[發(fā)明專利]具有交替地間隔開的渦輪轉(zhuǎn)子葉片的渦輪機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810959552.3
• 申請(qǐng)日: 2018-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN109667626B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G.J.范德默維;D.T.扎托爾斯基
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F01D5/06
• 分類號(hào): F01D5/06;F01D25/16;F01D25/28;F04D25/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊忠;譚祐祥

本發(fā)明涉及具有交替地間隔開的渦輪轉(zhuǎn)子葉片的渦輪機(jī)。一種發(fā)動(dòng)機(jī)組件包括發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括構(gòu)件且限定開口和內(nèi)部，構(gòu)件包括第一側(cè)和相反的第二側(cè)，第二側(cè)定位在發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部內(nèi)。發(fā)動(dòng)機(jī)組件還包括檢查工具，其具有第一部件，第一部件包括接收器或發(fā)送器中的至少一個(gè)且指向構(gòu)件的第一側(cè)。檢查工具還包括第二部件，其包括接收器或發(fā)送器中的另一個(gè)且至少部分地定位在發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)部內(nèi)，且指向構(gòu)件的第二側(cè)，以通過構(gòu)件而與第一部件傳輸信號(hào)，第二部件為機(jī)器人臂，其延伸通過發(fā)動(dòng)機(jī)的開口。

與相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)為非臨時(shí)申請(qǐng)，其根據(jù)35 U.S.C. § 119(e)要求2017年8月22日提交的美國臨時(shí)申請(qǐng)No. 62/548,666的優(yōu)先權(quán)的益處，該申請(qǐng)通過引用而以其整體結(jié)合在本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本主題大體涉及渦輪機(jī)，且更具體而言，涉及渦輪機(jī)的渦輪，其具有交替地間隔開的渦輪轉(zhuǎn)子葉片。

背景技術(shù)

典型的航空器推進(jìn)系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。對(duì)于某些推進(jìn)系統(tǒng)，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)大體包括風(fēng)扇和核心，它們布置成彼此處于流連通。另外，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的核心大體包括處于串行流的順序的壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。在運(yùn)行中，空氣從風(fēng)扇提供給壓縮機(jī)區(qū)段的入口，在壓縮機(jī)區(qū)段中，一個(gè)或多個(gè)軸向壓縮機(jī)逐漸壓縮空氣，直到其到達(dá)燃燒區(qū)段。燃料在燃燒區(qū)段內(nèi)與壓縮空氣混合且燃燒，以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段被導(dǎo)引到渦輪區(qū)段。通過渦輪區(qū)段的燃燒氣體流驅(qū)動(dòng)渦輪區(qū)段，且然后被導(dǎo)引通過排氣區(qū)段，例如，到達(dá)大氣。

一般的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)通常包括需要平衡或妥協(xié)的矛盾的標(biāo)準(zhǔn)，包括提高燃料效率、運(yùn)行效率和/或功率輸出，同時(shí)保持或降低重量、部件數(shù)量和/或包裝(即，發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向和/或徑向尺寸)。因此，至少某些燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括相間錯(cuò)雜的轉(zhuǎn)子。例如，渦輪區(qū)段可包括具有第一多個(gè)低速渦輪轉(zhuǎn)子葉片和第二多個(gè)高速渦輪轉(zhuǎn)子葉片的渦輪。第一多個(gè)低速渦輪轉(zhuǎn)子葉片可與第二多個(gè)高速渦輪轉(zhuǎn)子葉片相間錯(cuò)雜。這種構(gòu)造可得到更高效的渦輪。但是，對(duì)于這種構(gòu)造可出現(xiàn)與不合需要的振動(dòng)、在第一和第二多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片之間的間隙問題等等相關(guān)的若干問題。

此外，對(duì)于包括上面的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的至少某些推進(jìn)系統(tǒng)，可為有益的是，包括電動(dòng)風(fēng)扇，以補(bǔ)充推進(jìn)系統(tǒng)包括的一個(gè)或多個(gè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)提供的推進(jìn)功率。但是，對(duì)推進(jìn)系統(tǒng)包括足夠量的能量存儲(chǔ)裝置來對(duì)電動(dòng)風(fēng)扇提供功率在空間和重量上可為驚人的。值得注意，某些燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可包括輔助發(fā)電機(jī)，其定位在例如燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的整流罩內(nèi)。但是，這些輔助發(fā)電機(jī)未構(gòu)造成提供足夠量的電功率來充分地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)風(fēng)扇。

因此，這樣一種用于航空器的具有一個(gè)或多個(gè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)將是有用的：即，其能夠?qū)﹄妱?dòng)風(fēng)扇，或其它電動(dòng)推進(jìn)器提供期望的量的電功率。另外，這樣一種能夠克服相間錯(cuò)雜轉(zhuǎn)子的多種問題的包括具有渦輪的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)尤其有用：即，其另外克服可隨之產(chǎn)生的上面的問題。

發(fā)明內(nèi)容

將在下文的描述中部分地闡明本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)，或可以從描述顯而易見本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)，或可以通過實(shí)踐本發(fā)明而得知本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)。

在本公開的一個(gè)實(shí)施例中，提供一種渦輪機(jī)，其限定徑向方向和軸向方向。渦輪機(jī)包括渦輪區(qū)段，其包括渦輪框架和渦輪。渦輪包括第一多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子葉片和第二多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子葉片，第一多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子葉片和第二多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子葉片沿著軸向方向交替地間隔開。渦輪機(jī)還包括齒輪箱，第一多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子葉片和第二多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子葉片可通過齒輪箱彼此一起旋轉(zhuǎn)。渦輪機(jī)還包括電機(jī)組件，其包括旋轉(zhuǎn)式連接部件和電機(jī)，旋轉(zhuǎn)式連接部件聯(lián)接到第一多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子葉片或第二多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子葉片，電機(jī)包括轉(zhuǎn)子和定子，旋轉(zhuǎn)式連接部件傳動(dòng)地聯(lián)接到轉(zhuǎn)子。

在某些示例性實(shí)施例中，渦輪機(jī)進(jìn)一步包括第一支承部件；和軸桿，其中，第一多個(gè)渦輪轉(zhuǎn)子葉片通過第一支承部件聯(lián)接到軸桿，且其中，電機(jī)組件的旋轉(zhuǎn)式連接部件聯(lián)接到第一支承部件。