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气体 涡轮机引擎及其油系统

阅读：519发布：2020-05-12

专利汇可以提供气体涡轮机引擎及其油系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且气体涡轮机引擎及其油系统用于飞行器的气体涡轮机引擎包括：引擎核心，其包括涡轮机、压缩机以及将涡轮机连接到压缩机的核心轴。气体涡轮机引擎还包括核心壳体，其围绕引擎核心。气体涡轮机引擎还包括核心罩，其围绕引擎核心和核心壳体。气体涡轮机引擎还包括引擎附件齿轮箱，其由来自核心轴的输出端驱动。气体涡轮机引擎还包括油系统，其具有由引擎附件齿轮箱提供动力的一个或多个油泵以用于在包括引擎附件齿轮箱的引擎的部件周围循环润滑油，以及具有用于在再循环到引擎部件之前接收和存储从引擎部件清除的油的油箱。气体涡轮机引擎还包括油填充管线，所述油填充管线从引擎附件齿轮箱延伸到能从核心罩接近的入口端口，所述油箱能经由填充管线和引擎附件齿轮箱从入口端口被填充。，下面是气体涡轮机引擎及其油系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于飞行器的气体涡轮机引擎，包括：
引擎核心，其包括涡轮机、压缩机以及将所述涡轮机连接到所述压缩机的核心轴；
核心壳体，其围绕所述引擎核心；
核心罩，其提供围绕所述引擎核心和所述核心壳体的气动整流罩；
引擎附件齿轮箱，其由来自所述核心轴的输出端驱动，并安装在所述核心壳体与所述核心罩之间；以及
油系统，其具有由所述引擎附件齿轮箱提供动力的一个或多个油泵，以用于在包括所述引擎附件齿轮箱的所述引擎的部件周围循环润滑油，以及具有用于在再循环到引擎部件之前接收和存储从所述引擎部件清除的油的油箱；
其中所述引擎附件齿轮箱和所述油箱安装在所述核心壳体与所述核心罩之间，其中所述油箱位于所述引擎附件齿轮箱的前面；以及
其中所述气体涡轮机引擎还包括油填充管线，所述油填充管线从所述引擎附件齿轮箱延伸到能从所述核心罩接近的入口端口，所述油箱能经由所述填充管线和所述引擎附件齿轮箱从所述入口端口被填充。
2.根据权利要求1所述的气体涡轮机引擎，其中所述引擎附件齿轮箱垂直地安装在所述核心壳体下方。
3.根据权利要求1所述的气体涡轮机引擎，其中所述油箱从底部固定中心到顶部固定中心围绕所述核心壳体周向地延伸。
4.根据权利要求1所述的气体涡轮机引擎，其中所述入口端口能从在所述引擎附件齿轮箱的后面位置处的所述核心罩接近。
5.根据权利要求1所述的气体涡轮机引擎，包括：
风扇，其位于所述引擎核心的上游，所述风扇包括多个风扇叶片；
环形风扇管道，其从所述风扇向后延伸，以用于绕过所述引擎核心的空气流；以及风扇罩，其围绕所述环形风扇管道并限定用于旁路空气流的出口形成所述风扇管道；
其中所述入口端口在来自所述风扇罩的所述旁路空气出口的后面。
6.根据权利要求1所述的气体涡轮机引擎，还包括：
动力齿轮箱，其接收来自所述核心轴的输入并且将驱动输出到所述风扇以便以比所述核心轴更低的旋转速度驱动所述风扇。
7.根据权利要求1所述的气体涡轮机引擎，还包括所述引擎附件齿轮箱和所述油箱中的相应油液位传感器，以用于确定所述油系统中的油的量。
8.根据权利要求1所述的气体涡轮机引擎，其被配置使得来自所述填充管线的油收集在所述引擎附件齿轮箱中并且在引擎起动时从所述引擎附件齿轮箱被泵送至所述油箱。
9.根据权利要求8所述的气体涡轮机引擎，其中收集在所述引擎附件齿轮箱中的油在引擎起动时经由连接所述引擎附件齿轮箱和所述油箱的清除管线被泵送至所述油箱。
10.根据权利要求1所述的气体涡轮机引擎，其被配置使得所述油箱能通过在所述入口端口处喷射加压油而填充。
11.根据权利要求1所述的气体涡轮机引擎，其中：
所述涡轮机是第一涡轮机，所述压缩机是第一压缩机，以及所述核心轴是第一核心轴；
所述引擎核心还包括第二涡轮机、第二压缩机和将所述第二涡轮机连接到所述第二压缩机的第二核心轴；以及
所述第二核心轴被布置成以与所述第一核心轴不同的旋转速度旋转。

