转地固定到第一区段8a。套筒82a围绕第一区段8a安装并且例如通过花键连接而连接到第一区段8a。套筒82a布置在分隔壁80a的下游并且与分隔壁80a连接。套筒82a和分隔壁80a可以形成一体件，该一体件例如通过花键连接而围绕第一区段8a安装。有利地，套筒82a是圆筒形的。

第二区段8b旋转地固定到第一区段8a，并且通过例如花键类型的机械连杆连接到第一区段8a。第二区段包括第一截头圆锥形部分8b’和可选的第二截头圆锥形部分8b”。

第一截头圆锥形部分8b’向上游扩口。根据本发明，第一截头圆锥形部分8b’具有开口19。开口19与第一截头圆锥形部分8b’的外侧和内侧相通。因此，开口19通向内部通道18。开口19具有径向轴线。

如图2所示，第二区段8b还可以包括固定到第一截头圆锥形部分8b’的第一圆筒部8b1。第二区段8b通过第一圆筒部8b1连接到第一区段8a的上游端部，第一圆筒部8b1例如为此目的而配备有花键。第一区段8a的上游端部是开口的。第一区段的上游端部通向第二区段8b，特别是通向第一圆筒部8b1或第一截头圆锥形部分8b’。

第二截头圆锥形部分8b”向下游扩口。第二截头圆锥形部分被固定到第一截头圆锥形部分8b’。每个截头圆锥形部分8b’、8b”具有以纵向轴线X为中心的环形径向表面，两个径向表面的接合处形成环形边缘。第二截头圆锥形部分8b”还与第三区段8c连接。

此外，有利地，第二区段8b包括径向壁80b，该径向壁从第一截头圆锥形部分8b’径向向外延伸并且特别是从环形边缘径向向外延伸。径向壁80b将第一截头圆锥形部分8b’与低压压缩机3的压缩机转子3a连接。第二轴向壁81b连接到第一截头圆锥形部分8b’。更具体地，第二轴向壁81b由径向壁80b承载并且从该径向壁80b轴向地向下游延伸。

第二截头圆锥形部分8b”例如固定到第三区段8c的下游端部。

如图2所示，第二区段8b还包括固定到第二截头圆锥形部分8b”的第二圆筒部8b2。第二区段8b通过第二圆筒部8b2附接到第三区段8c的下游端部。第二圆筒部8b2例如通过花键附接到第三区段8c的下游端部的内侧。

有利地，第三区段8c布置在入口壳体11内侧。第三区段8c具有在第三区段8c的上游端部和下游端部之间延伸的圆筒体80c’。第三区段8c与减速器14的太阳齿轮14a连接。特别地，第三区段8c的上游端部连接到太阳齿轮14a。有利地，第三区段8c包括支撑壁80c，该支撑壁从圆筒体80c’径向向外延伸并且特别是从圆筒体80c’的下游端部径向向外延伸。

此外，有利地，高压轴9同轴地围绕低压轴8的第一部分8a布置，并且高压轴和低压轴的第一部分一起限定出环形空间22，该环形空间用于使第二空气流A2从下游流通到上游。

例如，高压轴9包括圆筒体9b和从圆筒体9b径向向外延伸的截头圆锥形裙部9c。截头圆锥形裙部9c与高压压缩机4的压缩机转子4a连接。截头圆锥形裙部9c具有孔9d。

高压轴9还包括径向开口23。径向开口23通向高压轴9的内侧和外侧。因此，径向开口通向环形空间22。“径向开口”应理解为开口的轴线相对于纵向轴线X径向延伸。径向开口23形成在圆筒体9b上。例如，径向开口位于截头圆锥形裙部9c的下游。

