專利名稱：燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組及其裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，更具體地涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組及其裝配方法。
背景技術(shù)：
至少一些公知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)具有一個(gè)前風(fēng)扇、一個(gè)核心發(fā)動(dòng)機(jī)、和一個(gè)動(dòng)力渦輪。上述的核心發(fā)動(dòng)機(jī)具有至少一個(gè)壓氣機(jī)、一個(gè)燃燒室、一個(gè)高壓渦輪、和一個(gè)按順流關(guān)系連接在一起的低壓渦輪。更具體地說(shuō)，上述壓氣機(jī)和高壓渦輪通過(guò)一根軸相連接組成一個(gè)高壓轉(zhuǎn)子組。進(jìn)入核心發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣與燃料相混合并且燃燒而形成高能氣流，該高能氣流流過(guò)上述高壓渦輪并使之轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使上述的軸又帶動(dòng)上述壓氣機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)燃?xì)饬髁鬟^(guò)設(shè)置在上述高壓渦輪后面的低壓渦輪時(shí)便發(fā)生膨脹。上述低壓渦輪具有一個(gè)包含連接在傳動(dòng)軸上的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)子組件，該低壓渦輪通過(guò)傳動(dòng)軸帶動(dòng)上述風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。為了有利于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，至少一種現(xiàn)有的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有與反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇和增壓壓氣機(jī)相連接的反轉(zhuǎn)式低壓渦輪。
為了支承上述的反轉(zhuǎn)式低壓渦輪，要在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)安裝外轉(zhuǎn)子、旋轉(zhuǎn)架、中渦輪框架和兩個(gè)同心軸。安裝上述的零部件也可將第一風(fēng)扇組件與第一渦輪相連接，并將第二風(fēng)扇組件與第二渦輪相連接，以便使第一風(fēng)扇組件和第二風(fēng)扇組件分別沿著與第一渦輪和第二渦輪相同的轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。因此就增加了這類發(fā)動(dòng)機(jī)的總重量、設(shè)計(jì)復(fù)雜性和/或制造成本。
本發(fā)明概述本發(fā)明的一方面，提出一種裝配燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，該方法包含如下步驟將變速箱與低壓渦輪相連接，所述的變速箱具有多個(gè)與中心齒輪互相嚙合的行星齒輪，每個(gè)行星齒輪包含一個(gè)具有第一直徑的第一齒輪部分和一個(gè)具有不同于第一直徑的第二直徑的第二齒輪部分。
本發(fā)明的另一方面，提出一種反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件，該風(fēng)扇組件具有一個(gè)包含一個(gè)與低壓渦輪相連接的中心齒輪和多個(gè)與該中心齒輪互相嚙合的行星齒輪的變速箱，每個(gè)行星齒輪含有一個(gè)具有第一直徑的第一齒輪部分和一個(gè)具有不同于上述第一直徑的第二直徑的第二齒輪部分。
本發(fā)明的再一方面，提出一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)組，該發(fā)動(dòng)機(jī)組具有一個(gè)核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)、一個(gè)與該核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的低壓渦輪、一個(gè)與該低壓渦輪相連接的變速箱、和一個(gè)與該變速箱相連接的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件。上述的變速箱具有一個(gè)中心齒輪和多個(gè)與該中心齒輪相嚙合的行星齒輪，每個(gè)行星齒輪含有一個(gè)具有第一直徑的第一齒輪部分和一個(gè)具有不同于第一直徑的第二直徑的第二齒輪部分。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是一種示例性渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)組的一部分的剖視圖；圖2是圖1所示的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件的一部分的放大剖視圖；圖3是圖2所示的變速箱的端視圖；圖4是圖3所示的變速箱的一部分的側(cè)視圖；圖5是示例性渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)組的一部分的剖視圖；圖6是圖5所示的變速箱的端視圖；和圖7是圖5所示的變速箱的一部分的側(cè)視圖。
本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明圖1是一種示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組10的一部分的剖視圖，其縱軸線以標(biāo)號(hào)11表示。在該示例性實(shí)施例中，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)組10具有一個(gè)主要由一個(gè)框架13所界定的核心燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)12，在該核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)12的后面沿軸向連接一個(gè)低壓渦輪14，而在該核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)12的前面沿軸向連接一個(gè)反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件16。
上述的核心燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)12具有一個(gè)構(gòu)成核心發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形進(jìn)氣口22的外殼體20，該外殼體20包圍著一個(gè)低壓增壓壓氣機(jī)24，以便將進(jìn)入的空氣的壓力提高到第一壓力級(jí)。在一個(gè)實(shí)施例中，上述的核心燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)12是美國(guó)通用電器(GE)飛機(jī)發(fā)動(dòng)公司(俄亥俄州、辛辛那提市)出售的CFM56型燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。
多級(jí)的軸流式高壓壓氣機(jī)26接納來(lái)自增壓壓氣機(jī)24的壓縮空氣，并進(jìn)一步將該空氣的壓力提高到較高的第一壓力級(jí)。該高壓空氣流至燃燒室28，并與燃料相混合。該燃料-空氣混合物燃燒后便提高了壓縮空氣的溫度和能量級(jí)。該高能燃燒產(chǎn)物流至第一渦輪或者說(shuō)高壓渦輪30，以通過(guò)第一傳動(dòng)軸32帶動(dòng)高壓壓氣機(jī)26轉(zhuǎn)動(dòng)，然后流至第二渦輪或者說(shuō)低壓渦輪14，以便通過(guò)與第一傳動(dòng)軸32同軸連接的第二傳動(dòng)軸34帶動(dòng)反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件16和增壓壓氣機(jī)24。上述燃燒產(chǎn)物在驅(qū)動(dòng)低壓渦輪14之后便通過(guò)排氣噴口36排到渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)組之外而產(chǎn)生推進(jìn)的噴射推力。
上述的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件16具有可繞縱軸線11轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)第一風(fēng)扇組件或者說(shuō)前風(fēng)扇組件50和一個(gè)第二風(fēng)扇組件或者說(shuō)后風(fēng)扇組件52。這里所述的“前風(fēng)扇”和“后風(fēng)扇”意指風(fēng)扇組件30沿軸向連接在風(fēng)扇組件52的上游。在一個(gè)實(shí)施例中，風(fēng)扇組件50和52設(shè)置在核心燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)12的前端，如圖1～3所示。在一個(gè)替換實(shí)施例中，風(fēng)扇組件50和52設(shè)置在核心燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)12的后端。風(fēng)扇組件50和52分別具有至少一排轉(zhuǎn)子葉片，并安置在一個(gè)機(jī)艙64內(nèi)。上述轉(zhuǎn)子葉片60安裝在轉(zhuǎn)盤66上，而轉(zhuǎn)子葉片62安裝在轉(zhuǎn)盤68上。
在一個(gè)實(shí)施例中，上述增壓壓氣機(jī)24安置在后風(fēng)扇組件52的后面，并具有多排安裝在各自的轉(zhuǎn)盤72上的轉(zhuǎn)子葉片70。雖然在圖中只示出有3排轉(zhuǎn)子葉片70，但是，增壓壓氣機(jī)24也可具有任何合適數(shù)目和/或排數(shù)的轉(zhuǎn)子葉片70，諸如單排轉(zhuǎn)子葉片70，或多排與多排導(dǎo)向葉片76相互交叉的轉(zhuǎn)子葉片70。在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)口導(dǎo)向葉片76固定連接在增壓機(jī)殼78上。在一個(gè)替換實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子葉片70可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在轉(zhuǎn)盤72上，使進(jìn)口導(dǎo)向葉片76在發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中可以移動(dòng)以便調(diào)節(jié)通過(guò)增加壓氣機(jī)24的空氣量。在另一個(gè)替換實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組10不設(shè)置增壓壓氣機(jī)24。
如圖1所示，低壓渦輪14通過(guò)傳動(dòng)軸34與前風(fēng)扇組件50相連接，使該前風(fēng)扇組件50沿第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向80轉(zhuǎn)動(dòng)。后風(fēng)扇組件52和增壓壓氣機(jī)24通過(guò)變速箱100與傳動(dòng)軸34相連接，因此也與低壓渦輪14相連接，使上述后風(fēng)扇組件52和增壓壓氣機(jī)24都沿相反的第二方向82轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖2簡(jiǎn)單示出圖1所示的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件16的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，上述第一風(fēng)扇組件50具有一個(gè)圍繞縱軸線11設(shè)置的圓錐體84，該圓錐體84的第一端或者說(shuō)前端86與轉(zhuǎn)盤66相連接，其第二端或者說(shuō)后端88與傳動(dòng)軸34相連接，如圖2所示。上述第二風(fēng)扇組件52具有一個(gè)沿縱軸線11圍繞圓錐體80的至少一部分同軸地設(shè)置的圓錐體90，該圓錐體90的第一端或者說(shuō)前端92與轉(zhuǎn)盤68相連接，其第二端或者說(shuō)后端94與變速箱100的輸出端106相連接。
在一個(gè)實(shí)施例中，反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件16還具有一個(gè)連接在后風(fēng)扇組件52與傳動(dòng)軸34之間的變速箱100，以便使后風(fēng)扇組件52和增壓壓氣機(jī)24沿著與前風(fēng)扇組件50轉(zhuǎn)動(dòng)的方向80相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向82轉(zhuǎn)動(dòng)。上述變速箱100大致為環(huán)形，并環(huán)繞傳動(dòng)軸34安裝以便可大致圍繞傳動(dòng)軸34延伸。
在一個(gè)實(shí)施例中，變速箱100的速比大約為2∶1，使前風(fēng)扇組件50的轉(zhuǎn)動(dòng)速度大致兩倍于后風(fēng)扇組件52和/或增壓壓氣機(jī)24的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。在另一個(gè)實(shí)施例中，前風(fēng)扇組件50的轉(zhuǎn)動(dòng)速度比后風(fēng)扇組件52快約0.67～2.1倍。在這個(gè)實(shí)施例中，前風(fēng)扇組件50的轉(zhuǎn)動(dòng)速度可大于、等于或小于后風(fēng)扇組件52的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
在一個(gè)實(shí)施例中，圍繞傳動(dòng)軸34和/或縱軸線11設(shè)置一個(gè)第一軸承組件例如止推軸承110，(見(jiàn)圖1～2)。該止推軸承110工作連接在并且/或者安裝在傳動(dòng)軸34與核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)12的框架13之間。再看圖2，在一個(gè)實(shí)施例中，止推軸承110具有一個(gè)相對(duì)于傳動(dòng)軸34安裝的沿徑向設(shè)置的內(nèi)座圈111。如圖3所示，該內(nèi)座圈111安裝在一個(gè)與傳動(dòng)軸34工作連接的傳動(dòng)軸延伸段112上，使座圈111可隨傳動(dòng)軸34圍繞縱軸線11轉(zhuǎn)動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，上述的傳動(dòng)軸延伸段112鍵接在傳動(dòng)軸34上。內(nèi)座圈111的表面113形成止推軸承組件110的內(nèi)槽114，該表面113大致為弓形。
止推軸承組件110具有一個(gè)固定在框架13上的徑向在外座圈116，在一個(gè)實(shí)施例中，該外座圈116和/或框架13相當(dāng)于用來(lái)傳遞由反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件16和/或增壓壓氣機(jī)24產(chǎn)生和發(fā)展的推進(jìn)載荷和/或推進(jìn)力的基座，這一點(diǎn)在下面更詳細(xì)說(shuō)明。外座圈116的一個(gè)表面117大致與表面113相對(duì)，形成止推軸陰組件110的外槽118，該表面117大致為弓形。至少一個(gè)滾柱件，諸如多個(gè)滾柱119，活動(dòng)地置于內(nèi)、外座圈111和116之間，每個(gè)滾柱件119與內(nèi)槽114和外槽118滾動(dòng)接觸，以使傳動(dòng)軸34相相對(duì)于變速箱100自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
圍繞縱軸線11沿徑向設(shè)置一個(gè)第二軸承組件例如滾柱軸承組件120。在一個(gè)實(shí)施例中，該滾柱軸承組件120工作連接在并且/或者安裝在第一風(fēng)扇組件50的前端部分(例如圓錐體84的前端86上或其附近)與第二風(fēng)扇組件52的前端部分(例如圓錐體90的前端92上或其附近)之間。在一個(gè)實(shí)施例中，滾動(dòng)軸承組件120具有一個(gè)相對(duì)于圓錐體84的外表面安裝的徑向在內(nèi)座圈122，如圖2所示，該內(nèi)座圈122安裝在圓錐體84上，故內(nèi)座圈122隨第一風(fēng)扇組件50圍繞縱軸線11轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)座圈122的一個(gè)表面123形成上述滾柱軸承組件110的內(nèi)槽124，所述的表面123大致為弓形。
上述滾柱軸承組件120具有一個(gè)相對(duì)于圓錐體90內(nèi)表面設(shè)置的徑向在外座圈126。如圖2所示上述外座圈126安裝在圓錐體90上，故它隨第二風(fēng)扇組件52圍繞縱軸線11轉(zhuǎn)動(dòng)。外座圈126的一個(gè)表面127與上述的表面123相對(duì)，該表面127大致為弓形，形成滾柱軸承組件120的外槽128。在內(nèi)座圈122與外座圈126之間活動(dòng)地設(shè)置至少一個(gè)滾柱件，諸如多個(gè)滾柱129，每個(gè)滾柱件129與內(nèi)槽124和外槽128滾動(dòng)接觸。以利于第一風(fēng)扇組件50和/或第二風(fēng)扇組件52的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，上述軸承組件110和/或120有利于在一個(gè)相對(duì)固定的軸向位置上支持前風(fēng)扇組件50和/或后風(fēng)扇組件52。在反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件16工作過(guò)程中，由前風(fēng)扇組件50產(chǎn)生的推進(jìn)載荷和/或推進(jìn)力被直接傳遞到第一軸承組件110，而且，在工作過(guò)程中由后風(fēng)扇組件52和增壓壓氣機(jī)24產(chǎn)生的推進(jìn)載荷和/或推進(jìn)力被傳遞到第二軸承組件120，并從該第二軸承組件120通過(guò)傳動(dòng)軸34傳遞到第一軸承組件110。由于上述的推進(jìn)載荷和/或推進(jìn)力傳遞給了止推軸承組件110和/或滾柱軸承組件120，故可阻止或限制通過(guò)與第二風(fēng)扇組件52工作連接的變速箱100來(lái)傳遞推進(jìn)載荷和/或推進(jìn)力。在替換實(shí)施例中，可將熟悉本技術(shù)的人們所知的并且符合本發(fā)明原理所指引的任何合適的軸承組件用作軸承組件110和/或軸承組件120，或者，除了上述的軸承組件110和/或120之外，還可用本專業(yè)人士熟悉的并且符合本發(fā)明原理的任何合適的軸承組件。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖2所示，圍繞圓錐體90的外表面在其前端92或接近其前端92設(shè)置一個(gè)軸承組件例如止推軸承組件130，該軸承組件130連接在框架13與前端92之間。在一個(gè)實(shí)施例中，止推軸承組件130相當(dāng)于一個(gè)與滾柱軸承120相組合的差動(dòng)軸承組件，以支承第二風(fēng)扇組件52，并且/或者將第二風(fēng)扇組件52產(chǎn)生的推進(jìn)栽荷和/或推進(jìn)力傳遞給框架13。在一個(gè)實(shí)施例中，止推軸承組件130具有一個(gè)相對(duì)于圓錐體90安裝的內(nèi)座圈132(見(jiàn)圖2)，該內(nèi)座圈132安裝在圓錐體90的前端92，故它可隨第二風(fēng)扇組件52圍繞縱軸線11轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)座圈132的一個(gè)表面130構(gòu)成止推軸承組件130的內(nèi)槽134。
上述止推軸承130具有一個(gè)固定連接在框架13上的外座圈136。在一個(gè)實(shí)施例中，該外座圈136相對(duì)于結(jié)構(gòu)支承件15和/或框架13固定連接。所述的結(jié)構(gòu)支承件15和/或框架13相當(dāng)于一個(gè)用于傳遞由反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件16和/或增壓壓力機(jī)24產(chǎn)生或發(fā)展的推進(jìn)載荷和/或推進(jìn)力的基座。外座圈136的一個(gè)表面137大致與上述的表面133相對(duì)，形成止推軸承組件130的外槽138。在上述內(nèi)座圈132與外座圈136之間活動(dòng)地安置至少一個(gè)滾柱件例如多個(gè)滾柱139，每個(gè)滾柱139與內(nèi)槽134和外槽138滾動(dòng)接觸。
在一個(gè)實(shí)施例中，圍繞圓錐體90的外表面在其后端94或接近后端94設(shè)置一個(gè)軸承組件例如滾柱軸承組件140(見(jiàn)圖2)。該滾柱軸承140連接在結(jié)構(gòu)支承件15與圓錐體90之間，它具有一個(gè)安裝在圓錐體90上的內(nèi)座圈142，該內(nèi)座圈142可隨第二風(fēng)扇組件52圍繞縱軸線11轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖2所示，滾柱軸承組件140具有一個(gè)相對(duì)于結(jié)構(gòu)支承件15的后端安裝的外座圈146，在上述的內(nèi)座圈142與外座圈146之間活動(dòng)地安置至少一個(gè)滾柱件，諸如多個(gè)滾柱149。
在該實(shí)施例中，止推軸承組件130和滾柱軸承140方便于對(duì)后風(fēng)扇組件52提供轉(zhuǎn)動(dòng)支承，從而使后風(fēng)扇組件52可相對(duì)于前風(fēng)扇組件50自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，軸承組件130和140有利于在反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件16內(nèi)的一個(gè)相對(duì)固定的徑向位置上支持后風(fēng)扇組件52。在替換實(shí)施例中，可將本專業(yè)人員所熟知的并且符合本發(fā)明原理的任何合適的軸承組件用作軸承組件130和/或140?；蛘撸松鲜龅妮S承組件130和/或140之外，還可以用本專業(yè)人士熟知的并且符合本發(fā)明原理的任何合適的軸承組件。
在一個(gè)實(shí)施例中，圍繞上述結(jié)構(gòu)支承件15的外表面設(shè)置一個(gè)軸承組件例如止推軸承組件150(見(jiàn)圖2)。在一個(gè)實(shí)施例中，該止推軸承組件150相當(dāng)于一個(gè)與滾柱軸承組件152相組合的差動(dòng)軸承組件，用以支承增壓壓氣機(jī)24，并且/或者將增壓壓氣機(jī)24產(chǎn)生的推進(jìn)載荷和/或推進(jìn)力傳遞給框架13。在一個(gè)實(shí)施例中，止推軸承組件150具有一個(gè)相對(duì)于結(jié)構(gòu)支承件15安裝的內(nèi)座圈153、一個(gè)安裝在增壓壓氣機(jī)盤72的前端的外座圈154、和多個(gè)安置在該內(nèi)座圈153與外座圈154之間的滾柱件155，如圖所示。
上述的滾柱軸承152具有一個(gè)相對(duì)于框架13安裝的內(nèi)座圈156、一個(gè)安裝在增壓壓氣機(jī)盤72的后端上的外座圈157和多個(gè)安置在內(nèi)座圈156與外座圈157之間的滾柱件158。
在該實(shí)施例中，軸承組件150和152方便于對(duì)增壓壓氣機(jī)24提供轉(zhuǎn)動(dòng)支承，從而使增壓壓氣機(jī)24可相對(duì)于前風(fēng)扇組件50和后風(fēng)扇組件52自由地轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，軸承組件150和152有利于在反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件16內(nèi)的相對(duì)固定的徑向位置上支持增壓壓氣機(jī)24。在替換實(shí)施例中，可將本專業(yè)人士所知的并且符合本發(fā)明原理的任何合適的軸承組件用作軸承組件150和/或152，或者，除了上述的軸承組件150和/或152之外，還可采用本專業(yè)人員所知的并且符合本發(fā)明原理的任何合適的軸承組件。
圖3是圖2所示的變速箱100的端視圖。圖4是圖3所示的變速箱100的一部分的側(cè)視圖。如上所示，變速箱100安裝在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的固定部件或者說(shuō)靜止的部件例如核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)12的框架13上(見(jiàn)圖2)。在該示例性實(shí)施例中，上述變速箱100具有至少一個(gè)與輸入端104相連接的第一齒輪或者說(shuō)中心齒輪300、和多個(gè)分別與中心齒輪300轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二齒輪或者說(shuō)行星齒輪302。具體地說(shuō)，變速箱100具有一個(gè)中心齒輪300和一組相配合以產(chǎn)生差動(dòng)速度的行星齒輪302。因此，中心齒輪300通過(guò)輸入端104直接與傳動(dòng)軸34相連接，而行星齒輪302則與中心齒輪300互相嚙合，以便通過(guò)輸出端106帶動(dòng)后風(fēng)扇組件52和增壓壓氣機(jī)24。
更具體地說(shuō)，上述變速箱100具有一個(gè)可支承中心齒輪300和行星齒輪302的也稱為大猩猩籠(gorilla cage)的整體支承構(gòu)件。在該示例性實(shí)施例中，每個(gè)行星齒輪302用緊固件304(例如螺栓)與上述支承構(gòu)件相連接，所述的緊固件304方便于將行星齒輪302固定在支承構(gòu)件內(nèi)。而且，每個(gè)行星齒輪具有各自的軸承組件306，使行星齒輪302可相對(duì)于中心齒輪300自由地轉(zhuǎn)動(dòng)。
在該示例性實(shí)施例中，中心齒輪300具有直徑340，每個(gè)星形齒輪302包含一個(gè)具有第一直徑360的第一齒輪部分350和一個(gè)具有第二直徑362的第二齒輪部分352。上述的第二直徑362大于上述的第一直徑360，并且連接在第一齒輪部分350后面。在該示例性實(shí)施例中，上述的第一和第二齒輪部分350和360組合在一起而使每個(gè)行星齒輪302成為一個(gè)整體構(gòu)件。上述第一和第二齒輪部分350和352也可以單獨(dú)制成，然后用一種緊固件(未示出)連接在一起。
在該示例性實(shí)施例中，根據(jù)所需要的第二風(fēng)扇組件52和增壓壓氣機(jī)24的轉(zhuǎn)動(dòng)速度選擇中心齒輪直徑340、第一齒輪部分直徑360和第二齒輪部分直徑362。例如，在一個(gè)實(shí)施例中(見(jiàn)圖4)，中心齒輪300與第一齒輪部分350相嚙合或者傳動(dòng)連接，由于第一齒輪部分350的直徑360小于第二齒輪部分352的直徑362，故后風(fēng)扇組件52和增壓氣機(jī)24兩者的轉(zhuǎn)動(dòng)速度將被設(shè)定在第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度。
可以選擇地，如圖5、6和7所示，中心齒輪300與第二齒輪部分350嚙合或驅(qū)動(dòng)連接。由于第二齒輪部分352的直徑362小于第一齒輪部350的直徑360，故后風(fēng)扇組件52和增壓壓氣機(jī)24兩者的轉(zhuǎn)速將被設(shè)定在該第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度。因此，在裝配時(shí)可以改變中心齒輪300、第一齒輪部分350和第二齒輪部分352各自的尺寸和/或直徑，以便按所需的轉(zhuǎn)動(dòng)速度驅(qū)動(dòng)后風(fēng)扇組件52和增壓壓氣機(jī)24。由于后風(fēng)扇組件52與第一齒輪部分350轉(zhuǎn)動(dòng)連接，增壓壓氣機(jī)24與第二齒輪部分352轉(zhuǎn)動(dòng)連接，而它們分別具有不同的直徑，所以后風(fēng)扇組件52和增壓壓氣機(jī)24的轉(zhuǎn)動(dòng)速度是不同的，并且可通過(guò)改變轉(zhuǎn)動(dòng)速度進(jìn)一步獲得最佳的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組總壓縮比。
本文所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組包含一個(gè)具有一個(gè)齒輪傳動(dòng)的單轉(zhuǎn)(SR)式低壓渦輪的反轉(zhuǎn)式(CR)風(fēng)扇組件。該發(fā)動(dòng)機(jī)組有利于減少至少一些與公知的反轉(zhuǎn)式低壓渦輪相關(guān)的復(fù)雜性。更具體地說(shuō)，本文所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組具有一個(gè)通過(guò)一個(gè)雙輸出端變速箱的第一輸出端與單轉(zhuǎn)式低壓渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)連接的前風(fēng)扇組件和一個(gè)由上述低壓渦輪通過(guò)雙輸出端變速箱分別驅(qū)動(dòng)的后風(fēng)扇和增壓組件。而且，上述變速箱具有多個(gè)行星齒輪，每個(gè)行星齒輪具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)后風(fēng)扇組件的第一齒輪部分和一個(gè)直徑不同的第二齒輪部分，該第二齒輪部分驅(qū)動(dòng)增壓壓氣機(jī)以不同于前風(fēng)扇組件的速度或不同于后風(fēng)扇組件的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組的結(jié)構(gòu)可將低壓渦輪所產(chǎn)生的大約40％的功率通過(guò)上述變速箱傳輸給后風(fēng)扇組件，以便減少齒輪損耗。因此，在變速箱失效的情況下，也就是在后風(fēng)扇組件停止轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，前風(fēng)扇組件仍將繼續(xù)工作，因?yàn)樗怯傻蛪簻u輪直接驅(qū)動(dòng)的。
因此，本發(fā)明的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組有利于提高風(fēng)扇效率、降低風(fēng)扇翼梢速度、和/或減少噪音。另外，由于所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組不設(shè)置反轉(zhuǎn)式低壓渦輪來(lái)驅(qū)動(dòng)反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件，故可省去一些零部分例如(但不限于)外轉(zhuǎn)子、后旋轉(zhuǎn)架、第二低壓渦輪軸、和低壓渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)外密封件，這就可減輕燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的總重量。此外，在某些燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的用途中，可應(yīng)用本發(fā)明的方法和裝置省去中渦輪框架。
上述已詳細(xì)說(shuō)明了具有與風(fēng)扇組件相連接的變速箱的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)組的示例性實(shí)施例。所述的零部件并不僅限于所述的具體實(shí)施例，而是可將各部件的零部件獨(dú)立地并且與所述的其他零部件分開(kāi)地應(yīng)用。所述的變速箱也可以與其他公知的具有前、后風(fēng)扇組件的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合應(yīng)用之。
雖然上面按照各種具體實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，但是，熟悉本技術(shù)的人們將會(huì)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以按符合下述權(quán)利要求書(shū)的精神和范圍的改型加以實(shí)施。
圖文中標(biāo)號(hào)及名稱一覽表



權(quán)利要求
1.一種反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件(16)，具有一個(gè)具有與低壓渦輪(14)相連接的中心齒輪(300)的變速箱(100)；和多個(gè)與上述中心齒輪互相嚙合的行星齒輪(302)，每個(gè)上述行星齒輪包括一個(gè)具有第一直徑(340)的第一齒輪部分(350)和一個(gè)具有不同于上述第一直徑的第二直徑(360)的第二齒輪部分(352)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件(16)，其特征在于，還具有一個(gè)與上述低壓渦輪(14)相連接的第一風(fēng)扇組件(50)；一個(gè)與上述的第一齒輪部分(350)相連接的第二風(fēng)扇組件(52)；和一個(gè)與上述的第二齒輪部分(352)相連接的增壓壓氣機(jī)(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件(16)，其特征在于，上述第一風(fēng)扇部件(50)以不同于上述第二風(fēng)扇組件(52)和上述增壓壓氣機(jī)(24)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件(16)，其特征在于，上述第一齒輪部分(350)的直徑(340)小于上述第二齒輪部分(352)的直徑，就使上述第二風(fēng)扇組件(52)以第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)，而上述增壓壓氣機(jī)(24)以小于上述第一轉(zhuǎn)動(dòng)速度的轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件(16)，其特征在于，上述中心齒輪(300)的直徑(340)根據(jù)第一風(fēng)扇組件(50)、第二風(fēng)扇組件(52)和增壓壓氣機(jī)(24)中的至少一個(gè)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度來(lái)選擇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件(16)，其特征在于，上述的中心齒輪(300)只與上述的第一齒輪部分(350)互相嚙合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件(16)，其特征在于，上述的中心齒輪(300)只與上述的第二齒輪部分(352)互相嚙合。
8.一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)組(10)，具有一個(gè)核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(12)；一個(gè)與上述核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)相連接的低壓渦輪(14)；一個(gè)與上述低壓渦輪相連接的變速箱(100)，該變速箱具有一個(gè)中心齒輪(300)和多個(gè)與該中心齒輪互相嚙合的行星齒輪(302)，每個(gè)行星齒輪包括一個(gè)具有第一直徑(340)的第一齒輪部分(350)和一個(gè)具有不同于上述第一直徑的第二直徑(360)的第二齒輪部分(352)；和一個(gè)與上述變速箱相連接的反轉(zhuǎn)式風(fēng)扇組件(16)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)組(10)，其特征在于，還具有一個(gè)與上述低壓渦輪(14)相連接的第一風(fēng)扇組件(50)；一個(gè)與上述的第一齒輪部分(350)相連接的第二風(fēng)扇組件(52)；和一個(gè)與上述的第二齒輪部分(352)相連接的增壓壓氣機(jī)(24)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)組(10)，其特征在于，上述第一風(fēng)扇組件(50)以不同于上述第二風(fēng)扇組件(52)和上述增壓壓氣(24)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
一種裝配燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的方法，包含如下步驟將變速箱(100)與低壓渦輪(14)相連接，該變速箱具有多個(gè)與中心齒輪(300)互相嚙合的行星齒輪(302)，每個(gè)行星齒輪具有一個(gè)直徑為第一直徑(360)的第一齒輪部分(350)和一個(gè)直徑為不同于上述第一直徑的第二直徑(362)的第二齒輪部分(352)。
文檔編號(hào)F02C7/36GK1952369SQ20061013556
公開(kāi)日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月19日
發(fā)明者R·J·奧爾蘭多, T·O·莫尼茲 申請(qǐng)人:通用電氣公司