[发明专利]集成致动器、燃气涡轮发动机以及相应的操作方法

说明书

背景技术

本文中所描述的实施例通常涉及冷却系统，更具体地，涉及用于结合设备，例如，燃气涡轮发动机的冷却系统的集成致动器阀。

燃气涡轮发动机，诸如飞机涡轮发动机，原则上可能包括发动机核芯，发动机核芯具有轴流式压缩机、燃料喷射器、燃烧器、轴流式涡轮以及后向式燃气出口。可能存在多级压缩机和多级涡轮。在涡轮发动机运转时，空气被抽吸至发动机中且被压缩机压缩，并且，由燃料喷射器将燃料加到压缩空气。在燃烧器中点燃燃料和压缩空气的混合物。由此产生的热气燃烧物流过涡轮，通过燃气出口而自发动机的后部离开，其中，该涡轮的转动驱动压缩机。更复杂的版本的燃气涡轮发动机使用由发动机核芯驱动的大直径涡轮风扇来增大通过风扇导管的空气的质量流量。

在某些发动机功率设置的期间，在发动机核芯的各种室和位置，诸如涡轮和核芯发动机室，可能要求冷却空气。调制涡轮冷却(MTC)系统使用将必要时允许冷却空气进入涡轮中的阀打开和关闭的致动器来使涡轮冷却。核芯室冷却(CCC)系统使用分配冷却空气的附加致动器及阀来使核芯下整流罩发动机室冷却。MTC系统和CCC系统各自具有其特有的致动器及相关联的构件，这些特有的致动器及相关联的构件增加燃气涡轮发动机的重量、复杂性以及成本。

于是，需要减轻重量、降低成本并简化燃气涡轮发动机的复杂性的经简化的集成致动器。

发明内容

在一个方面，提供集成致动器。集成致动器包括致动器体和联接至致动器体的延伸杆。延伸杆包括活塞阀，配置用于在活塞阀完全开放的第一运转模式下的第一位置与活塞阀不及完全开放的第二运转模式下的第二位置之间的选择性移动。集成致动器还包括流动体，该流动体联接至致动器体，以致于流动体容纳活塞阀和联接至延伸杆的调制装置。调制装置在第一运转模式下配置成完全开放，并且，在第二运转模式下配置成不及完全开放。

在另一个方面，提供燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括涡轮和核芯室。涡轮联接至涡轮冷却系统，而核芯室联接至核芯室冷却系统。燃气涡轮发动机还包括集成致动器，该集成致动器联接至涡轮冷却系统和核芯室冷却系统。集成致动器包括致动器体和联接至致动器体的延伸杆。延伸杆包括活塞阀，并且，配置用于在活塞阀完全开放的第一运转模式下的第一位置与活塞阀不及完全开放的第二运转模式下的第二位置之间的选择性移动。集成致动器还包括流动体，该流动体联接至致动器体，以致于流动体容纳活塞阀和联接至延伸杆的调制装置。调制装置在第一运转模式下配置成完全开放，并且，在第二运转模式下配置成不及完全开放。

在又一方面，提供用于操作集成致动器的方法。方法包括提供集成致动器，该集成致动器包括致动器体和联接至致动器体的延伸杆。延伸杆包括活塞阀。集成致动器还包括联接至延伸杆的流动体，其中，流动体容纳活塞阀。集成致动器还包括联接至延伸杆的调制装置。操作的方法包括在第一运转模式下使延伸杆延伸至第一位置。在第一位置，活塞阀和调制装置完全开放。当在第二运转模式下使延伸杆缩回至第二位置时，活塞阀和调制装置不及完全开放。

附图说明

图1是说明示范性的集成致动器的燃气涡轮发动机的部分地截面的示意侧视图；

图2是第一运转模式期间的示范性的集成致动器的示意侧视图；

图3是第二运转模式期间的示范性的集成致动器的示意侧视图；

图4是沿着图2和图3中的线A-A截取的集成致动器的横截面图；

图5是第一运转模式期间的备选的集成致动器的示意侧视图；

图6是第二运转模式期间的备选的集成致动器的示意侧视图；

图7是沿着图5和图6中的线B-B截取的集成致动器的横截面图。

具体实施方式