附件设备和将附件与涡轮发动机组装的方法专利检索-燃料燃料种类专利检索查询-专利查询网

附件设备和将附件与 涡轮 发动机组装的方法

阅读：220发布：2023-03-21

专利汇可以提供附件设备和将附件与涡轮发动机组装的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种用于燃气涡轮发动机 (10)的附件设备(76)，燃气涡轮发动机 (10)具有在燃气涡轮发动机(10)被激励时旋转的第一轴(48,50)。附件设备(76)包括附接至燃气涡轮发动机(10)且平行于燃气涡轮发动机(10)的第一轴(48,50)延伸的安装轨道(78)、具有将第一附件(80)安装至安装轨道(78)的第一安装块 (88)和对第一附件(80)供能的第一附件轴(90)的第一附件(80)，以及具有将第二附件(82)安装至安装轨道(78)的第二安装块(88)和对第二附件(82)供能的第二附件轴(92)的第二附件(82)。，下面是附件设备和将附件与涡轮发动机组装的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于燃气涡轮发动机(10,410)的附件设备(76,276,476)，所述燃气涡轮发动机(10,410)具有在所述燃气涡轮发动机(10,410)被激励时旋转的第一轴(48,50,448,450)，该附件设备包括：
至少一个安装轨道(78,278,478)，其附接至所述燃气涡轮发动机(10,410)，且平行于所述燃气涡轮发动机(10,410)的所述第一轴(48,50,448,450 )延伸；
第一附件(80,280,480)，其具有将所述第一附件(80,280,480)安装至所述安装轨道(78,278,478)的第一安装块(88,288,488)，以及对所述第一附件(80,280,480)供能的第一附件轴(90,290,490)；以及
第二附件(82,282,482)，其具有将所述第二附件(82,282,482)安装至所述安装轨道(78,278,478)的第二安装块(88,288,488)，以及对所述第二附件(82,282,482)供能的第二附件轴(92,292,492)；
其中所述第一附件轴(90,290,490)或所述第二附件轴(92,292,492)可操作地联接至所述燃气涡轮发动机(10,410)的所述第一轴(48,50,448,450 )，并且所述第一附件轴(90,
290,490)和所述第二附件轴(92,292,492)可操作地彼此联接；
附接至所述燃气涡轮发动机(10,410)且与所述至少一个安装轨道(78,278,478)间隔开并平行于所述至少一个安装轨道(78,278,478)延伸的至少一个夹持轨道(100,300)，以及可滑动地安装至所述至少一个夹持轨道(100,300)，且附接至使它的独立的附件轴未连接至所述燃气涡轮发动机(10,410)的所述第一轴(48,50,448,450 )上的所述第一附件(80,280,480)或所述第二附件(82,282,482)的夹持螺母(102,302)。
2.根据权利要求1所述的附件设备(76,276,476)，其特征在于，所述第一附件(80,280,
480)或所述第二附件(82,282,482)具有齿轮机构以在不同于所述燃气涡轮发动机(10,
410)的所述第一轴(48, 50,448,450 )的转速的速度下驱动所述第一附件(80,280,480)或所述第二附件(82,282,482)。
3.根据权利要求1所述的附件设备(76,276,476)，其特征在于，还包括所述第一附件(80,280,480)与所述第二附件(82,282,482)之间的齿轮机构，以在不同于所述燃气涡轮发动机(10,410)的所述第一轴(48, 50,448,450 )的转速的速度下驱动所述第一附件(80,
280,480)或所述第二附件(82,282,482)。
4.根据权利要求1所述的附件设备(76,276,476)，其特征在于，还包括顶杆(110,310,
510)，其安装至所述至少一个夹持轨道(100,300)，且构造成将所述第一附件(80,280,480)推离所述第二附件(82,282,482)或将所述第二附件(82,282,482)推离所述第一附件(80,
280,480)，以用于从所述附件设备(76,276,476)除去。
5.根据权利要求1所述的附件设备(76,276,476)，其特征在于，还包括延伸穿过所述第一附件(80,280,480)和所述第二附件(82,282,482)的油清除回路(132,332)。
6.根据权利要求1所述的附件设备(76,276,476)，其特征在于，所述第一附件(80,280,
480)和所述第二附件(82,282,482)包括起动机、燃料泵、润滑泵、液压泵、永磁发电机(PMG)、变频发电机(VFG)或线可更换单元。
7.一种将附件与燃气涡轮发动机(10,410)组装的方法(600)，包括：
将第一附件(80,280,480)安装至安装轨道(78,278,478)，该安装轨道(78,278,478)装固至具有当所述燃气涡轮发动机(10,410)被激励时旋转的第一轴(48,50,448,450)的燃气涡轮发动机(10,410)，且平行于所述燃气涡轮发动机(10,410)的所述第一轴(48,50,448,
450)延伸远离所述燃气涡轮发动机(10,410)；
将所述第一附件(80,280,480)中的附件轴(90,290,490)连接至所述燃气涡轮发动机(10,410)的所述第一轴(48,50,448,450)；
将第二附件(82,282,482)安装至所述安装轨道(78,278,478)，且与所述第一附件(80,
280,480)接合；以及
将所述第二附件(82,282,482)中的附件轴(92,292,492)连接至所述第一附件(80,
280,480)中的所述附件轴；
其中，所述方法还包括将所述第二附件(82,282,482)由附接到夹持轨道(100,300)上的夹持螺母(102,302)来装固到所述第一附件(80,280,480)上。
8.根据权利要求7所述的方法(600)，其特征在于，还包括将齿轮机构(348)设置在第一附件(280)和第二附件(282)之间，以在不同于所述燃气涡轮发动机(10,410)的所述第一轴(48,50)的转速的速度下驱动第一附件(280)和第二附件(282)中的一者。
9.根据权利要求7所述的方法(600)，其特征在于，还包括：
将顶杆(110,310,510)应用于所述第二附件(82,282,482)；
使用所述顶杆(110,310,510)使所述第二附件(82,282,482)与所述第一附件(80,280,
480)解除接合；以及
从所述安装轨道(78,278,478)拆卸所述第二附件(82,282,482)。

