CN112664277A - 用于翼型件的安装件 - Google Patents

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CN112664277A CN202011102231.5A CN202011102231A CN112664277A CN 112664277 A CN112664277 A CN 112664277A CN 202011102231 A CN202011102231 A CN 202011102231A CN 112664277 A CN112664277 A CN 112664277A
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Abstract

提供一种燃气涡轮发动机。该燃气涡轮发动机限定径向方向。发动机包括：翼型件，其定位于空气流内，并且沿着径向方向在根端与末梢之间延伸；以及安装件，其联接到翼型件的根端或与翼型件的根端一体地形成，以便将翼型件安装到发动机，安装件包括暴露于空气流的沿着径向方向的外表面，并且限定在入口与出口之间延伸的空气冷却通道，入口定位于安装件的外表面上。

Description

用于翼型件的安装件
对相关申请的交叉引用
本申请是要求对于提交于2019年10月15日的美国临时申请No. 62/915364的根据美国法典第35条119(e)款的优先权的利益的非临时申请，该临时申请在此通过引用而以其整体被合并。
技术领域
本申请大体上涉及一种用于燃气涡轮发动机的翼型件的安装件，诸如，用于开式转子涡轮机发动机的转子组件的转子叶片的安装件。
背景技术
涡轮风扇发动机根据如下的原理而操作：中心燃气涡轮核心驱动旁通风扇，旁通风扇位于发动机的机舱与发动机核心之间的径向位置处。在某些方面，可以为理想的是，提供一种开式转子推进系统，其利用与传统的涡轮风扇发动机旁通风扇类似的单个旋转转子组件，这降低设计的复杂性，仍然产生相对高的水平的推进效率。在这样的构造的情况下，旋转转子组件可以包括转子叶片，所述转子叶片联接到用于在操作期间改变转子叶片的桨距(pitch)的桨距改变机构。
另外，转子组件以及位于转子组件的下游的一级引导导叶以及位于燃气涡轮核心的涡轮区段和压缩机区段内的叶片和导叶将沿着径向方向在内端处安装到诸如盘或转子之类的安装结构。由于例如沿着径向方向位于安装结构的内部的桨距改变机构或其它环境方面的操作的原因，这些安装结构中的某些可能不理想地变热。本公开的发明人已发现，安装结构的高温可能具有各种不理想的影响，并且因而，安装结构具有用于在操作期间降低安装结构的温度的一个或多个特征将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点将在下文的描述中部分地阐明，或可以从描述中是明显的，或可以通过实践本发明而习得。
在本公开的一方面，提供了一种燃气涡轮发动机。该燃气涡轮发动机限定径向方向。该发动机包括：翼型件，其定位于空气流内，并且沿着径向方向在根端与末梢之间延伸；和安装件，其联接到翼型件的根端或与翼型件的根端一体地形成，以便将翼型件安装到发动机，该安装件包括暴露于空气流的沿着径向方向的外表面，并且限定在入口与出口之间延伸的空气冷却通道，该入口定位于安装件的外表面上。
本发明的这些及其它特征、方面以及优点将参考下文的描述和所附权利要求而变得被更好地理解。合并于本说明书中并且组成本说明书的部分的附图图示本发明的实施例，并且，附图连同该描述一起用来解释本发明的原理。
技术方案1. 一种燃气涡轮发动机，其限定径向方向，所述发动机包括：
翼型件，其定位于空气流内，并且沿着所述径向方向在根端与末梢之间延伸；和
安装件，其联接到所述翼型件的所述根端或与所述翼型件的所述根端一体地形成，以便将所述翼型件安装到所述发动机，所述安装件包括暴露于所述空气流的沿着所述径向方向的外表面，并且限定在入口与出口之间延伸的空气冷却通道，所述入口定位于所述安装件的所述外表面上。
技术方案2. 根据技术方案1所述的发动机，其特征在于，所述空气冷却通道的所述出口也定位于所述安装件的所述外表面上。
技术方案3. 根据技术方案1所述的发动机，其特征在于，所述安装件进一步包括构造成将空气流指引到所述通道的所述入口中的勺状部。
技术方案4. 根据技术方案3所述的发动机，其特征在于，所述勺状部至少部分地定位于所述入口的下游端处，并且至少部分地在所述入口上面延伸。
技术方案5. 根据技术方案1所述的发动机，其特征在于，由所述安装件限定的所述空气冷却通道是由所述安装件限定的多个空气冷却通道中的第一空气冷却通道。
技术方案6. 根据技术方案1所述的发动机，其特征在于，所述空气冷却通道沿着其长度限定非均匀几何结构。
技术方案7. 根据技术方案1所述的发动机，其特征在于，所述安装件通过增材制造过程而形成。
技术方案8. 根据技术方案1所述的发动机，其特征在于，所述安装件的所述外表面限定用于接纳所述翼型件的所述根端的翼型件狭槽，并且其中，所述空气冷却通道大体上平行于所述翼型件狭槽而延伸。
技术方案9. 根据技术方案1所述的发动机，其特征在于，所述安装件的所述外表面限定用于接纳所述翼型件的所述根端的翼型件狭槽，其中，由所述安装件限定的所述空气冷却通道是第一空气冷却通道，其中，所述安装件进一步限定从定位于所述安装件的所述外表面上的入口延伸的第二空气冷却通道，并且其中，所述第一空气冷却通道的所述入口定位成与所述第二空气冷却通道的所述入口相对所述翼型件狭槽相反。
技术方案10. 根据技术方案1所述的发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机是单个无涵道式转子发动机。
技术方案11. 根据技术方案10所述的发动机，其特征在于，所述翼型件是所述单个无涵道式转子发动机的无涵道式风扇的无涵道式风扇叶片。
技术方案12. 根据技术方案11所述的发动机，进一步包括：
定位于所述无涵道式风扇的下游的一级无涵道式引导导叶。
技术方案13. 根据技术方案12所述的发动机，其特征在于，所述一级无涵道式引导导叶包括五个与三十个之间的引导导叶。
技术方案14. 根据技术方案11所述的发动机，其特征在于，所述无涵道式风扇包括三个与二十个之间的无涵道式风扇叶片。
技术方案15. 一种安装件，其用于联接到燃气涡轮发动机的翼型件的根端，以在所述燃气涡轮发动机的空气流内安装所述翼型件，所述安装件包括：
主体，所述安装件的所述主体包括构造成暴露于所述燃气涡轮发动机的所述空气流的沿着径向方向的外表面，所述安装件的所述主体限定在入口与出口之间延伸的空气冷却通道，所述入口定位于所述安装件的所述外表面上。
技术方案16. 根据技术方案15所述的安装件，其特征在于，所述空气冷却通道的所述出口也定位于所述安装件的所述外表面上。
技术方案17. 根据技术方案15所述的安装件，其特征在于，所述安装件进一步包括构造成将空气流指引到所述通道的所述入口中的勺状部。
技术方案18. 根据技术方案15所述的安装件，其特征在于，由所述安装件限定的所述空气冷却通道是由所述安装件限定的多个空气冷却通道中的第一空气冷却通道。
技术方案19. 根据技术方案15所述的安装件，其特征在于，所述空气冷却通道沿着其长度限定非均匀几何结构。
技术方案20. 根据技术方案15所述的安装件，其特征在于，所述安装件通过增材制造过程而形成。
附图说明
在参考附图的说明书中，阐明针对本领域普通技术人员的本发明的详尽并且可行的公开(包括本发明的最佳模式)，其中：
图1是根据本公开的示范性方面的燃气涡轮发动机的示意横截面图。
图2是根据本公开的方面的转子组件的透视图。
图3是根据本公开的示范性实施例的图2的示范性的转子组件的转子盘的透视图。
图4是根据本公开的示范性实施例的用于翼型件的安装件的示意图。
图5是图4的安装件的沿着图4中的线5-5的横截面图。
图6是至图4的示范性的安装件的空气冷却通道的入口的近视图。
图7是根据本公开的另一示范性实施例的用于翼型件的安装件的示意图。
图8是根据本公开的又另一示范性实施例的用于翼型件的安装件的横截面图。
图9是根据本公开的还另一示范性实施例的用于翼型件的安装件的横截面图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的当前实施例，在附图中，图示本发明的一个或多个示例。详述使用数字标示和字母标示来指附图中的特征。附图和描述中的相同或类似的标示已用于指本发明的相同或类似的部分。
单词“示范性”在本文中用于意指“充当示例、实例或图示”。在本文中描述为“示范性”的任何实施方式都不一定解释为相对其它实施方式而优选或有利。
如本文中所使用的，术语“第一”、“第二”以及“第三”可以可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。
术语“前部”和“后部”指燃气涡轮发动机或车辆内的相对位置，并且指燃气涡轮发动机或车辆的正常操作姿势。例如，关于燃气涡轮发动机，前部指更接近于发动机入口的位置，并且，后部指更接近于发动机喷嘴或排出部的位置。
术语“上游”和“下游”指相对于流体途径中的流体流的相对方向。例如，“上游”指流体流自的方向，并且，“下游”指流体流至的方向。
除非在本文中另外规定，否则术语“联接”、“固定”、“附接到”及类似术语指直接联接、固定或附接以及通过一个或多个中间构件或特征的间接联接、固定或附接两者。
除非上下文清楚地另外规定，否则单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数引用。
如在本文中在整个说明书和权利要求中使用的近似语言可以适用于对能够获准地变更而不导致相关的基本功能的改变的任何定量表示进行修改。因此，以诸如“大约”、“近似地”和“基本上”之类的(一个或多个)术语修改(或修饰，即modified)的值将不限于所指定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可以与用于测量该值的仪器的精度或用于构建或制造构件和/或系统的方法或机器的精度相对应。例如，近似语言可以指处于1、2、4、10、15或20%裕度内。
在此并且在整个说明书和权利要求中，范围限制被组合和/或互换，并且，除非上下文或语言另外指示，否则这样的范围被标示，并且包括其中所包含的所有子范围。例如，本文中所公开的所有范围都包括端点，并且，端点可独立地彼此组合。
在一些实施例中，下述的燃气涡轮发动机的一个或多个构件可以使用任何合适的过程(诸如，增材制造过程，诸如3-D打印过程)来制造或形成。这样的过程的使用可以允许这样的构件一体地形成为单个整体式构件或形成为任何合适的数量的子构件。特别地，增材制造过程可以允许这样的构件一体地形成并且包括在使用现有的制造方法时不可能实现的各种各样的特征。例如，本文中所描述的增材制造方法实现制造使用现有的制造方法可能已是不可能或不实际的具有独特的特征、构造、厚度、材料、密度、流体通路、集管以及安装结构的换热器。在本文中描述了这些特征中的一些。
如本文中所使用的，术语“增材制造的”或“增材制造技术或过程”大体上指如下的制造过程：其中，连续的多层(一种或多种)材料彼此相叠地提供，以逐层地“堆积”三维构件。连续的层大体上融合在一起，以形成可具有各种各样的一体的子构件的整体式构件。虽然增材制造工艺在本文中被描述为实现通过典型地沿竖直方向逐点地、逐层地构建物体而制备复杂的物体，但其它制备方法是可能的，并且属于本主题的范围内。例如，虽然本文中的讨论涉及材料的添加以形成连续的层，但本领域技术人员将意识到，本文中所公开的方法和结构可以利用任何增材制造技术或制造工艺来实践。例如，本发明的实施例可以使用加层过程、减层过程或混合过程。
根据本公开的合适的增材制造技术包括例如融合沉积建模(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、诸如通过喷墨打印机、激光打印机以及粘结剂喷射器而进行的3D打印、立体光刻(SLA)、直接选择性激光烧结(DSLS)、电子束烧结(EBS)、电子束熔融(EBM)、激光工程化净成形(LENS)、激光净成形制造(LNSM)、直接金属沉积(DMD)、数字光处理(DLP)、直接选择性激光熔融(DSLM)、选择性激光熔融(SLM)、直接金属激光熔融(DMLM)以及其它已知的过程。
本文中所描述的增材制造过程可以用于使用任何合适的材料来形成构件。例如，该材料可以是塑料、金属、混凝土、陶瓷、聚合物、环氧树脂、光聚合物树脂或可以处于固体、液体、粉末、片材、线材或任何其它合适的形式或它们的组合的任何其它合适的材料。更具体地，根据本主题的示范性实施例，本文中所描述的增材制造的构件可以部分地、全部地由以下的材料形成或由以下的材料的某种组合形成：包括但不限于纯金属、镍合金、铬合金、钛、钛合金、镁、镁合金、铝、铝合金以及镍或钴基超合金(例如，可从特殊金属公司(SpecialMetals Corporation)购得的以Inconel®的名称的那些可购得的材料)。这些材料是适合于在本文中所描述的增材制造过程中使用的材料的示例，并且大体上可以被称为“添加材料(或增材材料，即additive materials)”。
另外，本文中所公开的增材制造过程允许单个构件由多种材料形成。因而，本文中所描述的构件可以由上文的材料的任何合适的混合物形成。例如，构件可以包括使用不同的材料、过程和/或在不同的增材制造机器上形成的多个层、节段或部分。以此方式，可以构建具有不同的材料和材料性质的构件，以便满足任何特定应用的需求。另外，虽然本文中所描述的构件可以完全地通过增材制造过程而构建，但应当意识到，在备选实施例中，这些构件中的全部或部分可以经由铸造、机加工(或机床切削，即machining)和/或任何其它合适的制造过程来形成。实际上，材料和制造方法的任何合适的组合都可以用于形成这些构件。
