燃气涡轮发动机油隔离制造技术

一种涡轮发动机包括轴，风扇，安装在轴上并且旋转地支撑风扇的至少一个轴承，联接以驱动风扇的风扇驱动齿轮系统，围绕所述至少一个轴承的轴承隔舱，以及与轴承隔舱外面的区域连通的增压空气的源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涡轮发动机及其操作方法与相关申请的交叉引用本公开是2010年2月19日提交的美国专利申请No.12/708,621的部分继续申请。
本专利技术通常涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及一种用于向燃气涡轮发动机中的轴承隔舱和轴供应缓冲空气和通风空气的系统。
技术介绍
在典型的多轴旁路喷气涡轮发动机中，一个轴支撑了低压压缩机和低压涡轮的转子，并且另一轴支撑了高压压缩机和高压涡轮的转子。通常，每个轴由轴承支撑，并且每个轴承由强制润滑系统润滑，强制润滑系统循环由泵喂给的润滑油。在强制润滑系统中，从高压压缩机吸取高压空气并且导入轴承隔舱的油料密封件的外面以保持轴承隔舱的内部处于比其紧邻外界更低的压力。该压力差防止润滑油泄漏到轴承隔舱外面。特别地，利用了从高压压缩机吸取的高压缓冲空气，因为至少一个轴承隔舱位于高压环境中，在高压环境中来自低压压缩机的缓冲空气无法在低功率发动机工作条件下提供足够的隔舱增压。不幸地是，从高压压缩机吸取的缓冲空气太过热并且需要在更高功率发动机工作条件下冷却。因此，需要专用冷却器以降低缓冲空气的温度。该冷却器向发动机增添了额外的重量并且可以难以包装在特别是更小的发动机模型中。
技术实现思路
根据示例性实施方式的所公开的示例涡轮发动机包括轴，风扇，安装在轴上并且旋转地支撑风扇的至少一个轴承，联接以驱动风扇的风扇驱动齿轮系统，围绕至少一个轴承的轴承隔舱，以及与轴承隔舱外面的区域连通的增压空气的源。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，风扇驱动齿轮系统包括行星齿轮系。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，行星齿轮系具有大于或等于约2.3的齿轮减速比。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，涡轮发动机、行星齿轮系具有大于或等于2.3的齿轮减速比。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，行星齿轮系具有大于或等于约2.5的齿轮减速比。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，行星齿轮系具有大于或等于2.5的齿轮减速比。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，风扇关于旁路空气流和核心空气流限定了大于约十（10）的旁路比。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，风扇关于旁路空气流和核心空气流限定了大于10.5:1的旁路比。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，风扇关于旁路空气流和核心空气流限定了大于十（10）的旁路比。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，风扇限定了小于约1.45的压力比。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，风扇限定了小于1.45的压力比。在前述涡轮发动机的另一实施方式中，核心压缩机区段是增压空气的源。涡轮发动机包括轴、风扇、安装在轴上并且旋转地支撑风扇的至少一个轴承、联接以驱动风扇的风扇驱动齿轮系统、以及围绕至少一个轴承的轴承隔舱，根据示例性实施方式的操作涡轮发动机的所公开方法包括向轴承隔舱外面的区域提供增压空气以在轴承隔舱外面的区域与轴承隔舱的内部之间建立正压力差的步骤。在前述方法的另一实施方式中，风扇驱动齿轮系统包括行星齿轮系。在前述方法的另一实施方式中，行星齿轮系具有大于或等于约2.3的齿轮减速比。在前述方法的另一实施方式中，包括从核心压缩机区段提供增压空气的步骤。尽管不同示例具有在说明书中示出的具体部件，但是本专利技术的实施方式并非限定于那些特定组合。可能的是使用来自一个示例的一些部件或特征与另一示例的特征或部件相组合。可以从以下说明书和附图最佳地理解本文所公开的这些和其他特征，以下是附图简要说明。附图说明图1是具有由附加变速箱驱动的离心压缩机的燃气涡轮发动机的示意性局部剖视图。图2是图1的燃气涡轮发动机的缓冲器和通风空气系统的示意图。具体实施方式本申请描述了用于燃气涡轮发动机的轴承隔舱和轴的新的增压和通风系统。