[發明專利]用于渦輪發動機的電機組件

在審

• 申請號: 202111283472.9
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN114439618A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 米赫迪·米拉尼·巴拉迪;保羅·羅伯特·杰明
• 申請（專利權）人: 通用電氣阿維奧有限責任公司;通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/275
• 分類號: F02C7/275;H02K7/10
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 陳海琴

渦輪發動機，所述渦輪發動機具有渦輪芯，所述渦輪芯包括：具有聯接到高速軸的壓縮機的壓縮機區段、燃燒區段、具有聯接到高速軸的高壓渦輪和聯接到低速軸的低壓渦輪的渦輪區段、以及噴嘴區段。渦輪發動機還包括能夠在第一啟動模式和第二發電模式下操作的電機。

技術領域

本公開大體上涉及渦輪發動機，更具體地涉及構造成啟動渦輪發動機并且還構造成產生電力的電機組件。

背景技術

至少一些已知的渦輪發動機包括核心發動機，所述核心發動機在串行流動布置中具有壓縮進入發動機的氣流的壓縮機、燃燒燃料和空氣的混合物的燃燒室、以及從燃燒室排出的氣流提取能量的低壓和高壓渦輪。

為了啟動渦輪發動機，必須旋轉轉子軸以向燃燒室提供壓縮空氣。但是，渦輪區段在啟動期間不能旋轉該軸，因為燃燒室尚未產生排出氣體。在這方面，啟動器(例如電動機、液壓電動機、氣動電動機等)必須旋轉轉子軸，直到燃燒室產生排出氣體。

發明內容

本公開的方面和優點將在以下描述中部分闡述，或者可以從描述中顯而易見，或者可以通過本文公開的實踐來了解。

在一個方面，本公開涉及燃氣渦輪發動機，所述燃氣渦輪發動機包括渦輪芯，所述渦輪芯包括壓縮機區段，所述壓縮機區段具有聯接到高速軸的壓縮機；燃燒區段；渦輪區段，所述渦輪區段具有聯接到所述高速軸的高壓渦輪和聯接到低速軸的低壓渦輪；和噴嘴區段；電機，所述電機聯接到所述低速軸；和第一離合器組件，所述第一離合器組件選擇性地可操作地將所述電機聯接至所述高速軸，其中，在聯接時，所述電機向所述高速軸提供輸出。

在另一方面，本公開涉及用于具有至少一個渦輪發動機的飛行器的電力系統，所述渦輪發動機具有高速軸和低速軸，所述電力系統包括電機，所述電機經由永久聯接機構連接至所述低速軸并且由所述低速軸驅動，所述電機經由第一離合器組件選擇性地可操作地聯接至所述高速軸。

參考以下描述和所附權利要求，本公開的這些和其他特征、方面和優點將變得更好地理解。并入本說明書并構成本說明書一部分的附圖示出了本公開的各個方面，并且與說明書一起用于解釋本公開的原理。

附圖說明

在說明書中闡述了針對本領域普通技術人員的完整且能夠實現的公開，包括其最佳模式，其參考附圖，其中：

在附圖中：

圖1是根據本公開的方面的包括電機組件的渦輪發動機的示意性橫截面圖。

圖2是根據本公開的方面的圖1的渦輪發動機的具有電機組件的部分的示意圖的變型。

圖3是根據本公開的方面的圖1的渦輪發動機的具有電機組件的部分的示意圖的另一變型。

圖4是根據本公開的方面的圖1的渦輪發動機的具有電機組件的部分的示意圖的又一變型。

具體實施方式

通常，在常規燃氣渦輪啟動系統中，啟動器間接地聯接到轉子軸。更具體地，啟動器旋轉軸向軸，所述軸與傳動齒輪箱(TGB)聯接。TGB將軸向軸的旋轉傳遞到徑向軸。然而，TGB、徑向軸和軸向軸的制造和組裝成本高且耗時。此外，這些部件增加了總體復雜性、重量，甚至可以改變安裝有渦輪發動機的運載工具的空氣動力學或重量分布。

發電機通常聯接到安裝在渦輪發動機的外殼上的附件齒輪箱(AGB)。發電機和AGB提供輔助電力是高需求。類似于TGB，發電機或AGB的外部安裝增加了渦輪發動機的總體復雜性和重量。此外，它甚至可以改變安裝有渦輪發動機的運載工具的空氣動力學或重量分布。