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涡轮机中的齿轮箱联接器


技术摘要:
本发明涉及涡轮机中的齿轮箱联接器。一种发动机包括:静态框架部件;转轴,其构造成在发动机的操作期间相对于静态框架部件而旋转;齿轮箱,其联接到转轴;以及齿轮箱联接组件,其使用多个可移动连接部件来将齿轮箱安装到静态框架部件,各个可移动连接部件包括滑动连接  全部
背景技术:
燃气涡轮发动机大体上包括在燃烧区段的下游的涡轮区段,该涡轮区段能够与压 缩机区段一起旋转,以旋转并操作燃气涡轮发动机来生成功率,诸如推进推力。某些燃气涡 轮发动机进一步包括由涡轮区段内的涡轮(诸如涡轮区段的低压涡轮)驱动的风扇。 为了提高风扇的效率,至少某些最近的燃气涡轮发动机提供减速齿轮箱,以相对 于驱动风扇的涡轮而降低风扇的旋转速度。减速齿轮箱大体上将第一旋转(例如,涡轮)构 件连接到第二旋转构件(例如,风扇、压缩机等),同时相对于第一旋转构件而降低第二旋转 构件的旋转速度并潜在地改变第二旋转构件的旋转方向。然而,在燃气涡轮发动机的某些 操作或操纵期间,第一旋转构件可变得与第二旋转构件稍微失准,从而潜在地在减速齿轮 箱的齿轮上且更特别地在减速齿轮箱的齿轮的齿上引起增加的且不合期望的应力。 因此,有效地适应这些失准的用于将减速齿轮箱安装在燃气涡轮发动机内的装置 将是有用的。
技术实现要素:
本发明的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述,或可根据描述而为显然的, 或可通过实践本发明而了解。 在本公开的一个示例性实施例中,提供了一种发动机,其限定轴向方向、径向方向 和周向方向。该发动机包括:静态框架部件;转轴,其构造成在发动机的操作期间相对于静 态框架部件而旋转;齿轮箱,其联接到转轴;以及齿轮箱联接组件,其使用多个可移动连接 部件来将齿轮箱安装到静态框架部件,各个可移动连接部件包括滑动连接部,该滑动连接 部允许齿轮箱在垂直于发动机的轴向方向的平面中相对于静态框架部件而移动。 在某些示例性实施例中,多个可移动连接部件包括前件和后件,其中前件可滑动 地联接到后件,使得前件能够在垂直于轴向方向的平面中相对于后件而移动。 例如,在某些示例性实施例中,多个可移动连接部件进一步包括中间件,该中间件 包括第一侧和相反的第二侧,其中前件定位成与中间件的第一侧相邻,其中后件定位成与 中间件的第二侧相邻,其中前件和中间件一起形成第一可滑动接口,并且其中中间件和后 件一起形成第二可滑动接口。 例如,在某些示例性实施例中,第一可滑动接口沿第一方向延伸,其中第二可滑动 接口沿第二方向延伸,并且其中第一方向垂直于第二方向。 例如,在某些示例性实施例中,第一方向平行于径向方向,并且其中第二方向也平 行于径向方向。 例如,在某些示例性实施例中,第一可滑动接口、第二可滑动接口或两者包括凹槽 和可滑动地定位在凹槽内的对应形状的线性脊。 3 CN 111594601 A 说 明 书 2/15 页 在某些示例性实施例中,齿轮箱包括太阳齿轮、环齿轮和多个行星齿轮。 例如,在某些示例性实施例中,转轴联接到太阳齿轮,并且其中齿轮箱联接组件将 多个行星齿轮安装到静态框架部件。 在某些示例性实施例中,多个可移动连接部件包括前件、后件和中间件,其中前件 联接到多个行星齿轮,并且其中后件联接到静态框架部件。 在某些示例性实施例中,多个可移动连接部件包括前件、后件和中间件,其中前 件、后件和中间件一起限定沿着轴向方向延伸通过前件、后件和中间件的开口,并且其中发 动机包括延伸通过开口的一个或多个轴。 在某些示例性实施例中,发动机进一步包括轴承,该轴承在位于齿轮箱的前方的 位置处定位在静态框架部件与转轴之间,其中发动机限定贮槽,并且其中轴承和齿轮箱各 自定位在贮槽内。 例如,在某些示例性实施例中,发动机进一步包括润滑油系统,该润滑油系统包括 清除(scavenge)管线,其中静态框架部件包括排出(drain)延伸部,该排出延伸部限定用于 从贮槽内的轴承和齿轮箱收集润滑油的排出部,并且其中清除管线与排出部成流体连通。 例如,在某些示例性实施例中,清除管线延伸通过齿轮箱。 在某些示例性实施例中,齿轮箱进一步包括行星齿轮架,并且其中多个行星齿轮 通过行星齿轮架而联接到静态框架部件。 在某些示例性实施例中,发动机是涡轮风扇发动机。 