用于燃气涡轮发动机的可变桨距风扇和组装其的方法
【专利说明】用于燃气涡轮发动机的可变桨距风扇和组装其的方法
[0001]相关申请的交叉引用
本非临时申请要求对题为“用于燃气涡轮发动机的可变桨距风扇(variable pitchfan)和组装其的方法”的在2014年11月21日提交的U.S.临时专利申请N0.62/082875的在35U.S.C.§ 119(e)下的优先权，该临时专利申请在通过引用而整体并入本文中。
技术领域
[0002]本公开的领域大体涉及燃气涡轮发动机，且更具体而言，涉及具有可变桨距风扇的燃气涡轮发动机。
【背景技术】
[0003]常规燃气涡轮发动机包括以与彼此流动连通的方式布置的风扇和核心。该风扇将空气提供至核心，且该核心压缩由风扇提供的空气且随后将其与燃料混合以用于点燃该混合物，以生成穿过涡轮的燃烧气体流。该燃烧气体对涡轮供能，涡轮又驱动风扇以生成用于发动机的推力。
[0004]至少一些已知的燃气涡轮发动机使用可变桨距风扇。然而，与改变风扇叶片的桨距相关的机械构件可导致发动机的旋转机舱相当大，且更大的旋转机舱可降低提供至空气流的效率。更具体而言，在许多已知发动机中，通常通过风扇叶片的数量和/或长度来指示旋转机舱的最小尺寸，且用于改变风扇叶片桨距的构件趋向于使旋转机舱从这种最小尺寸开始增大。因此期望构造具有用于改变风扇叶片桨距的更紧凑构件的可变桨距风扇，从而使发动机能够具有更小的旋转机舱、更高的风扇叶片数、和更短的叶片长度。
【发明内容】
[0005]在一个方面中，提供了燃气涡轮发动机。该燃气涡轮发动机包括核心和可变桨距风扇，该可变桨距风扇与该核心流动连通地布置。该可变桨距风扇具有盘和至少九个风扇叶片，该至少九个风扇叶片联接至该盘以用于与该盘一起旋转。该燃气涡轮发动机还包括可旋转机舱，该可旋转机舱覆盖该盘，使得该发动机具有在大约0.1与大约0.4之间的风扇毂半径比。
[0006]在另一方面中，提供组装燃气涡轮发动机的方法。该方法包括提供核心和将可变桨距风扇联接至涡轮，该涡轮构造成由来自该核心的燃烧气体供能。该可变桨距风扇包括盘和至少九个风扇叶片，该至少九个风扇叶片联接至该盘以用于与该盘一起旋转。该方法还包括用可旋转机舱覆盖该盘，使得该发动机具有在大约0.1与大约0.4之间的风扇毂半径比。
[0007]在另一方面中，提供燃气涡轮发动机。该燃气涡轮发动机包括核心和可变桨距风扇，该可变桨距风扇与该核心流动连通地布置。该可变桨距风扇具有盘和至少九个风扇叶片，该至少九个风扇叶片各自经由耳轴机构(ttrunn1n mechanism)而联接至该盘以用于与该盘一起旋转。该耳轴机构包括一对线接触轴承。该燃气涡轮发动机还包括用于改变该风扇叶片的桨距的促动机构，和经由该促动机构而操作地联接至该风扇叶片的远距离配重装置和远距离桨距锁定装置中的一者。该燃气涡轮发动机还包括:在该风扇后方的多个出口导向静叶；和可旋转机舱，其覆盖该盘，使得该发动机具有在大约0.1与大约0.4之间的风扇毂半径比。
[0008]技术方案1:一种燃气涡轮发动机100，其包括:
核心102 ；
可变桨距风扇104，其与所述核心流动连通地布置，所述可变桨距风扇包括盘112和至少九个风扇叶片110，所述至少九个风扇叶片110联接至所述盘，以用于与所述盘一起旋转；和
可旋转机舱120，其覆盖所述盘，使得所述发动机具有在大约0.1与大约0.4之间的风扇毂半径比。
[0009]技术方案2:根据技术方案I所述的燃气涡轮发动机100，其特征在于，所述风扇104包括至少十五个风扇叶片110。
[0010]技术方案3:根据技术方案I所述的燃气涡轮发动机100，其特征在于，所述风扇104包括至少十二个风扇叶片110。
