CN109667626B - 具有交替地间隔开的涡轮转子叶片的涡轮机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有交替地间隔开的涡轮转子叶片的涡轮机。一种发动机组件包括发动机，其包括构件且限定开口和内部，构件包括第一侧和相反的第二侧，第二侧定位在发动机的内部内。发动机组件还包括检查工具，其具有第一部件，第一部件包括接收器或发送器中的至少一个且指向构件的第一侧。检查工具还包括第二部件，其包括接收器或发送器中的另一个且至少部分地定位在发动机的内部内，且指向构件的第二侧，以通过构件而与第一部件传输信号，第二部件为机器人臂，其延伸通过发动机的开口。

Description

具有交替地间隔开的涡轮转子叶片的涡轮机

与相关申请的交叉引用

本申请为非临时申请，其根据35 U.S.C. § 119(e)要求2017年8月22日提交的美国临时申请No. 62/548,666的优先权的益处，该申请通过引用而以其整体结合在本文中。

技术领域

本主题大体涉及涡轮机，且更具体而言，涉及涡轮机的涡轮，其具有交替地间隔开的涡轮转子叶片。

背景技术

典型的航空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包括风扇和核心，它们布置成彼此处于流连通。另外，燃气涡轮发动机的核心大体包括处于串行流的顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在运行中，空气从风扇提供给压缩机区段的入口，在压缩机区段中，一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被导引到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，且然后被导引通过排气区段，例如，到达大气。

一般的燃气涡轮发动机设计标准通常包括需要平衡或妥协的矛盾的标准，包括提高燃料效率、运行效率和/或功率输出，同时保持或降低重量、部件数量和/或包装(即，发动机的轴向和/或径向尺寸)。因此，至少某些燃气涡轮发动机包括相间错杂的转子。例如，涡轮区段可包括具有第一多个低速涡轮转子叶片和第二多个高速涡轮转子叶片的涡轮。第一多个低速涡轮转子叶片可与第二多个高速涡轮转子叶片相间错杂。这种构造可得到更高效的涡轮。但是，对于这种构造可出现与不合需要的振动、在第一和第二多个转子叶片之间的间隙问题等等相关的若干问题。

此外，对于包括上面的燃气涡轮发动机的至少某些推进系统，可为有益的是，包括电动风扇，以补充推进系统包括的一个或多个燃气涡轮发动机提供的推进功率。但是，对推进系统包括足够量的能量存储装置来对电动风扇提供功率在空间和重量上可为惊人的。值得注意，某些燃气涡轮发动机可包括辅助发电机，其定位在例如燃气涡轮发动机的整流罩内。但是，这些辅助发电机未构造成提供足够量的电功率来充分地驱动电动风扇。

因此，这样一种用于航空器的具有一个或多个燃气涡轮发动机和发电机的推进系统将是有用的：即，其能够对电动风扇，或其它电动推进器提供期望的量的电功率。另外，这样一种能够克服相间错杂转子的多种问题的包括具有涡轮的燃气涡轮发动机的推进系统尤其有用：即，其另外克服可随之产生的上面的问题。

发明内容

将在下文的描述中部分地阐明本发明的方面和优点，或可以从描述显而易见本发明的方面和优点，或可以通过实践本发明而得知本发明的方面和优点。

在本公开的一个实施例中，提供一种涡轮机，其限定径向方向和轴向方向。涡轮机包括涡轮区段，其包括涡轮框架和涡轮。涡轮包括第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片，第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片沿着轴向方向交替地间隔开。涡轮机还包括齿轮箱，第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片可通过齿轮箱彼此一起旋转。涡轮机还包括电机组件，其包括旋转式连接部件和电机，旋转式连接部件联接到第一多个涡轮转子叶片或第二多个涡轮转子叶片，电机包括转子和定子，旋转式连接部件传动地联接到转子。

在某些示例性实施例中，涡轮机进一步包括第一支承部件；和轴杆，其中，第一多个涡轮转子叶片通过第一支承部件联接到轴杆，且其中，电机组件的旋转式连接部件联接到第一支承部件。

例如，在某些示例性实施例中，涡轮机进一步包括第一轴承组件；和第二支承部件，第二多个涡轮转子叶片由第二支承部件支承，其中，轴杆和第一支承部件基本完全通过定位在第一支承部件和第二支承部件之间的轴承组件支承在涡轮区段内。

例如，在某些示例性实施例中，涡轮机进一步包括第二轴承组件，其中，第二支承部件由涡轮框架通过第二轴承组件支承。

在某些示例性实施例中，第一多个涡轮转子叶片构造为多个低速涡轮转子叶片，且其中，第二多个涡轮转子叶片构造为多个高速涡轮转子叶片。

例如，在某些示例性实施例中，电机组件进一步包括电机齿轮箱，其中，旋转式连接部件通过电机齿轮箱传动地联接到电机的转子。

例如，在某些示例性实施例中，电机齿轮箱限定的齿轮比大于1:1，以相对于旋转式连接部件提高电机的转子的转速。

在某些示例性实施例中，电机齿轮箱包括联接到第一多个转子叶片的第一齿轮、联接到第二多个转子叶片的第二齿轮和联接到涡轮框架的第三齿轮。

在某些示例性实施例中，第一多个涡轮转子叶片构造为多个高速涡轮转子叶片，且其中，第二多个涡轮转子叶片构造为多个低速涡轮转子叶片。

例如，在某些示例性实施例中，电机组件的电机的转子构造成以与多个高速涡轮转子叶片相同的转速旋转。

例如，在某些示例性实施例中，电机组件进一步包括电机齿轮箱，且其中，电机的转子通过电机齿轮箱传动地联接到旋转式连接部件。

在某些示例性实施例中，涡轮框架为涡轮中心框架，其中，涡轮区段进一步包括涡轮后框架，且其中，电机组件的电机的定子联接到涡轮后框架。

在某些示例性实施例中，第一多个涡轮转子叶片中的各个涡轮转子叶片延伸在径向内端和径向外端之间，且其中，第一多个涡轮转子叶片中的至少两个涡轮转子叶片沿着轴向方向彼此间隔开且在径向外端处彼此联接。

在某些示例性实施例中，第二多个涡轮转子叶片中的各个涡轮转子叶片延伸在径向内端和径向外端之间，且其中，第二多个涡轮转子叶片中的至少两个涡轮转子叶片沿着轴向方向彼此间隔开，且在径向内端处彼此联接。

在某些示例性实施例中，第一多个涡轮转子叶片构造成沿第一周向方向旋转，且其中，第二多个涡轮转子叶片构造成沿与第一周向方向相反的第二周向方向旋转。

在某些示例性实施例中，电机组件定位在涡轮的后部。

在某些示例性实施例中，电机组件的电机构造成在运行期间产生至少大约100千瓦的电功率。

在某些示例性实施例中，涡轮为第一涡轮，其中，涡轮区段进一步包括第二涡轮，且其中，涡轮机进一步包括联接到第一涡轮的第一轴杆；联接到第二涡轮的第二轴杆；和单向离合器，第一轴杆通过单向离合器选择性地联接到第二轴杆。

例如，在某些示例性实施例中，单向离合器定位在第一轴杆和第二轴杆之间。

例如，在某些示例性实施例中，第一涡轮为低压涡轮，其中，第一轴杆为低压轴杆，其中，第二涡轮为高压涡轮，且其中，第二轴杆为高压轴杆。

技术方案1. 一种涡轮机，其限定径向方向和轴向方向，所述涡轮机包括：

涡轮区段，其包括涡轮框架和涡轮，所述涡轮包括第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片，所述第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片沿着所述轴向方向交替地间隔开；

齿轮箱，所述第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片可通过所述齿轮箱而彼此一起旋转；以及

电机组件，其包括旋转式连接部件和电机，所述旋转式连接部件联接到所述第一多个涡轮转子叶片或所述第二多个涡轮转子叶片，所述电机包括转子和定子，所述旋转式连接部件传动地联接到所述转子。

技术方案2. 根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，进一步包括：

第一支承部件；以及

轴杆，其中，所述第一多个涡轮转子叶片通过所述第一支承部件联接到所述轴杆，且其中，所述电机组件的旋转式连接部件联接到所述第一支承部件。

技术方案3. 根据技术方案2所述的涡轮机，其特征在于，进一步包括：

第一轴承组件；以及

第二支承部件，所述第二多个涡轮转子叶片由所述第二支承部件支承，其中，所述轴杆和第一支承部件基本完全通过定位在所述第一支承部件和第二支承部件之间的轴承组件支承在所述涡轮区段内。

技术方案4. 根据技术方案3所述的涡轮机，其特征在于，进一步包括：

第二轴承组件，其中，所述第二支承部件由所述涡轮框架通过所述第二轴承组件支承。

技术方案5. 根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述第一多个涡轮转子叶片构造为多个低速涡轮转子叶片，且其中，所述第二多个涡轮转子叶片构造为多个高速涡轮转子叶片。

技术方案6. 根据技术方案5所述的涡轮机，其特征在于，所述电机组件进一步包括电机齿轮箱，其中，所述旋转式连接部件通过所述电机齿轮箱传动地联接到所述电机的转子。

技术方案7. 根据技术方案6所述的涡轮机，其特征在于，所述电机齿轮箱限定的齿轮比大于1:1，以相对于所述旋转式连接部件提高所述电机的转子的转速。

技术方案8. 根据技术方案6所述的涡轮机，其特征在于，所述电机齿轮箱包括联接到所述第一多个转子叶片的第一齿轮、联接到所述第二多个转子叶片的第二齿轮和联接到所述涡轮框架的第三齿轮。

技术方案9. 根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述第一多个涡轮转子叶片构造为多个高速涡轮转子叶片，且其中，所述第二多个涡轮转子叶片构造为多个低速涡轮转子叶片。

技术方案10. 根据技术方案9所述的涡轮机，其特征在于，所述电机组件的电机的转子构造成以与所述多个高速涡轮转子叶片相同的转速旋转。

技术方案11. 根据技术方案9所述的涡轮机，其特征在于，所述电机组件进一步包括电机齿轮箱，且其中，所述电机的转子通过所述电机齿轮箱传动地联接到所述旋转式连接部件。

技术方案12. 根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮框架为涡轮中心框架，其中，所述涡轮区段进一步包括涡轮后框架，且其中，所述电机组件的电机的定子联接到所述涡轮后框架。

技术方案13. 根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述第一多个涡轮转子叶片中的各个涡轮转子叶片延伸在径向内端和径向外端之间，且其中，所述第一多个涡轮转子叶片中的至少两个涡轮转子叶片沿着所述轴向方向彼此间隔开且在所述径向外端处彼此联接。

技术方案14. 根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述第二多个涡轮转子叶片中的各个涡轮转子叶片延伸在径向内端和径向外端之间，且其中，所述第二多个涡轮转子叶片中的至少两个涡轮转子叶片沿着所述轴向方向彼此间隔开且在所述径向内端处彼此联接。

技术方案15. 根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述第一多个涡轮转子叶片构造成沿第一周向方向旋转，且其中，所述第二多个涡轮转子叶片构造成沿与所述第一周向方向相反的第二周向方向旋转。

技术方案16. 根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述电机组件定位在所述涡轮的后部。

技术方案17. 根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述电机组件的电机构造成在运行期间产生至少大约100千瓦的电功率。

技术方案18. 根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮为第一涡轮，其中，所述涡轮区段进一步包括第二涡轮，且其中，所述涡轮机进一步包括：

第一轴杆，其联接到所述第一涡轮；

第二轴杆，其联接到所述第二涡轮；以及

单向离合器，所述第一轴杆通过所述单向离合器选择性地联接到所述第二轴杆。

技术方案19. 根据技术方案18所述的涡轮机，其特征在于，所述单向离合器定位在所述第一轴杆和所述第二轴杆之间。

技术方案20. 根据技术方案18所述的涡轮机，其特征在于，所述第一涡轮为低压涡轮，其中，所述第一轴杆为低压轴杆，其中，所述第二涡轮为高压涡轮，且其中，所述第二轴杆为高压轴杆。

参照下文的描述和所附权利要求，将更好地理解本发明的这些及其它特征、方面以及优点。结合于本说明书中且组成本说明书的一部分的附图示出本发明的实施例，并且，附图连同描述一起用来解释本发明的原理。

附图说明

在说明书中，对针对本领域普通技术人员的本发明的详尽且使得能够实现的公开(包括本发明的最佳模式)进行阐明，说明书参照了附图，在附图中：

图1为结合了根据本公开的一方面的涡轮区段的示例性实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意横截面图；

图2为根据本公开的又一个示例性方面的涡轮区段的放大示意横截面图；

图3为横截面图，其描绘根据本公开的示例性实施例的涡轮区段的涡轮的示例性叶片桨矩角；

图4A为根据本公开的又一个示例性方面的涡轮区段的放大示意横截面图；

图4B为根据本公开的再一个示例性方面的涡轮区段的放大示意横截面图；

图5为包括根据本公开的示例性方面的涡轮机的推进系统的放大示意横截面图；

图6为根据本公开的示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机的电机的示意横截面图；

图7为根据本公开的另一个示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机的电机的示意横截面图；

图8为根据本公开的示例性实施例的定位在冷却管道内的电缆的放大横截面图；

图9为根据本公开的又一个示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机的电机的示意横截面图；

图10为根据本公开的再一个示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机的电机的示意横截面图；

图11为根据本公开的示例性实施例的电缆的放大横截面图；

图12为根据本公开的示例性实施例的推进系统的示意图；

图13为根据本公开的示例性实施例的电机的示意图；

图14为根据本公开的另一个示例性实施例的电机的示意图；

图15为根据本公开的又一个示例性实施例的电机的示意图；

图16为根据本公开的示例性实施例的交流-直流电压转换器的示意图；

图17为根据本公开的另一个示例性实施例的推进系统的示意图；

图18为根据本公开的示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机的电机的示意横截面图；

图19为根据本公开的另一个示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机的电机的示意横截面图；

图20为根据本公开的示例性实施例的转子连接部件的柔性连接部件的沿着图19中的线6-6得到的放大横截面图。

图21为根据本公开的又一个示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机的电机的示意横截面图；

图22为根据本公开的示例性实施例的齿轮箱连接部件的示意横截面放大图；以及

图23为图22的示例性齿轮箱连接部件的沿着图22中的线9-9得到的横截面图。

具体实施方式

现在，将详细地参照本发明的当前实施例，在附图中，示出本发明的一个或多个示例。详细描述使用数字标示和字母标示来表示附图中的特征。附图和描述中的相同或类似的标示用于表示本发明的相同或类似的零件。

如本文中所使用的，用语“第一”、“第二”以及“第三”可以能互换地用于将构件彼此区分开，并且，不旨在表明个别的构件的位置或重要性。

用语“前部”和“后部”表示燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置，且表示燃气涡轮发动机或运载工具的正常运行姿势。例如，关于燃气涡轮发动机，前部表示更靠近发动机入口的位置，且后部表示更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。

用语“上游”和“下游”表示相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如，“上游”表示流体流自的方向，并且，“下游”表示流体流至的方向。

用语“联接”、“固定”、“附连”等表示直接联接、固定或附连，以及通过一个或多个中间构件或特征的间接联接、固定或附连，除非在本文另外规定。

单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数个引用对象，除非上下文清楚地另外规定。

如本文在说明书和权利要求书中使用的那样，近似语言用来修饰可容许改变的任何数量表示，而不导致与其相关的基本功能的变化。因此，由用语诸如“约”、“大约”和“基本”修饰的值不限于规定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度，或用于构造或制造构件和/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。

在这里且在说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这种范围被标识且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言有别的指示。例如，本文公开的所有范围包括端点，且端点可彼此独立地组合。

部分A

现在参照附图，其中，相同数字在图中表示相同元件，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横截面图。更具体而言，对于图1的实施例，燃气涡轮发动机为高旁通涡扇喷气发动机10，在本文称为“涡扇发动机10”。如图1中显示，涡扇发动机10限定轴向方向A(其平行于纵向中心线12而延伸，提供纵向中心线12以进行参照)，径向方向R和周向方向(即，围绕轴向方向A延伸的方向；其未描绘)。大体上，涡扇10包括风扇区段14和设置在风扇区段14的下游的核心涡轮发动机16。

描绘的示例性核心涡轮发动机16大体包括基本管状外壳18，其限定环形入口20。外壳18以串行流的关系封闭：压缩机区段，其包括增压器或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24；燃烧区段26；涡轮区段，其包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30；和喷气排气喷嘴区段32。压缩机区段、燃烧区段26和涡轮区段一起限定核心空气流路径37，其从环形入口20延伸通过LP压缩机22、HP压缩机24、燃烧区段26、HP涡轮区段28、LP涡轮区段30和喷气喷嘴排气区段32。高压(HP)轴或轴杆34将HP涡轮28传动地连接到HP压缩机24。低压(LP)轴或轴杆36将LP涡轮30传动地连接到LP压缩机22。

对于描述的实施例，风扇区段14包括可变桨矩风扇38，其具有以间隔开的方式联接到盘42的多个风扇叶片40。如描绘，风扇叶片40从盘42大体沿着径向方向R向外延伸。由于风扇叶片40操作地联接到构造成共同地、一致地改变风扇叶片40的桨矩的适当的促动部件44，各个风扇叶片40可相对于盘42围绕桨矩轴线P旋转。风扇叶片40、盘42和促动部件44一起可通过跨越功率齿轮箱46的LP轴36来围绕纵向轴线12旋转。功率齿轮箱46包括多个齿轮，以使LP轴36的转速逐步降低到更高效的旋转风扇速度。

仍然参照图1的示例性实施例，盘42被可旋转的前机舱48覆盖，前机舱48具有空气动力学轮廓，以促进空气流通过多个风扇叶片40。另外，示例性风扇区段14包括环形风扇壳或外机舱50，其沿周向包围风扇38和/或核心涡轮发动机16的至少部分。应当理解，对于描述的实施例，机舱50相对于核心涡轮发动机16由多个沿周向间隔开的出口导叶52支承。此外，机舱50的下游区段54在核心涡轮发动机16的外部部分上延伸，以便在其之间限定旁通空气流通路56。

在涡扇发动机10的运行期间，一定体积的空气58通过机舱50的相关联的入口60和/或风扇区段14进入涡扇10。随着该体积的空气58经过风扇叶片40，由箭头62表示的空气58的第一部分被引导或导引进入旁通空气流通路56，且由箭头64表示的空气58的第二部分被引导或导引进入LP压缩机22。第一部分空气62和第二部分空气64之间的比通常称为旁通比。第二部分空气64的压力然后被提高，因为其被导引通过高压(HP)压缩机24且进入燃烧区段26，在燃烧区段26中，其与燃料混合且燃烧，以提供燃烧气体66。

燃烧气体66被导引通过HP涡轮28，在这里，来自燃烧气体66的一部分的热和/或动能经由成顺序级的HP涡轮定子导叶68(其联接到外壳18)和HP涡轮转子叶片70(其联接到HP轴或轴杆34)抽取，因而使HP轴或轴杆34旋转，从而支持HP压缩机24的运行。燃烧气体66然后被导引通过LP涡轮30，在这里，来自燃烧气体66的第二部分的热和动能经由成顺序级的第一多个LP涡轮转子叶片72(其联接到外鼓73)和第二多个涡轮转子叶片74(其联接到内鼓75)抽取。第一多个涡轮转子叶片72和第二多个涡轮转子叶片74交替地间隔开，且可通过齿轮箱(未显示)彼此一起旋转，以一起驱动LP轴或轴杆36，从而使LP轴或轴杆36旋转。这样从而支持LP压缩机22的运行和/或风扇38的旋转。

燃烧气体66后续被导引通过核心涡轮发动机16的喷气排气喷嘴区段32，以提供推进推力。同时，在第一部分空气62被导引通过旁通空气流通路56时，第一部分空气62的压力显著提高，之后其从涡扇10的风扇喷嘴排气区段76排出，从而也提供推进推力。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路径78，以导引燃烧气体66通过核心涡轮发动机16。

另外，描绘的示例性涡扇10包括电机80，其可与风扇38一起旋转。具体而言，对于描述的实施例，电机80同轴地安装到LP轴36且可与LP轴36一起旋转(对于描述的实施例，LP轴36还通过功率齿轮箱46使风扇38旋转)。如本文使用的那样，“同轴地”表示轴线对齐。但是，应当理解，在其它实施例中，电机80的轴线可相对于LP轴36的轴线沿径向偏移，且进一步可相对于LP轴36的轴线倾斜，使得电机80可定位在至少部分地在核心空气流路径37内侧的任何适当的位置处。

电机80包括转子82和定子84。在某些示例性实施例中，电机80的转子82和定子84以与下面描述的示例性转子208和定子210电机202基本相同的方式构造。将进一步理解，在某些示例性实施例中，涡扇发动机10可结合到推进系统中。对于这种示例性实施例，电机80可电连接或可连接到推进系统的一个或多个电动推进装置(诸如一个或多个电动风扇)、一个或多个功率存储装置等等。

但是，应当理解，描绘在图1中的示例性涡扇发动机10仅作为示例，且在其它示例性实施例中，涡扇发动机10可具有任何其它适当的构造。例如，在其它示例性实施例中，涡轮风扇发动机10可改为构造为包括例如任何其它适当的数量的轴或轴杆且不包括例如功率齿轮箱46和/或风扇38等等的任何其它适当的涡轮机。因此，将理解，在其它示例性实施例中，涡扇发动机10可改为构造为例如涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机等等。

现在参照图2，提供根据本公开的示例性实施例的涡轮机的涡轮区段100的示意侧视横截面图。描绘在图2中的示例性涡轮区段100可例如结合到上面参照图1描述的示例性涡扇发动机10中。但是，在其它示例性实施例中，涡轮区段100可结合到使用涡轮的任何其它适当的机器。

因此，将理解，涡轮机大体限定径向方向R、轴向方向A和纵向中心线102。进一步，涡轮区段100包括涡轮104，涡轮区段100的涡轮104可围绕轴向方向A旋转(即，包括可围绕轴向方向A旋转的一个或多个构件)。例如，在某些实施例中，涡轮104可为低压涡轮(诸如，图1的示例性低压涡轮30)，或备选地可为任何其它涡轮(诸如，高压涡轮、中间涡轮、用作高压涡轮和/或低压涡轮的一部分的双用途涡轮等等)。

此外，对于描绘的示例性实施例，涡轮104包括多个涡轮转子叶片，其沿着轴向方向A间隔开。更具体而言，对于描绘的示例性实施例，涡轮104包括第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108。如下面将更详细地论述的那样，第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108沿着轴向方向A交替地间隔开。

首先参照第一多个涡轮转子叶片106，各个第一多个涡轮转子叶片106大体沿着径向方向R在径向内端110和径向外端112之间延伸。另外，第一多个涡轮转子叶片106包括第一涡轮转子叶片106A、第二涡轮转子叶片106B和第三涡轮转子叶片106C，其彼此大体沿着轴向方向A间隔开。至少两个第一多个涡轮转子叶片106沿着轴向方向A彼此间隔开，且在相应的径向外端112处彼此联接。更具体而言，对于描述的实施例，第一涡轮转子叶片106A、第二涡轮转子叶片106B和第三涡轮转子叶片106C中的各个通过它们的相应的径向外端112彼此联接。更具体而言，进一步，第一多个涡轮转子叶片106中的第一涡轮转子叶片106A、第二涡轮转子叶片106B和第三涡轮转子叶片106C中的各个在它们的相应的径向外端112处通过外鼓114联接。

进一步，第二多个涡轮转子叶片108各自也大体沿着径向方向R延伸在径向内端118和径向外端120之间。另外，对于描述的实施例，第二多个涡轮转子叶片108包括第一涡轮转子叶片108A、第二涡轮转子叶片108B和第三涡轮转子叶片108C，其彼此大体沿着轴向方向A间隔开。对于描述的实施例，第二多个涡轮转子叶片108中的至少两个沿着轴向方向A彼此间隔开，且在相应的径向内端118处彼此联接。更具体而言，对于描述的实施例，第二多个涡轮转子叶片108中的各个第一涡轮转子叶片106A、第二涡轮转子叶片106B和第三涡轮转子叶片108C通过它们的相应的径向内端118彼此联接。更具体而言，进一步，第二多个涡轮转子叶片108中的各个第一涡轮转子叶片108A、第二涡轮转子叶片108B和第三涡轮转子叶片108C在它们的相应的径向内端118处通过内鼓116联接。

但是，应当理解，在其它示例性实施例中，第一多个涡轮转子叶片106和/或第二多个涡轮转子叶片108可以任何其它适当的方式联接在一起，且如本文使用的那样，“在径向内端处联接”和“在径向外端处联接”大体表示用以连接构件的任何直接或间接联接器件或机构。例如，在某些示例性实施例中，第二多个涡轮转子叶片108可包括转子(未显示)的多个级，其沿着轴向方向A间隔开，第一涡轮转子叶片108A、第二涡轮转子叶片108B和第三涡轮转子叶片108C在相应的径向内端118处通过例如鸠尾基部部分联接到转子的相应的级。转子的相应的级又可联接在一起，因此在第二多个涡轮转子叶片的相应的径向内端118处联接第二多个涡轮转子叶片。

仍然参照描绘在图2中的实施例，如所陈述的那样，所有第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108沿着轴向方向A交替地间隔开。如本文使用的那样，用语“沿着轴向方向A交替地间隔开”表示第二多个涡轮转子叶片108包括沿着轴向方向A定位在第一多个涡轮转子叶片106中的两个轴向间隔开的涡轮转子叶片之间的至少一个涡轮转子叶片。例如，对于描述的实施例，沿着轴向方向A交替地间隔开表示第二多个涡轮转子叶片108包括沿着轴向方向A在第一多个涡轮转子叶片106中的第一和第二涡轮转子叶片106A,106B之间定位或沿着轴向方向A在第一多个涡轮转子叶片106中的第二和第三涡轮转子叶片106B, 106C之间定位的至少一个涡轮转子叶片。更具体而言，对于描述的实施例，第一多个涡轮转子叶片106中的第一涡轮转子叶片106A定位在第二多个涡轮转子叶片108中的第一涡轮转子叶片108A后部；第一多个涡轮转子叶片106中的第二涡轮转子叶片106B定位在第二多个涡轮转子叶片108中的第一和第二涡轮转子叶片108A, 108B之间；且第一多个涡轮转子叶片106中的第三涡轮转子叶片106C定位在第二多个涡轮转子叶片108中的第二和第三涡轮转子叶片108B, 108C之间。

但是，值得注意，在其它示例性实施例中，第一多个涡轮转子叶片106可具有任何其它适当的构造，且/或第二多个涡轮转子叶片108可具有任何其它适当的构造。例如，将理解，对于描述在本文的实施例，第一多个涡轮转子叶片106中的第一涡轮转子叶片106A、第二涡轮转子叶片106B和第三涡轮转子叶片106C大体分别表示第一级涡轮转子叶片、第二级涡轮转子叶片和第三级涡轮转子叶片。将类似地理解，第二多个涡轮转子叶片108中的第一涡轮转子叶片106A、第二涡轮转子叶片106B和第三涡轮转子叶片108C各自也大体分别表示第一级涡轮转子叶片、第二级涡轮转子叶片和第三级涡轮转子叶片。在其它示例性实施例中，第一多个涡轮转子叶片106和/或第二多个涡轮转子叶片108可包括任何其它适当的数量的级的涡轮转子叶片，诸如两个级、四个级等等，且进一步，在某些示例性实施例中，涡轮104可另外包括一个或多个级的定子导叶。

仍然参照图2的实施例，涡轮104进一步限定沿着轴向方向A的中点176。如本文使用的那样，用语“中点”大体表示涡轮104的最前部涡轮转子叶片的最前部的前部边缘和涡轮104的最后部涡轮转子叶片的最后部的后部边缘的中间的轴向位置。因此，对于描述的实施例，涡轮104的中点176为第二多个涡轮转子叶片108中的第三涡轮转子叶片108C的最前部的前部边缘172和第一多个涡轮转子叶片106中的第一涡轮转子叶片106A的最后部的后部边缘174的中间的轴向位置。

此外，对于描述的实施例，涡轮机进一步包括齿轮箱122和轴杆124，第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108可通过齿轮箱122彼此一起旋转。在至少某些示例性实施例中，轴杆124可构造为例如上面参照图1描述的示例性低压轴杆36。另外，示例性涡轮区段进一步包括涡轮中心框架150和涡轮后框架152。对于描述的实施例，齿轮箱122与涡轮104的中点176对齐或定位在涡轮104的中点176后部，且更具体而言，对于描述的实施例，与涡轮后框架152沿着轴向方向A对齐。值得注意，如本文使用的那样，用语参照轴向方向A“与..对齐”表示两个构件和/或位置具有至少部分的相同轴向位置。

但是，应当理解，在其它示例性实施例中，轴杆124可为任何其它轴杆(例如，高压轴杆、中间轴杆等等)，且进一步，齿轮箱122可为定位在任何其它适当的位置的任何其它适当的速度改变装置。例如，在其它示例性实施例中，齿轮箱122可改为为液压扭力转换器、电机、变速箱等等，且可定位在涡轮104的中点176前部。

仍然参照图2，涡轮区段100包括具有第一支承部件128的第一支承部件组件126和具有第二支承部件134的第二支承部件组件132。第一支承部件128将第一多个涡轮转子叶片106中的第一涡轮转子叶片106A的径向内端110联接到轴杆124，且进一步将第一多个涡轮转子叶片106联接到齿轮箱122。另外，第二支承部件134类似地将第二多个涡轮转子叶片108，或更合适地，将第二多个涡轮转子叶片108中的第一涡轮转子叶片108A的径向内端118联接到齿轮箱122。但是，值得注意，在其它示例性实施例中，第一支承部件128可在径向内端110处(直接或通过例如转子(未显示)间接)联接到第一多个涡轮转子叶片106内的任何其它涡轮转子叶片，且类似地，第二支承部件134可在径向内端118处相应地直接或通过例如转子(未显示)间接联接到第二多个涡轮转子叶片108中的任何其它涡轮转子叶片。

进一步，对于描述的实施例，第一支承部件组件126包括第一柔性连接件138，其在第一支承部件128的接合部140处附连到第一支承部件128(但是，在其它实施例中，第一柔性连接件138可与第一支承部件128一体地形成)。类似地，第二支承部件组件包括第二柔性连接件142，其附连到第二支承部件134或与第二支承部件134一体地形成。第一柔性连接件138和第二柔性连接件142允许相应地在齿轮箱122和第一支承部件128和第二支承部件134之间有不那么刚性的连接。更具体而言，第一柔性连接件138在第二柔性连接件142处允许相应地在齿轮箱122和第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108之间有不那么刚性的连接。在某些实施例中，第一柔性连接件138、第二柔性连接件142或两者可构造为具有波浪部的部件、具有弹性材料的花键连接件等等。

描绘的示例性齿轮箱122大体包括联接到第一多个涡轮转子叶片106的第一齿轮、联接到第二多个涡轮转子叶片108的第二齿轮和联接到涡轮中心框架150的第三齿轮。更具体而言，对于描述的实施例，齿轮箱122构造为行星齿轮箱。因此，第一齿轮为环形齿轮144，第二齿轮为太阳齿轮148，而第三齿轮为行星齿轮146。更具体而言，描绘的示例性涡轮区段100进一步包括联接到涡轮中心框架150的中心框架支承组件154。对于描述的实施例，中心框架支承组件154包括径向内中心框架支承部件158和径向外中心框架支承部件160。多个行星齿轮146通过中心框架支承组件154且更具体而言通过中心框架支承组件154的径向内中心框架支承部件158固定地联接(即，沿着周向方向固定)到涡轮中心框架150。

以这种方式，将理解，对于描述的实施例，第一多个涡轮转子叶片106构造成沿与第二多个涡轮转子叶片108相反的方向旋转。例如，第一多个涡轮转子叶片106可构造成沿第一周向方向C1旋转(参见下面的图3)，而第二多个涡轮转子叶片108可构造成沿与第一周向方向C1相反的第二周向方向C2旋转(参见下面的图3)。但是，应当理解，虽然在本文提供的结构因此使得涡轮104能够“相反地旋转”，但是在其它实施例中，涡轮104可改为构造成“共同地旋转”，其中，第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108各自沿相同周向方向旋转。

应当进一步理解，第一周向方向C1和第二周向方向C2如在本文使用和描述的那样意图表示相对于彼此的方向。因此，第一周向方向C1可表示顺时针旋转(从下游看上游)而第二周向方向C2可表示逆时针旋转(从下游看上游)。备选地，第一周向方向C1可表示逆时针旋转(从下游看上游)而第二周向方向C2可表示顺时针旋转(从下游看上游)。

将进一步理解，对于描述的实施例，第一多个涡轮转子叶片106构造为多个低速涡轮转子叶片，而第二多个涡轮转子叶片108构造为多个高速涡轮转子叶片。这可为由于齿轮箱122的齿轮连接，以及第二多个涡轮转子叶片108中的第三涡轮转子叶片108C定位在第一多个涡轮转子叶片106的第三涡轮转子叶片106C前部的原因。无论如何，将理解，在这种示例性实施例中，第一支承部件组件126的第一支承部件128为低速支承部件，且进一步，第二支承部件组件的第二支承部件构造为高速支承部件。

如描绘的那样，第一多个涡轮转子叶片106通过第一支承部件128联接到齿轮箱122的第一齿轮，即，环形齿轮144，且第二多个涡轮转子叶片108通过第二支承部件134联接到齿轮箱122的第二齿轮，即，太阳齿轮148。如还描绘的那样，第一支承部件128延伸在齿轮箱122的后部，且更具体而言，围绕齿轮箱122的后端延伸。更具体而言，进一步，对于描述的实施例，第一支承部件128大体从第一多个涡轮转子叶片106的第一涡轮转子叶片106A的径向内端110(即，沿着轴向方向A与齿轮箱122对齐或在其前部的位置)，围绕齿轮箱122的后端延伸到轴杆124，以将第一多个涡轮转子叶片106机械地联接到轴杆124。

此外，涡轮机包括第一轴承组件162，以支承涡轮104的多种旋转构件，如在本文描述，且进一步将轴杆124支承在涡轮区段100内。更具体而言，对于描述的实施例，轴杆124和第一支承部件128基本完全通过第一轴承组件162支承在涡轮104的中点176的后部。更具体而言，进一步，对于描述的实施例，轴杆124和第一支承部件128基本完全通过第一轴承组件162支承在涡轮区段100内。如描绘的那样，且将理解，对于图2的实施例，第一轴承组件162定位在第一支承部件128和第二支承部件134之间(或更适当地，在第一支承部件128和第二支承部件134的后部臂136之间)，在涡轮104的中点176的后部且在齿轮箱122的径向外侧的位置处。更具体而言，另外，对于描述的实施例，第一轴承组件162定位在第一支承部件128和第二支承部件134之间，在第一和第二多个涡轮转子叶片106, 108中的最后部涡轮转子叶片的最后部的后部边缘的后部的位置处。

仍然参照图2，对于描绘的示例性实施例，第一轴承组件162大体包括第一轴承164和第二轴承166。第一和第二轴承164, 166各自构造为轴间轴承，其定位在第一支承部件128和第二支承部件134的后部臂136之间。更具体而言，对于描述的实施例，第一轴承164构造为滚子轴承而第二轴承166构造为球轴承。但是，在其它示例性实施例中，第一轴承组件162可包括任何其它适当的数量的轴承，诸如单个轴承、三个轴承等等，这种轴承以任何适当的方式构造。

此外，对于描绘的示例性实施例，涡轮机进一步包括第二轴承组件167。第二轴承组件167进一步构造成可旋转地支承第二支承部件134，且更具体而言，构造成支承第二支承部件134的前部臂137。对于描述的实施例，第二轴承组件167包括第一轴承168，其由涡轮中心框架150通过径向外中心框架支承部件160支承。

这种构造可允许涡轮104基本完全通过涡轮中心框架150支承。因此，这样可允许有较轻的涡轮后框架152和空气动力学特性较好的涡轮后框架152。

现在参照图3，大体提供第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108的定向的示例性实施例。更具体而言，图3的实施例描绘第一多个涡轮转子叶片106中的第一级涡轮转子叶片106A和第二多个涡轮转子叶片108的第一级108A。在至少某些示例性实施例中，第一多个涡轮转子叶片可构造成沿第一周向方向C1旋转，而第二多个涡轮转子叶片可构造成沿第二周向方向C2旋转。

将理解，对于描述的实施例，第一多个涡轮转子叶片106中的各个涡轮转子叶片106A包括翼型件180，且类似地，第二多个涡轮转子叶片108中的各个涡轮转子叶片108A包括翼型件182。翼型件180各个限定离开角184，且类似地翼型件182各自限定离开角186。离开角184, 186各自表示纵向中心线102(即，涡轮机的纵向中心线)与从相应的翼型件180,182的上游端188朝向下游端190流出的气体的离开方向的角度关系。对于描述的实施例，离开角184可为负的角，诸如负的锐角，而离开角186可为正的角，诸如正的锐角(“正的”和“负的”在本文用来表示相应的离开角184, 186的相对值)。值得注意，翼型件180, 182的离开角184, 186相应地使第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108相应地沿第一和第二周向方向C1、C2旋转。

仍然参照图3，翼型件180, 182可各自进一步包括吸力侧192和压力侧194。翼型件180的吸力侧192构造为朝向第一周向方向C1成凸形，而翼型件180的压力侧194构造为朝向第一周向方向C1成凹形。翼型件182的吸力侧192构造为朝向第二周向方向C2成凸形，且翼型件180的压力侧194构造为朝向第二周向方向C2成凹形。这种构造可进一步导致第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108相应地沿第一和第二周向方向C1、C2旋转。

现在回头参照图2，将理解，对于描述的实施例，涡轮机进一步包括电机组件200。描绘的电机组件200大体包括电机202，其嵌入涡轮区段100内且定位在涡轮104的后部。在某些示例性实施例中，电机组件200的电机202可以与上面参照图1描述的示例性电机80类似的方式构造。

如描绘的那样，示例性电机组件200进一步包括旋转式连接部件204和固定连接部件206。旋转式连接部件204联接到第一多个涡轮转子叶片106，而固定连接部件206联接到涡轮框架，或更适当地，对于描述的实施例，联接到涡轮后框架152。更具体而言，对于描述的实施例，电机组件200的旋转式连接部件204联接或更适当地直接联接到第一支承部件组件126的第一支承部件128。但是，将理解，在其它示例性实施例中，旋转式连接部件204可另外或备选地联接到例如轴杆124，直接联接到第一多个涡轮转子叶片106，联接到被联接到第一多个涡轮转子叶片106的转子(未显示)，或可直接与第一多个涡轮转子叶片106一起旋转的任何其它构件。

仍然参照图2，电机组件200的示例性电机202大体包括转子208和定子210。旋转式连接部件204传动地联接到转子208(即，驱动转子208，或被转子208驱动)，而固定连接部件206联接到定子210。以这种方式，在涡轮机的运行期间，转子208可大体与第一多个涡轮转子叶片106一起旋转，而在涡轮机的运行期间，定子210相对于涡轮后框架152保持基本固定。因此，在涡轮机的运行期间，电机202的转子208可被第一多个涡轮转子叶片106驱动，使得电机组件200的电机202产生电功率。因而，在至少某些示例性实施例中，电机202构造为发电机。

如上面陈述，在某些示例性实施例中，第一多个涡轮转子叶片106可构造为多个低速涡轮转子叶片，其构造成以低于第二多个涡轮转子叶片108构造成旋转的绝对转速的绝对转速旋转。因此，对于描绘的示例性实施例，电机组件200进一步包括电机齿轮箱212。旋转式连接部件204通过电机齿轮箱212传动地联接到电机202的转子208。更具体而言，对于描述的实施例，电机齿轮箱212大体包括联接到旋转式连接部件204的第一齿轮、联接到固定连接部件206的第二齿轮和联接到电机202的转子208的第三齿轮。将理解，对于图2的实施例，电机齿轮箱212构造为行星齿轮箱。因此，对于描述的实施例，第一齿轮为环形齿轮214，第二齿轮为行星齿轮216(或，多个行星齿轮216)，而第三齿轮为太阳齿轮218。但是，值得注意，在其它示例性实施例中，电机齿轮箱212可具有任何其它适当的构造。例如，在其它示例性实施例中，旋转式连接部件204、固定连接部件206和转子208与电机齿轮箱212内的多种齿轮的连接可以其它适当的方式布置。另外，在其它示例性实施例中，电机齿轮箱212可构造为任何其它适当的类型的齿轮箱，且进一步，可构造为任何其它适当的速度改变机构(诸如液压扭力转换器、电机、变速箱等等)。

仍然参照实施例图2，电机齿轮箱212大体限定的齿轮比大于1:1，以相对于旋转式连接部件204提高电机202的转子208的转速。例如，在某些示例性实施例中，电机202限定的齿轮比可在大约1.5:1和大约10:1之间，诸如在大约2:1和大约8:1之间，诸如在大约2.5:1和大约6.5:1之间。

如所陈述，在涡轮机的至少某些运行期间，电机202可构造成产生电功率(即，可构造为发电机)。将理解，对于描述的实施例，电机202为较大电机202，其构造成在运行期间产生较大量电功率。例如，在至少某些示例性实施例中，电机组件200的电机202可构造成在运行期间产生至少大约一百千瓦的电功率，诸如在运行期间产生至少大约两百千瓦的电功率，诸如在运行期间产生至少大约三百千瓦，诸如在运行期间产生高达大约十兆瓦的电功率。产生的电功率可经由通过涡轮后框架152的电线(未描绘)提供给任何适当的功率接收器，诸如由航空器系统使用的航空器功率总线、航空器的混合电动推进系统的功率总线(例如，使得电机组件200可驱动一个或多个电动或混合电动推进装置，诸如电动风扇)等等。

但是，将理解，在其它示例性实施例中，涡轮104和电机组件200可具有任何其它适当的构造。例如，在其它示例性实施例中，第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108可以任何其它适当的方式布置。类似地，在其它示例性实施例中，第一支承部件组件126、第二支承部件组件132和/或中心框架支承部件组件154可各自具有任何其它适当的构造。此外，在另外的其它示例性实施例中，电机组件200可不包括电机齿轮箱212，而改为，电机202的转子208可直接可与旋转式连接部件204一起(且因而与第一多个涡轮转子叶片106一起)旋转。另外，在另外的其它示例性实施例中，电机组件200的旋转式连接部件204可不联接到多个低速涡轮转子叶片的支承部件(即，对于图2的实施例，第一支承部件128)，且改为可联接到多个高速涡轮转子叶片的支承部件。

例如，现在参照图4A，提供根据本公开的另一个示例性实施例的包括涡轮104的涡轮区段100的示意横截面图。图4A的示例性涡轮区段100可以与上面参照图2描述且在图2中描绘的示例性涡轮区段100基本相同的方式构造。因此，相同或类似的数字表示相同或类似的部件。

如描绘的那样，图4A的涡轮区段100的示例性涡轮104大体包括第一多个涡轮转子叶片106和第二多个涡轮转子叶片108。第一多个涡轮转子叶片106由第一支承部件组件126的第一支承部件128支承，而第二多个涡轮转子叶片108由第二支承部件组件132的第二支承部件134支承。另外，第一多个涡轮转子叶片106可通过齿轮箱122与第二多个涡轮转子叶片108一起旋转。

进一步，对于描述的实施例，涡轮机另外包括电机组件200，电机组件200大体包括旋转式连接部件204、固定连接部件206和电机202。电机202大体包括转子208和定子210，旋转式连接部件204传动地联接到转子208而固定连接部件206联接到定子210。而且对于图4A的实施例，电机组件200的旋转式连接部件204联接到第一支承部件组件126的第一支承部件128，或与第一支承部件组件126的第一支承部件128一体地形成，而固定连接部件206联接到后框架支承部件组件156，或与后框架支承部件组件156一体地形成。以这种方式，旋转式连接部件204可与第一支承部件128和第一多个涡轮转子叶片106一起旋转，且固定连接部件206固定地联接到涡轮后框架152。

但是，与图2的实施例相反，对于图4A的实施例，第一多个涡轮转子叶片106改为构造为多个高速涡轮转子叶片，而第二多个涡轮转子叶片108构造为多个低速涡轮转子叶片。这是因为第二多个涡轮转子叶片108通过第二支承部件组件132的第二支承部件134可直接与轴杆124一起旋转(即，以1:1转速比旋转)。因此，对于图4A的实施例，旋转式连接部件204构造成与多个高速涡轮转子叶片一起旋转(且因而可构造成以比图2的实施例更高的转速旋转)。因此，对于图4A的实施例，电机组件200可不需要相对于第一多个涡轮转子叶片106提高电机202的转子208的转速，且因而不包括电机齿轮箱(诸如上面描述的齿轮箱212)。相反，电机组件200的旋转式连接部件204构造成以与多个高速涡轮转子叶片(即，对于图4A的实施例，第一多个涡轮转子叶片106)相同的转速旋转。

但是，将理解，如以虚线描绘的那样，在其它示例性实施例中，电机组件200可备选地包括电机齿轮箱(以虚线描绘为数字212)，电机202的转子208通过这种电机齿轮箱联接到旋转式连接部件204(而不直接联接到旋转式连接部件204)。例如，基于电机202的设计，可为合乎需要的是，使转子208以大于多个高速涡轮转子叶片的转速的转速旋转。

仍然参照图4A，将理解，对于描述的实施例，至少部分地通过将齿轮箱122定位在电机组件200的电机202的后部来实现电机202的转子208与多个高速涡轮转子叶片的联接。

但是，在其它示例性实施例中，电机202的转子208可以任何其它适当的方式联接到多个高速涡轮转子叶片。例如，现在简要参照图4B，提供根据本公开的另一个示例性实施例的包括涡轮104的涡轮区段100的示意横截面图，其中，电机202可与多个高速涡轮转子叶片一起旋转。图4B的实施例以与图4A的实施例相同的方式构造，除了齿轮箱122定位在电机组件200的电机202的前部，且涡轮中心框架为这种齿轮箱122提供支承。值得注意，齿轮箱122为行星齿轮箱，其包括拼合式环形齿轮(即，联接到轴124的前部环形齿轮和通过第二支承部件组件132的第二支承部件134联接到第二多个涡轮转子叶片108的后部环形齿轮)，且行星齿轮为拼合式行星齿轮(即，联接到前部环形齿轮的前部行星齿轮和联接到后部环形齿轮的后部行星齿轮)。前部和后部行星齿轮通过行星齿轮支架固定到涡轮中心框架150。另外，太阳齿轮为单个太阳齿轮，其通过第一支承部件组件126的第一支承轴杆130和第一支承部件128联接到前部和后部行星齿轮，且进一步联接到第一多个涡轮转子叶片106(即，对于描述的实施例，多个高速涡轮转子叶片)。

值得注意，在另外的其它示例性实施例中，电机组件200可不包括例如旋转式连接部件204，而相反，转子208可直接联接到支承部件/支承部件组件中的一个或多个。

进一步，虽然上面描述为发电机，但是在其它示例性实施例中，电机组件200的电机202可改为构造为电动马达。例如，现在参照图5，提供根据本公开的另一个示例性实施例的涡轮机。更具体而言，图5大体描绘根据本公开的另一个示例性实施例的包括涡轮机的推进系统220(例如，用于航空器)的多个方面。图5的示例性涡轮机可以与上面参照图1描述的示例性涡扇发动机10基本相同的方式构造。因此，相同或类似的数字大体表示相同或类似的部件。

如描绘的那样，示例性涡轮机大体包括各自联接到第一轴杆的第一压缩机和第一涡轮，以及各自联接到第二轴杆的第二压缩机和第二涡轮。更具体而言，对于图5的实施例，第一压缩机为低压压缩机22，第一涡轮为低压涡轮30，第一轴杆为低压轴杆36，第二压缩机为高压压缩机24，第二涡轮为高压涡轮28，而第二轴杆为高压轴杆34。进一步，对于描述的实施例，涡轮机构造为涡轮涡扇发动机10，且因此另外包括风扇38，其中，风扇由低压轴杆36跨越功率齿轮箱46而驱动。

但是，在其它示例性实施例中，涡轮机可以任何其它适当的方式构造。例如，在其它实施例中，涡轮机可另外包括例如中间涡轮和中间轴杆。另外，在其它实施例中，涡轮机可不包括例如风扇38和/或功率齿轮箱46。因此，在其它实施例中，涡轮机可构造为任何其它适当的涡轮机，诸如涡轮轴发动机、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机，等等。

仍然参照图5的实施例，第一涡轮(，对于描述的实施例即，低压涡轮30)大体包括联接到外鼓73的第一多个涡轮转子叶片72和联接到内鼓75的第二多个涡轮转子叶片74。第一多个涡轮转子叶片72和第二多个涡轮转子叶片74交替地间隔开且可通过齿轮箱(未显示)彼此一起旋转，且进一步可相反地旋转。第一多个涡轮转子叶片72可直接与LP轴36一起旋转，且第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片构造成一起驱动LP轴36。

进一步，图5的示例性涡轮机另外包括电机202，其可与LP轴杆36和第一多个涡轮转子叶片72一起旋转。值得注意，虽然示例性电机202被描绘为联接到LP轴杆36，但是在其它示例性实施例中，电机202可改为联接到支承涡轮的一个或多个方面的一个或多个支承部件(参见，例如，图2的实施例和图4A和4B的实施例)。

如上面所提到，图5的示例性涡轮机构造为推进系统220的一部分。推进系统220进一步包括控制器224、电功率源226和电功率接收器228。对于描述的实施例，电机202通过控制器224电连接到电功率源226和电功率接收器228。在某些示例性实施例中，电功率源226可为一个或多个能量存储单元(诸如电池)、其它电机(用作发电机)或任何其它适当的功率源。电功率接收器228可例如为航空器的电功率总线、一个或多个能量存储装置(例如，在这种能量存储装置的充电期间)、电动推进装置(诸如电动风扇)等等。因此，在某些实施例中，电功率源226和电功率接收器228可为以不同方式运行的同一装置。

在某些运行期间，电机202可被LP轴杆36旋转或被涡轮区段100内的一个或多个支承部件旋转(参见，例如，图2和图4A和4B的实施例)。在这种运行期间，电机202可用作发电机，使得提供给电机202的旋转功率转换成电功率且提供给电功率接收器228(例如，以驱动一个或多个电动推进装置，或对一个或多个电池充电)。这可大体出现在涡轮机的空转和/或上述的空转运行状况期间。

但是，在其它运行期间，电机202可接收来自电功率源226的电功率。在这种运行期间，电机202可用作电动马达，使得电机202将提供给它的电功率转换成旋转功率。以这种方式，电机202可使描绘的示例性涡轮机的LP轴杆36旋转。

对于这种构造，电机202可用来在涡轮机的意外停机之后启动涡轮机和/或重新启动涡轮机。但是，将理解，仅使LP轴杆36旋转可能不是启动或重新启动涡轮机的高效方式。因此，描绘的示例性涡轮机进一步包括单向离合器230，LP轴杆36通过单向离合器230联接到HP轴杆34。更具体而言，对于图5的实施例，单向离合器230定位在LP轴杆36和HP轴杆34之间。单向离合器230构造成允许LP轴杆36沿第一周向方向C1将扭力传递给HP轴杆34(参见，例如，图3)，且阻止HP轴杆34沿同一第一周向方向C1将扭力传递给LP轴杆36(参见，例如，图3)。例如，在某些示例性实施例中，单向离合器230可构造为斜撑离合器。以这种方式，HP轴杆34可在涡轮机的运行期间比LP轴杆36更快地旋转，且LP轴杆36可在涡轮机的启动或重新启动期间驱动HP轴杆34。

这样可得到较轻且较高效的涡轮机，因为可不需要单独的启动马达来启动或重新启动涡轮机，或备选地，较小的专用启动马达可用来启动或重新启动涡轮机。

例如，在一个示例性方面，涡轮机(诸如描绘在图5中的示例性涡轮机)可通过开始启动序列来启动。开始启动序列可包括将电功率从功率源提供给电机组件的电机。电机可将接收的电功率转换成机械旋转功率，且可沿第一周向方向驱动LP轴杆/使LP轴杆旋转。在启动涡轮机期间使LP轴杆沿第一周向方向旋转可包括接合单向离合器，使得LP轴杆跨越单向离合器而将扭力传递给HP轴杆。以这种方式，在启动涡轮机期间使LP轴杆沿第一周向方向旋转可进一步包括在启动涡轮机期间沿第一周向方向驱动HP轴杆。

启动序列可进一步包括确定HP轴杆沿第一周向方向至少以最小转速旋转，且响应于此，点燃燃烧区段。通过燃烧区段的燃烧气体可驱动HP涡轮，且又驱动HP轴杆。在HP轴杆转速超过LP轴杆的转速时，单向离合器可被动地脱开HP轴杆与LP轴杆，从而允许HP轴杆以比LP轴杆更高的转速沿第一周向方向旋转，使得涡轮机可如期望的那样运行。

部分B

现在大体参照图6至17，描绘和描述了本公开的多种其它示例性实施例。显示在图6至17中且在下面论述的概念和构造可结合到显示在图1至5中且在上面描述的一个或多个示例性实施例中。因此，虽然图6至17的一个或多个实施例可不包括具有交替地间隔开的转子叶片的相反地旋转的涡轮，但是随之描述的一个或多个方面可与上面参照图1至5论述的一个或多个涡轮一起使用。

例如，现在参照图6，描绘根据本公开的示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机内的电机246。更具体而言，对于描述的实施例，电机246嵌入燃气涡轮发动机的涡轮区段内，且仍然更具体而言，附连到燃气涡轮发动机的LP轴36。但是，在其它实施例中，电机246可改为通过例如第一支承部件(诸如第一支承部件134，其显示在例如图2中)联接到例如涡轮的第一多个涡轮转子叶片(诸如第一多个涡轮转子叶片106)。另外，电机246沿着轴向方向A至少部分地定位在涡轮区段内或后部。在某些示例性实施例中，描绘在图6中的电机246和燃气涡轮发动机可以与上面参照图1至5描述的示例性电机202和涡轮机/涡扇发动机10基本相同的方式构造。因此，相同或类似的数字可表示相同或类似的部件。

如描绘的那样，电机246大体包括转子248和定子250。转子248经由多个转子连接部件252直接附连到LP轴36，使得转子248可与LP轴36一起旋转。相反，定子250经由一个或多个定子连接部件254附连到涡轮区段的结构支承部件256。在至少某些示例性实施例中，电机246可为发电机，使得转子248和转子连接部件252由LP轴36驱动。对于这种实施例，转子248相对于定子250的旋转可产生电功率，电功率可经由电传输总线258传递，如下面更详细地论述的那样。

但是，应当理解，在其它示例性实施例中，电机246可改为具有任何其它适当的构造。例如，在其它实施例中，电机246可包括定位在定子250的径向内侧的转子248(例如，作为内转子电机)。

仍然参照图6的示例性电机246，结构支承部件256可构造为后部框架组件257的部分，且从燃气涡轮发动机的后部框架组件257的后部框架支柱258延伸。后部支柱258(也称为涡轮后框架)延伸通过燃气涡轮发动机的核心空气流路径37，且构造成为燃气涡轮发动机提供结构支承。结构支承部件256还向前延伸，以支承后部发动机轴承262，后部发动机轴承262可旋转地支承LP轴36的后端。

定子连接部件254可为环形/圆柱形部件，其从燃气涡轮发动机的结构支承部件256延伸。对于描述的实施例，定子连接部件254通过一个或多个轴承支持多个转子连接部件252的旋转。更具体而言，前部电机轴承264定位在电机246的前部且沿着径向方向R在转子连接部件252和定子连接部件254之间。类似地，后部电机轴承266沿着径向方向R定位在电机246的后部且在转子连接部件252和定子连接部件254之间。尤其对于描述的实施例，前部电机轴承264构造为滚子元件轴承而后部电机轴承266包括一对轴承，该对轴承构造为滚子元件轴承和球轴承。但是，应当理解，在其它实施例中，前部和后部电机轴承264, 266可具有任何其它适当的构造，且本公开不意图限于描绘的具体构造，除非对权利要求书添加这种限制。

燃气涡轮发动机进一步包括腔体壁268，其包围电机246的至少部分。更具体而言，对于描述的实施例，腔体壁268基本完全包围电机246，从电机246(通过定子连接部件254附连到结构支承部件256)前部的位置延伸到电机246的后部的位置。腔体壁268至少部分地限定基本完全包围电机246的电机槽270。更具体而言，电机槽270从电机246的前部的位置连续地延伸到电机246的后部的位置。燃气涡轮发动机的某些构件包括开口272，以允许电机槽270这样连续延伸。

值得注意，对于描述的实施例，电机槽270另外包封燃气涡轮发动机的后部发动机轴承262。燃气涡轮发动机包括密封臂274，其附连到结构支承部件256且在后部发动机轴承262的前部延伸以与LP轴36形成密封，且包括电机槽270内的后部发动机轴承262。值得注意，密封组件276设置为密封臂274和/或LP轴36的部分，以提供这种密封，且保持密封的电机槽270。如还描绘的那样，燃气涡轮发动机进一步包括多个密封组件276，其与前部电机轴承264和后部电机轴承266相邻，以保持密封的电机246，即，防止润滑油到达电机246的转子248和定子250。

此外，描绘的燃气涡轮发动机包括电机润滑系统278，电机润滑系统278与电机槽270处于流体连通，从而将热流体提供给电机槽270。对于描述的实施例，电机润滑系统278可独立于燃气涡轮发动机润滑系统运行，诸如上面参照图3描绘的润滑系统245。

具体而言，对于描述的实施例，电机润滑系统278包括供应泵280，其连接到延伸到电机槽270的供应管线282。供应管线282从核心空气流路径37外部的位置沿着径向方向R延伸通过后部发动机支柱258(且通过核心空气流路径37)，通过腔体壁268到达电机槽270。热流体可为润滑油或用于润滑前部电机轴承264和后部电机轴承266以及后部发动机轴承262的其它适当的润滑剂。值得注意，热流体进一步构造成接受来自多个轴承和电机槽270的热。经加热的热流体经由润滑系统278的排出管线284排出电机槽270，排出管线284从电机槽270延伸通过核心空气流路径37到达排出泵286。但是，应当理解，虽然对于描述的实施例，排出管线284在支柱260外部的位置处延伸通过核心空气流路径37，但是在其它实施例中，排出管线284可改为与供应管线282并排延伸通过支柱260。

值得注意，对于描述的实施例，电机润滑系统278(包括供应泵280和排出泵286)可至少部分地由电机246提供功率。另外，虽然未描绘，但是电机润滑系统278可进一步包括一个或多个热交换器，以降低排出的热流体的温度，之后这种热流体通过供应管线282被提供回到电机槽270。

值得注意，对于这种实施例，润滑系统278可进一步构造为燃气涡轮发动机的冷却系统的一部分，以降低电机246的温度。例如，本公开的发明人发现，对于至少某些实施例，以低于大约275^oF的温度，诸如低于大约250^oF提供润滑油给润滑油供应管线282可允许润滑油接受需要量的热，以在燃气涡轮发动机的运行期间，将电机246保持在期望的温度运行范围内。但是，应当理解，在其它实施例中，提供给供应管线282的润滑油可具有任何其它适当的温度。

为了进一步保持电机246的温度，描绘的示例性燃气涡轮发动机的冷却系统进一步包括缓冲腔体288，其包围电机246的至少部分，以对电机246进行热隔离。更具体而言，对于描述的实施例，腔体壁268还至少部分地限定缓冲腔体288，缓冲腔体288定位在与电机槽270的腔体壁268相反的位置处。另外，如图6中描绘，延伸部件290附连到结构支承部件256或与结构支承部件256一体地形成，且至少部分地围绕腔体壁268延伸。具体而言，对于描述的实施例，结构支承部件256和延伸部件290一起完全围绕腔体壁268延伸。结构支承部件256和延伸部件290一起限定缓冲腔体288，对于描述的实施例，缓冲腔体288沿着轴向方向A从电机246前部的位置连续地延伸到电机246后部的位置。缓冲腔体288可用作抵抗核心空气流路径37内的较热的运行温度的隔离体，核心空气流路径37延伸通过燃气涡轮发动机的涡轮区段。

此外，对于描述的实施例，燃气涡轮发动机进一步包括冷却导管292。冷却导管292与缓冲腔体288处于空气流连通，以将冷却空气流提供给缓冲腔体288。例如，在描绘的实施例中，冷却导管292限定出口293，其延伸通过结构支承部件256，以使来自冷却导管292的冷却空气流通过结构支承部件256而进入缓冲腔体288。冷却导管292可还与用于提供冷却空气流的较冷空气源处于空气流连通。在某些示例性实施例中，冷空气源可为燃气涡轮发动机的压缩机区段(其中，冷却空气流可从压缩机区段偏转)，或燃气涡轮发动机的风扇(其中，冷却空气流可从风扇偏转)。值得注意，对于描述的实施例，燃气涡轮发动机进一步包括排气导管291。排气导管291与缓冲腔体288处于空气流连通，且构造成将冷却空气流排到核心空气流路径37、旁通通路(例如，图3的通路244)或周围位置。这种构造可允许连续冷却空气流通过缓冲腔体288。

如论述的那样，电机润滑系统278、冷却导管292和缓冲腔体288各自构造为冷却系统的部分，以将电机246的至少某些构件保持在期望的温度范围内。例如，对于其中电机246构造为发电机的实施例，发电机可构造为永磁体发电机，其包括多个永磁体294(以虚线描绘)。对于这些实施例，转子248可包括多个永磁体294，且定子250可包括由导电线材形成的一个或多个线圈(未显示)。但是，应当理解，在其它实施例中，电机246可备选地构造为包括多个电磁体和带电电路的电磁发电机、感应型电机、开关磁阻型电机、同步交流电机，或任何其它适当的发电机或马达。

将理解，在包括时，多个永磁体294中的各个限定居里温度极限，其可低于延伸通过燃气涡轮发动机的涡轮区段的核心空气流路径37内的温度。燃气涡轮发动机的冷却系统将电机246的温度且更具体而言各个永磁体294的温度保持低于多个永磁体294的居里温度极限。进一步，冷却系统可将电机246的温度保持低于居里温度极限的预定极限，例如，以提高电机246的可用寿命。例如，在某些示例性实施例中，燃气涡轮发动机的冷却系统可使电机246的温度保持低于居里温度极限的至少大约50华氏度(^oF)，诸如低于居里温度极限的至少大约75^oF极限或100^oF极限。将电机246的温度保持低于居里温度极限的这种极限可进一步防止电机246的任何永磁体经历不可恢复的(或永久性的)退磁，退磁对电机246具有不利的寿命影响。

但是，应当理解，提供描绘在图6的实施例中的示例性冷却系统，仅作为示例。在其它实施例中，燃气涡轮发动机可包括任何其它适当的冷却系统。例如，在其它实施例中，电机润滑系统278可具有任何其它适当的构造。例如，电机润滑系统278可与发动机润滑系统278一起运行。另外，在某些实施例中，腔体壁268可具有任何其它适当特征，以将电机246的温度保持在期望的运行范围内。例如，现在简要地参照图7，描绘根据本公开的另一个示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机中的电机246的横截面示意图。描绘在图7中的示例性燃气涡轮发动机可以与描绘在图6中的示例性燃气涡轮发动机基本相同的方式构造，且因此，相同或类似的数字可表示相同或类似的部件。但是，对于图7的实施例，至少部分地限定缓冲腔体288的腔体壁268进一步包括隔离层296，以进一步隔离电机246与延伸通过燃气涡轮发动机的涡轮区段的核心空气流路径37内的较热运行温度。隔离层296可为任何适当的隔离件，以降低包围电机246的腔体壁268的热传导性。另外，虽然未描绘，但是在某些实施例中，结构支承部件256和延伸部件290(也至少部分地限定缓冲腔体288)的部分也可包括隔离层。

再次参照图6的实施例，如上面简要地论述的那样，在燃气涡轮发动机的运行期间，LP轴36可使电机246的转子248旋转，从而允许电机246用作产生电功率的发电机。另外，电机246与电传输总线258处于电连通，即电连接到电传输总线258。电传输总线258在核心空气流路径37的径向内侧的位置处电连接到电机246。电传输总线258包括第一接线箱298，其安装到定子连接部件254。第一接线箱298接收来自电机246(对于描述的实施例，来自电机246的定子250)的电线300且将电线300连接到电传输总线258的中间区段302。中间区段302延伸通过核心空气流路径37到达第二接线箱304，第二接线箱304在核心空气流路径37的径向外侧的位置处安装在燃气涡轮发动机的整流罩内。第二接线箱304将电传输总线258的中间区段302连接到电传输总线258的出口线306，以连接到燃气涡轮发动机和/或安装燃气涡轮发动机的航空器的一个或多个系统。如上面简要提到的那样，电机润滑系统278可电连接到电传输总线258的出口线306，以对电机润滑系统278提供功率。

如所陈述和图6中描绘，电传输总线258的至少部分延伸通过核心空气流路径37。更具体而言，对于描述的实施例，电传输总线258的中间区段302在燃气涡轮发动机的燃烧区段(诸如图1的示例性涡扇发动机10的燃烧区段26)下游的位置处延伸通过核心空气流路径37。具体而言，中间区段302延伸通过后部支柱258/定位在后部支柱258内，后部支柱258在HP涡轮28直接下游位于核心空气流路径37的部分中。

此外，如示意性描绘，描绘的示例性中间区段302为电传输总线258的受冷却部分，其包括定位在容纳冷却流体的管道内/延伸通过容纳冷却流体的管道的电缆308(即，导电体)。具体而言，现在还将参照图8，提供构造成延伸通过燃气涡轮发动机的核心空气流路径37的中间区段302的部分的放大图。如描绘的那样，电传输总线258的中间区段302包括电缆308，其定位在供应管线282内且与供应管线282同轴地延伸，使得在运行期间，电缆308被例如提供给电机槽270的热流体的较冷的流(由箭头310表示)包围。因此，对于描述的实施例，供应管线282被看作电机润滑系统278的一部分，以及电传输总线258的中间区段302的一部分。在运行期间，包围电传输总线258的中间区段302内的电缆308的热流体可针对核心空气流路径37的较高温度保护电缆308，从而将电缆308的温度保持在期望的运行范围内。但是，应当理解，在其它实施例中，电传输总线258的中间区段302可改为包括电缆308，其定位在排出管线284(在某些实施例中，其也可延伸通过支柱260)内且与排出管线284同轴地延伸。

值得注意，电缆308可为任何适当的电缆308，且对于描述的实施例，包括包围传导核心部分314的电隔离层312。电隔离层312可包括任何适当的电隔离体，其能够暴露于较高温度且进一步能够隔离可传送通过电缆308(参见下面的论述)的传导核心部分314的较高量的电功率。另外，虽然未描绘，但是电缆308可另外包括阻隔层，其包围电隔离层312和传导核心部分314，以阻止润滑油接触隔离层312和传导核心部分314。另外，进一步，在某些实施例中，电缆308可以与下面参照图11描述的电缆308基本相同的方式构造。

如下面将更详细地论述的那样，电传输总线258的中间区段302构造成传递较高功率水平的电功率。因此，在运行期间，电传输总线258的中间区段302可经历较高量的焦耳加热或电阻加热，因为传递较高功率水平。使中间区段302的电缆308定位成与润滑油供应管线282同轴可协助将电缆308的温度保持在期望的运行温度范围内，尽管会经历电阻加热和暴露于核心空气流路径37。

但是，应当理解，在其它示例性实施例中，电传输总线258可具有任何其它适当的构造，用于将电功率从位于核心空气流路径37的径向内侧的电机246传递到核心空气流路径37的径向外侧的位置。例如，现在简要参照图9，描绘了根据本公开的又一个示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机内的电机246的横截面示意图。描绘在图9中的示例性燃气涡轮发动机可以与描绘在图6中的示例性燃气涡轮发动机基本相同的方式构造，且因此相同或类似的数字可表示相同或类似的部件。

但是，对于图9的实施例，电传输总线258改为构造为超导或快传导的电传输总线258。因此，对于图9的实施例，电传输总线258的中间区段302可不构造有电机润滑系统278的供应管线282。改为，示例性电传输总线258包括单独的受冷却管道316，电缆308在其内定位和延伸。电传输总线258包括制冷系统318，用于在受冷却管道316内提供冷的制冷剂，以将延伸通过其中的电缆308的温度保持在较低温度。例如，在某些实施例中，制冷系统可将电缆308的温度保持在形成材料电缆308的材料的临界温度或低于临界温度，或比形成电缆308的材料的临界温度低至少1^oF。

另外，冷的制冷剂延伸到第一接线箱298，在这里，制冷剂从电线分离，且通过返回线320(部分地描绘)返回。对于描述的实施例，电传输总线258可另外包括使制冷系统318在制冷循环中运行的构件，诸如泵、冷凝器和膨胀阀(未描绘)。值得注意，在至少某些实施例中，中间区段302的延伸通过核心空气流路径37的部分可用作制冷循环的蒸发器。

虽然对于描述的实施例，燃气涡轮发动机包括单独的电机润滑系统278和制冷系统318，在其它实施例中，电传输总线258的制冷系统318使用的制冷剂可另外用作用于电机246内的多种轴承(且对于描述的实施例，用于后部发动机轴承262)的润滑剂，使得制冷系统318和电机润滑系统278可一起构造成单个系统。

现在参照图10，描绘根据本公开的再一个示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机内的电机246的横截面示意图。描绘在图10中的示例性燃气涡轮发动机可以与描绘在图6中的示例性燃气涡轮发动机基本相同的方式构造，且因此，相同或类似的数字可表示相同或类似的部件。但是，对于图10的实施例，电传输总线258的中间区段302不构造成与冷却流体管道(例如，供应管线282)同轴。相反，对于图10的实施例，电传输总线258的中间区段302由电缆308形成，其设计成在燃气涡轮发动机的燃烧区段下游的位置处承受燃气涡轮发动机的核心空气流路径37的较高温度。

更具体而言，如上面描述的实施例那样，电传输总线258包括第一接线箱298、第二接线箱304和延伸在它们之间的电缆308(即，中间区段302)。虽然电缆308描绘为单个电缆，但是在某些实施例中，电缆可包括多个电缆。现在也简要地参照图11，提供电缆308的放大示意图，电缆308由能够传递较高量的电功率且暴露于核心空气流路径37内的较高温度而不氧化的材料形成。

例如，在某些实施例中，电缆308可由至少一个实心镍线材核心构成。或者，如在描绘的实施例中，电缆308可由至少一个高传导率核心体(诸如低电阻率/高传导率电缆核心322)和至少一个介电(电隔离)阻隔体(诸如高电阻率电缆夹套324)构成。电缆核心322定位在电缆夹套324内，使得电缆夹套324包封电缆核心322。在某些示例性实施例中，电缆核心322可为铜核心体且电缆夹套324可为非铜夹套体。电缆夹套324可通过一个或多个封闭工艺建立，诸如浸渍、共挤、电镀、喷涂、覆层、型锻、滚动成形、焊接或其组合。描绘的电缆308另外包括氧化阻隔体323，其定位在电缆核心322和电缆夹套324之间。值得注意，电缆308可构造为线材编织件、交叉且紧凑线材束、交叉线材束形成的交叉束，或用于以减少交流耦合损耗的方式传递交流(“AC”)功率的任何其它适当的电缆构造。

另外，对于描述的实施例，电缆308的电缆核心322和电缆夹套324被高温电隔离材料326覆盖和包封。例如，在某些实施例中，高温电隔离材料326可为喷涂层状阻隔涂层(陶瓷)、至少一个部分重叠的带层(云母、玻璃纤维、陶瓷纤维和/或聚合膜)、外部装甲阻隔(编制的金属的和/或非金属的)或其组合。高温电隔离材料326可适于隔离以较高温度传递较高量的电功率的电缆，如下面论述的那样。进一步，对于描述的实施例，电缆308包括至少一个外部装甲体325，作为防磨蚀阻隔，在某些实施例中，其可与隔离材料326相同。

如还描绘的那样，电机润滑系统278(构造为整个电机冷却系统的部分)构造成通过连接管线328将热流体直接提供给第二接线箱304，以主动冷却第二接线箱304。另外，电机润滑系统278的热流体供应管线282延伸到第一接线箱298且将热流体流直接提供给第一接线箱298，以主动冷却第一接线箱298。值得注意，对于描述的实施例，第一接线箱298包括热流体出口330，用于将提供给它的热流体流排出到电机槽270。

通过主动冷却第一接线箱298和第二接线箱304，包括电缆308的中间区段302可被允许在较高温度下运行，诸如在电机246的运行期间由于暴露于核心空气流路径37以及由于电缆308的焦耳加热或电阻加热产生的温度。具有这种构造的电缆308的温度可在第一接线箱298和第二接线箱304处降低，从而允许电缆308电连接到可不构造成以中间区段302的电缆308能够运行的较高温度运行的其它电线(例如，出口线306和电线300)。

此外，如还描绘的那样，示意地，进一步有益冷却可通过对第二接线箱304配备与流体传递连接管线328处于热连通的嵌入式辅助流体流回路331实现。辅助流体流回路331内的辅助流体可为由流体供应管线282供应的相同流体，或备选地，可为不同的热传递流体。进一步，虽然未描绘，但是辅助流体本身可与吸热介质处于连续热传递连通，诸如航空器发动机燃料、推进器风扇空气或马达电子器件冷却剂。

在根据本公开的示例性实施例的包括电机246的燃气涡轮发动机的运行期间，电机246可构造成产生较高量的交流电功率。例如，在某些实施例中，电机246可构造成以五百(500)伏(“V”)或更高电压产生电功率且将其输送通过电传输总线258。例如，在某些实施例中，电机246可构造成以六百(600)V或更高电压产生电功率且将其输送通过电传输总线258。这种构造可通过公开的用于将电机246的温度保持在某些运行温度范围内的冷却系统实现和/或通过以允许电传输总线258的中间区段302在燃气涡轮发动机的燃烧区段的下游暴露于核心空气流路径37内的较高温度的方式设计电传输总线258的中间区段302实现。

另外，现在参照图12，提供航空器的示例性推进系统400的示意图。将理解，描绘在图12(以及图13至17)中的符号可具有在本领域与其相关的普通意义。如示意描绘和上面论述的那样，推进系统400包括至少一个燃气涡轮发动机(对于描述的实施例，其构造为第一发动机402)，以及联接到电传输总线258的第一电机408A。第一发动机402和第一电机408A构造成在运行期间产生基线电压水平。推进系统400另外包括电动推进器，在某些实施例中，其可为描绘的边界层吸入(BLI)风扇406(BLI风扇406包括对风扇352提供功率的电动马达350)。此外，描绘的示例性推进系统400包括用于将等于第一电机408A产生的基线电压幅度的大约两倍的电压差提供给电动推进器的器件。

更具体而言，对于描述的实施例，用于对电动推进器提供等于基线电压幅度的大约两倍的电压差的器件包括第二燃气涡轮发动机和第二电机408B，以及电传输总线258。更具体而言，用于对电动推进器提供等于基线电压幅度的大约两倍的电压差的器件包括第二发动机404和第二电机408B，以及电传输总线258。此外，第一和第二发动机402, 404中的各个和相应的电机408可以与上面参照图6至10描述的燃气涡轮发动机和嵌入式电机246中的一个或多个基本相同的方式构造。

宽泛地说，对于描述的实施例，第一和第二电机408A, 408B构造成以基线电压水平产生交流(“AC”)电压。电传输总线258构造成将交流电压转换成正的直流(“DC”)电压和负的直流电压，其各自具有与基线电压水平基本相同的幅度，但是处于不同的极性。电传输总线258然后将相同幅度(且相反的极性)的两个直流电压转换回具有为基线电压水平的幅度的大约两倍的净差值的交流电压，且将这种交流电压差提供给BLI风扇406的电动推进器/电动马达350。

具体而言，对于描绘的示例性实施例，第一电机408A可为N相发电机，其具有以基线电压水平产生第一电压的第一和第二终端354, 356。第一电压水平可为交流电压Vac。类似地，第二电机408B可为N相发电机，其具有也以基线电压水平产生第二电压的第一和第二终端354, 356。因此，第二电压也可为交流电压Vac。例如，在某些实施例中，第一和/或第二电机408A, 408B可以与下面参照图13至15描述的一个或多个电机408基本相同的方式构造。

进一步，电传输总线258包括至少一个交流-直流转换器。特别地对于描述的实施例，电传输总线258包括电连接到第一电机408A的第一N相交流-直流转换器358和电连接到第二电机408B的第二N相交流-直流转换器360。第一转换器358和第二转换器360一起将第一和第二电机408A, 408B产生的电压Vac转换成正的直流电压+Vdc和单独的负的直流电压-Vdc。值得注意，第一和第二转换器258, 260中的各个为机壳接地的，如示意性地指示的那样。进一步，第一转换器258包括：第一模块358A，其构造成将来自第一电机408A的第一终端354的电压Vac转化成正的直流电压+Vdc；以及第二模块358B，其构造成将来自第一电机408A的第二终端356的电压Vac转换成负的直流电压-Vdc。类似地，第二转换器360包括：第一模块360A，其构造成将来自第二电机408B的第一终端354的电压Vac转换成正的直流电压+Vdc；以及第二模块360B，其构造成将来自第二电机408B的第二终端356的电压Vac转换成负的直流电压-Vdc。

此外，电传输总线258包括正直流传输线362和负直流传输线364。正和负直流传输线362, 364后续使用单独的N相直流-交流转换器366转换成交流电压。示例性转换器366的具体细节被示意性地显示且简化在图12中描绘的圈出气泡368中，且可大体称为H桥脉宽调制电压转换器。转换器366还电连接到BLI风扇406的电动马达350的终端370。

在至少某些实施例中，电动推进装置可能需要(或期望)大于基线电压水平的幅度的净电压差，其可大于电传输总线258中的任何一个传输线可安全传送的幅度。因此，示意性地显示在图12中的构造可允许电传输总线258对电动马达350提供交流电压差幅度Vdiff，其为第一和第二电压Vac的两倍(即，Vdiff = (+Vac) – (-Vac) = 2 x |Vac|)。

例如，现在简要地参照图13至15，提供了根据本公开的多种示例性实施例的多种电机408。在某些实施例中，第一和第二电机408A, 408B中的一个或两者可以与描绘在图13至15中的一个或多个示例性电机408基本相同的方式构造。另外，在某些示例性实施例中，描绘在图13至15中的电机408可为嵌入式电机(类似于上面描述的电机)。

首先参照图13的示例性实施例，发电机408可为N相发电机，其具有第一和第二终端354, 356。应当理解，如本文使用的那样，用语“N-相”用来表示构件包括任何适当的数量的相的能力。因此，虽然对于描述的实施例，电机408可为两相发电机，但是在其它实施例中，电机408可改为单相发电机、三相发电机、四相发电机等等。电机408大体包括转子372和定子374。转子372可由发动机(例如，第一或第二发动机402, 404)通过轴376旋转。将理解，电机408产生的电压根据转子372的转速 Ω、转子372的半径378、定子374中的匝或绕组380的数量等等而变化。对于图13的电机408，定子374为中心接地的(即，定子374的匝380的中心在机壳上接地)，使得电机408可提供各自处于电压水平+/-Vac的正的和负的电压。但是，值得注意，为了这样做，如果定子374的匝380的数量有效地减少了一半，转子372可能需要以转速Ω的两倍旋转。此外，如示意性地描绘的那样，功率齿轮箱382可设置在马达和电机408之间，以相对于马达提高转子372的转速。为了支持提高的转速Ω，描绘的示例性转子372包括外带或支承带384，以对其提供支承。值得注意，在电机408以与图6的示例性电机246相同的方式构造时，支承带384可构造为转子支承部件252的部分。另外，应当理解，在某些实施例中，在不包括功率齿轮箱382的情况下，支承带384可为必需的。

现在参照图14，描绘根据另一个示例性实施例的电机408。图14的示例性电机408可以与上面参照图13描述的示例性电机408基本相同的方式构造。例如，图14的电机408大体包括转子372和定子374，转子372可由发动机通过轴376旋转。但是，对于图14的实施例，转子372改为构造为串列式转子，其具有沿着轴376的轴线布置的第一转子区段386和第二转子区段388。注意，虽然第一和第二转子区段386, 388描绘为间隔开的且通过单独的轴376连接，在某些实施例中，第一和第二转子区段386, 388可改为定位成彼此相邻且彼此直接附连或连接。

如示意地指示，第一转子区段386的磁极时序落后于第二转子区段388的磁极时序。具体而言，对于描述的实施例，第一转子区段386相对于第二转子区段388异相一百八十度。另外，定子374具有图13的电机的定子374的匝380的两倍，但是类似地在中心处接地到机壳上(即，中心接地电机)。进一步，对于描述的实施例，转子372或更具体而言转子372的第一和第二转子区段386, 388各自限定半径378，其为图13的示例性转子372的半径378的大约一半。因此，将理解，图14的示例性电机408的转子372可以与描绘在图13中的示例性第一电机408的转子372相同转速旋转。但是，值得注意，因为图14的电机的转子372的半径378为图13的第一电机的转子372的半径378的大约一半，所以转子372可不需要外带或支承带384来在运行期间支承转子372。

对于上面参照图13和14描述的各个电机408，由于中心接地构造，电机408的第一和第二终端354, 356可各自提供从正Vac到负Vac而变化的交流电压。因此，以最简化形式，用于对电动推进器提供等于基线电压幅度的大约两倍的电压差的器件可为电机408，其为中心接地电机。

此外，进一步，现在参照图15，提供本公开的另一个示例性实施例。图15提供根据本公开的另一个示例性实施例的电机408的示意图。图15的示例性电机408可以与上面参照图14描述的示例性电机408基本相同的方式构造。例如，图15的电机408大体包括转子372和定子374，转子372可由发动机通过轴376旋转。另外，转子372构造为串列式转子，其具有第一转子区段386和第二转子区段388。如示意地指示，第一转子区段386的磁极时序也落后于第二转子区段388的磁极时序。定子374包括与图14的示例性定子374基本相同数量的匝380。但是，不是在中心处接地，定子374改为在定位在第一转子区段386附近的第一定子区段390和定位在第二转子区段388附近的第二定子区段392之间的中心处分开。进一步，第一定子区段390为中心接地的，且第二定子区段392也为中心接地的。因此，第一定子区段390包括相应的第一组端子354, 356，而第二定子区段392包括第二组端子354, 356。在减少各个定子区段390, 392的匝380的数量的情况下，为了产生与图13和14的示例性电机408类似的电压，转子372必须以为图13和14的示例性电机408的示例性转子372的两倍的转速 Ω旋转。再次如示意性地描绘的那样，功率齿轮箱382可设置在马达和电机408之间，以相对于马达提高转子372的转速Ω。因此，尽管图15的示例性转子372的半径378较小，在提高转速的情况下，示例性转子372可能必须包括外带或支承带384，如图15示意地描绘，以支承图15的示例性转子372。

值得注意，图15的示例性电机可用作单个电机，用于为电动推进装置产生期望的电压。具体而言，图15的电机的第一定子区段390的第一终端354, 356可如图12中的示例性第一电机408A的第一和第二终端354, 356那样构造，且图15的电机的第二定子区段392的第二终端354, 356可如图12中的示例性第二电机408B的第一和第二终端354, 356那样构造。备选地，图15的示例性电机可简单地构造为两相电机，第一组终端354, 356为第一相而第二组终端354, 356为第二相。

另外，应当理解，在其它示例性实施例中，电机可以任何适当的方式设计，以如在本文描述的那样起作用。例如，在其它实施例中，转子372可限定任何适当的半径378或长度，定子374可包括任何适当的数量的匝380，且转子372可以任何适当的速度Ω旋转，以产生期望的电压。

现在参照图16，示意地描绘根据本公开的另一个示例性实施例的包括N相交流-直流转换器394的电传输总线258。在至少某些示例性实施例中，图16的示例性电传输总线258的转换器394可有效地组合上面参照图12描述的第一和第二转换器358, 360两者。

更具体而言，图16的示例性交流-直流转换器394构造为两相交流-直流转换器。但是，将理解，在其它实施例中，描绘的示例性转换器394的特征可外推以适应任何其它适当的数量的相，使得转换器394可与具有任何适当的数量的相的一个或多个发电机(诸如图12的第一和第二电机408A, 408B)一起使用。

特别参照图16，示例性两个-相交流-直流转换器394电连接到永磁体发电机的第一相396，且还电连接到永磁体发电机的第二相398，其各自包括第一和第二终端354, 356。在某些示例性实施例中，永磁体发电机的第一相396可为第一发电机(诸如描绘在图13至15中的一个或多个电机408A)而永磁体发电机的第二相398可为第二发电机(诸如描绘在图13至15中的一个或多个电机408)。另外，或备选地，在其它实施例中，发电机的第一相396可由图15的示例性电机的第一转子区段386和第一定子区段390产生，且发电机的第二相398可由图15的示例性电机的第二转子区段388和第二定子区段392产生。

因此，应当理解，用于对电动推进器提供等于基线电压幅度的大约两倍的电压差的器件可包括多相中心接地交流发电机，以及构造成将产生的交流电压转换成正的直流电压和负的直流电压的多相交流-直流转换器。对于这种实施例，该器件可进一步包括直流交流转换器，这依赖于对电动推进器提供的电动马达的类型。

还应当理解，在其它示例性实施例中，用于对电动推进器提供等于基线电压幅度的大约两倍的电压差的器件可包括两个N相交流发电机，其各自联接到构造成将来自相应的发电机的交流电压转换成组合的正的直流电压和组合的负的直流电压的N相交流-直流转换器。再一次，对于这种实施例，该器件可进一步包括直流-交流转换器，这依赖于对电动推进器提供的电动马达的类型。

此外，应当理解，在另外的其它实施例中，电机408可不为交流发电机，而改为可为直流发电机。例如，现在参照图17，提供根据另一个示例性实施例的推进系统400的示意图。如示意性地描绘，推进系统400包括：至少一个燃气涡轮发动机，对于描述的实施例，其构造为第一发动机402；和联接到电传输总线258的第一电机408A。第一发动机402和第一电机408A构造成在运行期间产生基线电压水平。推进系统400另外包括电动推进器，在某些实施例中，其可为描绘的示例性BLI风扇406(BLI风扇406包括对风扇352提供功率的电动马达350)。此外，描绘的示例性推进系统400包括对电动推进器提供等于第一电机408A产生的基线电压幅度的大约两倍的电压差的器件。

更具体而言，对于描述的实施例，用于对电动推进器提供等于基线电压幅度的大约两倍的电压差的器件包括第二燃气涡轮发动机和第二电机408B，以及电传输总线258。更具体而言，用于对电动推进器提供等于基线电压幅度的大约两倍的电压差的器件包括第二发动机404和第二电机408B，以及电传输总线258。第一和第二发动机402, 404和第一和第二电机408A, 408B各自构造为直流发电机。第一电机408A构造成产生正的直流电压Vdc，且第二电机408B构造成产生负的直流电压–Vdc。来自第一和第二电机408A, 408B的电压Vdc，-Vdc组合而对电动推进装置的马达350提供等于第一电机408A产生的基线电压幅度的大约两倍的电压 差Vdiff(即，Vdiff = (+Vdc) – (-Vdc) = 2 x |Vdc|)。

部分C

现在参照大体图18至23，描绘和描述本公开的多种其它示例性实施例。显示在图18至23中且下面论述的概念和构造可结合到显示在图1至5和上面描述的一个或多个示例性实施例中。因此，虽然图18至23的一个或多个实施例可不包括具有交替地间隔开的转子叶片的相反地旋转的涡轮，但是随之描述的一个或多个方面可与上面参照图1至5论述的一个或多个涡轮一起使用。将理解，在这个部分C中重复使用来自部分B的参照标号来表示之前在部分B中表示的不同的构件。

例如，现在参照图18，描绘根据本公开的示例性实施例的嵌入燃气涡轮发动机内的电机246。更具体而言，对于描述的实施例，电机246嵌入燃气涡轮发动机的涡轮区段内，且更具体而言，进一步，附连到燃气涡轮发动机的LP轴36。另外，电机246沿着轴向方向A至少部分地定位在涡轮区段内或涡轮区段后部。在某些示例性实施例中，描绘在图18中的电机246和燃气涡轮发动机可以与上面参照图1描述的示例性电机202和涡轮机/涡扇发动机10基本相同的方式构造。因此，相同或类似的数字可表示相同或类似的部件。

对于描述的实施例，电机246大体包括转子248和定子250。转子248经由一个或多个转子连接部件252直接附连到LP轴36，使得转子248可与LP轴36一起旋转。但是，值得注意，在结合到图1至5的一个或多个示例性实施例中时，转子连接部件252可改为联接到例如第一支承部件(例如，以相同的方式，旋转式连接部件204联接到第一支承部件128，例如，在图2的实施例中)。相反，定子250经由一个或多个定子连接部件254附连到燃气涡轮发动机的静态框架部件，或更具体而言，附连到燃气涡轮发动机的结构支承部件256。如下面更详细地论述的那样，电机246的转子248和定子250与相应的LP轴36和结构支承部件256的连接可机械地隔离电机246。值得注意，在至少某些示例性实施例中，电机246可为发电机，使得转子248和转子连接部件252被LP轴36驱动。对于这种实施例，转子248相对于定子250旋转可产生电功率，电功率可经由电传输总线传递到燃气涡轮发动机的一个或多个系统或包括燃气涡轮发动机的推进系统。

仍然参照图18的示例性电动马达，结构支承部件256从燃气涡轮发动机的涡轮后框架260(也称为后部支柱260)延伸。后部支柱260可构造为燃气涡轮发动机的后部框架组件的部分。后部支柱260延伸通过燃气涡轮发动机的核心空气流路径37，且构造成对燃气涡轮发动机提供结构支承。结构支承部件256还向前延伸，以支承后部轴承262，后部轴承262可旋转地支承LP轴36的后端。

定子连接部件254可为环形/圆柱形部件，其从燃气涡轮发动机的结构支承部件256延伸。对于描述的实施例，定子连接部件254通过一个或多个轴承支持转子248和转子连接部件252的旋转。更具体而言，前部电机轴承264沿着径向方向R定位在电机246的前部且在转子连接部件252和定子连接部件254之间。类似地，后部电机轴承266沿着径向方向R定位在电机246的后部且在转子连接部件252和定子连接部件254之间。尤其对于描述的实施例，前部电机轴承264构造为滚子元件轴承，且后部电机轴承266包括一对轴承，该对轴承构造为滚子元件轴承和球轴承。但是，应当理解，前部和后部电机轴承264, 266可在其它实施例中具有任何其它适当的构造，且本公开不意图限于描绘的具体构造，除非对权利要求书添加这种限制。

燃气涡轮发动机进一步包括腔体壁268，其包围电机246的至少部分。更具体而言，对于描述的实施例，腔体壁268基本完全包围电机246，从前部电机246前部的位置(通过定子连接部件254附连到结构支承部件256)延伸到电机246后部的位置。腔体壁268至少部分地限定电机槽270，其基本完全包围电机246。更具体而言，电机槽270从电机246前部的位置连续地延伸到电机246后部的位置。某些构件包括开口272，以允许电机槽270这样连续延伸。值得注意，对于描述的实施例，电机槽270另外包封燃气涡轮发动机的后部轴承262。虽然未描绘，但是燃气涡轮发动机可包括电机润滑系统，用于对电机槽270提供润滑物，且从电机槽270排出润滑物。电机润滑系统可从电机槽270和电机246移除一定量的热。

为了进一步降低/保持电机246的温度，描绘的示例性燃气涡轮发动机进一步包括缓冲腔体502，其包围电机246的至少部分，以热隔离电机246。更具体而言，对于描述的实施例，腔体壁268至少部分地限定缓冲腔体502。另外，如图18中描绘看到的那样，延伸部件504附连到结构支承部件256或与结构支承部件256一体地形成，且至少部分地围绕腔体壁268延伸。具体而言，对于描述的实施例，结构支承部件256和延伸部件504一起完全围绕腔体壁268延伸。结构支承部件256和延伸部件504一起限定缓冲腔体502，对于描述的实施例，缓冲腔体502从电机246前部的位置连续地延伸到电机246后部的位置。缓冲腔体502可针对延伸通过燃气涡轮发动机的涡轮区段的核心空气流路径37内的较热运行温度用作隔离体。

仍然参照图18，如上面简要地提到的那样，对于描述的实施例，电机246通过一个或多个定子连接部件254和一个或多个转子连接部件252而安装。转子连接部件252直接附连到燃气涡轮发动机的旋转式构件，或更具体而言，直接附连到描绘的示例性燃气涡轮发动机的LP轴36的后端。定子连接部件254直接附连到静态框架部件，或更具体而言，从燃气涡轮发动机的后部发动机支柱260延伸的结构支承部件256。值得注意，电机246柔性地安装到结构支承部件256，柔性地联接到LP轴36，或进行两者。或更具体而言，对于描述的实施例定子连接部件254和转子连接部件252构造成相应地将定子250和转子248相应地柔性地安装和柔性地联接到结构支承部件256和LP轴36。

具体而言，对于描述的实施例，转子连接部件252包括一个或多个柔性部件，其允许转子连接部件252响应于在燃气涡轮发动机的运行期间的多种静态或动态力而挠曲或弯曲。类似地，对于描述的实施例，定子连接部件254包括一个或多个柔性部件，从而允许定子连接部件254响应于在燃气涡轮发动机的运行期间的多种静态或动态力而挠曲或弯曲。对于描述的实施例，转子连接部件252的柔性部件构造为一对挡板506，其定位在LP轴36附近，沿着燃气涡轮发动机的轴向方向A在转子248的前部的位置处。另外对于描述的实施例，定子连接部件254的柔性部件也构造为一对挡板508，其定位在结构支承部件256附近，沿着燃气涡轮发动机的轴向方向A在定子250前部的位置处。转子连接部件252和定子连接部件254包括柔性部件可允许电机246相对于在运行期间在燃气涡轮发动机上或内起作用的多种力机械地隔绝或隔离，例如，以提高电机246的有用寿命。如描绘，用语“挡板”表示例如圆柱形部件的包括较紧邻的弯曲部分的区段，以对圆柱形部件提供一定量的柔性。

但是，应当理解，在其它实施例中，转子连接部件252和定子连接部件254可以任何其它适当的方式构造，以将燃气涡轮发动机内的电机246柔性地安装和/或柔性地联接到旋转式构件。例如，在某些实施例中，转子连接部件252和定子连接部件254可包括任何其它适当的柔性部件，其构造成允许电机246吸收静态和/或动态力。例如，现在参照图19，提供根据本公开的另一个示例性实施例的包括电机246的燃气涡轮发动机的放大示意图。描绘在图19中的示例性燃气涡轮发动机和电机246可以与描绘在图18中且在上面描述的示例性燃气涡轮发动机和电机246基本相同的方式构造。