此外，更特别地，高压轴9布置在套筒82a的下游。高压轴9与套筒82a一起轴向地限定孔口22a，孔口22a通向环形空间22。

涡轮机1的低压轴8和高压轴9由轴承引导旋转。轴承例如是滚动轴承，如滚子或滚珠等。

如图3至图6所示，风扇轴13由第一引导轴承20a引导旋转。第一轴承20a径向地布置在风扇轴13与入口壳体11之间。第一轴承20a包括例如布置在外环和内环之间的滚动轴承。外环由从入口壳体11径向向内延伸的第一轴承支撑件21a承载。内环由风扇轴13承载。滚动轴承例如是一排滚珠。有利地，滚动轴承包括两排滚珠。

低压轴8由第二轴承20b和第三轴承20c引导旋转。第二轴承20b径向地布置在入口壳体11与低压轴8之间，特别是径向地布置在入口壳体11与第三区段8c之间。第二轴承20b包括例如布置在外环和内环之间的滚动轴承。外环例如由从入口壳体11径向向内延伸的第二轴承支撑件21b承载。内环例如由第三区段8c承载。滚动轴承例如是一排滚子。第三轴承20c径向地布置在中间壳体10与第一区段11a之间。例如参照图2，第三轴承20c包括径向地布置在内环和外环之间的滚动轴承，例如一排滚珠。外环由与中间壳体10连接的第三轴承支撑件21c承载。内环由从分隔壁80a轴向地向下游延伸的第三轴向壁81c承载。

高压轴9由第四轴承20d引导旋转。第四轴承20d例如径向地布置在高压轴9与中间壳体10之间。第四轴承20d包括滚动轴承，滚动轴承例如为径向地布置在外环和内环之间的一排滚珠和一排滚子。内环由高压轴9承载，特别是由圆筒体9b承载，外环由连接到中间壳体10的第四轴承支撑件21d承载。

如图1所示，低压轴8可以在下游由第五轴承20e引导旋转，第五轴承例如径向地布置在低压轴8的下游端部与涡轮间壳体12之间。

轴承20a、20b、20c、20d、20e和减速器14必须用油润滑，以确保这些轴承和减速器正确运行。为了不使油污染涡轮机1的相关部件，轴承20a、20b、20c、20d、20e和减速器14布置在润滑室中。

为此，涡轮机1还包括上游润滑室15、中间润滑室16以及下游润滑室17，上游润滑室中布置有第一轴承20a和第二轴承20b以及减速器14，中间润滑室中布置有第三轴承20c和第四轴承20d，下游润滑室中布置有第五轴承20e。

润滑室15、16、17是环形的。

上游润滑室15例如位于入口壳体11的内侧，特别是位于内壳的内侧。

中间润滑室16位于中间壳体10的内侧。中间润滑室在内部至少部分地由低压轴8(特别是套筒82a)和高压轴9界定。

下游润滑室17例如位于涡轮间壳体12的内侧。

每个润滑室15、16、17由至少一个润滑回路(未示出)供给油。每个润滑室15、16、17包含被加压的油雾。

为了限制油泄露到室15、16、17外，在室15、16、17的轴向端部处布置有动态密封件，诸如迷宫式密封件。动态密封件是限制固定部件和旋转部件之间的流体泄漏的组件。

参照图3至图6，上游室15由例如具有迷宫的动态类型的第一密封件24a和例如具有迷宫的动态类型的第二密封件24b轴向地界定。第一密封件24a界定上游室15的上游端部，并且第二密封件24b界定上游室15的下游端部。第一密封件24a位于第一轴承20a的上游。第一密封件包括由第一轴承支撑件21a承载的外环和由风扇轴13承载的内环。内环覆盖有与外环协同工作的刮擦器。第二密封件24b位于第二轴承20b的下游。第二密封件包括由第二轴承支撑件21b承载的外环和由低压轴8(特别是第三区段8c，特别是径向支撑壁80c)承载的内环。内环覆盖有与外环协同工作的刮擦器。

