CN111350594A - 用于涡轮机的齿轮组件 - Google Patents

用于涡轮机的齿轮组件 Download PDF

Info

Publication number
CN111350594A
CN111350594A CN201911336527.0A CN201911336527A CN111350594A CN 111350594 A CN111350594 A CN 111350594A CN 201911336527 A CN201911336527 A CN 201911336527A CN 111350594 A CN111350594 A CN 111350594A
Authority
CN
China
Prior art keywords
interface
spindle
shaft
main shaft
gear assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911336527.0A
Other languages
English (en)
Inventor
B.N.蒙达尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN111350594A publication Critical patent/CN111350594A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F02C3/06—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor the compressor comprising only axial stages
    • F02C3/067—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor the compressor comprising only axial stages having counter-rotating rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/36—Power transmission arrangements between the different shafts of the gas turbine plant, or between the gas-turbine plant and the power user
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F02C3/107—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor with two or more rotors connected by power transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/072—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with counter-rotating, e.g. fan rotors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02—Toothed members; Worms
    • F16H55/17—Toothed wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/40—Transmission of power
    • F05D2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
    • F05D2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
    • F05D2260/40311—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing of the epicyclical, planetary or differential type

Abstract

本发明涉及一种用于涡轮机的齿轮组件。齿轮组件包括第一输入轴、第二输入轴、输出轴、固定部件和主轴。主轴沿着主轴中心线轴线延伸。第一输入轴在第一接口处驱动地连接至主轴。第二输入轴在第二接口处驱动地连接至主轴。主轴在第三接口处连接至提供反作用力的固定部件。主轴在第四接口处连接至输出轴。

