燃气涡轮发动机制造技术

一种燃气涡轮发动机包括核心涡轮发动机(16)和机械地联接至核心涡轮发动机(16)的风扇(38)。风扇(38)包括多个风扇叶片(40)，各风扇叶片(40)沿着燃气涡轮发动机的径向方向(R)限定底座(80)和内端。风扇(38)还包括覆盖多个风扇叶片(40)中的每一个的底座(80)的毂(48)。而且，风扇(38)包括用于支持多个风扇叶片(40)的旋转的一个或更多个轴承。一个或更多个轴承沿着燃气涡轮发动机的径向方向(R)限定风扇轴承半径(R1)。类似地，毂(48)沿着燃气涡轮发动机的径向方向(R)限定毂半径(R2)。毂半径(R2)与风扇轴承半径(R1)的比小于大约三，从而为各种构件在燃气涡轮发动机的风扇(38)内的期望的封装作准备。

Gas turbine engine

【技术实现步骤摘要】
燃气涡轮发动机
本主题大体上涉及用于燃气涡轮发动机的风扇。
技术介绍
燃气涡轮发动机通常包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。按照串联流动的顺序，燃气涡轮发动机的核心大体上包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段以及排气区段。在多轴燃气涡轮发动机的情况下，压缩机区段能够包括高压压缩机(HP压缩机)和低压压缩机(LP压缩机)，并且，涡轮区段能够类似地包括高压涡轮(HP涡轮)和低压涡轮(LP涡轮)。在这样的配置的情况下，HP压缩机经由高压轴(HP轴)而与HP涡轮联接，并且，LP压缩机经由低压轴(LP轴)而与LP涡轮联接。在运行中，将越过风扇的空气的至少一部分提供给核心的入口。这样的空气的部分由LP压缩机和HP压缩机逐步地压缩，直到它到达燃烧区段为止。在燃烧区段内，使燃料与压缩后的空气混合而焚烧，以提供燃气。将燃气从燃烧区段发送穿过HP涡轮和LP涡轮。穿过涡轮区段的燃气流驱动HP涡轮和LP涡轮，HP涡轮和LP涡轮中的每个继而经由HP轴和LP轴而驱动HP压缩机和LP压缩机中的相应的一个。然后，将燃气穿过排气区段而发送至例如大气。除了驱动LP压缩机之外，LP轴能够另外通过风扇齿轮箱而驱动风扇。齿轮箱允许LP轴以相对于风扇更高的速度而旋转，以便实现更高的效率。某些燃气涡轮发动机另外包括致动组件，致动组件可与风扇的多个风扇叶片一起操作，以改变多个风扇叶片中的每个的节距，来进一步提高风扇的效率。由于例如促进多个风扇叶片的旋转的一个或更多个轴承的定位而导致可能难以将致动组件封装于风扇中。一个或更多个轴承沿着径向方向向内定位，以使轴承所受到的转速最小化。因此，允许将节距改变机构封装于风扇内的用于燃气涡轮发动机的风扇将是有用的。
技术实现思路
本专利技术的各方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可通过该描述显而易见，或者可通过实践本专利技术而认识到。在本公开的一个示范性的实施例中，提供了一种限定径向方向的燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括核心涡轮发动机和与核心涡轮发动机机械地联接的风扇。风扇包括多个风扇叶片，各风扇叶片将底座限定于沿着径向方向的内端。风扇还包括毂，毂覆盖多个风扇叶片中的每个的底座，并且，沿着径向方向限定毂半径。风扇还包括用于支持多个风扇叶片的旋转的一个或更多个轴承。一个或更多个轴承沿着径向方向限定风扇轴承半径。毂半径与风扇轴承半径的比小于1.75。在本公开的另一示范性的实施例中，提供了一种限定径向方向和轴向方向的燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括核心涡轮发动机和与涡轮发动机机械地联接的风扇。风扇包括多个风扇叶片，各风扇叶片将底座限定于沿着径向方向的内端。在风扇的运行的期间，多个风扇叶片是围绕轴向方向以最大转速可旋转的。风扇还包括用于支持多个风扇叶片的旋转的一个或更多个轴承，一个或更多个轴承限定多个风扇叶片围绕轴向方向以至少大约0.6百万的最大转速旋转的期间的DN值。在本公开的又一示范性的实施例中，提供了一种限定径向方向的燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括核心涡轮发动机和与核心涡轮发动机机械地联接的风扇。风扇包括多个风扇叶片，各风扇叶片将底座限定于沿着径向方向的内端。风扇还包括毂，毂覆盖多个风扇叶片中的每个的底座，并且，沿着径向方向限定毂半径。风扇还包括用于支持多个风扇叶片的旋转的一个或更多个轴承。一个或更多个轴承沿着径向方向限定风扇轴承半径。毂半径与风扇轴承半径的比小于2.75。另外，燃气涡轮发动机配置成生成最大起飞推力，最大起飞推力小于30000磅。本专利技术的第一技术方案提供了一种燃气涡轮发动机，限定径向方向，并且包括：核心涡轮发动机；以及风扇，其机械地联接至所述核心涡轮发动机，所述风扇包括：多个风扇叶片，各风扇叶片将底座限定在沿着所述径向方向的内端处；毂，其覆盖所述多个风扇叶片中的每个的所述底座，并且，沿着所述径向方向限定毂半径；以及一个或更多个轴承，其用于支持所述多个风扇叶片的旋转，所述一个或更多个轴承沿着所述径向方向限定风扇轴承半径，所述毂半径与所述风扇轴承半径的比小于1.75。本专利技术的第二技术方案是在第一技术方案中，所述毂半径与所述风扇轴承半径的比大于或等于一且小于或等于大约1.5。本专利技术的第三技术方案是在第一技术方案中，所述燃气涡轮发动机配置成生成最大起飞推力，并且其中所述最大起飞推力小于60000磅。本专利技术的第四技术方案是在第一技术方案中，所述一个或更多个轴承包括两个滚子轴承和一个球轴承。本专利技术的第五技术方案是在第一技术方案中，所述风扇进一步包括动力齿轮箱，并且其中所述风扇通过所述动力齿轮箱而由所述核心涡轮发动机驱动。本专利技术的第六技术方案是在第一技术方案中，所述风扇进一步包括用于改变所述多个风扇叶片中的每个的节距的致动组件，并且其中所述一个或更多个轴承沿着所述径向方向位于从所述节距改变机构向外的部位。本专利技术的第七技术方案是在第一技术方案中，所述风扇进一步包括一个或更多个风扇配重，并且其中所述一个或更多个轴承沿着所述径向方向位于从所述一个或更多个风扇配重向外的部位。本专利技术的第八技术方案是在第一技术方案中，所述一个或更多个轴承包括多个轴承，并且其中所述风扇轴承半径是沿着所述径向方向的最内侧的轴承的半径。本专利技术的第九技术方案是在第一技术方案中，沿着所述径向方向的所述风扇轴承半径是从所述燃气涡轮发动机的纵向中心线至所述一个或更多个轴承的中心轴线或中心点的距离。本专利技术的第十技术方案是在第一技术方案中，在所述风扇的运行的期间，所述多个风扇叶片是围绕轴向方向以最大转速可旋转的，并且其中所述一个或更多个轴承限定所述多个风扇叶片以至少大约0.6百万的最大转速旋转的期间的DN值。本专利技术的第十一技术方案是在第一技术方案中，在所述风扇的运行的期间，所述多个风扇叶片是围绕轴向方向以最大转速可旋转的，并且其中所述一个或更多个轴承限定所述多个风扇叶片以至少大约0.8百万的最大转速旋转的期间的DN值。本专利技术的第十二技术方案提供了一种燃气涡轮发动机，限定了径向方向和轴向方向，所述燃气涡轮发动机包括：核心涡轮发动机；以及风扇，其机械地联接至所述核心涡轮发动机，所述风扇包括：多个风扇叶片，各风扇叶片将底座限定在沿着所述径向方向的内端处，在所述风扇的运行的期间，所述多个风扇叶片是围绕所述轴向方向以小于大约8500转每分钟(RPM)的最大转速可旋转的；以及一个或更多个轴承，其用于支持所述多个风扇叶片的旋转，所述一个或更多个轴承限定所述多个风扇叶片围绕所述轴向方向以至少大约0.6百万的所述最大转速旋转的期间的DN值。本专利技术的第十三技术方案是在第十二技术方案中，所述一个或更多个轴承限定所述风扇以至少大约0.8百万的最大转速运行的期间的DN值。本专利技术的第十四技术方案是在第十二技术方案中，所述风扇进一步包括毂，该毂覆盖所述多个风扇叶片中的每个的所述底座，其中所述毂沿着所述径向方向限定毂半径，其中所述一个或更多个轴承沿着所述径向方向限定风扇轴承半径，并且其中所述毂半径与所述风扇轴承半径的比小于1.75。本专利技术的第十五技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气涡轮发动机，其限定径向方向，并且包括：/n涡轮机；/n齿轮箱；以及/n风扇，其通过所述齿轮箱机械地联接至所述涡轮机，所述风扇包括：/n多个风扇叶片，所述多个风扇叶片中的第一风扇叶片将底座限定在沿着所述径向方向的内端处；/n毂，其覆盖所述第一风扇叶片的所述底座，并且，沿着所述径向方向限定毂半径；以及/n轴承，其用于支持所述第一风扇叶片的旋转，所述轴承沿着所述径向方向限定风扇轴承半径，所述毂半径与所述风扇轴承半径的比小于2.75。/n