特别地，本申请描述了一种用于向燃气涡轮发动机的轴承隔舱和/或轴提供缓冲和/或通风空气的组件和方法。所描述的燃气涡轮发动机包括将来自燃气涡轮发动机的低压压缩机区段和/或风扇区段的排出空气压缩的专用离心压缩机。被压缩空气输送至发动机核心以缓冲轴承隔舱和/或通风一个或多个轴。离心压缩机比传统的轴向压缩机阵列更高效地将排出空气压缩至更高压力，因为其避免了在压缩机壳处的传统的轴向压缩机阵列所经历的动能损失和节流损失。通过采用离心压缩机，空气从风扇区段和/或低压压缩机区段吸取并且压缩至所需的最优压力和温度，由此无需在冷却器内冷却。该布置也减小了如前所述在低功率发动机工作条件下轴承隔舱增压不足的可能性。离心压缩机的流速和压力比需求足够低以允许可以安装在诸如发动机核心的各种位置处的紧凑设计，并且允许离心压缩机集成作为由变速箱所驱动的附件。图1示出了燃气涡轮发动机10的一部分的示意性局部剖视图。燃气涡轮发动机10具有轴承隔舱12A和12B，容纳支撑轴14A和14B的抗摩擦轴承。燃气涡轮发动机10限定在发动机中心线CL周围，多个发动机区段围绕中心线旋转。在图1中，仅示出了燃气涡轮发动机10的一部分，包括转子区段16、风扇区段18、低压压缩机（LPC）区段20、和高压压缩机（HPC）区段22。燃气涡轮发动机10示出为具有双转子布置的高旁路比涡扇发动机，其中风扇区段18和LPC20通过转子16、风扇驱动齿轮系统15和轴14A连接至低压涡轮区段（未示出），而高压压缩机区段22通过第二轴14B连接至高压涡轮区段（未示出）。燃气涡轮发动机、特别是涡扇发动机的通常结构和工作在本领域是已知的，并且因此无需在此讨论细节。然而，应该注意的是，图1中仅借由示例而非限制示出了发动机10。本专利技术也适用于各种其他燃气涡轮发动机配置结构，例如诸如不具有风扇驱动齿轮系统的涡扇发动机以及涡轮旋桨发动机。在一个示例中，燃气涡轮发动机10是高旁路齿轮传动体系架构的飞行器发动机。在一个所公开的非限制性实施方式中，发动机10具有大于约六（6）至十（10）的旁路比，风扇驱动齿轮系统15是行星齿轮系并且包括具有大于约2.3或大于约2.5的齿轮减速比的行星齿轮系统或其他齿轮系统，以及发动机10的低压涡轮具有大于约5的压力比。在一个所公开的实施方式中，发动机10旁路比大于约十（10:1）或者大于约10.5:1，风扇转子24直径明显大于压缩机区段20/22的低压压缩机的直径，并且低压涡轮具有大于约5:1的压力比。在一个示例中，行星齿轮系具有大于约2.3:1或者大于约2.5:1的齿轮减速比。然而，应该理解的是，上述参数仅是齿轮传动体系架构发动机的一个示例性实施方式，并且本专利技术适用于包括直接驱动涡扇的其他燃气涡轮发动机。由于高旁路比而由旁路流B提供了巨大量的推力。发动机10的风扇设计用于特定飞行条件－通常在约0.8M和约35,000英尺下巡航。发动机处于其最佳燃料消耗的0.8M和35,000英尺的飞行条件－也已知为“bucketcruiseTSFC”-是燃烧的燃料磅质量（lbm）除以由处于该最小点处发动机产生的磅推力(lbf)的工业标准参数。“低风扇压力比”是单独在风扇叶片之上的压力比。根据一个非限制性实施方式在本文所公开的低风扇压力比小于约1.45。“低校正风扇尖端速度”是以英尺/秒为单位的实际风扇尖端速度除以[（环境温度度数R（TambientdegR））/518.7）^0.5]的工业标准温度校正系数。根据一个非限制性实施方式在本文所公开的“低校正风扇尖端速度”小于约1150英尺/秒。除了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮发动机，包括：轴；风扇；至少一个轴承，其安装在所述轴上并且旋转地支撑所述风扇；风扇驱动齿轮系统，其被联接以驱动所述风扇；围绕所述至少一个轴承的轴承隔舱；以及增压空气的源，其与所述轴承隔舱外面的区域连通。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.30 US 13/340,8711.一种涡轮发动机，包括：轴；风扇；至少一个轴承，其安装在所述轴上并且旋转地支撑所述风扇；风扇驱动齿轮系统，其被联接以驱动所述风扇；围绕所述至少一个轴承的轴承隔舱；以及增压空气的源，其与轴承隔舱外面的区域连通，其特征在于：所述风扇驱动齿轮系统包括行星齿轮系，其中，所述行星齿轮系具有大于或等于2.3的齿轮减速比；以及所述风扇关于旁路空气流和核心空气流限定了大于十的旁路比。2.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其中，所述行星齿轮系具有大于或等于2.5的齿轮减速比。3.根据权利要求1或2所述的涡轮发动机，其中，所述风扇关于旁路空气流和核心空气流限定了大于10.5:1的旁路比。4.根据权利要求1或2所述的涡...

【专利技术属性】
技术研发人员：JA格拉恩，FM施瓦兹，
申请(专利权)人：联合工艺公司，
类型：发明
国别省市：美国;US