[0011 ] 技术方案4:根据技术方案3所述的燃气涡轮发动机100，其特征在于，所述风扇毂半径比在大约0.2与大约0.35之间。
[0012]技术方案5:根据技术方案3所述的燃气涡轮发动机100，其特征在于，所述风扇毂半径比在大约0.2与大约0.3之间。
[0013]技术方案6:根据技术方案I所述的燃气涡轮发动机100，其特征在于，还包括耳轴机构142，所述耳轴机构142将所述风扇叶片110中的各个联接至所述盘112，使得所述风扇叶片110能够相对于所述盘围绕桨距轴线114旋转，其中，所述耳轴机构中的各个包括线接触轴承146，162。
[0014]技术方案7:根据技术方案6所述的燃气涡轮发动机100，其特征在于，所述耳轴机构142包括第一线接触轴承146和第二线接触轴承162，其中，所述第一线接触轴承相对于所述桨距轴线114以与所述第二线接触轴承不同的角度定向。
[0015]技术方案8:根据技术方案I所述的燃气涡轮发动机100，其特征在于，还包括:
促动机构116，其用于改变所述风扇叶片110的桨距；和
桨距修正装置，其经由所述促动机构而操作地联接至所述风扇叶片。
[0016]技术方案9:根据技术方案8所述的燃气涡轮发动机100，其特征在于，所述桨距修正装置为远距离配重装置122和远距离桨距锁定装置中的一者。
[0017]技术方案10:根据技术方案I所述的燃气涡轮发动机100，其特征在于，还包括风扇机罩124，所述风扇机罩124环绕所述风扇104以形成旁通管道126。
[0018]技术方案11:根据技术方案I所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述风扇是无管道的。
[0019]技术方案12:根据技术方案I所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，还包括在所述风扇后方的多个出口导向静叶。
[0020]技术方案13:—种组装燃气涡轮发动机的方法，所述方法包括:
提供核心； 将可变桨距风扇联接至涡轮，该涡轮构造成由来自所述核心的燃烧气体供能，所述可变桨距风扇包括盘和至少九个风扇叶片，所述至少九个风扇叶片联接至所述盘以用于与所述盘一起旋转；和
用可旋转机舱覆盖所述盘，使得所述发动机具有在大约0.1与大约0.4之间的风扇毂半径比。
[0021]技术方案14:根据技术方案13所述的方法，其特征在于，还包括将所述风扇叶片中的各个经由耳轴机构联接至所述盘，使得所述风扇叶片中的各个能够相对于所述盘围绕桨距轴线而旋转，其中，所述耳轴机构中的各个具有第一线接触轴承和第二线接触轴承，所述第二线接触轴承相对于所述桨距轴线以与所述第一线接触轴承不同的角度定向。
[0022]技术方案15:根据技术方案14所述的方法，其特征在于，还包括对所述线接触轴承中的各个提供不同数量的滚子。
[0023]技术方案16:根据技术方案13所述的方法，其特征在于，还包括:
将促动机构联接至所述风扇叶片，其中，该促动系统构造成用于改变所述风扇叶片的桨距；和
将远距离配重装置和远距离桨距锁定装置中的一者经由所述促动机构联接至所述风扇叶片。
[0024]技术方案17:根据技术方案13所述的方法，其特征在于，还包括利用风扇机罩环绕所述风扇以形成旁通管道。
[0025]技术方案18:根据技术方案13所述的方法，其特征在于，还包括作为无管道风扇来提供所述风扇。
[0026]技术方案19:根据技术方案13所述的方法，其特征在于，还包括在所述风扇后方安装多个出口导向静叶。<