在本公开的示例性实施例中,提供了一种联接组件,其用于将齿轮箱安装到限定 轴向方向和周向方向的发动机的静态框架部件。联接组件包括沿着轴向方向布置的多个可 移动连接部件,多个可移动连接部件包括前件和后件,前件可滑动地联接到后件,以允许前 件在垂直于发动机的轴向方向的平面中相对于后件而移动。 在某些示例性实施例中,多个可移动连接部件进一步包括中间件,该中间件包括 第一侧和相反的第二侧,其中前件定位成与中间件的第一侧相邻,其中后件定位成与中间 件的第二侧相邻,其中前件和中间件一起形成第一可滑动接口,并且其中中间件和后件一 起形成第二可滑动接口。 例如,在某些示例性实施例中,第一可滑动接口沿第一方向延伸,其中第二可滑动 接口沿第二方向延伸,并且其中第一方向垂直于第二方向。 例如,在某些示例性实施例中,第一可滑动接口、第二可滑动接口或两者包括凹槽 和可滑动地定位在凹槽内的对应形状的线性脊。 在某些示例性实施例中,联接组件进一步包括行星齿轮架,其中多个可移动连接 部件的后件或前件联接到行星齿轮架或与行星齿轮架一体地形成。 技术方案1.  一种发动机,其限定轴向方向、径向方向和周向方向,所述发动机包 括: 静态框架部件; 转轴,其构造成在所述发动机的操作期间相对于所述静态框架部件而旋转; 齿轮箱,其联接到所述转轴;以及 齿轮箱联接组件,其使用多个可移动连接部件来将所述齿轮箱安装到所述静态框架部 件,各个可移动连接部件包括滑动连接部,所述滑动连接部允许所述齿轮箱在垂直于所述 4 CN 111594601 A 说 明 书 3/15 页 发动机的所述轴向方向的平面中相对于所述静态框架部件而移动。 技术方案2.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述多个可移动 连接部件包括前件和后件,其中所述前件可滑动地联接到所述后件,使得所述前件能够在 垂直于所述轴向方向的所述平面中相对于所述后件而移动。 技术方案3.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述多个可移动 连接部件进一步包括中间件,所述中间件包括第一侧和相反的第二侧,其中所述前件定位 成与所述中间件的所述第一侧相邻,其中所述后件定位成与所述中间件的所述第二侧相 邻,其中所述前件和中间件一起形成第一可滑动接口,并且其中所述中间件和后件一起形 成第二可滑动接口。 技术方案4.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述第一可滑动 接口沿第一方向延伸,其中所述第二可滑动接口沿第二方向延伸,并且其中所述第一方向 垂直于所述第二方向。 技术方案5.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述第一方向平 行于所述径向方向,并且其中所述第二方向也平行于所述径向方向。 技术方案6.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述第一可滑动 接口、所述第二可滑动接口或两者包括凹槽和可滑动地定位在所述凹槽内的对应形状的线 性脊。 技术方案7.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述齿轮箱包括 太阳齿轮、环齿轮和多个行星齿轮。 技术方案8.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述转轴联接到 所述太阳齿轮,并且其中所述齿轮箱联接组件将所述多个行星齿轮安装到所述静态框架部 件。 技术方案9.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述多个可移动 连接部件包括前件、后件和中间件,其中所述前件联接到所述多个行星齿轮,并且其中所述 后件联接到所述静态框架部件。 技术方案10.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述多个可移 动连接部件包括前件、后件和中间件,其中所述前件、所述后件和所述中间件一起限定沿着 所述轴向方向延伸通过所述前件、所述后件和所述中间件的开口,并且其中所述发动机包 括延伸通过所述开口的一个或多个轴。 技术方案11.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述发动机进 一步包括: 轴承,所述轴承在位于所述齿轮箱的前方的位置处定位在所述静态框架部件与所述转 轴之间,其中所述发动机限定贮槽,并且其中所述轴承和所述齿轮箱各自定位在所述贮槽 内。 技术方案12.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述发动机进 一步包括: 润滑油系统,所述润滑油系统包括清除管线,其中所述静态框架部件包括排出延伸部, 所述排出延伸部限定用于从所述贮槽内的所述轴承和所述齿轮箱收集润滑油的排出部,并 且其中所述清除管线与所述排出部成流体连通。 5 CN 111594601 A 说 明 书 4/15 页 技术方案13.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述清除管线 延伸通过所述齿轮箱。 技术方案14.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述齿轮箱进 一步包括行星齿轮架,并且其中多个行星齿轮通过所述行星齿轮架而联接到所述静态框架 部件。 技术方案15.  根据任意前述技术方案所述的发动机,其特征在于,所述发动机是 涡轮风扇发动机。 技术方案16.  一种联接组件,其用于将齿轮箱安装到限定轴向方向和周向方向的 发动机的静态框架部件,所述联接组件包括: 多个可移动连接部件,其沿着所述轴向方向布置,所述多个可移动连接部件包括前件 和后件,所述前件可滑动地联接到所述后件,以允许所述前件在垂直于所述发动机的所述 轴向方向的平面中相对于所述后件而移动。 技术方案17.  根据任意前述技术方案所述的联接组件,其特征在于,所述多个可 移动连接部件进一步包括中间件,所述中间件包括第一侧和相反的第二侧,其中所述前件 定位成与所述中间件的所述第一侧相邻,其中所述后件定位成与所述中间件的所述第二侧 相邻,其中所述前件和中间件一起形成第一可滑动接口,并且其中所述中间件和后件一起 形成第二可滑动接口。 技术方案18.  根据任意前述技术方案所述的联接组件,其特征在于,所述第一可 滑动接口沿第一方向延伸,其中所述第二可滑动接口沿第二方向延伸,并且其中所述第一 方向垂直于所述第二方向。 技术方案19.  根据任意前述技术方案所述的联接组件,其特征在于,所述第一可 滑动接口、所述第二可滑动接口或两者包括凹槽和可滑动地定位在所述凹槽内的对应形状 的线性脊。 技术方案20.  根据任意前述技术方案所述的联接组件,其特征在于,所述联接组 件进一步包括: 行星齿轮架,其中所述多个可移动连接部件的所述后件或所述前件联接到所述行星齿 轮架或与所述行星齿轮架一体地形成。 参考以下描述和所附权利要求书,本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得 更好理解。结合在本说明书中并构成其部分的附图例示了本发明的实施例,并与描述一起 用于阐释本发明的原理。 附图说明 在参考附图的说明书中阐述了本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术 人员的完整且充分的公开,在附图中: 图1是结合本公开的示例性方面的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面视图; 图2是图1的示例性燃气涡轮发动机的涡轮区段的示意性横截面近视图; 图3是描绘根据本公开的示例性实施例的涡轮区段的涡轮的示例性叶片桨距角的横截 面视图; 图4是图1的示例性燃气涡轮发动机的压缩机区段的示意性横截面近视图。 6 CN 111594601 A 说 明 书 5/15 页 图5是图1的示例性燃气涡轮发动机的压缩机区段内的齿轮箱的示意性横截面近 视图; 图6是图5的齿轮箱的轴向横截面视图; 图7是图5的齿轮箱的另一轴向横截面视图; 图8是用于图5至图7的齿轮箱的齿轮箱联接组件的可移动连接部件的分解视图; 图9是图8的可移动连接部件的中间件的第一侧的平面视图; 图10是图8的可移动连接部件的中间件的第二侧的平面视图;以及 图11是根据本公开的另一示例性实施例的燃气涡轮发动机的压缩机区段的示意性横 截面近视图。 本说明书和附图中的参考字符的重复使用旨在表示本发明的相同或相似的特征 或元件。
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