CN111594279A - 具有交替地隔开的转子叶片的涡轮机 - Google Patents

具有交替地隔开的转子叶片的涡轮机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及具有交替地隔开的转子叶片的涡轮机。一种方法包括：安装包括第一环部件和转子叶片的第一级的第一级组件，第一环部件限定第一端，并且转子叶片的第一级限定第二端；安装包括第二环部件和转子叶片的第二级的第二级组件，第二环部件限定第一端，并且转子叶片的第二级限定第二端，其中安装第二级组件包括将第二环部件的第一端配合到转子叶片的第一级的第二端以形成第一附接接口；以及将第二级组件压在第一级组件上以固定第一附接接口。

Description

具有交替地隔开的转子叶片的涡轮机
技术领域
本主题大体上涉及一种具有交替地隔开的转子叶片的涡轮机和一种用于组装该涡轮机的方法。
背景技术
燃气涡轮发动机大体上包括在燃烧区段的下游的涡轮区段，该涡轮区段能够与压缩机区段一起旋转，以旋转并操作燃气涡轮发动机来生成功率，诸如推进推力。某些燃气涡轮发动机进一步包括由涡轮区段内的涡轮(诸如涡轮区段的低压涡轮)驱动的风扇。
为了提高燃气涡轮发动机的效率，至少某些最近的燃气涡轮发动机包括一个或多个反向旋转的压缩机和涡轮。在这样的构造的情况下，可首先组装第一速度转子叶片的多个级。然后，第二速度转子叶片的多个级可安装在第一速度转子叶片的相邻级之间。第二速度转子叶片的各个级可安装为例如螺栓连接在一起的顶部半部和底部半部。然而，这样的构造可造成第二速度转子叶片的级沿着燃气涡轮发动机的周向方向不具有完全对称的形状，这可造成与热膨胀、离心力等相关联的问题。
因此，具有允许第一速度转子叶片和第二速度转子叶片的多个级具有对称形状的反向旋转的压缩机或涡轮的燃气涡轮发动机将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中得到部分阐述，或可根据描述而为显然的，或可通过实践本发明而了解。
在本公开的一个示例性方面，提供了一种组装燃气涡轮发动机的压缩机或涡轮的方法，该燃气涡轮发动机限定轴向方向、径向方向和周向方向。该方法包括：安装包括第一环部件和转子叶片的第一级的第一级组件，第一环部件限定第一端，并且转子叶片的第一级限定第二端；安装包括第二环部件和转子叶片的第二级的第二级组件，第二环部件限定第一端，并且转子叶片的第二级限定第二端，其中安装第二级组件包括将第二环部件的第一端配合到转子叶片的第一级的第二端以形成第一附接接口；以及将第二级组件压在第一级组件上以固定第一附接接口。
在某些示例性方面，将第二级组件压在第一级组件上包括使用从至少第一级组件延伸到至少第二级组件的旋转外鼓组件来将第二级组件夹紧在第一级组件上。
在某些示例性方面，第一环部件进一步限定第二端，其中转子叶片的第一级包括一个或多个第一级转子叶片的多个节段，其中一个或多个第一级转子叶片的各个节段包括大体上沿着轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台，并且其中安装第一级组件包括将一个或多个第一级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第一环部件的第二端配合以形成级组件附接接口。
例如，在某些示例性方面，第一环部件沿着周向方向限定第一跨度，其中一个或多个第一级转子叶片的各个节段的外平台沿着周向方向限定第二跨度，并且其中第一跨度大于第二跨度。
例如，在某些示例性方面，一个或多个第一级转子叶片的节段是至少两个转子叶片且最多达十五个转子叶片的节段。
例如，在某些示例性方面，将一个或多个第一级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第一环部件的第二端配合包括顺序地安装一个或多个第一级转子叶片的多个节段。
例如，在某些示例性方面，第二环部件进一步限定第二端，其中转子叶片的第二级包括一个或多个第二级转子叶片的多个节段，其中一个或多个第二级转子叶片的各个节段包括大体上沿着轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台，并且其中安装第二级组件包括将一个或多个第二级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第二环部件的第二端配合以形成第二级组件附接接口。
在某些示例性方面，附接接口构造为榫舌和凹槽附接接口。
在某些示例性方面，转子叶片的第一级是第一速度转子叶片的第一级，其中转子叶片的第二级是第一速度转子叶片的第二级，其中燃气涡轮发动机进一步包括第二速度转子叶片的第一级和第二速度转子叶片的第二级，其中第一环部件沿着径向方向定位在第二速度转子叶片的第一级的外侧，并且其中第二环部件沿着径向方向定位在第二速度转子叶片的第二级的外侧。
在某些示例性方面，转子叶片的第一级是第一速度转子叶片的第一级，其中燃气涡轮发动机进一步包括第二速度转子叶片的第一级，其中第一速度转子叶片的第一级构造成沿第一周向方向旋转，并且其中第二速度转子叶片的第一级构造成沿与第一周向方向相反的第二周向方向旋转。
在本公开的示例性实施例中，提供了一种限定轴向方向、径向方向和周向方向的燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括：压缩机和涡轮；以及定位在压缩机或涡轮中的转子叶片组件。转子叶片组件包括：第一级组件，其包括第一环部件和转子叶片的第一级，第一环部件限定第一端，并且转子叶片的第一级限定第二端；第二级组件，其包括第二环部件和转子叶片的第二级，第二环部件限定第一端，并且转子叶片的第二级限定第二端，转子叶片的第一级的第二端和第二环部件的第一端一起形成附接接口；以及鼓部件，其沿着径向方向定位在第一级组件和第二级组件的外侧，并将第一级组件夹紧在第二级组件上。
在某些示例性实施例中，第一环部件进一步限定第二端，其中转子叶片的第一级包括一个或多个第一级转子叶片的多个节段，其中一个或多个转子叶片的各个节段包括大体上沿着轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台，并且其中一个或多个转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第一环部件的第二端形成级组件附接接口。
例如，在某些示例性实施例中，第一级组件的第二端由一个或多个第一级转子叶片的多个节段的外平台的第二端形成。
例如，在某些示例性实施例中，第一环部件沿着周向方向完整地延伸。
例如，在某些示例性实施例中，一个或多个转子叶片的各个节段包括至少2个转子叶片且最多达15个转子叶片。
例如，在某些示例性实施例中，级组件附接接口构造为榫舌和凹槽附接接口。
例如，在某些示例性实施例中，第二环部件进一步限定第二端，其中转子叶片的第二级包括一个或多个第二级转子叶片的多个节段，其中一个或多个第二级转子叶片的各个节段包括大体上沿着轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台，并且其中一个或多个第二级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第二环部件的第二端形成级组件附接接口。
在某些示例性实施例中，转子叶片的第一级是第一速度转子叶片的第一级，其中转子叶片的第二级是第一速度转子叶片的第二级，其中燃气涡轮发动机进一步包括第二速度转子叶片的第一级和第二速度转子叶片的第二级，其中第一环部件沿着径向方向定位在第二速度转子叶片的第一级的外侧，并且其中第二环部件沿着径向方向定位在第二速度转子叶片的第二级的外侧。
例如，在某些示例性实施例中，第一环部件沿着周向方向环绕第二速度转子叶片的第一级，并且其中第二环部件沿着周向方向环绕第二速度转子叶片的第二级。
在某些示例性实施例中，转子叶片的第一级是第一速度转子叶片的第一级，其中转子叶片的第二级是第一速度转子叶片的第二级，其中燃气涡轮发动机进一步包括多个第二速度转子叶片，该多个第二速度转子叶片联接到第二速度转子盘的第一区段和第二速度转子盘的第二区段，并且其中转子叶片组件进一步包括整体叶盘，该整体叶盘联接到第一级组件或第二级组件中的一个，并且沿着轴向方向定位在第二速度转子盘的第一区段与第二区段之间。
技术方案1. 一种组装燃气涡轮发动机的压缩机或涡轮的方法，所述燃气涡轮发动机限定轴向方向、径向方向和周向方向，所述方法包括：
安装包括第一环部件和转子叶片的第一级的第一级组件，所述第一环部件限定第一端，并且转子叶片的所述第一级限定第二端；
安装包括第二环部件和转子叶片的第二级的第二级组件，所述第二环部件限定第一端，并且转子叶片的所述第二级限定第二端，其中安装所述第二级组件包括将所述第二环部件的所述第一端配合到转子叶片的所述第一级的所述第二端以形成第一附接接口；以及
将所述第二级组件压在所述第一级组件上以固定所述第一附接接口。
技术方案2. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，将所述第二级组件压在所述第一级组件上包括使用从至少所述第一级组件延伸到至少所述第二级组件的旋转外鼓组件来将所述第二级组件夹紧在所述第一级组件上。
技术方案3. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述第一环部件进一步限定第二端，其中转子叶片的所述第一级包括一个或多个第一级转子叶片的多个节段，其中一个或多个第一级转子叶片的各个节段包括大体上沿着所述轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台，并且其中安装所述第一级组件包括将一个或多个第一级转子叶片的各个节段的所述外平台的所述第一端与所述第一环部件的所述第二端配合以形成级组件附接接口。
技术方案4. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述第一环部件沿着所述周向方向限定第一跨度，其中一个或多个第一级转子叶片的各个节段的所述外平台沿着所述周向方向限定第二跨度，并且其中所述第一跨度大于所述第二跨度。
