CN108661807A - 用于燃气涡轮发动机的附件变速箱的输出组件 - Google Patents

用于燃气涡轮发动机的附件变速箱的输出组件 Download PDF

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Abstract

一种用于燃气涡轮发动机的附件系统的输出组件包括第一旋转部件，其沿轴线延伸且包括用于将输出组件联接到附件系统的机械连接器。输出组件还包括沿轴线延伸的第二旋转部件，第二旋转部件在第一轴向位置处和第二轴向位置处联接到第一旋转部件，第二旋转部件在第二轴向位置处经由单向离合器联接到第一旋转部件。此外，输出组件的第一旋转部件还包括在第一轴向位置与第二轴向位置之间至少部分地延伸的延伸部件，延伸部件包括设计的失效点。

Description

用于燃气涡轮发动机的附件变速箱的输出组件
技术领域
本主题大体上涉及用于燃气涡轮发动机的附件系统的输出组件，以及使用其的方法。
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，燃气涡轮发动机大体上包括与彼此流动联通布置的风扇和核心。此外，燃气涡轮发动机的核心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，在该处，一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气，直到其达到燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩的空气混合且燃烧，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流驱动涡轮区段，且然后发送穿过排气区段，例如，至大气。
燃气涡轮发动机通常包括运行燃气涡轮发动机的各种附件系统的附件变速箱。例如，附件变速箱可提供功率至润滑油系统、电起动器/发电机等，或从其接收动力。通常，这些附件系统刚性地联接到附件变速箱的附件齿轮，使得附件齿轮的旋转必要地旋转附件系统。然而，对于构造成将功率传递到附件变速箱中的附件系统，例如，在低功率水平下，这可导致附件系统的低效和/或附件的寿命缩短。因此，用于将附件系统附接到附件变速箱来确保超过期望阈值的功率和/或转矩不会传递回附件系统的手段将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐明，或可从描述中清楚，或可通过实践本发明学习到。
在本公开内容的一个实施例中，提供了一种用于燃气涡轮发动机的附件系统的输出组件。燃气涡轮发动机包括附件变速箱和限定轴线的输出组件。输出组件包括沿第一旋转部件，其沿轴线延伸且包括用于将输出组件联接到附件系统的机械连接器。输出组件还包括沿轴线延伸的第二旋转部件，第二旋转部件在第一轴向位置处和第二轴向位置处联接到第一旋转部件，第二旋转部件在第二轴向位置处经由单向离合器联接到第一旋转部件。此外，输出组件的第一旋转部件还包括在第一轴向位置与第二轴向位置之间至少部分地延伸的延伸部件，延伸部件包括设计的失效点。
在某些示例性实施例中，设计的失效点是剪切颈部(shear neck)。
在某些示例性实施例中，单向离合器至少部分地由第一旋转部件且至少部分地由第二旋转部件形成。例如，在某些示例性实施例中，单向离合器构造为爪形离合器(dogclutch)。此外或作为备选，在某些示例性实施例中，第二旋转部件限定开口，其中第一旋转部件的延伸部件延伸穿过开口，且其中输出组件还包括弹簧部件，其附接到延伸部件且将由第一旋转部件和第二旋转部件形成的单向离合器挤压在一起。
在某些示例性实施例中，第二旋转部件包括用于将输出组件联接到附件变速箱的机械连接器。例如，在某些实施例中，第一旋转部件的机械连接器构造为花键，其中第二旋转部件的机械连接器也构造为花键。
在某些示例性实施例中，设计的失效点限定小于大约三十牛米的转矩极限。
在某些示例性实施例中，输出组件在第一旋转部件由附件系统沿第一周向方向旋转时限定第一转矩极限，其中输出组件在第二旋转部件由附件变速箱的附件齿轮沿第一周向方向旋转时限定第二转矩极限，以及其中第一转矩极限大于第二转矩极限。例如，在某些示例性实施例中，第一转矩极限大于三十牛米，且第二转矩极限小于三十牛米。
在某些示例性实施例中，第二旋转部件在第一轴向位置处沿轴线可滑动地联接到第一旋转部件。
在本公开内容的另一个示例性实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括压缩机区段和涡轮区段、机械地联接到压缩机区段或涡轮区段中的一个或多个构件的附件变速箱、以及用于燃气涡轮发动机的附件系统的输出组件。输出组件限定轴线且包括第一旋转部件，其沿轴线延伸且包括用于将输出组件联接到附件系统的机械连接器。输出组件还包括第二旋转部件，其沿轴线延伸且包括将输出组件联接到附件变速箱的机械连接器，第二旋转部件在第一轴向位置和第二轴向位置处联接到第一旋转部件，第二旋转部件在第二轴向位置处经由单向离合器联接到第一旋转部件。此外，输出组件的第一旋转部件还包括在第一轴向位置与第二轴向位置之间至少部分地延伸的延伸部件，延伸部件包括设计的失效点。
在某些示例性实施例中，设计的失效点是剪切颈部。
在某些示例性实施例中，单向离合器至少部分地由第一旋转部件且至少部分地由第二旋转部件形成。
在本公开内容的示例性方面中，提供了一种操作燃气涡轮发动机的附件系统的方法。该方法包括以附件系统将第一转矩量沿周向方向施加到输出组件来使附件变速箱的附件齿轮旋转。该方法还包括以附件变速箱的附件齿轮将第二转矩量沿周向方向施加到输出组件，第一转矩量和第二转矩量分别大于或等于转矩极限。该方法还包括响应于将第二转矩量沿周向方向施加至输出组件来剪切输出组件的一部分。
在某些示例性方面中，第一转矩量大于第二转矩量。
在某些示例性方面中，以附件系统将第一转矩量施加至输出组件包括将大致第一转矩量从输出组件的第二旋转部件经由单向离合器施加至输出组件的第一旋转部件。
在某些示例性方面中，响应于以附件齿轮将第二转矩量沿周向方向施加至输出组件来剪切输出组件的一部分包括在设计的失效点处剪切第一旋转部件的延伸部件。例如，在某些示例性方面中，设计的失效点是剪切颈部。
在某些示例性方面中，该方法还包括在剪切输出组件的一部分之后以附件变速箱的附件齿轮将第三转矩量沿周向方向施加至输出组件，使得输出组件的第二旋转部件关于输出组件的第一旋转部件沿周向方向旋转。
本发明的这些及其它特征、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。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，且连同描述一起用于阐释本发明的原理。
实施方案1. 一种用于燃气涡轮发动机的附件系统的输出组件，所述燃气涡轮发动机包括附件变速箱，所述输出组件限定轴线，且包括：
第一旋转部件，其沿所述轴线延伸，且包括用于将所述输出组件联接到所述附件系统的机械连接器；以及
第二旋转部件，其沿所述轴线延伸，所述第二旋转部件在第一轴向位置处和第二轴向位置处联接到所述第一旋转部件，所述第二旋转部件在所述第二轴向位置处经由单向离合器联接到所述第一旋转部件；
其中所述第一旋转部件还包括在所述第一轴向位置与所述第二轴向位置之间至少部分地延伸的延伸部件，所述延伸部件包括设计的失效点。
实施方案2. 根据实施方案1所述的输出组件，其特征在于，所述设计的失效点是剪切颈部。
实施方案3. 根据实施方案1所述的输出组件，其特征在于，所述单向离合器至少部分地由所述第一旋转部件且至少部分地由所述第二旋转部件形成。
实施方案4. 根据实施方案3所述的输出组件，其特征在于，所述单向离合器构造为爪形离合器。
实施方案5. 根据实施方案3所述的输出组件，其特征在于，所述第二旋转部件限定开口，其中所述第一旋转部件的延伸部件延伸穿过所述开口，以及其中所述输出组件还包括弹簧部件，其附接到所述延伸部件且将由所述第一旋转部件和所述第二旋转部件形成的单向离合器压在一起。
实施方案6. 根据实施方案1所述的输出组件，其特征在于，所述第二旋转部件包括用于将所述输出组件联接到所述附件变速箱的机械连接器。
实施方案7. 根据实施方案6所述的输出组件，其特征在于，所述第一旋转部件的机械连接器构造为花键，以及其中所述第二旋转部件的机械连接器也构造为花键。
实施方案8. 根据实施方案1所述的输出组件，其特征在于，所述设计的失效点限定小于大约三十牛米的转矩极限。
实施方案9. 根据实施方案1所述的输出组件，其特征在于，所述输出组件在所述第一旋转部件由所述附件系统沿第一周向方向旋转时限定第一转矩极限，其中所述输出组件在所述第二旋转部件由所述附件变速箱的附件齿轮沿所述第一周向方向旋转时限定第二转矩极限，以及其中所述第一转矩极限大于所述第二转矩极限。
实施方案10. 根据实施方案8所述的输出组件，其特征在于，所述第一转矩极限大于三十牛米，以及其中所述第二转矩极限小于三十牛米。
实施方案11. 根据实施方案1所述的输出组件，其特征在于，所述第二旋转部件在所述第一轴向位置处沿所述轴线可滑动地联接到所述第一旋转部件。
实施方案12. 一种燃气涡轮发动机，包括：
压缩机区段和涡轮区段；
附件变速箱，其机械地联接到所述压缩机区段或所述涡轮区段的一个或多个构件；以及
用于所述燃气涡轮发动机的附件系统的输出组件，所述输出组件限定轴线，且包括
第一旋转部件，其沿所述轴线延伸，且包括用于将所述输出组件联接到所述附件系统的机械连接器；以及
第二旋转部件，其沿所述轴线延伸，且包括将所述输出组件联接到所述附件变速箱的机械连接器，所述第二旋转部件在第一轴向位置和第二轴向位置处联接到所述第一旋转部件，所述第二旋转部件在所述第二轴向位置处经由单向离合器联接到所述第一旋转部件；
其中所述第一旋转部件还包括在所述第一轴向位置与所述第二轴向位置之间至少部分地延伸的延伸部件，所述延伸部件包括设计的失效点。
实施方案13. 根据实施方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述设计的失效点是剪切颈部。
实施方案14. 根据实施方案12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述单向离合器至少部分地由所述第一旋转部件且至少部分地由所述第二旋转部件形成。
实施方案15. 一种操作燃气涡轮发动机的附件系统的方法，包括：
以附件系统将第一转矩量沿周向方向施加到输出组件来旋转附件变速箱的附件齿轮；
以所述附件变速箱的附件齿轮将第二转矩量沿所述周向方向施加至所述输出组件，所述第一转矩量和所述第二转矩量分别大于或等于转矩极限；以及
响应于将第二转矩量沿所述周向方向施加至所述输出组件来剪切所述输出组件的一部分。
实施方案16. 根据实施方案15所述的方法，其特征在于，所述第一转矩量大于所述第二转矩量。
实施方案17. 根据实施方案15所述的方法，其特征在于，以所述附件系统将所述第一转矩量施加至所述输出组件包括将大致所述第一转矩量从所述输出组件的第二旋转部件经由单向离合器传递至所述输出组件的第一旋转部件。
实施方案18. 根据实施方案15所述的方法，其特征在于，响应于以所述附件齿轮将所述第二转矩量沿所述周向方向施加至所述输出组件来剪切所述输出组件的一部分包括在设计的失效点处剪切所述第一旋转部件的延伸部件。
实施方案19. 根据实施方案18所述的方法，其特征在于，所述设计的失效点是剪切颈部。
实施方案20. 根据实施方案15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在剪切所述输出组件的一部分之后以所述附件变速箱的附件齿轮将第三转矩量沿所述周向方向施加至所述输出组件，使得所述输出组件的第二旋转部件关于所述输出组件的第一旋转部件沿所述周向方向旋转。
附图说明
包括针对本领域的技术人员的其最佳模式的本发明的完整且能够实现的公开内容在参照附图的说明书中阐释，在其中：
图1为根据本公开内容的一种示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性截面视图。
图2为根据本公开内容的一种示例性实施例的附件变速箱和转动单元的示意图。
图3为图2的示例性转动单元的截面近视图。
图4为根据本公开内容的一种示例性实施例的图2的示例性转动单元的主单向离合器的轴向视图。
图5为根据本公开内容的一种示例性实施例的图2的示例性转动单元的润滑油系统的截面近视图。
图6为根据本公开内容的一种示例性实施例的图2的示例性转动单元的输出组件的透视图。
图7为图6的示例性输出组件的截面侧视图。
图8为根据本公开内容的一种示例性实施例的输出组件的分解视图。
图9为图8的示例性输出组件的组装视图。
图10为根据本公开内容的一种示例性方面的用于操作燃气涡轮发动机的方法的流程图。
构件列表
10 涡扇喷气发动机
12 纵向或轴向中心线
14 风扇区段
16 核心涡轮发动机
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
37 核心空气流动路径
38 风扇
40 叶片
42 盘
45 附件变速箱
46 传递变速箱
47 传递轴
48 毂
50 风扇壳或机舱
52 出口导向导叶
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 附件变速箱
102 外壳
104 附件垫
106 附件齿轮
108 啮合齿
110 轴承
112 圆柱形开口
114 花键部分
116 起动器电机发电机
118 驱动轴
120 花键连接
122 花键端
200 转动单元
202 电动机
204 输出组件
206 地面电源
208 外壳
210 定子
212 转子
214 电机驱动轴
216 轴承
218 减速变速箱
220 主单向离合器
222 第二轴
224 斜撑
225 旋转轴线
226 内圈
228 外圈
230 前轴承
232 后轴承
234 输送腔
236 供应线
238 连接部件
240 连接部件的开口
242 腔的出口
244 出口通道
246 外腔
248 出口线路
250 第一旋转部件
252 第二旋转部件
254 第一旋转部件的花键端
256 单向离合器的花键区段
258 第二旋转部件的花键区段
260 附件齿轮的花键部分
262 辅助单向离合器
264 250的齿
266 252的齿
268 接合端
270 被动端
272 弹簧部件
274 252的开口
276 远端
278 250的延伸部
280 第三轴向位置
282 齿的远端表面
284 离合器的凹入表面
285 设计的失效点。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，其一个或多个实例在附图中示出。该详细描述使用了数字和字母标号来表示附图中的特征。附图和说明书中相似或类似的标记已经用于表示本发明的相似或类似的部分。
如本文使用的，用语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示独立构件的位置或重要性。单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数参考，除非上下文清楚地另外指出。
如本文在说明书和权利要求各处使用的，近似语言用于修饰可允许地在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下改变的任何数量表达。因此，由一个或多个用语如“大约”、“大概”和“大致”修饰的值不限于指定的准确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于测量值的仪器的精度，或构造或制造构件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可表示在10%的裕度内。这里和说明书和权利要求各处，范围限制组合和互换，此范围被识别且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。
如本文使用的，用语“处理器”和“计算机”和相关用语(例如，“处理装置”、“计算装置”和“控制器”)不限于仅本领域中称为计算机的那些集成电路，而是还广泛地表示包括微控制器、微处理器、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路、以及其它可编程电路中的一个或多个的一个或多个处理装置，且这些用语在本文中可互换地使用。在本文所述的实施例中，计算机或控制器还可包括存储器。存储器可包括但不限于计算机可读介质，如，随机存取存储器(RAM)、计算机可读的非易失性介质，如，闪速存储器。作为备选，软盘、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)和/或数字多功能盘(DVD)也可使用。另外，在本文所述的实施例中，计算机或控制器可包括一个或多个输入通道和/或一个或多个输出通道。输入通道可为但不限于与操作者界面相关联的计算机外围设备，如，鼠标和键盘，或传感器，如，与发动机如燃气涡轮发动机相关联的发动机传感器，以用于确定发动机的操作参数。此外，在示例性实施例中，输出通道可包括但不限于操作者界面监视器。此外，存储器可储存软件或其它指令，其在由控制器或处理器运行时，允许控制器执行某些操作或功能，如，以下方法300中所述的功能中的一个或多个。用语“软件”可包括储存在存储器中或由存储器存取的任何计算机程序，以用于由例如控制器、处理器、客户端和服务器运行。
现在参看附图，其中相同的数字表示附图各处的相同元件，图1为根据本公开内容的一种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称为“涡扇发动机10”的高涵道比涡扇喷气发动机10。如图1中所示，涡扇发动机10限定轴向方向A1(平行于用于参照提供的纵向中心线12延伸)、径向方向R1和周向方向C1(即，围绕轴向方向A1延伸的方向)。大体上，涡扇10包括风扇区段14和设置在风扇区段14下游的核心涡轮发动机16。
绘出的示例性核心涡轮发动机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。压缩机区段、燃烧区段26和涡轮区段一起至少部分地限定涡扇发动机10的核心空气流动路径37。高压(HP)轴或转轴34将HP涡轮28传动地连接到HP压缩机24。低压(LP)轴或转轴36将LP涡轮30传动地连接到LP压缩机22。
对于所绘实施例，风扇区段14包括风扇38，其具有以间隔开的方式联接到盘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R1向外延伸。盘42由可旋转的前机舱48覆盖，该前机舱48空气动力学地成轮廓为促进空气流穿过多个风扇叶片40。风扇叶片40和盘42由LP轴36围绕纵轴线12一起旋转。
如所绘，示例性涡扇发动机10还包括附件变速箱45，其附接到燃气涡轮发动机且机械地联接到燃气涡轮发动机的转轴。更具体而言，附件变速箱45附接到涡扇发动机10的核心涡轮发动机16，且经由传递变速箱46和传递轴47机械地联接到涡扇发动机10的LP转轴36。尽管未绘出，但电动机(即，起动器电机/发电机)可联接到附件变速箱45，以例如用于起动涡扇发动机10和/或一旦涡扇发动机10运转就生成电力。然而，应当认识到，在其它示例性实施例中，附件变速箱45可改为联接到燃气涡轮发动机的任何其它适合的区段，如，绘出的涡轮涡扇发动机10的HP转轴34。
仍参看图1的示例性实施例，示例性风扇区段14包括环形风扇壳或外机舱50，其沿周向包绕核心涡轮发动机16的风扇38和/或至少一部分。机舱50由多个沿周向间隔开的出口导向导叶52关于核心涡轮发动机16支承。此外，机舱50的下游区段54在核心涡轮发动机16的外部上延伸，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，如涡扇发动机10的飞行操作期间，一定量空气58经由机舱50和/或风扇区段14的相关联的入口60进入涡扇10中。当一定量空气58穿过风扇叶片40时，如由箭头62指出的空气58的第一部分引导或发送到旁通空气流通路56中，且如由箭头64指出的空气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之间的比率通常已知为涵道比(bypass ratio，有时也称为旁路比)。空气的第二部分64的压力然后在其发送穿过高压(HP)压缩机24且到压缩区段26中时增大，其中其与燃料混合且焚烧以提供燃烧气体66。
燃烧气体66发送穿过HP涡轮28，在该处，来自燃烧气体66的热能和/或动能的一部分经由联接到外壳18的HP涡轮定子导叶68和联接到HP轴或转轴34的HP涡轮转子叶片70的连续级提取，因此引起HP轴或转轴34旋转，从而支持HP压缩机24的操作。燃烧气体66然后发送穿过LP涡轮30，在该处，热能和动能的第二部分从燃烧气体66经由联接到外壳18的LP涡轮定子导叶72和联接到LP轴或转轴36的LP涡轮转子叶片74的连续级提取，因此引起LP轴或转轴36旋转，从而支持LP压缩机22的操作和/或风扇38的旋转。
燃烧气体66随后传送穿过核心涡轮发动机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时大致增大，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至少部分地限定热气体路径78，以将燃烧气体66发送穿过核心涡轮发动机16。
然而，应当认识到的是，图1中所绘的示例性风扇发动机10仅借助于实例，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。例如，在其它示例性实施例中，涡扇发动机10可构造为带齿的涡扇发动机(即，包括减速变速箱)；可不包括可变桨距风扇叶片；可包括任何其它适合数目的转轴、压缩机或涡轮等。此外，涡扇发动机10可改为构造为任何其它适合的航空燃气涡轮发动机，如，涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机等。此外，涡扇发动机10还可改为构造为航改(aeroderivative)燃气涡轮发动机(例如，用于航海应用)、工业燃气涡轮发动机\或任何其它适合的燃气涡轮发动机。
现在参看图2，提供了根据本公开内容的一种示例性实施例的燃气涡轮发动机的示例性附件变速箱100的示意图。图2的附件变速箱100可构造为附接到图1的示例性涡扇发动机10，类似于图1中所绘的示例性附件变速箱45，或作为备选可构造为附接到任何其它适合的燃气涡轮发动机。
如所绘出的，示例性附件变速箱100大体上包括外壳102，其包绕附件变速箱100的各种内部构件。附件变速箱100可在燃气涡轮发动机的外壳处附接到燃气涡轮发动机，如在涡轮发动机的壳18处或内(见图1)。附件变速箱100还包括定位在相应多个附件齿轮106附近的多个附件垫104。附件齿轮106中的各个均经由例如啮合齿108来机械地联接到彼此，以在多个附件齿轮106之间传递转矩。此外，多个附件齿轮106中的各个均由一个或多个轴承110支承在附件变速箱100的外壳102内。此外，对于所绘出的示例性实施例，各个附件齿轮106均限定具有花键部分114的圆柱形开口112，以用于联接到相应的附件系统(未全部示出)。例如，在燃气涡轮发动机的操作期间，附件系统可附接到相应的附件垫104，且可包括延伸到附件变速箱100中的轴。附件系统的轴可延伸穿过相应的圆柱形开口112，且联接到相应的花键部分114，以便将附件系统机械地联接到相应的附件齿轮106。附件齿轮106的旋转因此可对应地驱动相应的附件系统。例如，附件系统可包括燃气涡轮发动机的润滑油系统等。
然而，应当认识到，在其它示例性实施例中，附件变速箱100可包括附件垫104和附件齿轮106的任何其它适合的构造。此外，在其它示例性实施例中，多个附件齿轮106中的一个或多个可以以任何其它适合的方式联接到相应的附件系统。
具体参看图2的实施例，附件变速箱100还可用于起动燃气涡轮发动机。例如，附件垫104和附件齿轮106中的至少一个是起动器齿轮106A和起动器垫104A。起动器电机/发电机116附接到起动器垫104A，且大体上包括驱动轴118，其延伸穿过附件变速箱100，且经由花键连接120来机械地联接到起动器齿轮106A。此外，起动器电机/发电机116的驱动轴118包括花键端122，其联接到传递变速箱46(以影线绘出)。传递变速箱46继而又机械地联接到核心涡轮发动机16(例如，见图1)。
如将认识到，在至少某些示例性实施例中，在此起动操作期间由起动器电机/发电机116旋转的燃气涡轮发动机的压缩机区段或涡轮区段的一个或多个构件可包括压缩机区段的压缩机和涡轮区段的涡轮，如，压缩机区段的LP压缩机22和涡轮区段的LP涡轮30。相比之下，一旦燃气涡轮发动机在其自身的动力下操作，则旋转动力可从核心涡轮发动机16经由传递变速箱46、经由驱动轴118来传递至起动器齿轮106A，且因此，至起动器电机/发电机116和附加附件齿轮106和附件系统中的各个。此构造允许了核心涡轮发动机16在燃气涡轮发动机的操作期间对各种附件系统供能。
在燃气涡轮发动机的飞行操作期间，核心涡轮发动机中的一个或多个构件的温度可相对升高。例如，LP轴36可由于燃烧气体和大量空气压缩而处在相对升高的温度下。因此，在飞行操作之后，在某些条件下，这些构件中的一个或多个可易于“弯曲”或其它塑性变形。更具体而言，与相对升高的温度组合，这些构件中的一个或多个的重量可引起构件变形。
为了防止或最小化燃气涡轮发动机内的一个或多个构件变形的风险，本公开内容包括转动单元200。如下文更详细所讨论的，转动单元200大体上包括电动机202和输出组件204。在某些示例性实施例中，电动机202例如可为三相电动机。此外，电动机202可为相对较小的电动机202，其构造成生成小于大约五十瓦的最大功率。例如，在某些示例性实施例中，电动机202可构造成生成小于大约四十瓦的最大功率，如，小于大约三十瓦，如，小于大约二十瓦。然而，应当认识到，在其它示例性实施例中，电动机202可改为构造为气动或液压的电机。
此外，输出组件204机械地联接到附件变速箱100，且电动机202可操作成经由输出组件204和附件变速箱100使燃气涡轮发动机的压缩机区段或涡轮区段的一个或多个构件在燃气涡轮发动机的关闭状态期间在相对较低的转速下旋转。例如，在某些示例性实施例中，电动机202可构造成使压缩机区段或涡轮区段的一个或多个构件在燃气汽轮发动机的关闭状态期间在如下转速下旋转，该转速小于大约五十转每分钟，小于大约二十五转每分钟，小于大约十转每分钟，小于大约五转每分钟，或小于大约两转每分钟。应当认识到，如本文使用的，燃气涡轮发动机的“关闭状态”是指燃气涡轮发动机的如下任何操作状态，在其中构件如压缩机或涡轮中的一个或多个未依靠流过涡轮区段的燃烧气体而旋转。
此外，如还在图2中所绘出的，应当认识到，对于所绘出的实施例，转动单元200的电动机202构造成电连接到地面电源206。如本文使用的，“地面电源”是指燃气涡轮发动机和燃气涡轮发动机附接或安装到其上的飞行器外的任何电源。因此，地面电源206可表示连接到电网、外部发电机或其它外部电源的电源。此类构造可允许转动单元200在燃气涡轮发动机的关闭状态期间操作，其中功率并未由燃气涡轮发动机生成。值得注意的是，转动单元200的电动机202可不直接地连接到地面电源206，且改为经由安装有燃气涡轮发动机的飞行器的电气系统连接到地面电源206(飞行器的电气系统连接到地面电源206上)。然而，不论构造如何，转动单元200的电动机202都可认作是连接到地面电源206。
然而，应当认识到，在其它示例性实施例中，电动机202可改为构造成电连接至任何其它电源，如，飞行器或燃气涡轮发动机内的电源(例如，电能储存装置，如电池)。
现在参看图3，提供了根据本公开内容的一种示例性实施例的用于燃气涡轮发动机的转动单元200的截面视图。在某些示例性实施例中，图3的转动单元200可构造为上文参照图2所述的转动单元200。因此，且如所绘出的，图3的示例性转动单元200大体上包括输出组件204，其构造成机械地联接到燃气涡轮发动机，以及包括电动机202，其可操作成经由输出组件204使燃气涡轮发动机的压缩机区段或涡轮区段的一个或多个构件在燃气涡轮发动机的关闭状态期间在相对较低的转速(上文更完整描述)下旋转。
如所绘出的，转动单元200包括外壳208，其包绕转动单元200的各种构件的至少某些且将转动单元200联接到附件变速箱100。更具体而言，转动单元200的外壳208联接到附件变速箱100的附件垫104，如，图2中所绘出的附件变速箱100的附件垫104中的一个或多个。
此外，外壳208包绕和包围电动机202。电动机202构造为包括定子210和转子212的内转子(in-runner)电动机，转子212关于定子210可旋转且定位在定子210径向内侧的位置处。然而，在其它示例性实施例中，电动机202可改为构造为外转子(out-runner)电动机，其中定子210改为定位在转子212径向外侧。如下文更详细所讨论的，电动机202(对于所绘出的实施例)经由有线连接284来可操作地连接到转动单元200的控制器282，且进一步可操作地也经由有线连接286连接到电源、如地面电源206。
仍参看图3，转子212附接到第一驱动轴且可与第一驱动轴一起旋转，其对于所绘出的实施例是电动机驱动轴214。电动机驱动轴214经由多个轴承216支承在转动单元200的外壳208内。轴承216可为滚珠轴承、滚子轴承、圆锥滚子轴承或任何其它适合类型的轴承中的一个或多个。
还如图3的示例性实施例中所示，转动单元200还包括减速变速箱218和主单向离合器220。第二轴222设在外壳208内，从减速变数箱218延伸至主单向离合器220。主单向离合器220继而又连接到输出组件204。因此，如将认识到那样，输出组件204由电动机202穿过减速变速箱218旋转，且电动机202还经由主单向离合器220机械地连接到输出组件204。
具体参看减速变速箱218，减速变速箱218可具有用于减小第二轴222关于电动机驱动轴214的转速的任何适合的构造。例如，在某些示例性实施例中，减速变速箱218可包括周转齿轮组(epicyclic gear set)，如，行星齿轮组。如将认识到那样，变速变速箱218因此允许电动机202在相对较高的转速下旋转，同时使第二轴222和燃气涡轮发动机的各种构件在相对较低的转速下转动。例如，在某些示例性实施例中，减速变速箱218具有至少大约100:1的齿轮比(即，对于电动机驱动轴214的每100转，第二轴222旋转一次)。然而，在其它示例性实施例中，减速变速箱218可具有甚至更高的齿轮比。例如，在其它示例性实施例中，减速变速箱218可具有至少大约150:1、至少大约200:1、至少大约250:1、至少大约300:1、或至少大约350:1的齿轮比。
此外，现在具体参照如所述的主单向离合器220，第二轴222和电动机202经由主单向离合器220机械地连接到输出组件204。主单向离合器220构造为被动单向离合器，因为其在第二轴222关于输出组件204沿第一周向方向旋转时自动地传递转矩和动力，且在第二轴222沿第二周向方向(即，与第一周向方向相反的周向方向)关于输出组件204旋转时防止转矩和动力的传递，如，当输出组件204比第二轴222更快旋转时。
更具体而言，对于所绘出的实施例，主单向离合器220构造为斜撑离合器(spragclutch)。主要参看图4，提供了示例性主单向离合器220的示意性轴向视图。所绘出的的示例性斜撑离合器包括定位在内圈226与外圈228之间的多个斜撑224。内圈226固定到第二轴222且与第二轴222整体结合地形成，且外圈228联接到输出组件204。当内圈226关于外圈228沿逆时针方向旋转时(至少对于所绘出的实施例的视图)，多个斜撑224向此移动大致不提供阻力。相比之下，当内圈226试图关于外圈228顺时针旋转时，多个斜撑224关于其相应旋转轴线225中的各个旋转，且将内圈226锁定到外圈228，使得不允许内圈226与外圈228沿顺时针方向的相对旋转。然而，应当认识到，在其它实施例中，可使用任何其它适合的主单向离合器220。
如将认识到，包括转动单元200内的主单向离合器220可允许电动机202在燃气涡轮发动机在关闭操作状态中时旋转附件变速箱100的一个或多个附件齿轮106(且，继而又旋转燃气轮发动机的压缩机区段或涡轮区段的一个或多个构件)。此外，包括转动单元200内的主单向离合器220防止附件变速箱100的附件齿轮106的旋转经由转动单元200传递回电机202，例如，在燃气涡轮发动机的飞行操作期间，其中附件变速箱100的此构件比电动机202期望的更快得多地旋转。此构造因此可增加转动单元200的使用寿命。
仍参看图3，且现在还简要参看图5，将认识到的是，转动单元200还包括用于润滑主单向离合器220的润滑油系统。图5提供了图3的转动单元200的主单向离合器220的截面近视图。如所绘出的，主单向离合器220大体上包括分别位于主单向离合器220的多个斜撑224的前方和后方的前轴承230和后轴承232。对于所绘出的实施例，前轴承230和后轴承232中的各个均构造为滚珠轴承。然而，在其它实施例中，可提供任何其它适合的轴承构造。
此外，对于所绘出的实施例，润滑油系统包括限定在主单向离合器220的外圈228内的润滑油输送腔234。还包括了供应线236，其经由静止到旋转的连接部件238将润滑油提供至润滑油输送腔234。连接部件238为静止部件(即，关于外圈228静止)，其限定开口240，该开口240构造成与限定在外圈228内的润滑油输送腔234对准且在操作期间向其提供润滑油。供应线236可将来自润滑油射流(未示出)的润滑油接收到燃气涡轮发动机的附件变速箱100内。此外，润滑油输送腔234限定多个斜撑224直接径向外侧且在前轴承230与后轴承232之间的出口242，使得润滑油输送腔234可在操作期间将润滑油流245输送至不仅前轴承230和后轴承232而且斜撑224。
还如所绘出的，主单向离合器220的外圈228还限定出口通道244，其构造成接收润滑油流245的至少一部分，且将其排出至转动组件内的外腔246。外腔246继而又可将此润滑油流245提供至出口线路248，其可使润滑油回到附件变速箱100。包括根据本公开内容的润滑油系统可确保包括主单向离合器220的前轴承230和后轴承232的多个轴承在操作期间设有期望量的润滑油。然而，应当认识到，在其它示例性实施例中，可提供任何其它适合的润滑油系统。
大体上回头参看图2和3，将认识到的是，所绘出的示例性转动单元200还包括控制器282。控制器282可操作地连接到转动单元200的电机202，且还可操作地连接到电机202的电源，如，地面电源206。对于所绘出的实施例，控制器282经由有线连接284来可操作地连接到电机202，且类似地，地面电源206经由有线连接286来电连接到电机202。此外，对于所绘出的实施例，转动单元200包括定位在电动机202中或周围的温度传感器288，以用于确定电动机202(图3)中或周围的温度。对于所绘出的实施例，温度传感器288类似地经由有线连接290可操作地连接到控制器282。
如所述，电动机202可操作成经由输出组件204使燃气涡轮发动机的压缩机区段或涡轮区段的一个或多个构件在燃气涡轮发动机的关闭状态期间在相对较低的转速下旋转。更具体而言，对于所绘出的实施例，控制器282构造成操作电动机202，使得电动机202可以以此方式操作。在至少某些示例性方面中，在燃气涡轮发动机的关闭状态期间在相对较低的转速下旋转燃气涡轮发动机可包括使燃气涡轮发动机大致连续旋转至少预定量的时间(即，至少大约一小时，如，至少大约两小时，如，至少大约五小时)。预定量的时间关联于针对燃气涡轮发动机的某些构件充分冷却的预期量的时间，来减小变形可能性。此外或作为备选，在燃气涡轮发动机的关闭状态期间在相对较低的转速下旋转燃气涡轮发动机可包括使燃气涡轮发动机以脉冲或模式化方式旋转至少预定量的时间。例如，控制器282可构造成以一定时间间隔或模式来操作转动单元200以旋转燃气涡轮发动机，例如，包括：(a) 三十秒开启，三十秒关闭；(b) 两分钟开启，两分钟关闭；(c) 十秒开启，五十秒关闭，等。
此外，对于所绘出的实施例，控制器282可基于由电动机202经由转动单元200施加到附件变速箱100的转矩确定燃气涡轮发动机处于关闭状态。例如，如果由电动机202施加的转矩量低于预定的最小阈值，则控制器282还可确定燃气涡轮发动机相比否则由电动机202旋转更快地操作和旋转，或作为备选，已经存在故障。类似地，如果由电动机202施加的转矩量高于预定最大阈值，则控制器282也可确定已经存在故障。然而，如果由电动机202施加的转矩量高于预定最小阈值且低于预定最大阈值，则控制器282可确定转动单元200按期望操作成使燃气涡轮发动机在燃气涡轮发动机的关闭状态期间在相对较低的转速下旋转。
包括根据本公开内容的一个或多个示例性实施例的转动单元因此可通过由于减小构件暴露于的相对较高温度和被支承的构件重量造成的飞行操作之后的某些构件变形的可能性来增加其安装有的燃气涡轮发动机的使用寿命。值得注意的是，尽管转动单元200在本文描述为防止或最小化飞行操作之后某些构件变形的可能性的装置，但在某些示例性实施例中，转动单元还可或作为备选在燃气涡轮发动机的检查期间经由管道镜孔(borescope hole)来使用。利用此构造，转动单元可改为在附件变速箱上的任何适合位置(如，专用的曲轴点)处永久地安装在附件变速箱上。
现在参看图6和7，根据本公开内容的一种示例性实施例提供了输出组件204。图6提供了示例性输出组件204的透视图，且图7提供了输出组件204的侧部截面视图。
例如，示例性输出组件204可与上文参照例如图2,3和5所述的示例性输出组件204大致相同的方式来构造。因此，示例性输出组件204可构造成将由燃气涡轮发动机的附件系统提供的转矩和功率传递至燃气涡轮发动机的附件变速箱100，或更具体是至燃气涡轮发动机的附件变速箱100的附件齿轮106。在某些实施例中，附件系统可为上文所述的示例性转动单元200，在此情况下，输出组件204可构造成将由电动机202(穿过减速变速箱218和主单向离合器220)提供的转矩和功率经由附件变速箱100传递至燃气涡轮发动机。然而，在其它实施例中，图6和7的示例性输出组件204可连同任何其它适合的附件系统(如，起动器电机等)来使用。
所绘出的示例性输出组件204大体上限定沿输出组件204的轴线251延伸的轴向方向A2、径向方向R2和周向方向C2。如所绘出的，输出组件204大体上包括沿轴线251延伸的第一旋转部件250，以及也沿轴线251延伸的第二旋转部件252。第一旋转部件250包括用于将输出组件204联接到附件系统的机械连接器。对于所绘出的实施例，机械连接器构造为花键254，其构造成与附件系统的花键或花键联接件啮合。例如，在连同上文所述的示例性转动单元200使用时，第一旋转部件250的花键254构造成与刚性地连接到主单向离合器220(见图3)的外圈228的花键联接件256啮合。类似地，第二旋转部件252包括用于将输出组件204联接到附件变速箱或更具体是附件变速箱100的附件齿轮106的机械连接器。还对于所绘出的实施例，第二旋转部件252的机械连接器构造为花键258，其构造成与附件变速箱100(例如，见图3)的附件齿轮106的花键或花键联接件260啮合。因此，第一旋转部件250构造成将输出组件204机械地联接到附件系统，同时第二旋转部件252构造成将输出组件204机械地联接到附件变速箱。
如图7中最清楚所见，第二旋转部件252在第一轴向位置259和第二轴向位置261处联接到第一旋转部件250。第一轴向位置259和第二轴向位置261沿输出组件204的轴向方向A2与彼此间隔开。对于所绘出的实施例，第二旋转部件252在第一轴向位置259处可滑动地联接到第一旋转部件250，使得连接允许第二旋转部件252关于第一旋转部件250沿输出组件204的轴向方向A2的移动。例如，连接可为花键连接，或允许沿轴向方向A2的相对移动的任何其它适合的连接。因此，将认识到，尽管连接允许沿轴向方向A2的移动，但该连接限制了第一旋转部件250关于第二旋转部件252沿周向方向C2的任何移动。因此，转矩和功率都可从第二旋转部件252经由第一轴向位置259处的连接传递至第一旋转部件250(且反之亦然)。
相比之下，第二旋转部件252经由单向离合器262在第二轴向位置261处联接到第一旋转部件250。如所绘出的，单向离合器262至少部分地由第一旋转部件250且至少部分地由第二旋转部件252形成。更具体而言，对于所绘出的实施例，单向离合器262构造为单向爪形离合器，也简单称为“爪形离合器”。更具体而言，对于所绘出的实施例，辅助单向离合器262由第一旋转部件250的多个齿264和第二旋转部件252的多个齿266形成。这些多个齿264,266中的各个均包括第一主动接合端268和第二被动端270。第一端268和第二端270沿输出组件204的周向方向C2定位在相应的齿264,266的相对端处。第一主动接合端268分别与输出组件204的轴向方向A2大致对准(即，与由轴向方向A2和径向方向R2限定的平面)，使得第一旋转部件250上的齿264的第一端268可将功率和转矩传递至第二旋转部件252上的齿266的第一端268。相比之下，第二被动端270相对于输出组件204的轴向方向A2倾斜(即，与轴向方向A2和径向方向R2限定的平面限定角，如大于大约二十度的角)，使得第一旋转部件250上的齿264的第二端270不可将任何较大量的功率或转矩传递至第二旋转部件252的齿266的第二端270。或者，更值得注意地，第二旋转部件252上的齿266的第二端270不可将任何较大量的功率或转矩传递至第一旋转部件250的齿264的第二端270。
例如，输出组件204限定沿周向方向C2的第一旋转方向RD1和沿周向方向C2的第二(和相对的)旋转方向RD2。第一旋转方向RD2可为顺时针旋转方向(如从第一旋转部件250的一端看到)，且第二旋转方向RD2可为逆时针旋转方向，各个均沿周向方向C2彼此相对。在附件系统的操作期间，附件系统可使第一旋转部件250沿第二旋转方向RD2旋转，使得花键254是驱动部件，且花键258是从动部件。相比之下，在燃气涡轮发动机的操作期间，附件变速箱100可使第二旋转部件252沿第二旋转方向RD2旋转，使得花键258是驱动部件，而花键254是从动部件。
当第一旋转部件250由附件系统沿第二旋转方向RD2旋转时，单向爪形离合器262的齿264,266的接合端268彼此接合，以将功率和转矩在第一旋转部件250与第二旋转部件252之间传递。相比之下，当第二旋转部件252由附件变速箱100沿第二旋转方向RD2旋转时，单向离合器262的齿264,266的被动端270被朝彼此推动。例如，在此方案中，且在(下文所讨论的)输出组件204的设计的失效点破坏之后，单向离合器262的齿264,266的被动端270被挤压抵靠彼此，且可移动穿过彼此，使得没有较大量的功率和/或转矩可在第一旋转部件250与第二旋转部件252之间传递(例如，小于大约1牛米)。
仍参看图6和7，示例性输出组件204还包括弹簧部件272，其对于所绘出的实施例联接(或更具体是刚性地联接)到第一旋转部件250。更具体而言，对于所绘出的实施例，第二旋转部件252限定第一轴向位置259处的沿轴向方向A2的开口274。此外，第一旋转部件250包括从本体区段279且大体上沿轴向方向A2至少部分地在第一轴向位置259与第二轴向位置261之间延伸的延伸部件278。此外，对于所绘出的实施例，延伸部件278还延伸穿过由第二旋转部件252限定的开口274。输出组件204的弹簧部件272在第三轴向位置280处附接到延伸部件278，第三轴向位置280沿轴向方向A2与第一轴向位置259间隔开。弹簧部件272在第二旋转部件252的远端276处延伸至第二旋转部件252，以朝第一旋转部件250的齿264挤压第二旋转部件252的齿266。如前文所讨论的，对于所绘出的实施例，第二旋转部件252在第一轴向位置259处可滑动地附接到第一旋转部件250，使得弹簧部件272将由第一旋转部件250和第二旋转部件252形成的单向离合器262压在一起。
值得注意的是，利用此示例性实施例，弹簧部件272在沿被动方向移动时(例如，在第二旋转部件252由附件变速箱100沿第二方向RD移动时)对单向离合器262产生阻力。更具体而言，齿264,266中的各个包括构造成接触单向爪形离合器262的相对侧的凹入表面284的远端表面282。例如通过弹簧部件272将这两个表面282,284挤压在一起产生阻力，其必须克服，以便使第一旋转部件250关于第二旋转部件252沿被动方向旋转。
此外，如前文所简要记录的，且具体参看图7，输出组件204还包括设计的失效点285。更具体而言，延伸部件278包括设计的失效点285。对于所绘出的实施例，设计的失效点285构造为剪切颈部。如本文使用的，用语“剪切颈部”是指限定最小直径的延伸部件278上的位置。对于所绘出的实施例，剪切颈部的直径289比延伸部件278的本体部分292的直径291小至少大约百分之十。例如，在某些实施例中，剪切颈部的直径289可比延伸部件278的本体部分292的直径291小至少大约百分之十五，如，小至少大约百分之二十，如，小至少大约百分之二十五，以及小达到大约百分之九十。然而，应当认识到，在其它实施例中，设计的失效点285可改为具有任何其它适合的构造。例如，在其它示例性实施例中，设计的失效点285可改为是在延伸部件278上的位置，其具有其中的孔或空隙，以减小延伸部件278的此部分的转矩极限。
将认识到，包括第一旋转部件250的延伸部件278中的设计的失效点285可确保不大于最小的转矩量从附件变速箱100传递至附件系统。更具体而言，输出组件204设计成允许在以一种方式旋转时(例如，在附件系统使第一旋转部件250沿第二旋转方向RD2旋转时)允许相对较高的转矩量，而在以另一方式旋转时(例如，在附件变速箱100使第二旋转部件252沿第二旋转方向RD2旋转时)阻止传递此较高量的转矩。例如，所绘出的示例性输出组件204在沿第二旋转方向RD2旋转时限定两个单独的转矩路径，第一个，在其中花键254是驱动部件，和第二个，在其中花键258是驱动部件。更具体而言，第一转矩路径从第一旋转部件250的花键254经由单向离合器262延伸至第二旋转部件252(更具体是穿过单向离合器262的齿264,266的接合端268)，且穿过第二旋转部件252的花键258。第二转矩路径主要从第一旋转部件250的花键254延伸穿过第一旋转部件250的延伸部件278(且穿过设计的失效点285)，穿过第一旋转部件250和第二旋转部件252在第一轴向位置259处至第二旋转部件252的连接，且穿过第二旋转部件252的花键258。值得注意的是，第二转矩路径的一部分还以上文所述的表面282,284之间的摩擦阻力的形式延伸穿过单向离合器。输出组件204通过第一转矩路径限定第一转矩极限，且通过第二转矩路径限定第二转矩极限。第二转矩极限主要由设计的失效点285设置。因此，例如，输出组件204可在第一旋转部件250由附件系统(其中花键254是驱动部件)沿第二旋转方向RD2旋转时适应达到第一转矩极限的量的转矩传递，且可在第二旋转部件252由附件变速箱100(其中花键258是驱动部件)的附件齿轮106沿第二旋转方向RD2旋转时适应达到第二转矩极限的量的转矩传递。
将认识到的是，第一转矩极限大于第二转矩极限。例如，第二转矩极限可比第一转矩极限小至少大约百分之二十五，如，小至少大约百分之三十五，如，小至少大约百分之五十，如，小至少大约百分之六十，以及小达到大约百分之九十九。
如所述，第二转矩极限主要由设计的失效点285设置。更具体而言，第二转矩极限由设计的失效点285和表面282和284之间的摩擦设置。在至少某些示例性实施例中，设计的失效点285限定大约三十(30)牛米到大约一(1)牛米之间的转矩极限。例如，在某些实施例中，设计的失效点285可限定小于大约二十五牛米的转矩极限，如，小于大约二十牛米。总体第二转矩极限可在设计的失效点285的大约一牛米的转矩极限内。相比之下，第一转矩极限可大于第二转矩极限。例如，第一转矩极限可大于三十牛米，如，大于大约五十牛米，如，大于大约七十五牛米，如，大于大约一百牛米，以及达到大约5,000牛米。
包括将附件系统机械地联接到根据本公开内容的一种实施例的燃气涡轮发动机的附件变速箱的输出组件可确保附件变速箱的非期望的相对较高的转速和/或转矩不传递至附件系统。这可增加附件系统的寿命。
然而，应当认识到，在其它示例性实施例中，任何其它适合的构造可提供成用于输出组件204。例如，现在参看图8和9，绘出了根据本公开内容的另一个示例性实施例的输出组件204。图8提供了示例性输出组件204的分解视图，且图9提供了示例性输出组件204的组装视图。将认识到，图8和9的示例性输出组件204可以以与图6和7的示例性输出组件204大致相同的方式构造。因此，相同的标号可表示相同的类似部分。
例如，图8和9的示例性输出组件204大体上包括第一旋转部件250和第二旋转部件252。第二旋转部件252在第一轴向位置259和第二轴向位置261处联接到第一旋转部件250。第二旋转部件252在第二轴向位置261处经由单向离合器262联接到第一旋转部件250。相比之下，第二旋转部件252在第一轴向位置259处可滑动地联接到第一旋转部件250，使得连接允许第二旋转部件252关于第一旋转部件250沿输出组件204的轴向方向A2的移动。
然而，对于所绘出的实施例，第二旋转部件252与第一旋转部件250之间的可滑动连接由延伸部件278提供，该延伸部件278包括两个相对大致平坦的表面294，以及第二旋转部件252的远端226处的开口274，其为具有对应于第一旋转部件250的延伸部件278的相对大致平坦表面294的形状的长形开口。以此方式，第一旋转部件250可关于第二旋转部件254沿轴向方向A2滑动，而不会在第一轴向位置259处关于彼此旋转。值得注意的是，为了清楚起见，绘出了没有弹簧部件272的图8和9的输出组件204。
现在参看图10，提供了用于操作燃气涡轮发动机的附件系统的方法300的流程图。方法300可在某些示例性方面中利用示例性燃气涡轮发动机、附件系统和/或上文参照图1至9所述的输出组件中的一个或多个来使用。因此，燃气涡轮发动机大体上可包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段、附件变速箱、附件系统和输出组件。附件变速箱可例如附接到燃气涡轮发动机的核心涡轮发动机。
示例性方法大体上包括在(302)处以附件系统将第一转矩量沿周向方向施加至输出组件，以使附件变速箱的附件齿轮旋转。对于所绘出的实施例，在(302)处以附件系统将第一转矩量施加至输出组件包括在(304)处将大致第一转矩量从输出组件的第二旋转部件经由单向离合器传递至输出组件的第一旋转部件。
示例性方法300还包括在(306)处以附件变速箱的附件齿轮将第二转矩量沿周向方向(即，与步骤(302)处相同的旋转方向，如，第二周向方向；见图6和7)施加至输出组件。第一转矩量和第二转矩量分别大于或等于转矩极限，且更具体而言，分别大于或等于第一旋转部件的延伸部件的设计的失效点的转矩极限。此外，对于所绘出的实施例，第一转矩量大于第二转矩量。
示例性方法300还包括在(308)处响应于在(306)处将第二转矩量沿周向方向施加至输出组件来剪切输出组件的一部分。更具体而言，对于所绘出的示例性方面，在(308)处响应于以附件齿轮将第二转矩量沿周向方向施加至输出转矩来剪切输出组件的一部分包括在(310)处在期望的失效点处剪切第一旋转部件的延伸部件。在某些示例性方面中，设计的失效点可为剪切颈部。
此外，示例性方法300包括在(308)处剪切输出组件的一部分之后在(312)处以附件变速箱的附件齿轮将第三转矩量沿周向方向施加至输出组件，使得输出组件的第二旋转部件关于输出组件的第一旋转部件沿周向方向旋转。
本书面描述使用了实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例包括并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则期望此类其它实例在权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种用于燃气涡轮发动机的附件系统的输出组件，所述燃气涡轮发动机包括附件变速箱，所述输出组件限定轴线，且包括：
第一旋转部件，其沿所述轴线延伸，且包括用于将所述输出组件联接到所述附件系统的机械连接器；以及
第二旋转部件，其沿所述轴线延伸，所述第二旋转部件在第一轴向位置处和第二轴向位置处联接到所述第一旋转部件，所述第二旋转部件在所述第二轴向位置处经由单向离合器联接到所述第一旋转部件；
其中所述第一旋转部件还包括在所述第一轴向位置与所述第二轴向位置之间至少部分地延伸的延伸部件，所述延伸部件包括设计的失效点。
2.根据权利要求1所述的输出组件，其特征在于，所述设计的失效点是剪切颈部。
3.根据权利要求1所述的输出组件，其特征在于，所述单向离合器至少部分地由所述第一旋转部件且至少部分地由所述第二旋转部件形成。
4.根据权利要求3所述的输出组件，其特征在于，所述单向离合器构造为爪形离合器。
5.根据权利要求3所述的输出组件，其特征在于，所述第二旋转部件限定开口，其中所述第一旋转部件的延伸部件延伸穿过所述开口，以及其中所述输出组件还包括弹簧部件，其附接到所述延伸部件且将由所述第一旋转部件和所述第二旋转部件形成的单向离合器压在一起。
6.根据权利要求1所述的输出组件，其特征在于，所述第二旋转部件包括用于将所述输出组件联接到所述附件变速箱的机械连接器。
7.根据权利要求6所述的输出组件，其特征在于，所述第一旋转部件的机械连接器构造为花键，以及其中所述第二旋转部件的机械连接器也构造为花键。
8.根据权利要求1所述的输出组件，其特征在于，所述设计的失效点限定小于大约三十牛米的转矩极限。
9.根据权利要求1所述的输出组件，其特征在于，所述输出组件在所述第一旋转部件由所述附件系统沿第一周向方向旋转时限定第一转矩极限，其中所述输出组件在所述第二旋转部件由所述附件变速箱的附件齿轮沿所述第一周向方向旋转时限定第二转矩极限，以及其中所述第一转矩极限大于所述第二转矩极限。
10.根据权利要求8所述的输出组件，其特征在于，所述第一转矩极限大于三十牛米，以及其中所述第二转矩极限小于三十牛米。
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