燃气涡轮发动机框架组件的制作方法

文档序号:11128485阅读:467来源:国知局
燃气涡轮发动机框架组件的制造方法与工艺

本主题大体上涉及燃气涡轮发动机,或更具体地涉及具有特定框架构造的燃气涡轮发动机。



背景技术:

燃气涡轮发动机大体上包括布置成与彼此流动连通的风扇和核心。燃气涡轮发动机的核心大体上包括以串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。就多轴燃气涡轮发动机而言,压缩机区段可包括高压压缩机(HP压缩机)和低压压缩机(LP压缩机),且涡轮区段可类似地包括高压涡轮(HP涡轮)和低压涡轮(LP涡轮)。就此构造而言,HP压缩机经由高压轴(HP轴)与HP涡轮联接,且LP压缩机经由低压轴(LP轴)与LP涡轮联接。

在操作中,风扇上的空气的至少一部分提供至核心的入口。空气的此部分由LP压缩机和HP压缩机逐渐地压缩,直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩的空气混合且焚烧,以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送穿过HP涡轮和LP涡轮。穿过涡轮区段的燃烧气流驱动HP涡轮和LP涡轮,其中各个继而又经由HP轴和LP轴驱动HP压缩机和LP压缩机中的相应一个。燃烧气体然后发送穿过排气区段,例如,至大气。

除驱动LP压缩机之外,LP轴还可经由风扇变速箱驱动风扇。变速箱允许LP轴为了更高的效率而关于风扇在更高的速度下旋转。然而,LP轴在相对高速下旋转来实现风扇的期望的转速可导致LP轴的不稳定。通过使LP轴直径更大来改善LP轴的稳定性的选择由径向空间限制来约束。

因此,具有用于提高LP轴的稳定性,同时使LP轴在相对高速下旋转的一个或更多个构件的燃气涡轮发动机将是有用的。具体而言,具有用于提高LP轴的稳定性而不需要LP轴的直径显著增大的一个或更多个构件的燃气涡轮发动机将是特别有益的。



技术实现要素:

本发明的方面和优点将在以下描述中阐明,或可从描述中清楚,或可通过实施本发明理解到。

在本公开内容的一个示例性实施例中,提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括包含一个或更多个压缩机的压缩机区段,以及位于压缩机区段下游的涡轮区段。涡轮区段包括一个或更多个涡轮、涡轮中心框架,以及涡轮后框架。燃气涡轮发动机还包括将压缩机区段的一个或更多个压缩机中的至少一者机械地联接到涡轮区段的一个或更多个涡轮中的至少一者上的轴。燃气涡轮发动机还包括后轴承组件,其包括定位在后槽中且支承涡轮区段中的轴的至少两个轴承。后槽构造成从延伸穿过涡轮中心框架的至少一部分的润滑油供应源接收润滑油,且将此润滑油提供至后轴承组件的至少两个轴承。

在本公开内容的另一个示例性实施例中,提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括包含低压压缩机的压缩机区段,以及位于压缩机区段下游的涡轮区段。涡轮区段包括低压涡轮、具有定位在低压涡轮前方的至少一部分的涡轮中心框架,以及具有定位在低压涡轮后方的至少一部分的涡轮后框架。燃气涡轮发动机还包括将低压压缩机机械地联接到低压涡轮上的低压轴,以及至少部分地定位在后槽内的后轴承组件。后轴承组件定位在涡轮区段内,且包括第一轴承和第二轴承,后轴承组件的第一轴承和第二轴承构造成从延伸穿过涡轮中心框架的至少一部分的润滑油供应源接收润滑油。