技术方案5. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，一个或多个第一级转子叶片的所述节段是至少两个转子叶片且最多达十五个转子叶片的节段。
技术方案6. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，将一个或多个第一级转子叶片的各个节段的所述外平台的所述第一端与所述第一环部件的所述第二端配合包括顺序地安装一个或多个第一级转子叶片的所述多个节段。
技术方案7. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述第二环部件进一步限定第二端，其中转子叶片的所述第二级包括一个或多个第二级转子叶片的多个节段，其中一个或多个第二级转子叶片的各个节段包括大体上沿着所述轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台，并且其中安装所述第二级组件包括将一个或多个第二级转子叶片的各个节段的所述外平台的所述第一端与所述第二环部件的所述第二端配合以形成第二级组件附接接口。
技术方案8. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，所述附接接口构造为榫舌和凹槽附接接口。
技术方案9. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，转子叶片的所述第一级是第一速度转子叶片的第一级，其中转子叶片的所述第二级是第一速度转子叶片的第二级，其中所述燃气涡轮发动机进一步包括第二速度转子叶片的第一级和第二速度转子叶片的第二级，其中所述第一环部件沿着所述径向方向定位在第二速度转子叶片的所述第一级的外侧，并且其中所述第二环部件沿着所述径向方向定位在第二速度转子叶片的所述第二级的外侧。
技术方案10. 根据任意前述技术方案所述的方法，其特征在于，转子叶片的所述第一级是第一速度转子叶片的第一级，其中所述燃气涡轮发动机进一步包括第二速度转子叶片的第一级，其中第一速度转子叶片的所述第一级构造成沿第一周向方向旋转，并且其中第二速度转子叶片的所述第一级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11. 一种限定轴向方向、径向方向和周向方向的燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括：
压缩机和涡轮；以及
转子叶片组件，其定位在所述压缩机或所述涡轮中，所述转子叶片组件包括：
第一级组件，其包括第一环部件和转子叶片的第一级，所述第一环部件限定第一端，并且转子叶片的所述第一级限定第二端；
第二级组件，其包括第二环部件和转子叶片的第二级，所述第二环部件限定第一端，并且转子叶片的所述第二级限定第二端，转子叶片的所述第一级的所述第二端和所述第二环部件的所述第一端一起形成附接接口；以及
鼓部件，其沿着所述径向方向定位在所述第一级组件和所述第二级组件的外侧，并将所述第一级组件夹紧在所述第二级组件上。
技术方案12. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一环部件进一步限定第二端，其中转子叶片的所述第一级包括一个或多个第一级转子叶片的多个节段，其中一个或多个转子叶片的各个节段包括大体上沿着所述轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台，并且其中一个或多个转子叶片的各个节段的所述外平台的所述第一端与所述第一环部件的所述第二端形成级组件附接接口。
技术方案13. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一级组件的所述第二端由一个或多个第一级转子叶片的所述多个节段的所述外平台的所述第二端形成。
技术方案14. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一环部件沿着所述周向方向完整地延伸。
技术方案15. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，一个或多个转子叶片的各个节段包括至少2个转子叶片且最多达15个转子叶片。
技术方案16. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述级组件附接接口构造为榫舌和凹槽附接接口。
技术方案17. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第二环部件进一步限定第二端，其中转子叶片的所述第二级包括一个或多个第二级转子叶片的多个节段，其中一个或多个第二级转子叶片的各个节段包括大体上沿着所述轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台，并且其中一个或多个第二级转子叶片的各个节段的所述外平台的所述第一端与所述第二环部件的所述第二端形成级组件附接接口。
技术方案18. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，转子叶片的所述第一级是第一速度转子叶片的第一级，其中转子叶片的所述第二级是第一速度转子叶片的第二级，其中所述燃气涡轮发动机进一步包括第二速度转子叶片的第一级和第二速度转子叶片的第二级，其中所述第一环部件沿着所述径向方向定位在第二速度转子叶片的所述第一级的外侧，并且其中所述第二环部件沿着所述径向方向定位在第二速度转子叶片的所述第二级的外侧。
技术方案19. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第一环部件沿着所述周向方向环绕第二速度转子叶片的所述第一级，并且其中所述第二环部件沿着所述周向方向环绕第二速度转子叶片的所述第二级。
技术方案20. 根据任意前述技术方案所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，转子叶片的第一级是第一速度转子叶片的第一级，其中转子叶片的所述第二级是第一速度转子叶片的第二级，其中所述燃气涡轮发动机进一步包括多个第二速度转子叶片，所述多个第二速度转子叶片联接到第二速度转子盘的第一区段和第二速度转子盘的第二区段，并且其中所述转子叶片组件进一步包括整体叶盘，所述整体叶盘联接到所述第一级组件或所述第二级组件中的一个，并且沿着所述轴向方向定位在第二速度转子盘的所述第一区段与所述第二区段之间。
参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合在本说明书中并构成其部分的附图例示了本发明的实施例，并与描述一起用于阐释本发明的原理。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述了本发明(包括其最佳模式)的针对本领域普通技术人员的完整且充分的公开，在附图中：
图1是结合本公开的示例性方面的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面视图；
图2是图1的示例性燃气涡轮发动机的涡轮区段的示意性横截面近视图；
图3是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距角的横截面视图；
图4是图1的示例性燃气涡轮发动机的压缩机区段的示意性横截面近视图；
图5是图1的示例性燃气涡轮发动机的压缩机区段的HP压缩机的示意性横截面近视图；
图6是图5的HP压缩机的某些构件的分解视图；
图7是根据本公开的示例性实施例的转子叶片的节段的从前向后看的视图；
图8是根据本公开的实施例的整体叶盘的从前向后看的视图；
图9是根据本公开的示例性方面的旋转鼓的后端的示意性近视图；
图10是根据本公开的示例性方面的附接接口的示意性近视图；以及
图11是根据本公开的方面的组装燃气涡轮发动机的压缩机或涡轮的方法的流程图。
本说明书和附图中的参考字符的重复使用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
现在将详细地参考本发明的本实施例，其一个或多个示例在附图中例示。详细的描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相同或类似的标记已用于指代本发明的相同或类似的部分。
如本文中所使用的，用语“第一”、“第二”和“第三”可以可互换地使用，以将一个构件或特征与另一构件或特征区分开，且不旨在表示单独构件或特征的位置、重要性或量值。
用语“前”和“后”指代燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置，并且指代燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作姿态。例如，关于燃气涡轮发动机，“前”指代较接近于发动机入口的位置，且“后”指代较接近于发动机喷嘴或排气口的位置。
用语“上游”和“下游”指代相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如，“上游”指代流体所流自的方向，且“下游”指代流体所流至的方向。
除非在本文中另外指定，否则用语“联接”、“固定”、“附接到”等指代直接的联接、固定或附接以及通过一个或多个中间构件或特征的间接的联接、固定或附接两者。
除非上下文另外清楚地规定，否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数个引用对象。
如在本文中遍及说明书和权利要求书而使用的近似语言适用于修饰可容许变化的任何定量表示，而不会造成与其相关的基本功能的改变。因此，由诸如“大约”、“近似地”和“基本上”的一个或多个用语修饰的值将不限于所指定的精确值。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，近似语言可指代在百分之10的裕度内。
在此且遍及说明书和权利要求书，范围限制组合且互换，除非上下文或语言另外指示，否则这样的范围被标识且包括包含在其中的所有子范围。例如，本文中所公开的所有范围都包括端点，且端点能够彼此独立地组合。
