[发明专利]涡轮轴承支撑

说明书

本发明涉及燃气涡轮发动机，其包括按照串行流顺序布置的压缩机部段和涡轮部段。轴设置成能够与压缩机部段的至少一部分和涡轮部段的至少一部分一起旋转。还设有轴承，其支撑轴的旋转，支撑元件继而支撑该轴承。燃气涡轮发动机还包括由形状记忆合金形成的超弹性构件，以支撑所述支撑元件或轴承中的至少一者。超弹性构件在预应力条件下安装，以加强超弹性构件的阻尼功能。

技术领域

本发明的主题整体涉及用于涡轮发动机内的轴承的支撑系统。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括布置成彼此流动连通的风扇和芯部。另外，燃气涡轮发动机的芯部整体上按照串行流顺序包括压缩机部段、燃烧部段、涡轮部段和排气部段。在操作中，空气从风扇提供到压缩机部段的入口，在该压缩机部段，一个或多个轴向压缩机渐次地压缩空气，直到空气到达燃烧部段。燃料与压缩空气混合，并且在燃烧部段内燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧部段引导到涡轮部段。穿过涡轮部段的燃烧气体流驱动涡轮部段，然后通过排气部段例如引导到大气。

常规的燃气涡轮发动机包括转子组件，该转子组件具有在指定操作条件下进行最佳操作所需的轴、联接件、密封套件和其它元件。这些转子组件具有由于重力作用而产生恒定静态力的质量，并且在操作期间还例如由于转子组件的不平衡而产生动态力。这样的燃气涡轮发动机包括轴承以维持和支撑这些力，同时允许转子组件的旋转。

燃气涡轮发动机附加包括阻尼器，例如挤压膜阻尼器，以提供对轴承上的负荷的衰减。然而，在无油条件下，以及在转子组件经受大量动态力的状况期间，挤压膜阻尼器可能不提供期望量的衰减。因此，具有在操作期间为轴承提供附加衰减的特征的燃气涡轮发动机将是有用的。

发明内容

本发明的各方面和优点将在以下的描述中部分地说明，或者可以从说明书中是明显的，或者可以通过实施本发明而得以获悉。

在本发明的一个示例性实施例中，提供一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括按照串行流顺序布置的压缩机部段和涡轮部段。燃气涡轮发动机还包括：轴，其能够与压缩机部段的至少一部分和涡轮部段的至少一部分一起旋转；轴承，其支撑轴的旋转；以及支撑元件，其支撑轴承。此外，燃气涡轮发动机包括由形状记忆合金形成的超弹性构件，以支撑所述支撑元件或轴承中的至少一者。在预应力条件下安装超弹性构件。

在本发明的另一个示例性实施例中，提供用于轴承的支撑组件，该轴承支撑燃气涡轮发动机内的轴。支撑组件包括用于支撑轴承的支撑元件、用于衰减轴承上的负荷的第一阻尼器、以及超弹性构件。超弹性构件由形状记忆合金形成，并且被构造成用以支撑所述支撑元件或轴承中的至少一者。超弹性构件被构造成用以在预应力条件下安装。

参考以下的说明书和所附的权利要求，将会更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点。被并入本文中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

参考附图，在说明书中描述了针对本领域普通技术人员的本发明的完全和全部公开，包括其最佳模式，其中：

图1为根据本发明示例性方面的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。

图2为图1的示例性燃气涡轮发动机的压缩机部段的特写示意图。

图3为根据本发明示例性实施例的支撑组件安装在图2的示例性压缩机部段中的特写示意图。

图4为根据本发明示例性实施例的超弹性构件处于松弛位置的分离侧视图。

图5为图4的示例性超弹性构件处于预应力条件下的分离侧视图。

图6为图3的示例性支撑组件的轴向横截面图。

图7为示出了用于形状记忆合金材料的负荷-偏转曲线的曲线图。

图8为根据本发明另一个示例性实施例的支撑组件的特写示意图。