气体涡轮引擎发电机制造技术

本发明专利技术提供了一种飞行器气体涡轮引擎(10)，所述飞行器气体涡轮引擎包括主引擎卷轴(22)和被构造成可旋转地支撑所述主引擎卷轴(22)的轴承布置结构(36)。所述轴承布置结构(36)包括阻尼器(41)，所述阻尼器包括静态元件(42)和可移动元件(39)。所述气体涡轮引擎还包括电机(30)，所述电机包括转子(34)和定子(32)。所述转子(34)安装到所述主引擎卷轴(22)，并且所述定子(32)安装到所述阻尼器的所述可移动元件(39)以能够与所述可移动元件(39)一起移动。

【技术实现步骤摘要】
气体涡轮引擎发电机
本公开涉及气体涡轮引擎的电机以及包括电机的气体涡轮。
技术介绍
飞行器气体涡轮引擎为飞行器提供推进功率和电功率两者。因此，这种引擎包括用于提供电功率的电机诸如发电机。还可以提供被构造成驱动流体泵(诸如油泵和燃料泵)的呈马达的形式的另外的电机。随着电功率需求的增加，以及电动马达越来越多地用于替代飞行器中的液压马达和气动马达，飞行器上的电机的尺寸相对于气体涡轮引擎的尺寸正在稳步增加。因此，在有限的可用空间内封装这种电机变得越来越困难。图1示出了用于气体涡轮引擎的电机的常规封装布置结构。气体涡轮引擎1包括主引擎压缩机轴2，该主引擎压缩机轴在引擎操作时旋转。该主引擎压缩机轴经由锥齿轮4联接到输出轴3。输出轴3继而通过第二组锥齿轮6联接到角驱动轴5。电机7联接到角驱动轴5。从传动装置的角度来看，这种布置结构是笨重、复杂和低效的。还提出了另选布置结构，包括所谓的“嵌入式发电机”，其中电机安装在压缩机的径向向内的环形空间内。这种布置结构提供了有效的封装，但也存在其他困难。本专利技术寻求提供一种改进的气体涡轮引擎电机。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种飞行器气体涡轮引擎，该飞行器气体涡轮引擎包括：主引擎卷轴；轴承布置结构，该轴承布置结构被构造成可旋转地支撑主引擎卷轴，该轴承布置结构包括阻尼器，该阻尼器包括静态元件和可移动元件；和电机，该电机包括转子和定子；其中转子安装到主引擎卷轴，并且定子安装到阻尼器的可移动元件以能够与可移动元件一起移动。专利技术人已经发现，在其中机器转子安装到主引擎轴的气体涡轮引擎电机诸如发电机中，通过将电机的定子安装到安装该轴的阻尼器的可移动元件，主引擎轴(以及因此电机的转子)的相对移动导致电机的定子的匹配的移动。因此，可以在电机的转子和定子之间保持小的、一致的运行间隙，从而降低转子和定子之间接触的风险，并且提高电机的效率。阻尼器可以包括挤压油膜阻尼器、弹性体材料、电磁阻尼器和活塞阻尼器中的一种。定子可以从阻尼器悬臂式伸出。另选地，气体涡轮引擎可以包括第一轴承布置结构和第二轴承布置结构，每个轴承布置结构包括相应的阻尼器，该阻尼器包括静态元件和可移动元件，并且定子可以被安装到每个可移动元件。轴承布置结构可以包括滚子轴承，并且可以包括滚珠轴承。电机可包括被构造成提供原动力以在起动模式下起动气体涡轮引擎的电动马达，并且可包括被构造成当处于运行模式时生成电功率的发电机。电机可以包括径向磁通电机。定子可以沿转子径向向外。电机可以包括永磁电机。气体涡轮引擎卷轴可包括轴，该轴被布置成将涡轮联接到压缩机。卷轴还可包括一个或多个压缩机或涡轮驱动臂，并且可包括一个或多个压缩机或涡轮盘。驱动臂可被构造成将一个或多个盘联接到轴上。电机转子可以联接到驱动臂和盘中的一者，并且可以经由电机转子轴联接。轴承可被构造成经由电机转子支撑气体涡轮引擎卷轴。轴承布置结构可以包括在引擎壳体和电机转子之间延伸的静态安装件。气体涡轮引擎可以包括高压卷轴，该高压卷轴包括通过高压轴联接到高压涡轮的高压压缩机。气体涡轮引擎可以包括低压卷轴，该低压卷轴包括通过低压轴联接到低压涡轮的低压压缩机。电机转子可以联接到高压卷轴和低压卷轴中的一者。低压轴和高压轴可以是同轴的，并且低压轴可以设置成沿高压轴的长度的至少一部分沿高压轴径向向内。气体涡轮引擎可包括联接到主引擎卷轴的风扇。电机可以包括永磁电机。永磁电机具有高功率密度，并且因此能够进一步减轻重量并提高封装效率。低压压缩机可定位在高压压缩机的轴向前方。电机定子可以定位在低压压缩机的前方。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，该气体涡轮引擎可以包括齿轮箱，该齿轮箱接收来自一个或多个主引擎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来驱动风扇。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)。电机可以轴向地定位在齿轮箱与低压压缩机之间。另选地，电机转子可以安装到齿轮箱的旋转部件中的一个旋转部件。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。齿轮箱可被布置成由被构造成(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构造成(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。本领域的技术人员将理解，除非相互排斥，否则关于任何一个上述方面描述的特征或参数可应用于任何其他方面。此外，除非相互排斥，否则本文中描述的任何特征或参数可应用于任何方面以及/或者与本文中描述的任何其他特征或参数组合。附图说明现在将参考附图仅以举例的方式来描述实施方案，其中：图1是现有气体涡轮引擎的截面侧视图；图2是根据本公开的第一气体涡轮引擎的截面侧视图；图3是图2的气体涡轮引擎的部分的截面侧视图；图4是根据本公开的第二气体涡轮引擎的截面侧视图；图5是图3的气体涡轮引擎的部分的截面侧视图；并且图6a至图6c示出了用于图2或图4的气体涡轮引擎的另选阻尼布置结构。具体实施方式图2示出了呈具有主旋转轴线9的低旁路涡轮风扇10形式的气体涡轮引擎。引擎10包括进气口12和推进式风扇/低压压缩机13，该推进式风扇/低压压缩机生成两股气流：核心气流A和旁路气流B。气体涡轮引擎10包括接收核心气流A的核心11。引擎核心11以轴流式串联包括高压压缩机14、燃烧设备15、高压涡轮16、低压涡轮17和核心排气喷嘴18。短舱19围绕气体涡轮引擎10并限定旁路导管20和旁路排气喷嘴21。旁路气流B流动通过旁路导管50，该旁路导管由呈核心短舱24的形式的径向内壁限定。风扇13经由低压轴22附接到低压涡轮17并由该低压涡轮驱动。高压压缩机14通过高压轴23联接到高压涡轮16。在使用中，核心气流A被高压压缩机14加速和压缩，并被引导到燃烧设备15中，在燃烧设备中该核心气流A与燃料混合，并且混合物被燃烧。然后，所得的热燃烧产物在通过喷嘴18排出之前通过高压涡轮16和低压涡轮17膨胀，从而驱动高压涡轮和低压涡轮以提供一些推进推力。高压涡轮16通过高压轴13来驱动高压压缩机14。风扇13是高压、低旁路比率的多级风扇的形式，并且提供大约一半的推力。考虑到风扇13的高压比率，该风扇13可被视为又一种低压压缩机。引擎可以被分为一个或多个“卷轴”。每个卷轴包括多个旋转部件，该多个旋转部件以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞行器气体涡轮引擎(10)，所述飞行器气体涡轮引擎(10)包括：/n主引擎卷轴(22)；/n轴承布置结构(36)，所述轴承布置结构被构造成可旋转地支撑所述主引擎卷轴(22)，所述轴承布置结构(36)包括阻尼器(41)，所述阻尼器包括静态元件(42)和可移动元件(39)；和/n电机(30)，所述电机包括转子(34)和定子(32)；其中/n所述转子(34)安装到所述主引擎卷轴(22)，并且所述定子(32)安装到所述阻尼器的所述可移动元件(39)以能够与所述可移动元件(39)一起移动。/n

【技术特征摘要】
20190712 GB 1910010.61.一种飞行器气体涡轮引擎(10)，所述飞行器气体涡轮引擎(10)包括：
主引擎卷轴(22)；
轴承布置结构(36)，所述轴承布置结构被构造成可旋转地支撑所述主引擎卷轴(22)，所述轴承布置结构(36)包括阻尼器(41)，所述阻尼器包括静态元件(42)和可移动元件(39)；和
电机(30)，所述电机包括转子(34)和定子(32)；其中
所述转子(34)安装到所述主引擎卷轴(22)，并且所述定子(32)安装到所述阻尼器的所述可移动元件(39)以能够与所述可移动元件(39)一起移动。


2.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中所述阻尼器包括挤压油膜阻尼器(41)、弹性体材料(341)、电磁阻尼器(441)和活塞阻尼器(541)中的一者。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中所述定子(32)从所述阻尼器(41)悬臂式伸出。


4.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中所述气体涡轮引擎(210)包括第一轴承布置结构和第二轴承布置结构(236a,236b)，每个轴承布置结构包括相应的阻尼器(241a,241b)，所述阻尼器包括静态元件(241a,241b)和可移动元件(239a,239a)，并且所述定子(232)安装到每个可移动元件(241a,241b)。


5.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中所述轴承布置结构(36)包括滚子轴承(37)。


6...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔纳森·P·布兰得利，
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