值得注意的是，在示范性实施例中，由于制造限制在本文中描述的构件的若干特征在以前是不可能的。然而，本发明人已有利地利用当前的在增材制造技术中的进展来大体上根据本公开开发这样的构件的示范性实施例。虽然本公开大体上不限于使用增材制造来形成这些构件，但增材制造的确提供各种各样的制造优点，包括制造的容易性、降低的成本、更高的准确度等等。
在这点上，利用增材制造方法，即使是多部件式构件也可以形成为单件连续金属，并且因而可以包括与先前的设计相比而较少的子构件和/或接头。通过增材制造而一体地形成这些多部件式构件可以有利地改进总体组装过程。例如，一体式形成减少必须被组装的单独的部件的数量，因而缩短相关联的时间并且降低总体组装成本。另外，关于例如单独的部件之间的泄漏、接头质量以及总体性能的现有的问题可以有利地降低。
现在参考附图，图1示出如可以使本公开的一个或多个发明性方面合并的燃气涡轮发动机的示范性实施例的立视横截面图。特别地，图1的示范性的燃气涡轮发动机构造为限定轴向方向A、径向方向R以及周向方向C(参见图2和图3，围绕轴向方向A延伸)的单个无涵道式转子发动机10。如从图1看到的，发动机10采取开式转子推进系统的形式，并且具有转子组件12，转子组件12包括环绕发动机10的中心纵向轴线14布置的翼型件的阵列，并且更特别地，包括环绕发动机10的中心纵向轴线14布置的转子叶片16的阵列。此外，如将在下文中更详细地解释的，发动机10另外包括定位于转子组件12的后部的不旋转的导叶组件18(即，不会相对于中心轴线14旋转)，导叶组件18包括也环绕中心轴线14设置的翼型件的阵列，并且更特别地，包括环绕中心轴线14设置的导叶20的阵列。转子叶片16环绕中心线14以典型地等间隔的关系布置，并且，每个叶片具有根部22和末梢24以及限定于根部22与末梢24之间的翼展。类似地，导叶20也环绕中心线14以典型地等间隔的关系布置，并且各自具有根部26和末梢28以及限定于根部26与末梢28之间的翼展。转子组件12进一步包括毂44，毂44位于多个转子叶片16的前部。
另外，发动机10包括涡轮机30，涡轮机30具有核心(或高速系统)32和低速系统。核心32大体上包括高速压缩机34、高速涡轮36以及高速轴38，高速轴38在高速压缩机34与高速涡轮36之间延伸，并且使高速压缩机34和高速涡轮36连接。高速压缩机34、高速涡轮36以及高速轴38可以统称为发动机的高速转轴。而且，燃烧区段40位于高速压缩机34与高速涡轮36之间。燃烧区段40可以包括用于接收燃料与空气的混合物并且提供通过高速涡轮36的燃烧气体流以便驱动高速转轴的一个或多个构造。
低速系统类似地包括低速涡轮42、低速压缩机或增压器44以及低速轴46，低速轴46在低速涡轮42与低速压缩机或增压器44之间延伸，并且使低速压缩机44和低速涡轮42连接。低速压缩机44、低速涡轮42以及低速轴46可以统称为发动机的低速转轴。
虽然发动机10被描绘成带有定位于高速压缩机34的前部的低速压缩机44，但在某些实施例中，压缩机34、44可以处于叉指布置。另外或备选地，虽然发动机10被描绘成带有定位于低速涡轮42的前部的高速涡轮36，但在某些实施例中，涡轮36、42可以类似地处于叉指布置。
仍然参考图1，涡轮机30大体上被包封于整流罩48中。此外，将意识到，整流罩48至少部分地限定入口50和排出部52，并且包括在入口50与排出部52之间延伸的涡轮机械流路54。对于所示出的实施例，入口50是位于转子叶片组件12与固定或静止导叶组件18之间的环形或轴对称的360度入口50，并且提供用于使引入的大气空气沿着径向方向R进入位于引导导叶28的内部的涡轮机械流路54(和压缩机44、34、燃烧区段40以及涡轮36、42)的路径。出于各种各样的原因，这样的位置可以是有利的，这些原因包括管理结冰性能以及保护入口50免于如可能在操作中遇到的各种物体和材料。
然而，在其它实施例中，入口50可以定位于任何其它合适的位置(例如，导叶组件18的后部)处、以非轴对称方式布置等等。
如所描绘的，转子组件12由涡轮机30驱动，并且更具体地由低速转轴54驱动。更具体地，图1中所示出的实施例中的发动机10还包括动力齿轮箱56，并且，转子组件12由涡轮机30的横过动力齿轮箱56的低速转轴54驱动。以这样的方式，转子组件12的旋转转子叶片16可以环绕轴线14旋转，并且生成用以沿向前的方向F推进发动机10并且因此沿向前的方向F推进与发动机10相关联的飞行器的推力。