Description

用于涡轮机的齿轮组件
技术领域
本主题涉及用于涡轮机的逆向旋转齿轮组件。
背景技术
间接驱动涡轮发动机包括在风扇或推进器与涡轮之间的齿轮组件，从而使风扇和涡轮中的各个能够以不同的、更高效率速度相对于彼此旋转。然而，齿轮组件中的无效率可消除风扇和涡轮速度效率改进，例如经由在齿轮组件的多个齿轮处的机械和热损失。因此，需要一种用于涡轮发动机的改进效率的齿轮组件。
发明内容
本发明的方面和优点将在接下来的说明中部分提出，或者从说明中显而易见，或者可通过本发明的实践来学习。
本公开的一方面涉及一种用于涡轮机的齿轮组件。齿轮组件包括第一输入轴、第二输入轴、输出轴、固定部件和主轴。主轴沿着主轴中心线轴线延伸。第一输入轴在第一接口处驱动地连接至主轴。第二输入轴在第二接口处驱动地连接至主轴。主轴在第三接口处连接至提供反作用力的固定部件。主轴在第四接口处连接至输出轴。
在一个实施例中，第一接口限定齿轮啮合(gear mesh)，其限定太阳齿轮。
在另一实施例中，第二接口限定齿轮啮合，其限定环形齿轮。
在又一实施例中，第三接口限定齿轮啮合，其限定太阳齿轮。
在一个实施例中，第四接口限定轴承组件，其将主轴支撑至输出轴。
在又一实施例中，主轴延伸穿过输出轴的径向延伸部件并且在第四接口处联接至此。
在各种实施例中，主轴包括与第二主轴轴向分开的第一主轴。在一个实施例中，第一主轴在第一接口处驱动地连接至第一输入轴。第一主轴和第二主轴经由相应的第二接口各驱动地连接至第二输入轴。在另一实施例中，第一主轴位于输出轴的径向延伸部件的第一端处而第二主轴位于径向延伸部件的与第一端相反的第二端处。第一端和第二端各沿轴向方向分开。在又一实施例中，第一主轴和第二主轴中的各个在第四接口处驱动地连接至输出轴。第四接口限定轴承组件。
在一个实施例中，第一主轴和第二主轴各经由在第一主轴与第二主轴之间的各相应的第四接口处的分开的轴承组件相对于输出轴可独立地旋转。
在另一实施例中，第二主轴在第三接口处连接至固定部件。第三接口限定齿轮啮合，其限定太阳齿轮。
在各种实施例中，第一主轴在第二接口处驱动地连接至第二输入轴。第一主轴和第二主轴经由相应的第一接口各驱动地连接至第一输入轴。在一个实施例中，第一主轴位于固定部件的第一端处而第二主轴位于固定部件的与第一端相反的第二端处。第一端和第二端各沿轴向方向分开。在另一实施例中，第一主轴和第二主轴在第三接口处各连接至固定部件。第二主轴经由第四接口驱动地连接至输出轴。在又一实施例中，第四接口限定环形齿轮接口。
在一个实施例中，第一输入轴构造成相对于轴向中心线轴线在第一方向上旋转，并且其中，第二输入轴构造成相对于轴向中心线轴线在与第一方向相反的第二方向上旋转。
本公开的另一方面涉及一种涡轮机，其包括风扇组件、构造成在第一方向上旋转的第一低压涡轮转子、构造成在与第一方向相反的第二方向上旋转的第二低压涡轮转子以及齿轮组件。
在一个实施例中，涡轮机限定沿轴向方向延伸的轴向中心线轴线，该涡轮机包括:
风扇组件；
第一低压涡轮转子，其构造成在第一方向上旋转；
第二低压涡轮转子，其构造成在与第一方向相反的第二方向上旋转；和
齿轮组件，其包括:
第一输入轴，其驱动地连接至第一低压涡轮转子；
第二输入轴，其驱动地连接至第二低压涡轮转子；
输出轴，其驱动地连接至风扇组件；
固定部件；以及
沿着主轴中心线轴线延伸的主轴，其中，第一输入轴在第一接口处驱动地连接至主轴，并且其中，第二输入轴在第二接口处驱动地连接至主轴，并且进一步其中，主轴在第三接口处连接至提供反作用力的固定部件，并且其中，主轴在第四接口处连接至输出轴。
在另一实施例中，根据上述技术方案所述的涡轮机，其中，主轴包括与第二主轴轴向分开的第一主轴。
在又一实施例中，根据上述技术方案所述的涡轮机，其中，第一主轴在第一接口处驱动地连接至第一输入轴，并且进一步其中，第一主轴和第二主轴经由相应的第二接口各驱动地连接至第二输入轴。
在又一实施例中，根据上述技术方案所述的涡轮机，其中，第一主轴在第二接口处驱动地连接至第二输入轴，并且进一步其中，第一主轴和第二主轴经由相应的第一接口各驱动地连接至所述第一输入轴。
参照接下来的说明和所附权利要求，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。包含入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图示出本发明的实施例并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在参照附图的说明书中提出了本发明的完整且能够实现的公开，包括其最佳实施方式，针对本领域普通技术人员，其中:
图1是包括根据本公开的一方面的齿轮组件的涡轮机的示例性的示意性设计实施例；
图2是图1的齿轮组件的示例性的示意性设计实施例；
图3是图1的齿轮组件的另一示例性的示意性设计实施例；以及
图4是图1的齿轮组件的又一示例性的示意性设计实施例。
在本说明书和附图中重复使用附图标记旨在表示本发明的相同或相似的特征或元件。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，其中的一个或更多个示例在附图中示出。各示例通过解释本发明、而非限制本发明来提供。事实上，对于本领域技术人员来说，显而易见的是可对本发明进行各种改型和改变，而不脱离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施例的部分示出或说明的特征可与另一实施例一起使用以产生又一实施例。因此，本发明旨在涵盖在所附权利要求及其等同物的范围内的这样的改型和改变。
如本文中所使用的那样，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地来使用以将一个部件与另一个区分开来而不意图表示个别部件的位置或重要性。
术语“上游”和“下游”是指相对于在流体路径中的流体流的相对方向。例如，“上游”是指流体流来的方向，而“下游”是指流体流向的方向。
本文中所述的近似可包括基于在本领域中使用的一个或更多个测量设备的余量(margin)，例如但不限于测量设备或传感器的全标度测量范围的百分数。替代地，本文中所述的近似可包括比上限值大上限值的10%或者比下限值小下限值的10%的余量。
现在参照附图，图1是涡轮机10(以下称“发动机10”)的示意图，其包括根据本公开的方面的齿轮组件100的实施例。齿轮组件100的实施例在此提供了用于诸如在图1中示意性所绘的逆向旋转涡轮发动机的改进的齿轮组件。通过消除对提供双输入轴(例如在第一输入轴110和第二输入轴120处所示)的逆向旋转的惰轮行星齿轮的需要，齿轮组件100提供了改进的效率、减少的功率和扭矩传递损失以及改进的耐用性。
发动机10沿轴向方向A以串联流动顺序包括风扇组件14、低压(LP)压缩机22、高压(HP)压缩机24、燃烧部段26和HP涡轮28。发动机10还包括第一LP涡轮30和第二LP涡轮32。在各种实施例中，如示意性所示，第一LP涡轮30和第二LP涡轮32彼此交错，使得第一LP涡轮30的可旋转级与第二LP涡轮32的可旋转级沿轴向方向A交替。外壳18可基本覆盖压缩机22、24，燃烧部段26，以及涡轮28、30、32，从而在其内限定核心流径。固定部件140诸如壳体、框架、固定轴或其他支撑件可固定地连接至外壳18。基准轴向中心线轴线12沿轴向方向A穿过发动机10布置，压缩机22, 24、轴110, 120, 130和涡轮28, 30, 32围绕该轴线旋转。
第一输入轴110连接至第一LP涡轮30，以便从第一LP涡轮30转子传输功率和扭矩。第二输入轴120驱动地连接至第二LP涡轮32，以便从第二LP涡轮32转子传输功率和扭矩。输入轴110、120中的各个连接至齿轮组件100，从而各提供输入功率和扭矩至连接至风扇组件14的输出轴130。齿轮组件100通常可限定减速齿轮组件，以便从以第一速度旋转的第一输入轴110接收输入功率并且此外从以不同于第一速度的第二速度旋转的第二输入轴120接收输入功率。齿轮组件100然后以不同于第一输入轴110的第一速度和第二输入轴120的第二速度的第三速度输出旋转至输出轴130。
此外，如本文另外所述，第一LP涡轮30和第二LP涡轮32各处于逆向旋转布置中，使得第一LP涡轮30和联接至此的第一输入轴110在与在第二方向上旋转的第二LP涡轮32和联接至此的第二输入轴120相反的第一方向上旋转。应理解的是，涡轮机30、32的逆向旋转布置经由流过各相应的涡轮30、32的空气的期望的速度关系提供发动机10的改善的效率。
参照图2，提供了齿轮组件100的示例性实施例。第一输入轴110和第二输入轴120各自驱动地连接至主轴200。齿轮组件100包括多个主轴200，各相对于彼此成周向布置。第一输入轴110在第一接口210处驱动地连接至主轴200，以便从第一LP涡轮30接收第一输入扭矩。第一接口210相对于主轴中心线轴线205径向上在内设置，主轴200围绕主轴中心线轴线旋转。另外，主轴200围绕发动机10的轴向中心线轴线12旋转。
第二输入轴120在第二接口220处驱动地连接至主轴200，以便从第二LP涡轮32接收第二输入扭矩。第二接口220相对于主轴中心线轴线205径向上在外设置，主轴200围绕主轴中心线轴线旋转。
主轴200在第三接口230处对固定部件140反作用，从而使主轴200能够围绕轴向中心线轴线12行进且围绕主轴中心线轴线205旋转。在各种实施例中，固定部件140包括发动机10的框架、固定轴、壳体或其他静止部件。
输出轴130在第四接口240处附连至主轴200，以便经由主轴200从第一输入轴110和第二输入轴120接收功率和扭矩以使输出轴130围绕轴向中心线轴线12旋转。在一个实施例中，如在图2中所绘，主轴200延伸穿过输出轴130的径向延伸部件135并且联接至在其内的第四接口240。在各种实施例中，第四接口240是轴承组件，例如但不限于滚动轴承元件组件。在又各种实施例中，滚动轴承元件组件可包括推力轴承、滚柱轴承、锥形滚柱轴承等。
在各种实施例中，第一输入轴110相对于轴向中心线轴线12在第一方向上101旋转而第二输入轴120在与第一方向101相反的第二方向102上旋转。主轴200操作性地连接至输出轴130，以便使能够从各主轴200传递扭矩。各主轴200相对于各主轴中心线轴线205旋转。另外，各主轴200围绕发动机10的轴向中心线轴线12沿周缘行进(也就是说，当各主轴200围绕主轴中心线轴线205旋转时，各主轴中心线轴线205围绕轴向中心线轴线12沿周缘行进)。主轴200操作性地联接至输出轴130以将扭矩传递至输出轴130，从而使输出轴130围绕轴向中心线轴线12旋转。
在各种实施例中，主轴200充当承载齿轮(carrier gear)以将功率和扭矩从第一输入轴110和第二输入轴120中的各个传递至输出轴130。在所描绘的实施例中，各接口210、220、230(在其处第一输入轴110、第二输入轴120和固定部件140各自分别联接至主轴200)限定齿轮啮合，例如花键接口(spline interface)，在其处各轴110、120和固定部件140直接连接至主轴200。各输入轴110、120和固定部件140至主轴200的直接连接消除了对以使输入轴110、120的方向反转的惰轮齿轮啮合或行星齿轮的需要。这样，齿轮组件100使更紧凑、更简单且更耐用的齿轮组件成为可能，其经由逆向旋转涡轮部段(其包括相对于第二LP涡轮32成逆向旋转布置的第一LP涡轮30(也就是说，第一LP涡轮30和第一输入轴110各自沿第一方向101旋转而第二LP涡轮32和第二输入轴120各自沿与第一方向101相反的第二方向102旋转))使能够进一步改进发动机的效率。
在各种实施例中，第一接口210(在其处第一输入轴110连接至主轴200)限定太阳齿轮接口。第二接口220(在其处第二输入轴120连接至主轴20)限定环形齿轮接口。在各种实施例中，主轴200可包括两个或更多个第二接口220，在其处第二输入轴220驱动地连接至主轴200，例如关于图3所绘并且下面进一步来说明。在又一些多种实施例中，主轴200可包括两个或更多个第一接口210，在其处第一输入轴110驱动地连接至主轴200，例如关于图4所绘并且下面进一步来说明。
现在参照图3，提供了齿轮组件100的另一示例性实施例。齿轮组件100基本类似于关于图2所示和所述来构造。在图3中，主轴200被分成轴向布置的成对的主轴200(a)、200(b)(也就是说，相对于轴向中心线轴线12彼此毗邻)。各主轴200(a)、200(b)包括相应于各主轴的第二接口，例如在相对于第一主轴200(a)的第二接口220(a)和相对于第二主轴200(b)的第二接口220(b)中的各个处所绘。
在各种实施例中，第一主轴200(a)经由输出轴130与第二主轴200(b)轴向分开。更具体地，在一个实施例中，输出轴130包括径向延伸部件135(也就是说，相对于轴向中心线轴线12向外延伸)。第一主轴200(a)在第一端91处在径向延伸部件135处连接至输出轴130而第二主轴200(b)在与第一端91轴向相反的第二端92处连接至径向延伸部件135。第一端91通常可对应于比第二端92更靠近涡轮30、32的那侧。第二端92通常可对应于比第一端91更靠近风扇组件14的那侧。
在又一些各种实施例中，第二输入轴120包括部分125，其径向地包围径向延伸部件135和第一主轴200(a)。部分125沿轴向方向A延伸以在第二接口220(b)处连接第二主轴200(b)。
