本主題大體上涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),或更具體地涉及具有特定框架構(gòu)造的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù):
燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)大體上包括布置成與彼此流動連通的風(fēng)扇和核心。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的核心大體上包括以串流順序的壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。就多軸燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)而言,壓縮機(jī)區(qū)段可包括高壓壓縮機(jī)(HP壓縮機(jī))和低壓壓縮機(jī)(LP壓縮機(jī)),且渦輪區(qū)段可類似地包括高壓渦輪(HP渦輪)和低壓渦輪(LP渦輪)。就此構(gòu)造而言,HP壓縮機(jī)經(jīng)由高壓軸(HP軸)與HP渦輪聯(lián)接,且LP壓縮機(jī)經(jīng)由低壓軸(LP軸)與LP渦輪聯(lián)接。
在操作中,風(fēng)扇上的空氣的至少一部分提供至核心的入口。空氣的此部分由LP壓縮機(jī)和HP壓縮機(jī)逐漸地壓縮,直到其到達(dá)燃燒區(qū)段。燃料在燃燒區(qū)段內(nèi)與壓縮的空氣混合且焚燒,以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段發(fā)送穿過HP渦輪和LP渦輪。穿過渦輪區(qū)段的燃燒氣流驅(qū)動HP渦輪和LP渦輪,其中各個(gè)繼而又經(jīng)由HP軸和LP軸驅(qū)動HP壓縮機(jī)和LP壓縮機(jī)中的相應(yīng)一個(gè)。燃燒氣體然后發(fā)送穿過排氣區(qū)段,例如,至大氣。
除驅(qū)動LP壓縮機(jī)之外,LP軸還可經(jīng)由風(fēng)扇變速箱驅(qū)動風(fēng)扇。變速箱允許LP軸為了更高的效率而關(guān)于風(fēng)扇在更高的速度下旋轉(zhuǎn)。然而,LP軸在相對高速下旋轉(zhuǎn)來實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇的期望的轉(zhuǎn)速可導(dǎo)致LP軸的不穩(wěn)定。通過使LP軸直徑更大來改善LP軸的穩(wěn)定性的選擇由徑向空間限制來約束。
因此,具有用于提高LP軸的穩(wěn)定性,同時(shí)使LP軸在相對高速下旋轉(zhuǎn)的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)將是有用的。具體而言,具有用于提高LP軸的穩(wěn)定性而不需要LP軸的直徑顯著增大的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)將是特別有益的。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中闡明,或可從描述中清楚,或可通過實(shí)施本發(fā)明理解到。
在本公開內(nèi)容的一個(gè)示例性實(shí)施例中,提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)包括包含一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段,以及位于壓縮機(jī)區(qū)段下游的渦輪區(qū)段。渦輪區(qū)段包括一個(gè)或更多個(gè)渦輪、渦輪中心框架,以及渦輪后框架。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)還包括將壓縮機(jī)區(qū)段的一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)中的至少一者機(jī)械地聯(lián)接到渦輪區(qū)段的一個(gè)或更多個(gè)渦輪中的至少一者上的軸。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)還包括后軸承組件,其包括定位在后槽中且支承渦輪區(qū)段中的軸的至少兩個(gè)軸承。后槽構(gòu)造成從延伸穿過渦輪中心框架的至少一部分的潤滑油供應(yīng)源接收潤滑油,且將此潤滑油提供至后軸承組件的至少兩個(gè)軸承。
在本公開內(nèi)容的另一個(gè)示例性實(shí)施例中,提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)包括包含低壓壓縮機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段,以及位于壓縮機(jī)區(qū)段下游的渦輪區(qū)段。渦輪區(qū)段包括低壓渦輪、具有定位在低壓渦輪前方的至少一部分的渦輪中心框架,以及具有定位在低壓渦輪后方的至少一部分的渦輪后框架。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)還包括將低壓壓縮機(jī)機(jī)械地聯(lián)接到低壓渦輪上的低壓軸,以及至少部分地定位在后槽內(nèi)的后軸承組件。后軸承組件定位在渦輪區(qū)段內(nèi),且包括第一軸承和第二軸承,后軸承組件的第一軸承和第二軸承構(gòu)造成從延伸穿過渦輪中心框架的至少一部分的潤滑油供應(yīng)源接收潤滑油。
本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),包括:包括一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段;位于所述壓縮機(jī)區(qū)段下游的渦輪區(qū)段,所述渦輪區(qū)段包括一個(gè)或更多個(gè)渦輪、渦輪中心框架和渦輪后框架;將所述壓縮機(jī)區(qū)段的所述一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)中的至少一個(gè)機(jī)械地聯(lián)接至所述渦輪區(qū)段的所述一個(gè)或更多個(gè)渦輪中的至少一個(gè)的軸;以及包括定位在后槽中且支承所述渦輪區(qū)段中的所述軸的至少兩個(gè)軸承的后軸承組件,所述后槽構(gòu)造成從延伸穿過所述渦輪中心框架的至少一部分的潤滑油供應(yīng)源接收潤滑油,且將該潤滑油提供至所述后軸承組件的所述至少兩個(gè)軸承。
本發(fā)明的第二技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中,清除管線從清除泵至少部分地延伸穿過所述渦輪中心框架至所述后槽,以用于從所述后槽內(nèi)清除潤滑油。
本發(fā)明的第三技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中,所述渦輪后框架構(gòu)造為干渦輪后框架,其沒有延伸穿過其間的潤滑油供應(yīng)管線或潤滑油清除管線。
本發(fā)明的第四技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中,所述壓縮機(jī)區(qū)段的所述一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)包括低壓壓縮機(jī),其中所述渦輪區(qū)段的所述一個(gè)或更多個(gè)渦輪包括低壓渦輪,以及其中所述軸為將所述低壓壓縮機(jī)機(jī)械地聯(lián)接至所述低壓渦輪的低壓軸。
本發(fā)明的第五技術(shù)方案是在第四技術(shù)方案中,所述后軸承組件包括第一低壓渦輪軸承和第二低壓渦輪軸承,其中所述第一低壓渦輪軸承定位于在所述低壓渦輪與所述低壓軸之間延伸的連接部件前方,以及其中所述第二低壓渦輪軸承定位于在所述低壓渦輪與所述低壓軸之間延伸的所述連接部件后方。
本發(fā)明的第六技術(shù)方案是在第四技術(shù)方案中,所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)限定縱向中心線和徑向方向,其中所述后槽包括沿所述徑向方向的外壁,以及其中所述后槽的所述外壁在所述外壁的后端處朝所述縱向中心線傾斜。
本發(fā)明的第七技術(shù)方案是在第四技術(shù)方案中,所述后槽限定流體地連接至清除泵的槽出口,其中所述槽出口定位成鄰近所述外壁的前端。
本發(fā)明的第八技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中,所述后槽限定用于從所述潤滑油供應(yīng)源接收潤滑油的開口。
本發(fā)明的第九技術(shù)方案是在第八技術(shù)方案中,還包括:導(dǎo)流物,其定位成鄰近由所述后槽限定的所述開口,以用于將流過所述開口的潤滑油噴灑到所述后軸承組件的至少一部分上。
本發(fā)明的第十技術(shù)方案是在第九技術(shù)方案中,所述導(dǎo)流物為旋轉(zhuǎn)槳導(dǎo)流物。
本發(fā)明的第十一技術(shù)方案是在第一技術(shù)方案中,還包括:至少部分地定位在前槽內(nèi)以用于支承所述壓縮機(jī)區(qū)段內(nèi)的所述軸的前軸承組件;其中所述前軸承組件包括與第二軸承間隔開的第一軸承,其中所述第一軸承為滾珠軸承,其中所述第二軸承為滾子軸承,以及其中所述第一軸承定位在所述第二軸承前方。
本發(fā)明的第十二技術(shù)方案是在第十一技術(shù)方案中,所述第一軸承包括擠壓膜阻尼器以提高動態(tài)穩(wěn)定性。
本發(fā)明的第十三技術(shù)方案是在第十一技術(shù)方案中,所述前軸承組件的第一和第二軸承關(guān)于低壓壓縮機(jī)軸承支承錐支承所述軸,以及其中所述低壓壓縮機(jī)軸承支承錐附接至所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇框架。
本發(fā)明的第十四技術(shù)方案是在第十一技術(shù)方案中,所述壓縮機(jī)區(qū)段的所述一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)包括低壓壓縮機(jī),其中所述軸為機(jī)械地聯(lián)接至所述低壓壓縮機(jī)的低壓軸,以及其中所述低壓壓縮機(jī)包括附接至LP壓縮機(jī)盤鼓的可旋轉(zhuǎn)葉片的一個(gè)或更多個(gè)級。
本發(fā)明的第十五技術(shù)方案提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),包括:包括低壓壓縮機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段;渦輪區(qū)段,其位于所述壓縮機(jī)區(qū)段下游,且包括低壓渦輪、具有定位在所述低壓渦輪前方的至少一部分的渦輪中心框架,以及具有定位在所述低壓渦輪后方的至少一部分的渦輪后框架;將所述低壓壓縮機(jī)機(jī)械地聯(lián)接至所述低壓渦輪的低壓軸;以及至少部分地定位在后槽內(nèi)的后軸承組件,所述后軸承組件定位在所述渦輪區(qū)段內(nèi),且包括第一軸承和第二軸承,所述后軸承組件的第一和第二軸承構(gòu)造成從延伸穿過所述渦輪中心框架的至少一部分的潤滑油供應(yīng)源接收潤滑油。
本發(fā)明的第十六技術(shù)方案是在第十五技術(shù)方案中,清除管線從清除泵至少部分地延伸穿過所述渦輪中心框架至所述后槽,以用于從所述后槽內(nèi)清除潤滑油,以及其中所述渦輪后框架構(gòu)造為沒有延伸穿過其間的潤滑油供應(yīng)管線或潤滑油清除管線的干渦輪后框架。
本發(fā)明的第十七技術(shù)方案是在第十五技術(shù)方案中,所述后軸承組件的第一和第二軸承定位于在所述低壓軸與所述低壓渦輪之間延伸的連接部件的相對側(cè)上。
本發(fā)明的第十八技術(shù)方案是在第十五技術(shù)方案中,還包括:包括定位在滾子軸承前方的滾珠軸承的用于支承所述壓縮機(jī)區(qū)段內(nèi)的所述低壓軸的前軸承組件,其中所述前軸承組件至少部分地定位在前槽中。
本發(fā)明的第十九技術(shù)方案是在第十五技術(shù)方案中,所述前軸承組件的所述滾珠軸承包括擠壓膜阻尼器以提高動態(tài)穩(wěn)定性。
本發(fā)明的第二十技術(shù)方案是在第十五技術(shù)方案中,所述前軸承組件的所述滾珠軸承和所述滾子軸承關(guān)于低壓壓縮機(jī)軸承支承錐支承所述低壓軸,以及其中所述低壓壓縮機(jī)軸承支承錐附接至所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇框架。
本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將參照以下描述和所附權(quán)利要求變得更好理解。并入且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例,且連同描述用于闡釋本發(fā)明的原理。
附圖說明
包括針對本領(lǐng)域的技術(shù)人員的其最佳模式的本發(fā)明的完整且開放的公開內(nèi)容在參照附圖的說明書中提出,在附圖中:
圖1為根據(jù)本主題的各種實(shí)施例的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的示意性截面視圖。
圖2為圖1的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的核心的前端的示意性截面視圖。
圖3為圖1的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的核心的LP壓縮機(jī)的近視示意性截面視圖。
圖4為圖1的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的核心的后端的近視示意性截面視圖。
零件列表
10 渦扇噴氣發(fā)動機(jī)
12 縱向或軸向中心線
14 風(fēng)扇區(qū)段
16 核心渦輪發(fā)動機(jī)
18 外殼
20 入口
22 低壓壓縮機(jī)
24 高壓壓縮機(jī)
26 燃燒區(qū)段
28 高壓渦輪
30 低壓渦輪
32 噴氣排氣區(qū)段
34 高壓軸/轉(zhuǎn)軸
36 低壓軸/轉(zhuǎn)軸
37 核心空氣流動通路
38 風(fēng)扇
40 葉片
42 盤
44 促動部件
46 動力變速箱
48 機(jī)艙
50 風(fēng)扇殼或機(jī)艙
52 出口導(dǎo)葉
54 下游區(qū)段
56 旁通空氣流通路
58 空氣
60 入口
62 空氣的第一部分
64 空氣的第二部分
66 燃燒氣體
68 定子導(dǎo)葉
70 渦輪轉(zhuǎn)子葉片
72 定子導(dǎo)葉
74 渦輪轉(zhuǎn)子葉片
76 風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段
78 熱氣體通路
80 耳軸機(jī)構(gòu)
82 平衡裝置
84 風(fēng)扇轉(zhuǎn)子
86 風(fēng)扇框架
88 前導(dǎo)葉
90 支柱
92 入口導(dǎo)葉
94 前風(fēng)扇軸承
96 后風(fēng)扇軸承
98 前滾珠軸承
100 后滾珠軸承
102 LP壓縮機(jī)框架
104 LP渦輪的彎曲導(dǎo)葉
106 LP壓縮機(jī)盤鼓
108 LP壓縮機(jī)葉片
110 LP壓縮機(jī)葉片底座
112 擠壓膜阻尼器
114 腔
116 噴嘴
118 前槽
120 前開口
122 LP軸腔
124 轉(zhuǎn)子葉片的底座
126 LP渦輪轉(zhuǎn)子
128 LP渦輪連接框架
130 后槽
132 第一LP渦輪軸承
134 第二LP渦輪軸承
136 渦輪中心框架
138 渦輪后框架
140 后開口
142 導(dǎo)流物
146 外壁
148 渦輪后框架的臂
150 LP渦輪連接框架的臂
152 渦輪中心框架的臂
154 外壁的后端
156 后槽出口
158 外壁的前端
160 清除管線。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例,其一個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在附圖中示出。該詳細(xì)描述使用了數(shù)字和字母標(biāo)號來表示附圖中的特征。附圖中相似或類似的標(biāo)記用于表示本發(fā)明的相似或類似的部分。如本文中所使用的,用語"第一"、"第二"和"第三"可互換使用,以將一個(gè)構(gòu)件與另一個(gè)區(qū)分開,且不旨在表示獨(dú)立構(gòu)件的位置或重要性。用語"上游"和"下游"是指相對于流體通路中的流體流的相對方向。例如,"上游"是指流體流自的方向,且"下游"指示流體流至的方向。
現(xiàn)在參看附圖,其中相同的數(shù)字表示所有附圖的相同元件,圖1為按照本公開內(nèi)容的示例性實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的示意性截面視圖。更具體而言,對于圖1的實(shí)施例,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)為本文稱為"渦扇發(fā)動機(jī)10"的高旁通渦扇噴氣發(fā)動機(jī)10。如圖1中所示,渦扇發(fā)動機(jī)10限定軸向方向A(平行于出于參照提供的縱向中心線12延伸),以及徑向方向R。大體上,渦扇10包括風(fēng)扇區(qū)段14和設(shè)置在風(fēng)扇區(qū)段14下游的核心渦輪發(fā)動機(jī)16。
繪出的示例性核心渦輪發(fā)動機(jī)16大體上包括基本管狀的外殼18,其限定環(huán)形入口20。外殼18包圍成串流關(guān)系的包括增壓器或低壓(LP)壓縮機(jī)22和高壓(HP)壓縮機(jī)24的壓縮機(jī)區(qū)段;燃燒區(qū)段26;包括高壓(HP)渦輪28和低壓(LP)渦輪30的渦輪區(qū)段;以及噴氣排氣噴嘴區(qū)段32。高壓(HP)軸或轉(zhuǎn)軸34將HP渦輪28傳動地連接到HP壓縮機(jī)24上。低壓(LP)軸或轉(zhuǎn)軸36將LP渦輪30傳動地連接到LP壓縮機(jī)22上。壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段26、渦輪區(qū)段和噴嘴區(qū)段32一起限定核心空氣流動通路37。
對于所示實(shí)施例,風(fēng)扇區(qū)段14包括可變槳距風(fēng)扇38,其具有以間隔開的方式聯(lián)接到盤42上的多個(gè)風(fēng)扇葉片40。如圖所示,風(fēng)扇葉片40從盤42大體上沿徑向方向R向外延伸。各個(gè)風(fēng)扇葉片40是通過風(fēng)扇葉片40關(guān)于盤42圍繞槳距軸線P可旋轉(zhuǎn)的,風(fēng)扇葉片40可操作地聯(lián)接到適合的促動部件44上,部件44構(gòu)造成一起地共同改變風(fēng)扇葉片40的槳距。風(fēng)扇葉片40、盤42和促動部件44通過穿過動力變速箱46的LP軸36圍繞縱軸線12一起旋轉(zhuǎn)。動力變速箱46包括多個(gè)齒輪,以用于將風(fēng)扇38關(guān)于LP軸36的轉(zhuǎn)速調(diào)整至更高效的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。
仍參看圖1的示例性實(shí)施例,盤42由可旋轉(zhuǎn)的前轂48覆蓋,其空氣動力地異型成促進(jìn)空氣流穿過多個(gè)風(fēng)扇葉片40。此外,示例性風(fēng)扇區(qū)段14包括環(huán)形風(fēng)扇殼或外機(jī)艙50,其沿周向包繞風(fēng)扇38和/或核心渦輪發(fā)動機(jī)16的至少一部分。將認(rèn)識到的是,機(jī)艙50可構(gòu)造成由多個(gè)沿周向間隔開的出口導(dǎo)葉52關(guān)于核心渦輪發(fā)動機(jī)16支承。此外,機(jī)艙50的下游區(qū)段54可在核心渦輪發(fā)動機(jī)16的外部上延伸,以便限定其間的旁通空氣流通路56。
在渦扇發(fā)動機(jī)10的操作期間,一定量空氣58經(jīng)由機(jī)艙50的相關(guān)聯(lián)的入口60和/或風(fēng)扇區(qū)段14進(jìn)入渦扇10中。當(dāng)一定量空氣58穿過風(fēng)扇葉片40時(shí),如由箭頭62指出的空氣58的第一部分被引導(dǎo)或發(fā)送到旁通空氣流通路56中,且如由箭頭64指出的空氣58的第二部分被引導(dǎo)或發(fā)送到核心空氣流動通路37中,且更具體是到LP壓縮機(jī)22中??諝獾牡谝徊糠?2與空氣的第二部分64之間的比率通常稱為涵道比(bypass ratio)??諝獾牡诙糠?4的壓力然后在其發(fā)送穿過高壓(HP)壓縮機(jī)24且進(jìn)入壓縮區(qū)段26中時(shí)增大,其中其與燃料混合且焚燒以提供燃燒氣體66。
燃燒氣體66發(fā)送穿過HP渦輪28,在該處,來自燃燒氣體66的熱能和/或動能的一部分經(jīng)由聯(lián)接到外殼18上的HP渦輪定子導(dǎo)葉68和聯(lián)接到HP軸或轉(zhuǎn)軸34上的HP渦輪轉(zhuǎn)子葉片70的連續(xù)級獲得,因此引起HP軸或轉(zhuǎn)軸34旋轉(zhuǎn),從而支持HP壓縮機(jī)24的操作。燃燒氣體66然后發(fā)送穿過LP渦輪30,在該處,熱能和動能的第二部分從燃燒氣體66經(jīng)由聯(lián)接到外殼18上的LP渦輪定子導(dǎo)葉72和聯(lián)接到LP軸或轉(zhuǎn)軸36上的LP渦輪轉(zhuǎn)子葉片74的連續(xù)級獲得,因此引起LP軸或轉(zhuǎn)軸36旋轉(zhuǎn),從而支持LP壓縮機(jī)22的操作和/或風(fēng)扇38的旋轉(zhuǎn)。
燃燒氣體66隨后發(fā)送穿過核心渦輪發(fā)動機(jī)16的噴氣排氣噴嘴區(qū)段32來提供推力。同時(shí),空氣的第一部分62的壓力在空氣的第一部分62在其從渦扇10的風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段76排出之前發(fā)送穿過旁通空氣流通路56時(shí)顯著增大,也提供了推力。HP渦輪28、LP渦輪30和噴氣排氣噴嘴區(qū)段32至少部分地限定熱氣體通路78,以用于將燃燒氣體66發(fā)送穿過核心渦輪發(fā)動機(jī)16。
然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,圖1中所示的示例性渦扇發(fā)動機(jī)10僅是舉例來說的,且在其它示例性實(shí)施例中,渦扇發(fā)動機(jī)10可具有任何其它適合的構(gòu)造。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,在其它示例性實(shí)施例中,本公開內(nèi)容的方面可結(jié)合到任何其它適合的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中。例如,在其它示例性實(shí)施例中,本公開內(nèi)容的方面例如可并入渦輪軸發(fā)動機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)、渦輪核心發(fā)動機(jī)、渦輪噴氣發(fā)動機(jī)等。
現(xiàn)在參看圖2,提供了圖1的渦扇發(fā)動機(jī)10的前端的示意性截面視圖。具體而言,圖1提供了風(fēng)扇區(qū)段14的一部分和壓縮機(jī)區(qū)段的LP壓縮機(jī)22的示意性截面視圖。
如上文所述和圖2中所示,風(fēng)扇區(qū)段14大體上包括可變槳距風(fēng)扇38,其具有聯(lián)接到盤42上的多個(gè)風(fēng)扇葉片40。更具體而言,各個(gè)風(fēng)扇區(qū)段40均在底座處聯(lián)接到耳軸機(jī)構(gòu)80上,且耳軸機(jī)構(gòu)80附接到盤42上。耳軸機(jī)構(gòu)80便于相應(yīng)的風(fēng)扇葉片40圍繞相應(yīng)的風(fēng)扇葉片40的槳距軸線P旋轉(zhuǎn)。此外,各個(gè)耳軸機(jī)構(gòu)80均以促動部件44操作,以用于一起改變各個(gè)風(fēng)扇葉片40的槳距。
此外,可變槳距風(fēng)扇38由穿過動力變速箱46的LP軸36圍繞縱軸線12旋轉(zhuǎn)。具體而言,盤42經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)框架部件和平衡裝置82附接到風(fēng)扇區(qū)段14的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子84上。風(fēng)扇區(qū)段14的風(fēng)扇轉(zhuǎn)子84經(jīng)由變速箱46繼而又連接到LP軸36上。
風(fēng)扇區(qū)段14還包括前轂48(其例如是與多個(gè)風(fēng)扇葉片40可旋轉(zhuǎn)的),以及靜止的風(fēng)扇框架86。風(fēng)扇框架86經(jīng)由核心16的核心空氣流動通路37連接到核心16的外罩18上。對于所示的實(shí)施例,核心16包括前導(dǎo)葉88和支柱90,其各自提供核心16的外罩18與風(fēng)扇框架86之間的結(jié)構(gòu)支承。此外,LP壓縮機(jī)22包括入口導(dǎo)葉92。入口導(dǎo)葉92可構(gòu)造為可變?nèi)肟趯?dǎo)葉,使得導(dǎo)葉92是圍繞基本平行于徑向方向R延伸的軸線可旋轉(zhuǎn)的。前導(dǎo)葉88、支柱90和入口導(dǎo)葉92還可構(gòu)造成調(diào)整和引導(dǎo)提供至核心空氣流動通路37的風(fēng)扇38上的空氣流的部分,例如,以提高壓縮機(jī)區(qū)段的效率。
風(fēng)扇框架86經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)軸承支承風(fēng)扇38的各種旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。具體而言,對于所示實(shí)施例,風(fēng)扇框架86經(jīng)由前風(fēng)扇軸承94和后風(fēng)扇軸承96支承風(fēng)扇38的各種旋轉(zhuǎn)構(gòu)件。對于所示實(shí)施例,前風(fēng)扇軸承94構(gòu)造為滾子軸承,且后風(fēng)扇軸承96構(gòu)造為錐形軸承。然而,在其它示例性實(shí)施例中,前風(fēng)扇軸承94或后風(fēng)扇軸承96中的一個(gè)或兩個(gè)可改為構(gòu)造為例如滾子軸承、滾珠軸承或任何其它適合的軸承。此外,在又一些示例性實(shí)施例中,也可包括一個(gè)或更多個(gè)附加的軸承。
仍參看圖2,在壓縮機(jī)區(qū)段內(nèi),前軸承組件提供成用于支承LP軸36。對于所示實(shí)施例,前軸承組件包括第一軸承和第二軸承。第一軸承構(gòu)造為滾珠軸承98,且定位在第二軸承前方,第二軸承構(gòu)造為滾子軸承100,諸如圓柱滾子軸承。前軸承組件的滾珠軸承98和滾子軸承100各自關(guān)于LP壓縮機(jī)軸承支承錐102支承LP軸36。滾珠軸承98和滾子軸承100可由任何適合的材料形成。例如,在至少某些示例性實(shí)施例中,滾珠軸承98和/或滾子軸承100可由適合的金屬材料(諸如不銹鋼)形成。作為備選,然而,在其它示例性實(shí)施例中,滾珠軸承98和/或滾子軸承100中的一個(gè)或兩個(gè)可包括由適合的陶瓷材料形成的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件。
顯著地,兩個(gè)軸承包括在前軸承組件中,且此外,滾珠軸承98定位在滾子軸承100前方可允許LP軸36的更強(qiáng)支承。例如,滾珠軸承98可構(gòu)造成吸收沿徑向方向R的力,以及沿軸向方向A的力。因此,滾珠軸承98也可稱為止推軸承。相比之下,滾子軸承100僅可能能夠吸收沿徑向方向R的力。因此,通過將滾珠軸承98定位在滾子軸承100前方,且將兩個(gè)軸承沿軸向方向A與彼此間隔開,前軸承組件可向LP軸36提供增大量的支承。
對于繪出的實(shí)施例,LP壓縮機(jī)軸承支承錐102直接地附接到渦扇發(fā)動機(jī)10的風(fēng)扇框架86上。LP壓縮機(jī)軸承支承錐102至風(fēng)扇框架86的附接連同前軸承組件可有助于保持LP壓縮機(jī)22和/或LP渦輪30在軸線上旋轉(zhuǎn),同時(shí)例如在LP軸36失效的情況下防止核心16的超速狀態(tài)。超速大體上是指超過其相應(yīng)的設(shè)計(jì)極限的速度下的核心16的一個(gè)或更多個(gè)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn),且可在其中旋轉(zhuǎn)構(gòu)件能夠圍繞軸線繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的實(shí)施例中成問題,而與例如其連接的軸的失效無關(guān)。具體而言,就本實(shí)施例而言,如果LP軸36在前軸承組件前方失效,例如,在前軸承組件與變速箱46之間,則LP壓縮機(jī)軸承支承錐102將保持附接到風(fēng)扇框架86上,且LP壓縮機(jī)22將仍附接到LP渦輪30上。此外,LP壓縮機(jī)22將提供足夠的阻力來安全地關(guān)閉渦扇發(fā)動機(jī)10。然而,作為備選,如果LP軸36在前軸承組件后方失效,LP渦輪30內(nèi)的彎曲導(dǎo)葉104(見圖4)將與相鄰定子導(dǎo)葉和/或轉(zhuǎn)子葉片沖突,以安全地減慢渦輪軸發(fā)動機(jī)10。
然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,在其它示例性實(shí)施例中,LP壓縮機(jī)軸承支承錐102可此外或作為備選附接到在LP壓縮機(jī)22與HP壓縮機(jī)24之間延伸的壓縮機(jī)框架107上,有時(shí)稱為壓縮機(jī)前框架。壓縮機(jī)框架107為核心16的靜止框架部件,其至少部分地限定LP壓縮機(jī)22與HP壓縮機(jī)24之間的核心空氣流動通路37。
現(xiàn)在還參看圖3,提供了前軸承組件和LP壓縮機(jī)22的示意性近視圖。如所述,前軸承組件的第一軸承構(gòu)造為滾珠軸承98,且前軸承組件的第二軸承構(gòu)造為滾子軸承100。雙軸承組件可提供LP壓縮機(jī)22內(nèi)的LP軸36的更大的穩(wěn)定性和支承。顯著地,為了更好地容納雙軸承構(gòu)造,LP壓縮機(jī)22構(gòu)造為盤鼓LP壓縮機(jī)。更具體而言,LP壓縮機(jī)22包括在底座110處附接到LP壓縮機(jī)盤鼓106上的可旋轉(zhuǎn)葉片108的一個(gè)或更多個(gè)級。LP壓縮機(jī)盤鼓106可基本上構(gòu)造為環(huán)形鼓,其具有用于LP壓縮機(jī)葉片108的各種級的多個(gè)附接槽口。LP壓縮機(jī)22中的LP壓縮機(jī)盤鼓106的使用可提供較輕且更緊湊的LP壓縮機(jī)22構(gòu)造,使得可使用雙軸承、前軸承組件。