说明书全文

气体涡轮机引擎及其油系统

技术领域

[0001] 本公开涉及气体涡轮机引擎及其油系统。

背景技术

[0002] 现代气体涡轮机引擎通常包括一个或多个轴，每个轴连接相应级的压缩机和涡轮机。轴通过一系列轴承组件以轴颈连接。这些借助油系统来冷却和润滑，所述油系统在轴承组件和引擎的其它部件周围提供润滑油的循环流。油系统还包括油清除系统，以用于从引擎中的各种位置回收使用过的油，并且将回收的使用过的油排出到油箱中，从所述油箱能够将其泵送回系统周围。

[0003] 常规地，涡轮风扇气体涡轮机引擎的油箱位于风扇壳上的引擎的前部。经由油箱完成油系统的填充。例如，油箱能够在其上侧处具有填充端口，其能通过引擎的风扇罩（即，短舱）接近。在升高的位置（例如，在梯子上）的维护工程师能够简单地通过经由端口将油倾倒入到箱中来填充系统。箱的侧上的观察镜能够向维护工程师提供在系统中有多少油的指示。

[0004] 然而，当箱被定位在引擎的较遥远位置时出现问题，使得其不能被如此容易地被接近以用于填充。例如，箱可以被安装到核心引擎而不是风扇壳。油箱填充的常规方式的另外的缺点是，在填充之后填充端口的油盖可能不再被使用，并且油在填充期间易于溢出，这能够在风扇罩内侧留下残余物。发明内容

[0005] 本公开提供了如在所附权利要求中阐述的气体涡轮机引擎。

[0006] 本公开提供了一种用于飞行器的气体涡轮机引擎，其包括：引擎核心，所述引擎核心包括涡轮机、压缩机和将涡轮机连接至压缩机的核心轴；
围绕引擎核心的核心壳体；
核心罩，其提供围绕引擎核心和核心壳体的气动整流罩；
引擎附件齿轮箱，所述引擎附件齿轮箱由来自核心轴的输出端（take-off）驱动，并且安装在核心壳体和核心罩之间；以及
油系统，其具有由引擎附件齿轮箱提供动力的一个或多个油泵，以用于在包括引擎附件齿轮箱的引擎的部件周围循环润滑油，并且具有用于在再循环到引擎部件之前接收并存储从引擎部件清除的油的油箱；
其中，引擎附件齿轮箱和油箱安装在核心壳体和核心罩之间，其中油箱位于引擎附件齿轮箱的前面；以及
其中气体涡轮机引擎还包括油填充管线，所述油填充管线从引擎附件齿轮箱延伸到能从核心罩接近的入口端口，所述油箱能经由填充管线和引擎附件齿轮箱从入口端口填充。

[0007] 有利地，通过经由填充管线和引擎附件齿轮箱填充油箱，即使在油箱本身位于相对不能接近的位置时，入口端口也能够定位在引擎上的便捷且安全的位置。

[0008] 现在将阐述本公开的可选特征。这些能单独地或以与本公开的任何方面的任何组合来应用。

[0009] 引擎附件齿轮箱可垂直地安装在核心壳体下方。

[0010] 油箱可以围绕核心壳体从底部固定中心（dead centre）到顶部固定中心周向地延伸。

[0011] 入口端口可以是能在引擎附件齿轮箱后面的位置处从核心罩接近。

[0012] 气体涡轮机引擎可进一步包括：位于引擎核心上游的风扇，所述风扇包括多个风扇叶片；环形风扇管道，其从风扇向后延伸，以用于绕过引擎核心的空气流；以及风扇罩，所述风扇罩围绕环形风扇管道并且限定用于旁路空气流的出口以形成风扇管道。入口端口然后能够在从风扇罩的旁路空气出口后面，并且因此不受风扇罩阻挡。

[0013] 在本申请中，“前部”和“后部”是相对于气体涡轮机引擎而言的，即，风扇在前部而用于旁路空气流的出口在后部。而且，“上游”和“下游”是相对于通过气体涡轮机引擎的轴向空气流而言的。