本公开大体上涉及一种燃气涡轮发动机(诸如涡轮风扇发动机)，其具有压缩机、涡轮和定位在压缩机或涡轮中的转子叶片组件。转子叶片组件可包括多个顺序地布置的级组件，其中各个级组件包括转子叶片的级。值得注意地，在至少某些实施例中，转子叶片组件可为第一速度转子叶片组件，级组件可为包括第一速度转子叶片的第一速度级组件，并且涡轮或压缩机可进一步包括具有多个顺序地布置的第二速度级组件的第二转子叶片组件，其中各个第二速度级组件包括第二速度转子叶片的级。第一速度转子叶片的级和第二速度转子叶片的级可交替地隔开，并且构造成在操作期间反向旋转。此外，可在第一转子叶片组件的安装之前完全地或部分地组装第二转子叶片组件。
更具体地，第一转子叶片组件构造成允许安装到完全地或部分地组装的第二转子叶片组件中，同时一旦安装就沿着周向方向维持基本上对称的形状。大体上，第一转子叶片组件包括第一级组件和第二级组件。第二级组件的第一端构造成在安装期间配合在第一级组件的第二端上(例如，在它们相应的径向外端处)。鼓部件定位在第一级组件和第二级组件的外侧，以将第一级组件和第二级组件夹紧在一起。
更具体地，第一级组件和第二级组件各自包括周向环部件和分组成节段的多个转子叶片。在安装期间，第一级组件的环部件可沿着轴向方向移动到位，并且随后第一级组件的转子叶片的多个节段中的各个可然后配合在第一级组件的环部件上。随后，第二级组件的环部件可沿着轴向方向移动到位，并配合在第一级组件的转子叶片的多个节段上。以这样的方式，第二环部件可将第一级组件的转子叶片的多个节段保持就位。第二级组件的转子叶片的多个节段可随后以与第一级组件的转子叶片的节段类似的方式安装。转子叶片组件的额外的级组件可以以类似的方式顺序地安装，直到级组件中的各个就位。然后可安装旋转外鼓，其从最前级组件延伸到最后级组件，并将级组件中的各个夹紧在一起，并在燃气涡轮发动机的操作期间将级组件保持就位。
现在参考附图，其中遍及附图，同样的数字指示相同的元件，图1是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。更特别地，对于图1的实施例而言，燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机10，其在本文中被称为“涡轮风扇发动机10”。如图1中所示出的，涡轮风扇发动机10限定轴向方向A(平行于为了参考而提供的纵向中心线12来延伸)、径向方向R和周向方向C(即，围绕轴向方向A而延伸的方向；参见图3)。大体上，涡轮风扇发动机10包括风扇区段14和设置在风扇区段14的下游的涡轮机16。
所描绘的示例性涡轮机16大体上包括限定环形入口20的基本上管状的外壳体18。尽管在图1中仅描绘了外壳体18的部分，但大体上将认识到，外壳体18以串行流关系包封包括压缩机的压缩机区段、包括燃烧器的燃烧区段22和包括涡轮的涡轮区段。更具体地，对于所示出的实施例而言，压缩机区段包括低压(LP)压缩机24和高压(HP)压缩机26，其中HP压缩机26位于LP压缩机24的下游；并且涡轮区段包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30，其中LP涡轮30位于HP涡轮28的下游。压缩机区段、燃烧区段22和涡轮区段一起限定从环形入口20延伸通过LP压缩机24、HP压缩机26、燃烧区段22、HP涡轮28和LP涡轮30的核心空气流径32。
如下文中将更详细地阐释的，所描绘的示例性涡轮风扇发动机10是三速度式涡轮风扇发动机。例如，分别在涡轮区段和压缩机区段内的涡轮和压缩机中的一个或多个包括：以第一速度旋转的转子叶片，第一速度大体上可为中速；以第二速度旋转的转子叶片，第二速度大体上可为低速；以及以第三速度旋转的转子叶片，第三速度大体上可为高速。如此，将认识到，所描绘的示例性涡轮风扇发动机大体上还包括第一转轴或中速转轴34、第二转轴或低速转轴36以及第三转轴或高速转轴38。
将认识到，如本文中所使用的，用语“高压”和“低压”大体上是相对的用语，且并不指代或要求任何具体的压力或压力比。类似地，将认识到，如本文中所使用的，用语“高速”、“低速”和“中速”大体上也是相对的用语，且并不指代或要求任何具体的旋转速度。
仍然参考图1，对于所描绘的实施例而言，风扇区段14包括风扇，该风扇具有以间隔开的方式联接到盘44的多个风扇叶片42。如所描绘的，风扇叶片42大体上沿着径向方向R从盘44向外延伸。风扇叶片42和盘44能够一起围绕纵向轴线12旋转。如下文中将更详细地阐释的，对于所示出的实施例而言，风扇叶片42和盘44能够通过低速转轴36和中速转轴34而一起围绕纵向轴线12旋转。
另外，盘44由可旋转的整流罩锥形部46覆盖，整流罩锥形部46具有空气动力学轮廓以促进空气流通过多个风扇叶片42。示例性风扇区段14包括环形风扇壳体或外机舱48，其沿周向环绕风扇40和/或涡轮机16的至少部分。机舱48由多个沿周向隔开的出口导叶50相对于涡轮机16而支承。此外，机舱48的下游区段52在涡轮机16的外部部分上延伸，以便在其之间限定旁通空气流通道54。
在涡轮风扇发动机10的操作期间，一定体积的空气56通过机舱48和/或风扇区段14的相关联的入口而进入涡轮风扇发动机10。当该体积的空气56横穿风扇叶片42时，空气56的如由箭头58指示的第一部分被引导或导送至旁通空气流通道54中，且空气56的如由箭头60指示的第二部分被引导或导送至涡轮机16中。空气的第一部分58与空气的第二部分60之间的比通常被称为旁通比。然后，当空气的第二部分60被导送通过LP压缩机24和HP压缩机26并导送至燃烧区段22中时，空气的第二部分60的压力增大，在燃烧区段22中，空气的第二部分60与燃料混合并燃烧以提供通过涡轮区段的燃烧气体。下文中将参考例如图4而更详细地讨论压缩机区段的操作。
仍然参考图1，并且现在还参考图2(其提供了图1的示例性涡轮风扇发动机10的涡轮区段的近视图)，HP涡轮28包括多个高速HP涡轮转子叶片62。更具体地，对于所示出的实施例而言，HP涡轮28是单级涡轮，其包括高速HP涡轮转子叶片62的单级。多个高速HP涡轮转子叶片62中的各个联接到转子盘64，转子盘64继而联接到高速转轴38。以这样的方式，将认识到，多个高速HP涡轮转子叶片62可在操作期间从来自燃烧区段22的燃烧气体提取能量，并将这样的能量传递到高速转轴38，使得如下文中所讨论的，高速转轴38能够通过HP涡轮28的高速HP涡轮转子叶片62而旋转，并且可驱动压缩机区段内的操作。
燃烧气体然后被导送通过LP涡轮30，在LP涡轮30中，经由LP涡轮转子叶片的顺序级而从燃烧气体提取热能和动能的第二部分。值得注意地，对于所示出的实施例而言，LP涡轮30包括多个第一速度LP涡轮转子叶片和多个第二速度LP涡轮转子叶片。LP涡轮的多个第一速度涡轮转子叶片构造成沿与多个第二速度LP涡轮转子叶片相反的周向方向旋转。更具体地，对于所示出的实施例而言，多个第一速度LP涡轮转子叶片是多个中速LP涡轮转子叶片66，并且多个第二速度LP涡轮转子叶片是多个低速LP涡轮转子叶片68。如此，多个中速LP涡轮转子叶片66可联接到中速转轴34，使得中速转轴34能够通过多个中速LP涡轮转子叶片66而旋转。类似地，多个低速LP涡轮转子叶片68联接到低速转轴36，使得低速转轴36能够通过多个低速LP涡轮转子叶片68而旋转。
更具体地，简要参考图3，大体上提供了多个中速LP涡轮转子叶片66和低速LP涡轮转子叶片68的取向。更具体地，另外，图3的实施例大体上描绘了多个中速LP涡轮转子叶片66的第一级和多个低速LP涡轮转子叶片68的第一级。在所示出的实施例中，中速LP涡轮转子叶片66构造成沿第一周向方向C1旋转，而低速LP涡轮转子叶片68构造成沿第二周向方向C2旋转。应当理解，如本文中所使用和描述的第一周向方向C1和第二周向方向C2旨在表示相对于彼此的方向。因此，第一周向方向C1可指代顺时针旋转(从下游看上游而观察)，并且第二周向方向C2可指代逆时针旋转(从下游看上游而观察)。备选地，第一周向方向C1可指代逆时针旋转(从下游看上游而观察)，并且第二周向方向C2可指代顺时针旋转(从下游看上游而观察)。
仍然参考图3，将进一步认识到，对于所描绘的实施例而言，中速LP涡轮转子叶片66中的各个涡轮转子叶片包括翼型件70，并且类似地，低速LP涡轮转子叶片68中的各个涡轮转子叶片包括翼型件72。翼型件70各自限定出口角74，并且类似地，翼型件72各自限定出口角76。翼型件70、72相应的出口角74、76以及这样的翼型件70、72相应的压力侧和吸力侧(未标记)和涡轮风扇发动机10的其它特征可使中速LP涡轮转子叶片66和低速LP涡轮转子叶片68分别沿第一周向方向C1和第二周向方向C2旋转。然而，将认识到，在其它实施例中，翼型件70、72可具有任何其它合适的构造。
现在返回参考图1和图2，将进一步认识到，多个中速LP涡轮转子叶片66和多个低速LP涡轮转子叶片68沿着涡轮风扇发动机10的轴向方向A交替地隔开。如本文中所使用的，用语“沿着轴向方向A交替地隔开”指代多个中速LP涡轮转子叶片66包括沿着轴向方向A定位在多个低速LP涡轮转子叶片68中的两个沿轴向隔开的涡轮转子叶片之间的至少一个涡轮转子叶片。例如，对于所描绘的实施例而言，多个中速LP涡轮转子叶片66包括中速LP涡轮转子叶片66的三个顺序级，并且类似地，多个低速LP涡轮转子叶片68包括低速LP涡轮转子叶片68的三个顺序级。中速LP涡轮转子叶片的第一级66A定位在多个低速LP涡轮转子叶片68的前方，中速LP涡轮转子叶片的第二级66B沿着轴向方向A定位在低速LP涡轮转子叶片的第一级68A与低速LP涡轮转子叶片的第二级68B之间，并且中速LP涡轮转子叶片的第三级66C沿着轴向方向A定位在低速LP涡轮转子叶片的第二级68B与低速LP涡轮转子叶片的第三级68C之间。然而，将认识到，在其它示例性实施例中，中速LP涡轮转子叶片66和低速LP涡轮转子叶片68可以以任何其它合适的交替隔开的方式布置，并且包括任何合适级数的涡轮转子叶片。
