BR102018068290A2

BR102018068290A2 - Motor de turbina a gás

Info

Publication number: BR102018068290A2
Application number: BR102018068290-3A
Authority: BR
Inventors: Darek Tomasz Zatorski; Christopher Charles Glynn
Original assignee: General Electric Company
Priority date: 2017-09-20
Filing date: 2018-09-10
Publication date: 2019-04-30
Also published as: CN109519283A; CN109519283B; EP3460199A1; CA3016717A1; US11255221B2; US20190085725A1; JP2019078263A

Abstract

a presente descrição é dirigida a um motor de turbina a gás incluindo uma primeira estrutura de turbina definindo um ou mais primeiros suportes que se estendem ao longo de uma direção radial e um conjunto de rotor de turbina. o conjunto de rotor de turbina define um tambor rotativo rodeando um conjunto de redução de velocidade de redução e acoplado ao mesmo. o conjunto de rotor de turbina inclui um primeiro rotor de turbina e um segundo rotor de turbina, cada um disposto em um ou mais conjuntos de rolamentos. a primeira estrutura de turbina define um primeiro conduite de fornecimento através do primeiro suporte, fornecendo um fluxo de fluido para o conjunto de redução de velocidade e um ou mais conjuntos de rolamentos. a primeira estrutura de turbina define ainda um primeiro conduite de eliminação, fornecendo uma saída de pelo menos uma porção do fluxo de fluido de um ou mais conjuntos de rolamentos.

Description

[001] A presente matéria objeto refere-se geralmente à arquitetura do motor de turbina a gás. Mais particularmente, a presente matéria objeto refere-se a um sistema de lubrificação para uma seção de turbina com engrenagens.

Antecedentes da Invenção [002] Os motores de turbina a gás geralmente incluem uma seção de turbina à jusante de uma seção de combustão que pode ser girada com uma seção de compressor para girar e operar o motor de turbina a gás para gerar energia, tal como impulso propulsor. Os critérios gerais de projeto de motores a turbina a gás geralmente incluem critérios conflitantes que devem ser equilibrados ou comprometidos, incluindo aumento da eficiência de combustível, eficiência operacional e/ou fornecimento de energia, mantendo ou reduzindo peso, contagem de peças e/ou embalagem (dimensões axial e/ou radial do motor).

[003] Motores de turbina a gás de acionamento direto convencionais incluem um conjunto de rotor com pás conectado a um conjunto de ventoinha por meio de um eixo, tal como uma turbina de baixa pressão acoplada a um eixo de baixa pressão. Conjuntos de turbina de contra-rotação incluem dois ou mais conjuntos de rotor com pás acoplados a um conjunto de ventoinha por meio de um dispositivo de redução de velocidade de reversão (por exemplo, caixa de marchas). No entanto, os conjuntos de turbina contrarotação requerem arranjos de suprimento e eliminação de lubrificante e ar, ao contrário dos conjuntos de turbinas de acionamento direto conhecidos ou arranjos de motores com engrenagens.

[004] Como tal, existe uma necessidade de uma disposição de sistema de lubrificação para uma seção de turbina com engrenagens para

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2/32 fornecer e eliminar o lubrificante e o ar nos conjuntos de rolamentos e no dispositivo de redução de velocidade. Além disso, existe a necessidade de um arranjo de sistema de lubrificação para uma seção de turbina com engrenagens que melhore o acesso, inspeção e capacidade de manutenção do sistema de lubrificação, dos conjuntos de rolamentos e do dispositivo de redução de velocidade versus motores de turbina a gás conhecidos incorporando dispositivos de redução de velocidade.

Descrição Resumida da Invenção [005] Aspectos e vantagens da invenção serão apresentados em porção na descrição seguinte, ou podem ser óbvios a partir da descrição, ou podem ser aprendidos através da prática da invenção.

[006] A presente descrição é dirigida a um motor de turbina a gás incluindo uma primeira estrutura de turbina definindo um ou mais primeiros suportes que se estendem ao longo de uma direção radial e um conjunto de rotor de turbina. O conjunto de rotor de turbina define um tambor rotativo rodeando um conjunto de redução de velocidade de redução e acoplado ao mesmo. O conjunto de rotor de turbina inclui um primeiro rotor de turbina e um segundo rotor de turbina, cada um disposto em um ou mais conjuntos de rolamentos. A primeira estrutura de turbina define um primeiro conduite de fornecimento através do primeiro suporte, fornecendo um fluxo de fluido para o conjunto de redução de velocidade e um ou mais dos conjuntos de rolamentos. A primeira estrutura de turbina define ainda um primeiro conduite de eliminação, fornecendo uma saída de pelo menos uma porção do fluxo de fluido de um ou mais dos conjuntos de rolamentos.

[007] Em várias formas de realização, o motor inclui ainda uma segunda estrutura de turbina que define um ou mais segundos suportes que se estendem ao longo de uma direção radial. A segunda estrutura de turbina define um segundo conduite de eliminação, fornecendo uma saída de pelo

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3/32 menos uma porção do fluxo de fluido de um ou mais conjuntos de rolamentos e do conjunto de redução de velocidade. A segunda estrutura de turbina define ainda um segundo conduite de fornecimento de pressão que fornece gás pressurizado através da mesma.

[008] Em uma forma de realização, a primeira estrutura de turbina define ainda um primeiro conduite de fornecimento de pressão que se estende pelo menos parcialmente através dela.

[009] Ainda em várias formas de realização, a segunda estrutura de turbina e o tambor rotativo do conjunto de rotor de turbina definem juntos, um conjunto de vedação dianteiro, um conjunto de vedação traseiro e uma primeira cavidade entre o conjunto de vedação dianteiro e o conjunto de vedação traseiro entre um diâmetro interno da segunda estrutura da turbina e o tambor do conjunto do rotor de turbina. Em uma forma de realização, o conjunto de vedação dianteiro e o conjunto de vedação traseiro definem um lado de alta pressão fora da primeira cavidade e um lado de baixa pressão dentro da primeira cavidade e em que o segundo conduite de fornecimento de pressão fornece gás pressurizado para o lado de alta pressão do lado de fora da primeira cavidade.

[0010] Ainda em várias formas de realização, o tambor rotativo do conjunto de rotor de turbina define uma primeira porção longitudinal rodeando pelo menos parcialmente circunferencialmente o conjunto de redução de velocidade. A primeira porção longitudinal define uma primeira abertura através da mesma, fornecendo comunicação fluida de um ou mais do conjunto de redução de velocidade e dos conjuntos de rolamentos para a primeira cavidade entre o conjunto de vedação dianteiro e o conjunto de vedação traseiro. Em uma forma de realização, a primeira abertura na primeira porção longitudinal do tambor define uma abertura de diâmetro interno, uma abertura de diâmetro externo e uma passagem de abertura entre elas. Em outra forma de realização,

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4/32 a abertura do diâmetro interno é definida em uma posição circunferencial diferente ao longo da primeira porção longitudinal do tambor em relação à abertura de diâmetro externo, definindo uma passagem de abertura pelo menos parcialmente circunferencial ou tangencial entre as mesmas.

[0011] Em várias formas de realização, o conjunto de vedação dianteiro define uma primeira vedação frontal e uma segunda vedação frontal. A primeira vedação frontal está em frente da segunda vedação frontal e uma cavidade de vedação frontal é definida entre as mesmas. Em uma forma de realização, o primeiro rotor de turbina do conjunto de rotor de turbina inclui uma estrutura rotativa. A estrutura rotativa inclui uma pluralidade de membros que se estendem radialmente e uma cobertura protetora externa que se estende ao longo da direção longitudinal. Uma pluralidade de aerofólios de cobertura protetora externa se estende para dentro ao longo da direção radial a partir da cobertura protetora externa. O tambor rotativo é acoplado ao primeiro rotor da turbina. Em outra forma de realização, o tambor rotativo define ainda uma segunda porção longitudinal acoplada a um componente de saída do conjunto de redução de velocidade.