【技术特征摘要】
20151117 US 14/9430551.一种燃气涡轮发动机，其限定径向方向，并且包括：
涡轮机；
齿轮箱；以及
风扇，其通过所述齿轮箱机械地联接至所述涡轮机，所述风扇包括：
多个风扇叶片，所述多个风扇叶片中的第一风扇叶片将底座限定在沿着所述径向方向的内端处；
毂，其覆盖所述第一风扇叶片的所述底座，并且，沿着所述径向方向限定毂半径；以及
轴承，其用于支持所述第一风扇叶片的旋转，所述轴承沿着所述径向方向限定风扇轴承半径，所述毂半径与所述风扇轴承半径的比小于2.75。


2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述轴承是球轴承。


3.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述轴承是多个轴承中的第一轴承，并且其中所述风扇轴承半径是沿着所述径向方向的多个轴承中最内侧的轴承的半径。


4.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述毂半径与所述风扇轴承半径的比大于或等于一且小于或等于大约1.75。


5.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述毂半径与所述风扇轴承半径的比大于或等于一且小于或等于大约1.5。


6.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机配置成生成最大起飞推力，并且其中所述最大起飞推力小于60000磅。


7.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述风扇进一步包括用于改变所述多个风扇叶片中的每个的节距的致动组件，并且其中所述轴承沿着所述径向方向位于从所述节距改变机构向外的部位。


8.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述风扇进一步包括一个或多个风扇配重，并且其中所述轴承沿着所述径向方向定位于从所述一个或多个风扇配重的向外的部位。


9.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，沿着所述径向方向的所述风扇轴承半径是从所述燃气涡轮发动机的纵向中心线至所述轴承的中心轴线或中心点的距离。


10.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，在所述风扇的运行的期间，所述多个风扇叶片是围绕轴向方向以最大转速可旋转的，并且其中所述一个或更多个轴承限定所述多个风扇叶片以最大转速旋转的期间的至少大约0.6百万的DN值。


11.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，在所述风扇的运行的期间，所述多个风扇叶片是围绕轴向方向以最大转速可旋转的，并且其中所述轴承限定所述多个风扇叶片以最大转速旋转的期间的至少大约0.8百万的DN值。


12.一种燃气涡轮发动机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：BW米勒，DA尼尔加思，DT扎托尔斯基，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US