[發(fā)明專利]具有發(fā)動機轉子元件轉動裝置的燃氣渦輪發(fā)動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810707823.6
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN109252904B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設計）人: B·W·米勒;R·F·馬特爾;M·L·霍珀;S·D·沃恩
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/36
• 分類號: F01D25/36;F02G5/02
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

本申請?zhí)峁┮环N渦輪發(fā)動機具有芯部，所述芯部具有呈軸向流動布置的壓縮機、燃燒室和渦輪區(qū)段，以及安裝到軸以限定發(fā)動機轉子元件的相應的旋轉元件。所述渦輪發(fā)動機具有可操作地連接到所述發(fā)動機轉子元件的旋轉驅動器。所述渦輪發(fā)動機具有至少一個熱電發(fā)電機，其與所述芯部熱連通且與所述旋轉驅動器電連通以將電力提供到所述旋轉驅動器，從而使所述發(fā)動機轉子元件轉動。本申請還提供一種渦輪發(fā)動機旋轉裝置和使用旋轉驅動器使渦輪發(fā)動機的發(fā)動機轉子元件轉動的方法。

技術領域

本申請涉及一種具有發(fā)動機轉子元件轉動裝置的燃氣渦輪發(fā)動機。

背景技術

渦輪發(fā)動機，且特別是燃氣或燃燒渦輪發(fā)動機是旋轉發(fā)動機，其從通過發(fā)動機到眾多旋轉渦輪元件或葉片上的燃燒氣體流提取能量，且在一些狀況下，例如飛行器產生推力以用于推進。

用于飛行器的燃氣渦輪發(fā)動機被設計成在高溫下運行以最大化發(fā)動機效率，因此冷卻某些發(fā)動機部件，例如高壓渦輪和低壓渦輪以及相關聯(lián)的轉子元件，可能是有益的。通常，通過將較冷的空氣從高和/或低壓壓縮機輸送到需要冷卻的發(fā)動機部件來實現(xiàn)冷卻。高壓渦輪中的溫度可以為1000℃到2000℃，且來自壓縮機的冷卻空氣可以為500℃到700℃，此溫差足以冷卻高壓渦輪。

發(fā)明內容

在一個方面中，本申請涉及一種渦輪發(fā)動機。渦輪發(fā)動機具有芯部，所述芯部具有呈軸流式和/或離心流式布置的壓縮機、燃燒室和渦輪，且具有安裝到限定發(fā)動機轉子元件的軸的對應旋轉元件。所述渦輪發(fā)動機具有可操作地連接到所述發(fā)動機轉子元件的旋轉驅動器。所述渦輪發(fā)動機具有至少一個熱電發(fā)電機，其與所述芯部熱連通且與所述旋轉驅動器電連通以將電力提供到所述旋轉驅動器，從而使所述發(fā)動機轉子元件轉動。

在另一方面中，本申請涉及一種渦輪發(fā)動機旋轉裝置。渦輪旋轉裝置具有可操作地連接到渦輪發(fā)動機上發(fā)動機轉子元件且使渦輪發(fā)動機上發(fā)動機轉子元件轉動的旋轉驅動器。所述裝置還具有至少一個熱電發(fā)電機，其定位于所述渦輪發(fā)動機上的熱源的至少一部分上方且與所述旋轉驅動器電連通以將電力提供到所述旋轉驅動器，且使所述發(fā)動機轉子元件轉動。

在又一方面中，本申請涉及一種使用旋轉驅動器使渦輪發(fā)動機的轉子轉動的方法，所述方法包括將來自發(fā)動機的熱轉換成電且將電供應到旋轉驅動器以為旋轉驅動器供電，從而使發(fā)動機轉子元件轉動。

技術方案1.一種渦輪發(fā)動機，包括：芯部，其具有呈軸向流動布置的壓縮機、燃燒室和渦輪區(qū)段，以及安裝到軸以限定發(fā)動機轉子元件的相應的旋轉元件；旋轉驅動器，其可操作地連接到所述發(fā)動機轉子元件且使所述發(fā)動機轉子元件轉動；以及至少一個熱電發(fā)電機，其與所述芯部熱連通且與所述旋轉驅動器電連通以將電力提供到所述旋轉驅動器，從而使所述發(fā)動機轉子元件轉動。

技術方案2.根據技術方案1所述的渦輪發(fā)動機，其特征在于，進一步包括環(huán)繞所述芯部的內部芯部罩，且所述至少一個熱電發(fā)電機緊固到所述內部芯部罩。

技術方案3.根據技術方案2所述的渦輪發(fā)動機，所述內部芯部罩進一步包括上分叉區(qū)域且所述至少一個熱電發(fā)電機緊固于所述上分叉區(qū)域中。

技術方案4.根據技術方案3所述的渦輪發(fā)動機，所述至少一個熱電發(fā)電機可移除地緊固于所述內部芯部罩的所述上分叉區(qū)域中。

技術方案5.根據技術方案1所述的渦輪發(fā)動機，進一步包括可操作地連接到所述軸的配件齒輪箱，且所述旋轉驅動器連接到所述配件齒輪箱且驅動所述配件齒輪箱以使所述軸旋轉。

技術方案6.根據技術方案1所述的渦輪發(fā)動機，進一步包括風扇，其中所述旋轉驅動器連接到所述風扇且驅動所述風扇，所述風扇可操作地連接到所述發(fā)動機轉子元件。

技術方案7.根據技術方案1所述的渦輪發(fā)動機，所述至少一個熱電發(fā)電機與所述燃燒室或渦輪區(qū)段中的一個熱連通。