用于支撑燃气涡轮发动机的转子轴的轴承组件制造技术

本发明专利技术涉及用于支撑燃气涡轮发动机的转子轴的轴承组件。在一个方面中，用于相对于燃气涡轮发动机(10)的支撑结构(108)支撑转子轴(106)的轴承组件(100)可大体上包括轴承(112)、外轴承外罩(102)和内轴承支撑件(104)，轴承包括外座圈(116)和内座圈(114)，外轴承外罩构造成在轴承的外座圈与燃气涡轮发动机的支撑结构之间径向地延伸，内轴承支撑件构造成在轴承的内座圈与转子轴之间径向地延伸。此外，外轴承外罩和内轴承支撑件各自包括至少一个径向地延伸的弹簧臂(138、164)，使得外轴承外罩和内轴承支撑件共同地形成两个弹簧，这两个弹簧串联地联接在支撑结构与转子轴之间。

【技术实现步骤摘要】

本主题大体上涉及燃气涡轮发动机，且更具体而言，涉及用于支撑燃气涡轮发动机的转子轴的轴承组件。
技术介绍
燃气涡轮发动机通常包括转子组件、压缩机、和涡轮。转子组件包括风扇，该风扇具有从转子轴径向向外延伸的风扇叶片阵列。转子轴将功率和旋转运动从涡轮传递至压缩机和风扇二者，且使用多个轴承组件纵向地得到支撑。此外，转子组件具有旋转轴线，该旋转轴线穿过转子重心。已知的轴承组件包括滚动元件和配对座圈，其中，滚动元件被支撑在配对座圈(pairedrace)内。为了维持转子临界速度裕度，转子组件通常被支撑在三个轴承组件上，其中的一个是推力轴承组件，且其中的两个是滚柱轴承组件。推力轴承组件支撑转子轴，且使转子轴组件的轴向和径向移动最小化。剩余的滚柱轴承组件支持转子轴的径向移动。在发动机的操作期间，风扇叶片的片段可从叶片的其余部分分离。因此，显著不平衡的旋转负载可在损坏的风扇内形成，且必须基本上由风扇轴轴承、风扇轴承支撑件和风扇支撑框架来承载。为了使可能损坏异常的不平衡负载的影响最小化，已知的燃气涡轮发动机包括用于风扇转子支撑系统的支撑构件，它们在尺寸方面设定为提供额外的强度。然而，当发动机在没有显著的转子不平衡的情况下操作时，提高支撑构件的强度非期望地增大发动机的总重量，且降低发动机的总效率。其他已知的发动机包括轴承支撑件，该轴承支撑件包括机械地削弱的区段或主保险件(primaryfuse)，其使风扇转子从风扇支撑系统断开联接。在此种事件期间，风扇轴寻求新的旋转中心，该新的旋转中心接近其不平衡的重心。该保险件区段与转子间隙容差组合地称为负载降低装置或LRD。LRD降低风扇支撑系统中的旋转动负载。在主保险件破坏之后，倾斜的风扇转子通常对下个最近的轴承引起大的力矩。在许多构造中，已知下个最近的轴承为第二轴承位置。对第二轴承引起的力矩对风扇转子局部地引起高弯曲和剪切负载。为了减轻高剪切应力，通常减弱或降低第二轴承位置的径向刚度。然而，为了适应穿过发动机传送的轴向负载，第二轴承支撑件还必须提供高轴向刚度。现有的轴承组件可用于提供减弱的径向刚度，同时提供充分高的轴向刚度。然而，在现代燃气涡轮发动机的旁通定量和热效率增大时，穿过此种发动机传送的所得的轴向和径向负载对应地增大。因此，现有的轴承组件必须重新设计，以适应此种增大的涡轮负载。因此，提供改善的径向刚度和/或轴向刚度以帮助适应现代燃气涡轮发动机的增大的径向和/或轴向负载的轴承组件在本技术中将受到欢迎。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在下列描述中部分地阐述，或可从描述而变得明显，或可通过本专利技术的实践而习得。在一个方面中，本主题涉及一种轴承组件，其用于相对于燃气涡轮发动机的支撑结构支撑转子轴。该轴承组件可大体上包括轴承和外轴承外罩，该轴承包括外座圈和内座圈，该外轴承外罩构造成在外座圈与燃气涡轮发动机的支撑结构之间径向地延伸。此外，该轴承组件可包括内轴承支撑件，该内轴承支撑件在外支撑件端部与内支撑件端部之间径向地延伸，该外支撑件端部构造成配置在轴承的内座圈附近，该内支撑件端部构造成可旋转地联接于转子轴。