本发明的第一技术方案提供了一种燃气涡轮发动机,包括:包括一个或更多个压缩机的压缩机区段;位于所述压缩机区段下游的涡轮区段,所述涡轮区段包括一个或更多个涡轮、涡轮中心框架和涡轮后框架;将所述压缩机区段的所述一个或更多个压缩机中的至少一个机械地联接至所述涡轮区段的所述一个或更多个涡轮中的至少一个的轴;以及包括定位在后槽中且支承所述涡轮区段中的所述轴的至少两个轴承的后轴承组件,所述后槽构造成从延伸穿过所述涡轮中心框架的至少一部分的润滑油供应源接收润滑油,且将该润滑油提供至所述后轴承组件的所述至少两个轴承。

本发明的第二技术方案是在第一技术方案中,清除管线从清除泵至少部分地延伸穿过所述涡轮中心框架至所述后槽,以用于从所述后槽内清除润滑油。

本发明的第三技术方案是在第一技术方案中,所述涡轮后框架构造为干涡轮后框架,其没有延伸穿过其间的润滑油供应管线或润滑油清除管线。

本发明的第四技术方案是在第一技术方案中,所述压缩机区段的所述一个或更多个压缩机包括低压压缩机,其中所述涡轮区段的所述一个或更多个涡轮包括低压涡轮,以及其中所述轴为将所述低压压缩机机械地联接至所述低压涡轮的低压轴。

本发明的第五技术方案是在第四技术方案中,所述后轴承组件包括第一低压涡轮轴承和第二低压涡轮轴承,其中所述第一低压涡轮轴承定位于在所述低压涡轮与所述低压轴之间延伸的连接部件前方,以及其中所述第二低压涡轮轴承定位于在所述低压涡轮与所述低压轴之间延伸的所述连接部件后方。

本发明的第六技术方案是在第四技术方案中,所述燃气涡轮发动机限定纵向中心线和径向方向,其中所述后槽包括沿所述径向方向的外壁,以及其中所述后槽的所述外壁在所述外壁的后端处朝所述纵向中心线倾斜。

本发明的第七技术方案是在第四技术方案中,所述后槽限定流体地连接至清除泵的槽出口,其中所述槽出口定位成邻近所述外壁的前端。

本发明的第八技术方案是在第一技术方案中,所述后槽限定用于从所述润滑油供应源接收润滑油的开口。

本发明的第九技术方案是在第八技术方案中,还包括:导流物,其定位成邻近由所述后槽限定的所述开口,以用于将流过所述开口的润滑油喷洒到所述后轴承组件的至少一部分上。

本发明的第十技术方案是在第九技术方案中,所述导流物为旋转桨导流物。

本发明的第十一技术方案是在第一技术方案中,还包括:至少部分地定位在前槽内以用于支承所述压缩机区段内的所述轴的前轴承组件;其中所述前轴承组件包括与第二轴承间隔开的第一轴承,其中所述第一轴承为滚珠轴承,其中所述第二轴承为滚子轴承,以及其中所述第一轴承定位在所述第二轴承前方。

本发明的第十二技术方案是在第十一技术方案中,所述第一轴承包括挤压膜阻尼器以提高动态稳定性。

本发明的第十三技术方案是在第十一技术方案中,所述前轴承组件的第一和第二轴承关于低压压缩机轴承支承锥支承所述轴,以及其中所述低压压缩机轴承支承锥附接至所述燃气涡轮发动机的风扇框架。

本发明的第十四技术方案是在第十一技术方案中,所述压缩机区段的所述一个或更多个压缩机包括低压压缩机,其中所述轴为机械地联接至所述低压压缩机的低压轴,以及其中所述低压压缩机包括附接至LP压缩机盘鼓的可旋转叶片的一个或更多个级。

本发明的第十五技术方案提供了一种燃气涡轮发动机,包括:包括低压压缩机的压缩机区段;涡轮区段,其位于所述压缩机区段下游,且包括低压涡轮、具有定位在所述低压涡轮前方的至少一部分的涡轮中心框架,以及具有定位在所述低压涡轮后方的至少一部分的涡轮后框架;将所述低压压缩机机械地联接至所述低压涡轮的低压轴;以及至少部分地定位在后槽内的后轴承组件,所述后轴承组件定位在所述涡轮区段内,且包括第一轴承和第二轴承,所述后轴承组件的第一和第二轴承构造成从延伸穿过所述涡轮中心框架的至少一部分的润滑油供应源接收润滑油。

本发明的第十六技术方案是在第十五技术方案中,清除管线从清除泵至少部分地延伸穿过所述涡轮中心框架至所述后槽,以用于从所述后槽内清除润滑油,以及其中所述涡轮后框架构造为没有延伸穿过其间的润滑油供应管线或润滑油清除管线的干涡轮后框架。

本发明的第十七技术方案是在第十五技术方案中,所述后轴承组件的第一和第二轴承定位于在所述低压轴与所述低压涡轮之间延伸的连接部件的相对侧上。

本发明的第十八技术方案是在第十五技术方案中,还包括:包括定位在滚子轴承前方的滚珠轴承的用于支承所述压缩机区段内的所述低压轴的前轴承组件,其中所述前轴承组件至少部分地定位在前槽中。

本发明的第十九技术方案是在第十五技术方案中,所述前轴承组件的所述滚珠轴承包括挤压膜阻尼器以提高动态稳定性。

本发明的第二十技术方案是在第十五技术方案中,所述前轴承组件的所述滚珠轴承和所述滚子轴承关于低压压缩机轴承支承锥支承所述低压轴,以及其中所述低压压缩机轴承支承锥附接至所述燃气涡轮发动机的风扇框架。

本发明的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,且连同描述用于阐释本发明的原理。

附图说明

包括针对本领域的技术人员的其最佳模式的本发明的完整且开放的公开内容在参照附图的说明书中提出,在附图中:

图1为根据本主题的各种实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性截面视图。

图2为图1的示例性燃气涡轮发动机的核心的前端的示意性截面视图。

图3为图1的示例性燃气涡轮发动机的核心的LP压缩机的近视示意性截面视图。

图4为图1的示例性燃气涡轮发动机的核心的后端的近视示意性截面视图。

零件列表

10 涡扇喷气发动机

12 纵向或轴向中心线

14 风扇区段

16 核心涡轮发动机

18 外壳

20 入口

22 低压压缩机

24 高压压缩机

26 燃烧区段

28 高压涡轮

30 低压涡轮

32 喷气排气区段

34 高压轴/转轴

36 低压轴/转轴

37 核心空气流动通路

38 风扇

40 叶片

42 盘

44 促动部件

46 动力变速箱

48 机舱

50 风扇壳或机舱

52 出口导叶

54 下游区段

56 旁通空气流通路

58 空气

60 入口

62 空气的第一部分

64 空气的第二部分

66 燃烧气体

68 定子导叶

70 涡轮转子叶片

72 定子导叶

74 涡轮转子叶片

76 风扇喷嘴排气区段

78 热气体通路

80 耳轴机构

82 平衡装置

84 风扇转子

86 风扇框架

88 前导叶

90 支柱

92 入口导叶

94 前风扇轴承

96 后风扇轴承

98 前滚珠轴承

100 后滚珠轴承

102 LP压缩机框架

104 LP涡轮的弯曲导叶

106 LP压缩机盘鼓

108 LP压缩机叶片

110 LP压缩机叶片底座

112 挤压膜阻尼器

114 腔

116 喷嘴

118 前槽

120 前开口

122 LP轴腔

124 转子叶片的底座

126 LP涡轮转子

128 LP涡轮连接框架

130 后槽

132 第一LP涡轮轴承

134 第二LP涡轮轴承

136 涡轮中心框架

138 涡轮后框架

140 后开口

142 导流物

146 外壁

148 涡轮后框架的臂

150 LP涡轮连接框架的臂

152 涡轮中心框架的臂

154 外壁的后端

156 后槽出口

158 外壁的前端

160 清除管线。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例,其一个或更多个实例在附图中示出。该详细描述使用了数字和字母标号来表示附图中的特征。附图中相似或类似的标记用于表示本发明的相似或类似的部分。如本文中所使用的,用语"第一"、"第二"和"第三"可互换使用,以将一个构件与另一个区分开,且不旨在表示独立构件的位置或重要性。用语"上游"和"下游"是指相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如,"上游"是指流体流自的方向,且"下游"指示流体流至的方向。

现在参看附图,其中相同的数字表示所有附图的相同元件,图1为按照本公开内容的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性截面视图。更具体而言,对于图1的实施例,燃气涡轮发动机为本文称为"涡扇发动机10"的高旁通涡扇喷气发动机10。如图1中所示,涡扇发动机10限定轴向方向A(平行于出于参照提供的纵向中心线12延伸),以及径向方向R。大体上,涡扇10包括风扇区段14和设置在风扇区段14下游的核心涡轮发动机16。

绘出的示例性核心涡轮发动机16大体上包括基本管状的外壳18,其限定环形入口20。外壳18包围成串流关系的包括增压器或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24的压缩机区段;燃烧区段26;包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30的涡轮区段;以及喷气排气喷嘴区段32。高压(HP)轴或转轴34将HP涡轮28传动地连接到HP压缩机24上。低压(LP)轴或转轴36将LP涡轮30传动地连接到LP压缩机22上。压缩机区段、燃烧区段26、涡轮区段和喷嘴区段32一起限定核心空气流动通路37。

对于所示实施例,风扇区段14包括可变桨距风扇38,其具有以间隔开的方式联接到盘42上的多个风扇叶片40。如图所示,风扇叶片40从盘42大体上沿径向方向R向外延伸。各个风扇叶片40是通过风扇叶片40关于盘42围绕桨距轴线P可旋转的,风扇叶片40可操作地联接到适合的促动部件44上,部件44构造成一起地共同改变风扇叶片40的桨距。风扇叶片40、盘42和促动部件44通过穿过动力变速箱46的LP轴36围绕纵轴线12一起旋转。动力变速箱46包括多个齿轮,以用于将风扇38关于LP轴36的转速调整至更高效的风扇转速。

仍参看图1的示例性实施例,盘42由可旋转的前毂48覆盖,其空气动力地异型成促进空气流穿过多个风扇叶片40。此外,示例性风扇区段14包括环形风扇壳或外机舱50,其沿周向包绕风扇38和/或核心涡轮发动机16的至少一部分。将认识到的是,机舱50可构造成由多个沿周向间隔开的出口导叶52关于核心涡轮发动机16支承。此外,机舱50的下游区段54可在核心涡轮发动机16的外部上延伸,以便限定其间的旁通空气流通路56。

在涡扇发动机10的操作期间,一定量空气58经由机舱50的相关联的入口60和/或风扇区段14进入涡扇10中。当一定量空气58穿过风扇叶片40时,如由箭头62指出的空气58的第一部分被引导或发送到旁通空气流通路56中,且如由箭头64指出的空气58的第二部分被引导或发送到核心空气流动通路37中,且更具体是到LP压缩机22中。空气的第一部分62与空气的第二部分64之间的比率通常称为涵道比(bypass ratio)。空气的第二部分64的压力然后在其发送穿过高压(HP)压缩机24且进入压缩区段26中时增大,其中其与燃料混合且焚烧以提供燃烧气体66。

燃烧气体66发送穿过HP涡轮28,在该处,来自燃烧气体66的热能和/或动能的一部分经由联接到外壳18上的HP涡轮定子导叶68和联接到HP轴或转轴34上的HP涡轮转子叶片70的连续级获得,因此引起HP轴或转轴34旋转,从而支持HP压缩机24的操作。燃烧气体66然后发送穿过LP涡轮30,在该处,热能和动能的第二部分从燃烧气体66经由联接到外壳18上的LP涡轮定子导叶72和联接到LP轴或转轴36上的LP涡轮转子叶片74的连续级获得,因此引起LP轴或转轴36旋转,从而支持LP压缩机22的操作和/或风扇38的旋转。