此外，对于所示出的实施例而言，中速LP涡轮转子叶片66的多个级中的各个联接到第一LP涡轮连接组件78，并且低速LP涡轮转子叶片68的多个级中的各个联接到第二LP涡轮连接组件80。多个中速LP涡轮转子叶片66中的各个在它们相应的径向内端处联接到第一LP涡轮连接组件78，并且类似地，多个低速LP涡轮转子叶片68中的各个在它们相应的径向外端处联接到第二LP涡轮连接组件80。更具体地，对于所示出的实施例而言，第一LP涡轮连接组件78包括内鼓82和至少一个转子盘84，其中LP涡轮30的多个中速转子叶片中的各个在相应的径向内端处联接到内鼓82，并且内鼓联接到至少一个转子盘84。类似地，第二LP涡轮连接组件80包括外鼓86和至少一个转子盘88，其中多个低速LP涡轮转子叶片68中的各个在它们相应的径向外端处联接到外鼓86，并且外鼓86联接到至少一个转子盘88(对于所示出的实施例而言，通过低速LP涡轮转子叶片的第三级68C)。
然而，将认识到，LP涡轮30的安装/联接构造仅通过示例的方式来提供。在其它示例性实施例中，第一LP涡轮连接组件78和/或第二LP涡轮连接组件80可具有任何其它合适的构造。例如，在其它实施例中，第一LP涡轮连接组件78和第二LP涡轮连接组件80中的一个或两者可包括任何其它合适数量的转子盘、整体叶盘、鼓等，并且可在它们相应的内端或外端处联接到相邻的级。
现在仍然参考图1并且现在还参考图4，将更详细地描述示例性涡轮风扇发动机10的压缩机区段和风扇区段14的操作。
如所指出的，压缩机区段包括LP压缩机24和HP压缩机26。另外，涡轮机16包括齿轮箱104。首先具体地参考LP压缩机24，LP压缩机24大体上包括多个第一速度LP压缩机转子叶片和多个第二速度LP压缩机转子叶片。对于所示出的实施例而言，多个第一速度LP压缩机转子叶片是多个中速LP压缩机转子叶片106，并且对于所示出的实施例而言，多个第二速度LP压缩机转子叶片是多个低速LP压缩机转子叶片108。中速转轴34联接到多个中速LP压缩机转子叶片106，以用于沿第一方向驱动多个中速LP压缩机转子叶片106。中速转轴34进一步跨过齿轮箱104而联接到多个低速LP压缩机转子叶片108，以用于沿第二方向驱动多个低速LP压缩机转子叶片108，第二方向与第一方向相反。以这样的方式，LP压缩机24也可被称为反向旋转的LP压缩机，例如，其中多个中速LP压缩机转子叶片106和多个低速LP压缩机转子叶片108以与图3中所描绘的中速LP涡轮转子叶片66和低速LP涡轮转子叶片68类似的方式构造。例如，第一方向可与上文中参考图3而讨论的第一周向方向C1相同，并且类似地，第二方向可与上文中参考图3而讨论的第二周向方向C2相同。
如同反向旋转的LP涡轮30一样，多个中速LP压缩机转子叶片106和低速LP压缩机转子叶片108沿着轴向方向A交替地隔开。另外，对于所示出的实施例而言，LP压缩机24包括用于联接多个中速LP压缩机转子叶片106中的各个的第一LP压缩机连接组件110和用于联接多个低速LP压缩机转子叶片108中的各个的第二LP压缩机连接组件112。第一LP压缩机连接组件110大体上包括内鼓114，其中多个中速LP压缩机转子叶片106中的各个在它们相应的径向内端处联接到内鼓114，并且类似地，第二LP压缩机连接组件112大体上包括外鼓116，其中多个低速LP压缩机转子叶片108中的各个在它们相应的径向外端处联接到外鼓116。
更具体地，第一LP压缩机连接组件110进一步包括在内鼓82与中速转轴34之间延伸的中速连接部件118，并且第二LP压缩机连接组件112进一步包括前低速连接部件120和后低速连接部件122。此外，将认识到，涡轮风扇发动机10进一步包括框架组件124，其中框架组件124包括在位于LP压缩机24的下游且位于HP压缩机26的上游的位置处延伸通过核心空气流径32的支柱126(或更确切地说，沿着周向方向隔开的多个支柱126)。框架组件124进一步包括框架部件128，框架部件128联接到支柱126并且向前延伸。对于所示出的实施例而言，并且如下文中将更详细地讨论的，框架部件128延伸通过齿轮箱104，并且构造成用于将齿轮箱104安装到框架组件124。第一LP压缩机连接组件110的中速连接部件118从中速转轴34向前并围绕框架部件128延伸，以将内鼓114(和多个中速LP压缩机转子叶片108)连接到中速转轴34。
齿轮箱104大体上包括第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮。更具体地，齿轮箱104大体上构造为行星齿轮箱，使得第一齿轮是太阳齿轮130，第二齿轮是行星齿轮132(或更确切地说，多个行星齿轮132)，并且第三齿轮是环齿轮134。如上文中所指出的，多个低速LP压缩机转子叶片108由中速转轴34跨过齿轮箱104而驱动。更具体地，中速转轴34直接旋转太阳齿轮130，并且后低速连接部件122将多个低速LP压缩机转子叶片108联接到环齿轮134，使得环齿轮134直接旋转多个低速LP压缩机转子叶片108。行星齿轮132(或更确切地说，多个行星齿轮132)通过安装到框架部件128而沿着周向方向C维持静止。(尽管未描绘，但将认识到，框架部件128可限定多个狭槽，行星齿轮132定位在这些狭槽内，以允许框架部件128延伸通过齿轮箱104)。以这样的方式，将认识到，齿轮箱104促进低速LP压缩机转子叶片108通过中速转轴34而旋转，同时相对于中速转轴34而降低低速LP压缩机转子叶片108的旋转速度，并进一步相对于中速转轴34而使LP压缩机24的转子叶片的旋转方向反转。
此外，将认识到，对于所示出的实施例而言，风扇区段14的风扇40构造成由低速转轴36和中速转轴34两者驱动，使得用于风扇40的驱动功率在这两个转轴34、36之间共享。更具体地，能够通过多个低速LP涡轮转子叶片68而旋转的低速转轴36直接联接到风扇40，以用于以相同的旋转速度且沿相同的旋转方向(例如，没有任何齿轮减速)驱动风扇40。此外，多个低速LP压缩机转子叶片108也联接到风扇40，以用于向风扇40添加功率，使得中速转轴34也构造成用于驱动风扇40。然而，中速转轴34跨过齿轮箱104和多个低速LP压缩机转子叶片108而联接到风扇40。更具体地，对于所描绘的实施例而言，中速转轴34联接到低速LP压缩机转子叶片的最后级108A(跨过齿轮箱104的太阳齿轮、行星齿轮132和环齿轮134以及后低速连接部件122)，最后级108A联接到外鼓116，外鼓116联接到前低速连接部件120(跨过低速LP压缩机转子叶片的最前级108B)，前低速连接部件120联接到风扇40。
以这样的方式，将认识到，风扇40在操作期间由中速转轴34和低速转轴36两者驱动。以这样的方式，将认识到，齿轮箱104可不需要传递驱动风扇40所需的所有功率(与传统的齿轮式燃气涡轮发动机相比)。这可造成齿轮箱104上更少的磨损和撕裂，这因此可允许齿轮箱104更小、更轻、更紧凑且更便宜。此外，利用交替地隔开的LP压缩机24和/或交替地隔开的HP压缩机26可允许燃气涡轮发动机的压缩机区段高效得多，这可允许总体压缩机比更高和/或压缩机区段更紧凑。如此，燃气涡轮发动机大体上可更高效地操作。
此外，另外，由于低速转轴36直接地(而不是通过齿轮箱)为风扇40提供驱动功率的部分，故由风扇40施加在低速转轴36上的向前推力的部分可被由LP涡轮30施加在低速转轴36上的相反的轴向力抵消。因此，这可允许利用更少数量的推力轴承或更小的推力轴承来支承风扇40。
然而，将认识到，在其它示例性实施例中，涡轮风扇发动机10可具有任何其它合适的构造。例如，如下文中将指出的，在其它实施例中，涡轮风扇发动机10可构造为直接驱动式燃气涡轮发动机(即，可不包括齿轮箱104)、可包括单速度式LP涡轮等。
现在还参考图5，现在将描述示例性HP压缩机26的方面。如所示出的，HP压缩机26包括多个第一速度HP压缩机转子叶片和多个第三速度HP压缩机转子叶片。对于所示出的实施例而言，多个第一速度HP压缩机转子叶片是多个中速HP压缩机转子叶片90，并且多个第三速度HP压缩机转子叶片是多个高速HP压缩机转子叶片92。高速转轴38联接到多个高速HP压缩机转子叶片92，以用于驱动/旋转多个高速HP压缩机转子叶片92。类似地，中速转轴34联接到多个中速HP压缩机转子叶片90，以用于驱动/旋转多个中速HP压缩机转子叶片90。
类似于LP压缩机24和LP涡轮30，多个高速HP压缩机转子叶片92和多个中速HP压缩机转子叶片90沿着涡轮风扇发动机10的轴向方向A交替地隔开，并且构造成反向旋转。例如，多个高速HP压缩机转子叶片92和多个中速HP压缩机转子叶片90可以以与图3中所描绘的中速LP涡轮转子叶片66和低速LP涡轮转子叶片68类似的方式来构造。
此外，对于所示出的实施例而言，HP压缩机26包括用于联接HP压缩机26的多个高速HP压缩机转子叶片92中的各个的第一HP压缩机连接组件94和用于联接多个中速HP压缩机转子叶片90中的各个的第二HP压缩机连接组件96。第一HP压缩机连接组件94大体上包括内鼓98，其中多个高速HP压缩机转子叶片92中的各个在它们相应的径向内端处联接到内鼓98。更具体地，如图5中所描绘的，内鼓98实际上是多个转子盘138，并且另外更具体地，内鼓98是转子盘138A的前区段140和转子盘138B的后区段142，前区段140和后区段142各自在中间转子盘138C处联接在一起。
如图5中还描绘的，HP压缩机26的第二连接组件96与多个中速HP压缩机转子叶片90集成。更具体地，涡轮风扇发动机10包括具有多个级组件的定位在压缩机中的转子叶片组件。更具体地，涡轮风扇发动机10包括定位在HP压缩机26内并且包括多个中速HP级组件(“ISHP级组件”)的中速HP压缩机转子叶片组件(“ISHP压缩机转子叶片组件”)150。如下文中将进一步阐释的，涡轮风扇发动机10另外包括鼓部件152，鼓部件152沿着径向方向R定位在多个ISHP级组件的外侧，并且将多个ISHP级组件夹紧在彼此上。
例如，对于所示出的实施例而言，ISHP压缩机转子叶片组件150大体上包括由旋转外鼓152压在一起的第一ISHP级组件154和第二ISHP级组件156。(如将认识到的，相对于ISHP级组件的标记“第一”、“第二”等不一定意指实际的级号，而是用于在所包括的多个ISHP级组件之间进行区分)。更具体地，第一ISHP级组件154包括第一环部件158和中速HP转子叶片(“ISHP转子叶片”，上文中大体上还使用数字90来对其进行指代)的第一级160。第一环部件158限定第一端162，并且ISHP转子叶片的第一级160限定第二端164。类似地，第二ISHP级组件156包括第二环部件166和ISHP转子叶片的第二级168。第二环部件166限定第一端170，并且ISHP转子叶片的第二级168限定第二端172。ISHP转子叶片的第一级160的第二端164和第二环部件166的第一端170一起形成附接接口，如下文中所阐释的，该附接接口是第三附接接口200。再次如下文中将更详细地阐释的，鼓部件152将第一ISHP级组件154夹紧在第二ISHP级组件156上，以将第一ISHP级组件154和第二ISHP级组件156安装在涡轮风扇发动机10的涡轮机的HP压缩机26内，从而固定第三附接接口200。