[0012] Ainda em várias formas de realização, uma terceira cavidade é definida entre o tambor rotativo e o conjunto de redução de velocidade. Em uma forma de realização, o segundo rotor de turbina do conjunto de rotor de turbina define um eixo de entrada acoplado a um componente de entrada do conjunto de redução de velocidade. Em outra forma de realização, o segundo rotor de turbina define uma terceira porção longitudinal. A terceira porção longitudinal define uma terceira abertura definida através da mesma. A terceira abertura fornece comunicação fluida da terceira cavidade para o conjunto de rolamento disposto entre o tambor rotativo e o segundo rotor de turbina. Ainda em outra forma de realização, o motor define uma segunda cavidade entre a primeira porção longitudinal do tambor e a

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5/32 terceira porção longitudinal do segundo rotor de turbina, e entre um ou mais conjuntos de rolamentos dispostos entre as mesmas. A segunda cavidade está em comunicação fluida com a primeira cavidade através de uma primeira abertura definida através da primeira porção longitudinal do tambor.

[0013] Ainda em várias formas de realização, o segundo rotor de turbina define ainda uma quarta porção longitudinal definida radialmente adjacente a uma cobertura protetora anular da primeira estrutura de turbina. Um ou mais conjuntos de rolamentos são acoplados à cobertura protetora anular e à quarta porção longitudinal e dispostos entre eles. Em uma forma de realização, a primeira estrutura de turbina define ainda um conjunto de invólucro de lubrificante prolongado ao longo da direção longitudinal radialmente para dentro da quarta porção longitudinal e do conjunto de redução de velocidade. Uma quarta cavidade é definida entre o conjunto de invólucro de lubrificante interno, o conjunto de redução de velocidade e a quarta porção longitudinal do segundo rotor de turbina. A quarta porção longitudinal define uma quarta abertura definida através da mesma. A quarta abertura fornece comunicação fluida a partir da quarta cavidade para o conjunto de rolamentos disposto entre a primeira estrutura de turbina e a quarta porção longitudinal do segundo rotor de turbina.

[0014] Em outra forma de realização, uma quinta cavidade é definida entre uma cobertura protetora anular da primeira estrutura de turbina, a quarta porção longitudinal do segundo rotor de turbina, e um ou mais conjuntos de rolamentos entre elas, e em que o primeiro conduite de eliminação é definido a partir da quinta cavidade e através de um ou mais suportes da primeira estrutura da turbina.

[0015] Em várias formas de realização, a primeira estrutura de turbina define uma cobertura protetora anular que se estende pelo menos parcialmente ao longo da direção longitudinal. A cobertura protetora anular

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6/32 define uma primeira passagem de fornecimento de pressão no seu interior. A cobertura protetora anular define uma abertura de cobertura protetora anular adjacente a uma sexta cavidade definida entre o segundo rotor de turbina e a primeira estrutura de turbina entre uma ou mais primeiras interfaces de vedação, a abertura de cobertura protetora anular fornecendo comunicação fluida entre a primeira passagem de fornecimento de pressão e a sexta cavidade. Em uma forma de realização, o segundo rotor de turbina define uma segunda câmara de fornecimento de pressão no seu interior. A segunda câmara de fornecimento de pressão estende-se desde uma interface de vedação rotativa na primeira abertura de fornecimento de pressão do rotor até a sexta cavidade definida entre o segundo rotor de turbina e a primeira estrutura de turbina entre uma ou mais da primeira interface de vedação.

[0016] Estas e outras características, aspectos e vantagens da presente invenção serão melhor compreendidos com referência à descrição seguinte e reivindicações anexas. Os desenhos anexos, que são incorporados e fazem parte deste relatório descritivo, ilustram formas de realização da invenção e, juntamente com a descrição, servem para explicar os princípios da invenção.

Breve Descrição dos Desenhos [0017] Uma descrição completa e capacitante da presente invenção, incluindo o seu melhor modo, dirigida a um técnico no assunto, é apresentada no relatório descritivo, a qual faz referência às figuras anexas, nas quais:

A Figura 1 é uma vista esquemática em corte transversal de um motor de turbina a gás exemplificativa que incorpora uma forma de realização exemplificativa de uma seção de turbina e conjunto de redução de velocidade de redução de acordo com um aspecto da presente divulgação; e

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A Figura 2 é uma vista esquemática em corte transversal de uma forma de realização da seção da turbina e do conjunto de redução da velocidade de redução mostrado na Figura 1.

[0018] O uso repetido de caracteres de referência no presente relatório descritivo e desenhos destina-se a representar as mesmas características ou membros análogos da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção [0019] A referência agora será feita em detalhe às formas de realização da invenção, um ou mais exemplos dos quais estão ilustrados nos desenhos. Cada exemplo é fornecido a título de explicação da invenção, não limitação da invenção. De fato, será evidente para os técnicos no assunto que podem ser feitas várias modificações e variações na presente invenção sem se afastar do escopo ou espírito da invenção. Por exemplo, características ilustradas ou descritas como parte de uma forma de realização podem ser utilizadas com outra forma de realização para produzir ainda uma outra forma de realização. Assim, pretende-se que a presente invenção abranja tais modificações e variações que estejam dentro do escopo das reivindicações anexas e seus equivalentes.

[0020] Como usado aqui, os termos “primeiro”, “segundo” e “terceiro” podem ser usados indistintamente para distinguir um componente do outro e não pretendem significar a localização ou importância dos componentes individuais.

[0021] Os termos “à montante” e “à jusante” referem-se à direção relativa em relação ao fluxo de fluido em uma via de fluido. Por exemplo, “à montante” refere-se à direção a partir da qual o fluido flui e “à jusante” refere-se à direção para a qual o fluido flui. Salvo indicação em contrário, “à jusante” e “à montante” referem-se à direção geral do fluxo de ar ou dos gases de combustão resultantes através de uma via de fluxo principal do motor desde a entrada na seção do compressor até a saída de uma seção da turbina.

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8/32 [0022] A disposição do sistema de lubrificação para um motor incluindo um conjunto de rotor de turbina de contra-rotação com um conjunto de redução de velocidade de reversão é geralmente fornecida. A disposição do sistema de lubrificação fornece um fluxo de lubrificante para as várias montagens de rolamentos e ao conjunto de redução de velocidade através de uma única estrutura de turbina. A disposição do sistema de lubrificação mostrada e descrita aqui permite a operação de conjuntos de rotor de turbina contra-rotação interdigitados. O arranjo do sistema de lubrificação fornece ainda maior facilidade de manutenção, inspeção, instalação e acesso em relação aos arranjos de lubrificação conhecidos para motores de turbina a gás que incorporam conjuntos de redução de velocidade.

[0023] Várias formas de realização do motor incluindo a seção de turbina interdigitada mostrada e aqui descrita pode aumentar a eficiência de combustível, a eficiência operacional e / ou o fornecimento de energia enquanto reduz peso, contagem de peças, e / ou embalagem (por exemplo, dimensões radiais e / ou axiais). Por exemplo, a seção de turbina interdigitada pode permitir que um conjunto de ventoinha opere em uma relação de derivação aumentada e / ou permita que o motor de turbina a gás opere em uma razão de pressão geral aumentada, aumentando assim a eficiência de combustível, eficiência operacional e / ou potência em relação a outros motores de potência e / ou embalagem similar. A seção de turbina interdigitada pode reduzir ainda mais as quantidades de aerofólio estacionárias e / ou rotativas e, portanto, o empacotamento e / ou peso do motor, mantendo ou melhorando eficiências, desempenho ou potência. Além disso, a seção de turbina interdigitada pode reduzir um produto da área de fluxo axial e o quadrado da velocidade de rotação (o produto referido como “AN²”) em relação a um motor que incorpora um conjunto de redução de velocidade de redução, enquanto

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9/32 reduz adicionalmente um fator de trabalho médio por estágio da seção da turbina.

[0024] Com referência agora aos desenhos, a Figura 1 é uma vista esquemática em corte transversal de um motor de turbina a gás exemplificativo (10) (aqui referido como “motor (10)”), mostrado como um motor turbofan, incorporando uma forma de realização exemplificativa de uma seção de turbina (90) de acordo com um aspecto da presente divulgação. Embora adicionalmente descrita abaixo com referência a um motor turbofan, a presente divulgação também é aplicável a turbo máquinas em geral, incluindo motores de turbina a gás propfan, turbojato, turbopropulsor e turboeixo, incluindo motores de turbina naval e industrial e unidades de potência auxiliares. Como mostrado na Figura 1, o motor (10) tem um eixo de linha central longitudinal ou axial (12) que se estende pela mesma para fins de referência. O motor (10) define uma direção longitudinal (L), uma direção radial (R) e uma extremidade à montante (99) e uma extremidade à jusante (98) ao longo da direção longitudinal (L).

