用于发动机轴的阻尼器系统技术方案

一种发动机组件(10)，该发动机组件(10)限定轴向方向(A)并且包括齿轮箱(45)、包括至少一个转子(15)的发动机核心(20)以及沿轴向方向(A)具有第一端(511)和第二端(512)的柔性联接轴(100)。柔性联接轴(100)的第一端(511)连接到发动机核心(20)，并且柔性联接轴的第二端(512)连接到齿轮箱(45)。阻尼器系统(560、560')定位在柔性联接轴(100)的第二端(512)处。阻尼器系统(560、560')被构造为在发动机组件(10)的操作期间减少柔性联接轴(100)的振动。动。动。

【技术实现步骤摘要】
用于发动机轴的阻尼器系统


[0001]本公开大体涉及涡轮发动机。特别地，本公开涉及用于涡轮发动机的发动机轴的阻尼器系统。

技术介绍

[0002]涡轮发动机不断面临提高与性能、燃料消耗和噪声输出相关的效率，同时大体保持或减少涡轮发动机封装(例如，轴向或径向尺寸)的挑战。提高涡轮发动机效率的一种解决方案是在发动机核心和风扇或螺旋桨之间引入减速齿轮箱或动力齿轮箱，例如涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和涡轮风扇涡轮发动机构造中的一些。
附图说明
[0003]从以下更具体的对各种示例性实施例的描述中，上述和其他特征和优点将变得显而易见，如附图所示，其中相同的附图标记通常表示相同、功能相似和/或结构相似的元件。
[0004]图1示出了根据本公开的一个实施例的将齿轮箱连接到涡轮发动机中的发动机核心的系统的横截面视图。
[0005]图2示出了根据本公开的另一个实施例的将齿轮箱连接到涡轮发动机中的发动机核心的系统。
[0006]图3示出了根据本公开的一个实施例的用于连接到涡轮发动机的发动机核心的齿轮箱。
[0007]图4示出了根据本公开的一个实施例的将齿轮箱连接到涡轮发动机中的发动机核心的系统。
[0008]图5示出了图4中所示的系统，该系统具有根据本公开的实施例的齿轮箱的局部剖切横截面视图。
[0009]图6A至6E示出了根据本公开的实施例的太阳齿轮系统的部件。
[0010]图7示出了涡轮发动机中的布置的横截面视图，该布置用于通过轴将齿轮箱连接到发动机核心，该轴包括根据本公开的一个实施例的阻尼器系统。
[0011]图8A和8B示出了根据本公开的一个实施例的图7中所示的阻尼器系统的放大局部横截面视图。
[0012]图9A和9B示出了根据本公开的另一个实施例的阻尼器系统的放大局部横截面视图。
[0013]图10A示出了根据本公开的实施例的用于阻尼器系统中的油分配器。
[0014]图10B示出了根据本公开的一个实施例的图10A中所示的油分配器的局部剖视图。
[0015]图11是概述根据本公开的实施例的将齿轮箱连接到发动机核心的方法的流程图。
具体实施方式
[0016]根据以下详细描述、附图和权利要求，本公开的特征、优点和实施例被阐述或显而
易见。此外，应当理解，以下详细描述是示例性的并且旨在提供进一步的解释而不限制所要求保护的本公开的范围。
[0017]下面详细讨论各种实施例。尽管讨论了特定实施例，但这仅用于说明目的。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以使用其他部件和构造。
[0018]本公开涉及用于连接涡轮发动机齿轮箱和发动机核心的系统和方法。该系统包括将风扇或螺旋桨组件的减速齿轮箱或动力齿轮箱连接到发动机核心的柔性联接轴。柔性联接轴通常包括到发动机核心的转子的紧固布置或固定布置以及联接至齿轮箱的柔性布置。柔性联接轴通常提供轴的轴向变形和/或径向变形，同时保持与发动机核心和齿轮箱的连接和发动机核心和齿轮箱的必要的移动。根据一个实施例，轴是柔性的，因为只有轴的一端经由例如机械紧固件固定(或不可移动)到发动机核心，而与例如太阳齿轮系统接触的轴的另一端是自由的或“浮动的”(例如，柔性的或可移动的)，这允许与一个或多个行星齿轮共享更好的负载接触的可能性。在涡轮发动机中包括这种柔性轴的一个问题是由于发动机系统的高速旋转而发生在轴上的振动和/或振荡。例如，柔性轴通常用作悬臂梁。因此，该柔性轴的振动导致各种部件(包括例如设计用于支撑各种部件的衬套)发生磨损和微动事件。因此，本公开涉及设置在柔性轴的自由端处的阻尼器系统，以在涡轮发动机的运行循环期间限制轴振动和/或振荡。根据一个实施例，阻尼器系统包括油系统以确保轴在太阳齿轮构造中的柔性和/或适应性。