此外,所示前軸承組件包括用于LP軸36的阻尼特征。具體而言,滾珠軸承98包括擠壓膜阻尼器112,以提高LP軸36的動態(tài)穩(wěn)定性。擠壓膜阻尼器112可由位于限定在滾子軸承98的徑向外圈與其附接的LP壓縮機(jī)軸承支承錐102的部分之間的腔114中的潤滑油薄膜形成。潤滑油薄膜可小于大約千分之一百英寸(0.100英寸)厚。例如,擠壓膜阻尼器112可小于大約千分之七十五英寸(0.075英寸)厚,小于大約千分之五十英寸(0.050英寸)厚,或小于大約千分之二十英寸(0.020英寸)厚。例如,在某些示例性實(shí)施例中,潤滑油薄膜可為大約千分之十五英寸(0.015英寸)厚。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,如本文中所使用的,諸如"大約"或"大致"的近似用語是指在百分之十的誤差裕度內(nèi)。對于所示實(shí)施例,至腔114來形成擠壓膜阻尼器112的潤滑油流可由與潤滑油供應(yīng)源(未示出)流體連通的噴嘴116提供。
然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,圖2和3中所示的示例性實(shí)施例僅通過舉例提供,且在其它示例性實(shí)施例中,可提供其它適合的構(gòu)造。例如,在其它示例性實(shí)施例中,風(fēng)扇38可以以任何其它適合的方式(例如,作為固定槳距風(fēng)扇、無齒輪風(fēng)扇等)構(gòu)造,且還可使用任何其它適合的風(fēng)扇框架構(gòu)造支承。此外,盡管對于所示示例性實(shí)施例,前軸承組件包括定位在滾子軸承100前方的滾珠軸承98,但在其它示例性實(shí)施例中,兩個(gè)軸承的構(gòu)造可相反。作為備選,滾子軸承96可為經(jīng)得起軸向和徑向力的任何其它適合的軸承(例如,一個(gè)或更多個(gè)錐形滾子軸承)。仍作為備選,在其它示例性實(shí)施例中,單個(gè)軸承可提供在前軸承組件中。
此外,還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,在其它示例性實(shí)施例中,可使用任何其它適合的LP壓縮機(jī)22構(gòu)造。例如,在其它示例性實(shí)施例中,LP壓縮機(jī)葉片108的各種級可附接到對應(yīng)的轉(zhuǎn)子上(與所示的LP壓縮機(jī)盤鼓106相反),且轉(zhuǎn)子可以以任何適合的方式附接到LP軸36上。
仍參看圖2和3,前軸承組件至少部分地定位在前槽118和核心16的壓縮機(jī)區(qū)段內(nèi)。前槽118可構(gòu)造成接收來自一個(gè)或更多個(gè)潤滑油供應(yīng)管線(未示出)的潤滑油。
現(xiàn)在參看圖4,提供了圖1的示例性渦扇發(fā)動機(jī)10的核心16的后端的近視示意圖。具體而言,圖4提供了支承渦輪區(qū)段內(nèi)的LP軸36的后軸承組件的近視示意圖。
如上文簡要所述,LP渦輪30大體上包括轉(zhuǎn)子葉片74的各種級,各個(gè)均在底座124處附接到相應(yīng)的轉(zhuǎn)子126上。此外,定子導(dǎo)葉72的各種級均定位在轉(zhuǎn)子葉片74的相鄰級之間。LP渦輪30內(nèi)的多個(gè)轉(zhuǎn)子126連接到彼此上,且還連接到LP軸36上,使得LP渦輪30內(nèi)的多個(gè)轉(zhuǎn)子126的旋轉(zhuǎn)使LP軸36旋轉(zhuǎn)(且對應(yīng)地使LP壓縮機(jī)22旋轉(zhuǎn))。具體而言,LP渦輪連接部件128將各種LP渦輪轉(zhuǎn)子126附接到LP軸36上。LP渦輪連接部件128可與多個(gè)LP渦輪轉(zhuǎn)子126中的一個(gè)整體結(jié)合形成,或作為備選,可以以任何適合的方式附接到多個(gè)LP渦輪轉(zhuǎn)子中的一個(gè)上。此外或作為備選,LP渦輪連接部件128可以以任何適合的方式附接到LP軸36上,或作為備選可與LP軸36整體結(jié)合形成。
后軸承組件至少部分地定位在后槽130中,且如所述,支承渦輪區(qū)段內(nèi)的LP軸36。所示的后軸承組件大體上包括第一LP渦輪軸承132和第二LP渦輪軸承134。第一LP渦輪軸承132定位在LP渦輪30與LP軸36之間延伸的LP渦輪連接部件128前方,且第二LP渦輪軸承134定位在LP渦輪30與LP軸36之間延伸的LP渦輪連接部件128后方。此外,第一LP渦輪軸承132和第二LP渦輪軸承134分別繪制為滾珠軸承。然而,在其它示例性實(shí)施例中,第一LP渦輪軸承132和第二LP渦輪軸承134中的一個(gè)或兩個(gè)可作為備選構(gòu)造為任何其它適合的軸承。例如,在其它示例性實(shí)施例中,第一LP渦輪軸承132和第二LP渦輪軸承134中的一者或兩者可構(gòu)造為例如圓柱滾子軸承、錐形滾子軸承等。
仍參看圖4的示例性實(shí)施例,第一LP渦輪軸承132構(gòu)造成經(jīng)由渦輪中心框架136支承LP軸36,且第二LP渦輪軸承134構(gòu)造成經(jīng)由渦輪后框架138支承LP軸36。更具體而言,第一LP渦輪軸承132將LP軸36可旋轉(zhuǎn)地附接到渦輪中心框架136上,且第二LP渦輪軸承134將LP軸36可旋轉(zhuǎn)地附接到渦輪后框架138上。此構(gòu)造可允許渦扇發(fā)動機(jī)10的操作期間的更穩(wěn)定的LP軸36。例如,此構(gòu)造可允許LP軸36的提高的轉(zhuǎn)速,同時(shí)保持LP軸36的期望量的穩(wěn)定性。