现在还参考图6，将更详细地描述图5的ISHP压缩机转子叶片组件150以及ISHP压缩机转子叶片组件150在HP压缩机26中的安装/组装。图6提供了图5的ISHP压缩机转子叶片组件150的部分分解视图。
对于图5和图6的实施例而言，示例性ISHP压缩机转子叶片组件150可在多个高速HP压缩机转子叶片92之后安装。例如，如图6中所描绘的，多个高速HP压缩机转子叶片92可固定到相应的多个转子盘138，并且更具体地，对于所示出的实施例而言，在安装所描绘的示例性ISHP转子叶片组件150的级组件之前，转子盘138A的前区段140和转子盘138B的后区段142可联接在一起并联接到中间转子盘138C。然而，值得注意地，最前中速HP压缩机转子叶片90A可在ISHP转子叶片组件150之前安装，并且可选地在多个高速HP压缩机转子叶片92之前安装。简要地，将认识到，中速HP压缩机转子叶片的最前级90A大体上包括具有后端176的外平台174。
在安装多个高速HP压缩机转子叶片92(或如下文中将阐释的，至少前区段140)和中速HP压缩机转子叶片的最前级90A之后，可安装第一级组件154。更具体地，如将认识到的，对于所描绘的实施例而言，第一ISHP级组件154的第一环部件158和ISHP转子叶片的第一级160是分开的构件、分开地且顺序地安装。如此，在第一安装步骤处，第一ISHP级组件154的第一环部件158且更具体地第一ISHP级组件154的第一环部件158的第一端162可配合在中速HP压缩机转子叶片的最前级90A的外平台174的后端176上，从而形成第一附接接口178。第一环部件158在图6中被描绘为已配合在外平台174上。
在本公开的至少某些示例性实施例中，第一环部件158构造为完整的360度环部件(即，沿着周向方向C连续地延伸以形成完整的圆；类似于图6中所示出且下文中所讨论的第二环部件166)。如此，将认识到，第一环部件158沿着周向方向C限定跨度(即，角跨度)，该跨度可为360度。因此，如所示出的，可通过将第一环部件158大体上沿着轴向方向A在多个高速HP压缩机转子叶片92上滑动到位来安装第一环部件158。然而，简要地，在备选实施例中，第一环部件158可由一起围绕纵向轴线12沿周向方向C延伸360度的两个或更多个分开的第一环部件158形成。在这样的构造的情况下，将认识到，第一环部件158(或更确切地说，分开的第一环部件158中的各个)可单独地沿着周向方向C限定小于360度的跨度(诸如，例如180度)。
一旦安装了第一环部件，就可安装ISHP转子叶片的第一级160。仍然参考图5和图6，将进一步认识到，对于所示出的实施例而言，第一环部件158进一步限定第二端179，其中第一环部件158在第一端162与第二端180之间大体上沿着轴向方向A延伸。此外，第一级组件154的ISHP转子叶片的第一级160由多个节段180形成，各个节段180包括第一级ISHP转子叶片160中的一个或多个。例如，简要参考图7，描绘了第一级ISHP转子叶片160的节段180。将认识到，在所描绘的实施例中，第一级ISHP转子叶片160的各个节段180包括至少两个ISHP转子叶片160且最多达例如十五个ISHP转子叶片160。具体地，对于所示出的实施例而言，第一级ISHP转子叶片160的节段180包括三个第一级ISHP转子叶片160。第一级ISHP转子叶片160中的各个大体上沿着周向方向C隔开，并且各个第一级ISHP转子叶片160在它们相应的径向外端184处联接到外平台182。如将认识到的，第一级ISHP转子叶片160的各个节段180的外平台182沿着周向方向C限定跨度186(即，角跨度)。第一级ISHP转子叶片160的各个节段180的外平台182的跨度186可小于第一ISHP级组件154的第一环部件158的跨度。例如，对于所示出的实施例而言，第一级ISHP转子叶片160的节段180的外平台182的跨度186可在大约五度与大约九十度之间，诸如在大约十度与大约四十五度之间。因此，ISHP转子叶片的第一级160可由沿着周向方向C顺序地布置的在第一级ISHP转子叶片160的大约二十个节段180与第一级ISHP转子叶片160的大约四个节段180之间的节段180形成。
简要地，将进一步认识到，所描绘的节段180(且更具体地为节段180中的各个)进一步包括密封带(seal land)188，其中多个第一级ISHP转子叶片160中的各个在它们相应的径向内端190处联接到密封带188。密封带188构造成与定位在HP压缩机26的相邻转子盘138之间(且更具体地，定位在HP压缩机26的高速构件的相邻转子盘138之间)的相应的多个密封齿192形成空气流密封(参见例如图5)。
现在特别地返回参考图5和图6，如所指出的，ISHP转子叶片的第一级160(或更确切地说，ISHP转子叶片的第一级160的节段180)可在第一环部件158就位之后安装。如此，将认识到，第一级ISHP转子叶片160的各个节段180的外平台182大体上沿着轴向方向A在第一端194与第二端196之间延伸。对于所示出的实施例而言，第一端194大体上是前端，并且第二端196大体上是后端。第一ISHP级组件154的第二端164由多个节段180的外平台182的第二端196形成。
此外，第一级ISHP转子叶片160的各个节段180的外平台182的第一端194可配合在第一环部件158的第二端上，以与第一环部件158形成第二附接接口198，第二附接接口198是级内附接接口。以这样的方式，整个ISHP转子叶片的第一级160可在已组装的高速HP压缩机转子叶片92的紧接前级与后级之间的位置处一次一个节段180顺序地安装在HP压缩机26中。此外，如将认识到的，以这样的方式，整个ISHP转子叶片的第一级160可沿着周向方向C具有基本上对称的形状。
仍然参考图5和图6，如上文中所指出的，第二ISHP级组件156可在第三附接接口200处配合在第一ISHP级组件154上。更具体地，将认识到，第二ISHP级组件156类似地由第二环部件166和分开的ISHP转子叶片的第二级168形成。ISHP转子叶片的第二级168也可由多个节段202形成。
在至少某些示例性实施例中，第二环部件182可构造成类似于第一环部件158，并且第二级ISHP转子叶片168的节段202可构造成类似于第一级ISHP转子叶片160的节段180(参见例如图7)。因此，在第二级组件154的安装期间，第二环部件166可在ISHP转子叶片的第二级168之前且在第一ISHP级组件154之后安装。更特别地，如在图6中最清楚地描绘的，第二环部件166可大体上沿着轴向方向A在已组装的高速HP压缩机转子叶片92上移动，并且配合在第一ISHP级组件154的第二端164上，使得第二环部件166的第一端170配合在第一ISHP级组件154的第二端154上，从而形成第三附接接口200。因此，第二环部件166的第一端170和第一ISHP级组件154的第二端154形成第三附接接口200。
在第二环部件166的安装之后，可安装第二级ISHP转子叶片。对于所示出的实施例而言，将认识到，第二环部件166另外限定第二端204，并且大体上沿着轴向方向A在第一端170与第二端204之间延伸。ISHP转子叶片的第二级168的第二级ISHP转子叶片168的各个节段202包括外平台206，外平台206也大体上沿着轴向方向A在第一端208与第二端210之间延伸。第二级ISHP转子叶片168的多个节段180的外平台206的第二端210可一起形成第二ISHP级组件156的第二端172。
通过将第二级ISHP转子叶片168的各个节段202的外平台206的第一端208配合到第二环部件166的第二端204而例如顺序地安装第二级ISHP转子叶片168的多个节段180。第二级ISHP转子叶片168的各个节段202的外平台206的第一端208与第二环部件166的第二端204一起形成第四附接接口212(图5)。
此外，将认识到，ISHP压缩机转子叶片组件150进一步包括第三ISHP级组件214、第四ISHP级组件216和第五ISHP级组件218。第三ISHP级组件214、第四ISHP级组件216和第五ISHP级组件218可各自以与第一ISHP级组件154和第二ISHP级组件156基本上相同的方式来构造，并且进一步可在第二ISHP级组件156的安装之后并且以与第一ISHP级组件154和第二ISHP级组件156基本上相同的方式顺序地安装。
如上文中所指出的，HP压缩机26进一步包括多个高速转子叶片。例如，多个高速HP压缩机转子叶片92包括高速HP压缩机转子叶片的第一级92A和高速HP压缩机转子叶片的第二级92B。高速HP压缩机转子叶片的第一级92A定位在第一ISHP级组件154的第一级ISHP转子叶片160的前方且定位在最前中速HP压缩机转子叶片90A的后方。另外，高速HP压缩机转子叶片的第二级92B定位在第二ISHP级组件156的ISHP转子叶片的第二级168的前方且定位在第一ISHP级组件154的ISHP转子叶片的第一级160的后方。此外，如所描绘的，第一ISHP级组件154的第一环部件158沿着径向方向R定位在高速HP压缩机转子叶片的第一级92A的外侧，并且第二环部件166沿着径向方向R定位在高速HP压缩机转子叶片的第二级92B的外侧。以这样的方式，将认识到，第一环部件158沿着周向方向C环绕高速HP压缩机转子叶片的第一级92A，并且第二环部件166沿着周向方向C环绕高速HP压缩机转子叶片的第二级92B。
将进一步认识到，剩余的ISHP级组件214、216、218的环部件类似地定位在高速HP压缩机转子叶片92的相应的级的外侧，并且环绕高速HP压缩机转子叶片92的这样的相应的级。