[0025] Em geral, o motor (10) pode incluir um invólucro externo substancialmente tubular (18) que define uma entrada anular. O invólucro externo (18) envolve ou pelo menos parcialmente flui em disposição de fluxo em série, uma seção de compressor (21), uma seção de combustão (26) e uma seção de turbina interdigitada (90) (aqui referida como “seção de turbina (90)”). Na forma de realização mostrada na Figura 1, a seção de compressão (21) define um compressor de alta pressão (HPC) (24) acoplado a um eixo de alta velocidade (34). A seção de compressão (21) define ainda um reforço (booster) (22), tal como a definição de um compressor de baixa pressão (LPC) ou compressor de pressão intermediária (IPC ) em arranjo serial com o HPC (24).

[0026] Em várias formas de realização, o reforço (22) é acoplado a um eixo de transmissão (36), tal como para definir um eixo de baixa

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10/32 velocidade. O reforço (22) é acionado por energia extraída de gases de combustão (86) na seção de turbina (90) por um ou mais rotores de turbina. Em uma forma de realização, o eixo de transmissão (36) é acoplado ao reforço (22) na seção de compressor (21), e ainda acoplado a um conjunto de rotor de turbina (95) na seção de turbina (90), tal como ainda mostrado e descrito em relação à Figura 2. Ainda em várias formas de realização, o eixo de transmissão (36) é ainda acoplado a um conjunto de ventoinha (14). Como tal, o conjunto de rotor de turbina (95) (Figura 2) aciona o reforço (22) e o conjunto de ventoinha (14).

[0027] Em outras formas de realização, o reforço (22) é acoplado a um eixo de velocidade intermediária. O eixo de velocidade intermediária é acoplado a um rotor de turbina de velocidade intermediária na seção da turbina, de modo a definir uma configuração de motor de três bobinas. Em várias formas de realização, o eixo de transmissão (36) pode ser acoplado ao conjunto de ventoinha (14). Deve ser apreciado que o motor (10) pode ser configurado como um motor de duas bobinas (por exemplo, definindo uma bobina de alta velocidade e uma bobina de baixa velocidade) ou um motor de três ou mais bobinas (por exemplo, definindo uma bobina de alta velocidade, uma bobina de baixa velocidade e uma ou mais bobinas de velocidade intermediária).

[0028] O conjunto de ventoinha (14) está disposto para a frente ou à montante (99) da seção de compressor (21). O conjunto de ventoinha (14) inclui um rotor de ventoinha (15). O rotor de ventoinha (15) inclui uma ou mais estágios de ventoinha (41), em que cada estágio de ventoinha (41) define uma pluralidade de pás (42) que são acopladas a e se estendem para fora do rotor do ventoinha (15) na direção radial (R). Em uma forma de realização, como mostrado na Figura 1, o rotor de ventoinha (15) define um único estágio de ventoinha ou um único arranjo circunferencialmente adjacente da pluralidade

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11/32 de pás (42). Em várias outras formas de realização, o conjunto de ventoinha (14) pode ainda definir uma pluralidade dos estágios (41). O rotor de ventoinha (15) são conjuntamente rotativos em torno da linha central axial (12). Um invólucro de ventoinha anular ou nacela (44) rodeia circunferencialmente pelo menos uma porção do conjunto de ventoinha (14) e / ou pelo menos uma porção do invólucro externo (18). Em uma forma de realização, a nacela (44) pode ser suportada em relação ao invólucro externo (18) por uma pluralidade de aletas guia de saída ou suportes (46) com espaçados circunferencialmente. Pelo menos, uma porção da nacela (44) pode se estender por uma porção externa (em direção radial (R)) do invólucro externo (18) de modo a definir uma passagem de fluxo de ar de derivação (48) entre os mesmos.

[0029] Durante o funcionamento do motor (10), como mostrado nas Figuras 1 e 2 em conjunto, um volume de ar conforme indicado esquematicamente pelas setas (74) entra no motor (10) através de uma entrada associada (76) da nacela e / ou do conjunto de ventoinha (14). À medida que o ar (74) passa através das pás (42) da montagem de ventoinha (14), uma porção do ar, como indicado esquematicamente pelas setas (78), é direcionada ou encaminhada para a passagem de fluxo de ar de derivação (48), enquanto outra porção do ar, como indicado esquematicamente pelas setas (80), é dirigida ou passa através da ventoinha (14). O ar (80) é progressivamente comprimido à medida que flui através da seção de compressor (21) para a seção de combustão (26).

[0030] O ar agora comprimido, como indicado esquematicamente pelas setas (82), flui para a seção de combustão (26) onde um combustível é introduzido, misturado com pelo menos uma porção do ar comprimido (82), e inflamado para formar gases de combustão (86). Os gases de combustão (86) fluem na seção da turbina (90), fazendo com que os membros rotativos da seção da turbina (90) rodem e suportem a operação dos membros rotativos acoplados na seção do compressor (21) e / ou no conjunto de ventoinha (14).

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12/32 [0031] Referindo-se agora à Figura 2, uma forma de realização exemplificativa da seção de turbina (90) do motor (10) é geralmente fornecida. A seção de turbina (90) inclui um conjunto de rotor de turbina (95). O conjunto de rotor de turbina (95) inclui pelo menos um primeiro rotor de turbina (110) disposto em disposição alternada ao longo da direção longitudinal (L) (isto é, interdigitado) com um segundo rotor de turbina (120). O primeiro rotor de turbina (110) inclui uma estrutura rotativa (119). A estrutura rotativa (119) inclui uma pluralidade de membros estruturais que se estendem radialmente (116). Em várias formas de realização, os membros estruturais que se estendem radialmente (116) definem, cada um, um aerofólio definindo um lado de pressão, um lado de sucção, um bordo de ataque e um bordo de fuga. Os membros estruturais (116) que definem aerofólios extraem energia dos gases de combustão (86) para induzir a rotação do primeiro rotor de turbina (110).

[0032] Uma cobertura protetora externa (114) estende-se ao longo da direção longitudinal (L) a partir de um diâmetro externo da estrutura rotativa (119). A pluralidade de aerofólios de cobertura protetora externa (118) que se estendem para dentro ao longo da direção radial (R) da cobertura protetora externa (114). A cobertura protetora externa (114) é anular em torno da linha central axial (12), tal como para definir um rotor ou rotor de tambor ao qual a pluralidade de aerofólios de cobertura protetora externa (118) está fixado. A estrutura rotativa (119) fornece suporte estrutural, tal como ao longo das direções axial, radial e circunferencial ou tangencial para a cobertura protetora externa (114) e os aerofólios (118). Em várias formas de realização, tais como geralmente fornecidos nas Figuras 1 e 2, a cobertura protetora externa (114) é posta em balanço da estrutura rotativa (119) e em torno do segundo rotor de turbina (120). Em outras formas de realização não mostradas, a cobertura protetora externa (114) pode ser acoplada a outra estrutura rotativa (119) (por exemplo, uma estrutura rotativa (119) em uma extremidade à

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13/32 montante e em uma extremidade à jusante da cobertura protetora externa (114)) ou de outro modo suportada por um conjunto de rolamentos.

[0033] O segundo rotor de turbina (120) inclui uma pluralidade de segundos aerofólios de rotor de turbina (122) que se estendem para fora ao longo da direção radial (R). A pluralidade de segundos aerofólios de rotor de turbina (122) é disposta em disposição alternada ao longo da direção longitudinal (L) com a pluralidade de aerofólios de cobertura protetora externa (118) do primeiro rotor de turbina (110). O primeiro rotor de turbina (110) gira em uma primeira direção em torno da linha central axial (12) a uma primeira velocidade. O segundo rotor de turbina (120) gira em uma segunda direção oposta à primeira direção e a uma segunda velocidade diferente da primeira velocidade. Como tal, o conjunto de rotor de turbina (95) define um conjunto de rotor de turbina em contra-rotação.

[0034] Na forma de realização geralmente fornecida na Figura 2, a cobertura protetora externa (114) que se estende da estrutura rotativa (119) em direção à extremidade à montante (99) geralmente ao longo da direção longitudinal (L). O segundo rotor de turbina (120) está geralmente disposto à montante da estrutura rotativa (119). Em outras formas de realização, a estrutura rotativa (119) pode ser disposta à frente ou à montante do segundo rotor de turbina (120). O cobertura protetora externa (114) pode se estender à montante ou à jusante da estrutura rotativa (119) em direção à extremidade à jusante (98) geralmente ao longo da direção longitudinal.

