用于涡轮发动机的轴承制造技术

本文中提供用于涡轮发动机的轴承的实施例。在一些实施例中，一种用于涡轮发动机的风扇轴组件可包括：风扇轴；静止支承件；以及至少一个轴承，其设置在所述静止支承件与风扇轴之间，所述至少一个轴承包括：内滚道；外滚道；一排多个球形滚柱轴承，其设置在所述内滚道与外滚道之间；以及笼，其设置在所述内滚道与外滚道之间。

Bearings for a turbine engine

An embodiment of a bearing for a turbine engine is provided in this paper. In some embodiments, a fan shaft assembly for a turbine engine can include a fan shaft, a stationary support part, and at least one bearing, arranged between the stationary support and the fan shaft, and the at least one bearing includes an inner raceway, an outer raceway, a row of spherical roller bearings, which are set up at the same time. The inner raceway and the outer raceway, and the cage are arranged between the inner raceway and the outer raceway.

【技术实现步骤摘要】
用于涡轮发动机的轴承
本专利技术的领域大体上涉及涡轮发动机，确切地说涉及用于涡轮发动机的轴承，且更确切地说涉及用于齿轮涡轮发动机的风扇轴的轴承。
技术介绍
常规齿轮发动机通常利用锥形滚柱轴承来支撑风扇轴并促进风扇轴的旋转。在常规齿轮发动机中利用的锥形滚柱轴承提供足以在发动机操作期间支撑风扇轴的组合载荷(例如，轴向和径向载荷)能力。然而，锥形滚柱轴承由于锥形滚柱与杯形件和锥形件的表面之间的各种接触点而遭受高发热。此类高发热导致轴承的过度损耗和过早故障，且另外，需要在发动机内使用更强(robust)的冷却系统以耗散和/或去除来自轴承的热，从而会降低发动机的效率。一种用以减少轴承滚柱与滚道(raceway)之间的接触和因此减少发热的方式为利用一个或多个滚珠轴承作为推力轴承结合利用圆柱形滚柱轴承以用于径向支撑。然而，本专利技术人已经观察到，使用滚珠轴承需要过大且过重的滚珠轴承。此外，滚珠轴承与圆柱形滚柱轴承的组合增加了所需的总轴承数量，因此增加了发动机的复杂性和重量且可能具有可靠度损失。因此，本专利技术人已经提供一种用于涡轮发动机的改进型轴承。
技术实现思路
本文中提供用于涡轮发动机的轴承的实施例。在一些实施例中，一种用于涡轮发动机的风扇轴组件可包括：风扇轴；静止支承件；以及至少一个轴承，其设置在所述静止支承件之间，所述至少一个轴承包括：内滚道；外滚道；一排多个球形滚柱轴承，其设置在所述内滚道与外滚道之间；以及笼，其设置在所述内滚道与外滚道之间。在一些实施例中，一种涡轮发动机可包括：低压涡轮轴；风扇轴；齿轮箱，其将所述低压涡轮轴可旋转地连接到所述风扇轴；风扇轴组件，其包括：所述风扇轴；静止支承件；以及至少一个轴承，其具有内滚道、外滚道、设置在所述内滚道与外滚道之间的一排多个球形滚柱轴承，以及设置在所述内滚道与外滚道之间的笼，所述至少一个轴承设置在所述静止支承件与所述风扇轴之间。技术方案1.一种用于涡轮发动机的风扇轴组件，其包括：风扇轴；静止支承件；以及至少一个轴承，其设置在所述静止支承件与所述风扇轴之间，所述至少一个轴承包括：内滚道；外滚道；多个球形滚柱轴承，其设置在所述内滚道与外滚道之间；以及笼，其设置在所述内滚道与外滚道之间。技术方案2.根据技术方案1所述的风扇轴组件，其中：所述至少一个轴承包括被设置成接近于所述风扇轴的相对端的两个轴承。技术方案3.根据技术方案1所述的风扇轴组件，其中：所述至少一个轴承包括：多排所述多个球形滚柱轴承，其设置在所述内滚道与所述外滚道之间。技术方案4.根据技术方案1所述的风扇轴组件，其中：所述笼由聚合物或金属制成。技术方案5.根据技术方案1所述的风扇轴组件，其中：所述多个球形滚柱轴承由金属或陶瓷制成。技术方案6.根据技术方案1所述的风扇轴组件，其中：所述内滚道和外滚道由金属或陶瓷制成。技术方案7.根据技术方案1所述的风扇轴组件，其中：由连接所述多个球形滚柱轴承与所述内滚道和所述外滚道之间的接触点的线与垂直于所述轴承的轴线的线所形成的角度是约10到约65度。技术方案8.一种涡轮发动机，其包括：低压涡轮轴；风扇轴；齿轮箱，其将所述低压涡轮轴可旋转地连接到所述风扇轴；风扇轴组件，其包括：所述风扇轴；静止支承件；以及至少一个轴承，其具有内滚道、外滚道、设置在所述内滚道与外滚道之间的多个球形滚柱轴承，以及设置在所述内滚道与外滚道之间的笼，所述至少一个轴承设置在所述静止支承件与所述风扇轴之间。技术方案9.根据技术方案8所述的涡轮发动机，其中：所述至少一个轴承包括被设置成接近于所述风扇轴的相对端的两个轴承。