燃烧气体66随后发送穿过核心涡轮发动机16的喷气排气喷嘴区段32来提供推力。同时,空气的第一部分62的压力在空气的第一部分62在其从涡扇10的风扇喷嘴排气区段76排出之前发送穿过旁通空气流通路56时显著增大,也提供了推力。HP涡轮28、LP涡轮30和喷气排气喷嘴区段32至少部分地限定热气体通路78,以用于将燃烧气体66发送穿过核心涡轮发动机16。

然而,应当认识到的是,图1中所示的示例性涡扇发动机10仅是举例来说的,且在其它示例性实施例中,涡扇发动机10可具有任何其它适合的构造。还应当认识到的是,在其它示例性实施例中,本公开内容的方面可结合到任何其它适合的燃气涡轮发动机中。例如,在其它示例性实施例中,本公开内容的方面例如可并入涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮核心发动机、涡轮喷气发动机等。

现在参看图2,提供了图1的涡扇发动机10的前端的示意性截面视图。具体而言,图1提供了风扇区段14的一部分和压缩机区段的LP压缩机22的示意性截面视图。

如上文所述和图2中所示,风扇区段14大体上包括可变桨距风扇38,其具有联接到盘42上的多个风扇叶片40。更具体而言,各个风扇区段40均在底座处联接到耳轴机构80上,且耳轴机构80附接到盘42上。耳轴机构80便于相应的风扇叶片40围绕相应的风扇叶片40的桨距轴线P旋转。此外,各个耳轴机构80均以促动部件44操作,以用于一起改变各个风扇叶片40的桨距。

此外,可变桨距风扇38由穿过动力变速箱46的LP轴36围绕纵轴线12旋转。具体而言,盘42经由一个或更多个框架部件和平衡装置82附接到风扇区段14的风扇转子84上。风扇区段14的风扇转子84经由变速箱46继而又连接到LP轴36上。

风扇区段14还包括前毂48(其例如是与多个风扇叶片40可旋转的),以及静止的风扇框架86。风扇框架86经由核心16的核心空气流动通路37连接到核心16的外罩18上。对于所示的实施例,核心16包括前导叶88和支柱90,其各自提供核心16的外罩18与风扇框架86之间的结构支承。此外,LP压缩机22包括入口导叶92。入口导叶92可构造为可变入口导叶,使得导叶92是围绕基本平行于径向方向R延伸的轴线可旋转的。前导叶88、支柱90和入口导叶92还可构造成调整和引导提供至核心空气流动通路37的风扇38上的空气流的部分,例如,以提高压缩机区段的效率。

风扇框架86经由一个或更多个轴承支承风扇38的各种旋转构件。具体而言,对于所示实施例,风扇框架86经由前风扇轴承94和后风扇轴承96支承风扇38的各种旋转构件。对于所示实施例,前风扇轴承94构造为滚子轴承,且后风扇轴承96构造为锥形轴承。然而,在其它示例性实施例中,前风扇轴承94或后风扇轴承96中的一个或两个可改为构造为例如滚子轴承、滚珠轴承或任何其它适合的轴承。此外,在又一些示例性实施例中,也可包括一个或更多个附加的轴承。

仍参看图2,在压缩机区段内,前轴承组件提供成用于支承LP轴36。对于所示实施例,前轴承组件包括第一轴承和第二轴承。第一轴承构造为滚珠轴承98,且定位在第二轴承前方,第二轴承构造为滚子轴承100,诸如圆柱滚子轴承。前轴承组件的滚珠轴承98和滚子轴承100各自关于LP压缩机轴承支承锥102支承LP轴36。滚珠轴承98和滚子轴承100可由任何适合的材料形成。例如,在至少某些示例性实施例中,滚珠轴承98和/或滚子轴承100可由适合的金属材料(诸如不锈钢)形成。作为备选,然而,在其它示例性实施例中,滚珠轴承98和/或滚子轴承100中的一个或两个可包括由适合的陶瓷材料形成的一个或更多个构件。