[0035] Referindo ainda as Figuras 1 e 2, a seção de turbina (90) inclui ainda um conjunto de redução de velocidade (300). Em várias formas de realização, o conjunto de redução de velocidade (300) define um conjunto de engrenagens, tal como uma caixa de marchas de redução ou caixa de marchas de potência, ou um conjunto de redução de velocidade hidráulico ou pneumático, ou outro dispositivo de redução de velocidade adequado. Em uma

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14/32 forma de realização, o dispositivo de redução de velocidade (300) define um conjunto de engrenagem de redução de reversão. Em várias formas de realização, o dispositivo de redução de velocidade (300) define um conjunto de engrenagens de composto de reversão. O conjunto de redução de velocidade (300) inclui um componente de entrada (310), um componente de saída (320) e um componente de alteração de velocidade (315). O componente de entrada (310) define uma ou mais de uma engrenagem, uma rede de engrenagens ou outra malha de interface à qual o segundo rotor de turbina (120) é acoplado e fornece energia mecânica ao conjunto de redução de velocidade (300). O componente de saída (320) define uma ou mais de uma engrenagem, uma rede de engrenagens ou outra malha de interface à qual o primeiro rotor de turbina (110) é acoplado.

[0036] Em várias formas de realização, o conjunto de redução de velocidade (300) define um intervalo de razões de redução de velocidade entre a segunda velocidade (por exemplo, no segundo rotor de turbina (120)) e a primeira velocidade (por exemplo, no primeiro rotor de turbina (110)). Em uma forma de realização, o conjunto de redução de velocidade (300) define um intervalo de razões de redução de velocidade de cerca de 1,5:1 a cerca de 3:1.Em outra forma de realização, o conjunto de redução de velocidade (300) define um intervalo de razões de redução de velocidade de cerca de 1,8:1 a cerca de 2,8:1. Por exemplo, o segundo rotor de turbina (120) gira a uma segunda velocidade aproximadamente 1,5 vezes a aproximadamente 3,0 vezes maior que o primeiro rotor de turbina (110) a uma primeira velocidade. Como outro exemplo, o segundo rotor de turbina (120) gira a uma segunda velocidade aproximadamente 1,8 vezes a aproximadamente 2,8 vezes maior que o primeiro rotor de turbina (110) a uma primeira velocidade. Em várias formas de realização, o segundo rotor de turbina (120) e o primeiro rotor de turbina (110) giram a velocidades geralmente proporcionais em relação um ao

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15/32 outro. Além disso, em várias formas de realização, o segundo rotor de turbina (120) gira em uma segunda direção oposta ao primeiro rotor de turbina (110) em uma primeira direção em torno da linha central axial (12).

[0037] Em várias formas de realização, o primeiro rotor de turbina (110) inclui um tambor rotativo (150). O tambor rotativo (150) é acoplado à estrutura rotativa (119) e a um eixo de transmissão (36). O eixo de transmissão (36) é prolongado ao longo da direção longitudinal (L). Por exemplo, o eixo de transmissão (36) pode definir um eixo de baixa velocidade que se estende do conjunto de rotor de turbina (95) para o conjunto de ventoinha (14) (Figura 1), no qual o conjunto de rotor de turbina (95) fornece energia ou força para acionar o rotor de ventoinha (15) do conjunto de ventoinha (14). O tambor rotativo (150) está rodeando o conjunto de redução de velocidade (300) de modo a definir, pelo menos em parte, um invólucro em torno do conjunto de redução de velocidade (300). O tambor rotativo (150) pode ser definido geralmente de forma anular em torno do eixo axial (12) em torno do conjunto de redução de velocidade (300).

[0038] Em várias formas de realização, o tambor rotativo (150) transfere energia do segundo rotor de turbina (120) através do dispositivo de redução de velocidade (300) para o eixo de transmissão (36). Em uma forma de realização, o tambor rotativo (150) define uma primeira porção longitudinal (151) rodeando pelo menos parcialmente circunferencialmente o conjunto de redução de velocidade (300). A primeira porção longitudinal (151) é acoplada à estrutura rotativa (119) em uma primeira extremidade e a um membro radial (155) em uma segunda extremidade. O membro radial (155) do tambor rotativo (150) que se estende e acoplado ao eixo de transmissão (36). Em várias formas de realização, o membro radial (155) do tambor (150) define um acoplamento flexível entre a eixo de transmissão (36) e a primeira porção longitudinal (151) do tambor rotativo (150) Por exemplo, o membro radial (155)

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16/32 pode definir uma mola ou propriedades de mola que podem permitir dobramento, torção, flexão, etc. do membro radial (155). Como tal, o membro radial (155) pode ser configurado para compensar variações ou atrasos no carregamento, velocidade de rotação ou posição (por exemplo, histerese) entre o conjunto de ventoinha (14), o eixo de transmissão (36), o conjunto de redução de velocidade (300) e o primeiro rotor de turbina (110).

[0039] Ainda em várias formas de realização, o tambor rotativo (150) define ainda uma segunda porção longitudinal (152). A segunda porção longitudinal (152) é acoplada ao componente de saída (320) do conjunto de redução de velocidade (300). A segunda porção longitudinal (152) é acoplada a um ou mais dentre a primeira porção longitudinal (151) e o membro radial (155) do tambor rotativo (150) através de uma porção radial (156). Em várias formas de realização, a porção radial (156) pode ainda definir um acoplamento flexível tal como descrito em relação ao membro radial (155).

[0040] Referindo-se ainda à Figura 2, o segundo rotor de turbina (120) define ainda um eixo de entrada (121) acoplado ao componente de entrada (310) do conjunto de redução de velocidade (300). Durante a operação do motor (10), o segundo rotor de turbina (120) extrai energia dos gases de combustão (86) que fluem através de uma via de fluxo principal (70) para induzir a rotação do segundo rotor de turbina (120) em torno da linha central axial (12). O eixo de entrada (121) do segundo rotor de turbina (120) fornece energia ao conjunto de redução de velocidade (300) através do componente de entrada (310). O segundo rotor de turbina (120) gira geralmente em torno do linha central axial (12) a uma segunda velocidade superior à primeira velocidade do primeiro rotor de turbina (110). A energia proveniente do segundo rotor de turbina (120) transmitida para o componente de saída (320) é ainda transferida para o eixo de transmissão (36) através do tambor rotativo (150) do primeiro rotor de turbina (110).

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17/32 [0041] O primeiro rotor de turbina (110) e o segundo rotor de turbina (120) fornecem energia para girar o eixo de transmissão (36) e um ou mais do conjunto de ventoinha (14) e reforço (22). Em várias formas de realização, o primeiro rotor de turbina (110) fornece entre aproximadamente 25% a aproximadamente 75% de torque ao eixo de transmissão (36). Em outra forma de realização, o segundo rotor de turbina (120) fornece entre aproximadamente 30% e aproximadamente 60% de torque ao eixo de transmissão (36).

[0042] Além disso, a disposição do conjunto de rotor de turbina (95) para o conjunto de redução de velocidade (300) e eixo de transmissão (36) mitiga vários modos de falha em relação a conjuntos de redução de velocidade em motores de turbina a gás. Por exemplo, o motor (10) que inclui formas de realização da seção de turbina (90) geralmente mostrada e descrita aqui define uma disposição de motor de acionamento direto desde o conjunto de ventoinha (14) (Figura 1) ao primeiro rotor de turbina (110) do conjunto de rotor de turbina (95) através do eixo de transmissão (36) O motor (10) define ainda uma disposição de motor de acionamento indireto do segundo rotor de turbina (120) ao conjunto de ventoinha (14) (Figura 1) através do eixo de transmissão (36). Como tal, o rotor de ventoinha (15) do conjunto de ventoinha (14) pode continuar a receber energia do conjunto de rotor de turbina (95) através do primeiro rotor de turbina (110) após falha do segundo rotor de turbina (120), do conjunto de redução de velocidade (300), ou de ambos.

[0043] Como outro exemplo, o motor (10) mostrado e descrito aqui permite conjuntos de redução de velocidade relativamente menores ou mais compactos (300) uma vez que menos de 100% do torque do conjunto de rotor de turbina (95) é transmitido através do conjunto de redução de velocidade (300) para o conjunto de ventoinha (14).

