渦輪機(jī)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種渦輪機(jī)裝置。其中，該渦輪機(jī)裝置包括中心燃?xì)廨啓C(jī)，連接到中心燃?xì)廨啓C(jī)上的低壓渦輪，連接到中心燃?xì)廨啓C(jī)上的反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置，其包括連接到低壓渦輪上的前部的風(fēng)扇裝置，該前部的風(fēng)扇裝置包括盤和連接到該盤上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片并且被構(gòu)造為以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，和連接到低壓渦輪上的后部的風(fēng)扇裝置，該后部的風(fēng)扇裝置包括盤和連接到該盤上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片，后部的風(fēng)扇裝置被構(gòu)造為以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，和連接到低壓渦輪上的增壓壓縮機(jī)，從而使得增壓壓縮機(jī)以第一方向旋轉(zhuǎn)。
【專利說(shuō)明】渦輪機(jī)裝置
[0001]本申請(qǐng)是2006年10月19日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?00610135560.3、發(fā)明名稱為“燃?xì)?br>
輪機(jī)裝置及其裝配方法”的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明通常涉及燃?xì)廨啓C(jī)，并且尤其涉及燃?xì)廨啓C(jī)裝置及其裝配方法。
【背景技術(shù)】
[0003]至少一些已知的燃?xì)廨啓C(jī)包括前部的風(fēng)扇、中心發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力渦輪。該中心發(fā)動(dòng)機(jī)包括至少一個(gè)壓縮機(jī)、燃燒器、高壓渦輪和低壓渦輪，它們以串行流關(guān)系結(jié)合在一起的。更具體的，壓縮機(jī)和高壓渦輪通過(guò)一軸結(jié)合以定義高壓轉(zhuǎn)子裝置。進(jìn)入到中心發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣與燃料混合并且被點(diǎn)燃以形成高能氣流。高能氣流流過(guò)高壓渦輪，以可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)高壓渦輪，從而使得該軸接著可旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。
[0004]當(dāng)氣流流過(guò)設(shè)置在高壓渦輪前方的低壓渦輪時(shí)，該氣流膨脹。低壓渦輪包括轉(zhuǎn)子裝置，該裝置具有連接到驅(qū)動(dòng)軸上的風(fēng)扇。低壓渦輪通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)該風(fēng)扇。為了便于增加發(fā)動(dòng)機(jī)效率，至少一個(gè)已知的燃?xì)廨啓C(jī)包括反向旋轉(zhuǎn)的低壓渦輪，該低壓渦輪連接到反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇和/或反向旋轉(zhuǎn)的增壓壓縮機(jī)上。
[0005]外部旋轉(zhuǎn)筒、旋轉(zhuǎn)框架、中部渦輪框架和兩個(gè)同心軸都安裝在燃?xì)廨啓C(jī)中以便于支撐反向旋轉(zhuǎn)的低壓渦輪。上述部件的安裝還能夠使得第一風(fēng)扇裝置連接到第一渦輪上以及第二風(fēng)扇裝置連接到第二渦輪上，從而使得第一風(fēng)扇裝置和第二風(fēng)扇裝置每個(gè)分別以與第一渦輪和第二渦輪相同的方向旋轉(zhuǎn)。因此，這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)的總的重量、設(shè)計(jì)復(fù)雜性和/或制造成本增加了。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]在一個(gè)方面，提供用于裝配燃?xì)廨啓C(jī)的方法。該方法包括連接低壓渦輪到中心渦輪機(jī)，連接包括前部的風(fēng)扇裝置和軸向后部的風(fēng)扇裝置的反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置到低壓渦輪上，從而使得前部的風(fēng)扇裝置以第一方向旋轉(zhuǎn)并且后部的風(fēng)扇裝置以相反的第二方向旋轉(zhuǎn)，并且連接增壓壓縮機(jī)到低壓渦輪上，從而使得增壓壓縮機(jī)以第一方向旋轉(zhuǎn)。