简要地，将进一步认识到，对于所示出的实施例而言，高速HP压缩机转子叶片92联接到转子盘138A的前区段140、中间转子盘138C和转子盘138B的后区段142。如此，转子组件150的ISHP转子叶片的级中的一个或多个可构造为整体叶盘(即，带叶片的盘)或一些其它预组装的三百六十度结构，其包括相应的ISHP转子叶片。例如，简要参考图8，示意性地描绘了根据本公开的整体叶盘139的视图。在某些示例性实施例中，第二级组件156的ISHP转子叶片的第二级可构造为整体叶盘139，并且在中间转子盘138C和对应的高速HP压缩机转子叶片92之前且进一步在转子盘138B的后区段142和对应的高速HP压缩机转子叶片92之前安装。然而，ISHP转子叶片的剩余级可以以上文中所讨论的方式构造，并且在中间转子盘138C和对应的高速HP压缩机转子叶片92的安装之后且进一步在转子盘138B的后区段142和对应的高速HP压缩机转子叶片92之后安装。值得注意地，尽管未描绘，但在其它实施例中，将进一步认识到，ISHP压缩机转子叶片组件150可进一步包括螺栓连接或以其它方式附接到鼓部件152的后端的ISHP转子叶片的级。ISHP转子叶片的这样的级也可构造为整体叶盘139或一些其它预组装的三百六十度结构，其包括相应的ISHP转子叶片。
仍然参考图5和图6中所描绘的实施例，在ISHP压缩机转子叶片组件150的多种ISHP级组件的安装之后，可安装鼓部件152。如图5和图6中所描绘的，鼓部件152大体上沿着轴向方向A在第一前端220与第二后端222之间延伸。鼓部件152的第二端222构造成附接到ISHP压缩机转子叶片组件150的最后安装的ISHP级组件。因此，对于所示出的实施例而言，鼓部件152构造成附接到第五ISHP级组件218，并且更具体地，附接到第五ISHP级组件218的第二端224。更特别地，简要参考图9(其提供了第五ISHP级组件218的第二端224的近视图)，将认识到，第五ISHP级组件218的第二端224限定周向凹槽226，并且鼓部件152的第二端222限定钩228，钩228构造成在第五ISHP级组件218的第二端224处配合到周向凹槽226中。值得注意地，第二端224可为第五ISHP级组件218的相应多个节段的相应多个外平台的多个第二端。
此外，现在返回参考图5和图6，可通过将鼓部件152大体上沿着轴向方向A滑动而安装鼓部件152，使得第二端222联接到最末的最后ISHP级组件(对于所描绘的实施例而言，其为第五ISHP级组件218)，并且更特别地，使得钩228定位在周向凹槽226中(图9)。如还描绘的，中速HP压缩机转子叶片的最前级90A(或更确切地说，中速HP压缩机转子叶片的最前级90A的外平台174)包括沿着周向方向C延伸的凸缘230，并且鼓部件152的前端220类似地包括沿着周向方向C延伸的凸缘232。当安装时，凸缘230可联接到凸缘232(例如，通过螺栓附接)，使得鼓部件152因此将转子组件150的多个转子叶片组件中的各个朝向彼此而夹紧。以这样的方式，鼓部件152可确保相应的附接接口中的各个将ISHP级组件固定就位。
更具体地，相邻的ISHP级组件之间以及各个ISHP级组件内的附接接口中的各个是摩擦配合接口。例如，具体地简要参考图10，提供了第二附接接口198的近视图。第二附接接口198构造为榫舌和凹槽附接接口。更具体地，第一级ISHP转子叶片160的节段180的外平台182的第一端194包括沿着轴向方向A向前并且沿周向延伸的脊234。类似地，第一环部件158的第二端179包括凹槽236，凹槽236沿着周向方向C延伸，并且与第一级ISHP转子叶片160的节段180的外平台182的脊234对应地成形。脊234定位在凹槽236内，以形成第二附接接口198。
此外，返回参考图5和图6，其它附接接口中的各个以与图10中所描绘的第二附接接口198类似的方式来构造。如此，当通过鼓部件152而将构件压在彼此上时，两个构件之间的压力和摩擦将构件固定就位，而不需要例如螺栓连接。
然而，将认识到，在其它示例性实施例中，附接接口中的一个或多个可改为任何其它合适形式的附接接口，诸如任何其它合适的摩擦配合附接接口。例如，在其它实施例中，附接接口中的一个或多个可为搭接接头，或其它合适的摩擦配合接头，其限定对应的结构以一旦安装就将构件固定就位。此外，在其它示例性实施例中，附接接口中的一个或多个可包括周向保持特征，其用于防止例如叶片节段(诸如，例如节段180)当在振动或扭转载荷下操作时在组件150内的周向迁移。周向保持特征可为例如延伸通过相邻的构件的销、对应的键或凹口等。
此外，仍然参考图10(和图5)，还将认识到，鼓部件152限定内表面238。内表面238接触多个ISHP级组件中的各个的外表面240，并且更具体地，接触ISHP级组件的相应的环部件和外平台中的各个，以在压缩机的操作期间进一步将ISHP级组件维持就位。例如，在图10的实施例中，内表面238在第二附接接口198处接触第一ISHP级组件154，以进一步支承第一ISHP级组件154并沿着径向方向R约束第一ISHP级组件154。
在图5至图9中描绘并在上文中描述的示例性ISHP压缩机转子叶片组件150大体上允许在反向旋转的压缩机或涡轮的其它速度的转子叶片的完全组装(或如上文中所讨论的，在某些情况下，部分组装)之后安装反向旋转的压缩机或涡轮的多个转子叶片。因此，将认识到，尽管上文中关于多个压缩机转子叶片的组装而描述，但在其它实施例中，可使用相同或类似的结构和过程来组装多个涡轮转子叶片。然而，将认识到，在这样的示例性实施例中，组装程序可从后端朝向前端进行(与图5至图9中所示出的实施例中所示出的从前到后的组装相反)。这可由于与压缩机的外壁的斜率相比的涡轮的外壁的斜率。
无论如何，在本公开的至少某些示例性实施例中，示例性ISHP压缩机转子叶片组件150(或其它类似的涡轮转子叶片组件)可被组装成使得没有联接例如顶部半部和底部半部的凸缘或其它类似的部件，从而造成能够安装在已经安装的成组的转子叶片级内的基本上完全对称的转子叶片组件(例如压缩机转子叶片组件150)。对称的构造可造成压缩机或涡轮的更期望的操作，更能够适应例如操作期间的热膨胀。
然而，大体上，将认识到，上文中参考图1至图9而描述的示例性涡轮风扇发动机10仅通过示例的方式来提供。在其它示例性实施例中，可提供任何其它燃气涡轮发动机构造。例如，在某些示例性实施例中，LP压缩机24、HP涡轮28或LP涡轮30中的一个或多个可包括与上文中参考图5至图9而描述的ISHP压缩机转子叶片组件150类似的安装构造。另外或备选地，尽管LP压缩机24、HP压缩机26和LP涡轮30被描绘为包括反向旋转的转子叶片，但在其它实施例中，可提供其它合适的压缩机和/或涡轮(例如，LP压缩机24或HP压缩机26可被设置为分开的中压压缩机和低压或高压压缩机；类似地，LP涡轮30可被设置为分开的中压涡轮和低压涡轮)。类似地，尽管HP涡轮28被描绘为单级HP涡轮28，但在其它实施例中，HP涡轮28可包括任何其它合适数量的级，也可为反向旋转的HP涡轮28等。此外，另外，在其它实施例中，涡轮风扇发动机10可包括任何其它合适数量或布置的压缩机、涡轮等。
将进一步认识到，尽管涡轮风扇发动机10被描绘为涵道式涡轮风扇发动机10，但在其它示例性实施例中，本公开的方面可被结合到任何其它合适的涡轮机16和燃气涡轮发动机(诸如无涵道涡轮风扇发动机10、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机等)中。此外，另外，尽管被描绘为航空型燃气涡轮发动机，但在其它示例性实施例中，本公开的方面可被结合到任何其它合适的燃气涡轮发动机(诸如航改型燃气涡轮发动机(例如，航海型燃气涡轮发动机)、工业型燃气涡轮发动机等)中。
此外，将认识到，在本公开的另外的其它示例性实施例中，涡轮风扇发动机10可不包括本文中所描述的特征中的各个，且/或备选地可包括本文中未描述的额外的特征。
现在参考图11，提供了组装燃气涡轮发动机的压缩机或涡轮的方法300的流程图，该燃气涡轮发动机限定轴向方向、径向方向和周向方向。方法300可与上文中参考图1至图9而描述的示例性燃气涡轮发动机方面中的一个或多个一起来利用。然而，在其它实施例中，方法300可与任何其它合适的燃气涡轮发动机一起来利用。
方法300大体上包括在(302)处安装第一级组件。第一级组件包括第一环部件和转子叶片的第一级。第一环部件限定第一端，并且转子叶片的第一级限定第二端。方法300进一步包括在(304)处安装第二级组件。第二级组件类似地包括第二环部件和转子叶片的第二级。第二环部件限定第一端，并且转子叶片的第二级限定第二端。将认识到，对于所描绘的示例性方面而言，在(304)处安装第二级组件包括在(306)处将第二环部件的第一端配合到转子叶片的第一级的第二端以形成第一附接接口。此外，方法300包括在(308)处将第二级组件压在第一级组件上以固定第一附接接口。更具体地，对于所描绘的示例性方面而言，在(308)处将第二级组件压在第一级组件上包括在(310)处使用从至少第一级组件延伸到至少第二级组件的旋转外鼓组件来将第二级组件夹紧在第一级组件上。然而，在其它示例性方面，可使用例如在相应凸缘处的螺栓连接等来将第二级组件压在第一级组件上。
以这样的方式，将认识到，第一级组件和第二级组件可安装在反向旋转的压缩机或涡轮内，该压缩机或涡轮具有已经就位的第一组转子叶片。
更具体地，仍然参考图11，将认识到，对于所描绘的示例性方面而言，第一级组件和第二级组件各自构造为多个分开的构件，这些构件可以以特定的顺序或方式安装，以促进它们安装到已经就位的成组的转子叶片中。
例如，将认识到，第一级组件的第一环部件和转子叶片的第一级是分开的构件，并且第一环部件进一步限定第二端。另外，转子叶片的第一级包括一个或多个第一级转子叶片的多个节段，其中一个或多个第一级转子叶片的各个节段包括大体上沿着轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台。在这样的示例性方面(诸如所描绘的方面)的情况下，在(302)处安装第一级组件进一步包括：在(312)处安装第一环部件；以及在(314)处将一个或多个第一级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第一环部件的第二端配合，以形成第一级组件附接接口。此外，在某些示例性方面，在(314)处将一个或多个第一级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第一环部件的第二端配合可包括将一个或多个第一级转子叶片的多个节段的外平台的第一端与第一环部件的第二端配合以形成转子叶片的完整的级。