示例性燃气涡轮发动机包括旋转式连接部件252，其将电机246的转子248柔性地联接到旋转式构件(例如，LP轴36)。转子连接部件252包括柔性元件。但是，对于描述的实施例，转子连接部件252的柔性元件不构造为一对挡板506。相反，对于图19的实施例，转子连接部件252的柔性元件构造为柔性附连组件510。更具体而言，转子连接部件252的柔性附连组件510包括花键联接部分512，其构造成与LP轴36的花键联接部分514相互作用。具体而言，对于描述的实施例，转子连接部件252的花键联接部分512接收在LP轴36的花键联接部分514上，且转子连接部件252在其之间包括阻尼器516。

另外参照图20，提供转子连接部件252和LP轴36的花键联接部分512, 26的沿着图19的线6-6得到的横截面图，LP轴36的花键联接部分514包括多个轴向齿518，其大体向外沿着径向方向R延伸，且沿着周向方向C间隔开。类似地，转子连接部件252的花键联接部分512包括多个对应的且互补的轴向齿520，其大体向内沿着径向方向R延伸且也沿着周向方向C间隔开。转子连接部件252的阻尼器516定位在LP轴36的花键联接部分514和转子连接部件252的花键联接部分512之间。对于描述的实施例，阻尼器516构造为阻尼材料，其延伸在轴向齿518和轴向齿520之间，以吸收其之间的力。在某些实施例中，阻尼材料可为弹性材料，诸如弹性体材料。

但是，在其它实施例中，阻尼材料可为任何其它适当的材料。另外，在其它实施例中，阻尼器516可不构造为阻尼材料，而改为可构造为：粘性阻尼器，其在LP轴36和转子连接部件252的花键联接部分之间提供油流；气动阻尼器，其在LP轴36和转子连接部件252的花键联接部分之间提供空气流，或任何其它适当的阻尼器。在构造为粘性阻尼器时，阻尼器516可接收来自电机润滑系统的油流。在构造为气动阻尼器时，阻尼器516可接收来自例如燃气涡轮发动机的压缩机区段的压缩空气流。

值得注意，虽然对于描绘的示例性实施例，柔性附连部件构造在转子连接部件252和LP轴36之间，但是在其它实施例中，转子连接部件252可构造为两个单独的连接部件，其各自包括花键部分，花键部分以类似的方式构造，以实现类似的结果。进一步，在其它实施例中，定子连接部件254可包括以类似的方式构造的柔性附连部件或柔性区段。

包括具有根据一个或多个这些实施例构造的柔性元件的连接部件可允许连接部件沿着径向方向R和沿着轴向方向吸收力。此外，包括根据这些实施例中的某些的连接部件可允许连接部件沿着周向方向C吸收力，使得柔性元件可构造为电机246的扭力阻尼器。这样可尤其有益于旋转式连接部件，如果给定电机246例如由于电脉冲等等而有可能有扭力振动的话。

还应当理解，在另外的其它实施例中，燃气涡轮发动机和电机246可以任何其它适当的方式构造，例如，以提供期望的电功率输出。例如，现在参照图21，提供根据本公开的又一个示例性实施例的包括电机246的燃气涡轮发动机的放大示意图。描绘在图21中的示例性燃气涡轮发动机和电机246可以与描绘在图18中和上面描述的示例性燃气涡轮发动机和电机246基本相同的方式构造。

例如，燃气涡轮发动机包括支承电机246的转子248的转子连接部件252和支承电机246的定子250的定子连接部件254。转子连接部件252联接到旋转式构件而定子连接部件254联接到静态支承部件256。另外，转子248和定子250一起限定空气间隙。但是，对于图21的实施例，转子连接部件252不直接联接到旋转式构件，对于描述的实施例，旋转式构件为LP轴36。相反，对于图21的实施例，转子连接部件252通过齿轮箱522联接到LP轴36，使得电机246由LP轴36通过齿轮箱522机械地驱动。齿轮箱522可为例如行星齿轮箱/星形齿轮箱或用于相对于LP轴36改变转子连接部件252(和转子248)的转速的任何其它适当的齿轮箱522。在转子连接部件252和LP轴36之间包括齿轮箱522可允许电机246例如通过使转子248以期望的转速旋转而产生期望的量的功率输出，而不管电机246定位在其中的腔体的具体尺寸或LP轴36的运行速度。

例如，在某些示例性实施例中，齿轮箱522可构造成相对于旋转式构件/LP轴36提高转子248的转速。值得注意，对于这种示例性实施例，转子248可以较高转速旋转，潜在地产生转子连接部件252和转子248承受的高离心力。这种力可加宽转子248和定子250之间的空气间隙251，从而潜在地降低电机246的效率。因此，对于描述的实施例，约束带528沿着转子连接部件252的外侧设置，以强化转子连接部件252和转子248。在某些实施例中，带528可为复合带，诸如碳纤维缠绕带，或备选地，可由任何其它适当的材料形成。

为了允许齿轮箱522例如吸收可在燃气涡轮发动机的运行期间作用在齿轮箱522上的静态和动态力，齿轮箱522柔性地安装到静态框架部件上，或更适当地，安装到从燃气涡轮发动机的后部发动机支柱260延伸的结构支承部件256上。更具体而言，对于描述的实施例，齿轮箱522通过齿轮箱连接部件524附连到结构支承部件256。齿轮箱连接部件524包括柔性元件，对于描述的实施例，其构造为挡板526。这种构造可通过机械地隔离或隔离齿轮箱522与在燃气涡轮发动机上或内施加的某些力而提高齿轮箱522的寿命。

但是，应当理解，在其它实施例中，齿轮箱522可以任何其它适当的方式柔性地安装到结构支承部件256上。例如，现在参照图22和23，描绘和描述备选实施例。图22提供根据本公开的示例性方面的包括电机246的燃气涡轮发动机的放大图。更具体而言，图22提供齿轮箱522的放大图，其定位在燃气涡轮发动机的旋转式构件和转子连接部件252(延伸到燃气涡轮发动机的电机246的转子248)之间。图23提供描绘在图22中的齿轮箱连接部件524的沿着图22的线9-9得到的放大示意图。描绘在图22和23中的燃气涡轮发动机可以与上面针对图21描述的示例性燃气涡轮发动机基本相同的方式构造，且因此，相同或类似的数字可表示相同或类似的部件。

齿轮箱连接部件524包括柔性元件。但是，对于描述的实施例，柔性元件构造为扭力阻尼器530，其适应齿轮箱522相对于旋转式构件或燃气涡轮发动机的其它构件的扭力振动。

尤其对于描述的实施例，齿轮箱连接部件524的扭力阻尼器530沿着轴向方向A、沿着径向方向R和沿着周向方向C提供齿轮箱522的减振。例如，描绘的示例性柔性元件包括连接到齿轮箱522的第一附连部件532和连接到结构支承部件256的第二附连部件534。第一附连部件532和第二附连部件534一起限定由多个相间错杂部件构成的附连交接部536，阻尼器538至少部分地定位在相间错杂部件之间。

例如，具体参照图23，第一附连部件532包括多个沿周向间隔开的齿540，其大体向外沿着径向方向R延伸。类似地，第二附连部件534包括对应的且互补的多个间隔开齿542，其大体向内沿着径向方向R延伸。第一附连部件532的齿540延伸到限定在第二附连部件534的相邻齿542之间的周向间隙中，且相反地，第二附连部件534的齿542延伸到限定在第一附连部件532的相邻齿540之间的周向间隙中。另外，阻尼器538定位在第一附连部件532的齿540和第二附连部件534的齿542之间。

再次参照图22，第一附连部件532包括前部唇缘544，其大体向外沿着径向方向R延伸，而第二附连部件534包括后部唇缘546，其大体向内沿着径向方向R延伸。第一附连部件532的前部唇缘544构造成与第二附连部件534交接，而第二附连部件534的后部唇缘546构造成与第一附连部件532交接。这种构造可防止第一附连部件532相对于第二附连部件534沿着轴向方向A移动超过预定的量。值得注意，扭力阻尼器530的阻尼器538进一步延伸在前部唇缘544和第二附连部件534之间，以及还延伸在后部唇缘546和第一附连部件532之间。但是，在其它实施例中，扭力阻尼器530可改为或作为补充，包括用于限制沿着轴向方向A的移动的任何其它器件。例如，在其它示例性实施例中，扭力阻尼器530可包括大体沿着径向方向R在第一附连部件532和第二附连部件534之间延伸的一个或多个销、螺栓等等。一个或多个销、螺栓等等可包封在阻尼器538内以允许沿着轴向方向A减振。

阻尼器538可构造为由适于吸收力和/或振动的任何材料形成的阻尼材料。例如，阻尼器538可为任何弹性材料，诸如弹性体材料。但是，在其它实施例中，可使用任何其它适当的材料或构造，或者，可提供任何其它适当的阻尼器538。例如，在其它实施例中，阻尼器538可构造为粘性阻尼器或气动阻尼器。例如，在某些实施例中，阻尼材料可为油，使得扭力阻尼器530包括挤压膜阻尼器，或其它类似的结构。

如所陈述，描绘的示例性齿轮箱连接部件524的扭力阻尼器530可以能够沿着轴向方向A、径向方向R和周向方向C吸收力。因此，根据本公开的一个或多个实施例的连接部件可以能够通过降低齿轮箱522(或邻近地安装的构件)上的应力或应变的量而延长例如齿轮箱522的寿命。

应当理解，在其它示例性实施例中，可在本文描述的三个连接部件中的任一个内互换地使用上面参照转子连接部件252、定子连接部件254和齿轮箱连接部件524中的一个或多个描述的柔性部件。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且，还允许本领域任何技术人员实践本发明，包括制作并使用任何装置或系统和执行任何合并的方法。本发明的可专利范围由权利要求定义，并且，可以包括本领域技术人员所想到的其它示例。如果这样的其它示例包括并非与权利要求的字面语言不同的结构元件，或如果这些示例包括与权利要求的字面语言无实质的差异的等效的结构元件，则这些示例旨在属于权利要求的范围内。

Claims (18)

1.一种涡轮机，其限定径向方向和轴向方向，所述涡轮机包括：

涡轮区段，其包括涡轮框架和涡轮，所述涡轮包括第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片，所述第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片沿着所述轴向方向交替地间隔开；

齿轮箱，所述第一多个涡轮转子叶片和第二多个涡轮转子叶片通过所述齿轮箱而彼此一起旋转；以及

电机组件，其包括旋转式连接部件、电机和电机齿轮箱，所述旋转式连接部件联接到所述第一多个涡轮转子叶片或所述第二多个涡轮转子叶片，所述电机包括转子和定子，所述旋转式连接部件通过所述电机齿轮箱传动地联接到所述转子，其中所述旋转式连接部件在所述电机齿轮箱和所述转子的径向外侧延伸。

2.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，进一步包括：

第一支承部件；以及

轴杆，其中，所述第一多个涡轮转子叶片通过所述第一支承部件联接到所述轴杆，且其中，所述电机组件的旋转式连接部件联接到所述第一支承部件。

3.根据权利要求2所述的涡轮机，其特征在于，进一步包括：

第一轴承组件；以及

第二支承部件，所述第二多个涡轮转子叶片由所述第二支承部件支承，其中，所述轴杆和第一支承部件基本完全通过定位在所述第一支承部件和第二支承部件之间的所述第一轴承组件支承在所述涡轮区段内。

4.根据权利要求3所述的涡轮机，其特征在于，进一步包括：

第二轴承组件，其中，所述第二支承部件由所述涡轮框架通过所述第二轴承组件支承。

5.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述第一多个涡轮转子叶片构造为多个低速涡轮转子叶片，且其中，所述第二多个涡轮转子叶片构造为多个高速涡轮转子叶片。

6.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述电机齿轮箱限定的齿轮比大于1:1，以相对于所述旋转式连接部件提高所述电机的转子的转速。

7.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述电机齿轮箱包括联接到所述第一多个转子叶片的第一齿轮、联接到所述第二多个转子叶片的第二齿轮和联接到所述涡轮框架的第三齿轮。

8.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述第一多个涡轮转子叶片构造为多个高速涡轮转子叶片，且其中，所述第二多个涡轮转子叶片构造为多个低速涡轮转子叶片。

9.根据权利要求8所述的涡轮机，其特征在于，所述电机组件的电机的转子构造成以与所述多个高速涡轮转子叶片相同的转速旋转。

10.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮框架为涡轮中心框架，其中，所述涡轮区段进一步包括涡轮后框架，且其中，所述电机组件的电机的定子联接到所述涡轮后框架。

11.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述第一多个涡轮转子叶片中的各个涡轮转子叶片延伸在径向内端和径向外端之间，且其中，所述第一多个涡轮转子叶片中的至少两个涡轮转子叶片沿着所述轴向方向彼此间隔开且在所述径向外端处彼此联接。

12.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述第二多个涡轮转子叶片中的各个涡轮转子叶片延伸在径向内端和径向外端之间，且其中，所述第二多个涡轮转子叶片中的至少两个涡轮转子叶片沿着所述轴向方向彼此间隔开且在所述径向内端处彼此联接。

13.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述第一多个涡轮转子叶片构造成沿第一周向方向旋转，且其中，所述第二多个涡轮转子叶片构造成沿与所述第一周向方向相反的第二周向方向旋转。

14.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述电机组件定位在所述涡轮的后部。

15.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述电机组件的电机构造成在运行期间产生至少100千瓦的电功率。

16.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮为第一涡轮，其中，所述涡轮区段进一步包括第二涡轮，且其中，所述涡轮机进一步包括：

第一轴杆，其联接到所述第一涡轮；

第二轴杆，其联接到所述第二涡轮；以及

单向离合器，所述第一轴杆通过所述单向离合器选择性地联接到所述第二轴杆。

17.根据权利要求16所述的涡轮机，其特征在于，所述单向离合器定位在所述第一轴杆和所述第二轴杆之间。

18.根据权利要求16所述的涡轮机，其特征在于，所述第一涡轮为低压涡轮，其中，所述第一轴杆为低压轴杆，其中，所述第二涡轮为高压涡轮，且其中，所述第二轴杆为高压轴杆。

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