[0007]在另一個(gè)方面，提供反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置。該反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置包括連接到低壓渦輪上的前部的風(fēng)扇裝置，該前部的風(fēng)扇裝置包括盤和連接到該盤上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片并且被構(gòu)造為以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，連接到低壓渦輪上的后部的風(fēng)扇裝置，該后部的風(fēng)扇裝置包括盤和連接到該盤上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片，后部的風(fēng)扇裝置被構(gòu)造為以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，和連接到低壓渦輪上的增壓壓縮機(jī)，從而使得增壓壓縮機(jī)以第一方向旋轉(zhuǎn)。
[0008]在進(jìn)一步的方面，提供渦輪機(jī)裝置。該渦輪機(jī)裝置包括中心燃?xì)廨啓C(jī)，連接到中心燃?xì)廨啓C(jī)上的低壓渦輪，連接到中心燃?xì)廨啓C(jī)上的反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置，其包括連接到低壓渦輪上的前部的風(fēng)扇裝置，該前部的風(fēng)扇裝置包括盤和連接到該盤上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片并且被構(gòu)造為以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，和連接到低壓渦輪上的后部的風(fēng)扇裝置，該后部的風(fēng)扇裝置包括盤和連接到該盤上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片，后部的風(fēng)扇裝置被構(gòu)造為以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，和連接到低壓渦輪上的增壓壓縮機(jī)，從而使得增壓壓縮機(jī)以第一方向旋轉(zhuǎn)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是示例的渦輪機(jī)裝置一部分的橫截面視圖；
圖2是圖1所示的反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置一部分的放大的橫截面視圖；
圖3是圖2所示的反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置一部分的放大的橫截面視圖；和 圖4是圖2所示的反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置一部分的放大的橫截面視圖。
[0010]部件目錄表
10渦輪機(jī)裝置
11縱軸
12中心渦輪機(jī)
13框架
14低壓渦輪
15結(jié)構(gòu)支撐件
16旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇裝置 20外殼
22中心發(fā)動(dòng)機(jī)入口
24增壓壓縮機(jī)
26壓縮機(jī)
28燃燒室
30高壓渦輪
32第一驅(qū)動(dòng)軸
34第二驅(qū)動(dòng)軸
36排氣噴嘴
50風(fēng)扇裝置
52后部的風(fēng)扇裝置
60轉(zhuǎn)子葉片
62轉(zhuǎn)子葉片
64吊艙
66轉(zhuǎn)子盤
67風(fēng)扇框架裝置
68轉(zhuǎn)子盤 70轉(zhuǎn)子葉片 72轉(zhuǎn)子盤
74導(dǎo)向葉片裝置
76導(dǎo)向葉片
78增壓器殼體
80第一旋轉(zhuǎn)方向82第二旋轉(zhuǎn)方向
84圓錐體
86第一或者前端
88第二或者后端
90圓錐體
91圓錐體延伸部分
92第一或者前端94第二或者后端100齒輪箱
102殼體
103齒輪
104齒輪箱輸入106齒輪箱輸出
110推力軸承裝置
111內(nèi)圈
112軸承支撐結(jié)構(gòu)
113表面
114內(nèi)槽
116外圈
117表面
118外槽
119多個(gè)軸承
120推力軸承裝置
122內(nèi)圈
123表面
124內(nèi)槽
126外圈
127表面
128外槽
129多個(gè)軸承
130滾子軸承裝置
132內(nèi)圈
133表面
134內(nèi)槽
136外圈
137表面
138外槽
139多個(gè)滾子
140滾子軸承裝置 142內(nèi)圈
143表面
144內(nèi)槽
146外圈
147表面
148外槽
149多個(gè)滾子 160輸出結(jié)構(gòu) 170貯槽。
【具體實(shí)施方式】
[0011]圖1是具有縱軸11的示例的渦輪機(jī)裝置10 —部分的橫截面視圖。在示例的實(shí)施例中，渦輪機(jī)裝置10包括通常由框架13限定的中心燃?xì)廨啓C(jī)12。低壓渦輪14軸向連接到中心燃?xì)廨啓C(jī)12的后部，并且反向旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇裝置16軸向連接到中心燃?xì)廨啓C(jī)12的前部。
[0012]中心燃?xì)廨啓C(jī)12包括外殼20，其定義了環(huán)形中心發(fā)動(dòng)機(jī)入口 22。外殼20圍繞著低壓增壓壓縮機(jī)24以便于增加進(jìn)氣的壓力到第一壓力水平。在一個(gè)實(shí)施例中，中心燃?xì)廨啓C(jī)12是中心CFM56燃?xì)廨啓C(jī)，其可以從俄亥俄州辛辛那提的通用電氣航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司中獲得。
[0013]高壓、多級(jí)、軸流壓縮機(jī)26從增壓壓縮機(jī)24中接收加壓的空氣，并且進(jìn)一步增加空氣的壓力到更高的第二壓力水平。高壓空氣被引導(dǎo)入燃燒室28并且與燃料相混合。燃料空氣混合氣被點(diǎn)燃以提升加壓空氣的溫度和能量水平。高能燃燒產(chǎn)物流到第一或者高壓渦輪30以用于通過(guò)第一可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸32驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)26，然后流入第二或者低壓渦輪14以便于通過(guò)第二可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸34驅(qū)動(dòng)反向旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇裝置16和增壓壓縮機(jī)24，該第二可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸34與第一驅(qū)動(dòng)軸32同軸連接。在驅(qū)動(dòng)低壓渦輪14之后，燃燒產(chǎn)物通過(guò)排氣噴嘴36離開(kāi)渦輪機(jī)裝置10以提供推進(jìn)的噴氣式推力。
[0014]反向旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇裝置16包括第一或者前部的風(fēng)扇裝置50和第二或者后部的風(fēng)扇裝置52，它們被構(gòu)造為圍繞縱軸11旋轉(zhuǎn)。術(shù)語(yǔ)“前部的風(fēng)扇”和“后部的風(fēng)扇”在此用于表示風(fēng)扇裝置50是軸向連接在風(fēng)扇裝置52的上游。在一個(gè)實(shí)施例中，風(fēng)扇裝置50和52被設(shè)置在中心燃?xì)廨啓C(jī)12的前端，如圖1所示。在一個(gè)可選擇的實(shí)施例中，風(fēng)扇裝置50和52設(shè)置在中心燃?xì)廨啓C(jī)12的后端。風(fēng)扇裝置50和52每個(gè)分別包括至少一排轉(zhuǎn)子葉片60和62，并且設(shè)置在吊艙64之中。轉(zhuǎn)子葉片60連接到轉(zhuǎn)子盤66上并且轉(zhuǎn)子葉片62連接到轉(zhuǎn)子盤68上。
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，增壓壓縮機(jī)24包括多排轉(zhuǎn)子葉片70，這些轉(zhuǎn)子葉片70被連接到對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子盤72上。增壓壓縮機(jī)24設(shè)置在入口導(dǎo)向葉片裝置74的后部并且連接到后部的風(fēng)扇裝置52上，從而使得增壓壓縮機(jī)24以基本上等于后部的風(fēng)扇裝置52轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。雖然增壓壓縮機(jī)24被示出僅具有三排轉(zhuǎn)子葉片70，增壓壓縮機(jī)24可具有任意合適數(shù)目和/或排的轉(zhuǎn)子葉片70，例如單排轉(zhuǎn)子葉片70或者多排轉(zhuǎn)子葉片70，它們與多排導(dǎo)向葉片76相互交叉。在一個(gè)實(shí)施例中，入口導(dǎo)向葉片76被固定或者可靠地連接到增壓器殼體78上。在一個(gè)可選擇的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子葉片70可旋轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)子盤72上，從而使得入口導(dǎo)向葉片76在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間是可移動(dòng)的，以便于改變被引導(dǎo)通過(guò)增壓壓縮機(jī)24的空氣量。在另一個(gè)可選擇的實(shí)施例中，渦輪機(jī)裝置10沒(méi)有包括增壓壓縮機(jī)24。
[0016]在示例的實(shí)施例中，增壓壓縮機(jī)軸向連接到風(fēng)扇框架裝置67的后部，使得風(fēng)扇框架裝置67軸向設(shè)置在增壓壓縮機(jī)24和后部的風(fēng)扇裝置52之間。如圖1所示，低壓渦輪14通過(guò)軸34連接到前部的風(fēng)扇裝置50和增壓壓縮機(jī)24上，使得前部的風(fēng)扇裝置和增壓壓縮機(jī)24每個(gè)以第一旋轉(zhuǎn)方向80旋轉(zhuǎn)。后部的風(fēng)扇裝置52通過(guò)齒輪箱100連接到驅(qū)動(dòng)軸34和/或低壓渦輪14上，使得后部的風(fēng)扇裝置以相反的第二旋轉(zhuǎn)方向82旋轉(zhuǎn)。
[0017]圖2是如圖1所示的反向旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇裝置16—部分的示意圖。在一個(gè)實(shí)施例中，前部的風(fēng)扇裝置50包括圍繞縱軸11設(shè)置的圓錐體84。圓錐體84在第一或者前端86連接到轉(zhuǎn)子盤66上并且在第二或者后端88連接到驅(qū)動(dòng)軸34上，如圖2所示。后部的風(fēng)扇裝置52包括沿著縱軸11圍繞圓錐體84的至少一部分同軸設(shè)置的圓錐體90。圓錐體90在第一或者前端92連接到轉(zhuǎn)子盤68上，并且在第二或者后端94連接到齒輪箱100的輸出106上。圓錐體90還包括延伸部分91，其連接到前端92并且被構(gòu)造通過(guò)在此進(jìn)一步討論的軸承裝置140提供支撐給圓錐體90。
[0018]在一個(gè)實(shí)施例中，反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置16還包括齒輪箱100，其連接在后部的風(fēng)扇裝置52和驅(qū)動(dòng)軸34之間以便于以與前部的風(fēng)扇裝置50旋轉(zhuǎn)的方向80相反的旋轉(zhuǎn)方向82旋轉(zhuǎn)后部的風(fēng)扇裝置52。齒輪箱100具有大致環(huán)形形狀并且被構(gòu)造環(huán)為繞著驅(qū)動(dòng)軸34進(jìn)行設(shè)置，以基本上圍繞驅(qū)動(dòng)軸34進(jìn)行延伸。如圖2所示，齒輪箱100包括結(jié)構(gòu)支撐102、連接在結(jié)構(gòu)支撐102之中的至少一個(gè)齒輪103、連接到驅(qū)動(dòng)軸34的輸入104和連接到后部的風(fēng)扇裝置52上的輸出106。
[0019]在一個(gè)實(shí)施例中，齒輪箱具有大約2.0比I的傳動(dòng)比，從而使得前部的風(fēng)扇裝置50和增壓壓縮機(jī)24每個(gè)以后部的風(fēng)扇裝置52的轉(zhuǎn)速的大約2倍的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在另一個(gè)實(shí)施例中，前部的風(fēng)扇裝置50和增壓壓縮機(jī)24每個(gè)以比后部的風(fēng)扇裝置52的轉(zhuǎn)速快大約