在关于图3所描绘的实施例中，主轴200(a)、200(b)中的各个驱动地连接至输出轴130。第一主轴200(a)经由第一接口210驱动地连接至第一输入轴110，例如关于图2所述。第一主轴200(a)还经由第二接口220(a)驱动地连接至第二输入轴120，例如关于图2所述。第一主轴200(a)在第四接口240(a)处连接至输出轴130(例如，连接至输出轴130的径向延伸部分135)。第一主轴220(a)在第一接口210处从第一输入轴110接收在第一方向101上的输入扭矩并且另外在第二接口220(a)处从第二输入轴120接收在第二方向102上的输入扭矩。第一主轴220(a)能够相对于主轴中心线轴线205旋转并且围绕轴向中心线轴线12行进，例如关于图2所述。
第二输入轴120还在第二接口220(b)处连接至第二主轴200(b)。第二主轴200(b)还包括第三接口230，在其处第二主轴220(b)连接至固定部件140。输出轴130还在第四接口240(b)处连接至第二主轴220(b)。经由第三接口230连接的连接至第二主轴220(b)的固定部件140提供反作用力，其使输出轴130能够相对于轴向中心线轴线12旋转。第二主轴220(b)还能够相对于主轴中心线轴线205旋转并且围绕轴向中心线轴线12周向行进。
现在参照图4，提供了齿轮组件100的另一示例性实施例。齿轮组件100基本类似于关于图2所示和所述来构造。在图4中，主轴200被分成沿轴向方向A毗邻布置的成对的主轴200(a)、200(b)。各主轴200(a)、200(b)包括相应于各主轴的第一接口，例如在相对于第一主轴200(a)的第一接口210(a)和相对于第二主轴200(b)的第二接口210(b)中的各个处所绘。
参照图4，第一主轴200(a)在第一端91处经由相对于第一主轴200(a)的第三接口230(a)连接至固定部件140。第二主轴200(b)在与第一端91轴向相反的第二端92处经由相对于第二主轴200(b)的第三接口230(b)连接至固定部件140。第一主轴200(a)和第二主轴200(b)通过各接口230(a)、230(b)各支撑在径向延伸的固定轴140处。在各种实施例中，第三接口230(a)、230(b)的各部分限定彼此分开的轴承组件。例如，各第三接口230(a)、230(b)限定固定轴140至第一主轴230(a)和第二主轴230(b)中的各个的分开支撑的或分开可旋转的连接。第一主轴200(a)和第二主轴200(b)中的各个通过在其之间的固定部件140沿轴向方向A分开。
第一主轴200(a)驱动地连接至第一输入轴110和第二输入轴120中的各个，例如关于图2-3所述。在图4中，第一主轴200(a)在第三接口230(a)处对固定部件140反作用，从而使功率和扭矩能够通过第一主轴200(a)经由在第一主轴200(a)处的第一接口210(a)从第二输入轴120传递至第一输入轴110。功率和扭矩在第一接口210(b)处从第一输入轴110还被传递至第二主轴200(b)。第二主轴200(b)在第三接口230(b)处对固定部件140反作用，例如关于图2-3所述。功率和扭矩还经由第四接口240从第二主轴200(b)传递至输出轴130。
关于图2所示出和所说明的实施例描绘了三齿轮啮合布置，在其中功率和扭矩从第一输入轴110和第二输入轴120中的各个经由相应的第一接口210和第二接口220传递至主轴200。功率和扭矩进一步经由第四接口240从主轴200传递至输出轴130。在各种实施例中，第一接口210、第二接口220和第三接口230中的各个限定与各相应的第一输入轴110、第二输入轴120和固定部件140的齿轮啮合。在另一些各种实施例中，第四接口240包括轴承组件，例如滚动轴承元件。
关于图3所示出和所说明的实施例描绘了四齿轮啮合布置，在其中功率和扭矩经由在主轴200(a)、200(b)处的成对的环形齿轮从第二输入轴120传递，例如在图3中经由各第二接口220(a)、220(b)所绘。功率和扭矩还从第一输入轴110经由在第一主轴200(a)处的太阳齿轮传递，例如在图3中经由第一接口210所绘。固定部件140还连接至第二主轴220(b)，其经由限定太阳齿轮的第三接口230连接。输出轴130经由在各主轴200(a)、200(b)处的第四接口240(a)、240(b)接收功率和扭矩，在其中各第四接口240(a)、240(b)限定分开负载的或分开可旋转的轴承组件。
关于图4所示出和所说明的实施例描绘了四齿轮啮合布置，在其中功率和扭矩经由在主轴200(a)、200(b)处的成对的太阳齿轮从第一输入轴110传递，例如在图4中经由各第一接口210(a)、210(b)所绘。功率和扭矩还经由在第一主轴200(a)处的环形齿轮从第二输入轴120传递，例如在图4中经由第二接口220所绘。输出轴130经由在第二主轴200(b)处的第四接口240处的环形齿轮接收功率和扭矩。