显著地,两个轴承包括在前轴承组件中,且此外,滚珠轴承98定位在滚子轴承100前方可允许LP轴36的更强支承。例如,滚珠轴承98可构造成吸收沿径向方向R的力,以及沿轴向方向A的力。因此,滚珠轴承98也可称为止推轴承。相比之下,滚子轴承100仅可能能够吸收沿径向方向R的力。因此,通过将滚珠轴承98定位在滚子轴承100前方,且将两个轴承沿轴向方向A与彼此间隔开,前轴承组件可向LP轴36提供增大量的支承。

对于绘出的实施例,LP压缩机轴承支承锥102直接地附接到涡扇发动机10的风扇框架86上。LP压缩机轴承支承锥102至风扇框架86的附接连同前轴承组件可有助于保持LP压缩机22和/或LP涡轮30在轴线上旋转,同时例如在LP轴36失效的情况下防止核心16的超速状态。超速大体上是指超过其相应的设计极限的速度下的核心16的一个或更多个构件的旋转,且可在其中旋转构件能够围绕轴线继续旋转的实施例中成问题,而与例如其连接的轴的失效无关。具体而言,就本实施例而言,如果LP轴36在前轴承组件前方失效,例如,在前轴承组件与变速箱46之间,则LP压缩机轴承支承锥102将保持附接到风扇框架86上,且LP压缩机22将仍附接到LP涡轮30上。此外,LP压缩机22将提供足够的阻力来安全地关闭涡扇发动机10。然而,作为备选,如果LP轴36在前轴承组件后方失效,LP涡轮30内的弯曲导叶104(见图4)将与相邻定子导叶和/或转子叶片冲突,以安全地减慢涡轮轴发动机10。

然而,应当认识到的是,在其它示例性实施例中,LP压缩机轴承支承锥102可此外或作为备选附接到在LP压缩机22与HP压缩机24之间延伸的压缩机框架107上,有时称为压缩机前框架。压缩机框架107为核心16的静止框架部件,其至少部分地限定LP压缩机22与HP压缩机24之间的核心空气流动通路37。

现在还参看图3,提供了前轴承组件和LP压缩机22的示意性近视图。如所述,前轴承组件的第一轴承构造为滚珠轴承98,且前轴承组件的第二轴承构造为滚子轴承100。双轴承组件可提供LP压缩机22内的LP轴36的更大的稳定性和支承。显著地,为了更好地容纳双轴承构造,LP压缩机22构造为盘鼓LP压缩机。更具体而言,LP压缩机22包括在底座110处附接到LP压缩机盘鼓106上的可旋转叶片108的一个或更多个级。LP压缩机盘鼓106可基本上构造为环形鼓,其具有用于LP压缩机叶片108的各种级的多个附接槽口。LP压缩机22中的LP压缩机盘鼓106的使用可提供较轻且更紧凑的LP压缩机22构造,使得可使用双轴承、前轴承组件。

此外,所示前轴承组件包括用于LP轴36的阻尼特征。具体而言,滚珠轴承98包括挤压膜阻尼器112,以提高LP轴36的动态稳定性。挤压膜阻尼器112可由位于限定在滚子轴承98的径向外圈与其附接的LP压缩机轴承支承锥102的部分之间的腔114中的润滑油薄膜形成。润滑油薄膜可小于大约千分之一百英寸(0.100英寸)厚。例如,挤压膜阻尼器112可小于大约千分之七十五英寸(0.075英寸)厚,小于大约千分之五十英寸(0.050英寸)厚,或小于大约千分之二十英寸(0.020英寸)厚。例如,在某些示例性实施例中,润滑油薄膜可为大约千分之十五英寸(0.015英寸)厚。应当认识到的是,如本文中所使用的,诸如"大约"或"大致"的近似用语是指在百分之十的误差裕度内。对于所示实施例,至腔114来形成挤压膜阻尼器112的润滑油流可由与润滑油供应源(未示出)流体连通的喷嘴116提供。