中间室16由例如具有迷宫的动态类型的第三密封件24c和例如具有迷宫的动态类型的第四密封件24d轴向界定。第三密封件24c界定中间室16的上游端部，并且第四密封件24d界定中间室16的下游端部。第三密封件24c位于第三轴承20c的上游。第三密封件包括由第三轴承支撑件21c承载的外环和由低压轴8(特别是第一区段8a、特别是第一轴向壁81a)承载的内环。内环可以覆盖有与外环协同工作的刮擦器。第四密封件24d位于第四轴承20d的下游。更具体地，第四密封件24d轴向地布置在径向开口23与第四轴承20d之间。第四密封件包括由从中间壳体10径向向内延伸的第一径向臂21e承载的外环和由高压轴9承载的内环。内环可以覆盖有与外环协同工作的刮擦器。

孔口22a通向中间润滑室16。为了防止油从中间润滑室16通过孔口22a泄漏到环形空间22中，第一动态密封构件24g和第二动态密封构件24h轴向地布置在孔口22a的两侧上。第一密封构件24g径向地容纳在中间壳体10与高压轴9的上游端部之间，第二动态密封构件24h径向地容纳在第一区段8a与中间壳体10之间。第四轴承20d轴向地布置在第四密封件24d与第一密封构件24g之间。第一密封构件24g是一种迷宫式密封件。第一密封构件包括连接到中间壳体10的外密封环21f和由高压轴9的上游端部承载的内环。外环21f围绕孔口22a布置。内环覆盖有与外环21f协作的刮擦器。第二密封构件24h包括由第一区段8a(特别是套筒82a)承载的内环。内环覆盖有与外密封环21f协作的刮擦器。外环21f围绕孔口22a布置。

涡轮机1还包括至少部分地由第一截头圆锥形部分8b’和分隔壁80a轴向界定的空气室25。因此，分隔壁80a有利地将中间润滑室16和空气室25分隔开。空气室25还至少部分地由第一轴向壁81a和第二轴向壁81b在外部界定。空气室25径向地布置在第一轴向壁81a和第二轴向壁81b与第一区段8a之间。

空气室25还包括空气入口25a。空气入口25a被界定或限定在第一轴向壁81a和第二轴向壁81b之间。空气室25因此是旋转的。

从低压压缩机3向空气室25供给空气。根据本发明，可以直接或间接地从低压压缩机3向空气室25供给空气。直接是指来自低压压缩机3的空气直接连通到空气室25，而间接是指来自低压压缩机3的空气连通到中间构件，该中间构件又供给空气室25。

空气室25经由开口19与内部通道18连通，从而使得第一空气流A1能够从空气室25流向内部通道18。

有利地，涡轮机1还包括围绕空气室25布置的空气腔26。空气腔26相对于围绕纵向轴线X的旋转是固定的。空气腔26被布置在第三轴承支撑件21c的内侧。空气腔由第五动态密封件24e(例如迷宫式密封件)和第六动态密封件24f(例如迷宫式密封件)轴向地界定。第五密封件24e包括由第三轴承支撑件21c承载的外环和由第二轴向壁81b承载的内环。所述内环覆盖有与所述外环协同工作的刮擦器。第六密封件24f包括由第三轴承支撑件21c承载的外环和由第一轴向壁81a承载的内环。空气腔26经由空气入口25a通向空气室25。有利地，第三轴承支撑件21c可以承载通向空气腔26中的管(未示出)。该管能够将空气从低压压缩机3输送到空气腔26。

因此，将从低压压缩机3抽取的空气供给到空气腔26，并且经由空气腔26将来自低压压缩机3的空气供给到空气室25。空气腔26能够使第三密封件24c周围的空气压力均匀化，从而改善中间润滑室16的密封。

中间润滑室可能会发生轻微漏油。为此，涡轮机1有利地还包括轴向地布置在空气腔26和中间润滑室16之间的引流腔27。引流腔27由第六密封件24f和第三密封件24c轴向地界定。因此，第三密封件将引流腔27与中间润滑室16轴向地分离。引流腔27布置在第三轴承支撑件21c的内侧，并且在内部由低压轴8(特别是第一区段8a，特别是第一轴向壁81a)界定。

引流腔27使得从中间润滑室16泄漏的油能够被储存并排到引流腔27的外侧。因此，引流腔27防止油泄漏到空气室25中。

涡轮机1可以在上游润滑室15的末端处包括附加的引流腔27a。

涡轮机1还包括引流回路，该引流回路包括第一引流管道(未示出)，该第一引流管道使得能够从引流腔27回收油，并且该油(未示出)将被排到油容器28或排到涡轮机1的外侧。油容器28例如位于主流路和次级流路之间的流路间隔室中，或者位于涡轮机1的机舱的下部。

涡轮机1还包括加压回路C1。加压回路C1包括空气抽取构件(未示出)，该空气抽取构件被构造成从低压压缩机3抽取空气，并且特别是从低压压缩机3的下游抽取空气。“压缩机下游”意指从低压压缩机3的最后的级(即位于低压压缩机3的第一级和最后级之间的中间距离处的中间级下游的级)提取空气。

加压回路C1包括第一空气流A1。第一空气流A1能够对下游室17进行加压。第一空气流A1被抽取构件抽取。第一空气流A1经由空气腔26朝向空气室25被引导，并且经由开口19流通到内部通道18中。第一空气流A1通过内部通道18从上游向下游流通至下游润滑室17。

根据图3和图4所示的实施例，加压回路C1包括由抽取构件抽取的附加空气流At。加压回路C1有利地包括管道，该管道具有入口和出口开口，入口连接到抽取构件，出口开口位于高压压缩机4上游。有利地，管道穿过中间壳体10的臂中的一个。附加空气流At被输送到管道中并且经由钻孔9d径向地朝向圆筒形区段9b引导。然后，附加空气流被分成用于对第一密封构件24g和第二密封构件24h加压的第二空气流A2和用于对高压压缩机4的压缩机转子4a进行冷却的第三空气流A3。

第二空气流A2穿过径向开口23并被引导到环形空间22中。第二空气流在环形空间22中从下游到上游经由孔口22a流通到中间密封室16。

第三空气流A3围绕高压轴9从上游流通到下游，并能够对高压压缩机4的压缩机转子4a进行冷却。

替代性地，为了对高压压缩机4进行冷却并对第一密封构件24g和第二密封构件24h进行加压，参照图5和图6，涡轮机1有利地包括冷却回路L1。冷却回路L1包括空气抽取构件(未示出)，该空气抽取构件被构造成从高压压缩机4(特别是高压压缩机4的上游)抽取空气。

冷却回路L1包括由高压压缩机4的空气抽取构件抽取的附加空气流At。附加空气流At被分成第二空气流A2和第三空气流A3。

第二空气流A2通过径向开口23被引导到环形空间22中，并且在环形空间22中从下游到上游经由孔口22a流通直至中间密封室16，以用于对第一密封构件24g和第二密封构件24h加压。

第三空气流A3围绕高压轴9从上游流通到下游，并能够对高压压缩机的压缩机转子4a进行冷却。

此外，参照图3，加压回路C1包括用于对上游润滑室15加压的第四空气流A4。由抽取构件从低压压缩机3抽取第四空气流A4。有利地，加压回路C1包括管道，该管道具有连接到抽取构件的入口和通向入口壳体11内侧的出口。有利地，管道穿过入口壳体11的臂中的一个。空气流A4被分成用于对第一密封件24a加压的上游流A4’和用于对第二密封件24b加压的下游流A4”。

替代性地，参照图4，轴向孔29形成在径向壁80b中，并且被构造成将第一空气流A1的一部分A1’从空气室25轴向地引导到上游润滑室15。第一空气流A1的部分A1’对第二密封件24b加压。替代性地，孔29形成在第二截头圆锥形部分8b”中。