说明书全文

附件设备和将附件与涡轮 发动机组装的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及附件设备和将附件与涡轮发动机组装的方法。

[0002] 关于联邦政府资助研发的声明

[0003] 本发明是在美国陆军航空应用技术理事会授予的合同号W911W6-13-2-0009的政府资助下制作出的。美国政府对本发明具有一定权利。

背景技术

[0004] 也称为燃烧涡轮发动机的燃气涡轮发动机是旋转发动机，其从经过发动机到多个涡轮叶片上的燃烧气体流获得能量。燃气涡轮发动机用于陆地和海上移动和发电，但最常用于航空应用，诸如飞机和直升机，其中它们主要用于推进。

[0005] 燃气涡轮发动机通常还对一定数目的不同附件供能，诸如发电机、起动机/发电机、永磁交流发电机(PMA)和/或永磁发电机(PMG)、燃料泵和液压泵。所有这些附件提供除推进飞行器之外的飞行器上所需的功能。例如，当燃气涡轮发动机运行时，起动机发电机(S/G)产生电力，其中一些可储存；当燃气涡轮发动机需要启动时，S/G在将能量从另一能量源(例如，之前储存的电力)提供时用作起动电机。

[0006] 通常，附件变速箱被包括有燃气涡轮发动机，且具有用于收纳多个齿轮来驱动不同附件的主变速箱壳体。附件变速箱昂贵、笨重、占据大量空间、具有许多独特零件、生成热、漏油、需要打扫、搅拌油、需要许多特殊处理，且需要持久性和火灾测试来检验。附件变速箱通常为发动机上最重的构件中的一个，范围从30到300磅。此外，附件变速箱也是最昂贵的构件中的一个，具有很大的加工成本。此外，附件变速箱可包括几百个独特的零件。零件的数目可给制造者带来供应链的问题。

发明内容

[0007] 本发明的一个实施例涉及一种用于燃气涡轮发动机的附件设备，燃气涡轮发动机具有在燃气涡轮发动机被激励时旋转的第一轴，该设备具有附接到燃气涡轮发动机上且平行于燃气涡轮发动机的第一轴延伸的至少一个安装轨道、具有将第一附件安装到安装轨道上的第一安装块和对第一附件供能的第一附件轴的第一附件，以及具有安装到安装轨道的第二附件上的第二安装块和对第二附件供能的第二附件轴的第二附件，其中第一附件轴和第二附件轴可操作地联接到燃气涡轮发动机的第一轴和彼此上，其中第一附件或第二附件经由安装块安装到至少一个安装轨道上，且其对应的附件轴连接到燃气涡轮发动机的第一轴上，以及其中第一附件轴和第二附件轴连接到彼此上。

[0008] 本发明的另一个实施例涉及一种用于涡轮发动机的附件设备，涡轮发动机具有在涡轮发动机被激励时旋转的第一轴，且具有将涡轮发动机的第一轴的旋转运动传递至第二轴的变速箱，该设备具有附接到涡轮发动机上且平行于第二轴延伸的至少一个安装轨道，以及至少两个附件，其各自具有将相应附件安装到安装轨道上的安装块，且各自具有对附件供能的独立附件轴，其中独立附件轴设置成与第二轴和与彼此同轴，其中至少两个附件中的一个经由安装块安装到至少一个安装轨道上，其中其独立附件轴连接到第二轴上，以及其中独立附件轴连接到彼此上。

[0009] 本发明的又一个实施例涉及一种将附件与涡轮发动机组件的方法，包括：将第一附件构件安装到装固到燃气涡轮发动机上的安装轨道上，燃气涡轮发动机具有在涡轮发动机被激励时旋转的第一轴，且安装轨道远离涡轮发动机平行于燃气涡轮发动机的第一轴延伸，将第一附件构件中的附件轴连接到燃气涡轮发动机的第一轴上，将第二附件构件安装到安装轨道上且与第一附件构件接合，以及将第二附件构件中的附件轴连接到第一附件构件中的附件轴上。

[0010] 本发明的第一技术方案提供了一种用于燃气涡轮发动机的附件设备，燃气涡轮发动机具有在燃气涡轮发动机被激励时旋转的第一轴，该设备包括：至少一个安装轨道，其附接到燃气涡轮发动机上，且平行于燃气涡轮发动机的第一轴延伸；第一附件，其具有将第一附件安装到安装轨道上的第一安装块，以及对第一附件供能的第一附件轴；以及第二附件，其具有将第二附件安装到安装轨道上的第二安装块，以及对第二附件供能的第二附件轴；其中第一附件轴和第二附件轴可操作地联接到燃气涡轮发动机的第一轴和彼此上，其中第一附件或第二附件经由安装块安装到至少一个安装轨道上，且其对应的附件轴连接到燃气涡轮发动机的第一轴上，以及其中第一附件轴和第二附件轴连接到彼此上。

[0011] 本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，第一附件或第二附件具有齿轮机构以在不同于燃气涡轮发动机的第一轴的转速的速度下驱动第一附件或第二附件。

[0012] 本发明的第三技术方案是在第一技术方案中，附件设备还包括第一附件与第二附件之间的齿轮机构，以在不同于燃气涡轮发动机的第一轴的转速的速度下驱动第一附件或第二附件。

[0013] 本发明的第四技术方案是在第一技术方案中，附件设备还包括附接到燃气涡轮发动机上且与至少一个安装轨道间隔开且平行于其延伸的至少一个夹持轨道，以及可滑动地安装到至少一个夹持轨道上，且附接到使其独立附件轴没有连接到燃气涡轮发动机的第一轴上的第一附件或第二附件上的夹持螺母。

[0014] 本发明的第五技术方案是在第四技术方案中，附件设备还包括顶杆，其安装到至少一个夹持轨道上，且构造成将第一附件或第二附件推离第一附件或第二附件中的另一者，来从附件设备除去。

[0015] 本发明的第六技术方案是在第一技术方案中，附件设备还包括延伸穿过第一附件和第二附件的油清除回路。

[0016] 本发明的第七技术方案是在第一技术方案中，第一附件和第二附件包括起动机、燃料泵、润滑泵、液压泵、永磁交流发电机(PMA)、永磁发电机(PMG)、变频发电机(VFG)或线可更换单元。

[0017] 本发明的第八技术方案提供了一种用于涡轮发动机的附件设备，涡轮发动机具有在涡轮发动机被激励时旋转的第一轴，且具有将涡轮发动机的第一轴的旋转运动传递至第二轴的变速箱，设备包括：附接到涡轮发动机上且平行于第二轴延伸的至少一个安装轨道；以及至少两个附件，其各自具有安装块以将相应附件安装到安装轨道上，且各自具有对附件供能的独立附件；其中独立附件轴设置成与第二轴和与彼此同轴；其中至少两个附件中的一个经由安装块安装到至少一个安装轨道上，其中其独立附件轴连接到第二轴上；以及其中独立附件轴连接到彼此上。

[0018] 本发明的第九技术方案是在第八技术方案中，至少两个附件中的一个具有齿轮机构，以在不同于第二轴的转速的速度下驱动至少两个附件中的一个。

[0019] 本发明的第十技术方案是在第八技术方案中，附件设备还包括至少两个附件之间的齿轮机构，以在不同于第二轴的转速的速度下驱动至少两个附件中的一个。

[0020] 本发明的第十一技术方案是在第八技术方案中，附件设备还包括附接到涡轮发动机上且与至少一个安装轨道间隔开且平行于其延伸的至少一个夹持轨道，以及可滑动地安装到至少一个夹持轨道上，且附接到使其独立附件轴未连接到第二轴上的至少两个附件中的一者上的夹持螺母。

[0021] 本发明的第十二技术方案是在第十一技术方案中，附件设备还包括顶杆，其安装至少一个夹持轨道上，且构造成将至少两个附件中的一个推离至少两个附件中的相邻一个来从附件设备除去。

[0022] 本发明的第十三技术方案是在第八技术方案中，附件设备还包括延伸穿过至少两个附件的油清除回路。

[0023] 本发明的第十四技术方案是在第八技术方案中，至少两个附件包括起动机、燃料泵、润滑泵、液压泵、永磁交流发电机(PMA)、永磁发电机(PMG)、变频发电机(VFG)或线可更换单元。

[0024] 本发明的第十五技术方案提供了一种将附件与涡轮发动机组装的方法，包括：将第一附件安装到安装轨道上，安装轨道装固到具有第一轴的燃气涡轮发动机上，第一轴在涡轮发动机被激励时旋转,且安装轨道平行于燃气涡轮发动机的第一轴远离涡轮发动机延伸；将第一附件构件中的附件轴连接到燃气涡轮发动机的第一轴上；将第二附件构件安装到安装轨道上，且与第一附件构件接合；将第二附件构件中的附件轴连接到第一附件构件中的附件轴上。

[0025] 本发明的第十六技术方案是在第十五技术方案中，方法还包括将第二附件构件由附接到夹持轨道上的夹持螺母来装固到第一附件构件上。

[0026] 本发明的第十七技术方案是在第十五技术方案中，方法还包括将油清除回路排列在第一附件构件和第二附件构件中的每一个中来流体连通。

[0027] 本发明的第十八技术方案是在第十五技术方案中，方法还包括将齿轮机构设置在第一附件与第二附件之间，以在不同于燃气涡轮发动机的第一轴的转速的速度下驱动附件构件中的一者。

[0028] 本发明的第十九技术方案是在第十五技术方案中，方法还包括：将顶杆应用于第二附件上；使用顶杆使第二附件构件与第一附件构件解除接合；以及从安装轨道拆卸第二附件构件。

[0029] 本发明的第二十技术方案是在第十九技术方案中，方法还包括使第二附件中的附件轴与第一附件构件中的附件轴断开。附图说明

[0030] 在附图中：

[0031] 图1为根据本发明的实施例的具有附件设备的燃气涡轮发动机的截面简图。

[0032] 图2为图1的附件设备的透视图。

[0033] 图3为沿线III-III截取的图2的附件设备的截面视图。

[0034] 图4为根据本发明的另一个实施例的可用于图1的燃气涡轮发动机中的备选附件设备的截面视图。

[0035] 图5为根据本发明的另一个实施例的具有附件设备的燃气涡轮发动机的截面简图。

[0036] 图6为根据本发明的又一个实施例的用于将附件与涡轮发动机组装的方法的流程图。

[0037] 零件列表

[0038] 10 燃气涡轮发动机

[0039] 12 中心线

[0040] 14 前部

[0041] 16 后部

[0042] 18 风扇区段

[0043] 20 风扇

[0044] 22 压缩机区段

[0045] 24 低压(LP)压缩机

[0046] 26 高压(HP)压缩机

[0047] 28 燃烧区段

[0048] 30 燃烧器

[0049] 32 涡轮区段

[0050] 34 HP涡轮

[0051] 36 LP涡轮

[0052] 38 排气区段

[0053] 40 风扇壳

[0054] 42 风扇叶片

[0055] 44 核心

[0056] 46 核心壳

[0057] 48 转轴

[0058] 50 转轴

[0059] 52 压缩机级

[0060] 54 压缩机级

[0061] 56 压缩机叶片

[0062] 58 压缩机叶片

[0063] 60 压缩机导叶

[0064] 62 压缩机导叶

[0065] 64 单个涡轮级

[0066] 66 单个涡轮级

[0067] 68 涡轮叶片

[0068] 70 涡轮叶片

[0069] 72 静止涡轮导叶

[0070] 74 静止涡轮导叶

[0071] 76 附件设备

[0072] 78 (多个)安装轨道

[0073] 80 第一附件

[0074] 82 第二附件

[0075] 84 第三附件

[0076] 86 第四附件

[0077] 88 (多个)安装块

[0078] 89 接口

[0079] 90 第一附件轴

[0080] 92 第二附件轴

[0081] 94 第三附件轴

[0082] 96 第四附件轴

[0083] 100 (多个)夹持轨道

[0084] 102 夹持螺母

[0085] 110 顶杆

[0086] 112 (多个)接收物

[0087] 114 (多个)销

[0088] 116 (多个)凹口

[0089] 120 公花键

[0090] 122 母花键

[0091] 124 O形环

[0092] 126 O形环引导物

[0093] 128 (多个)密封件

[0094] 130 轴承

[0095] 132 清除回路

[0096] 134 清除排出口

[0097] 250 可旋转的轴

[0098] 276 附件设备

[0099] 278 安装轨道

[0100] 280 附件构件

[0101] 282 附件构件

[0102] 288 安装块

[0103] 289 接口

[0104] 290 独立附件轴

[0105] 292 独立附件轴

[0106] 300 夹持轨道

[0107] 302 夹持螺母

[0108] 310 顶杆

[0109] 312 (多个)接收物

[0110] 314 (多个)销

[0111] 316 (多个)凹口

[0112] 320 公花键

[0113] 322 母花键

[0114] 324 O形环

[0115] 326 O形环引导物

[0116] 328 (多个)密封件

[0117] 330 轴承

[0118] 332 清除回路

[0119] 334 清除排出口

[0120] 340 齿轮机构

[0121] 342 输入

[0122] 344 齿轮系

[0123] 346 输出

[0124] 348 齿轮机构

[0125] 350 齿轮系机构

[0126] 352 输入

[0127] 354 输出

[0128] 410 燃气涡轮发动机

[0129] 412 中心线

[0130] 414 前部

[0131] 416 后部

[0132] 418 风扇区段

[0133] 420 风扇

[0134] 422 压缩机区段

[0135] 424 低压(LP)压缩机

[0136] 426 高压(HP)压缩机

[0137] 428 燃烧区段

[0138] 430 燃烧器

[0139] 432 涡轮区段

[0140] 434 HP涡轮

[0141] 436 LP涡轮

[0142] 438 排气区段

[0143] 440 风扇壳

[0144] 442 风扇叶片

[0145] 444 核心

[0146] 446 核心壳

[0147] 448 转轴

[0148] 450 转轴

[0149] 452 压缩机级

[0150] 454 压缩机级

[0151] 456 压缩机叶片

[0152] 458 压缩机叶片

[0153] 460 压缩机导叶

[0154] 462 压缩机导叶

[0155] 464 单个涡轮级

[0156] 466 单个涡轮级

[0157] 468 涡轮叶片

[0158] 470 涡轮叶片

[0159] 472 静止涡轮导叶

[0160] 474 静止涡轮导叶

[0161] 476 附件设备

[0162] 478 安装轨道

[0163] 480 附件构件

[0164] 482 第二附件构件

[0165] 484 附件构件

[0166] 486 附件构件

[0167] 490 附件轴

[0168] 492 附件轴

[0169] 494 附件轴

[0170] 496 附件轴

[0171] 510 顶杆

[0172] 560 齿轮机构

[0173] 562 第二轴

[0174] 564 径向传动轴

[0175] 600 组装的方法

[0176] 602 安装第一附件

[0177] 604 将附件轴连接至发动机

[0178] 606 安装第二附件轴

[0179] 608 连接附件轴。

具体实施方式

[0180] 图1示出了用于飞行器的燃气涡轮发动机10。发动机10具有从前14向后16延伸的大体上纵向延伸的轴线或中心线12。发动机10以下游串流关系包括：包括风扇20的风扇区段18、包括增压器或低压(LP)压缩机24和高压(HP)压缩机26的压缩机区段22、包括燃烧器30的燃烧区段28、包括HP涡轮34和LP涡轮36的涡轮区段32，以及排气区段38。

[0181] 风扇区段18包括包绕风扇20的风扇壳40。风扇20包括围绕中心线12沿径向设置的多个风扇叶片42。

[0182] HP压缩机26、燃烧器30和HP涡轮34形成发动机10的核心44，其生成燃烧气体。核心44由核心壳46包绕，核心壳46可与风扇壳40联接。围绕发动机10的中心线12同轴地设置的HP轴或转轴48将HP涡轮34传动地连接到HP压缩机26上。围绕发动机10的中心线12同轴地设置在更大直径的环形HP转轴48内的LP轴或转轴50将LP涡轮36传动地连接到LP压缩机24和风扇20上。

[0183] LP压缩机24和HP压缩机26分别包括多个压缩机级52,54，其中一组压缩机叶片56,58关于对应的一组的静止压缩机导叶60,62(也称为喷嘴)旋转，以压缩或加压经过级的流体流。在单个压缩机级52,54中，多个压缩机叶片56,58可成环提供，且可关于中心线12从叶片平台到叶片末梢沿径向向外延伸，同时对应的静止压缩机导叶60,62定位在旋转叶片56,
58下游且在旋转叶片56,58附近。

[0184] HP涡轮34和LP涡轮36分别包括多个涡轮级64,66，其中一组涡轮叶片68,70关于对应一组静止涡轮导叶72,74(也称为喷嘴)旋转，以从经过级的流体流获得能量。在单个涡轮级64,66中，多个涡轮叶片68,70可成环提供，且可关于中心线12从叶片平台到叶片末梢沿径向向外延伸，同时对应的静止涡轮导叶72,74定位在旋转叶片68,70上游且在旋转叶片68,70附近。

[0185] 在操作中，旋转风扇20将环境空气供应至LP压缩机24，其然后将加压环境空气供应至HP压缩机26，其进一步加压环境空气。来自HP压缩机26的加压空气在燃烧器30中与燃料混合且点燃，从而生成燃烧气体。一些功由HP涡轮34从这些气体获得，HP涡轮34驱动HP压缩机26。燃烧气体排放到LP涡轮36中，其获得附加功来驱动LP压缩机24，且排出气体最终经由排气区段38从发动机10排放。LP涡轮36的驱动会驱动LP转轴50旋转风扇20和LP压缩机24。

[0186] 由风扇20供应的一些环境空气可绕过发动机核心44，且用于发动机10的部分(尤其是热部分)的冷却，且/或用于对飞行器的其它方面冷却或供能。在涡轮发动机的背景下，发动机的热部分一般在燃烧器40下游，尤其是涡轮区段32，其中HP涡轮34为最热部分，因为其直接在燃烧区段28的下游。另一冷却流体源可为但不限于从LP压缩机24或HP压缩机26排放的流体。

[0187] 附件设备76示意性地示为安装到燃气涡轮发动机10上。附件设备76可包括附接到燃气涡轮发动机10上的一组安装轨道78。将理解的是，如本文中所使用的，"一组"可包括任何数目，包括仅一个。附件设备76可位于燃气涡轮发动机的任何适合部分中，包括但不限于，附接到风扇框架上、在前端或后端处沿发动机中心线、变速箱外、附接到电机上等。在所示实例中，安装轨道78示为平行于中心线12、HP转轴48和LP转轴50延伸。作为备选，可不包括轨道，且附件设备76可仍具有附接到驱动器上且以其它方式支承的引导件。

[0188] 附件设备76可连接到在燃气涡轮发动机10被激励时旋转的燃气涡轮发动机10的任何适合的轴上。例如，附件设备76可操作地联接到包括HP转轴48或LP转轴50的燃气涡轮发动机10的涡轮轴上。通过非限制性实例，附件设备76示为与LP转轴50可操作地联接。附件设备76可直接地或间接地(诸如经由任何适合的齿轮机构)联接到燃气涡轮发动机10的轴上。通过非限制性实例，附件设备76可由以下驱动：燃气涡轮发动机10的动力涡轮、燃气涡轮发动机10的核心、中间转轴、燃气涡轮发动机10的电动机的轴、燃气涡轮发动机10的液压电机、放出空气、附件、来自相邻附件设备的带，等。

[0189] 现在参看图2，更详细示出了附件设备76，且可更容易看到的是，第一附件80、第二附件82、第三附件84和第四附件86示为被包括在附件设备76中。将理解的是，附件的任何组合可被包括在附件设备76中，只要两个附件被包括。更进一步，任何适合类型的附件可被包括在附件设备76中。通过非限制性实例，适合类型的附件可包括但不限于，起动机、燃料泵、润滑泵、液压泵、永磁交流发电机(PMA)、永磁发电机(PMG)、变频发电机(VFG)或线可更换单元(line replaceable unit)。

[0190] 附件的组合可安装到(多个)安装轨道78上，使得它们可为线可更换单元。附件的组合可设计成连接到彼此上，以形成附件的线性叠层，其形成附件设备76。如图所示，附件构件80, 82, 84, 86包括安装块88，其可用于将附件构件80, 82, 84, 86安装到安装轨道78上。更具体而言，(多个)安装块88可包括接口89，其允许附件构件80, 82, 84, 86经由安装块88安装到至少一个安装轨道78上。这可包括附件构80, 82, 84, 86经由接口89可滑动地安装到安装轨道78上。作为备选，安装块可被排除，且附件构件可经由任何适合的壳体安装。

[0191] 第一附件轴 90被包括在第一附件80内。第一附件轴90可连接到燃气涡轮发动机10的轴上，且以此方式，第一附件轴90可在操作期间对第一附件80供能。类似地，第二附件轴92被包括在第二附件82中，第三附件轴94被包括在第三附件84中，且第四附件轴被包括在第四附件86中，附件轴在操作期间对相应附件构件中的每一个供能。附件轴90, 92, 94和96可操作地联接到彼此上。在所示实例中，附件轴90, 92, 94和96直接地连接到彼此上。
附件轴90, 92, 94和96还可操作地联接到彼此上且与燃气涡轮发动机10的LP转轴50联接。
附件轴90, 92, 94和96可由任何已知的材料和方法构成，包括但不限于高强度金属合金的挤压或机加工，高强度金属合金包括但不限于包含铝、铁、镍、铬、钛、钨等的那些合金。更进一步，尽管附件轴90, 92, 94和96的直径已经示为相同的，但将理解的是，直径可以以任何适合的方式变化。

[0192] 一组夹持轨道100还可附接到燃气涡轮发动机10上，且可与安装轨道78间隔开且平行于安装轨道78延伸。夹持螺母102可滑动地安装到(多个)夹持轨道100上。夹持螺母102可附接到附件构件中的一个上，且可用于将所有附件构件固持就位。在所示实例中，夹持螺母102抵靠第四附件构件88配合且上紧。尽管未示出，但第四附件构件88可包括螺纹件，使得夹持螺母102可拧到和上紧到其上。将理解的是，任何适合的备选紧固件都可用于将附件构件80, 82, 84, 86保持在一起。所示实例的另一益处包括不需要附件构件80, 82, 84, 86之间的紧固硬件；然而将理解的是，构件之间的紧固件也可使用，且夹具不必附接到第一附件上。通过其它非限制性实例，V形带夹具可用于附件之间，钩和闩锁夹具可用于附件之间，或包括但不限于螺栓、螺母和双头螺柱的传统紧固件可用于附件之间。

[0193] 附件构件80, 82, 84, 86可为线可更换单元，且除去可通过以下实现：断开流体线和电线，除去夹持螺母102，以及将待更换的附件与待更换的附件前和后的任何附件分开。顶杆110示为示例性顶推装置，其可用于分开附件构件80, 82, 84, 86。顶杆110可安装到一个或更多个夹持轨道100上。顶杆110可构造成沿夹持轨道100中的一个或更多个滑动到期望位置，在该处，其可用于将附件构件顶推离附件设备76的其余部分。(多个)安装块88可包括互补的顶推特征或(多个)接收物112，以有助于顶杆110与附件构件80, 82, 84, 86相互作用。顶杆110可在储存位置与使用位置(如图3中虚线所示)之间操作，其中其接合附件构件80, 82, 84, 86中的一个的安装块88。

[0194] 现在参看图3，尽管安装块88示为具有大部分实心的内部，但这是为了清楚目的作出的，且将理解的是，安装块88不但收纳本描述中指出的部分，而且包括用于附件构件80, 82, 84, 86中的每一个的特定内部构件。安装块88可由任何已知的材料和方法形成，包括但不限于高强度且轻量的金属(诸如铝、不锈钢、铁或钛)的模铸。安装块88可形成用于附件构件80, 82, 84, 86的内部构件的壳体，且因此可形成有足以提供足够的机械刚度而将不需要的重量加至附件设备76且因此飞行器的厚度。定位销114和互补凹口116可被包括在附件构件80, 82, 84, 86中的每一个中，以有助于附件构件80, 82, 84, 86中的每一个相对于彼此的适当定位。

