嵌入式电机冷却的制作方法

嵌入式电机冷却
1.相关应用
2.本技术要求于2021年4月26日提交的波兰专利申请号为p.437703的优先权。
技术领域
3.本技术大体上涉及一种用于燃气涡轮发动机内的嵌入式电机的冷却组件。


背景技术：

4.电机在操作期间产生热量。因此，即使当安装在飞行器发动机的冷区段时，也可能需要为电机提供冷却。一种用于冷却电机的系统和方法将是有用的。


技术实现要素：

5.本公开的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本文公开的实践来学习。
6.在一个示例性实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机限定径向、轴向以及沿气体的轴向延伸的轴线。燃气涡轮发动机包括：被配置为围绕轴线旋转的轴；电机，该电机包括转子和定子，转子联接到轴并能够随轴旋转，转子沿轴向限定端部；以及冷却歧管，冷却歧管能够随转子旋转并定位在转子的端部处，冷却歧管被配置为在燃气涡轮发动机的操作期间接收冷却流体流并且将冷却流体提供到定子。
7.参照以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其他特征、方面以及优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图图示了本公开的各个方面，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
8.在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的完整且使能的公开，包括其最佳模式，其涉及附图，附图中：
9.图1是根据本公开的示例性方面的燃气涡轮发动机的示意性截面图。
10.图2是根据本公开的示例性方面的电机的特写示意性截面图。
11.图3是根据本公开的示例性方面的冷却歧管的透视图。
12.图4是图3的示例性冷却歧管的第一截面图。
13.图5是图3的示例性冷却歧管的第二截面图。
14.图6是根据本公开的示例性方面的冷却歧管的截面图。
15.图7是图6的示例性冷却歧管沿线7-7的截面图。
16.图8是根据本公开的示例性实施例的密封件的示意图。
具体实施方式
17.现在将详细参照本发明的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细说
明使用数字和字母名称来参照图纸中的特征。在附图和说明书中的类似或类似标号被用于指本发明的类似或类似部分。
18.本文使用的术语“示例性”一词来表示“用作示例、实例或图示”。此处描述为“示例性”的任何实现方式不必被解释为比其他实现方式更优选或有利。
19.如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用于将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示单个部件的位置或重要性。
20.术语“前”和“后”指燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置，并指燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作姿态。例如，关于燃气涡轮发动机，前指更靠近发动机入口的位置，后指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
21.术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。
22.术语“联接”、“固定”、“附接”等指直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接，除非本文另有规定。
23.单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数引用，除非上下文另有明确规定。
24.本说明书和权利要求书中使用的近似语言用于修改任何可以允许变化的定量表示，而不会导致与之相关的基本功能的改变。因此，由一个或多个术语修改的值，例如“大约”、“近似”和“基本”，不限于规定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度，或用于构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在1、2、4、10、15或20％的余量内。
25.这里以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这些范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点可彼此独立地组合。
26.现参照附图，图1示出了燃气涡轮发动机的示例性实施例的正视截面图，其可以结合本公开的一个或多个创造性方面。尤其是，图1的示例性燃气涡轮发动机被配置为单个无管道式的转子发动机10，其限定轴向a、径向r以及周向c(围绕轴向a延伸)。从图1可以看出，发动机10采用开放式转子推进系统的形式并具有转子组件12，转子组件12包括围绕发动机10的中心纵向轴线14布置的翼型件阵列，并且更具体地包括围绕发动机10的中心纵向轴线14布置的转子叶片16的阵列。此外，如将在下面更详细地解释的，发动机10还包括不旋转的轮叶组件18，轮叶组件18定位在转子组件12后方(即，相对于中心轴线14不旋转)，其包括也围绕中心轴线14设置的翼型件阵列，并且更具体地包括围绕中心轴线14设置的轮叶20的阵列。转子叶片16可以围绕中心线14以通常等距的间隔关系布置。转子组件12进一步包括轮毂45，轮毂45位于多个转子叶片16的前方。
27.仍参照图1，轮叶组件18从整流罩48延伸并定位在转子组件12的后方。轮叶组件18的轮叶20可安装到静止框架或其他安装结构上，并且不相对于中心轴线14旋转。出于参考目的，图1还用箭头f描绘了向前方向，其转而限定了系统的前部分和后部分。如图1所示，转子组件12位于发动机10的前端，呈“牵引”配置。
28.另外，发动机10包括涡轮机30，涡轮机30具有核心32(或高速系统)和低速系统。核心32一般包括高速压缩机34、高速涡轮36以及高速轴38，高速轴38在高速压缩机34和高速涡轮36之间延伸并连接高速压缩机34和高速涡轮36。高速压缩机34、高速涡轮36以及高速
轴38可以统称为发动机的高速线轴。此外，燃烧区段40位于高速压缩机34和高速涡轮36之间。燃烧区段40可包括一种或多种配置，用于接收燃料和气体的混合物，并提供通过高速涡轮36的用于驱动高速线轴的燃烧气体流。
29.低速系统类似地包括低速涡轮42、低速压缩机或增压器44以及低速轴46，低速轴46在低速压缩机44和低速涡轮42之间延伸并连接低速压缩机44和低速涡轮42。低速压缩机44、低速涡轮42以及低速轴46可统称为发动机的低速线轴。
30.尽管发动机10被描绘为具有低速压缩机44，低速压缩机44定位在高速压缩机34的前方，但在某些实施例中，压缩机34、44可以处于交叉布置。附加地或可选地，尽管发动机10被描绘为具有定位在低速涡轮42前方的高速涡轮36，但是在某些实施例中，涡轮36、42可以类似地处于交叉布置。
31.仍然参照图1，涡轮机30通常被包围在整流罩48中。此外，应当理解的是，整流罩48至少部分地限定了入口50和排气口52，并且包括涡轮机流动路径54，涡轮机流动路径54在入口50和排气口52之间延伸。针对示出的实施例，入口50是位于转子叶片组件12和固定或静止轮叶组件18之间的环形或轴对称的360度入口50，并且提供用于使大气向导向轮叶20沿着径向r的内侧进入涡轮机流动路径54(和压缩机44、34、燃烧区段40以及涡轮36、42)的路径。
32.然而，在其他实施例中，入口50可以定位在任何其他合适的位置，例如，轮叶组件18的后方，以非轴对称方式布置等。
33.如图所示，转子组件12由涡轮机30驱动，更具体地说，由低速轴46驱动。更具体地说，仍然针对图1所示的发动机10的示例性实施例，发动机10包括动力齿轮箱56和转子组件12，转子组件12由涡轮机30的低速轴46穿过动力齿轮箱56驱动。以这种方式，转子组件12的旋转的转子叶片16可以围绕轴线14旋转并产生推力以推动发动机10，并因此沿向前方向f推动与其相关联的飞行器。
34.动力齿轮箱56可以包括齿轮组，用于降低低速轴46相对于低速涡轮42的旋转速度，使得转子组件12可以以比低速轴46更慢的旋转速度旋转。
35.进一步，对于所示的实施例，发动机10包括电机62，该电机62联接到可围绕发动机10的纵向轴线14旋转的发动机的轴，并且沿径向r位于发动机流动路径54的内侧，并且沿径向r位于穿过转子组件12的转子叶片16的气流的内侧。更具体地，对于所示实施例，应当理解的是，发动机10包括从齿轮箱56延伸到转子组件12的多个转子叶片16的转子轴64，用于驱动转子组件12的多个转子叶片16。对于所示的实施例，电机62联接到转子轴64并可随转子轴64旋转。
36.如下文将更详细地描述，发动机10包括用于将电机62的温度保持在规定的温度限制内的冷却系统。冷却系统一般包括与电机62热连通以冷却电机62的液体冷却系统66以及冷却空气系统68。冷却空气系统68可在入口50的下游位置处通过一个或多个管道70和阀72接收来自发动机流动路径54的气流。管道70的入口可以包括基于例如需要的冷却流的量、期望的转向压力恢复的量(例如，以确保冷却空气系统68被适当地加压)等，引导流经管道70的流动的特征(例如，一个或多个百叶窗、勺、槽等)。管道70还可以在发动机10的入口导向轮叶74下游和低速压缩机44上游到电机62的位置处延伸通过发动机流动路径54。然而，在其他实施例中，冷却空气系统68的管道70可以在任何其他合适的位置处延伸通过发动机
流动路径54，或者可以向电机62提供任何其他合适形式的冷却气流。
37.然而，应当理解的是，图1中描绘的示例性单转子无管道式发动机10仅作为示例，并且在其他示例性实施例中，发动机10可以具有任何其他合适的配置，包括例如任何其他合适数量的轴或线轴、涡轮、压缩机等。此外，尽管发动机10被描绘为单个无管道式转子发动机10，但在其他实施例中，发动机10进一步可包括包围转子组件12、涡轮机或两者的至少一部分的机舱或管道。在这种配置中，出口导向轮叶可以连接到机舱，并且机舱和涡轮机可以一起限定旁通通道。附加地或可选地，尽管发动机10被描绘为齿轮发动机10(即，包括低速轴46和转子组件12之间的齿轮箱)，但在其他实施例中，本公开的方面可以附加地或可选地应用到直接驱动型发动机，其中低速轴46和转子组件的转子轴64相连接或相协调使得低速轴旋转的速度与转子组件12的速度相同。
38.进一步，尽管发动机10被描述为具有转子组件，转子组件具有单级转子叶片，但在其他实施例中，发动机10可包括多级转子配置(打开的或由机舱封闭)，并且下文描述的公开的方面可以并入其中。
39.此外，仍然在其他示例性实施例中，可以提供任何其他合适的燃气涡轮发动机10。例如，在其他示例性实施例中，燃气涡轮发动机10可以是管道式涡轮风扇发动机10、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机等。
40.现参照图2，其描绘了电机62的特写示意图，该电机62联接到发动机10的发动机轴80并与其一起旋转，发动机轴80可围绕发动机10的轴线14旋转。在某些示例性实施例中，图2中描绘的电机62和发动机10可以与参照上述图1描述的发动机10中的示例性电机62类似的方式配置，因此相同或相似的附图标记可以指相同或相似的部分。以这种方式，应当理解的是，在至少某些示例性实施例中，图2中描绘的发动机轴80可以是图1的发动机10的示例性转子轴64，其配置成围绕轴线14旋转转子组件12的多个转子叶片16。
41.然而，在其他实施例中，本公开的方面可以应用于其他电机62安装位置和/或发动机配置，使得发动机轴80可以是任何其他合适的发动机轴(例如低压轴、高压轴等)。
42.对于所示的实施例，电机62一般包括转子82和定子84，转子82联接到发动机轴80并且随发动机轴80转动。更具体地，对于所示的实施例，转子82通过转子安装部86联接到发动机轴80上并随发动机轴80旋转。对于所示的实施例，转子安装部86从发动机轴80延伸到转子82，以将电机62的转子82联接到发动机轴80。
43.电机62通常配置为径向通量电机，在转子82和定子84之间限定气隙88，气隙88大致沿发动机10的轴向a延伸。此外，对于所示的实施例，电机62被配置为“内转(in-runner)”电机62，使得转子82沿发动机10的径向r位于定子84的内侧。然而，值得注意的是，在其他实施例中，电机62可以具有其他合适的配置。例如，在其他实施例中，电机62可选地定向成使得气隙88相对于发动机10的轴向a限定一角度。
44.如图所示，对于所描绘的实施例，转子82一般沿轴向a延伸，限定了沿轴向a的第一端部90和第二端部92。类似地，定子84一般沿轴向a延伸，限定了在轴向a上的第一端部94和第二端部96。更具体地，定子84包括核心98和多个绕组100，并且对于所示实施例，多个绕组100包括在定子84的第一端部94和第二端部96处的部分。然而，应当理解的是，在其他示例性方面，可以提供任何其他合适的定子配置，使得定子的第一端部和第二端部96包括任何其他合适的特征。
45.与上述参照图1描述的实施例一样，图2中描绘的示例性发动机10包括冷却系统，用于将电机62的温度保持在规定的限制内。冷却系统包括液体冷却系统64和冷却空气系统68，液体冷却系统64与电机62热联接。液体冷却系统64可以更具体地与定子84一起操作以降低定子84的某些方面的温度。
46.然而，液体冷却系统64可能难以有效地降低电机62的定子84的其他方面的温度，诸如定子84的第一端部94和第二端部96，诸如用于例如，绕组100的位于定子84的第一端部94和第二端部96的部分。因此，对于所描绘的实施例，所提供的冷却空气系统68可以帮助冷却电机62的这种部分中的一个或多个。
47.与上述实施例一样，图2中描绘的发动机10的示例性冷却空气系统68包括一个或多个冷却管道70，用于在发动机10的操作期间提供朝向电机62的冷却流体流。一个或多个管道70可以更具体地在发动机10操作期间提供朝向电机62的冷却空气流102。例如，在某些示例性方面，一个或多个冷却管道70可以从发动机10的压缩机区段接收作为来自发动机10的压缩机区段的排放气流的冷却空气流102。例如，排放气流可以从低压压缩机、从高压压缩机和/或从低压压缩机和高压压缩机之间的位置提供。可选地，可以从例如环境位置、发动机10的整流罩48上的位置提供管道70中的冷却空气流102。
48.仍参照图2，冷却空气系统68的一个或多个冷却管道70一般提供冷却空气流102以冷却电机62的各个部分。具体地，对于所示的示例性实施例，冷却空气系统68的一个或多个冷却管道70限定延伸到电机62的第一端部(例如，端部90、94)的第一冷却空气流动路径104和延伸到电机62的第二端部(例如，端部92、96)的第二冷却空气流动路径106。第一冷却空气流动路径104和第二冷却空气流动路径106在一个或多个管道70内的接合部108处分离。应当理解的是，一个或多个管道70可包括一个管道70或沿周向定位的多个管道70。以这种方式，接合部108可以是单个接合部，或者可以沿周向在不同位置处的多个接合部108。
49.第一冷却空气流动路径104通过限定在一个或多个管道70内的第一开口110行进到气室112，气室112至少部分由在转子82中的发动机轴80和包括管道70的静态结构之间延伸的旋转转子安装部86限定。第一冷却空气流动路径104进一步通过在转子安装部86内的一个或多个开口114行进到冷却歧管116，冷却歧管116可随转子82旋转并定位在转子82的第一端部90处。冷却歧管116被配置为接收冷却流体流，并且更具体地被配置为在发动机10的操作期间向定子84提供这种冷却流体。更具体地，仍然，对于所示实施例，冷却流体流是沿第一冷却空气流动路径104提供的冷却空气流102。
50.简而言之，应当进一步理解的是，第二冷却空气流动路径106从接合部108行进到静态歧管117，静态歧管117位于转子82的第二端部92处，在定子84的第二端部96的内侧的位置处。静态歧管117可以在周向上延伸，具有大体上环形腔室119。流动控制特征176可以被包括在例如静态歧管117上游的位置处，以控制气流102到环形腔室119的量。流动控制特征176可以，例如是挡板或槽，以驱动进入环形腔室119的流，提高腔室119中的传热系数，从而为流体密封部件144(如下所述)提供额外的冷却。流动控制特征176的尺寸可被设计成在将流通过静态歧管117输送到上腔体之前，为流体密封部提供确定性的传热递冷却。静态歧管117限定一个或多个第二开口118，该第二开口118朝向电机62的定子84的第二端部96定向。以这种方式，通过第二冷却空气流动路径106的冷却空气流102可以提供到定子84的第二端部96上，或更具体地提供到位于定子84的第二端部96处的定子84的绕组100的一部分
上。第二空气流动路径106进一步延伸穿过限定在转子82和定子84之间的电机62的气隙88，使得通过第二空气流动路径106的冷却空气流102可以进一步沿气隙88向电机62提供冷却。
51.仍参照图2，现在回到冷却歧管116，应当注意的是，对于所示实施例，冷却歧管116联接到电机62的转子82的第一端部90，联接到转子安装部86(其将电机62的转子82联接到发动机轴80)，或两者。对于所示的实施例，冷却歧管116联接到转子82和转子安装部86两者。然而，在其他实施例中，冷却歧管116可以仅联接到转子82或仅联接到转子安装部86。
52.更具体地，现参照图3，提供了冷却歧管116和图2的电机62的一部分的透视截面图。从图3的视图可以理解的是，对于所示的任何实施例，冷却歧管116使用沿发动机10的周向c间隔开的多个紧固件120联接到转子安装部86和转子82。更具体地，仍然，对于所示实施例，冷却歧管116使用多个紧固件120在沿径向r的第一位置122处和沿径向r的第二位置124处联接到转子安装部86，多个紧固件120在沿径向r的第一位置122和第二位置124中的每一个处沿周向c间隔开。尽管对于所示的实施例，冷却歧管116没有直接联接到电机62的转子82，但应当理解的是，冷却歧管116沿径向r定位在邻近于电机62的转子82的第一端部90，并且在所示实施例中，直接接触电机62的转子82。另外，如本文下述将要进一步讨论的，冷却歧管116沿径向r位于定子84的第二端部94的内侧(沿轴向a位于相同位置或重叠位置)。
53.从图3的视图中还可以理解的是，冷却歧管116被配置为大体上环形的歧管，该歧管限定了大体上环形的气流腔室126，该气流腔室126被配置为接收来自冷却空气系统68的第一空气流动路径104的冷却空气流102。参照图4和图5的简略的截面视图，应当理解的是，冷却歧管116限定了多个沿轴向a向内延伸的凸起128，以允许冷却歧管116使用多个紧固件120在沿径向r的第二位置124处联接到转子82。更具体地，图4示出了在这些凸起128之一处的冷却歧管116的截面图，并且图5提供了在不同周向位置在凸起128之间的冷却歧管116的截面图。如图5所示，冷却歧管116限定在转子安装部86中的开口114和冷却歧管116的大体上环形的气流腔室126(虽然存在凸起128)之间的清晰的流动路径。
54.仍大体上参照图3到图5，应当理解的是，冷却歧管116进一步限定了一个或多个沿径向r向外定向的冲击开口130。更具体地，冷却歧管116限定了一个或多个朝向定子84定向的冲击开口130，用于将由冷却歧管116接收在大体上环形的气流腔室126内的冷却空气流102提供到定子84上。一个或多个冲击开口130可包括沿发动机10的周向c间隔开的多个冲击开口130。可选地，一个或多个冲击开口130可包括沿周向c延伸的连续或大体上连续的冲击开口130。
55.尤其参照图3，应当理解的是，对于所示实施例，冷却歧管116的一个或多个冲击开口130朝向定子84的第一端部94定向，用于将由冷却歧管116接收在大体上环形的气流腔室126内的冷却空气流102提供到定子84的第一端部94上。更具体地，对于所描绘的实施例，冷却歧管116的一个或多个冲击开口130朝向定子84的多个绕组100的、位于定子84的第一端部94处的至少一部分定向，用于将由冷却歧管116接收在大体上环形的气流腔室126内的冷却空气流102提供到多个绕组100的位于定子84的第一端部94处的部分上。
56.然而，应当理解的是，在本公开的其他示例性实施例中，冷却空气系统68可以具有任何其他合适的配置。例如，冷却空气歧管116可以具有任何其他合适的配置。例如，歧管116可以限定一个或多个以任何其他合适的方式沿径向r向外定向的冲击开口130，例如不直接沿径向r。
57.现简要地参照图6，提供了根据本发明的另一个示例性实施例的冷却歧管116。所描绘的示例性冷却歧管116包括限定一个或多个冲击开口130的局部厚度168。包括局部厚度168(其最大厚度可以是冷却歧管116的周围部分的厚度的至少两倍，并且是冷却歧管116的周围部分的厚度的多达100倍)可以允许冲击开口130以更精确的方式引导冷却空气102。
58.例如，现参照图7，提供了图6中一个或多个冲击开口130沿图6中的线7-7的示意性剖视图，应当理解的是，在某些示例性方面，冲击开口130可以朝向定子84定向，相对于径向r成角度170，以通过冲击开口130向冷却空气102施加圆周速度。角度170可以在5度和85度之间，诸如至少15度，诸如至少30度，诸如至少45度，诸如至少60度，诸如至少70度，诸如高达80度。进一步，应当理解的是，图7中描绘的示例性冲击开口130限定了长度172和直径174(或非圆形开口的最大宽度)。长度172与直径174的比率可大于1:1且小于4:1，诸如小于3:1，诸如小于2:1。尽管转子82会旋转，但这种配置可以允许更有效地冷却定子84。
59.根据一个或多个这些示例性实施例，包括冷却歧管116可以允许发动机10的冷却空气系统68为多个绕组100的定位在定子84的第一端部94处的部分提供期望的冷却量。
60.现在返回参照图2，应当理解的是，图2中描绘的示例性发动机10进一步包括流体密封件132，该流体密封件132邻近于电机62，并且更具体地，邻近于电机62的转子82的第二端部92。流体密封件132在第一冷却空气流动路径104和第二冷却空气流动路径106之间提供静态-旋转的流体密封件132，并且因此，流体密封件132与第一冷却空气流动路径104和第二冷却空气流动路径106气流连通。在至少某些示例性方面，通过第一冷却空气流动路径104的冷却空气流102的压力可以不同于通过第二冷却空气流动路径106的冷却空气流102的压力。以这种方式，流体密封件132可以防止或最小化在第一冷却空气流动路径104和第二冷却空气流动路径106之间的气流泄漏。
61.现在还参照图8，提供了流体密封件132的特写截面图。如图所示，流体密封件132大体上包括可随电机62的转子82旋转的第一构件134和联接到静态结构或与其一体形成的第二构件136，静态结构诸如包括冷却空气系统68的一个或多个管道70或限定开口118的周向歧管(见图2)。第一构件134大体上包括第一组138的密封齿140，第二构件136大体上包括第二组142的密封齿144，第一组138和第二组142的密封齿140、144沿流体密封件132的长度l交替间隔开。
62.更具体地，对于所示实施例，第一组138的密封齿140包括至少三个密封齿140，而第二组142的密封齿144也包括至少三个密封齿144。更具体地，对于所示实施例，第一组138的密封齿140包括五个密封齿140，第二组142的密封齿144包括四个密封齿144。应当理解的是，每个密封齿140、144一般是围绕发动机10的轴线14(见图2)周向c上360
°
延伸的环形密封齿。尽管对于所示实施例，第一组138的密封齿140包括五个密封齿140，第二组142的密封齿144包括四个密封齿140，但在其他实施例中，第一组138的密封齿140、第二组142的密封齿144，或者两者都可以在其各自的组内具有任何其他合适数量的密封齿140。例如，在另一示例性实施例中，第一组138的密封齿140、第二组142的密封齿144或两者可包括1个密封齿、2个密封齿、3个密封齿、4个密封齿、5个密封齿、6个密封齿、7个密封齿、8个密封齿、9个密封齿、10个密封齿，或最多30个密封齿。第一组138的密封齿140可以包括与第二组142相同数量的密封齿144，或者，可选地，第一组138的密封齿140和第二组142的密封齿144可以具有不同数量的密封齿140。
63.进一步，对于所示的实施例，第一组138的密封齿140和第二组142的密封齿144内的每个密封齿140大体上在垂直于流体密封件132的长度l的方向上延伸。更具体地，对于所示的实施例，流体密封件132的长度l大体上与发动机10的径向r对齐并沿其限定。以这种方式，应当理解的是，第一组138的密封齿140和第二组142的密封齿144大体上在发动机10的轴向a上延伸。
64.然而，应当理解的是，在其他示例性实施例中，流体密封件132可以在任何其他合适的方向上定向(例如，相对于发动机10的径向r限定一角度)，和/或第一组138的密封齿140和第二组142的密封齿144的多个密封齿140可以不直接垂直于流体密封件132的长度l延伸。
65.仍然参照图8，应当理解的是，流体密封件132的第一构件134进一步限定了在第一组138的密封齿140的相邻密封齿140之间的第一多个谷部(valley)148，并且类似地，第二构件136限定了在第二组142的密封齿144的相邻密封齿144之间的第二多个谷部150。在所示实施例中，第一组138的密封齿140沿轴向a与第二多个谷部150限定间隙152a，并且类似地，第二组142的密封齿144沿轴向a与第一多个谷部148限定间隙154。这种配置可以允许在发动机10操作期间在电机62的转子82和围绕电机62的转子82的静态结构之间沿轴向a的任何自然变化。
66.此外，为了进一步适应这些自然变化，应当理解的是，第一构件134进一步包括在第一多个谷部148上的耐磨涂层156，第一多个谷部148限定在第一组138的密封齿140的相邻密封齿140之间，并且类似地，第二构件136还包括在第二多个谷部150上的耐磨涂层158，第二多个谷部150限定在第二组142的密封齿144的相邻密封齿144之间。耐磨涂层156、158定位在谷部148、150的表面上，以与相对的密封齿140、144发生干涉。以这种方式，在电机62的转子82与围绕电机62的转子82的静态结构之间的相对运动超过间隙152、154的长度的情况下，相应的密封齿140可以不对第一构件134、第二构件136或两者造成不必要的损坏，并且进一步可以大体上不会中断例如电机62的操作。
67.值得注意的是，虽然未描绘，但应理解的是，在至少某些示例性方面，齿140、144的侧面也可包括耐磨涂层，以适应例如沿径向r的相对运动。
68.再次参照图2，应当理解的是，在某些示例性实施例中，来自冷却空气系统68的冷却空气流102可以额外地为发动机10提供进一步的益处并起到额外的功能。例如，对于所示的实施例，冷却空气系统68进一步限定了从第一冷却空气流动路径104分支的第三冷却空气流动路径160，以将冷却空气流102/加压气流提供给贮槽。更具体地，发动机10限定轴承贮槽162，轴承贮槽162包绕轴承164，轴承164支撑发动机轴80的旋转。此外，发动机10包括密封件166(其被示意性地表示，并且可以是例如迷宫式密封件)，其至少部分地限定了围绕轴承164的轴承贮槽162。通过第二冷却空气流动路径160的冷却空气流102可以通过提供加压空气到密封件166来加压轴承贮槽162，并且还可以通过提供到轴承贮槽162的任何冷却102来提供冷却措施。