在各种实施例中，第三接口230(a)、230(b)可相对于彼此径向地和/或周向地对准。在其他实施例中，第四接口240(a)、240(b)可彼此径向地和/或周向地对准。在又一些各种实施例中，第三接口230(a)、230(b)可相对于彼此径向地和/或周向地分离。在又一些实施例中，第四接口240(a)、240(b)可相对于彼此径向地和/或周向地分离。
在又一些各种实施例中，第一主轴200(a)或第二主轴200(b)的相应的周向布置可限定成可围绕轴向中心线轴线12独立旋转。多个周向布置的第一主轴200(a)可包括不同于第二数量的多个周向布置的第二主轴200(b)的第一数量的主轴200(a)。不同的第一数量和第二数量的主轴200(a)、200(b)可使载荷能够传递至输出轴130，同时还使各相应输入轴110、120的不同转速成为可能。
本文中所提供的齿轮组件100的实施例可经由在本领域中已知的一个或更多个过程来制造，例如但不限于锻造、铸造和机械加工过程、增材式制造或3D打印过程，或者其他材料添加或材料去除过程。齿轮组件100还经由大体适合用于齿轮组件、或者更具体地用于涡轮机(包括涡轮风扇、涡轮推进器、涡轮喷气发动机、涡轮轴、推进器风扇或本文中示意性提供的发动机10的其他涡轮机构造)的齿轮组件的一个或更多个材料来制造。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳实施方式，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设备或系统以及执行任何所包含的方法。本发明的可受专利保护的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他示例。如果这样的其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质差异的等同结构元件，则这样的其他示例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种用于涡轮机的齿轮组件，其中，所述齿轮组件限定穿过其的轴向中心线轴线，所述齿轮组件包括:
第一输入轴；
第二输入轴；
输出轴；
固定部件；和
主轴，其沿着主轴中心线轴线延伸，其中，所述第一输入轴在第一接口处驱动地连接至所述主轴，并且其中，所述第二输入轴在第二接口处驱动地连接至所述主轴，并且进一步其中，所述主轴在第三接口处连接至提供反作用力的所述固定部件，并且其中，所述主轴在第四接口处连接至所述输出轴。
2.根据权利要求1所述的齿轮组件，其中，所述第一接口限定齿轮啮合，所述齿轮啮合限定太阳齿轮。
3.根据权利要求1所述的齿轮组件，其中，所述第二接口限定齿轮啮合，所述齿轮啮合限定环形齿轮。
4.根据权利要求1所述的齿轮组件，其中，所述第三接口限定齿轮啮合，所述齿轮啮合限定太阳齿轮。
5.根据权利要求1所述的齿轮组件，其中，所述第四接口限定轴承组件，所述轴承组件将所述主轴支撑至所述输出轴。
6.根据权利要求1所述的齿轮组件，其中，所述主轴延伸穿过所述输出轴的径向延伸部件并且在所述第四接口处联接至此。
7.根据权利要求1所述的齿轮组件，其中，所述主轴包括与第二主轴轴向分开的第一主轴。
8.根据权利要求7所述的齿轮组件，其中，所述第一主轴在所述第一接口处驱动地连接至所述第一输入轴，并且进一步其中，所述第一主轴和所述第二主轴经由相应的第二接口各驱动地连接至所述第二输入轴。
9.根据权利要求8所述的齿轮组件，其中，所述第一主轴位于所述输出轴的径向延伸部件的第一端处并且所述第二主轴位于所述径向延伸部件的与所述第一端相反的第二端处，其中，所述第一端和所述第二端各沿轴向方向分开。
10.根据权利要求9所述的齿轮组件，其中，所述第一主轴和所述第二主轴中的各个在所述第四接口处驱动地连接至所述输出轴，并且其中，所述第四接口限定轴承组件。
CN201911336527.0A 2018-12-21 2019-12-23 用于涡轮机的齿轮组件 Pending CN111350594A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/229533 2018-12-21
US16/229,533 US11118506B2 (en) 2018-12-21 2018-12-21 Gear assembly for a turbo machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111350594A true CN111350594A (zh) 2020-06-30