0.67和大約2.1倍之間的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在這個(gè)實(shí)施例中，前部的風(fēng)扇裝置50和增壓壓縮機(jī)以大于、等于或者小于后部的風(fēng)扇裝置52轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0020]在一個(gè)實(shí)施例中，第一軸承裝置，例如在圖2中所示的推力軸承裝置110，圍繞驅(qū)動(dòng)軸34和/或縱軸11進(jìn)行設(shè)置。推力軸承裝置110可運(yùn)行地結(jié)合和/或安裝在驅(qū)動(dòng)軸34和中心燃?xì)廨啓C(jī)12的框架13之間。在一個(gè)實(shí)施例中，推力軸承裝置110包括徑向設(shè)置的內(nèi)圈111，其相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸34進(jìn)行安裝。內(nèi)圈111安裝到驅(qū)動(dòng)軸延伸部分112上，該延伸部分112可操作地連接到驅(qū)動(dòng)軸34上，從而使得內(nèi)圈111可與驅(qū)動(dòng)軸34 —起圍繞縱軸11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)軸延伸部分112花鍵連接到驅(qū)動(dòng)軸34上。內(nèi)圈111具有限定了推力軸承裝置110的內(nèi)槽114的表面113。限定內(nèi)槽114的表面113具有大致弓形輪廓。
[0021]推力軸承110還包括徑向設(shè)置的外圈116，其固定地連接到框架13上。在一個(gè)實(shí)施例中，外圈116和/或框架13作為地，用于傳送由反向旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇裝置16和/或增壓壓縮機(jī)24發(fā)展或者產(chǎn)生的推力負(fù)荷和/或作用力，如下面更詳細(xì)討論的。外圈116具有表面117，其通常與表面113相對(duì)，該表面117形成了推力軸承裝置110的外槽118。限定外槽118的表面117具有大致弓形輪廓。至少一個(gè)滾子元件,例如多個(gè)軸承119，可移動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)圈112和外圈116之間。每個(gè)軸承119與內(nèi)槽119和外槽118滾動(dòng)接觸，以允許驅(qū)動(dòng)軸34相對(duì)于齒輪箱100自由旋轉(zhuǎn)。
[0022]第二軸承裝置，例如推力軸承裝置120，徑向圍繞縱軸11設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施例中，推力軸承裝置120可運(yùn)行地結(jié)合和/或安裝在前部的風(fēng)扇裝置50的前端部分(例如處于或者接近圓錐體84的前端86)和后部的風(fēng)扇裝置52的前端部分(例如處于或者接近圓錐體90的前端92)兩者之間。在一個(gè)實(shí)施例中，推力軸承120包括徑向設(shè)置的內(nèi)圈122，其相對(duì)于圓錐體84的外表面安裝。如圖2所示，內(nèi)圈122安裝到圓錐體84上，從而使得內(nèi)圈122與前部的風(fēng)扇裝置50圍繞縱軸11是可旋轉(zhuǎn)的。內(nèi)圈122具有表面123，其限定了推力軸承裝置110的內(nèi)槽124。限定內(nèi)槽124的表面123具有大致弓形輪廓。
[0023]推力軸承裝置120包括徑向設(shè)置的外圈126，其相對(duì)于圓錐體90的內(nèi)表面安裝。如圖4所示，內(nèi)圈122安裝到圓錐體90上，從而使得外圈126可與后部的風(fēng)扇裝置52 —起圍繞縱軸11旋轉(zhuǎn)。外圈126具有表面127，其通常與表面123相對(duì)，該表面127形成了推力軸承裝置120的外槽128。限定外槽128的表面127具有大致弓形輪廓。至少一個(gè)滾子元件，例如多個(gè)軸承129，可移動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)圈122和外圈126之間。每個(gè)軸承129與內(nèi)槽124和外槽128滾動(dòng)接觸，以便于進(jìn)行前部的風(fēng)扇裝置50和/或后部的風(fēng)扇裝置52的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，推力軸承裝置110和/或120有助于在相對(duì)固定的軸向位置保持前部的風(fēng)扇裝置50和/或后部的風(fēng)扇裝置52。在反向旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇裝置16的運(yùn)行期間，由前部的風(fēng)扇裝置50和/或增壓壓縮機(jī)24產(chǎn)生的推力負(fù)荷和/或作用力直接從前部的風(fēng)扇裝置50中傳送到第一推力軸承裝置110中。而且，在運(yùn)行期間，由后部的風(fēng)扇裝置52產(chǎn)生的推力負(fù)荷和/或作用力從后部的風(fēng)扇裝置52傳送到第二推力軸承裝置120中，并且從第二推力軸承裝置120通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸34傳送到第一推力軸承110中。作為傳送推力負(fù)荷和/或作用力到推力軸承裝置110和/或推力軸承裝置120的結(jié)果，通過(guò)可操作地連接到第二風(fēng)扇裝置52的齒輪箱100的推力負(fù)荷和/或作用力的傳送可防止或者限制。在一個(gè)可選擇的實(shí)施例中，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的和可以通過(guò)在此提供的教導(dǎo)引導(dǎo)出的任意合適的軸承裝置能夠用于軸承裝置110和/或軸承裝置120或者除了它們另外使用。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，諸如推力軸承裝置130的軸承裝置在處于或者接近前端92處圍繞圓錐體90的外表面設(shè)置，如圖4所示。推力軸承裝置130連接在框架13和前端92之間。在一個(gè)實(shí)施例中，推力軸承裝置130與推力軸承裝置120結(jié)合用作差速軸承裝置以支撐后部的風(fēng)扇裝置52和/或從第二風(fēng)扇裝置52傳送推力負(fù)荷和/或作用力到框架13中。在一個(gè)實(shí)施例中，推力軸承裝置130包括內(nèi)圈132，其相對(duì)于圓錐體90安裝，如圖4所示。內(nèi)圈132安裝到圓錐體90的前端92上，從而使得內(nèi)圈132可與第二風(fēng)扇裝置52—起圍繞縱軸11旋轉(zhuǎn)。內(nèi)圈132具有限定滾子軸承裝置130的內(nèi)槽134的表面133。
[0026]推力軸承裝置130包括固定連接到框架13上的外圈136。在一個(gè)實(shí)施例中，外圈136相對(duì)于結(jié)構(gòu)支撐件15和/或框架13固定地連接。結(jié)構(gòu)支撐件15和/或框架13作為用于傳送由反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置16和/或增壓壓縮機(jī)24發(fā)展或者產(chǎn)生的推力負(fù)荷和/或作用力的地。外圈136具有表面137，其通常與表面133相對(duì)，該表面137形成推力軸承裝置130的外槽138。至少一個(gè)滾子元件，例如多個(gè)滾子139，可移動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)圈132和外圈136之間。每個(gè)滾子139與內(nèi)槽134和外槽138滾動(dòng)接觸。
[0027]在一個(gè)實(shí)施例中，諸如滾子軸承裝置140的軸承裝置圍繞圓錐體延伸部分91的外表面設(shè)置，如圖2所示。滾子軸承裝置140連接在圓錐體84和圓錐體延伸部分91之間。滾子軸承裝置140包括相對(duì)于后端88安裝的內(nèi)圈142。內(nèi)圈142安裝到圓錐體84上，從而使得內(nèi)圈142可與前部的風(fēng)扇裝置50 —起圍繞縱軸11旋轉(zhuǎn)。內(nèi)圈142具有限定滾子軸承裝置140的內(nèi)槽144的表面143。
[0028]滾子軸承裝置140包括相對(duì)于圓錐體延伸部分91安裝的外圈146，如圖2所示。外圈146安裝在圓錐體延伸部分91上，從而使得外圈146可與后部的風(fēng)扇裝置52 —起圍繞縱軸11旋轉(zhuǎn)。外圈146具有表面147，其通常與表面143相對(duì)，該表面147形成滾子軸承裝置140的外槽148。至少一個(gè)滾子元件，例如多個(gè)滾子149，可移動(dòng)地設(shè)置在內(nèi)圈142和外圈146之間。每個(gè)滾子149與內(nèi)槽144和外槽148滾動(dòng)接觸以便于圓錐體84、圓錐體延伸部分91和/或圓錐體90的相對(duì)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0029]在這個(gè)實(shí)施例中，滾子軸承裝置130和140便于對(duì)后部的風(fēng)扇裝置52提供旋轉(zhuǎn)支撐，從而使得后部的風(fēng)扇裝置52可相對(duì)于前部的風(fēng)扇裝置50自由的旋轉(zhuǎn)。因此，滾子軸承裝置130和140便于以相對(duì)固定的徑向位置保持后部的風(fēng)扇裝置52在反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置16之中。在可選擇的實(shí)施例中，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的和可以通過(guò)在此提供的教導(dǎo)引導(dǎo)出的任意合適的軸承裝置能夠用于軸承裝置130和/或軸承裝置140或者除了它們另外使用。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，齒輪箱100連接到燃?xì)廨啓C(jī)10的固定的或者靜止的部件上，例如中心渦輪機(jī)12的框架13上，如圖2所示。齒輪箱輸入104通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸延伸部分112可旋轉(zhuǎn)地連接到第二驅(qū)動(dòng)軸34上，該驅(qū)動(dòng)軸延伸部分112花鍵聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)軸34上。齒輪箱輸出106通過(guò)輸出結(jié)構(gòu)160可旋轉(zhuǎn)地連接到后部的風(fēng)扇裝置52上。輸出結(jié)構(gòu)160的第一端花鍵聯(lián)接到齒輪箱輸出106上并且輸出結(jié)構(gòu)160的第二端連接到盤90的前端92上以便于驅(qū)動(dòng)后部的風(fēng)扇裝置52。
[0031]在一個(gè)實(shí)施例中，齒輪箱100位于貯槽170之內(nèi)，該貯槽170至少部分限定在輸出結(jié)構(gòu)160、結(jié)構(gòu)13和驅(qū)動(dòng)軸34之間。在運(yùn)行期間，齒輪箱100至少部分浸沒(méi)在包含在貯槽170中的潤(rùn)滑流體之中，以在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間持續(xù)潤(rùn)滑齒輪箱100。
[0032]在此描述的燃?xì)廨啓C(jī)裝置包括反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置，其具有齒輪傳動(dòng)的單向旋轉(zhuǎn)的低壓渦輪。該裝置便于減少與已知的反向旋轉(zhuǎn)低壓渦輪相關(guān)的至少一部分復(fù)雜性。更具體的，在此描述的燃?xì)廨啓C(jī)包括前部的風(fēng)扇裝置和增壓壓縮機(jī)，它們每個(gè)通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸連接到低壓渦輪上，和通過(guò)齒輪箱連接到低壓渦輪上的后部的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)。而且，在運(yùn)行期間，前部的風(fēng)扇裝置和增壓壓縮機(jī)以相同的速度被驅(qū)動(dòng)，在一個(gè)實(shí)施例中，該速度約是后部的風(fēng)扇裝置旋轉(zhuǎn)速度的兩倍。另外，在此描述的燃?xì)廨啓C(jī)裝置被構(gòu)造使得由低壓渦輪產(chǎn)生的動(dòng)力的大約40%通過(guò)齒輪箱被傳送到后部的風(fēng)扇裝置上，以便于減少齒輪損失。因此，如果發(fā)生齒輪箱失效，后部的風(fēng)扇裝置將停止旋轉(zhuǎn)。但是，前部的風(fēng)扇裝置和增壓壓縮機(jī)將持續(xù)旋轉(zhuǎn)，因?yàn)榍安康娘L(fēng)扇裝置和增壓壓縮機(jī)每個(gè)都是由低壓渦輪直接驅(qū)動(dòng)。
[0033]上述燃?xì)廨啓C(jī)裝置和裝配燃?xì)廨啓C(jī)裝置的方法允許由反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置和/或增壓壓縮機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子推力負(fù)荷和/或作用力來(lái)平衡由低壓渦輪產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子推力負(fù)荷和/或作用力。更具體的，本發(fā)明包括增壓壓縮機(jī)，其沒(méi)有連接到后部的風(fēng)扇裝置上，而是該增壓壓縮機(jī)軸向設(shè)置在風(fēng)扇框架裝置的后部并且連接到前部的風(fēng)扇裝置上，從而使得增壓壓縮機(jī)以與前部的風(fēng)扇裝置相同的速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。因此，后部的風(fēng)扇速度可以通過(guò)改變齒輪箱的傳動(dòng)比進(jìn)行變化，以便于增加燃?xì)廨啓C(jī)裝置的運(yùn)行性能和效率。
[0034]燃?xì)廨啓C(jī)裝置的示例的實(shí)施例和裝配燃?xì)廨啓C(jī)裝置的方法在上面詳細(xì)描述。該裝置和方法不限于在此描述的特定的實(shí)施例，而是裝置的部件和/或方法的步驟可與在此描述的其它部件和/或步驟單獨(dú)和分離地利用。而且，所述的裝置部件和/或方法步驟還可限定在、或者與其它的裝置和/或方法結(jié)合使用，并且不僅限于在此所述的裝置和/或方法。