替代性地，如图5所示，第一空气流A1的部分A1’还能够对第一密封件24a加压。为此，加压回路C1包括布置在入口壳体11的内壳中并且通向入口壳体11内部的管道。第一空气流A1的部分A1’的一部分A1”被引导到管道中并且能够对第一密封件24a加压。

该实施例是特别有利的，因为没有管道穿过入口壳体的臂。因此，入口壳体的臂的尺寸可以被设计成使对主流F1的流动的干扰最小化。因此，涡轮机1的空气动力学性能得到改善。实际上，当管道布置在至少一个臂中时，可能需要调整臂的尺寸以适应这样的管道，那么这就会损害涡轮机的空气动力学性能。

根据图6所示的另一替代方案，第二截头圆锥形部分8b”具有孔30，该孔被构造成将第一空气流A1的部分A1’从空气室25引导到上游润滑室15。第一空气流A1的部分A1’对第二密封件24b加压。

根据该替代方案，第一空气流A1的部分A1’还能够对第一密封件24a加压。为此，加压回路C1包括布置在入口壳体11的内壳中的管道。第一空气流A1的部分A1’的一部分A1”被引导到管道中并且能够对第一密封件24a加压。

因此，由于低压轴中的内部通道18，可以使从低压压缩机3抽出的第一空气流A1流通到下游润滑室17，从而能够在该下游润滑室中保持加压空气的适当温度以防止油的焦化。

此外，由于存在与低压涡轮7连接的圆筒形的第一区段8a和配备有开口19并与低压压缩机3连接的截头圆锥形的第二区段8b，能够确保第一空气流A1在不穿透第一区段8a的情况下进入内部通道18。这满足了涡轮机中低压轴8的机械集成约束。

此外，通过消除在第一区段中钻孔的需要，不需要在该第一区段和高压轴之间提供动态密封件以限制通过该钻孔的泄漏。

Claims (10)

1.一种用于飞行器的涡轮机(1)，所述涡轮机(1)沿着纵向轴线(X)延伸并且包括：

-低压压缩机(3)，所述低压压缩机包括压缩机转子(3a)，

-低压轴(8)，所述低压轴用于驱动所述压缩机转子(3a)，所述低压轴(8)以所述纵向轴线(X)为中心并且具有内部通道(18)，所述内部通道被构造成使第一空气流(A1)沿着所述纵向轴线(X)从上游流通到下游，所述低压轴(8)包括：

-圆筒形的第一区段(8a)，

-第二区段(8b)，所述第二区段旋转地固定到所述第一区段(8a)并且布置在所述第一区段(8a)的上游，所述第二区段(8b)包括连接到所述压缩机转子(3a)的第一截头圆锥形部分(8b’)，

-中间壳体(10)，所述中间壳体围绕所述第一区段(8a)布置并且布置在所述低压压缩机(3)的下游，

-用于引导所述低压轴(8)旋转的至少一个轴承(20c)，所述至少一个轴承径向地布置在所述第一区段(8a)和所述中间壳体(10)之间，

-环形中间润滑室(16)，所述至少一个轴承(20c)布置在所述环形中间润滑室中，所述中间润滑室(16)布置在所述中间壳体(10)中，

-环形空气室(25)，所述环形空气室被构造成由所述低压压缩机(3)供给空气，所述空气室(25)至少部分地由所述第一截头圆锥形部分(8b’)和围绕所述第一区段(8a)安装的径向分隔壁(80a)轴向地界定，所述第一截头圆锥形部分(8b’)还具有至少一个开口(19)，所述至少一个开口将所述空气室(25)与所述内部通道(18)连通以使得所述第一空气流(A1)能够从所述空气室(25)传递到所述内部通道(18)。