动力齿轮箱56可以包括用于减小低速转轴54相对于低速涡轮42的转速的齿轮组，以致于转子组件12可以以比低速转轴54更慢的转速旋转。
如在上文中简略地提到的，发动机10包括导叶组件18。导叶组件18从整流罩48延伸，并且定位于转子组件12的后部。导叶组件18的导叶20可以安装到静止框架或其它安装结构，并且不会相对于中心轴线14旋转。出于参考目的，图1还以箭头F描绘向前的方向，这继而限定系统的前部部分和后部部分。如图1中所示出的，转子组件12以“拉具(或拉动部，即puller)”构造位于涡轮机30的前部，并且，排出部52位于引导导叶28的后部。如将意识到的，导叶组件18的导叶20可以构造成用于使来自转子组件12的空气流成直线(例如，减少空气流中的涡流)，以提高发动机10的效率。例如，导叶20可以被设定尺寸、成形并且构造成对来自转子叶片16的空气流给予抵消的涡流，以便空气流沿朝向两排翼型件(例如，叶片16、导叶20)的后部的向下游的方向具有大大地减少的程度的涡流，这可以转化成所引起的效率的提高的水平。
仍然参考图1，可以为理想的是，转子叶片16、导叶20或两者包括桨距改变机构，以致于翼型件(例如，叶片16、导叶20等等)能够独立地或彼此结合地相对于变桨旋转轴线旋转。这样的桨距改变能够被利用来在各种操作条件下变更推力和/或涡流效应，包括调整在转子叶片16处产生的推力的大小或方向，或提供可以在某些操作条件下(诸如，在使飞行器着陆时)有用的推力反向特征或理想地调整至少部分地由转子叶片16、导叶20产生的声响噪声或来自转子叶片16的相对于导叶20的气动相互作用。更具体地，对于图1的实施例，转子组件12被描绘带有用于使转子叶片16围绕其相应的变桨轴线60旋转的桨距改变机构58，并且，导叶组件18被描绘带有用于使导叶20围绕其相应的变桨轴线64旋转的桨距改变机构62。
然而，将意识到，图1中所描绘的示范性的单个转子无涵道式发动机10仅是通过示例的方式，并且，在其它示范性实施例中，发动机10可以具有任何其它合适的构造，包括例如任何其它合适的数量的轴或转轴、涡轮、压缩机等等。另外或备选地，在其它示范性实施例中，可以提供任何其它合适的燃气涡轮发动机。例如，在其它示范性实施例中，燃气涡轮发动机可以是涵道式涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机等等。此外，例如，虽然发动机被描绘为单个无涵道式转子发动机，但在其它实施例中，发动机可以包括多级开式转子构造，并且，下述的本公开的方面可以被合并于本文中。
现在参考图2和图3，提供了根据本公开的示范性方面的转子组件12的全部或方面的透视图。具体地，图2提供示范性的转子组件12的透视图，并且，图3提供转子组件的盘66的透视图，其描绘成转子组件12的转子叶片16的大部分被移除。在某些示范性方面，图2和图3的转子组件12可以包括到在上文中关于图1所描述的发动机10中。
如所描绘的，示范性的转子组件12大体上包括多个转子叶片16和用于安装多个转子叶片16的盘66。对于所描绘的示范性实施例，转子组件12包括十二个(12个)转子叶片16。然而，在一个合适的实施例中，转子组件12可以具有至少八个(8个)转子叶片16。在另一合适的实施例中，转子组件12可以具有至少十二个(12个)转子叶片16。在又另一合适的实施例中，转子组件12可以具有至少十五个(15个)转子叶片16。在又另一合适的实施例中，转子组件12可以具有至少十八个(18个)转子叶片16。在再一些其它实施例中，转子组件12可以具有任何其它合适的数量的转子叶片16，诸如，少于八个或多于18个。
另外，盘66包括多个盘节段68，盘节段68以大体上环形的形状(例如，多边形形状)刚性地联接在一起或一体地模制在一起。在所示出的实施例中，该形状可以是环形的，带有用于接纳用于翼型件的相应的安装件的平坦部分70，或更确切地说，用于转子叶片16的耳轴机构72。平坦部分70是相邻的，并且可以是邻接的。
更具体地，如在图3中更清楚地示出的，每个盘节段68包括安装件，其中，每个安装件联接到相应的转子叶片16的根端22，以便在空气流内安装转子叶片16。特别地，对于所示出的实施例，安装件构造为盘节段68的耳轴机构72。将意识到，盘66可以促进桨距改变机构58的操作。特别地，盘66可以耳轴机构72可以允许将转子叶片16安装到盘66，同时使转子叶片16围绕其相应的变桨轴线60旋转。以这样的方式，将意识到，每个转子叶片16在相应的耳轴机构72处联接到盘节段68中的一个，该耳轴机构72在仍然致使其相关联的转子叶片16可相对于盘66围绕变桨轴线60旋转的同时，促进在盘66的旋转期间将其相关联的转子叶片16固持于盘66上(即，耳轴机构72促进提供针对由转子叶片16在围绕发动机中心线轴线14旋转期间生成的离心载荷至盘66的载荷路径)。