69.进一步，如图2示意性地描绘的，在采取冷却措施之后，来自第一冷却空气流动路径104、第二冷却空气流动路径106和/或第三冷却空气流动路径160的冷却空气流102(或来自第三冷却空气流动路径160的冷却空气流102的至少一部分)可以被提供到发动机10的发动机流动路径54。例如，通过第一冷却空气流动路径104和第二冷却空气流动路径106的冷
却空气流102可以在提供到/撞击到电机62的定子84之后提供到发动机流动路径54。例如，在所示实施例中，冷却空气流102在发动机10(还见例如图1)的压缩机的上游位置处提供到发动机流体路径54，并且更具体地，在发动机10的入口导向轮叶74上游的位置处提供到发动机流体路径54。尤其是，对于所示的实施例，冷却空气流102在代表冷却空气流(标记为102)到达流动路径54的箭头所在的位置处提供到发动机流动路径54。
70.以这种方式，通过冷却空气系统68提供的冷却空气流102可用于降低电机62和/或发动机10的其他部件的一个或多个示例性方面的温度，并且随后可以向发动机流动路径54提供能量，增加通过发动机流动路径54的能量和气流的量。
71.最后，仍参照图2，应当理解的是，至少某些可与电机62一起操作和/或紧邻电机62的部件可以由这样的材料形成，该材料配置为降低由于这些部件而导致的电气损失的风险。例如，在至少某些示例性实施例中，冷却歧管116、流体密封件132的第一构件134、流体密封件132的第二构件136和/或限定开口118的周向歧管可以由这样的材料形成，该材料配置为降低电气损失的风险。更具体地，在某些示例性实施例中，该材料可以是具有相对低电导率的材料，例如塑料材料、复合材料等。
72.本发明的进一步方面由以下条项的主题提供：
73.一种燃气涡轮发动机，该燃气涡轮发动机限定径向、轴向以及沿气体的轴向延伸的轴线，燃气涡轮发动机包括：轴，轴被配置为围绕轴线旋转；电机，电机包括转子和定子，转子联接到轴并能够随轴旋转，转子沿轴向限定端部；以及冷却歧管，冷却歧管能够随转子旋转并定位在转子的端部，冷却歧管被配置为在燃气涡轮发动机的操作期间接收冷却流体流并且将冷却流体提供到定子。
74.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，燃气涡轮发动机包括转子组件，并且其中轴是用于驱动无管道式转子组件的转子轴。
75.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，燃气涡轮发动机包括压缩机，并且其中冷却流体是来自压缩机的排放气流。
76.根据这些条项中的一项或多项的发动机，其中，冷却歧管联接到电机的转子的端部，并且其中转子的端部可选地沿径向至少部分地定位在定子的内侧。
77.根据这些条项中的一项或多项的发动机，其中，冷却歧管联接到电机的转子的端部，联接到将转子联接到发动机轴的转子安装部，或两者。
78.根据这些条项中的一项或多项的发动机，其中，转子安装部限定一个或多个开口，用于将冷却流体流提供到冷却歧管。
79.根据这些条项中的一项或多项的发动机，进一步包括在轴和转子之间延伸的转子安装部，并且其中冷却歧管联接到转子安装部。
80.根据这些条项中的一项或多项的发动机，其中，冷却歧管限定朝向定子定向的一个或多个冲击开口，用于将冷却流体作为冲击气流提供到定子上。
81.根据这些条项中的一项或多项的发动机，其中，定子包括多个绕组，并且其中一个或多个冲击开口朝向定子的多个绕组的至少一部分定向，用于将冷却流体作为冲击气流提供到定子的多个绕组上。
82.根据这些条项中的一项或多项的发动机，其中，歧管是大体上环形的歧管。
83.根据这些条项中的一项或多项的发动机，进一步包括液体冷却系统，其中液体冷
却系统与电机热连通以冷却电机。
84.根据这些条项中的一项或多项的发动机，进一步包括：轴承，轴承支撑轴的旋转；以及密封件，密封件至少部分地限定围绕轴承的轴承贮槽；以及冷却气流供应装置，其中冷却气流供应装置与冷却歧管气流连通以向冷却歧管提供冷却流体流并且与密封件气流连通以对密封件加压。
85.根据这些条项中的一项或多项的发动机，其中，发动机是单个无管道式转子发动机。
86.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，发动机是以下任一个：管道式涡轮风扇发动机、无管道式涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机或涡轮喷气发动机。
87.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，燃气涡轮发动机限定发动机流动路径，并且其中冷却流体在被提供到电机的定子上之后被提供到发动机流动路径。
88.根据这些条项中的一项或多项的发动机，其中，燃气涡轮发动机包括压缩机，并且其中冷却流体在被提供到电机的定子上之后，在压缩机上游的位置处被提供到发动机流动路径。
89.根据这些条项中的一项或多项的发动机，其中，燃气涡轮发动机包括入口导向轮叶，并且其中冷却流体在被提供到电机的定子上之后，在入口导向轮叶上游的位置处被提供到发动机流动路径。
90.一种燃气涡轮发动机，该燃气涡轮发动机限定径向、轴向以及沿气体的轴向延伸的轴线，燃气涡轮发动机包括：静态结构；轴，轴被配置为围绕轴线旋转；电机，电机包括转子和定子，转子联接到轴并能够随轴旋转，定子联接到静态结构；流体密封件，流体密封件包括：第一构件，第一构件包括第一组密封齿，第一构件能够随电机的转子旋转；以及第二构件，第二构件包括第二组密封齿，第二构件联接到静态结构或与静态结构一体形成，其中第一组密封齿和第二组密封齿沿流体密封件的长度交替间隔开。
91.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，流体密封件的长度沿发动机的径向被限定，并且其中第一组密封齿和第二组密封齿大体上沿发动机的轴向延伸。
92.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，第一构件限定在第一组密封齿的相邻密封齿之间的第一多个谷部，其中第二构件限定在第二组密封齿的相邻密封齿之间的第二多个谷部，其中第一组密封齿沿轴向与第二多个谷部限定间隙，并且其中第二组密封齿沿轴向与第一多个谷部限定间隙。
93.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，第一构件在第一组密封齿的相邻密封齿之间限定多个谷部，并且其中多个谷部涂覆有耐磨材料。
94.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，第二构件也在第二组密封齿的相邻密封齿之间限定多个谷部，并且其中第二构件的多个谷部也涂覆有耐磨材料。
95.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，第一组密封齿的密封齿、第二组密封齿的密封齿或两者都涂覆有耐磨材料。
96.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，第一组密封齿包括至少一个密封齿，并且其中第二组密封齿也包括至少一个密封齿。
97.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，第一组密封齿包括至少三排密封
齿，并且其中第二组密封齿也包括至少三排密封齿。
98.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，电机沿轴向限定第一端部和第二端部，其中发动机包括冷却空气组件，冷却空气组件限定延伸至电机的第一端部的第一冷却空气流动路径和延伸到电机的第二端部的第二冷却空气流动路径，并且其中流体密封件与第一冷却空气流动路径和第二冷却空气流动路径气流连通。
99.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，流体密封件被配置为阻止冷却空气流在第一冷却空气流动路径和第二冷却空气流动路径之间通过。
100.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，第一构件或第二构件中的一个由非金属材料形成。
101.根据这些条项中的一项或多项所述的发动机，其中，第二构件由非金属材料形成。
102.根据这些条项中的一个或多个的发动机，其中，发动机进一步包括在电机的转子的第二端部处的静态歧管，其中冷却歧管由非金属材料形成，静态歧管由非金属材料制成，或两者。
103.该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何合并的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有区别的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构要素，则这些其他示例旨在在权利要求的范围内。