轴承支撑结构制造技术

本发明专利技术公开了一种具有轴承支撑结构(100)的气体涡轮引擎(10)，所述轴承支撑结构包括：轴承室(104)；第一缓冲流体通道(110)，所述第一缓冲流体通道从所述轴承室(104)径向向外设置；第二缓冲流体通道(116)，所述第二缓冲流体通道从所述第一缓冲流体通道(110)径向向外设置；以及核心流体通道(132)，所述核心流体通道从所述第二缓冲流体通道(116)径向向外设置；所述轴承室(104)、所述第一缓冲流体通道(110)、所述第二缓冲流体通道(116)和所述核心流体通道(132)由相应的毂壁分开。

【技术实现步骤摘要】
轴承支撑结构
本公开涉及用于气体涡轮引擎的轴承支撑结构，并且具体地但不限于涉及包括两个缓冲流体通道的轴承支撑结构。
技术介绍
气体涡轮引擎沿其长度包括多个轴承。这些轴承容纳在轴承室中，在允许转子自由旋转的同时使转子精确地对中。每个轴承室形成轴承支撑结构的一部分，该轴承支撑结构支撑气体涡轮引擎的旋转部件，并将径向轴承负载传递到引擎的外壳。轴承室包含油以润滑轴承，其中油的最佳温度通常小于200℃。油温上升至该点以上能够产生许多不期望的影响。油温在230℃以上时，油的流动特性开始恶化，并且在称为“焦化”的过程期间，沉积物可开始在轴承室内形成。这些沉积物会“堵塞”轴承和密封件，从而可能导致损坏并影响引擎操作。油温在约290℃时，油达到其自动点火温度。一个此类轴承位于高压(HP)涡轮附近。HP核心空气通道位于该HP轴承室的近侧，并且在引擎的该区域中，HP核心空气的温度为约450℃。因此，HP轴承室靠近引擎的区域，远超过其最佳操作、焦化和自动点火温度。因此，必须在轴承室内保持有利的环境，使得轴承和轴承润滑剂保持在安全的工作参数内。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种具有轴承支撑结构的气体涡轮引擎，该轴承支撑结构包括轴承室；从该轴承室径向向外设置的第一缓冲流体通道；从该第一缓冲流体通道径向向外设置的第二缓冲流体通道；以及从该第二缓冲流体通道径向向外设置的核心流体通道；轴承室、第一缓冲流体通道、第二缓冲流体通道和核心流体通道由相应的毂壁分开。在使用气体涡轮期间，可引导冷却空气通过第一缓冲流体通道和/或第二缓冲流体通道。空气可借助于位于毂壁中的多个泄漏密封件进入和离开第一缓冲流体通道和/或第二缓冲流体通道。第一缓冲流体通道和/或第二缓冲流体通道可具有环形横截面。轴承室、第一缓冲流体通道和第二缓冲流体通道可围绕气体涡轮的中心轴线同心布置。毂壁可被制造为单个整体式零件。毂壁能够通过增材制造来制造。轴承支撑结构可另外包括至少一个附加的缓冲流体通道，该至少一个附加的缓冲流体通道从第二缓冲流体通道径向向外设置并且从核心流体通道径向向内设置。该空气从气体涡轮引擎的旁路气流中排出。核心流体通道可为气体涡轮引擎的高压核心空气通道。气体涡轮引擎可用于飞行器中，并且还可包括引擎核心、风扇和齿轮箱。引擎核心可包括涡轮、压缩机和将涡轮连接到压缩机的芯轴。风扇可位于引擎核心的上游，并且该风扇可包括多个风扇叶片。齿轮箱可接收来自芯轴的输入并可将驱动输出至风扇，以便以比芯轴低的旋转速度驱动风扇。气体涡轮引擎还可包括第一涡轮、第一压缩机、将第一涡轮连接到第一压缩机的第一芯轴；第二涡轮、第二压缩机和将第二涡轮连接到第二压缩机的第二芯轴。该第二涡轮、第二压缩机和第二芯轴可被布置成以比第一芯轴高的旋转速度旋转。如本文其他地方所述，本公开可涉及气体涡轮引擎。此类气体涡轮引擎可包括引擎核心，该引擎核心包括涡轮、燃烧器、压缩机和将该涡轮连接到该压缩机的芯轴。此类气体涡轮引擎可包括位于引擎核心的上游的(具有风扇叶片的)风扇。本公开的布置结构可以特别但并非排他地有益于经由齿轮箱驱动的风扇。因此，该气体涡轮引擎可包括齿轮箱，该齿轮箱接收来自芯轴的输入并将驱动输出至风扇，以便以比芯轴低的旋转速度驱动风扇。至齿轮箱的输入可直接来自芯轴或者间接地来自芯轴，例如经由正齿轮轴和/或齿轮。芯轴可将涡轮和压缩机刚性地连接，使得涡轮和压缩机以相同的速度旋转(其中，风扇以更低的速度旋转)。如本文所述和/或所要求保护的气体涡轮引擎可具有任何合适的通用架构。例如，气体涡轮引擎可具有将涡轮和压缩机连接的任何所需数量的轴，例如一个轴、两个轴或三个轴。仅以举例的方式，连接到芯轴的涡轮可以是第一涡轮，连接到芯轴的压缩机可以是第一压缩机，并且芯轴可以是第一芯轴。该引擎核心还可包括第二涡轮、第二压缩机和将第二涡轮连接到第二压缩机的第二芯轴。该第二涡轮、第二压缩机和第二芯轴可被布置成以比第一芯轴高的旋转速度旋转。在此类布置结构中，第二压缩机可轴向定位在第一压缩机的下游。该第二压缩机可被布置成(例如直接接收，例如经由大致环形的导管)从第一压缩机接收流。齿轮箱可被布置成由被配置成(例如在使用中)以最低旋转速度旋转的芯轴(例如上述示例中的第一芯轴)来驱动。例如，该齿轮箱可被布置成仅由被配置成(例如在使用中)以最低旋转速度旋转的芯轴(例如，在上面的示例中，仅第一芯轴，而不是第二芯轴)来驱动。另选地，该齿轮箱可被布置成由任何一个或多个轴驱动，该任何一个或多个轴例如为上述示例中的第一轴和/或第二轴。在如本文所述和/或所要求保护的任何气体涡轮引擎中，燃烧器可被轴向设置在风扇和一个或多个压缩机的下游。例如，在提供第二压缩机的情况下，燃烧器可直接位于第二压缩机的下游(例如在其出口处)。以另一个示例的方式，在提供第二涡轮的情况下，可将燃烧器出口处的流提供至第二涡轮的入口。该燃烧器可设置在一个或多个涡轮的上游。该压缩机或每个压缩机(例如，如上所述的第一压缩机和第二压缩机)可包括任何数量的级，例如多个级。每一级可包括一排转子叶片和一排定子轮叶，该排定子轮叶可为可变定子轮叶(因为该排定子轮叶的入射角可以是可变的)。该排转子叶片和该排定子轮叶可彼此轴向偏移。该涡轮或每个涡轮(例如，如上所述的第一涡轮和第二涡轮)可包括任何数量的级，例如多个级。每一级可包括一排转子叶片和一排定子轮叶。该排转子叶片和该排定子轮叶可彼此轴向偏移。每个风扇叶片可被限定为具有径向跨度，该径向跨度从径向内部气体洗涤位置或0％跨度位置处的根部(或毂部)延伸到100％跨度位置处的尖端。该毂部处的风扇叶片的半径与尖端处的风扇叶片的半径的比率可小于(或大约为)以下中的任何一个：0.4、0.39、0.38、0.37、0.36、0.35、0.34、0.33、0.32、0.31、0.3、0.29、0.28、0.27、0.26或0.25。该毂部处的风扇叶片的半径与尖端处的风扇叶片的半径的比率可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成上限或下限)。这些比率通常可称为毂部-尖端比率。毂部处的半径和尖端处的半径都可以在叶片的前缘(或轴向最前)部分处测量。当然，毂部-尖端比率指的是风扇叶片的气体洗涤部分，即径向地在任何平台外部的部分。可在引擎中心线和风扇叶片的前缘处的尖端之间测量该风扇的半径。风扇直径(可能只是风扇半径的两倍)可大于(或大约为)以下中的任何一个：250cm(约100英寸)、260cm、270cm(约105英寸)、280cm(约110英寸)、290cm(约115英寸)、300cm(约120英寸)、310cm、320cm(约125英寸)、330cm(约130英寸)、340cm(约135英寸)、350cm、360cm(约140英寸)、370cm(约145英寸)、380cm(约150英寸)或390cm(约155英寸)。风扇直径可在由前一句中的任何两个值限定的包含范围内(即，这些值可形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有轴承支撑结构(100)的气体涡轮引擎(10)，所述轴承支撑结构包括：/n轴承室(104)；/n第一缓冲流体通道(110)，所述第一缓冲流体通道从所述轴承室(104)径向向外设置；/n第二缓冲流体通道(116)，所述第二缓冲流体通道从所述第一缓冲流体通道(110)径向向外设置；和/n核心流体通道(132)，所述核心流体通道从所述第二缓冲流体通道(116)径向向外设置；所述轴承室(104)、所述第一缓冲流体通道(110)、所述第二缓冲流体通道(116)和所述核心流体通道(132)由相应的毂壁(108,112,118)分开。/n