[0014] 气体涡轮机引擎还可包括在引擎附件齿轮箱和油箱中的相应的油液位传感器，以用于确定油系统中的油量。以此方式，即使在油箱上不能用观察镜，也有可能例如通过基于传感器读数和提供给维护工程师的显示器来确定油系统中的油量。

[0015] 便捷地，气体涡轮机可配置使得来自填充管线的油收集在引擎附件齿轮箱中并且在引擎起动时从引擎附件齿轮箱被泵送到油箱。例如，在引擎起动时，在引擎附件齿轮箱中收集的油可以经由连接引擎附件齿轮箱和油箱的清除管线被泵送到油箱。

[0016] 附加地或可替换地，气体涡轮机可被配置使得油箱能通过在入口端口处喷射加压油来填充。这允许油箱被填充到高于入口端口的垂直高度的液位。

[0017] 涡轮机可以是第一涡轮机，压缩机可以是第一压缩机，并且核心轴可以是第一核心轴，并且引擎核心可以进一步包括第二涡轮机、第二压缩机和将第二涡轮机连接至第二压缩机的第二核心轴。在这种情况下，第二核心轴可以被布置成以与第一核心轴不同的旋转速度旋转。

[0018] 本公开的布置可特别地（但非排他地）有益于经由动力齿轮箱驱动的风扇。因此，气体涡轮机引擎可包括动力齿轮箱，其接收来自核心轴的输入并将驱动输出到风扇以便以比核心轴更低的旋转速度驱动风扇。到动力齿轮箱的输入可直接来自核心轴，或间接地来自核心轴，例如经由正齿轮轴和/或齿轮。核心轴可以刚性地连接涡轮机和压缩机，使得涡轮机和压缩机以相同的速度旋转（其中风扇以较低的速度旋转）。

[0019] 如本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮机引擎可具有任何适合的通用结构。例如，气体涡轮机引擎可具有连接涡轮机和压缩机的任何期望数量的轴，例如一个、两个或三个轴。单纯地作为示例，连接到核心轴的涡轮机可以是第一涡轮机，连接到核心轴的压缩机可以是第一压缩机，并且核心轴可以是第一核心轴。引擎核心还可包括第二涡轮机、第二压缩机和将第二涡轮机连接至第二压缩机的第二核心轴。第二涡轮机、第二压缩机和第二核心轴可被布置成以比第一核心轴更高的旋转速度旋转。

[0020] 在这样的布置中，第二压缩机可轴向定位在第一压缩机的下游。第二压缩机可被布置成从第一压缩机接收（例如直接接收，例如经由通常环形的管道）流。

[0021] 动力齿轮箱可被布置成由核心轴（例如，在以上的示例中的第一核心轴）驱动，该核心轴被配置成（例如在使用中）以最低旋转速度旋转。例如，动力齿轮箱可以被布置为仅由被配置为（例如，在使用中）以最低旋转速度旋转的核心轴（例如，在以上的示例中，仅为第一核心轴，而不是第二核心轴）驱动。可替换地，动力齿轮箱可以被布置为由任何一个或多个轴（例如，在以上的示例中的第一轴和/或第二轴）驱动。

[0022] 动力齿轮箱可以是减速齿轮箱（因为到风扇的输出是比来自核心轴的输入更低的旋转速率）。可使用任何类型的齿轮箱。例如，如本文中其它地方更详细地描述的那样，齿轮箱可以是“行星”或“星形”齿轮箱。齿轮箱可具有任何期望的减速比（定义为输入轴的旋转速度除以输出轴的旋转速度），例如大于2.5，例如在从3至4.2的范围内，例如大约或至少3、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4、4.1或4.2。齿轮比可以在例如先前句子中的任何两个值之间。较高的齿轮比可更适合于“行星”类型齿轮箱。在一些布置中，齿轮比可以在这些范围之外。

[0023] 在本文描述和/或要求保护的任何气体涡轮机引擎中，燃烧器可提供在风扇和（多个）压缩机的轴向下游。例如，其中提供第二压缩机时，燃烧器可直接在第二压缩机的下游（例如，在第二压缩机的出口处）。作为另一示例，其中提供第二涡轮机时，可将在至燃烧器的出口处的流提供给第二涡轮机的入口。燃烧器可提供在（多个）涡轮机的上游。

[0024] 该压缩机或每个压缩机（例如，如以上所描述的第一压缩机和第二压缩机）可包括任何数量的级，例如多级。每个级可以包括一行转子叶片和一行定子叶翼，其可以是可变的定子叶翼（因为它们的入射角可以是可变的）。转子叶片的行和定子叶翼的行可彼此轴向地偏移。

[0025] 该涡轮机或每个涡轮机（例如，如以上所描述的第一涡轮机和第二涡轮机）可包括任何数量的级，例如多级。每个级可包括一行转子叶片和一行定子叶翼。转子叶片的行和定子叶翼的行可彼此轴向地偏移。

[0026] 每个风扇叶片可被限定为具有从在径向内部气体洗涤位置或0％跨度位置处的根部（或毂）延伸至100％跨度位置处的尖端的径向跨度。毂处的风扇叶片的半径与尖端处的风扇叶片的半径的比可小于（或大约是）下列中的任何：0.4、0.39、0.38 0.37、0.36、0.35、0.34、0.33、0.32、0.31、0.3、0.29、0.28、0.27、0.26或0.25。毂处的风扇叶片的半径与尖端处的风扇叶片的半径的比可在由先前句子中的任何两个值定界的包含性范围内（即，所述值可形成上边界或下边界）。这些比通常可被称为毂-尖端比。毂处的半径和尖端处的半径均可在叶片的前缘（或轴向最前方）部分处测量。当然，毂-尖端比是指风扇叶片的气体洗涤部分，即，径向上在任何平台外侧的部分。

[0027] 风扇的半径可以在引擎中心线和风扇叶片在其前缘处的尖端之间测量。风扇直径（其可以简单地是风扇的半径的两倍）可以大于（或大约是）下列中的任何：250cm（约100英寸）、260cm、270cm（约105英寸）、280cm（约110英寸）、290cm（约115英寸）、300cm（约120英寸）、310cm、320cm（约125英寸）、330cm（约130英寸），340cm（约135英寸）、350cm、360cm（约140英寸）、370cm（约145英寸）、380（约150英寸）cm或390cm（约155英寸）。风扇直径可在由先前句子中的任何两个值定界的包含性范围内（即，所述值可形成上边界或下边界）。

[0028] 风扇的旋转速度在使用中可以变化。通常，对于具有较高直径的风扇，旋转速度较低。单纯地作为非限制性示例，风扇在巡航条件下的旋转速度可以小于2500rpm，例如小于2300rpm。单纯地作为进一步非限制性示例，用于具有在从250cm至300cm（例如250cm至
280cm）范围内的风扇直径的引擎的巡航条件下的风扇的旋转速度可以在从1700rpm至
2500rpm的范围内，例如在从1800rpm至2300rpm的范围内，例如在从1900rpm至2100rpm的范围内。单纯地作为进一步非限制性示例，用于具有在从320cm到380cm范围内的风扇直径的引擎在巡航条件下的风扇的旋转速度可以在从1200rpm到2000rpm的范围内，例如在从
1300rpm到1800rpm的范围内，例如在从1400rpm到1600rpm的范围内。

[0029] 在气体涡轮机引擎的使用中，风扇（具有相关联的风扇叶片）围绕旋转轴线旋转。该旋转导致风扇叶片的尖端以速度Utip移动。由风扇叶片13在流上做的功导致流的焓升dH。
2
风扇尖端负载可被定义为dH/Utip ，其中dH是跨风扇的焓升（例如，1-D平均焓升），并且Utip是风扇尖端的（例如在尖端的前缘处的）（平移）速度，其可被定义为在前缘处的风扇尖端半径乘以角速度。在巡航条件下的风扇尖端负载可大于（或大约是）下列中的任何：0.3、0.31、
0.32、0.33、0.34、0.35、0.36、0.37、0.38、0.39或0.4（本段中的所有单位是Jkg-1K-1/（ms-1）2）。
风扇尖端负载可处于由先前句子中的任何两个值定界的包含性范围内（即，所述值可形成上边界或下边界）。

[0030] 根据本公开的气体涡轮机引擎可具有任何期望的旁路比，其中旁路比被定义为在巡航条件下通过旁路管道的流的质量流率与通过核心的流的质量流率的比。在一些布置中，旁路比可大于（或大约是）以下中的任何一个：10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5或17。旁路比可以在由先前句子中的任何两个值定界的包含性范围内（即，这些值可以形成上边界或下边界）。旁路管道可以是基本上环形的。旁路管道可以径向地在核心引擎的外侧。旁路管道的径向外表面可由短舱和/或风扇壳限定。

[0031] 本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮机引擎的总体压力比可被定义为风扇上游的滞止压力与最高压力压缩机的出口处（在进入燃烧器之前）的滞止压力之比。作为非限制性示例，如本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮机引擎在巡航时的总体压力比可大于（或大约是）以下中的任何一个：35、40、45、50、55、60、65、70、75。总体压力比可在由先前句子中的任何两个值定界的包含性范围内（即，所述值可形成上边界或下边界）。

[0032] 引擎的特定推力可以被定义为引擎的净推力除以通过引擎的总质量流。在巡航条件下，本文中描述和/或要求保护的引擎的特定推力可小于（或大约是）以下中的任何一个：110Nkg-1s、105Nkg-1s、100Nkg-1s、95Nkg-1s、90Nkg-1s、85Nkg-1s或80Nkg-1s。特定推力可在由先前句子中的任何两个值定界的包含性范围中（即，所述值可形成上边界或下边界）。与常规的气体涡轮机引擎相比，这样的引擎可以是特别有效的。

[0033] 如本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮机引擎可具有任何期望的最大推力。单纯地作为非限制性示例，如本文中所描述和/或要求保护的气体涡轮机可能能够产生至少（或大约是）以下中的任何一个的最大推力：160kN、170kN、180kN、190kN、200kN、250kN、
300kN、350kN、400kN、450kN、500kN或550kN。最大推力可在由先前句子中的任何两个值定界的包含性范围内（即，所述值可形成上边界或下边界）。以上提到的推力可以是在海平面处的标准大气条件加上15℃（环境压力101.3kPa，温度30℃）下的最大净推力，其中引擎静止。

[0034] 在使用中，在高压力涡轮机的入口处的流的温度可能特别高。可被称为TET的该温度可在到燃烧器的出口处测量，例如紧接第一涡轮机叶翼的上游，所述第一涡轮机叶翼自身可被称为喷嘴引导叶翼。在巡航时，TET可以至少（或大约是）以下中的任何一个：1400K、1450K、1500K、1550K、1600K或1650K。巡航时的TET可以处于由先前句子中的任何两个值定界的包含性范围内（即，这些值可以形成上边界或下边界）。在引擎的使用中的最大TET可以是，例如，至少（或大约是）以下中的任何一个：1700K、1750K、1800K、1850K、1900K、1950K或
2000K。最大TET可以在由先前句子中的任何两个值定界的包含性范围内（即，这些值可以形成上边界或下边界）。最大TET可以例如在高推力条件下发生，例如在最大输出端（MTO）条件下。

[0035] 本文中描述和/或要求保护的风扇叶片和/或风扇叶片的翼面部分可由任何适合的材料或材料的组合制造。例如，风扇叶片和/或翼面的至少一部分可至少部分由复合材料制造，所述复合材料例如金属基体复合材料和/或有机基体复合材料，诸如碳纤维。作为进一步的示例，风扇叶片和/或翼面的至少一部分可至少部分地由金属（诸如钛基金属或铝基材料（诸如铝-锂合金）或钢基材料）制造。风扇叶片可包括使用不同材料制造的至少两个区域。例如，风扇叶片可具有保护性前缘，其可使用能够比叶片的其余部分更好地抵抗（例如来自鸟、冰或其它材料的）冲击的材料来制造。这样的前缘可以例如使用钛或钛基合金制造。因此，单纯地作为示例，风扇叶片可具有带有钛前缘的碳纤维或铝基主体（诸如铝锂合金）。

[0036] 本文中所描述和/或要求保护的风扇可包括中央部分，风扇叶片从该中央部分可以例如在径向方向上延伸。风扇叶片可以以任何期望的方式附接到中央部分。例如，每个风扇叶片可包括固定装置，该固定装置可接合毂（或盘）中的对应槽。单纯地作为示例，这样的固定装置可以是燕尾榫的形式，该燕尾榫可以开槽进入和/或接合毂/盘中的对应槽，以便将风扇叶片固定到毂/盘。作为进一步的示例，风扇叶片可以与中央部分一体地形成。这样的布置可被称为叶盘或叶环。可以使用任何适合的方法来制造这样的叶盘或叶环。例如，风扇叶片的至少一部分可由块机加工和/或风扇叶片的至少一部分可通过焊接（诸如线性摩擦焊接）附接到毂/盘。

[0037] 本文中描述和/或要求保护的气体涡轮机引擎可以或可以不提供有可变面积喷嘴（VAN）。这样的可变面积喷嘴可以允许旁路管道的出口面积在使用中变化。本公开的一般原理可应用于具有或不具有VAN的引擎。

[0038] 本文中所述和/或要求保护的气体涡轮机的风扇可具有任何期望数量的风扇叶片，例如14、16、18、20、22、24或26个风扇叶片。

[0039] 如本文所使用的，巡航条件可以意指气体涡轮机引擎所附接至其的飞行器的巡航条件。这样的巡航条件可以常规地定义为巡航中期的条件，例如，在爬升的顶部和下降的开始之间的（就时间和/或距离而言的）中点处由飞行器和/或引擎所经历的条件。

[0040] 单纯地作为示例，巡航条件下的前进速度可以是在从马赫0.7至0.9的范围内的任何点，例如0.75至0.85，例如0.76至0.84，例如0.77至0.83，例如0.78至0.82，例如0.79至0.81，例如大约马赫0.8、大约马赫0.85或在从0.8至0.85的范围内。在这些范围内的任何单个速度可以是巡航条件。对于一些飞行器而言，巡航条件可以在这些范围之外，例如低于马赫0.7或高于马赫0.9。

[0041] 单纯地作为示例，巡航条件可对应于处于从10000m到15000m的范围内的海拔的标准大气条件，例如在从10000m到12000m的范围内，例如在从10400m到11600m（约38000英尺）的范围内，例如在从10500m到11500m的范围内，例如在从10600m到11400m的范围内，例如在从10700m（约35000英尺）至11300m的范围内，例如在从10800m至11200m的范围内，例如在从10900m至11100m的范围内，例如大约11000m。巡航条件可能对应于这些范围内任何给定海拔处的标准大气条件。

[0042] 单纯地作为示例，巡航条件可对应于：0.8的前进马赫数；23000Pa的压力；以及-55℃的温度。

[0043] 如本文中任何地方所使用，“巡航”或“巡航条件”可意指气动设计点。这样的气动设计点（或ADP）可对应于风扇被设计成操作的条件（包括例如一个或多个马赫数、环境条件和推力要求）。这可意指，例如，风扇（或气体涡轮机引擎）被设计为具有最佳效率的条件处。

[0044] 在使用中，本文中描述和/或要求保护的气体涡轮机引擎可在本文中其它地方定义的巡航条件下操作。这样的巡航条件可由飞行器的巡航条件（例如巡航中期条件）确定，可将至少一个（例如2个或4个）气体涡轮机引擎安装到所述飞行器上以便提供推进推力。

[0045] 本领域技术人员将领会的是，除了相互排斥的情况外，与上述方面中的任何一个相关来描述的特征或参数可应用于任何其它方面。此外，除了相互排斥的情况外，本文中所描述的任何特征或参数可应用于任何方面和/或与本文中所描述的任何其它特征或参数组合。附图说明

[0046] 现在将参考附图仅以示例的方式来描述实施例，在所述附图中：图1是气体涡轮机引擎的截面侧视图；
图2是气体涡轮机引擎的上游部分的特写截面侧视图；
图3是气体涡轮机引擎的动力齿轮箱的局部剖视图；以及
图4示意性地示出了气体涡轮机引擎的另一截面侧视图。

具体实施方式

[0047] 现在将参考附图讨论本公开的各方面和实施例。其它方面和实施例对本领域技术人员而言将是显而易见的。

[0048] 图1图示了具有主旋转轴线9的气体涡轮机引擎10。引擎10包括空气进口12和生成两股空气流（核心空气流A和旁路空气流B）的推进风扇23。气体涡轮机引擎10包括接收核心空气流A的核心11。引擎核心11以轴向流串联方式包括低压力压缩机14、高压力压缩机15、燃烧设备16、高压力涡轮机17、低压力涡轮机19和核心排放喷嘴20。短舱（即风扇罩）21围绕气体涡轮机引擎10，并且定义了旁路管道22和旁路排放喷嘴18。旁路空气流B流过旁路管道22。风扇23经由轴26和周转动力齿轮箱30附接到低压力涡轮机19并由低压力涡轮机19驱动。

[0049] 在使用中，核心空气流A由低压力压缩机14加速和压缩，并被引导到高压力压缩机15中，在所述高压力压缩机15中发生进一步压缩。从高压力压缩机15排放的压缩空气被引导到燃烧设备16中，在所述燃烧设备16中其与燃料混合并且混合物被燃烧。然后，所产生的热燃烧产物在通过喷嘴20被排放之前膨胀通过高压力和低压力涡轮机17、19，并由此驱动高压力和低压力涡轮机17、19，以提供一些推进推力。高压力涡轮机17通过适合的互连轴27驱动高压力压缩机15。风扇23通常提供大部分推进推力。周转齿轮箱30是减速齿轮箱。

[0050] 齿轮传动风扇气体涡轮机引擎10的示例性布置在图2中示出。低压力涡轮机19（见图1）驱动轴26，该轴26耦合到周转齿轮布置30的太阳轮或太阳齿轮28。在太阳齿轮28的径向向外处及与其相互啮合的是由行星架34耦合在一起的多个行星齿轮32。行星架34约束行星齿轮32来同步地围绕太阳齿轮28进动，同时使每个行星齿轮32能够绕其自身轴线旋转。行星架34经由连杆36耦合到风扇23，以便驱动其绕引擎轴线9的旋转。行星齿轮32的径向向外处及与其相互啮合的是经由连杆40耦合到静止支承结构24的环形齿轮或环状齿轮38。

[0051] 注意的是，如本文中使用的术语“低压力涡轮机”和“低压力压缩机”可被认为分别意指最低压力涡轮机级和最低压力压缩机级（即，不包括风扇23）和/或通过引擎中的具有最低旋转速度的互连轴26连接在一起的涡轮机和压缩机级（即，不包括驱动风扇23的动力齿轮箱输出轴）。在一些文献中，本文中所指的“低压力涡轮机”和“低压力压缩机”可以可替换地被认为是“中压涡轮机”和“中压压缩机”。在使用这样的可替换术语的情况下，风扇23可称为第一压缩级或最低压力压缩级。

[0052] 周转齿轮箱30作为示例在图3中更详细地示出。太阳齿轮28、行星齿轮32和环状齿轮38中的每一个都包含绕其周边的齿，以与其它齿轮互相啮合。然而，为了清楚性，图3中仅图示齿的示例性部分。图示了四个行星齿轮32，尽管对于技术人员读者将显而易见的是，在所要求保护的发明的范围内可以提供较多或较少的行星齿轮32。行星周转齿轮箱30的实际应用通常包括至少三个行星齿轮32。

[0053] 在图2和图3中作为示例图示的周转齿轮箱30具有行星类型，这在于行星架34经由连杆36耦合到输出轴，其中环状齿轮38固定。但是，可以使用任何其它适合类型的周转齿轮箱30。作为进一步示例，周转齿轮箱30可以是星形布置，其中行星架34保持固定，其中环状（或环形）齿轮38被允许旋转。在这样的布置中，风扇23由环状齿轮38驱动。作为进一步可替换示例，齿轮箱30可以是差速齿轮箱，在其中环状齿轮38和行星架34二者均被允许旋转。

[0054] 将领会的是，图2和图3中所示出的布置仅作为示例，且各种替换方案均在本公开的范围内。单纯地作为示例，任何适合的布置都可用于将动力齿轮箱30定位在引擎10中和/或用于将动力齿轮箱30连接到引擎10。作为进一步示例，动力齿轮箱30和引擎10的其它部分（诸如输入轴26、输出轴和固定结构24）之间的连接（诸如图2示例中的连杆36、40）可具有任何期望的刚度或柔度。作为进一步示例，可以使用引擎的旋转和静止部分之间（例如，来自动力齿轮箱的输入和输出轴与诸如动力齿轮箱壳体之类的固定结构之间）的轴承的任何适合布置，并且本公开不限于图2的示例性布置。例如，在动力齿轮箱30具有星形布置（如上所描述的）的情况下，技术人员将容易地理解输出和支承连杆以及轴承位置的布置通常将与图2中作为示例示出的布置不同。

[0055] 因此，本公开延伸到具有动力齿轮箱类型（例如星形或行星）、支承结构、输入和输出轴布置以及轴承位置的任何布置的气体涡轮机引擎。

[0056] 可选地，动力齿轮箱可驱动附加和/或可替换部件（例如中压力压缩机和/或增压压缩机）。

[0057] 本公开可应用于的其它气体涡轮机引擎可以具有可替换配置。例如，这样的引擎可具有可替换数量的压缩机和/或涡轮机和/或可替换数量的互连轴。作为进一步示例，图1中所示出的气体涡轮机引擎具有分流喷嘴18、20，这意指通过旁路管道22的流具有其本身的喷嘴18，该喷嘴18与核心引擎喷嘴20分离并径向地在其外侧。然而，这不是限制性的，并且本公开的任何方面也可应用于其中在单个喷嘴之前（或其上游）混合或组合通过旁路管道22的流和通过核心11的流的引擎，该单个喷嘴可称为混流喷嘴。一个或两个喷嘴（无论是混流或是分流）可具有固定的或可变的面积。虽然所描述示例涉及涡轮风扇引擎，但本公开可以例如应用于任何类型的气体涡轮机引擎，诸如例如开放式转子引擎（在其中风扇级不被短舱围绕）或涡轮螺旋桨引擎。在一些布置中，气体涡轮机引擎10可不包括齿轮箱30。

[0058] 气体涡轮机引擎10及其部件的几何结构由常规轴线系统定义，其包括轴向方向（其与旋转轴线9对齐）、径向方向（图1中在从下到上的方向上）和圆周方向（在图1视图中与页面垂直）。轴向、径向和圆周方向相互垂直。

[0059] 图4示意性地示出了气体涡轮机引擎10的另一截面侧视图。第一引擎区通过引擎核心11的核心壳体44与在径向内侧上被定界，通过核心罩46（其形成旁路管道22的气动内壁）在径向外侧上被定界，以及通过防火壁48在前侧上被定界。在该区内，由来自核心轴26的输出端（诸如径向驱动轴）驱动的附件齿轮箱40与核心壳体相邻并垂直在其下方安装，连同由齿轮箱40驱动的其它附件42。其它附件42可包括动力发电机、燃料泵、油泵、液压泵和引擎起动马达中的任何一个或多个。

[0060] 引擎10具有油系统，其将油循环到引擎部件，诸如轴承、齿轮、密封件和齿条。油系统包括油箱50，该油箱50提供用于供应油系统的油（在图4中以灰色指示）的容器以及用于清除的油的目的地。油箱50位于核心壳体44和核心罩46之间的第二引擎区，且位于防火壁48的前面。在此位置，其从底部到顶部固定中心环绕引擎核心11。

[0061] 油箱50在风扇罩21的轴向范围内，以及因此对于由维护工程师的补充而言相对不能接近。因此，油箱50的填充布置经由附件齿轮箱40进行。特别地，油系统包括从引擎附件齿轮箱40延伸至能从通过核心罩46中的舱口54接近的入口端口的填充管线52。入口端口和舱口54在从风扇罩21的旁路空气出口的后面，且因此不被风扇罩阻挡。通过此布置收集在引擎附件齿轮箱40中的油然后通过另一管线（诸如来自引擎附件齿轮箱的清除管线56）被引导至油箱50。附件齿轮箱40和油箱50中的传感器（未示出）提供这些部件中相应油液位的指示，且因此提供系统中的油的总量的指示。

[0062] 用油补充系统的过程然后能够如以下：1. 维修工程师携带标准油罐靠近引擎。

[0063] 2. 工程师打开核心罩46中的舱口54。

[0064] 3. 工程师解除关闭入口端口的填充盖，并从罐倾倒入油。

[0065] 4. 飞行器动力用于为附件齿轮箱40和油箱50中的传感器提供动力，以给出系统中的油的总体液位。

[0066] 5. 能够提供显示器来向工程师示出当前液位，使得工程师在系统处于要求的液位时能够停止倾倒。

[0067] 在引擎停机时，附件齿轮箱40仅含有少量的油。因此，通过入口端口和填充管线52供应的油通过重力收集在由附件齿轮箱40提供的备用空间中。在引擎起动时，这些油通过清除管线56由油泵的操作而被吸入油箱50中。

[0068] 然而，另一选项是使用压力填充系统，使得在填充时将供应的油输送到油箱50。这能够允许比其他方式下将发生的情况而言更大量的油被供应至油箱50 ，即高于入口端口的垂直高度的液位。例如，常规的油泵能够由维护工程师使用来将油泵送入通过入口端口。在这种情况下，入口端口能够具有自密封关闭布置，以防止油回流。

[0069] 将理解的是，本发明不限于上述实施例，并且在不背离本文中所描述概念的情况下能够进行各种修改和改进。除了相互排斥的情况外，任何特征可分离地采用或与任何其它特征组合采用，并且本公开延伸到并包括本文中所描述的一个或多个特征的所有组合和子组合。

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