技术方案10.根据技术方案8所述的涡轮发动机，其中：所述至少一个轴承包括：多排所述多个球形滚柱轴承，其设置在所述内滚道与所述外滚道之间。技术方案11.根据技术方案8所述的涡轮发动机，其中：所述笼由聚合物或金属制成。技术方案12.根据技术方案8所述的涡轮发动机，其中：所述多个球形滚柱轴承由金属或陶瓷制成。技术方案13.根据技术方案8所述的涡轮发动机，其中：所述内滚道和外滚道由金属或陶瓷制成。技术方案14.根据技术方案8所述的涡轮发动机，其中：由连接所述多个球形滚柱轴承与所述内滚道和所述外滚道之间的接触点的线与垂直于所述轴承的轴线的线所形成的角度是约10到约60度。将参考附图和详细描述进一步理解本专利技术的实施例的前述和其它特征。附图说明当参考附图阅读以下详细描述时，本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，在所有图中相同的标记表示相同的部件，在附图中：图1是发动机的部分示意图；图2是风扇轴组件的部分示意图；图3是示范性锥形滚柱轴承的部分横截面图；图4是根据本专利技术的一些实施例的风扇轴组件的部分示意图；图5是根据本专利技术的一些方面的示范性球形滚柱轴承的部分横截面图；图6是根据本专利技术的一些实施例的风扇轴组件的部分示意图；图7是根据本专利技术的一些方面的示范性球形滚柱轴承的部分横截面图。除非另外指明，否则本文中所提供的附图意图说明本专利技术的实施例的特征。这些特征被认为适用于包括本专利技术的一个或多个实施例的广泛多种系统。因此，附图并不意图包括实施本文中所公开的实施例所需的所属领域的技术人员已知的所有常规特征。具体实施方式本文中提供用于涡轮发动机的轴承的实施例。在至少一些实施例中，可利用球形滚柱轴承来支撑风扇轴组件的轴。对球形滚柱轴承的此利用可有利地提供足够的力矩、轴向和径向刚度以支撑风扇轴，同时相比于常规上利用的锥形滚柱轴承减少所产生的热量，从而减少损耗和损坏的情况。另外，在至少一些实施例中，相比于利用滚珠轴承与滚柱轴承的组合的其它常规配置，利用球形滚柱轴承允许减少支撑风扇轴所需的总轴承数量，从而减少发动机的总复杂性和重量。图1是发动机100的部分横截面图。在示范性实施例中，发动机100是适合在例如航空或航海应用中使用的燃气涡轮发动机。或者，发动机100可以是任何其它涡轮发动机和/或涡轮机，包括但不限于蒸汽涡轮发动机、离心压缩机和涡轮增压器。虽然仅示出一部分，但应当理解，发动机100可以是例如围绕轴线102的环形形式。在一些实施例中，发动机100可以大体上包括进气区段104、压缩区段106、燃烧区段108和涡轮机区段110。进气区段104大体上包括风扇124和风扇轴组件178，所述风扇124具有连接到轮毂114的多个风扇叶片112，且所述风扇轴组件178具有可旋转的风扇轴126。在一些实施例中，壳体122可以围绕风扇124和发动机100的至少一部分设置，由此形成由风扇124驱动的空气(例如，旁通空气)的流动的通道116，例如由箭头118所指示。在此类实施例中，壳体122可以至少部分地由多个支柱(示出一个支柱128)支撑。在操作中，风扇124将空气吸入发动机100中，引导空气的至少一部分通过通道116并将空气的至少一部分引导到压缩机区段106中。压缩区段106机械地且流体地连接到风扇区段104，且大体上包括一个或多个压缩机，例如第一压缩机(低压压缩机)134和第二压缩机136(高压压缩机)，如图中所示。第一压缩机134接收来自进气区段104的经引导空气并通过多个压缩机叶片、轮叶或级(共同示出在138处)压缩空气。在一些实施例中，压缩机叶片138可以连接到第一轴(低压涡轮(LPT)轴)142，以驱动压缩机叶片1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮发动机的风扇轴组件，其包括：风扇轴；静止支承件；以及至少一个轴承，其设置在所述静止支承件与所述风扇轴之间，所述至少一个轴承包括：内滚道；外滚道；多个球形滚柱轴承，其设置在所述内滚道与外滚道之间；以及笼，其设置在所述内滚道与外滚道之间。

【技术特征摘要】
2016.12.01 US 15/3666681.一种用于涡轮发动机的风扇轴组件，其包括：风扇轴；静止支承件；以及至少一个轴承，其设置在所述静止支承件与所述风扇轴之间，所述至少一个轴承包括：内滚道；外滚道；多个球形滚柱轴承，其设置在所述内滚道与外滚道之间；以及笼，其设置在所述内滚道与外滚道之间。2.根据权利要求1所述的风扇轴组件，其特征在于：所述至少一个轴承包括被设置成接近于所述风扇轴的相对端的两个轴承。3.根据权利要求1所述的风扇轴组件，其特征在于：所述至少一个轴承包括：多排所述多个球形滚柱轴承，其设置在所述内滚道与所述外滚道之间。4.根据权利要求1所述的风扇轴组件，其特征在于：所述笼由聚合物或金属制成。5.根据权利要求1所述的风扇轴组件，其特征在于：所述多个球形滚柱轴承由金属或陶瓷制成。6.根据权利要求1所述的风扇轴组件，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：F诺纳托德保拉，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US