【技术特征摘要】
20190320 GB 1903782.91.一种具有轴承支撑结构(100)的气体涡轮引擎(10)，所述轴承支撑结构包括：
轴承室(104)；
第一缓冲流体通道(110)，所述第一缓冲流体通道从所述轴承室(104)径向向外设置；
第二缓冲流体通道(116)，所述第二缓冲流体通道从所述第一缓冲流体通道(110)径向向外设置；和
核心流体通道(132)，所述核心流体通道从所述第二缓冲流体通道(116)径向向外设置；所述轴承室(104)、所述第一缓冲流体通道(110)、所述第二缓冲流体通道(116)和所述核心流体通道(132)由相应的毂壁(108,112,118)分开。


2.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎(10)，其中在使用所述气体涡轮期间，引导冷却空气通过所述第一缓冲流体通道和/或所述第二缓冲流体通道(116)。


3.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎(10)，其中空气借助于位于所述毂壁(108,112,118)中的多个泄漏密封件进入和离开所述第一缓冲流体通道和/或所述第二缓冲流体通道(116)。


4.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎(10)，其中所述第一缓冲流体通道和/或所述第二缓冲流体通道(116)具有环形横截面。


5.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎(10)，其中所述轴承室(104)、所述第一缓冲流体通道(110)和所述第二缓冲流体通道(116)围绕所述气体涡轮的中心轴线同心布置。


6.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎(10)，其中所述毂壁(108,112,118)可被...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·梅森，保罗·威尔逊，伊万·波波维奇，
申请(专利权)人：劳斯莱斯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB