[发明专利]用于涡轮的气体轴承支撑的系统和方法

说明书

一种用于涡轮发动机的轴承组件包括：第一气体轴承，其被构造成接收来自涡轮发动机的旋转轴的负载；传递盘，其被构造成接收来自第一气体轴承的负载；以及阻尼构件，其联接到涡轮发动机的燃烧器段的壳体。传递盘包括气体递送盘，该气体递送盘包括：轴向开口，其被构造成有利于轴向流通过气体递送盘；和管道，其被构造成有利于径向流通过气体递送盘以形成第一气体轴承。阻尼构件被构造成接收来自传递盘的负载。

背景技术

本文所公开的主题涉及气体轴承，更具体地涉及用于涡轮发动机的气体轴承。

涡轮发动机的旋转部件(例如，轴)可以在操作期间以不同的速度旋转。例如，风扇可以在显著低于涡轮级或压缩机级的速度下旋转。齿轮箱可以允许涡轮发动机的轴以不同的速度旋转。来自以所需速度旋转的第一轴的旋转动力可以造成另一个轴以接近或高于超临界的速度旋转，由此增加弯曲应力和轴承负载。增加的弯曲应力和轴承负载可以导致涡轮发动机的部件的磨损或失效。旋转轴可以由在沿着其轴线的一个或多个点处的轴承支撑，以影响轴的刚度，由此减小轴上的弯曲应力。然而，涡轮发动机系统的有限空间可能限制此类轴承的数量和放置方式。另外，使用较大的轴来增加刚度可能过大地增加轴的直径和/或重量。

发明内容

在范围方面与初始要求保护的发明相一致的某些实施例总结如下。这些实施例不意图限制要求保护的发明的范围，相反，这些实施例意图仅提供本发明的可能形式的简短总结。实际上，本发明可包括可类似于或不同于下文所述实施例的各种形式。

在一个实施例中，一种用于涡轮发动机的轴承组件包括：第一气体轴承，其被构造成接收来自涡轮发动机的旋转轴的负载；传递盘，其被构造成接收来自第一气体轴承的负载；以及阻尼构件，其联接到涡轮发动机的燃烧器段的壳体。传递盘包括气体递送盘，该气体递送盘包括：轴向开口，其被构造成有利于轴向流通过气体递送盘；和管道，其被构造成有利于径向流通过气体递送盘以形成第一气体轴承。阻尼构件被构造成接收来自传递盘的负载。

在另一个实施例中，一种用于涡轮发动机的轴承组件包括：第一气体轴承，其被构造成接收来自涡轮发动机的旋转的低压涡轮(LPT)轴的第一负载；气体递送盘，其被构造成接收第一负载和来自涡轮发动机的旋转的高压涡轮(HPT)轴的第二负载，高压涡轮(HPT)轴围绕LPT轴同心设置；以及阻尼构件，其联接到涡轮发动机的燃烧器段的壳体。气体递送盘包括：内部轴向开口，其被构造成有利于第一轴向流通过设置在HPT轴和LPT轴之间的第一通道；中间轴向开口，其被构造成有利于第二轴向流通过径向设置在HPT轴外部的第二通道；和管道，其被构造成从第二轴向流抽取轴承流并且将轴承流在径向方向上供应至第一气体轴承。阻尼构件被构造成接收来自气体递送盘的第一负载和第二负载。

在另一个实施例中，一种方法包括：将负载从设置在涡轮发动机的轴周围的第一气体轴承传递至传递盘；将负载从传递盘传递至涡轮发动机的燃烧器段的壳体；以及经由阻尼构件来阻抑所述传递到壳体的负载。该负载包括在轴上的静负载、在轴上的动负载、或它们的任何组合。阻尼构件包括第二气体轴承。

附图说明

当参考附图阅读下面的具体实施方式时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在所有图中类似的标记表示类似的部件，在附图中：

图1是带有气体轴承的涡轮发动机的实施例的剖视图；

图2是涡轮发动机的气体轴承组件的实施例的剖视图；

图3是图2的气体轴承组件的气体递送盘的实施例沿着线3-3截取的轴向视图；

图4是图2的气体轴承组件的气体递送盘的实施例的透视图；

图5是涡轮发动机的气体轴承组件的实施例；

图6是导向用于气体轴承组件的空气流的方法的实施例；以及

图7是将气体轴承上的负载传递至涡轮发动机的方法的实施例。

具体实施方式