對于圖4的實(shí)施例,后軸承組件和后槽130構(gòu)造成從延伸穿過渦輪中心框架136的至少一部分的潤滑油供應(yīng)源接收潤滑油。具體而言,潤滑油供應(yīng)源包括流體地連接到潤滑油泵(未示出)上的潤滑油供應(yīng)管線139。此外,繪出的示例性后槽130限定用于接收來自潤滑油供應(yīng)源且更具體是來自潤滑油供應(yīng)管線139的潤滑油的開口140。
為了確保潤滑油提供至后軸承組件,導(dǎo)流物142定位成鄰近開口140,以用于將從潤滑油供應(yīng)管線139流過開口140的潤滑油噴灑到后軸承組件的至少一部分上。具體而言,對于所示實(shí)施例,導(dǎo)流物142構(gòu)造為旋轉(zhuǎn)槳導(dǎo)流物,其構(gòu)造成將流過開口140的潤滑油噴灑到第一LP渦輪軸承132上。旋轉(zhuǎn)漿導(dǎo)流物可以是圍繞基本平行于軸向方向A的軸線可旋轉(zhuǎn)的,其中旋轉(zhuǎn)由潤滑流生成。然而,在其它示例性實(shí)施例中,導(dǎo)流物142的任何其它適合的形式都可使用,諸如"螺桿"型導(dǎo)流物,或作為備選,可不包括導(dǎo)流物142。
潤滑油可從第一LP渦輪軸承132流至第二LP渦輪軸承134。一個(gè)或更多個(gè)腔(未示出)可限定為穿過LP渦輪連接部件128以允許此流動。從第二LP渦輪軸承134,后槽130構(gòu)造成使得潤滑油流至前端且匯集以用于除去。更具體而言,對于所示實(shí)施例,后槽130包括沿徑向方向R的外壁146。對于所示實(shí)施例,外壁146由各種框架部件的各種臂形成。具體而言,外壁146由渦輪后框架138的臂148、LP渦輪連接部件128的一對臂150和渦輪中心框架136的臂152形成。顯著地,各個(gè)臂148,150,152均包括用于保持后槽130內(nèi)的潤滑油的密封件。
此外,如圖所示,后槽130的示例性外壁146在外壁146的后端154處朝縱向中心線12傾斜。更具體而言,如從后端154向前看所示,后槽130的外壁146可限定關(guān)于縱向中心線12大于零的角。例如,在某些實(shí)施例中,后槽130的外壁146可限定關(guān)于縱向中心線12大于或等于大約十度的角。此構(gòu)造可有助于生成后槽130內(nèi)的潤滑油的期望的流型,且還可允許LP渦輪30包括朝LP渦輪30的后端的更大轉(zhuǎn)子126,以朝LP渦輪30的后端支承更長的轉(zhuǎn)子葉片74。
顯著地,后槽出口156定位成鄰近后槽130的外壁146的前端158。后槽出口156可流體地連接到清除泵(未示出)上,以用于從后槽130內(nèi)清除潤滑油。具體而言,對于所示實(shí)施例,清除管線160從清除泵至少部分地延伸穿過渦輪中心框架136且進(jìn)入后槽130中。清除管線160的遠(yuǎn)端限定后槽出口156,以用于從后槽130內(nèi)清除潤滑油。
就圖4中所示的示例性實(shí)施例而言,渦輪后框架138可構(gòu)造為"干"渦輪后框架138。更具體而言,渦輪后框架138可沒有延伸穿過其間的潤滑油供應(yīng)管線或潤滑油清除管線。作為替代,潤滑油供應(yīng)可流過LP軸36自身,且潤滑油清除可延伸穿過渦輪中心框架136。
將潤滑油發(fā)送穿過LP軸(LP軸將壓縮機(jī)區(qū)段的LP壓縮機(jī)機(jī)械地聯(lián)接到渦輪區(qū)段的LP軸上)至后槽的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)可提供用于將潤滑油提供至此槽的更高效的手段。此外,此構(gòu)造可允許將足夠的潤滑油提供至支承LP軸的成對軸承,而不需要潛在地限制穿過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的后框架的(多個(gè))潤滑油供應(yīng)管線或(多個(gè))潤滑油清除管線。因此,此構(gòu)造可減輕所述渦輪后框架的重量和復(fù)雜性,且可潛在地改善燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的效率。
本書面描述使用了實(shí)例來公開本發(fā)明,包括最佳模式,且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明,包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng),以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定,且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果此類其它實(shí)施例包括并非不同于權(quán)利要求的書面語言的結(jié)構(gòu)元件,或如果它們包括與權(quán)利要求的書面語言無實(shí)質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件,則此類其它實(shí)例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。