[0195] 如图3中更清楚所见，附件构件80, 82, 84, 86的轴90, 92, 94, 96可包括一端上的公花键120和相对端上的母花键122。O形环124和O形环引导物126可被包括，且可将转矩和密封流体从一个附件传递至另一个。还可包括附加密封件，包括但不限于轴密封件128。此外，附件构件80, 82, 84, 86中的每一个均可包括其自身的轴承130。

[0196] 任何数目的附件构件80, 82, 84, 86还可包含润滑剂，包括但不限于油，以向容纳在其中的机械零件提供润滑和冷却。附件构件80, 82, 84, 86可具有传递管或其它密封件，以允许彼此之间的流体连通。在所示实例中，清除回路132延伸穿过附件构件80, 82, 84, 86，且各个附件构件80, 82, 84, 86均包括一组清除排放口134。尽管清除回路132旨在为用于清除油的回路，但将理解的是，这仅是可被包括在附件设备76中的一个类型的流体回路。其它流体回路可被包括，且举例来说，可包括但不限于燃料和油供应回路。

[0197] 通过另一个实例，可存在对附件轴承、花键、密封件、密封转轮的常用润滑油供应，以及附件(包括但不限于跨接管、面密封件等)之间的流体传递。附件设备76还可包括常用健康监测系统，其可包括但不限于加速计、转矩传感器、温度传感器等。更进一步，附件可电连接，电气构件可隔离，涂层可包括在任何附件上，隔离器可包括在附件的轴之间，或可使用接地带。

[0198] 在操作期间，燃气涡轮发动机10的转轴50旋转，其继而使联接到转轴50上的第一附件轴90旋转。这继而又使附件构件82,84和86的联接的轴92,94和96旋转。以此方式，附件设备76的附件构件80, 82, 84, 86由燃气涡轮发动机10的轴直接地驱动。附件构件80, 82, 84, 86的轴90, 92, 94和96将在共同速度下以转轴50驱动。速度可选择成确保附件构件80, 82, 84, 86中的每一个的适当操作。

[0199] 图4示出了根据发明的第二实施例的附件设备276。附件设备276的第二实施例类似于附件设备76的第一实施例。因此，相似的零件将标有增加200的相似数字，其中将理解的是，第一实施例的相似零件的描述适用于第二实施例，除非另外指出。

[0200] 图4中所示的附件设备276仅包括第一附件构件280和第二附件构件282，其中各个均包括安装块288来将附件构件280和282安装到安装轨道278上，且各自具有独立附件轴290和292来分别对附件构件280和282供能。独立附件轴290和292设置成与彼此且与连接到燃气涡轮发动机上的可旋转的轴250同轴。

[0201] 一个差别在于，齿轮机构340被包括在第一附件构件280内，以在不同于轴250的转速的速度下驱动第一附件构件280。任何适合的齿轮装置或齿轮系机构都可被包括在附件构件280和282中的任何中，以提高或降低其内轴的速度。在所示实例中，来自燃气涡轮发动机的轴250以输入342可操作地联接到齿轮机构340上，齿轮机构340继而又操作齿轮系344，且导致与第一轴290可操作地联接的齿轮机构340的输出346的速度变化。

[0202] 另一个差别在于，附件轴290和292示为经由齿轮机构348连接到彼此上，齿轮机构348位于附件构件280和282之间。齿轮机构348还可包括任何适合的齿轮装置或齿轮系机构
350、输入352，以及输出354，其构造成在相比于第一附件轴290提高或降低的速度下驱动第二附件构件282。

[0203] 以此方式，将理解的是，附件内或附件之间的齿轮装置可被包括以用于更好的附件性能，且此齿轮机构的使用可导致在不同于燃气涡轮发动机的轴的转速的速度下和不同于其之前的附件构件的转速下驱动附件构件。此外，带和滑轮可用于改变附件之间的速度或从相邻附件设备提供运动。

[0204] 进一步构想出，附件的多个叠层可在小变速箱(诸如传递变速箱)外产生，以处理更宽的速度变化。具有除主附件设备之外的多个附件设备或单个附件的能力还可有助于更好地利用飞行器内的空间。例如，传递变速箱可具有安装在前方、后方或主附件设备不在的侧部外的(多个)独立构件。

[0205] 此外，尽管上述实施例包括附件轴与燃气涡轮发动机的第一轴且与彼此同轴地设置，但将构想出的是，附件轴可以以任何适合方式可操作地联接到彼此和燃气轮机的轴上。例如，将构想出的是，单个主轴可行进附件设备的长度，且附件可具有键合到该主轴上的其自身的同心轴。如果附件故障，则这允许其它附件继续操作。主轴将在从附件设备除去附件之前必须除去。

[0206] 图5示出了燃气涡轮发动机410和附件设备476的第三实施例。第三实施例类似于第一实施例；因此，相似零件将标有增加400的相似数字，其中将理解的是，第一实施例的相似零件的描述适用于第三实施例，除非另外指出。除附件设备476位于风扇壳440的一部分上且附件设备476间接地联接到燃气涡轮发动机410的涡轮轴上外，图5与图1中所示的实施例相同。更具体而言，HP转轴448示为与变速箱或齿轮装置机构560可操作地联接，其继而驱动第二轴562。通过非限制性实例，齿轮装置机构包括径向传动轴564，其从核心444延伸穿过核心壳446且进入风扇壳440中。

[0207] 安装轨道478可附接到燃气涡轮发动机410的一部分上，包括但不限于风扇壳440，且安装轨道478可平行于第二轴562延伸。附件构件480, 482, 484和486安装到安装轨道478上，且各自具有独立的附件轴490, 492, 494, 496来分别对附件构件480, 482, 484,
486供能。第一附件构件480可操作地联接到第二轴562上。附件构件480, 482, 484, 486的附件轴490, 492, 494, 496与彼此连接，且附件构件480, 482, 484和486的附件轴设置成与第二轴和与彼此同轴。

[0208] 在操作期间，HP转轴448在涡轮发动机410被激励时旋转，且齿轮机构560将HP转轴448的旋转运动传递至第二轴562。图5的实施例以所有其它方式构造，且与图1中所示的第一实施例相同的方式操作。

[0209] 按照本发明的实施例，图6示出了用于将附件与诸如涡轮发动机10或410的涡轮发动机组装的组装方法600。为了易于阐释，组装方法600将仅论述相对于两个附件构件的组装；然而，将理解的是任何数目的附件构件都可包括在内，且根据所述方法组装。该方法可通过以下在602处开始：将第一附件构件80, 280, 480安装到装固至燃气涡轮发动机10,410的安装轨道78, 278, 478上，且其远离涡轮发动机10,410平行于燃气涡轮发动机10,
410的轴48, 50, 448, 450延伸。

[0210] 在604处，第一附件构件80, 280, 480中的附件轴90, 290, 490然后可连接到燃气涡轮发动机10,410的轴48, 50, 448, 450上。在606处，第二附件构件82, 282, 482可安装到安装轨道78, 278, 478上，且安装成与第一附件构件80, 280, 480接合。在608处，第二附件构件82, 282, 482中的附件轴92, 292, 492可安装到第一附件构件80, 280, 480中的附件轴90, 290, 490上。这可包括第一附件构件80, 280, 480和第二附件构件82, 282, 482中的清除回路可对准来流体连通，且第二附件构件82, 282, 482可由附接到夹持轨道100, 300上的夹持螺母102, 302装固到第一附件构件上。

[0211] 将理解的是，该组装方法600是灵活的，且所示步骤仅用于示范性目的。例如，所示步骤的顺序仅为了示范目的，且不意在以任何方式限制方法，如理解到的那样，步骤可以以不同逻辑顺序进行，或附加或介入步骤可包括在内，而不脱离本发明的实施例。通过非限制性实例，还构想出了，齿轮机构可设置在第一附件构件与第二附件构件之间，以在不同于燃气涡轮发动机的第一轴的转速的速度下驱动附件构件中的一个。

[0212] 更进一步，方法600可包括拆卸第二附件构件82,282,482。通过非限制性实例，顶杆110,310,510可应用于第二附件构件82, 282, 482上。第二附件构件82, 282, 482然后可使用顶杆110, 310, 510与第一附件构件80, 280, 480解除接合，且第二附件构件82, 282, 482可从安装轨道78, 278, 478拆卸。在拆卸期间，第二附件构件82, 282, 482中的附件轴92, 292, 492可与第一附件构件80, 280, 480中的附件轴90, 290, 490断开。

[0213] 本发明的实施例提供了包括可消除附件变速箱的多种利益。更具体而言，上述实施例允许一般将通过附件变速箱驱动的发动机附件以线性构造层叠。上述实施例带来了一种具有减小的体积、减小的零件数、较低重量、较低成本、较少热生成和减少的油耗的系统。上述实施例不太复杂，且具有可预测的附件布局，这可减少附件构件的除去时间。

[0214] 在并未描述的一定程度上，各种实施例的不同特征和结构可按期望与彼此组合使用。在所有实施例中可能未示出的一个特征并不意味着其不可构成，而是仅为了描述简单而这样做。因此，不同实施例的各种特征可按期望混合和匹配来形成新的实施例，而不论是否清楚描述新实施例。本文所述的所有组合或置换可由本公开内容覆盖。

[0215] 本书面描述使用了实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则此类其它实例意图在权利要求的范围内。

标题	发布/更新时间	阅读量
船舶用柴油发动机	2020-05-08	450
一种带能量回收利用的燃料电池	2020-05-08	267
一种生物质颗粒燃烧机	2020-05-11	408
用于燃气涡轮发动机中的燃料喷射器组件的涡旋件	2020-05-08	823
多级内循环生物质燃料制备烘干机	2020-05-08	25
一种燃料电池发动机试验的安全系统及其控制方法	2020-05-08	974
一种基于刻蚀处理碳载体的铂基催化剂的制备方法及其应用	2020-05-08	782
加热炉	2020-05-11	821
一种燃料电池电堆测试台及其背压控制方法	2020-05-08	988
一种用于蒸汽机燃料添加的装置	2020-05-11	322

附件设备和将附件与涡轮发动机组装的方法

附件设备和将附件与涡轮发动机组装的方法

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：