此外，将类似地认识到，第二级组件的第二环部件和转子叶片的第二级也是分开的构件。如此，将认识到，第二环部件进一步限定第二端，并且此外，转子叶片的第二级包括一个或多个第二级转子叶片的多个节段，其中一个或多个第二级转子叶片的各个节段包括大体上沿着轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台。在这样的示例性方面(诸如所描绘的方面)的情况下，在(304)处安装第二级组件进一步包括在(316)处将一个或多个第二级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第二环部件的第二端配合以形成第二级组件附接接口。此外，在某些示例性方面，在(316)处将一个或多个第二级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第二环部件的第二端配合可包括将一个或多个第二级转子叶片的多个节段的外平台的第一端与第二环部件的第二端配合以形成转子叶片的另一完整的级。
值得注意地，将认识到，在这样的示例性方面的情况下，在(306)处将第二环部件的第一端设置到转子叶片的第一级的第二端可在在(314)处将一个或多个第一级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第一环部件的第二端配合之后并且在在(316)处将一个或多个第二级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第二环部件的第二端配合之前发生。此外，将认识到，在这样的示例性方面的情况下，在(308)处将第二级组件压在第一级组件上可在在(316)处将一个或多个第二级转子叶片的各个节段的外平台的第一端与第二环部件的第二端配合之后发生。此外，尽管未描绘，但在本公开的另外的方面，方法300可进一步包括安装第三级组件、第四级组件等。安装这些额外的级组件可另外在在(308)处将第二级组件压在第一级组件上之前发生。
以这样的方式，将认识到，第一级组件和第二级组件可安装在具有已经就位的第一组转子叶片的反向旋转的压缩机或涡轮内，同时针对包括第一级组件、第二级组件等的转子组件而维持基本上对称的形状。
本书面描述使用示例来公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域中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，以及执行任何结合的方法)。本发明的可专利性范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质性差异的等同结构元件，则这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内。此外，本文中所描述和附图中所示出的构件属于一个实施例，并且在其它实施例中可与其它合适的构件一起被包括。如此，应当认识到，本文中所描述和附图中所描绘的构件的组均非不可拆解地连结，除非明确地如此公开。

Claims (10)

1.一种组装燃气涡轮发动机的压缩机或涡轮的方法，所述燃气涡轮发动机限定轴向方向、径向方向和周向方向，所述方法包括：
安装包括第一环部件和转子叶片的第一级的第一级组件，所述第一环部件限定第一端，并且转子叶片的所述第一级限定第二端；
安装包括第二环部件和转子叶片的第二级的第二级组件，所述第二环部件限定第一端，并且转子叶片的所述第二级限定第二端，其中安装所述第二级组件包括将所述第二环部件的所述第一端配合到转子叶片的所述第一级的所述第二端以形成第一附接接口；以及
将所述第二级组件压在所述第一级组件上以固定所述第一附接接口。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第二级组件压在所述第一级组件上包括使用从至少所述第一级组件延伸到至少所述第二级组件的旋转外鼓组件来将所述第二级组件夹紧在所述第一级组件上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一环部件进一步限定第二端，其中转子叶片的所述第一级包括一个或多个第一级转子叶片的多个节段，其中一个或多个第一级转子叶片的各个节段包括大体上沿着所述轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台，并且其中安装所述第一级组件包括将一个或多个第一级转子叶片的各个节段的所述外平台的所述第一端与所述第一环部件的所述第二端配合以形成级组件附接接口。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一环部件沿着所述周向方向限定第一跨度，其中一个或多个第一级转子叶片的各个节段的所述外平台沿着所述周向方向限定第二跨度，并且其中所述第一跨度大于所述第二跨度。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，一个或多个第一级转子叶片的所述节段是至少两个转子叶片且最多达十五个转子叶片的节段。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将一个或多个第一级转子叶片的各个节段的所述外平台的所述第一端与所述第一环部件的所述第二端配合包括顺序地安装一个或多个第一级转子叶片的所述多个节段。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二环部件进一步限定第二端，其中转子叶片的所述第二级包括一个或多个第二级转子叶片的多个节段，其中一个或多个第二级转子叶片的各个节段包括大体上沿着所述轴向方向在第一端与第二端之间延伸的外平台，并且其中安装所述第二级组件包括将一个或多个第二级转子叶片的各个节段的所述外平台的所述第一端与所述第二环部件的所述第二端配合以形成第二级组件附接接口。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述附接接口构造为榫舌和凹槽附接接口。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，转子叶片的所述第一级是第一速度转子叶片的第一级，其中转子叶片的所述第二级是第一速度转子叶片的第二级，其中所述燃气涡轮发动机进一步包括第二速度转子叶片的第一级和第二速度转子叶片的第二级，其中所述第一环部件沿着所述径向方向定位在第二速度转子叶片的所述第一级的外侧，并且其中所述第二环部件沿着所述径向方向定位在第二速度转子叶片的所述第二级的外侧。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，转子叶片的所述第一级是第一速度转子叶片的第一级，其中所述燃气涡轮发动机进一步包括第二速度转子叶片的第一级，其中第一速度转子叶片的所述第一级构造成沿第一周向方向旋转，并且其中第二速度转子叶片的所述第一级构造成沿与所述第一周向方向相反的第二周向方向旋转。
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US (1) US11021970B2 (zh)
CN (1) CN111594279B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040223846A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-11 Taylor Steven Mitchell Methods and apparatus for controlling gas turbine engine rotor tip clearances
CN1877100A (zh) * 2005-06-06 2006-12-13 通用电气公司 反转式涡扇发动机
US20100154384A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Jan Christopher Schilling Geared differential speed counter-rotatable low pressure turbine
US20120070267A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Hitachi, Ltd. Axial Flow Compressor, Gas Turbine System Having the Axial Flow Compressor and Method of Modifying the Axial Flow Compressor
CN103244201A (zh) * 2012-02-09 2013-08-14 通用电气公司 包括流动改进系统的涡轮机
CN103291458A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 联合工艺公司 带有安装到中间涡轮机框架的齿轮系统的反旋转低压涡轮机
US20160341213A1 (en) * 2014-02-19 2016-11-24 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
US20180238232A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-23 General Electric Company Methods for Assembling a Unitary Flow Path Structure
CN108691568A (zh) * 2017-04-12 2018-10-23 通用电气公司 用于燃气涡轮发动机的涡轮级间框架

Family Cites Families (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1006035A (en) 1908-10-03 1911-10-17 Augustus A West Rotary steam-engine.
US1004760A (en) 1910-03-02 1911-10-03 John J Gerlach Jr Centrifugal separator for gases.
FR1514932A (fr) 1965-06-24 1968-03-01 Snecma Compresseur axial à double rotor contrarotatif
US3703081A (en) 1970-11-20 1972-11-21 Gen Electric Gas turbine engine
JPS52124102A (en) 1976-04-12 1977-10-18 Hitachi Ltd Ballancing for rotary machine
US4621978A (en) 1984-12-03 1986-11-11 General Electric Company Counterrotating power turbine
US4860537A (en) 1986-08-29 1989-08-29 Brandt, Inc. High bypass ratio counterrotating gearless front fan engine
US4976102A (en) 1988-05-09 1990-12-11 General Electric Company Unducted, counterrotating gearless front fan engine
US4879792A (en) 1988-11-07 1989-11-14 Unitedtechnologies Corporation Method of balancing rotors
US4969325A (en) 1989-01-03 1990-11-13 General Electric Company Turbofan engine having a counterrotating partially geared fan drive turbine
US5167167A (en) 1991-11-18 1992-12-01 United Technologies Corporation Rotor trim balancing
US5272868A (en) 1993-04-05 1993-12-28 General Electric Company Gas turbine engine lubrication system
US5724271A (en) 1994-03-25 1998-03-03 General Electric Company Model-based method for optimized field balancing of rotating machinery
US5537861A (en) 1995-03-20 1996-07-23 United Technologies Corporation Method of balancing a bladed rotor
US6126391A (en) 1999-04-01 2000-10-03 Atraghji; Edward Fluid flow machine
US6619030B1 (en) 2002-03-01 2003-09-16 General Electric Company Aircraft engine with inter-turbine engine frame supported counter rotating low pressure turbine rotors
US6739120B2 (en) 2002-04-29 2004-05-25 General Electric Company Counterrotatable booster compressor assembly for a gas turbine engine
US6666017B2 (en) 2002-05-24 2003-12-23 General Electric Company Counterrotatable booster compressor assembly for a gas turbine engine
US6976679B2 (en) 2003-11-07 2005-12-20 The Boeing Company Inter-fluid seal assembly and method therefor
US7195446B2 (en) 2004-10-29 2007-03-27 General Electric Company Counter-rotating turbine engine and method of assembling same
US7458202B2 (en) 2004-10-29 2008-12-02 General Electric Company Lubrication system for a counter-rotating turbine engine and method of assembling same
EP1825113B1 (en) 2004-12-01 2012-10-24 United Technologies Corporation Counter-rotating gearbox for tip turbine engine
US7490461B2 (en) 2005-10-19 2009-02-17 General Electric Company Gas turbine engine assembly and methods of assembling same
US7493753B2 (en) 2005-10-19 2009-02-24 General Electric Company Gas turbine engine assembly and methods of assembling same
US7966806B2 (en) 2006-10-31 2011-06-28 General Electric Company Turbofan engine assembly and method of assembling same
US7921634B2 (en) 2006-10-31 2011-04-12 General Electric Company Turbofan engine assembly and method of assembling same
US7905083B2 (en) 2006-10-31 2011-03-15 General Electric Company Turbofan engine assembly and method of assembling same
US7854584B2 (en) 2007-05-24 2010-12-21 General Electric Company Barrier sealing system for centrifugal compressors
US8172512B2 (en) 2008-04-23 2012-05-08 Hamilton Sundstrand Corporation Accessory gearbox system with compressor driven seal air supply
US20100196139A1 (en) 2009-02-02 2010-08-05 Beeck Alexander R Leakage flow minimization system for a turbine engine
US9051044B2 (en) 2010-05-18 2015-06-09 Hamilton Sundstrand Corporation Counter-rotating open-rotor (CROR)
GB2481582A (en) 2010-06-28 2012-01-04 Rolls Royce Plc A method for predicting initial unbalance in a component such as a blisk
GB201013004D0 (en) 2010-08-03 2010-09-15 Rolls Royce Plc A seal assembly
US9416677B2 (en) 2012-01-10 2016-08-16 United Technologies Corporation Gas turbine engine forward bearing compartment architecture
US8935913B2 (en) 2012-01-31 2015-01-20 United Technologies Corporation Geared turbofan gas turbine engine architecture
US9028200B2 (en) 2012-02-29 2015-05-12 United Technologies Corporation Counter rotating low pressure turbine with splitter gear system
JP5374607B2 (ja) 2012-03-28 2013-12-25 ファナック株式会社 オルダム継手とその製造方法及び該オルダム継手による軸の結合方法
US9074485B2 (en) 2012-04-25 2015-07-07 United Technologies Corporation Geared turbofan with three turbines all counter-rotating
JP6064594B2 (ja) 2012-12-27 2017-01-25 株式会社デンソー 回転駆動装置
FR3007458B1 (fr) 2013-06-21 2017-11-10 Snecma Carter intermediaire ameliore de turbomachine et ensemble d'entrainement de boitier d'accessoire
US10612462B2 (en) 2013-12-12 2020-04-07 United Technologies Corporation Turbomachinery with high relative velocity
US9217331B1 (en) 2015-02-27 2015-12-22 Borgwarner Inc. Impeller balancing using additive process
US10371244B2 (en) 2015-04-09 2019-08-06 United Technologies Corporation Additive manufactured gear for a geared architecture gas turbine engine
US10480348B2 (en) 2016-04-29 2019-11-19 Rolls-Royce Corporation Lubrication scavenge system for a turbine engine with counter-rotating shafts
US10145462B2 (en) 2016-08-25 2018-12-04 Hamilton Sundstrand Corporation Shaft internal lubrication with rifling grooves
US10513986B2 (en) 2016-10-05 2019-12-24 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Counter-rotating electric generator in turbine engine
EP3324078B1 (en) 2016-11-21 2020-12-30 Ratier-Figeac SAS Gearbox assembly
US10247296B2 (en) 2016-12-12 2019-04-02 General Electric Company Additively manufactured gearbox with integral heat exchanger
US10655537B2 (en) 2017-01-23 2020-05-19 General Electric Company Interdigitated counter rotating turbine system and method of operation
US10408077B2 (en) 2017-01-26 2019-09-10 United Tehnologies Corporation Gas turbine seal
US10465606B2 (en) 2017-02-08 2019-11-05 General Electric Company Counter rotating turbine with reversing reduction gearbox
US20180274527A1 (en) 2017-03-24 2018-09-27 Johnson Controls Technology Company Labyrinth seals for compressor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040223846A1 (en) * 2003-05-06 2004-11-11 Taylor Steven Mitchell Methods and apparatus for controlling gas turbine engine rotor tip clearances
CN1877100A (zh) * 2005-06-06 2006-12-13 通用电气公司 反转式涡扇发动机
US20100154384A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Jan Christopher Schilling Geared differential speed counter-rotatable low pressure turbine
US20120070267A1 (en) * 2010-09-16 2012-03-22 Hitachi, Ltd. Axial Flow Compressor, Gas Turbine System Having the Axial Flow Compressor and Method of Modifying the Axial Flow Compressor
CN103244201A (zh) * 2012-02-09 2013-08-14 通用电气公司 包括流动改进系统的涡轮机
CN103291458A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 联合工艺公司 带有安装到中间涡轮机框架的齿轮系统的反旋转低压涡轮机
US20160341213A1 (en) * 2014-02-19 2016-11-24 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil
US20180238232A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-23 General Electric Company Methods for Assembling a Unitary Flow Path Structure
CN108691568A (zh) * 2017-04-12 2018-10-23 通用电气公司 用于燃气涡轮发动机的涡轮级间框架

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