2.根据前一项权利要求所述的涡轮机，其特征在于，所述空气室(25)在外部至少部分地由第一轴向壁(81a)和第二轴向壁(81b)界定，所述第一轴向壁从所述分隔壁(80a)轴向地向上游延伸，所述第二轴向壁连接到所述第一截头圆锥形部分(8b’)并轴向地向下游延伸，所述第一壁和所述第二壁(81a，81b)在所述第一壁和所述第二壁之间轴向地界定空气入口(25a)，以使得所述第一空气流(A1)能够从所述低压压缩机(3)传递到所述空气室(25)内。

3.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮机还包括围绕所述空气室(25)布置的固定且环形的空气腔(26)，所述空气腔(26)通向所述空气室(25)并且由所述低压压缩机(3)供给空气。

4.根据权利要求2和3所述的涡轮机，其特征在于，所述空气腔(26)至少部分地由径向地容纳在所述第一轴向壁(81a)和所述中间壳体(10)之间的动态密封件(24f)和径向地容纳在所述第二轴向壁(81b)和所述中间壳体(10)之间的动态密封件(24e)轴向地界定。

5.根据权利要求3或4所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮机包括轴向地布置在所述中间润滑室(16)与所述空气腔(26)之间的引流腔(27)。

6.根据权利要求4和5所述的涡轮机，其特征在于，所述引流腔(27)由径向地容纳在所述第一轴向壁(81a)和所述中间壳体(10)之间的所述动态密封件(24f)和径向地容纳在所述第一轴向壁(81a)和所述中间壳体(10)之间并且将所述引流腔(27)与所述中间润滑室(16)分隔开的动态密封件(24c)轴向地界定。

7.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮机还包括：

-高压压缩机(4)，所述高压压缩机布置在所述中间壳体(10)的下游并且包括压缩机转子(4a)，

-高压轴(9)，所述高压轴同轴地围绕所述低压轴(8)的所述第一区段(8a)布置并且连接到所述压缩机转子(4a)，所述第一区段(8a)和所述高压轴(9)界定用于使第二空气流(A2)从下游流通到上游的环形空间(22)，并且所述高压轴(9)包括通向所述环形空间(22)的径向开口(23)，所述径向开口用于使所述第二空气流(A2)从所述环形空间(22)的外侧流通到所述环形空间(22)的内侧。

8.根据前一项权利要求所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮机包括套筒(82a)，所述套筒围绕所述第一区段(8a)布置并且处于所述中间壳体(10)的内侧，所述套筒(82a)固定到所述分隔壁(80a)并且与所述高压轴(9)的上游端部轴向地界定孔口(22a)，所述孔口用于使所述第二空气流(A2)从所述环形空间(22)流通到所述中间润滑室(16)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮机还包括：

-风扇(2)，所述风扇(2)能围绕所述纵向轴线(X)旋转地移动并且布置在所述低压压缩机(3)的上游，

-与所述风扇(2)连接的风扇轴(13)，

-减速器(14)，所述减速器将所述风扇轴(13)连接到所述低压轴(8)，所述减速器(14)布置在上游润滑室(15)中，并且所述第二区段(8b)包括径向壁(80b)，所述径向壁从所述第一截头圆锥形部分(8b’)向外延伸并将所述第一截头圆锥形部分(8b’)连接到所述压缩机转子(3a)，所述径向壁(80b)具有用于使空气(A1’)从所述空气室(25)流通到所述上游润滑室(15)的轴向孔(29)。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮机还包括：

-风扇(2)，所述风扇能围绕所述纵向轴线旋转地移动并且布置在所述低压压缩机的上游，

-与所述风扇(2)连接的风扇轴(13)，

-减速器(14)，所述减速器将所述风扇轴(13)连接到所述低压轴(8)，所述减速器(14)布置在上游润滑室(15)中，并且所述第二区段(8b)包括第二截头圆锥形部分(8b”)，所述第二截头圆锥形部分连接到所述减速器(14)并连接到所述第一截头圆锥形部分(8b’)，所述第二截头圆锥形部分(8b”)具有通向所述内部通道(18)的孔(30)，以用于使空气(A1’)从所述空气室(26)流通到所述上游润滑室(15)。