[0019]现在参考附图，图1和图2示出了根据本公开的实施例的燃气涡轮发动机10(本文称为“发动机10”)的各种视图。如图1所示，发动机10被示为结合了根据本公开的方面的柔性联接轴100的示例性实施例的高旁通涡轮风扇发动机。在图2中，发动机10被示出为结合了根据本公开的方面的柔性联接轴100的示例性实施例的涡轮螺旋桨发动机。尽管下面参考涡轮风扇发动机和/或涡轮螺旋桨发动机进一步描述，但本公开一般也适用于风力涡轮和涡轮机械，包括例如桨扇燃气涡轮发动机、涡轮喷气燃气涡轮发动机和涡轮轴燃气涡轮发动机，包括船用涡轮发动机和工业涡轮发动机和辅助动力单元。如图1所示，发动机10具有延伸通过其中的轴向中心线轴线12，以用于参考目的。如图1和图2所示，发动机10进一步限定了轴向方向A、径向方向R、沿轴向方向A的前端98和后端99。
[0020]根据一个实施例，发动机10可以包括发动机核心20和风扇/螺旋桨组件14。发动机核心20通常可以以串行流动布置包括压缩机区段21、燃烧区段26和涡轮区段31。压缩机区段21可限定一个或多个压缩机，例如高压压缩机(HPC)24和低压压缩机(LPC)22。涡轮区段31可限定一个或多个涡轮，例如高压涡轮(HPT)28和低压涡轮(LPT)30。在各种实施例中，压缩机区段21还可以包括中压压缩机(IPC)。在其他实施例中，涡轮区段31还可以包括中压涡轮(IPT)。在风力涡轮应用中，发动机核心20通常可以限定为一个或多个发电机。
[0021]压缩机区段21中的低压压缩机(LPC)22和高压压缩机(HPC)24以及涡轮区段31中的高压涡轮(HPT)28和低压涡轮(LPT)30可各自包括一个或多个转子32。在一个实施例中，转子32包括发动机10的一个或多个轴35，其将压缩机区段21连接到涡轮区段31。在其他实施例中，转子32通常限定至少部分地在径向方向R上延伸的盘33以及以周向相邻布置连接并在径向方向R上从盘33向外延伸的多个翼型件36。在一个实施例中，一个或多个转子32可以各自连接在一起。例如，涡轮区段31或压缩机区段21的每个转子32可以通过机械紧固件
(例如螺栓、螺母、螺钉和/或铆钉)，或通过结合处理(例如焊接、摩擦结合、扩散结合等)连接。在各种实施例中，压缩机区段21的一个或多个压缩机可通过一个或多个轴35与涡轮区段31的一个或多个涡轮驱动地连接并可与其一起旋转。
[0022]风扇/螺旋桨组件14通常包括风扇转子/螺旋桨轴15。风扇转子/螺旋桨轴15包括多个风扇/螺旋桨叶片42，多个风扇/螺旋桨叶片42在径向方向R上联接到风扇转子/螺旋桨轴15并从其向外延伸。在图1和图2所示的实施例中，风扇转子/螺旋桨轴15可以在轴向方向A上从减速齿轮箱或动力齿轮箱45(本文称为“齿轮箱45”)朝向前端98延伸。风扇/螺旋桨组件14还包括联接到齿轮箱45并朝后端99延伸并联接到发动机核心20的柔性联接轴100。
[0023]在一个实施例中，齿轮箱45可包括周转齿轮系50，周转齿轮系50包括太阳齿轮52和多个行星齿轮54。太阳齿轮52轴向安装到柔性联接轴100上并与柔性联接轴100同心，使得太阳齿轮52附接到柔性联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种限定轴向方向(A)的发动机组件(10)，其特征在于，所述发动机组件(10)包括：齿轮箱(45)；发动机核心(20)，所述发动机核心(20)包括至少一个转子(15)；柔性联接轴(100)，所述柔性联接轴(100)沿所述轴向方向(A)具有第一端(511)和第二端(512)，其中所述柔性联接轴(100)的所述第一端(511)连接到所述发动机核心(20)，并且所述柔性联接轴(100)的所述第二端(512)连接到所述齿轮箱(45)；以及阻尼器系统(560、560')，所述阻尼器系统(560、560')定位在所述柔性联接轴(100)的所述第二端(512)处，其中所述阻尼器系统(560、560')被构造为在所述发动机组件(10)的操作期间减少所述柔性联接轴(100)的振动。2.根据权利要求1所述的发动机组件，其特征在于，进一步包括外部喷油器(640)，所述外部喷油器(640)被构造为向围绕所述柔性联接轴(100)的所述第二端(512)的区域提供油。3.根据任何前述权利要求所述的发动机组件，其特征在于，进一步包括(i)被构造为将加压油(P)分配到所述阻尼器系统(560、560')的通道(570)和油空间(575)，以及(ii)连接到所述通道(570)并且被构造为接收所述加压油(P)的周向油压室(620、720)。4.根据任何前述权利要求所述的发动机组件，其特征在于，其中所述阻尼器系统(560)包括滚珠轴承(600)，所述滚珠轴承(600)被构造为向所述柔性联接轴(100)提供所...

【专利技术属性】
技术研发人员：马可，
申请(专利权)人：通用电气阿维奥有限责任公司，
类型：发明
国别省市：