[发明专利]将涡轮发动机齿轮箱连接到发动机核心的方法和系统

说明书

本公开针对一种涡轮发动机(10)，该涡轮发动机限定轴向方向和径向方向。涡轮发动机包括：风扇或螺旋桨组件(14)，该风扇或螺旋桨组件包括齿轮箱；发动机核心(20)，该发动机核心包括一个或多个转子，其中至少一个转子限定轴向延伸的环形毂；和柔性联接轴(100)，该柔性联接轴沿轴向方向限定第一端和第二端，其中第一端连接到发动机核心以及第二端连接到齿轮箱，并且进一步地，其中柔性联接轴在轴向方向上从一个或多个转子向齿轮箱延伸，并且在径向方向上在毂的内侧延伸。

政府资助的研究

根据授权协议No.CS2-ENG-GAM-2014-2015-01，导致本申请的项目已获得由欧盟的地平线2020研究和创新计划下的清洁天空2联合企业提供的资助。

技术领域

本主题大体上涉及涡轮发动机。更具体地，本主题涉及涡轮发动机的风扇或螺旋桨齿轮箱组件。

背景技术

涡轮发动机不断受到挑战，以提高与性能、燃料消耗和噪声输出相关的效率，同时大体上保持或减少涡轮发动机封装(例如，轴向或径向尺寸)。一种提高涡轮发动机效率的已知解决方案是在发动机核心与风扇或螺旋桨之间引入减速或动力齿轮箱，例如涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和涡轮风扇涡轮发动机配置中的一些减速或动力齿轮箱。

然而，发动机核心与风扇或螺旋桨之间的齿轮箱可增加涡轮发动机封装。发动机核心还可以释放对风扇或螺旋桨的扭矩或动力输出的间歇性变化，这可能引起会导致故障的变形。另外，已知的涡轮发动机配置可以产生扭矩路径，该扭矩路径减少系统和/或操作员对超速状况的响应时间。

因此，需要一种齿轮箱和发动机核心布置的涡轮发动机和方法，其改进了对由于扭矩或功率输出的间歇变化而引起的变形的响应，改进了扭矩路径，和/或减少涡轮发动机封装。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中被部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明来学习。

本公开针对一种涡轮发动机，该涡轮发动机限定轴向方向和径向方向。涡轮发动机包括：风扇或螺旋桨组件，该风扇或螺旋桨组件包括齿轮箱；发动机核心，该发动机核心包括一个或多个转子，其中至少一个转子限定轴向延伸的环形毂；和柔性联接轴，该柔性联接轴沿轴向方向限定第一端和第二端，其中第一端连接到发动机核心以及第二端连接到齿轮箱，并且进一步地，其中柔性联接轴在轴向方向上从一个或多个转子向齿轮箱延伸，并且在径向方向上在毂的内侧延伸。

在一个实例中，柔性联接轴连接到发动机核心的至少一个转子。

在各种实例中，柔性联接轴限定多个第一花键，并且齿轮箱限定第一花键接口，并且进一步地，其中多个第一花键联接到第一花键接口。

在又一个实例中，柔性联接轴进一步限定联接器，该联接器至少部分地在径向方向上延伸并且联接到发动机核心的一个或多个转子。在一个实例中，联接器限定一个或多个紧固位置，在该一个或多个紧固位置处，发动机核心的一个或多个转子和联接器以轴向相邻布置附接。在另一个实例中，柔性联接轴的联接器以轴向相邻布置被附接到发动机核心的转子，并且其中转子限定压缩机区段中的转子。在又一个实例中，柔性联接轴的联接器以轴向相邻布置被附接到发动机核心的转子，并且其中转子限定涡轮区段中的转子。

在各种实例中，涡轮发动机进一步包括在径向方向上朝向转子的毂设置的一个或多个速度传感器，其中一个或多个速度传感器被设置在柔性联接轴的第一端和第二端之间。

在各种实例中，柔性联接轴的多个第一花键限定星形齿轮，并且其中星形齿轮联接到齿轮箱处的第一花键接口。

在还有的各种实例中，柔性联接轴限定在第一端处的多个第二花键，并且其中多个第二花键在发动机核心处与第二花键接口联接。