[發明專利]寬阻擋齒

有效

• 申請號: 201310149138.3
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN103375594B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: C.M.博德恩;D.H.安斯蒂德;J.J.盧斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F16J15/40
• 分類號: F16J15/40;F16J15/447
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,楊楷

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年4月27日提交的美國臨時申請No. 61/639,560的權益，該申請通過引用整體結合到本文中。

本申請的主題可涉及與本申請同日提交的標題為“MITIGATING VORTEX PUMPING EFFECT UPSTREAM OF OIL SEAL”的共同未決的美國專利申請的主題，該申請通過引用整體結合到本文中。

技術領域

本文公開的主題大體涉及用于將諸如油的流體潤滑劑保持在油槽和/或其排出路徑中的設備和方法。更具體而言，但非通過限制的方式，一些示例實施例涉及用于在軸的軸向偏移期間維持設計間隙同時還改善對例如從渦輪發動機的槽中的油泄漏的限制的設備和方法。

背景技術

在渦輪發動機中，空氣在壓縮機中被加壓并在燃燒器中與燃料混合，以用于產生向下游流經渦輪級的熱燃燒氣體。這些渦輪級從燃燒氣體提取能量。高壓渦輪包括第一級噴嘴以及包括盤和多個渦輪葉片的轉子組件。高壓渦輪首先從燃燒器接收熱燃燒氣體，并且包括第一級定子噴嘴，該第一級定子噴嘴引導燃燒氣體向下游通過從第一轉子盤徑向向外延伸的一行高壓渦輪轉子葉片。在兩級渦輪中，第二級定子噴嘴定位在第一級葉片的下游，第一級葉片之后又接著從第二轉子盤徑向向外延伸的一行第二級渦輪葉片。定子噴嘴以增強在相鄰下游渦輪葉片處的提取的方式使熱燃燒氣體轉向。

第一和第二轉子盤通過用于在操作期間為壓縮機提供動力的對應高壓轉子軸而接合至壓縮機。高壓渦輪為壓縮機的旋轉提供動力，以形成用于燃燒的壓縮空氣，從而繼續該過程。在用于為飛行中的飛行器提供動力的典型的渦扇式飛行器發動機構型中，多級低壓渦輪軸向地跟隨兩級高壓渦輪，并且典型地通過與第一軸共軸的第二軸而接合至設置在壓縮機上游的風扇。

當燃燒氣體向下游流經渦輪級時，從燃燒氣體提取能量，并且燃燒氣體的壓力在提供風扇旋轉以用于飛行推力的同時降低。備選地，燃燒氣體用來為壓縮機和渦輪輸出軸提供動力以用于動力和船舶用途。這樣，燃料能量轉化為旋轉軸的機械能，以為壓縮機提供動力并供應繼續該過程所需的壓縮空氣。

在渦輪發動機芯部的旋轉期間且在一些操作溫度下，轉子軸和與其連接的零件的軸向偏移可能有時候出現。已使用密封齒結構來密封不同壓力或者油和空氣并維持用于受壓密封件的壓力。確保阻擋齒(discourager tooth)上方的設計間隙在這些軸向偏移期間始終被維持常常需要擴展相對的密封面，這對于周圍構件的設計而言可能有問題。

還擔心，在一些操作設計高度例如51,000英尺下，空氣的密度非常低。這種稀薄的空氣可能不具有與油封件的方向相對的足夠力以便充分抑制從槽的泄漏。

問題：跨密封件的油泄漏可能對渦輪發動機不利。轉子和相連結構的軸向偏移可導致相關密封結構失去與相對臺肩(land)的設計間隙或密封間隙。在一些油槽構型中，油槽周圍的過大壓差可導致非期望的油泄漏。

發明內容

上述(多個)問題的至少一個解決方案由包括示例實施例的本公開提供，其為了說明性的教導而提供且不意圖為限制性的。

根據本公開的至少一些方面的一些示例實施例可包括油槽和防止例如經槽密封件從槽的油泄漏。加壓空氣流可被引導通過路徑且到加寬阻擋齒上方。一些示例加寬阻擋齒可包括頂端，其具有用于在阻擋齒所連接到的轉子軸的軸向偏移期間維持設計間隙的擴展軸向長度。一些示例加寬阻擋齒可提供高速空氣流過的長形區域，這可誘發較高沖量(impulse)。該較高沖量可接近可能已移動超出油封件(例如，迷宮式密封件)的油粒子，并且可以更有能力改變油粒子方向以防止阻擋齒上方的油泄漏。

根據本公開的至少一些方面的用于渦輪發動機的示例油槽密封件加壓設備可包括：容納軸承的非旋轉油槽，該軸承支承可旋轉軸；至少部分地隔離油槽的內部的油封件，該油封件在槽的非旋轉結構部件與可旋轉軸之間可操作地工作；布置成向油封件關于油槽的外側供應加壓空氣的通道；布置成允許油的排出和加壓空氣中的至少一些的泄放的排出部(drain)，該排出部軸向地定位在通道與油封件之間；設置在軸上且朝向非旋轉臺肩徑向向外延伸的阻擋齒，臺肩軸向地設置在通道與排出部之間，阻擋齒以具有寬度的間隙沿大體徑向與臺肩間隔開，該阻擋齒包括具有寬度的上表面；和/或設置在軸上且從軸徑向向外延伸的第一相鄰齒。阻擋齒寬度可為第一相鄰齒的寬度的至少約1.5倍。