[发明专利]用于交错转子组件的旋转支撑件

说明书

提供了涡轮机和涡轮机的涡轮(104)区段。例如，该涡轮机包括具有涡轮(104)的涡轮区段(100)，该涡轮(104)包括第一多个和第二多个涡轮转子叶片(106)，该第一多个和第二多个涡轮转子叶片(106)沿着轴向方向交替地间隔开。第一多个涡轮(104)叶片中的至少一个涡轮(104)叶片附接到第一支撑构件组件(126)，并且第二多个涡轮(104)叶片中的至少一个涡轮(104)叶片附接到第二支撑构件组件(134)。该涡轮机还包括将涡轮(104)与涡轮区段(100)外部的一个或多个部件连接的转轴(124)、第一旋转支撑件(162)和齿轮箱(122)。第一支撑构件组件(126)和第二支撑构件组件(134)两者附接到第一旋转支撑件(162)并联接到齿轮箱(122)，使得第一和第二多个涡轮转子叶片(106)能够通过齿轮箱(122)彼此一起旋转。

技术领域

本主题大体上涉及涡轮机，并且更特别地涉及用于涡轮机的涡轮的交错转子组件的旋转支撑件。

背景技术

典型的飞行器推进系统包括一个或多个燃气涡轮发动机。对于某些推进系统，燃气涡轮发动机通常包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心通常按串联流动顺序包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气从风扇提供到压缩机区段的入口，在那里一个或多个轴流式压缩机逐渐地压缩空气，直到空气到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合，并且在燃烧区段内燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体被从燃烧区段导引到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，并且然后被导引通过排气区段，例如通向大气环境。

通用燃气涡轮发动机设计标准常常包括必须平衡或折衷的冲突标准，包括增加燃料效率、操作效率和/或功率输出，同时保持或减小重量、零件数量和/或包装尺寸(即发动机的轴向和/或径向尺寸)。因此，至少某些燃气涡轮发动机包括交错转子。例如，涡轮区段可包括具有第一多个低速涡轮转子叶片和第二多个高速涡轮转子叶片的涡轮。第一多个低速涡轮转子叶片可与第二多个高速涡轮转子叶片交错。这种构造可导致更高效的涡轮。

然而，这种构造可产生若干问题，涉及不希望的振动、第一和第二多个转子叶片之间的间隙问题等。例如，第一多个低速涡轮转子叶片和第二多个高速涡轮转子叶片各自产生轴向力或载荷，该轴向力或载荷典型地由涡轮区段的区域中的静态结构支撑。此外，用于传递轴向载荷的典型部件(诸如滚珠轴承、滚柱轴承和/或推力轴承)可定位成使得在低速涡轮转子叶片排和高速涡轮转子叶片排之间限定相对较大的间隙，这可降低发动机的效率。

因此，用于具有带有用于支撑每个发动机的涡轮区段的交错转子的一个或多个部件的一个或多个燃气涡轮发动机的飞行器的推进系统将是有用的。例如，具有带有轴向地设置在涡轮区段的交错转子附近的轴间支撑件的涡轮区段的燃气涡轮发动机将是期望的。另外，一种包括燃气涡轮发动机的推进系统将特别有用，该燃气涡轮发动机具有能够克服交错转子的各种问题的涡轮，该交错转子还克服了可能由其产生的上述问题。

发明内容

本发明的方面和优点将在下面的描述中被部分地阐述，或者可从描述中显而易见，或者可通过本发明的实践习知。

在本主题的一个示例性实施例中，提供了一种限定径向方向和轴向方向的涡轮机。该涡轮机包括涡轮区段，该涡轮区段包括涡轮。涡轮包括第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片。第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片沿着轴向方向交替地间隔开。第一多个涡轮叶片中的至少一个涡轮叶片附接到第一支撑构件组件，并且第二多个涡轮叶片中的至少一个涡轮叶片附接到第二支撑构件组件。涡轮机还包括将涡轮与涡轮区段外部的一个或多个部件连接的转轴、第一旋转支撑件和齿轮箱。第一支撑构件组件和第二支撑构件组件两者附接到第一旋转支撑件。此外，第一支撑构件组件和第二支撑构件组件两者联接到齿轮箱，使得第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片能够通过齿轮箱彼此一起旋转。