该内轴承支撑件可包括在内和外支撑件端部之间径向地延伸的第一弹簧臂和第二弹簧臂。该内轴承支撑件还可包括加强肋，该加强肋将第一弹簧臂与第二弹簧臂分开，使得第一弹簧臂从加强肋径向向外朝外支撑件端部延伸，且第二弹簧臂从加强肋径向向内朝内支撑件端部延伸。在另一方面中，本主题涉及一种轴承组件，其用于相对于燃气涡轮发动机的支撑结构支撑转子轴。该轴承组件可大体上包括轴承和外轴承外罩，该轴承包括外座圈和内座圈，该外轴承外罩从内外罩端部和外外罩端部径向地延伸，该内外罩端部构造成配置在轴承的外座圈附近，该外外罩端部构造成联接于燃气涡轮的支撑结构。该外轴承外罩可包括在内和外外罩端部之间延伸的第一弹簧臂和第二弹簧臂。该外轴承外罩还可包括加强环，该加强环将第一弹簧臂与第二弹簧臂分开，使得第一弹簧臂在加强肋与外外罩端部之间延伸，且第二弹簧臂在加强肋与内外罩端部之间延伸。此外，该轴承组件可包括内轴承支撑件，该内轴承支撑件构造成在轴承的内座圈与转子轴之间径向地延伸。在又一方面中，本主题涉及一种轴承组件，其用于相对于燃气涡轮发动机的支撑结构支撑转子轴。该轴承组件可大体上包括轴承、外轴承外罩和内轴承支撑件，该轴承包括外座圈和内座圈，该外轴承外罩构造成在轴承的外座圈与燃气涡轮发动机的支撑结构之间径向地延伸，该内轴承支撑件构造成在轴承的内座圈与转子轴之间径向地延伸。此外，外轴承外罩和内轴承支撑件各自包括至少一个径向地延伸的弹簧臂，使得外轴承外罩和内轴承支撑件共同地形成两个弹簧，这两个弹簧串联地联接在支撑结构与转子轴之间。技术方案1：一种轴承组件，其用于相对于燃气涡轮发动机的支撑结构支撑转子轴，所述轴承组件包括：轴承，其包括外座圈和内座圈；外轴承外罩，其构造成在所述外座圈与所述燃气涡轮发动机的支撑结构之间径向地延伸；和内轴承支撑件，其在外支撑件端部与内支撑件端部之间径向地延伸，所述外支撑件端部构造成配置在所述轴承的内座圈附近，所述内支撑件端部构造成可旋转地联接于所述转子轴，所述内轴承支撑件包括在所述内和外支撑件端部之间径向地延伸的第一弹簧臂和第二弹簧臂，所述内轴承支撑件还包括加强肋，所述加强肋将所述第一弹簧臂与所述第二弹簧臂分开，使得所述第一弹簧臂从所述加强肋径向向外朝所述外支撑件端部延伸，且所述第二弹簧臂从加强肋径向向内朝所述内支撑件端部延伸。技术方案2：根据技术方案1所述的轴承组件，其中，所述第一和第二弹簧臂相对于所述内和外支撑件端部轴向地延伸，使得所述加强肋与所述内和外支撑件端部轴向地间隔。技术方案3：根据技术方案1所述的轴承组件，其中，所述内轴承支撑件包括内轴承环，所述内轴承环配置在所述外支撑件端部处，所述内轴承环构造成联接于所述轴承的内座圈。技术方案4：根据技术方案1所述的轴承组件，其中，所述内轴承支撑件包括安装环，所述安装环配置在所述内支撑件端部处，所述安装环构造成经由安装座圈而旋转地联接于所述转子轴。技术方案5：根据技术方案4所述的轴承组件，其中，所述安装环使用多个径向地延伸的销而联接于所述安装座圈，所述销构造成当超过预定负载阀值的力矩负载传送通过所述轴时破坏。技术方案6：根据技术方案4所述的轴承组件，其中，滑动界面限定在所述安装环与所述安装座圈之间。技术方案7：根据技术方案1所述的轴承组件，其中，所述外轴承外罩在外外罩端部与内外罩端部之间径向地延伸，所述外外罩端部构造成联接于所述支撑结构，所述内外罩端部构造成配置在所述轴承的外座圈附近，所述外轴承外罩包括在所述内和外外罩端部之间延伸的第一外罩弹簧臂和第二外罩弹簧臂。技术方案8：根据技术方案7所述的轴承组件，其中，所述外轴承外罩还包括加强环，所述加强环将所述第一外罩弹簧臂与所述第二外罩弹簧臂分开，使得所述第一外罩弹簧臂在所述加强环与所述外外罩端部之间延伸，且所述第二外罩弹簧臂在所述加强环与所述内外罩端部之间延伸。