以这样的方式，将意识到，盘66的安装件(或更确切地说，盘节段68)包括在操作期间暴露于越过安装到所述安装件的转子叶片16的空气流的沿着径向方向R的外表面。对于所示出的实施例，该外表面是相应的盘节段68的耳轴机构72的外表面74。外表面74进一步限定用于接纳转子叶片16的对应地成形的部分的安装几何结构。所示出的实施例中的安装几何结构是燕尾形件狭槽76。位于每个相应的转子叶片16的根端22处的对应的燕尾形件78可以被接纳于相应的燕尾形件狭槽76内，以将转子叶片16安装到转子盘66并且具体地安装到耳轴机构72。
将意识到，虽然对于所示出的实施例，转子叶片16各自通过以相应的耳轴机构72提供燕尾形件连接而安装到转子盘66，但在其它实施例中，耳轴机构72可以按任何其它合适的方式联接到转子叶片16，或耳轴机构72(或其它安装件)可以与转子叶片16一体地形成为例如翼梁(spar)附接件。以这样的方式，安装件可以与翼型件/转子叶片16的根端22一体地形成。
现在参考图4，提供了安装件100的示意图，安装件100构造成联接到翼型件的根端，以便在空气流内安装翼型件。在某些示范性实施例中，安装件100可以构造为例如盘的盘节段的耳轴机构，诸如，在上文中关于图2和图3而描述的盘66的盘节段68的耳轴机构72。在其它实施例中，安装件100可以构造为用于安装翼型件的任何合适的夹头(或套筒，即collet)或构造为其它安装结构(诸如，与翼型件的根端一体地形成为例如翼梁连接构造的安装结构)。
更具体地，对于图4中所描绘的实施例，所描绘的示范性的安装件100构造成通过桨距改变机构而安装构造成围绕变桨轴线旋转的可变桨距式翼型件。以这样的方式，安装件100也可以构造成围绕轴线102旋转，在某些示范性方面，轴线102可以与翼型件的变桨轴线对准。例如，在某些实施例中，图4中所描绘的示范性的安装件100可以用于例如将转子组件12的转子叶片16安装100于越过转子组件12的空气流路径内。在这样的情况下，安装件100可以允许转子叶片16以由桨距改变机构58(参见图1)驱动的方式围绕其变桨轴线60旋转。
然而，将意识到，在其它示范性实施例中，特别地在出口引导导叶20是可变桨距式出口引导导叶(如在图1的实施例中那样)的情况下，安装件100可以另外或备选地用于安装任何其它合适的翼型件，诸如，引导导叶组件18的出口引导导叶20。
仍然参考图4，安装件100进一步包括沿着径向方向R的外表面104和沿着径向方向R的内表面106。翼型件可以在径向外表面104处安装到安装件100。特别地，对于所示出的实施例，安装件100限定通过外表面104的燕尾形件狭槽108，用于接纳翼型件的对应地成形的燕尾形件。
对于利用桨距改变机构的实施例，将意识到，安装件100的温度可以通过桨距改变机构的操作而提高。位于安装件100的内部的其它结构和系统可以类似地提高安装件100的温度(诸如，轴承系统等等)。因此，为了确保安装件100被维持于期望的操作温度范围内，安装件100包括用于在发动机10的操作期间降低安装件100的温度的一个或多个热管理特征。
具体地，对于所示出的实施例，安装件100包括一个或多个空气冷却特征，并且更具体地包括穿过安装件100延伸的至少一个空气冷却通道110，并且更具体地还包括穿过安装件100延伸的多个空气冷却通道110。现在还简略地参考图5(其提供沿着图4中的线5-5的横截面图)，空气冷却通道110在入口112与出口114之间延伸。对于所示出的实施例，入口112和出口114各自被限定于外表面104中。
在操作中，越过安装件100的空气流(诸如，环境空气流)可以流动到入口112中，并且通过相应的通道436，并且随后从出口114流出。值得注意的是，该空气流可以是联接到安装件100的翼型件定位于其中的同一空气流，诸如，横过转子组件12(参见图1)的空气流、横过出口引导导叶组件18的空气流等等。该空气流可以凭借这样的流动模式而从安装件100接收热量，从而降低安装件100的温度。
现在特别地参考图6(其提供对于如在图4中以圆6指示的空气冷却通道110的入口112的近视图)，安装件100可以进一步包括用于增加进入空气冷却通道110中的空气流116的一个或多个特征。具体地，所描绘的实施例包括勺状部118，勺状部118安装到安装件100的径向外表面104，以便将空气流116指引到入口112中并且指引通过通道110。在图6的实施例中，勺状部118至少部分地定位于入口112的下游端处，并且至少部分地在入口112上面延伸(在沿着径向方向R观察时)。
将意识到，在其它实施例中，可以另外或备选地提供用于引起通过通道110的空气流的任何其它合适的特征，诸如，位于入口112的上游侧处的凹陷部、位于出口114处的压力降特征等等。备选地，可以不提供用于增加通过通道436的空气流的特征。
将进一步意识到，虽然描绘了两个空气冷却通道110，但在其它实施例中，安装件100可以包括任何其它合适的数量的空气冷却通道110(例如，1个、3个、4个、5个、6个等等)。另外，将意识到，在其它示范性实施例中，空气冷却通道110可以具有任何合适的形状，可以合并入彼此中并且例如共用出口114，可以分成具有多个出口114的多个通道110，可以限定任何合适的直线形状或非直线形状(诸如，蜿蜒路径)等等。
而且，大体上参考图7至图9，描绘了根据本公开的安装件100的各种备选示范性实施例。关于图7，将意识到，虽然空气冷却通道110在图4中描绘成相对浅地延伸到安装件100的径向深度中，但在其它示范性实施例中，空气冷却通道110中的一个或多个可以延伸穿过安装件100的深度(在外表面与内表面之间)至少中间，延伸穿过通过安装件100的深度的至少75%，或通过安装件100的深度的至少90%。以这样的方式，空气冷却通道110更有效地从整个安装件100排热。而且，在某些示范性实施例中，安装件100仍然可以包括延伸到(一个或多个)通道110中或部分地限定(一个或多个)通道110的一个或多个传热特征。例如，参考图8(提供如图5中所示出的类似的横截面图)，在某些实施例中，安装件100可以包括如下的一个或多个翅片120或其它突出部，其延伸到(一个或多个)通道110中，以便增加在安装件100与通过(一个或多个)通道110的空气流之间的传热。另外或备选地，参考图9(提供通道110的沿着通道110的长度的横截面图)，安装件100可以包括一个或多个紊流器122或限定一个或多个浅凹部，以便产生通过(一个或多个)通道110的空气流116中的紊流，以增加在安装件100与通过(一个或多个)通道110的空气流之间的传热。
而且，将意识到，在至少某些示范性方面，在图4至图9中描绘并且在本文中描述的设计可以通过利用增材制造过程(诸如，在本文中的其它地方描述的增材制造过程中的一个或多个)而实现。
本发明的另外的方面通过下文的条款的主题而提供：
一种燃气涡轮发动机，其限定径向方向，发动机包括：翼型件，其定位于空气流内，并且沿着径向方向在根端与末梢之间延伸；以及安装件，其联接到翼型件的根端或与翼型件的根端一体地形成，以便将翼型件安装到发动机，安装件包括暴露于空气流的沿着径向方向的外表面，并且限定在入口与出口之间延伸的空气冷却通道，入口定位于安装件的外表面上。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，空气冷却通道的出口也定位于安装件的外表面上。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，安装件进一步包括构造成将空气流指引到通道的入口中的勺状部。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，勺状部至少部分地定位于入口的下游端处，并且至少部分地在入口上面延伸。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，由安装件限定的空气冷却通道是由安装件限定的多个空气冷却通道中的第一空气冷却通道。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，空气冷却通道沿着其长度限定非均匀几何结构。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，安装件通过增材制造过程而形成。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，安装件的外表面限定用于接纳翼型件的根端的翼型件狭槽，并且其中，空气冷却通道大体上平行于翼型件狭槽而延伸。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，安装件的外表面限定用于接纳翼型件的根端的翼型件狭槽，其中，由安装件限定的空气冷却通道是第一空气冷却通道，其中，安装件进一步限定从定位于安装件的外表面上的入口延伸的第二空气冷却通道，并且其中，第一空气冷却通道的入口定位成与第二空气冷却通道的入口相对翼型件狭槽相反。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，燃气涡轮发动机是单个无涵道式转子发动机。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，翼型件是单个无涵道式转子发动机的无涵道式风扇的无涵道式风扇叶片。
这些条款中的一个或多个的发动机，进一步包括：定位于无涵道式风扇的下游的一级无涵道式引导导叶。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，一级无涵道式引导导叶包括五个与三十个之间的引导导叶。
这些条款中的一个或多个的发动机，其中，无涵道式风扇包括三个与二十个之间的无涵道式风扇叶片。
一种安装件，其用于联接到燃气涡轮发动机的翼型件的根端，以在燃气涡轮发动机的空气流内安装翼型件，安装件包括：主体，安装件的主体包括构造成暴露于燃气涡轮发动机的空气流的沿着径向方向的外表面，安装件的主体限定在入口与出口之间延伸的空气冷却通道，入口定位于安装件的外表面上。
这些条款中的一个或多个的安装件，其中，空气冷却通道的出口也定位于安装件的外表面上。
这些条款中的一个或多个的安装件，其中，安装件进一步包括构造成将空气流指引到通道的入口中的勺状部。
这些条款中的一个或多个的安装件，其中，由安装件限定的空气冷却通道是由安装件限定的多个空气冷却通道中的第一空气冷却通道。
这些条款中的一个或多个的安装件，其中，空气冷却通道沿着其长度限定非均匀几何结构。
这些条款中的一个或多个的安装件，其中，安装件通过增材制造过程而形成。

Claims (10)

1.一种燃气涡轮发动机，其限定径向方向，所述发动机包括：
翼型件，其定位于空气流内，并且沿着所述径向方向在根端与末梢之间延伸；和
安装件，其联接到所述翼型件的所述根端或与所述翼型件的所述根端一体地形成，以便将所述翼型件安装到所述发动机，所述安装件包括暴露于所述空气流的沿着所述径向方向的外表面，并且限定在入口与出口之间延伸的空气冷却通道，所述入口定位于所述安装件的所述外表面上。
2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述空气冷却通道的所述出口也定位于所述安装件的所述外表面上。
3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述安装件进一步包括构造成将空气流指引到所述通道的所述入口中的勺状部。
4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，所述勺状部至少部分地定位于所述入口的下游端处，并且至少部分地在所述入口上面延伸。
5.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，由所述安装件限定的所述空气冷却通道是由所述安装件限定的多个空气冷却通道中的第一空气冷却通道。
6.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述空气冷却通道沿着其长度限定非均匀几何结构。
7.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述安装件通过增材制造过程而形成。
8.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述安装件的所述外表面限定用于接纳所述翼型件的所述根端的翼型件狭槽，并且其中，所述空气冷却通道大体上平行于所述翼型件狭槽而延伸。
9.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述安装件的所述外表面限定用于接纳所述翼型件的所述根端的翼型件狭槽，其中，由所述安装件限定的所述空气冷却通道是第一空气冷却通道，其中，所述安装件进一步限定从定位于所述安装件的所述外表面上的入口延伸的第二空气冷却通道，并且其中，所述第一空气冷却通道的所述入口定位成与所述第二空气冷却通道的所述入口相对所述翼型件狭槽相反。
10.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机是单个无涵道式转子发动机。
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