CN106837560B - 燃气涡轮齿轮箱输入轴 - Google Patents

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Abstract

一种燃气涡轮齿轮箱输入轴(112)包括与发动机动力齿轮箱(100)接合并且沿其中心发动机轴线(12)延伸的齿轮联接件(114)。轴(112)可包括同轴地连结于齿轮联接件(114)的可分离的调节节段(118)，以及与齿轮联接件(114)相对地连结于可分离的调节节段(118)的转轴联接件(116)，转轴联接件(116)与发动机涡轮转轴(34,36)接合。还提供了使用输入轴(112)的方法。

Description

燃气涡轮齿轮箱输入轴
技术领域
本主题大体上涉及燃气涡轮发动机，或者更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的齿轮箱的输入轴。
背景技术
燃气涡轮发动机大体上包括布置成与彼此流动连通的风扇和芯部。此外，燃气涡轮发动机的芯部大体上包括以串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气从风扇提供至压缩机区段的入口，其中一个或更多个轴向压缩机逐渐地压缩空气，直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩的空气混合并且焚烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送至涡轮区段。穿过涡轮区段的燃料气体流驱动涡轮区段，并且接着发送穿过排气区段(例如，至大气)。此外，芯部大体上包括一个或更多个轴，其在涡轮区段与压缩机区段之间延伸，使得涡轮区段的旋转还驱动压缩机区段。
芯部的一个或更多个轴还可机械地联接于风扇，以便于风扇在燃气涡轮发动机的操作期间的旋转。然而，为了将芯部的一个或更多个轴的转速逐步降低至更有效的风扇转速，齿轮箱可提供成将芯部的一个或更多个轴机械地联接于驱动风扇的风扇轴。
齿轮箱可安装成允许适应一些移动(例如，风扇和/或芯部内的振动)。然而，极端事件，如飞鸟撞击或失去风扇叶片，可促进例如风扇轴沿燃气涡轮发动机的轴向方向、径向方向和/或周向方向的相当大移动。这些极端事件可使齿轮箱的过去且可允许的范围移位，这可引起齿轮箱内的一个或更多个齿轮卡紧(bind up)或以其它方式故障。此外，甚至在正常操作状态期间，齿轮箱可经受由热膨胀/收缩、空中机动、机械负载等引起的显著的应变和/或移位。随着时间的过去，这些可用于缩短齿轮箱和发动机自身的可用寿命。
因此，能够适应一定量的移位同时将此类移位与齿轮箱隔离的用于齿轮箱的输入轴将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述为明显的，或者可通过本发明的实践学习。
根据本公开的一个实施例，提供了一种涡轮齿轮箱输入轴。涡轮齿轮箱输入轴可包括与发动机动力齿轮箱接合并且沿其中心发动机轴线延伸的齿轮联接件。涡轮齿轮箱输入轴还可包括同轴地连结于齿轮联接件的可分离的调节节段，以及与齿轮联接件相对地连结于可分离的调节节段的转轴联接件。转轴联接件可与发动机涡轮转轴接合。
根据本公开的另一个实施例，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机可沿中心轴线延伸，并且包括用于接收和压缩流体流的压缩机、燃烧器、涡轮、动力齿轮箱和齿轮箱输入轴。燃烧器和涡轮可定位在压缩机下游。动力齿轮箱可绕着中心轴线设置以接收涡轮处生成的旋转输入。齿轮箱输入轴可以可操作地连接涡轮和动力齿轮箱。齿轮箱输入轴可包括齿轮联接件、可分离的调节节段和转轴联接件。齿轮联接件可与动力齿轮箱接合并且沿中心发动机轴线延伸。可分离的调节节段可同轴地连结于齿轮联接件，而转轴联接件可与涡轮接合并且与齿轮联接件相对地连结于可分离的调节节段。
技术方案1. 一种涡轮齿轮箱输入轴，包括：
齿轮联接件，其与发动机动力齿轮箱接合并且沿其中心发动机轴线延伸；
可分离的调节节段，其同轴地连结于所述齿轮联接件；以及
转轴联接件，其与所述齿轮联接件相对地连结于所述可分离的调节节段，所述转轴联接件与发动机涡轮转轴接合。
技术方案2. 根据技术方案1所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述可分离的调节节段包括
从前端部沿轴向延伸至后端部的本体，
在所述本体的所述前端部处沿径向延伸的前凸缘，
在所述本体的所述后端部处沿径向延伸的后凸缘，
设置在所述本体与所述前凸缘之间的前过渡半径，以及
设置在所述本体与所述后凸缘之间的后过渡半径。
技术方案3. 根据技术方案2所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述齿轮联接件包括
定位在所述动力齿轮箱的一部分上的齿轮接合面，
朝所述可分离的调节节段沿轴向延伸的柄，以及
沿径向延伸以接合所述可分离的调节节段的所述前凸缘的柄凸缘。
技术方案4. 根据技术方案3所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述前凸缘限定轴向孔口，并且所述柄凸缘限定与所述前凸缘的所述轴向孔口同心的轴向孔口，所述齿轮箱输入轴还包括设置穿过所述前凸缘的所述轴向孔口和所述柄凸缘的所述轴向孔口的附接螺栓。
技术方案5. 根据技术方案3所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述前凸缘包括
从所述前过渡半径沿径向延伸的前带，所述前带具有沿所述轴向方向限定的带厚度；以及
设置在所述前带上与所述柄凸缘接合的周向附接边沿，所述周向附接边沿具有大于所述前带的所述带厚度的边沿厚度。
技术方案6. 根据技术方案5所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，开槽接头形成在所述柄凸缘与所述周向附接边沿之间。
技术方案7. 根据技术方案2所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述转轴联接件包括
与所述齿轮联接件同轴并且沿与其相反的方向延伸的心轴，以及
沿径向延伸以接合所述可分离的调节节段的所述后凸缘的心轴凸缘。
技术方案8. 根据技术方案7所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述后凸缘包括
从所述后过渡半径沿径向延伸的后带，所述后带具有沿所述轴向方向限定的带厚度，以及
设置在所述后带上与所述心轴凸缘接合的周向附接边沿，所述周向附接边沿具有大于所述后带的所述带厚度的边沿厚度。
技术方案9. 根据技术方案1所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述可分离的调节节段包括同轴地连结在所述齿轮联接件与所述转轴联接件之间的多个可分离的调节节段。
技术方案10. 根据技术方案1所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述齿轮联接件由具有第一弹性模量的第一材料形成，并且其中所述可分离的调节节段由具有第二弹性模量的第二材料形成，所述第二弹性模量小于所述第一弹性模量。
技术方案11. 一种沿中心轴线延伸的燃气涡轮发动机，包括：
用于接收和压缩流体流的压缩机；
定位在所述压缩机下游的燃烧器；
定位在所述压缩机下游的涡轮；
动力齿轮箱，其绕着所述中心轴线设置以接收所述涡轮处生成的旋转输入；以及
齿轮箱输入轴，其可操作地连接所述涡轮和所述动力齿轮箱，所述齿轮箱输入轴包括
齿轮联接件，其与所述动力齿轮箱接合并且沿所述中心发动机轴线延伸，
可分离的调节节段，其同轴地连结于所述齿轮联接件，以及
转轴联接件，其与所述涡轮接合并且与所述齿轮联接件相对地连结于所述可分离的调节节段。
技术方案12. 根据技术方案11所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述可分离的调节节段包括
从前端部沿轴向延伸至后端部的本体，
在所述本体的所述前端部处沿径向延伸的前凸缘，
在所述本体的所述后端部处沿径向延伸的后凸缘，
设置在所述本体与所述前凸缘之间的前过渡半径，以及
设置在所述本体与所述后凸缘之间的后过渡半径。
技术方案13. 根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述齿轮联接件包括：
定位在所述动力齿轮箱的一部分上的齿轮接合面；
朝所述可分离的调节节段沿轴向延伸的柄，以及
沿径向延伸以接合所述可分离的调节节段的所述前凸缘的柄凸缘。
技术方案14. 根据技术方案13所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述前凸缘限定轴向孔口，并且所述柄凸缘限定与所述前凸缘的所述轴向孔口同心的轴向孔口，所述齿轮箱输入轴还包括设置穿过所述前凸缘的所述轴向孔口和所述柄凸缘的所述轴向孔口的附接螺栓。
技术方案15. 根据技术方案13所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述前凸缘包括：
从所述前过渡半径沿径向延伸的前带，所述前带具有沿所述轴向方向限定的带厚度；以及
设置在所述前带上与所述柄凸缘接合的周向附接边沿，所述周向附接边沿具有大于所述前带的所述带厚度的边沿厚度。
技术方案16. 根据技术方案15所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，开槽接头形成在所述柄凸缘与所述周向附接边沿之间。
技术方案17. 根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述转轴联接件包括：
与所述齿轮联接件同轴并且沿与其相反的方向延伸的心轴，以及
沿径向延伸以接合所述可分离的调节节段的所述后凸缘的心轴凸缘。
技术方案18. 根据技术方案17所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述后凸缘包括：
从所述后过渡半径沿径向延伸的后带，所述后带具有沿所述轴向方向限定的带厚度，以及
设置在所述后带上与所述心轴凸缘接合的周向附接边沿，所述周向附接边沿具有大于所述后带的所述带厚度的边沿厚度。
技术方案19. 根据技术方案11所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述可分离的调节节段包括同轴地连结在所述齿轮联接件与所述转轴联接件之间的多个可分离的调节节段。
技术方案20. 根据技术方案11所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述齿轮联接件由具有第一弹性模量的第一材料形成，并且其中所述可分离的调节节段由具有第二弹性模量的第二材料形成，所述第二弹性模量小于所述第一弹性模量。
本发明的这些及其它的特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入在本说明书中并且构成本说明书的部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同描述用于阐释本发明的原理。
附图说明
包括针对本领域技术人员的其最佳模式的本发明的完整且开放的公开在参照附图的说明书中阐述，在该附图中：
图1提供了根据本主题的各种实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性截面视图；
图2提供了安装在本公开的示例性发动机实施例内的齿轮箱的截面视图；
图3提供了图2的安装的齿轮箱的示意性截面视图；以及
图4提供了根据本公开的示例性实施例的齿轮箱输入轴的放大视图。
部件列表
10 涡扇喷气发动机
12 纵向/轴向中心线中心轴线
14 风扇区段
16 芯部涡轮发动机
18 外壳
20 入口
22 低压压缩机
24 高压压缩机
26 燃烧区段
28 高压涡轮
30 低压涡轮
32 喷气排气区段
34 高压轴/转轴
36 低压轴/转轴
38 风扇
40 叶片
42 盘
44 促动部件
46 动力齿轮箱
47 联接系统
48 机舱
50 风扇壳或机舱
52 出口导叶
54 下游区段
56 旁通空气流通路
58 空气
60 入口
62 空气的第一部分
64 空气的第二部分
66 燃烧气体
68 定子导叶
70 涡轮转子叶片
72 定子导叶
74 涡轮转子叶片
76 风扇喷嘴排气区段
78 热气体路径
100 齿轮箱
102 齿轮系
104 风扇轴
106 支柱
108 轴承组件
112 输入轴
114 齿轮联接件
116 转轴联接件
118 调节节段
120 (调节节段的)前端部
122 (调节节段的)后端部
124 (调节节段的)本体
126 前凸缘
128 后凸缘
130 过渡半径(前)
132 过渡半径(后)
134 第一径向长度
136 第二径向长度
138 转角倒角
140 线性角
142 (前凸缘的)带
144 (后凸缘的)带
146 (前凸缘的)周向附接边沿
148 (后凸缘的)周向附接边沿
150 (前凸缘的)带厚度
152 (后凸缘的)带厚度
154 (前凸缘的)边沿厚度
156 (后凸缘的)边沿厚度
158 接合面
160 柄
162 柄凸缘
164 (柄的)带
165 柄半径
166 (柄的)周向边沿
168 (柄的)带厚度
170 (柄的)边沿厚度
172 心轴
174 心轴凸缘
176 (心轴的)带
177 心轴半径
178 (心轴的)周向边沿
180 (心轴的)带厚度
182 (心轴的)边沿厚度
184 轴向孔口
186 联接螺栓
188 开槽接头(前)
190 开槽接头(后)
192 槽口
A 轴向方向
R 径向方向。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的本实施例，其一个或更多个实例在附图中示出。详细描述使用了数字和字母标号来表示附图中的特征。附图和描述中相似或类似的标记用于表示本发明的相似或类似的部分。如本文中使用的，用语"第一"、"第二"和"第三"可以可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，并且不旨在表示独立构件的位置或重要性。
现在参照附图，其中同样的数字遍及附图指示相同元件，图1为根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性截面视图。更具体而言，对于图1的实施例，燃气涡轮发动机为本文中称为"涡扇发动机10"的高旁通涡扇喷气发动机10。如图1中所示，涡扇发动机10限定轴向方向A(平行于为了参照提供的纵向中心线或中心轴线12延伸)和径向方向R。大体上，涡扇10包括风扇区段14和设置在风扇区段14下游的芯部涡轮发动机16。
绘出的示例性芯部涡轮发动机16大体上包括大致管状的外壳18，其限定环形入口20。外壳18包围成串流关系的包括增压器或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24的压缩机区段；燃烧器或燃烧区段26；包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30的涡轮区段；以及喷气排气喷嘴区段32。高压(HP)轴或转轴34将HP涡轮28传动地连接于HP压缩机24。低压(LP)轴或转轴36将LP涡轮30传动地连接于LP压缩机22。
对于所绘实施例，风扇区段14包括可变桨距风扇38，其具有以间隔开的方式联接于盘42的多个风扇叶片40。如所绘，风扇叶片40从盘42大体上沿径向方向R向外延伸。各个风扇叶片40能够依靠风扇叶片40操作性地联接于适合的促动部件44关于盘42绕着桨距轴线P旋转，适合的促动部件44构造成一致地共同改变风扇叶片40的桨距。风扇叶片40、盘42和促动部件44能够通过横跨动力齿轮箱46的LP轴36绕着纵轴线12一起旋转。动力齿轮箱46包括用于使LP轴36的转速逐步降低至更有效的风扇转速的多个齿轮，并且通过一个或更多个联接系统47附接于芯部框架或风扇框架中的一个或两者。
仍参照图1的示例性实施例，盘42由可旋转的前毂48覆盖，可旋转的前毂48空气动力地定轮廓成促进空气流穿过多个风扇叶片40。此外，示例性风扇区段14包括环形风扇壳或外机舱50，其沿周向包绕风扇38和/或芯部涡轮发动机16的至少一部分。应当认识到的是，机舱50可构造成由多个沿周向间隔的出口导叶52关于芯部涡轮发动机16支承。此外，机舱50的下游区段54可在芯部涡轮发动机16的外部分之上延伸，以便限定其间的旁通空气流通路56。
在涡扇发动机10的操作期间，一定体积的空气58通过机舱50和/或风扇区段14的相关联的入口60进入涡扇10。在一定体积的空气58横穿风扇叶片40时，如由箭头62指示的空气58的第一部分引导或发送到旁通空气流通路56中，而如由箭头64指示的空气58的第二部分引导或发送到LP压缩机22中。空气的第一部分62与空气的第二部分64之间的比率通常称为涵道比。空气的第二部分64的压力接着在其发送穿过高压(HP)压缩机24且到燃烧区段26中时增大，其中其与燃料混合并且焚烧以提供燃烧气体66。
燃烧气体66发送穿过HP涡轮28，其中来自燃烧气体66的热能和/或动能的一部分经由联接于外壳18的HP涡轮定子导叶68和联接于HP轴或转轴34的HP涡轮转子叶片70的连续级抽取，因此引起HP轴或转轴34旋转，由此支持HP压缩机24的操作。燃烧气体66接着发送穿过LP涡轮30，其中热能和动能的第二部分经由联接于外壳18的LP涡轮定子导叶72和联接于LP轴或转轴36的LP涡轮转子叶片74的连续级从燃烧气体66抽取，因此引起LP轴或转轴36旋转，由此支持LP压缩机22的操作和/或风扇38的旋转。
燃烧气体66随后发送穿过芯部涡轮发动机16的喷气排气喷嘴区段32来提供推进推力。同时，空气的第一部分62的压力在空气的第一部分62在其从涡扇10的风扇喷嘴排气区段76排出之前发送穿过旁通空气流通路56时显著地增大，也提供了推进推力。HP涡轮28、LP涡轮30和喷气排气喷嘴区段32至少部分地限定用于将燃烧气体66发送穿过芯部涡轮发动机16的热气体路径78。
然而，应当认识到的是，图1中所绘的示例性风扇发动机10仅经由实例，并且在其它示例性实施例中，涡扇发动机10可具有任何其它适合的构造。
现在参照图2，提供了根据本公开的示例性实施例的用于燃气涡轮发动机10的齿轮箱100的侧视图。在至少某些示例性实施例中，图2的齿轮箱100可并入到图1的涡扇发动机10中(例如，构造为所绘的示例性齿轮箱46)，并且因此相同或相似的数字可表示相同或相似的部分。
对于图2的实施例，齿轮箱100包括用于将旋转功率从LP轴36传递至输出轴或风扇轴104的齿轮系102。具体而言，LP轴36附接于输入轴112以驱动输入轴112。LP轴36由包括支柱106的芯部框架支承在芯部16内。支柱106构造成经由轴承组件108支承LP轴36。对于所绘实施例，轴承组件108包括单个滚珠轴承组件，其可适应LP轴36的旋转，并且沿径向方向R支承LP轴36。然而，在其它示例性实施例中，此外或作为备选，轴承组件108可包括任何其它适合的轴承元件，如一个或更多个滚柱轴承元件。
因此，在操作期间，输入轴112可沿第一方向将旋转功率从LP轴36提供至齿轮系102。齿轮系102接着可使附接的风扇轴104旋转以驱动风扇38，使多个风扇叶片40旋转，并且向涡扇发动机10提供推力。
输入轴112沿中心轴线12在连接于齿轮箱100且与其接合的齿轮联接件114和连接于LP轴36且与其接合的转轴联接件116之间延伸。输入轴112的某些实施例具有一个或更多个分立的可分离节段。例如，某些实施例包括调节节段118，其同轴地连结于齿轮联接件114和转轴联接件122。如图2至4中所示，调节节段118在前端部120处连结于齿轮联接件114，并且在相对的后端部122处连结于转轴联接件116。尽管图2和3中示出了单个调节节段118，但可选的实施例可包括同轴地连结在齿轮联接件114与转轴联接件116之间的多个可分离的调节节段118。
在涡扇发动机10的操作期间，风扇38上的振动和其它力可传播穿过风扇轴104至齿轮箱100。例如，横跨多个风扇叶片40的湍流空气流，或对多个风扇叶片40的飞鸟撞击可在风扇轴104上生成应力和振动。有利地，输入轴112可构造成显著地吸收和减轻此类应力和振动，而不使齿轮箱100的齿轮系102内的齿轮中的一个或更多个脱轨。
如图3和4中所示，某些实施例的调节节段118包括从前端部120沿轴向延伸至后端部122的本体124。本体124可形成为与齿轮联接件114和转轴联接件116的至少一部分同心地安装。前凸缘126在本体124的前端部120处沿径向延伸，而后凸缘128在本体124的后端部122处沿径向延伸。各个凸缘126,128由过渡半径130,132连结于本体124。前过渡半径130设置在本体124与前凸缘126之间，而后过渡半径132设置在本体124与后凸缘128之间。各个过渡半径130,132具有一个或更多个径向长度134,136。如果对于单个过渡半径130,132包括多个径向长度134,136，则第一径向长度134可限定外表面弯曲轮廓的沿轴向延伸的部分，而第二径向长度136可限定外表面弯曲轮廓的沿径向延伸的部分。前过渡半径130和后过渡半径132可由同样或分立的径向长度134,136限定。尽管所示的过渡半径130,132大体上形成凸缘126,128与本体124之间的90°角，但设想出，大体上的钝角或锐角可由各个过渡半径130,132形成，而不脱离本主题的范围。
另外的实施例包括限定成与各个弯曲轮廓相对的转角倒角138。如图3的示例性实施例中所见，转角倒角138的特定实施例可限定成线性角140。一些实施例的线性角140限定成关于轴向中心线12成10°和70°的角。其它实施例的线性角140限定成关于轴向中心线12成20°和40°的角。转角倒角138的备选实施例可限定成凸形弧(未绘出)。
作为一些凸缘实施例的部分，带142,144可从过渡半径130,132沿径向延伸。此外，周向附接边沿146,148可设置在带142,144的径向末端处。各个带142,144具有带厚度150,152。当安装在发动机内时，带厚度150,152可沿轴向方向A限定。类似地，各个周向附接边沿146,148具有沿轴向方向A限定的边沿厚度154,156。某些实施例并入小于边沿厚度154,156的带厚度150,152，并且有利地容许凸缘126,128偏转，而不接合相邻的齿轮联接件114或转轴联接件116。一些实施例可包括前凸缘126或后凸缘128或两者处的此类特征。
例如，在示例性实施例中，前带142从前过渡半径130沿径向延伸。前带142具有沿轴向方向A限定的带厚度150，并且周向附接边沿146设置在前带142上，与齿轮联接件114的一部分接合。周向附接边沿146具有大于前带142的带厚度150的边沿厚度154。在附加或备选的实施例中，后带144从后过渡半径132沿径向延伸。后带144具有沿轴向方向A限定的带厚度152，并且周向附接边沿148设置在后带144上，与转轴联接件116的一部分接合。周向附接边沿148具有大于后带144的带厚度152的边沿厚度156。
调节节段118的某些实施例可由弯曲成期望形状的单件材料形成，或者作为备选，可由若干分立元件形成。
转到齿轮联接件114，一些实施例包括定位在动力齿轮箱100的一部分上的齿轮接合面158。接合面158可限定一个或更多个齿轮齿以在操作期间驱动齿轮箱100。柄160从接合面158朝可分离的调节节段118沿轴向延伸。在柄160的轴向末端处，柄凸缘162沿径向延伸来接合可分离的调节节段118的前凸缘126。在一些实施例中，接合面158和柄160可形成为单个一体件。在备选实施例中，接合面158可为根据一种或适合的方法选择性地连结于柄的分立部件。
类似于调节节段凸缘，柄凸缘162可包括具有带厚度168的带164，以及具有大于柄带164的厚度168的厚度的周向附接边沿166。此外，柄半径165可根据一个或更多个径向长度134,136设置在柄160与柄带164之间。尽管所示的柄半径165大体上形成柄凸缘162与柄160之间的90°的角，但设想出，大体上的钝角或锐角可由柄半径165形成，而不脱离本主题的范围。
关于转轴联接件116，一些实施例包括与齿轮联接件114同轴且沿与其相反的方向延伸的心轴172。心轴凸缘174在轴向末端处沿径向延伸，以接合可分离的调节节段118的后凸缘128。心轴凸缘174可包括具有带厚度180的带176，以及具有大于心轴带176的厚度180的厚度的周向附接边沿178。此外，心轴半径177可根据一个或更多个径向长度134,136设置在心轴172与心轴带176之间。尽管所示的心轴半径177大体上形成心轴凸缘174与心轴172之间的90°的角，但设想出，大体上的钝角或锐角可由心轴半径177形成，而不脱离本主题的范围。
齿轮联接件114和转轴联接件116中的各个可选择性地连结于可分离的调节节段118，以容许输入轴112的非破坏性拆卸和再组装。有利地，在发现输入轴112的一部分损坏或需要保养的情况下，该部分可除去和/或替换，而不完全拆卸齿轮箱100。此外，发动机的其它特征可在不除去整个输入轴112的情况下接近。
在一些实施例中，一个或更多个机械附接元件可提供成选择性地且非破坏性地形成输入轴112。在示例性实施例中，匹配凸缘对限定相配的轴向孔。具体而言，调节节段118的前凸缘126限定轴向孔口184。柄凸缘162限定与前凸缘126的轴向孔口184同心的轴向孔口184。附接螺栓186设置穿过前凸缘126的轴向孔口184和柄凸缘162的轴向孔口184。还可提供一个或更多个附接螺母或垫圈。类似地，调节节段118的后凸缘128限定另一个轴向孔口184。心轴凸缘174限定与后凸缘128的轴向孔口184同心的轴向孔口184。附接螺栓186进一步设置穿过后凸缘128的轴向孔口184和心轴凸缘174的轴向孔口184。
在附加或备选实施例中，开槽接头190,192形成在一个或更多个节段之间。例如，前开槽接头192可形成在柄凸缘162与前周向附接边沿146之间。在某些实施例中，槽口192限定在柄凸缘162处，以接收周向附接边沿146的一部分，并且横跨其沿轴向延伸，如图4中所示。作为备选，槽口192可限定在前凸缘126处以接收柄凸缘162的一部分。槽口192可根据针对齿轮联接件114和调节节段118中的各个选择的材料定位，由此适应在操作期间的各个元件的热膨胀。
在又一个示例性实施例中，后开槽接头190形成在心轴凸缘174与后周向附接边沿148之间。在某些实施例中，槽口192限定在心轴凸缘174处，以接收后周向附接边沿148的一部分，并且横跨其沿轴向延伸，如图4中所示。作为备选，槽口192可限定在后凸缘128处以接收心轴凸缘174的一部分。槽口192可根据针对转轴联接件116和调节节段118中的各个选择的材料定位，由此适应在操作期间的各个元件的热膨胀。
此外，调节节段118、齿轮联接件114和转轴联接件116中的各个可由具有期望的机械性质(例如，强度、延性、硬度、抗冲击性等)的一种或更多种适合的材料形成。调节节段118、齿轮联接件114和转轴联接件116中的各个可由松散材料形成。可选地，调节节段材料可显著地不同于齿轮联接件114和/或转轴联接件116的材料。在某些实施例中，齿轮联接件114由具有第一弹性模量的第一材料形成，而可分离的调节节段118由具有第二弹性模量的第二材料形成，第二弹性模量小于第一弹性模量。例如，齿轮联接件114可由钢合金形成，而调节节段118大致由钛合金形成。
类似地，一些实施例的转轴联接件116由具有第一弹性模量的第一材料形成，而可分离的调节节段118由具有第二弹性模量的第二材料形成，第二弹性模量小于第一弹性模量。转轴联接件116的第一材料可与齿轮联接件114的相同，或者其可不同。例如，转轴联接件116可由钢合金形成，而调节节段118大致由钛合金形成。
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种涡轮齿轮箱输入轴，包括：
齿轮联接件，其与发动机动力齿轮箱接合并且沿其中心发动机轴线延伸；
可分离的调节节段，其同轴地连结于所述齿轮联接件；以及
转轴联接件，其与所述齿轮联接件相对地连结于所述可分离的调节节段，所述转轴联接件与发动机涡轮转轴接合。
2.根据权利要求1所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述可分离的调节节段包括：
从前端部沿轴向延伸至后端部的本体，
在所述本体的所述前端部处沿径向延伸的前凸缘，
在所述本体的所述后端部处沿径向延伸的后凸缘，
设置在所述本体与所述前凸缘之间的前过渡半径，以及
设置在所述本体与所述后凸缘之间的后过渡半径。
3.根据权利要求2所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述齿轮联接件包括
定位在所述动力齿轮箱的一部分上的齿轮接合面，
朝所述可分离的调节节段沿轴向延伸的柄，以及
沿径向延伸以接合所述可分离的调节节段的所述前凸缘的柄凸缘。
4.根据权利要求3所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述前凸缘限定轴向孔口，并且所述柄凸缘限定与所述前凸缘的所述轴向孔口同心的轴向孔口，所述涡轮齿轮箱输入轴还包括设置穿过所述前凸缘的所述轴向孔口和所述柄凸缘的所述轴向孔口的附接螺栓。
5.根据权利要求3所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述前凸缘包括
从所述前过渡半径沿径向延伸的前带，所述前带具有沿轴向方向限定的带厚度；以及
设置在所述前带上与所述柄凸缘接合的周向附接边沿，所述周向附接边沿具有大于所述前带的所述带厚度的边沿厚度。
6.根据权利要求2所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述转轴联接件包括
与所述齿轮联接件同轴并且沿与其相反的方向延伸的心轴，以及
沿径向延伸以接合所述可分离的调节节段的所述后凸缘的心轴凸缘。
7.根据权利要求6所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述后凸缘包括
从所述后过渡半径沿径向延伸的后带，所述后带具有沿轴向方向限定的带厚度，以及
设置在所述后带上与所述心轴凸缘接合的周向附接边沿，所述周向附接边沿具有大于所述后带的所述带厚度的边沿厚度。
8.根据权利要求1所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述可分离的调节节段包括同轴地连结在所述齿轮联接件与所述转轴联接件之间的多个可分离的调节节段。
9.根据权利要求1所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述齿轮联接件由具有第一弹性模量的第一材料形成，并且其中所述可分离的调节节段由具有第二弹性模量的第二材料形成，所述第二弹性模量小于所述第一弹性模量。
10.根据权利要求1所述的涡轮齿轮箱输入轴，其特征在于，所述涡轮齿轮箱输入轴还包括沿所述中心发动机轴线延伸的燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括：
用于接收和压缩流体流的压缩机；
定位在所述压缩机下游的燃烧器；
定位在所述压缩机下游并且可操作地连结于所述发动机涡轮转轴的涡轮；以及
所述发动机动力齿轮箱，其绕着所述中心发动机轴线设置以接收所述涡轮处生成的旋转输入。
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