然而,应当认识到的是,图2和3中所示的示例性实施例仅通过举例提供,且在其它示例性实施例中,可提供其它适合的构造。例如,在其它示例性实施例中,风扇38可以以任何其它适合的方式(例如,作为固定桨距风扇、无齿轮风扇等)构造,且还可使用任何其它适合的风扇框架构造支承。此外,尽管对于所示示例性实施例,前轴承组件包括定位在滚子轴承100前方的滚珠轴承98,但在其它示例性实施例中,两个轴承的构造可相反。作为备选,滚子轴承96可为经得起轴向和径向力的任何其它适合的轴承(例如,一个或更多个锥形滚子轴承)。仍作为备选,在其它示例性实施例中,单个轴承可提供在前轴承组件中。

此外,还应当认识到的是,在其它示例性实施例中,可使用任何其它适合的LP压缩机22构造。例如,在其它示例性实施例中,LP压缩机叶片108的各种级可附接到对应的转子上(与所示的LP压缩机盘鼓106相反),且转子可以以任何适合的方式附接到LP轴36上。

仍参看图2和3,前轴承组件至少部分地定位在前槽118和核心16的压缩机区段内。前槽118可构造成接收来自一个或更多个润滑油供应管线(未示出)的润滑油。

现在参看图4,提供了图1的示例性涡扇发动机10的核心16的后端的近视示意图。具体而言,图4提供了支承涡轮区段内的LP轴36的后轴承组件的近视示意图。

如上文简要所述,LP涡轮30大体上包括转子叶片74的各种级,各个均在底座124处附接到相应的转子126上。此外,定子导叶72的各种级均定位在转子叶片74的相邻级之间。LP涡轮30内的多个转子126连接到彼此上,且还连接到LP轴36上,使得LP涡轮30内的多个转子126的旋转使LP轴36旋转(且对应地使LP压缩机22旋转)。具体而言,LP涡轮连接部件128将各种LP涡轮转子126附接到LP轴36上。LP涡轮连接部件128可与多个LP涡轮转子126中的一个整体结合形成,或作为备选,可以以任何适合的方式附接到多个LP涡轮转子中的一个上。此外或作为备选,LP涡轮连接部件128可以以任何适合的方式附接到LP轴36上,或作为备选可与LP轴36整体结合形成。

后轴承组件至少部分地定位在后槽130中,且如所述,支承涡轮区段内的LP轴36。所示的后轴承组件大体上包括第一LP涡轮轴承132和第二LP涡轮轴承134。第一LP涡轮轴承132定位在LP涡轮30与LP轴36之间延伸的LP涡轮连接部件128前方,且第二LP涡轮轴承134定位在LP涡轮30与LP轴36之间延伸的LP涡轮连接部件128后方。此外,第一LP涡轮轴承132和第二LP涡轮轴承134分别绘制为滚珠轴承。然而,在其它示例性实施例中,第一LP涡轮轴承132和第二LP涡轮轴承134中的一个或两个可作为备选构造为任何其它适合的轴承。例如,在其它示例性实施例中,第一LP涡轮轴承132和第二LP涡轮轴承134中的一者或两者可构造为例如圆柱滚子轴承、锥形滚子轴承等。

仍参看图4的示例性实施例,第一LP涡轮轴承132构造成经由涡轮中心框架136支承LP轴36,且第二LP涡轮轴承134构造成经由涡轮后框架138支承LP轴36。更具体而言,第一LP涡轮轴承132将LP轴36可旋转地附接到涡轮中心框架136上,且第二LP涡轮轴承134将LP轴36可旋转地附接到涡轮后框架138上。此构造可允许涡扇发动机10的操作期间的更稳定的LP轴36。例如,此构造可允许LP轴36的提高的转速,同时保持LP轴36的期望量的稳定性。