技术方案9：根据技术方案8所述的轴承组件，其中，所述第一和第二外罩弹簧臂相对于所述内和外外罩端部轴向地延伸，使得所述加强环与所述内和外外罩端部轴向地间隔。技术方案10：根据技术方案7所述的轴承组件，其中，所述外轴承外罩包括安装凸缘，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴承组件(100)，其用于相对于燃气涡轮发动机(10)的支撑结构(108)支撑转子轴(106)，所述轴承组件(100)包括：轴承(112)，其包括外座圈(116)和内座圈(114)；外轴承外罩(102)，其构造成在所述外座圈(116)与所述燃气涡轮发动机(10)的支撑结构(108)之间径向地延伸；和内轴承支撑件(104)，其在外支撑件端部(144)与内支撑件端部(146)之间径向地延伸，所述外支撑件端部(144)构造成配置在所述轴承(112)的内座圈(114)附近，所述内支撑件端部(146)构造成可旋转地联接于所述转子轴(106)，所述内轴承支撑件(104)包括在所述内(146)和外支撑件端部(144)之间径向地延伸的第一弹簧臂(164)和第二弹簧臂(166)，所述内轴承支撑件(104)还包括加强肋(168)，所述加强肋(168)将所述第一弹簧臂(164)与所述第二弹簧臂(166)分开，使得所述第一弹簧臂(164)从所述加强肋(168)径向向外朝所述外支撑件端部(144)延伸，且所述第二弹簧臂(166)从加强肋(168)径向向内朝所述内支撑件端部(146)延伸。

【技术特征摘要】
2015.07.09 IN 3524/CHE/20151.一种轴承组件(100)，其用于相对于燃气涡轮发动机(10)的支撑结构(108)支撑转子轴(106)，所述轴承组件(100)包括：轴承(112)，其包括外座圈(116)和内座圈(114)；外轴承外罩(102)，其构造成在所述外座圈(116)与所述燃气涡轮发动机(10)的支撑结构(108)之间径向地延伸；和内轴承支撑件(104)，其在外支撑件端部(144)与内支撑件端部(146)之间径向地延伸，所述外支撑件端部(144)构造成配置在所述轴承(112)的内座圈(114)附近，所述内支撑件端部(146)构造成可旋转地联接于所述转子轴(106)，所述内轴承支撑件(104)包括在所述内(146)和外支撑件端部(144)之间径向地延伸的第一弹簧臂(164)和第二弹簧臂(166)，所述内轴承支撑件(104)还包括加强肋(168)，所述加强肋(168)将所述第一弹簧臂(164)与所述第二弹簧臂(166)分开，使得所述第一弹簧臂(164)从所述加强肋(168)径向向外朝所述外支撑件端部(144)延伸，且所述第二弹簧臂(166)从加强肋(168)径向向内朝所述内支撑件端部(146)延伸。2.根据权利要求1所述的轴承组件(100)，其中，所述第一(164)和第二弹簧臂(166)相对于所述内(146)和外支撑件端部(144)轴向地延伸，使得所述加强肋(168)与所述内(146)和外支撑件端部(144)轴向地间隔。3.根据权利要求1所述的轴承组件(100)，其中，所述内轴承支撑件(104)包括内轴承环(148)，所述内轴承环(148)配置在所述外支撑件端部(144)处，所述内轴承环(148)构造成联接于所述轴承(112)的内座圈(114)。4.根据权利要求1所述的轴承组件(100)，其中，所述内轴承支撑件(104)包括安装环(150)，所述安装环(150)配置在所述内支撑件端部(146)处，所述安装环(150)构造成经由安装座圈(162)而旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：BA卡特，RS加尼格尔，BN蒙达尔，JP米勒，S马赫什，KL柯肯，V瓦纳帕利，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US