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18/32 [0044] Em várias formas de realização, o segundo rotor de turbina (120) define uma terceira porção longitudinal (153). A terceira porção longitudinal (153) rodeia pelo menos parcialmente circunferencialmente o conjunto de redução de velocidade (300) e está disposta entre a primeira porção longitudinal (151) e a segunda porção longitudinal (152) do tambor rotativo (150) [0045] Referindo-se ainda à Figura 2, a seção de turbina (90) inclui ainda uma primeira estrutura de turbina (210). A primeira estrutura de turbina (210) define uma ou mais primeiros suportes (215) estendidos geralmente ao longo da direção radial (R) entre um diâmetro externo e um diâmetro interno do motor (10). O um ou mais primeiros suportes (215) podem ser dispostos em arranjo circunferencial em volta da linha central axial (12). A primeira estrutura de turbina (210) define um primeiro conduite de fornecimento (211) através do primeiro suporte (215). O primeiro conduite de fornecimento (211) fornece um fluxo de fluido (por exemplo, óleo, lubrificante, etc.), mostrado esquematicamente pelas setas (216), ao conjunto de redução de velocidade (300) e um ou mais conjuntos de rolamentos (200) na seção de turbina (90).

[0046] A primeira armação da turbina (210) define ainda um primeiro conduite de eliminação (212) através do primeiro suporte (215). O primeiro conduite de eliminação (212) fornece uma saída ou egressão de um fluxo de fluido (por exemplo, óleo, lubrificante, etc.), mostrado esquematicamente pelas setas (219), a partir de um ou mais conjuntos de rolamentos (200), o conjunto de redução de velocidade (300), ou ambos.

[0047] Em várias formas de realização, o primeiro conduite de fornecimento (211) e o primeiro conduite de eliminação (212) definem, cada um, conduites emparedados. Em uma forma de realização, o primeiro conduite de fornecimento (211) e o primeiro conduite de eliminação (212) são definidos dentro da primeira estrutura de turbina (210) através de um processo de

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19/32 fabricação aditivo, processo de maquinagem ou combinações de ambos. Por exemplo, a primeira estrutura de turbina (210) define passagens ocas através das quais o fluido (216, 219) flui. Em outra forma de realização, a primeira estrutura de turbina (210) inclui ainda tubos ou coletores emparedados que se estendem através do primeiro suporte (215) e da primeira estrutura de turbina (210).

[0048] Referindo-se à Figura 2, a seção de turbina (90) inclui um ou mais conjuntos de rolamentos (200). Em várias formas de realização, o conjunto de rolamentos (200) está disposto entre uma estrutura estática e rotativa, tal como entre a primeira estrutura de turbina (210) e o segundo rotor de turbina (120) e entre a segunda estrutura de turbina (220) e o primeiro rotor de turbina (110). Ainda em várias formas de realização, o conjunto de rolamentos (200) está disposto entre uma estrutura de rotação para rotação, tal como para definir um suporte diferencial entre o primeiro rotor de turbina (110) e o segundo rotor de turbina (120) . O conjunto de rolamentos (200) pode definir um ou mais de um rolamento de rolos, um rolamento de rolos cônicos, um rolamento esférico ou axial, um rolamento de filme fluido ou um rolamento pneumático.

[0049] Em várias formas de realização, um ou mais conjuntos de rolamentos (200) estão dispostos entre a terceira porção longitudinal (153) do segundo rotor de turbina (120) e a primeira porção longitudinal (151) do primeiro rotor de turbina (110). Em uma forma de realização, um conjunto de rolamentos (200) entre a terceira porção longitudinal (153) e a primeira porção longitudinal (151) definida como um rolamento configurado para fornecer suporte radial, tal como um rolamento de rolos. Um outro conjunto de rolamentos (200) entre a terceira porção longitudinal (153) e a primeira porção longitudinal (151) é definido como um apoio configurado para fornecer suporte radial e axial ou longitudinal, tal como uma esfera ou um rolamento de impulso.

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Em uma outra forma de realização, cada conjunto de rolamento (200) entre a terceira porção longitudinal (153) e a primeira porção longitudinal (151) define um rolamento de rolos cônicos.

[0050] Referindo-se ainda à Figura 2, o primeiro conduite de fornecimento (211) se estende para e em comunicação fluida com o conjunto de redução de velocidade (300), fornecendo o fluxo de fluido (216) para o mesmo. Em várias formas de realização, o conjunto de redução de velocidade (300), o tambor rotativo (150) do primeiro rotor de turbina (110) e o segundo rotor de turbina (120) definem em conjunto uma terceira cavidade (163). Em uma forma de realização, a terceira cavidade (163) é ainda definida entre a primeira porção longitudinal (151) e a segunda porção longitudinal (152) do tambor rotativo (150). Em outra forma de realização, a terceira cavidade (163) é ainda definida entre a porção radial (156) do tambor rotativo (150). Ainda em outra forma de realização, a terceira cavidade (163) é definida entre a terceira porção longitudinal (153) do segundo rotor de turbina (120) e a primeira e segunda porções longitudinais (151, 152) do primeiro rotor de turbina (110). Ainda em outra forma de realização, a terceira cavidade (163) é ainda definida entre um ou mais conjuntos de rolamentos (200), de tambor rotativo (150) do primeiro rotor de turbina (110), do segundo rotor de turbina (120) e do conjunto de redução de velocidade (300).

[0051] O fluxo de fluido (216) (por exemplo, óleo, lubrificante, etc.) sai do conjunto de redução de velocidade (300) para a terceira cavidade (163). Em várias formas de realização, o segundo rotor de turbina (120) define uma ou mais terceiras aberturas (173) através delas fornecendo comunicação fluida a partir da terceira cavidade (163) a um ou mais conjuntos de rolamentos (200). Por exemplo, a terceira abertura (173) pode ser definida através da terceira porção longitudinal (153) do segundo rotor de turbina (120) para permitir o fluxo de fluido (216) para os conjuntos de rolamentos (200) entre o segundo rotor de turbina (120) e o primeiro rotor de turbina (110).

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21/32 [0052] Ainda em várias formas de realização, o tambor rotativo (150) e o segundo rotor de turbina (120) definem em conjunto uma segunda cavidade (162) entre os mesmos. Por exemplo, a segunda cavidade (162) pode ser ainda disposta entre os conjuntos de rolamentos (200). Em uma forma de realização, a terceira abertura (173) definida através do segundo rotor de turbina (120) fornece comunicação fluida entre a terceira cavidade (163) e a segunda cavidade (162). A terceira abertura (173) permite o fluxo do fluido (216) a partir do conjunto de redução de velocidade (300) através da terceira cavidade (163) e da segunda cavidade (162).

[0053] Referindo-se ainda à Figura 2, a seção de turbina (90) pode ainda incluir uma segunda estrutura de turbina (220). A segunda estrutura de turbina (220) inclui um ou mais segundos suportes (225) que se estendem geralmente ao longo da direção radial (R) de um diâmetro interno para um diâmetro externo do motor (10). Na forma de realização geralmente fornecida na Figura 2, a segunda estrutura de turbina (220) envolve, pelo menos parcialmente, o tambor rotativo (150) e o conjunto de redução de velocidade (300).

[0054] A primeira estrutura de turbina (210) e a segunda estrutura de turbina (220) definem, cada uma, estruturas estáticas incluindo um ou mais conjuntos de vedação. Em várias formas de realização, a segunda estrutura de turbina (220) e o tambor rotativo (150) do primeiro rotor de turbina (110) em conjunto definem um conjunto de vedação dianteiro (181) e um conjunto de vedação traseiro (182). O conjunto de vedação dianteiro (181) é definido geralmente à montante ou para a frente do conjunto de vedação traseiro (182). Uma primeira cavidade (161) definida entre o conjunto de vedação dianteiro (181) e o conjunto de vedação traseiro (182). O conjunto de vedação dianteiro (181) e o conjunto de vedação traseiro (182) em conjunto definem uma primeira cavidade de pressão relativamente baixa (161) entre eles, tal como para definir

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22/32 um lado de pressão mostrado esquematicamente em (186). Adicionalmente, o conjunto de vedação dianteiro (181) e o conjunto de vedação traseiro (182) juntos definem um lado de alta pressão ou de pressão relativamente maior fora da primeira cavidade (161) em contraste com a primeira cavidade (161), tal como mostrado esquematicamente em (187).

[0055] O tambor rotativo (150) do primeiro rotor de turbina (110) pode ainda definir uma primeira abertura (171) através da mesma fornecendo comunicação fluida entre a primeira cavidade (161) e a segunda cavidade (162). Em uma forma de realização, a primeira abertura (171) é definida através da primeira porção longitudinal (151) do tambor rotativo (150). Em várias formas de realização, a primeira abertura (171) define uma pluralidade de aberturas através do tambor rotativo (150) em uma disposição circunferencial. Ainda em várias formas de realização, a primeira abertura (171) define uma abertura de diâmetro externo (176), uma abertura de diâmetro interno (178) e uma passagem de abertura (177) entre elas.

[0056] Em uma forma de realização, a abertura de diâmetro externo (176) é definida em uma localização ou posição circunferencial diferente ao longo do tambor rotativo (150) em relação à abertura de diâmetro interno (178). A passagem de abertura (177) entre as mesmas é definida pelo menos parcialmente ao longo da direção circunferencial ou tangencial. Durante a operação do motor (10), o tambor (150) gira em torno da linha central axial (12). As diferentes posições circunferenciais relativas da abertura de diâmetro externo (176) e abertura de diâmetro interno (178) promovem um componente de fluxo tangencial de um fluxo de fluido (217) (por exemplo, óleo, lubrificante, etc.) que sai da primeira cavidade (161). O fluxo de fluido (217) geralmente representa a saída do fluxo de fluido (216) do conjunto de redução de velocidade (300) e conjuntos de rolamentos (200) através de um ou mais segundos conduites de eliminação (221) definidos através da segunda

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23/32 estrutura de turbina (220) O componente de fluxo tangencial do fluxo de fluido (217) pode promover o movimento do fluxo de fluido (217) a partir do tambor rotativo (150) para e através dos segundos conduites de eliminação (221) através da segunda estrutura de turbina estática (220).

[0057] Em várias formas de realização, a segunda estrutura de turbina (220) define um segundo conduite de fornecimento de pressão (222) que se estende através de um ou mais segundos suportes da segunda estrutura de turbina (220). O segundo conduite de fornecimento de pressão (222) fornece um fluxo e pressão de gás, tal como ar comprimido (por exemplo, ar comprimido (82) da seção de compressor (21)), mostrado esquematicamente pelas setas (226), aos conjuntos de vedação e cavidades definidas dentro da seção de turbina (90). Por exemplo, o segundo conduite de fornecimento de pressão (222) pode fornecer um fluxo de pressão de gás relativamente mais elevado (226) para definir o lado de pressão mais elevada (187) em relação à primeira cavidade (161). Como tal, o fluxo de gás (226) pode impedir o vazamento do fluido (216, 217) através do conjunto de vedação dianteiro (181) e conjunto de vedação traseiro (182). Além disso, o fluxo de gás (226) pode permitir, de um modo geral, reter o fluido (216, 217) dentro da terceira cavidade (163), da segunda cavidade (162) e da primeira cavidade (161).

[0058] O segundo conduite de eliminação (221) e o segundo conduite de fornecimento de pressão (222) da segunda estrutura de turbina (220) podem ser, cada um, definidos de modo semelhante ao descrito em relação a várias formas de realização do primeiro conduite de fornecimento (211) e do primeiro conduite de eliminação (212). Por exemplo, os conduites (221, 222) podem ser formados dentro da segunda estrutura de turbina (220) por um ou mais de um processo de fabricação aditivo ou de maquinagem, ou definido por conduites, tubos, coletores, etc., ou combinações dos mesmos.

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24/32 [0059] Em várias formas de realização, o segundo conduite de fornecimento de pressão (222) define ainda uma segunda abertura de conduite de fornecimento (276) no conjunto de vedação dianteiro (181). Em uma forma de realização, o conjunto de vedação dianteiro (181) define uma primeira vedação frontal (183) e uma segunda vedação frontal (184). A primeira vedação frontal (183) está à frente (por exemplo, em frente ao longo da direção longitudinal (L), ou em direção à extremidade à montante (99)) da segunda vedação frontal (184).

[0060] Ainda em várias formas de realização, uma cavidade de vedação frontal (180) é definida entre a primeira vedação frontal (183) e a segunda vedação frontal (184). Em uma forma de realização, a cavidade de vedação frontal (180) se estende de forma adjacente à segunda abertura de conduite de fornecimento (276) no conjunto de vedação dianteiro (181) a uma interface de vedação rotativa (281) definida em uma interface do segundo rotor de turbina (120) e do primeiro rotor de turbina (110). A interface de vedação rotativa (281) define uma rotação para rotação para vedar entre o segundo rotor de turbina (120) e o primeiro rotor de turbina (110).

[0061] Em uma forma de realização, uma primeira abertura de fornecimento de pressão de rotor (286) é definida através do primeiro rotor de turbina (110) na interface de vedação rotativa (281). Em várias formas de realização, a interface de vedação rotativa (281) define uma ou mais vedações, nas quais a primeira abertura de fornecimento de pressão do rotor (286) está disposta entre as várias vedações, de modo a mitigar uma perda de pressão do fluxo de gás (226) que flui através da cavidade de vedação frontal (180).

[0062] Referindo-se ainda à Figura 2, em várias formas de realização, o segundo rotor de turbina (120) define uma segunda câmara de fornecimento de pressão (289) dentro do segundo rotor de turbina (120). A segunda câmara de fornecimento de pressão (289) se estende a partir da

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25/32 interface de vedação rotativa (281) na primeira abertura de fornecimento de pressão do rotor (286) até uma sexta cavidade (166). A sexta cavidade (166) é definida entre o segundo rotor de turbina (120) e a primeira estrutura de turbina (210) entre uma primeira interface de vedação (282). A primeira interface de vedação (282) define uma interface de vedação estática para rotativa entre a primeira estrutura de turbina (210) e o segundo rotor de turbina (120).

[0063] Ainda em outra forma de realização do motor (10), a primeira estrutura de turbina (210) define ainda um primeiro conduite de fornecimento de pressão (213). O primeiro conduite de fornecimento de pressão (213) fornece um fluxo de gás, mostrado esquematicamente pelas setas (218), para a sexta cavidade (166) definida entre o segundo rotor de turbina (120) e a primeira estrutura de turbina (210). Em uma forma de realização, a primeira estrutura de turbina (210) pode definir o primeiro conduite de fornecimento de pressão (213) através do primeiro suporte (215). Em várias formas de realização, o fluxo de gás (218) é fornecido a partir da seção de compressor (21) o motor (10). De um modo semelhante tal como mostrado e descrito em relação ao primeiro conduite de fornecimento (211) e o primeiro conduite de eliminação (212), o primeiro conduite de fornecimento de pressão (213) pode ser formado por um ou mais processos de fabricação aditivos, processo de maquinagem ou combinações dos mesmos, ou através de um conduite, tubo, coletor emparedados, etc.

[0064] Em várias formas de realização, o motor (10) define, pelo menos em parte, um conduite de gás através do primeiro conduite de fornecimento de pressão (213) para a sexta cavidade (166). Em uma forma de realização, o conduite de gás é ainda definido, pelo menos em parte, através do segundo conduite de fornecimento de pressão (222) através da segunda câmara de fornecimento de pressão (289) para a sexta cavidade (166).

[0065] Em uma forma de realização do motor (10), a primeira estrutura de turbina (210) define uma cobertura protetora anular (205)

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26/32 estendida pelo menos parcialmente ao longo da direção longitudinal (L). A cobertura protetora anular (205) define uma primeira passagem de fornecimento de pressão (207) no seu interior. A cobertura protetora anular (205) é definida geralmente circunferencialmente em torno da linha central axial (12). Em uma forma de realização, a primeira passagem de fornecimento de pressão (207) define uma pluralidade de passagens ocas discretas através da primeira estrutura de turbina (210), tal como furos. Em outra forma de realização, a primeira passagem de fornecimento de pressão (207) é definida pelo menos parcialmente circunferencialmente através da cobertura protetora anular (205) da primeira estrutura de turbina (210). A cobertura protetora anular (210) define ainda na primeira passagem de fornecimento de pressão (207) uma abertura de cobertura protetora anular (209) adjacente à sexta cavidade (166). A abertura da cobertura protetora anular (209) permite a comunicação fluida do fluxo de gás (218) através da primeira passagem de fornecimento de pressão (207) para a sexta cavidade (166).

[0066] Ainda em outra forma de realização, o segundo rotor de turbina (120) define ainda uma quarta porção longitudinal (154) prolongada radialmente adjacente à cobertura protetora anular (205) da primeira estrutura de turbina (210). Um ou mais conjuntos de rolamentos (200) são acoplados à cobertura protetora anular (205) e à quarta porção longitudinal (154) e dispostos entre as mesmas.

[0067] Em outra forma de realização, a primeira estrutura de turbina (210) define ainda um conjunto de invólucro de lubrificante (203) estendida ao longo da direção longitudinal (L). O conjunto de invólucro de lubrificante (203) pode ser definido radialmente para dentro da quarta porção longitudinal (154) do segundo rotor de turbina (120). O conjunto de invólucro de lubrificante (203) pode ainda ser definido radialmente para dentro do conjunto de redução de velocidade (300). O conjunto de invólucro de lubrificante (203)

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27/32 pode ainda ser definido anularmente em torno da linha central axial (12). O eixo de transmissão (36) estende-se geralmente radialmente dentro do conjunto de invólucro de lubrificante (203).

[0068] Em várias formas de realização, pelo menos uma porção do primeiro conduite de fornecimento (211) é definida através do conjunto de invólucro de lubrificante (203). O conjunto de invólucro de lubrificante (203) pode ainda ser acoplado ao conjunto de redução de velocidade (300), de modo a fornecer comunicação fluida do fluxo de fluido (216) (por exemplo, óleo, lubrificante, etc.) para o conjunto de redução de velocidade (300) que se estende ao longo da direção longitudinal (L).

[0069] Em várias formas de realização, uma quarta cavidade (164) é definida entre o conjunto de invólucro de lubrificante (203), o conjunto de redução de velocidade (300) e a quarta porção longitudinal (154) do segundo rotor de turbina (120). Em uma forma de realização, a quarta porção longitudinal (154) define uma quarta abertura (174) definido através da mesma. A quarta abertura (174) fornece comunicação fluida do fluxo do fluido (216) a partir da quarta cavidade (164) para o conjunto de rolamento (200) disposto entre a primeira estrutura de turbina (210) e a quarta porção longitudinal (154) do segundo rotor de turbina (120).

[0070] Ainda em outra forma de realização, uma quinta cavidade (165) é definida entre a cobertura protetora anular (205) da primeira estrutura de turbina (210), a quarta porção longitudinal (154) do segundo rotor de turbina (120), e a um ou mais conjuntos de rolamentos (200) entre elas. Em uma forma de realização, o primeiro conduite de eliminação (212) é definido a partir da quinta cavidade (165) e através de um ou mais suportes (215) da primeira estrutura de turbina (210).

[0071] Ainda em várias formas de realização, o motor (10) define, pelo menos em parte, um conduite de lubrificante do primeiro conduite de

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28/32 fornecimento (211) para o conjunto de redução de velocidade (300), do conjunto de redução de velocidade (300) para a terceira cavidade (163) através da terceira abertura (173) da terceira porção longitudinal (153) do segundo rotor de turbina (120), da terceira cavidade (163) para a segunda cavidade (162), da segunda cavidade (162) para a primeira cavidade (161) através da primeira abertura (171) na primeira porção longitudinal (151), e através do primeiro conduite de eliminação (221). Em outra forma de realização, o motor (10) define ainda, pelo menos em parte, o conduite de lubrificante desde o primeiro conduite de fornecimento (211) até a quarta cavidade (164), desde a quarta cavidade (164) através da quarta abertura (174) através da quarta porção longitudinal (154) da segunda turbina rotor (120) para um ou mais conjuntos de rolamentos (200) definidos entre a cobertura protetora anular (205) da primeira estrutura de turbina (210) e a quarta porção longitudinal (154), e da quinta cavidade (165) para o primeiro conduite de eliminação (212).

[0072] Ainda em várias formas de realização, o motor (10) define ao longo da via de fluxo principal (70), em disposição em série ao longo da direção longitudinal (L) da extremidade à montante (99) para uma extremidade à jusante (98), a primeira estrutura de turbina (210), uma ou mais iterações do segundo rotor de turbina (120) e o primeiro rotor de turbina (110) ao longo da direção longitudinal (L) e a segunda estrutura de turbina (220). Em uma forma de realização, o motor (10) de define a pluralidade de membros estruturais (116) da estrutura rotativa (119) à montante da segunda estrutura de turbina (220) e à jusante do segundo rotor de turbina (120).

[0073] A configuração de sistema de lubrificação definida por uma ou mais combinações do primeiro conduite de fornecimento (211), o primeiro conduite de eliminação (212), o primeiro conduite de fornecimento de pressão (213), o segundo conduite de eliminação (221), o segundo conduite de fornecimento de pressão (222) e as cavidades (161, 162, 163, 164, 165, 166)

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29/32 fornecem na mesma, uma disposição para fornecer e libertar óleo ou outro lubrificante para o conjunto de redução de velocidade (300) e a pluralidade de conjuntos de rolamentos (200) de um conjunto de rotor de turbina em contrarotação interdigitado (95). A disposição do sistema de lubrificação, disposto na extremidade à jusante (98) do motor (10) e a seção de turbina (90) fornecem acesso simplificado, inspeção e facilidade de manutenção em contraste com os conjuntos de redução de velocidade montados a montante (por exemplo, dentro de um conjunto de ventoinha ou seção de compressor). Além disso, uma ou mais das cavidades, tais como a quarta cavidade (164), a terceira cavidade (163), a segunda cavidade (162) e/ou a primeira cavidade (161), definem um fosso (sump) relativamente compacto, reduzindo assim a complexidade, o custo, o peso e embalagem, permitindo desse modo menores conjuntos de redução de velocidade (300) dentro da seção de turbina (90). Ainda mais, a disposição de lubrificante geralmente fornecida aqui fornece óleo ou outro lubrificante à pluralidade de conjuntos de rolamentos (200) e o conjunto de redução de velocidade (300) através da primeira estrutura de turbina (210), reduzindo a complexidade, perdas ou potenciais pontos de falha no motor (10).

[0074] Esta descrição escrita utiliza exemplos para divulgar a invenção, incluindo o melhor modo, e também permite a qualquer técnico no assunto praticar a invenção, incluindo fabricar e utilizar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram aos técnicos no assunto. Pretende-se que estes outros exemplos estejam dentro do escopo das reivindicações, se incluírem membros estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem membros estruturais equivalentes com diferenças não substanciais das linguagens literais das reivindicações.

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Lista de componentes

Número de referência	Componente
10	Motor de Turbina a Gás
12	Eixo Linha Central Longitudinal / Axial
14	Conjunto de Ventoinha
15	Rotor do Ventoinha
18	Invólucro Externo
21	Seção de Compressor
22	Reforço
24	Compressor de Alta Pressão (HPC)
26	Seção de Combustão
34	Eixo de Alta Velocidade
36	Eixo de Transmissão
41	Estágio(s) de Ventilação
42	Pás
44	Nacela / Invólucro de Ventoinha
46	Paletas / Suportes Guia de Saída
48	Passagem de Fluxo de Ar de Derivação
70	Via de Fluxo Principal
74	Setas (Volume de Ar)
76	Entrada
78	Setas (porção de ar)
80	Setas (porção de ar)
82	Setas (ar comprimido)
86	Gases de Combustão
90	Seção de Turbina
95	Conjunto de Rotor de Turbina
98	Extremidade à Jusante
99	Extremidade à Montante
110	Primeiro Rotor de Turbina
114	Cobertura Protetora externa
116	Membros Estruturais
118	Aerofólio de Cobertura Protetora Externa
119	Estrutura Rotativa
120	Segundo Motor de turbina
121	Eixo de entrada
122	Segundo Aerofólio de Rotor de Turbina
150	Tambor rotativo
151	Primeira Porção Longitudinal
152	Segunda Porção Longitudinal
153	Terceira Porção Longitudinal
154	Quarta Porção Longitudinal
155	Membro Radial (de 150)
156	Porção Radial
161	Primeira Cavidade
162	Segunda Cavidade
163	Terceira Cavidade

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Número de referência

Componente

164	Quarta Cavidade
165	Quinta Cavidade
166	Sexta Cavidade
171	Primeira Abertura
173	Terceira(s) abertura(s)
174	Quarta Abertura
176	Abertura de Diâmetro Externo
177	Passagem de Abertura
178	Abertura de Diâmetro Interno
180	Cavidade de Vedação Dianteira
181	Conjunto de Vedação Dianteiro
182	Conjunto de Vedação Traseiro
183	Primeira Vedação Dianteira
184	Segunda Vedação Dianteira
186	Marcador Esquemático de Baixa Pressão
187	Marcador Esquemático de Alta Pressão

200	Conjunto de Rolamento
203	Conjunto de Invólucro de Lubrificante
205	Camada Protetora Anular
207	Primeira Passagem de Fornecimento de Pressão
209	Abertura da Camada Protetora Anular
210	Primeira Estrutura de Turbina
211	Primeiro Conduite de Fornecimento
212	Primeiro Conduite de Eliminação
213	Primeiro Conduite de Fornecimento de Pressão
215	Primeiro(s) Suporte(s)
216	Flechas (Fluxo de Fluido)
217	Fluido
218	Flechas (Fluxo de Gás)
219	Flechas (Fluxo de Fluido)
220	Segunda Estrutura de Turbina
221	Segundo(s) Conduite(s) de Eliminação
222	Segundo Conduite de Fornecimento de Pressão
225	Segundo(s) Suporte(s)
226	Flechas (Fluxo e Pressão de Gás)
276	Segunda Abertura de Conduite de Abastecimento
281	Interface de Vedação Rotativa
282	Primeira Interface de Vedação
286	Primeira Abertura de Fornecimento de Pressão do Rotor
289	Segunda Câmara de Abastecimento de Pressão

300

Conjunto de Redução de Velocidade

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Número de referência	Componente
310	Componente de Entrada
315	Componente de Mudança de Velocidade
320	Componente de Saída

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Claims

Reivindicações

1. MOTOR DE TURBINA A GÁS, caracterizado pelo fato de que compreende:

- uma primeira estrutura de turbina (210) que define um ou mais primeiros suportes (215) que se estendem ao longo de uma direção radial,

- um conjunto de rotor de turbina (95) que define um tambor rotativo (150) rodeando um conjunto de redução de velocidade de redução (300) e acoplado ao mesmo, em que o conjunto de rotor de turbina (95) compreende um primeiro rotor de turbina (110) e um segundo rotor de turbina (120), cada um disposto em um ou mais conjuntos de rolamentos (200), em que a primeira estrutura de turbina (210) define um primeiro conduite de fornecimento (211) através do primeiro suporte (215) fornecendo um fluxo de fluido (216) para o conjunto de redução de velocidade e um ou mais conjuntos de rolamentos (200), e em que a primeira estrutura de turbina (210) define ainda um primeiro conduite de eliminação (212) fornecendo uma saída de pelo menos uma porção (219) do fluxo de fluido (216) de um ou mais conjuntos de rolamentos (200).
2. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

- uma segunda estrutura de turbina (220) que define um ou mais segundos suportes que se estendem ao longo de uma direção radial, em que a segunda estrutura de turbina (220) define um segundo conduite de eliminação (225) fornecendo uma saída de pelo menos uma porção (219) do fluxo de fluido (216) de um ou mais conjuntos de rolamentos (200) e do conjunto de redução de velocidade e em que a segunda estrutura de turbina (220) define ainda um segundo conduite de fornecimento de pressão que fornece gás pressurizado através da mesma.

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3. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda estrutura de turbina (220) e o tambor rotativo (150) do conjunto de rotor de turbina (95) definem, em conjunto, um conjunto de vedação dianteiro (181), um conjunto de vedação traseiro (182) e uma primeira cavidade (161) entre o conjunto de vedação dianteiro (181) e o conjunto de vedação traseiro (182) entre um diâmetro interno da segunda estrutura da turbina e o tambor do conjunto do rotor de turbina.
4. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o conjunto de vedação dianteiro (181) e o conjunto de vedação traseiro (182) definem, cada um, um lado de alta pressão (187) do lado de fora da primeira cavidade (161) e um lado de baixa pressão (186) no interior da primeira cavidade (161), e em que o segundo conduite de fornecimento de pressão fornece gás pressurizado ao lado de alta pressão (187) fora da primeira cavidade (161).
5. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 4, caracterizado pelo fato de que o tambor rotativo (150) do conjunto de rotor de turbina (95) define uma primeira porção longitudinal pelo menos parcialmente rodeando de forma circunferencial o conjunto de redução de velocidade, em que a primeira porção longitudinal define uma primeira abertura através da mesma fornecendo comunicação fluida de um ou mais do conjunto de redução de velocidade e dos conjuntos de rolamentos (200) para a primeira cavidade (161) entre o conjunto de vedação dianteiro (181) e o conjunto de vedação traseiro (182).
6. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a primeira abertura na primeira porção longitudinal do tambor define uma abertura de diâmetro interno, uma abertura de diâmetro externo e uma passagem de abertura entre elas.

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7. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a abertura de diâmetro interno é definida em uma posição circunferencial diferente ao longo da primeira porção longitudinal do tambor em relação à abertura de diâmetro externo, definindo uma passagem de abertura pelo menos parcialmente circunferencial ou tangencial entre as mesmas.
8. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o conjunto de vedação dianteiro (181) define uma primeira vedação dianteira e uma segunda vedação dianteira, em que a vedação dianteira está à montante da segunda vedação dianteira e em que uma cavidade de vedação dianteira é definida entre as mesmas.
9. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o primeiro rotor de turbina (110) do conjunto de rotor de turbina (95) compreende uma estrutura rotativa, a estrutura rotativa compreendendo uma pluralidade de membros radialmente que se estendem e uma cobertura protetora externa que se estende ao longo da direção longitudinal, e em que uma pluralidade de aerofólios de cobertura protetora externa se estendem para dentro ao longo da direção radial a partir da cobertura protetora externa, e em que o tambor rotativo (150) é acoplado ao primeiro rotor da turbina.
10. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que uma terceira cavidade é definida entre o tambor rotativo (150) e o conjunto de redução de velocidade e em que o segundo rotor de turbina (120) do conjunto de rotor de turbina (95) define um eixo de entrada acoplado a um componente de entrada do conjunto de redução de velocidade.
11. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o segundo rotor de turbina

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4/5 (120) define uma terceira porção longitudinal, em que a terceira porção longitudinal define uma terceira abertura definida através da mesma, a terceira abertura fornecendo comunicação fluida a partir da terceira cavidade para o conjunto de rolamento disposto entre o tambor rotativo (150) e o segundo rotor da turbina.
12. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o motor define uma segunda cavidade entre a primeira porção longitudinal do tambor e a terceira porção longitudinal do segundo rotor de turbina (120), e entre um ou mais conjuntos de rolamentos (200) dispostos entre as mesmas, em que a segunda cavidade está em comunicação fluida com a primeira cavidade (161) através de uma primeira abertura definida através da primeira porção longitudinal do tambor.
13. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o segundo rotor de turbina (120) define ainda uma quarta porção longitudinal definida radialmente adjacente a uma cobertura protetora anular da primeira estrutura de turbina (210), em que um ou mais conjuntos de rolamentos (200) estão acoplados à cobertura protetora anular e à quanta porção longitudinal e dispostos entre as mesmas.
14. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a primeira estrutura de turbina (210) define ainda um conjunto de invólucro de lubrificante que se estende ao longo da direção longitudinal radialmente para dentro da quarta porção longitudinal e do conjunto de redução de velocidade e em que uma quarta cavidade é definida entre o conjunto de invólucro de lubrificante interno, o conjunto de redução de velocidade e a quarta porção longitudinal do segundo rotor de turbina (120), e em que a quarta porção longitudinal define uma quarta abertura definida através da mesma, a quarta abertura fornecendo

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5/5 comunicação fluida desde a quarta cavidade ao conjunto de rolamentos disposto entre a primeira estrutura de turbina (210) e a quarta porção longitudinal do segundo rotor de turbina (120).
15. MOTOR DE TURBINA A GÁS, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que a primeira estrutura de turbina (210) define uma cobertura protetora anular que se estende pelo menos parcialmente ao longo da direção longitudinal, em que a cobertura protetora anular define uma primeira passagem de fornecimento de pressão na mesma e em que a cobertura protetora anular define uma abertura de cobertura protetora anular adjacente a uma sexta cavidade definida entre o segundo rotor de turbina (120) e a primeira estrutura de turbina (210) entre uma ou mais primeiras interfaces de vedação, a abertura de cobertura protetora anular fornecendo comunicação fluida entre a primeira passagem de fornecimento de pressão e a sexta cavidade.