对于图4的实施例,后轴承组件和后槽130构造成从延伸穿过涡轮中心框架136的至少一部分的润滑油供应源接收润滑油。具体而言,润滑油供应源包括流体地连接到润滑油泵(未示出)上的润滑油供应管线139。此外,绘出的示例性后槽130限定用于接收来自润滑油供应源且更具体是来自润滑油供应管线139的润滑油的开口140。

为了确保润滑油提供至后轴承组件,导流物142定位成邻近开口140,以用于将从润滑油供应管线139流过开口140的润滑油喷洒到后轴承组件的至少一部分上。具体而言,对于所示实施例,导流物142构造为旋转桨导流物,其构造成将流过开口140的润滑油喷洒到第一LP涡轮轴承132上。旋转浆导流物可以是围绕基本平行于轴向方向A的轴线可旋转的,其中旋转由润滑流生成。然而,在其它示例性实施例中,导流物142的任何其它适合的形式都可使用,诸如"螺杆"型导流物,或作为备选,可不包括导流物142。

润滑油可从第一LP涡轮轴承132流至第二LP涡轮轴承134。一个或更多个腔(未示出)可限定为穿过LP涡轮连接部件128以允许此流动。从第二LP涡轮轴承134,后槽130构造成使得润滑油流至前端且汇集以用于除去。更具体而言,对于所示实施例,后槽130包括沿径向方向R的外壁146。对于所示实施例,外壁146由各种框架部件的各种臂形成。具体而言,外壁146由涡轮后框架138的臂148、LP涡轮连接部件128的一对臂150和涡轮中心框架136的臂152形成。显著地,各个臂148,150,152均包括用于保持后槽130内的润滑油的密封件。

此外,如图所示,后槽130的示例性外壁146在外壁146的后端154处朝纵向中心线12倾斜。更具体而言,如从后端154向前看所示,后槽130的外壁146可限定关于纵向中心线12大于零的角。例如,在某些实施例中,后槽130的外壁146可限定关于纵向中心线12大于或等于大约十度的角。此构造可有助于生成后槽130内的润滑油的期望的流型,且还可允许LP涡轮30包括朝LP涡轮30的后端的更大转子126,以朝LP涡轮30的后端支承更长的转子叶片74。

显著地,后槽出口156定位成邻近后槽130的外壁146的前端158。后槽出口156可流体地连接到清除泵(未示出)上,以用于从后槽130内清除润滑油。具体而言,对于所示实施例,清除管线160从清除泵至少部分地延伸穿过涡轮中心框架136且进入后槽130中。清除管线160的远端限定后槽出口156,以用于从后槽130内清除润滑油。

就图4中所示的示例性实施例而言,涡轮后框架138可构造为"干"涡轮后框架138。更具体而言,涡轮后框架138可没有延伸穿过其间的润滑油供应管线或润滑油清除管线。作为替代,润滑油供应可流过LP轴36自身,且润滑油清除可延伸穿过涡轮中心框架136。

将润滑油发送穿过LP轴(LP轴将压缩机区段的LP压缩机机械地联接到涡轮区段的LP轴上)至后槽的燃气涡轮发动机可提供用于将润滑油提供至此槽的更高效的手段。此外,此构造可允许将足够的润滑油提供至支承LP轴的成对轴承,而不需要潜在地限制穿过燃气涡轮发动机的后框架的(多个)润滑油供应管线或(多个)润滑油清除管线。因此,此构造可减轻所述涡轮后框架的重量和复杂性,且可潜在地改善燃气涡轮发动机的效率。

本书面描述使用了实例来公开本发明,包括最佳模式,且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明,包括制作和使用任何装置或系统,以及执行任何并入的方法。本发明的专利范围由权利要求限定,且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例包括并非不同于权利要求的书面语言的结构元件,或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件,则此类其它实例意图在权利要求的范围内。

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