[0035]盡管本發(fā)明就不同的特定實(shí)施例進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以進(jìn)行在權(quán)利要求精神和范圍之內(nèi)的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪機(jī)裝置(10)，其包括: 中心燃?xì)廨啓C(jī)(12)，所述中心燃?xì)廨啓C(jī)包括高壓壓縮機(jī)(26)、燃燒室(28)和高壓渦輪(30)； 在所述中心燃?xì)廨啓C(jī)下游的低壓渦輪(14)； 連接到所述低壓渦輪上的單個(gè)低壓渦輪軸(34)； 在所述中心燃?xì)廨啓C(jī)上游的反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置(16)，該反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置包括: 經(jīng)所述單個(gè)低壓渦輪軸連接到所述低壓渦輪上的前部的風(fēng)扇裝置(50)，所述前部的風(fēng)扇裝置包括盤(66)和連接到所述盤上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(60)并且被構(gòu)造為以第一旋轉(zhuǎn)方向(80)旋轉(zhuǎn)；和 經(jīng)所述單個(gè)低壓渦輪軸連接到所述低壓渦輪上的后部的風(fēng)扇裝置(52)，所述后部的風(fēng)扇裝置包括盤(68)和連接到所述盤上的多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(70)，所述后部的風(fēng)扇裝置被構(gòu)造為以第二旋轉(zhuǎn)方向(82)旋轉(zhuǎn)；和 經(jīng)所述單個(gè)低壓渦輪軸直接連接到所述低壓渦輪上的增壓壓縮機(jī)(24)，從而使得所述增壓壓縮機(jī)以第一方向旋轉(zhuǎn)； 所述渦輪機(jī)裝置(10)還包括: 連接在所述低壓渦輪(14)和所述前部的風(fēng)扇裝置(50)之間的驅(qū)動(dòng)軸(34);和 連接在所述驅(qū)動(dòng)軸和所述后部的風(fēng)扇裝置之間的齒輪箱(100)，從而使得所述后部的風(fēng)扇裝置(52)以與所述前部的風(fēng)扇裝置相反的第二方向(82)旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)裝置(10)，其特征在于，所述反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置(16)還包括風(fēng)扇框架裝置(67)，所述風(fēng)扇框架裝置軸向連接到所述增壓壓縮機(jī)(24)的前方。
3.如權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)裝置(10)，其特征在于，所述反向旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇裝置還包括風(fēng)扇框架裝置(67)，所述風(fēng)扇框架裝置連接在所述后部的風(fēng)扇裝置和所述增壓壓縮機(jī)(24)之間。
4.如權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)裝置(10)，其特征在于，所述齒輪箱(100)基本上為環(huán)形橫截面輪廓并且基本上環(huán)繞著所述驅(qū)動(dòng)軸(34)。
5.如權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)裝置(10)，其特征在于，所述前部的風(fēng)扇裝置(50)和所述增壓壓縮機(jī)(24)被構(gòu)造為以第一旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，并且所述后部的風(fēng)扇裝置(52)被構(gòu)造為以與第一旋轉(zhuǎn)速度不同的第二旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)裝置(10)，其特征在于，所述后部的風(fēng)扇裝置(52)被構(gòu)造為以約為所述前部的風(fēng)扇裝置(50)和所述增壓壓縮機(jī)(24)的旋轉(zhuǎn)速度一半的第一旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
【文檔編號(hào)】F02C3/067GK103557077SQ201310503036
【公開(kāi)日】2014年2月5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