Family

ID=71099400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911336527.0A Pending CN111350594A (zh) 2018-12-21 2019-12-23 用于涡轮机的齿轮组件

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11118506B2 (zh)
CN (1) CN111350594A (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000000652A1 (it) * 2020-01-15 2021-07-15 Ge Avio Srl Turbomacchina e gruppo ingranaggi
US11725590B2 (en) * 2020-10-22 2023-08-15 General Electric Company Turbomachine and gear assembly
US11428160B2 (en) * 2020-12-31 2022-08-30 General Electric Company Gas turbine engine with interdigitated turbine and gear assembly
FR3127256A1 (fr) * 2021-09-21 2023-03-24 Safran Transmission Systems Module de transmission de puissance pour une turbomachine d’aeronef

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010729A (en) * 1989-01-03 1991-04-30 General Electric Company Geared counterrotating turbine/fan propulsion system
US8667777B2 (en) * 2009-02-18 2014-03-11 Snecma Bypass engine with contrarotating turbine wheels including a reversing module
CN106801726A (zh) * 2015-09-25 2017-06-06 通用电气公司 具有带有高密度滚子总成的圆柱形滚子轴承的行星齿轮箱
CN107023662A (zh) * 2015-09-25 2017-08-08 通用电气公司 具有高长度与直径比的滚子的双排圆柱形滚子轴承
US20180230902A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Planetary gearbox for gas turbine engine

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4251987A (en) 1979-08-22 1981-02-24 General Electric Company Differential geared engine
US4969325A (en) 1989-01-03 1990-11-13 General Electric Company Turbofan engine having a counterrotating partially geared fan drive turbine
US6183388B1 (en) 1996-03-12 2001-02-06 Allison Engine Company, Inc. Epicyclic face gear reduction gearbox particularly for a gas turbine engine
DE19828562B4 (de) 1998-06-26 2005-09-08 Mtu Aero Engines Gmbh Triebwerk mit gegenläufig drehenden Rotoren
US6763652B2 (en) 2002-09-24 2004-07-20 General Electric Company Variable torque split aircraft gas turbine engine counter rotating low pressure turbines
US6895741B2 (en) 2003-06-23 2005-05-24 Pratt & Whitney Canada Corp. Differential geared turbine engine with torque modulation capability
US8015900B2 (en) 2003-07-16 2011-09-13 Sikorsky Aircraft Corporation Split-torque gear box
GB0406174D0 (en) 2004-03-19 2004-04-21 Rolls Royce Plc Turbine engine arrangement
WO2006059970A2 (en) 2004-12-01 2006-06-08 United Technologies Corporation Turbine engine with differential gear driven fan and compressor
US7950220B2 (en) 2006-06-19 2011-05-31 United Technologies Corporation Turbine engine compressor
US7832193B2 (en) 2006-10-27 2010-11-16 General Electric Company Gas turbine engine assembly and methods of assembling same
US7882691B2 (en) 2007-07-05 2011-02-08 Hamilton Sundstrand Corporation High to low pressure spool summing gearbox for accessory power extraction and electric start
US8015798B2 (en) 2007-12-13 2011-09-13 United Technologies Corporation Geared counter-rotating gas turbofan engine
US8191352B2 (en) 2008-12-19 2012-06-05 General Electric Company Geared differential speed counter-rotatable low pressure turbine
US8333678B2 (en) 2009-06-26 2012-12-18 United Technologies Corporation Epicyclic gear system with load share reduction
US20150192070A1 (en) 2012-01-31 2015-07-09 United Technologies Corporation Geared turbofan gas turbine engine architecture
KR101371409B1 (ko) 2013-01-14 2014-03-12 오동수 차동 Bevel 치차 감속기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010729A (en) * 1989-01-03 1991-04-30 General Electric Company Geared counterrotating turbine/fan propulsion system
US8667777B2 (en) * 2009-02-18 2014-03-11 Snecma Bypass engine with contrarotating turbine wheels including a reversing module
CN106801726A (zh) * 2015-09-25 2017-06-06 通用电气公司 具有带有高密度滚子总成的圆柱形滚子轴承的行星齿轮箱
CN107023662A (zh) * 2015-09-25 2017-08-08 通用电气公司 具有高长度与直径比的滚子的双排圆柱形滚子轴承
US20180230902A1 (en) * 2017-02-10 2018-08-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Planetary gearbox for gas turbine engine

Also Published As

Publication number Publication date
US11118506B2 (en) 2021-09-14
US20200200082A1 (en) 2020-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111350594A (zh) 用于涡轮机的齿轮组件
RU2468233C2 (ru) Узел газотурбинного двигателя
US11255221B2 (en) Lube system for geared turbine section
US10508546B2 (en) Turbomachine with alternatingly spaced turbine rotor blades
US10914194B2 (en) Turbomachine with alternatingly spaced turbine rotor blades
US10823000B2 (en) Turbomachine with alternatingly spaced turbine rotor blades
US10738617B2 (en) Turbomachine with alternatingly spaced turbine rotor blades
EP3144486A1 (en) A shafting arrangement for a gas turbine engine
EP3712467A1 (en) Aircraft engine reduction gearbox
US10823001B2 (en) Turbomachine with alternatingly spaced turbine rotor blades
US10781717B2 (en) Turbomachine with alternatingly spaced turbine rotor blades
JP2006125387A (ja) 二重反転タービンエンジン及びその組立方法
JP2007113574A (ja) ガスタービンエンジン組立体及びそれを組み立てる方法
JP2018516331A (ja) タービンエンジン用の遊星歯車列を有する減速装置
EP3276153B1 (en) Gas turbine engine comprising a nested multi shaft sun gear drive arrangement
CA2814473C (en) Geared fan assembly
EP4060174A1 (en) Lubrication system for aircraft engine reduction gearbox
US20180058545A1 (en) System for regulating stresses in ring gears
US11118535B2 (en) Reversing gear assembly for a turbo machine
US11753939B2 (en) Turbomachine with alternatingly spaced rotor blades
EP3401562B1 (en) Bearing with non-uniform cage clearance
US20220090512A1 (en) Turbomachine
US20230011485A1 (en) Turbomachine having a contrarotating turbine for an aircraft
US20210277832A1 (en) Rotational support for an interdigitated rotor assembly
US11773771B2 (en) Turbomachine with counter-rotating turbine for an aircraft

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination