CN113217582A - 用于发动机的齿轮箱 - Google Patents

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伊凡·戈洛文
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Abstract

一种用于发动机的齿轮箱，该发动机包括旋转元件和涡轮机，该涡轮机包括轴，并且旋转元件由跨齿轮箱的轴驱动。齿轮箱包括：环形齿轮；第一太阳齿轮和第二太阳齿轮，其均被构造为由涡轮机的轴驱动；第一行星齿轮，其包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中，第一行星齿轮的第一齿轮部分沿着轴向方向在环形齿轮前方的位置处与第一太阳齿轮啮合，并且其中，第一行星齿轮的第二齿轮部分与环形齿轮啮合；和第二行星齿轮，其包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第二行星齿轮的第一齿轮部分沿着轴向方向在环形齿轮后方的位置处与第一太阳齿轮啮合，并且其中第二行星齿轮的第二齿轮部分与环形齿轮啮合。

Description

用于发动机的齿轮箱
政府资助的研究
导致该申请的项目已根据欧盟地平线2020研究与创新计划从Clean Sky 2联合企业获得资助，资助协议号为CS2-LPA-GAM-2018/2019-01。
技术领域
本文描述的技术涉及用于发动机(例如用于燃气涡轮发动机)的齿轮箱组件。
背景技术
涡轮风扇发动机的操作原理是中心燃气涡轮芯驱动旁路风扇，该旁路风扇位于发动机的机舱与发动机芯之间的径向位置处。通过这样的构造，由于增加风扇的尺寸相应地增加了机舱的尺寸和重量，因此发动机通常被限制在旁路风扇的允许尺寸内。
相比之下，开放式转子发动机的操作原理是将旁路风扇置于发动机机舱的外部。与传统的涡轮风扇发动机相比，这允许使用能够作用于较大空气量的较大的转子叶片，与传统的涡轮风扇发动机设计相比，潜在地提高了推进效率。
涡轮机(诸如开放式转子发动机)可能需要低速线轴和风扇转子之间的大齿轮比，以允许较大的转子叶片作用于较大的空气量和/或以发动机或飞行器的一定的期望操作速度这样做。一个挑战是，已知的齿轮组件可能为期望的开放式转子发动机操作提供不足的齿轮比。例如，已知的齿轮组件可能不足以降低相对于涡轮的输出旋转速度，使得风扇转子操作太快且效率低下和/或涡轮操作太慢且效率低下。另一个挑战是，对于发动机的期望的长度和/或直径，可以缩放以提供足够的齿轮比的已知齿轮组件可能太大。又一个挑战是，已知的齿轮组件可能不足以容纳单输入速度轴。例如，诸如与多输入涡轮轴相比，较高速度芯发动机和涡轮可能与单输入齿轮组件不兼容，并且相对于发动机长度，直径或齿轮比也受到约束。
与传统的两流架构(即，风扇旁路和芯流)相比，某些涡轮机架构(例如包括芯流，风扇旁路和压缩机旁路的三流架构)可能需要较大的芯发动机直径。利用这种构造，用于齿轮组件的空间受到限制。
因此，需要适合于开放式转子发动机，三流架构或两者的齿轮组件。特别地，需要一种齿轮组件，其可以接收相对高速涡轮输入，单速涡轮输入，和/或在期望的直径和/或长度约束内的布置，如可适用于开放式转子发动机和/或三流架构发动机。
发明内容
本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中变得显而易见，或者可以通过实施本发明来了解。
在一个实施例中，提供了一种用于发动机的齿轮箱。齿轮箱包括旋转元件和涡轮机，该涡轮机包括轴，并且旋转元件由跨齿轮箱的该轴驱动。齿轮箱包括：环形齿轮；第一太阳齿轮和第二太阳齿轮，其均被构造为由涡轮机的轴驱动；第一行星齿轮，其包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中，第一行星齿轮的第一齿轮部分沿着轴向方向在环形齿轮前方的位置处与第一太阳齿轮啮合，并且其中，第一行星齿轮的第二齿轮部分与环形齿轮啮合；和第二行星齿轮，其包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第二行星齿轮的第一齿轮部分沿着轴向方向在环形齿轮后方的位置处与第一太阳齿轮啮合，并且其中第二行星齿轮的第二齿轮部分与环形齿轮啮合。
参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本发明的这些和其他特征，方面和优点。结合在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了一个或多个实施例，并且与说明书一起解释了这些实施例。在附图中：
图1是开放式转子推进系统的示例性实施例的横截面示意图；
图2是用于开放式转子推进系统的示例性轮叶组件的替代实施例的图示；
图3是开放式转子推进系统的示例性实施例的局部横截面示意图，示出了示例性复合齿轮箱构造；
图4是开放式转子推进系统的示例性实施例的局部横截面示意图，示出了另一示例性齿轮箱构造；
图5是图1的开放式转子推进系统的放大的局部横截面示意图，示出了示例性热交换器安装在风扇管道中；
图6是开放式转子推进系统的示例性实施例的横截面示意图；
图7是开放式转子推进系统的示例性实施例的横截面示意图；
图8是开放式转子推进系统的示例性实施例的横截面示意图，示出了用于声学处理的潜在位置；
图9是具有细长混合管道的开放式转子推进系统的示例性实施例的横截面示意图；
图10是管道式推进系统的示例性实施例的横截面示意图；
图11-15是具有变化的齿轮箱安装的开放式转子推进系统的示例性实施例的横截面示意图；
图16是根据本公开的示例性实施例的齿轮箱；和
图17是根据本公开的另一示例性实施例的齿轮箱。
在几个视图中，相应的附图标记表示相应的部分。本文阐述的示例示出了本公开的示例性实施例，并且这些示例不应被解释为以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。在附图和描述中相同或相似的标记已经用于指代本发明的相同或相似的部分。
提供以下描述以使本领域技术人员能够制作并使用预期用于实现本发明的所描述的实施例。然而，对于本领域技术人员而言，各种修改，等同，变化和替代将仍然是显而易见的。任何和所有这样的修改，变化，等同和替代旨在落入本发明的精神和范围内。
所有方向参考(例如，径向，轴向，近端，远端，上，下，向上，向下，左，右，侧向，前，后，顶部，底部，上方，下方，竖直，水平，顺时针，逆时针，上游，下游等)仅用于识别目的，以帮助读者理解本发明，并且不产生限制，特别是关于本发明的位置，取向或用途的限制。术语“向前”和“向后”是指燃气涡轮发动机或运载器(vehicle)内的相对位置，并且是指燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如，对于燃气涡轮发动机，向前是指更靠近发动机入口的位置，而向后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
连接参考(例如，附接，联接，连接和接合)将被广义地解释，并且除非另外指出，否则可包括元件集合之间的中间构件以及元件之间的相对移动。这样，连接参考不一定推断出两个元件直接连接并且彼此固定的关系。示例性附图仅出于说明的目的，并且所附附图中反映的尺寸，位置，顺序和相对大小可以变化。
除非本文另有说明，否则术语“联接”，“固定”，“附接到”等指直接联接，固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接，固定或附接。
除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”，“一个”和“该”包括复数指代。
如本文在整个说明书和权利要求书中所使用的，近似语言用于修饰可以允许变化而不会导致与其相关的基本功能发生变化的任何定量表示。因此，由诸如“大约”，“近似地”和“基本上”的术语修饰的值不限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或者用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在2％，5％，10％或20％的范围内。
在此以及整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有指示，否则这种范围被识别并且包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围均包括端点，并且端点可彼此独立地组合。
第1部分
图1示出了开放式转子推进系统10的示例性实施例的正视横截面视图。从图1可以看出，开放式转子推进系统10具有旋转元件20，该旋转元件20包括围绕开放式转子推进系统10的中心纵向轴线11的风扇翼型件叶片21的阵列。叶片21围绕中心线11以通常等距的关系布置，并且每个叶片21具有根部23，尖端24，在它们之间限定的跨度，以及中心叶片轴线22。开放式转子推进系统10包括具有燃气涡轮芯49和低压(LP)涡轮50的燃气涡轮发动机。燃气涡轮芯49包括串行流动关系的高压(HP)压缩机27，燃烧器28和高压(HP)涡轮29。高压(HP)轴26使HP涡轮29能够驱动HP压缩机27。低压(LP)轴25使LP涡轮50能够驱动旋转元件20和低压(LP)压缩机或增压器45。
在图1的示例性实施例中，开放式转子推进系统10还包括非旋转静止元件30，该非旋转静止元件30包括也围绕中心轴线11布置的轮叶31的阵列，并且每个轮叶31具有根部33，尖端34，以及在它们之间限定的跨度。这些轮叶31可以布置成使得它们与旋转组件不都等距，并且不被罩住(如图1所示)，或者可以可选地包括远离轴线11(轴线11在图1中示出)的环形护罩或管道100(如图2所示)。这些轮叶被安装到静止框架并且不相对于中心轴线11旋转，但是可以包括用于调节它们相对于其轴线90和/或相对于叶片21的取向的机构。出于参考目的，图1还描绘了用箭头F表示的向前方向，该向前方向又限定了系统的前部和后部。如图1所示，旋转元件20以“拉式”构造位于燃气涡轮芯49的前方，而排气口80位于静止元件30的后方。
可通过镜像21、31和50的翼型件使得旋转元件20对于一个推进系统顺时针旋转，而对于另一个推进系统逆时针旋转来实现左旋或右旋发动机构造，这些构造可用于某些安装，以减少多发动机扭矩对飞行器的影响。作为替代，可选的换向齿轮箱55(如图4所示位于低压涡轮50内或后方，或如图3所示与动力齿轮箱60组合或相关联)允许共用燃气涡轮芯49和低压涡轮50用来使风扇叶片顺时针或逆时针旋转，即以根据需要提供左旋或右旋构造，以便为某些飞行器安装提供一对反向旋转的发动机组件，同时消除了需要为反向旋转方向设计内部发动机零件。在图1中所示的实施例中，开放式转子推进系统10还包括动力齿轮箱60，该动力齿轮箱60可以包括齿轮组，用于降低旋转元件20相对于低压涡轮50的旋转速度。开放式非管道式旋转元件的叶片21可具有固定的螺距或叶片角度，或者可替代地具有可变螺距或叶片角度，以在操作期间改变推力和叶片负载，并且在一些构造中，以提供反向推力构造用于飞行器着陆时减速。
除了降低噪声的益处，图2中所示的管道100通过将静止轮叶31联接到形成环形圈或一个或多个周向扇区(即，形成链接两个或多个轮叶31(例如成对形成双峰)的环形圈的部分的段)的组件中，来提供静止轮叶31的振动响应和结构完整性的益处。管道100可以允许轮叶的螺距根据需要变化。
由所公开的风扇概念(例如，图1的实施例)产生的噪声的显着的，甚至可能占主导的部分与上游叶片21产生的尾流和湍流之间的相互作用以及其在下游轮叶31上的加速和冲击相关联。通过在静止轮叶上引入用作护罩的局部管道，可以屏蔽轮叶表面产生的噪声，以有效地在远场中形成阴影区，从而减少整体烦恼。随着管道轴向长度的增加，通过管道的声辐射效率会进一步受到声截止现象的影响，这种现象可以像常规飞行器发动机那样采用，以限制辐射到远场的声音。此外，护罩的引入使得有机会整合声学处理，正如目前常规飞行器发动机所做的那样，在声音反射或以其他方式与衬套相互作用时衰减声音。通过在护罩的内侧和静止轮叶31的上游和下游的轮毂表面上引入声学处理表面，可以基本衰减从静止轮叶发出的声波的多次反射。
在操作中，旋转叶片21经由齿轮箱60由低压涡轮50驱动，使得它们绕轴线11旋转并产生推力，以推动开放式转子推进系统10，从而在向前方向F上推动与其相关联的飞行器。
可能期望的是，叶片21或轮叶31中的一个或两者都包括螺距变化机构，使得叶片能够相对于螺距旋转轴线(分别标记为22或90)独立地或彼此结合旋转。这种螺距变化可用于在各种操作状况下改变推力和/或涡旋效应，包括提供推力反向特征，该推力反向特征在某些操作状况下(例如飞行器着陆时)可能是有用的。
轮叶31的尺寸，形状和构造成形为向流体赋予抵消涡旋，使得在叶片21和轮叶31的后方的下游方向上，流体的涡旋度大大降低，这转化为增加的诱导效率水平。如图1所示，轮叶31可以具有比叶片21更短的跨度(例如，叶片21的跨度的50％)，或者可以根据需要具有更长的跨度或与叶片21相同的跨度。如图1所示，轮叶31可以附接到与推进系统相关联的飞行器结构，或者附接到另一飞行器结构，例如机翼，吊架或机身。静止元件的轮叶31的数量可以小于、大于或等于旋转元件的叶片21的数量，并且在数量上通常大于两个或大于四个。
叶片21的尺寸，形状和轮廓可以成形为考虑到期望的叶片负载。在共同转让的已发布的美国专利10,202,865(该专利包括为附录1)中显示并描述了一种可能的叶片架构。
在图1所示的实施例中，环形360度入口70位于旋转元件20与固定或静止元件30之间，并为进来的大气进入静止元件30的径向向内的燃气涡轮芯49提供路径。这样的位置对于各种原因(包括管理结冰性能以及保护入口70不受操作中可能遇到的各种物体和材料的影响)可能是有利的。
图1示出了可以被称为“拉式”构造的构造，其中产生推力的旋转元件20位于燃气涡轮芯49的前方。在本公开的范围内，其他构造也是可能并且被构想的，诸如可以被称为“推式”构造实施例的实施例，其中燃气涡轮芯49位于旋转元件20的前方。在共同转让的美国专利申请公开US2015/0291276A1(该公开包括为附录2)中示出并描述了多种架构。
“拉式”或“推式”构造的选择可以与相对于预期飞行器应用的机身的安装取向的选择相一致地进行，并且取决于安装位置和取向是否是机翼安装，机身安装或尾部安装构造，一些构造在结构上或操作上是有利的。
在图1的示例性实施例中，除了具有多个风扇翼型件叶片21的开放式转子或非管道式旋转元件20之外，在开放式转子旋转元件20的后面还包括管道式风扇40，使得开放式转子推进系统10包括管道式风扇和非管道式风扇，两者都通过大气温度下的空气流动来产生推力，而无需通过燃气涡轮芯49。管道式风扇40在与轮叶31大致相同的轴向位置处示出，并且在轮叶根部33的径向内侧。替代地，管道式风扇40可以在轮叶31和芯管道72之间，或者在轮叶31的更前方。管道式风扇40可以由低压涡轮50或任何其他合适的旋转源驱动，并且可以用作增压器45的第一级或可以独立地操作。进入入口70的空气流过入口管道71，然后被分隔，使得一部分流过芯管道72，一部分流过风扇管道73。风扇管道73可以包括热交换器74，并且通过静止元件30后方且在气体发生器芯整流罩76外部的独立的固定或可变喷嘴78排放到大气中。因此，流过风扇管道73的空气“绕过”发动机的芯，而不通过芯。因此，开放式转子推进系统10包括由旋转元件20形成的非管道式风扇，其后是管道式风扇40，该管道式风扇40将空气流引导到两个同心或非同心管道72和73中，从而形成具有穿过旋转元件20的3条空气路径的三流发动机架构。
喷嘴75的致动可以链接到出口导向轮叶(OGV)，增压器可变定子轮叶(VSV)和/或可变引气阀(VBV)，并且可以机械地链接到增压器入口导向轮叶(IGV)，VBV和/或轮叶31致动。管道式风扇40可包括固定或可变入口导向轮叶(IGV)44和固定或可变出口导向轮叶(OGV)43，并且风扇管道73可包括可选地为空气动力学形状的支柱，例如支柱41和42。如果存在VBV系统，则排气可以混合到管道式风扇旁路流中并通过喷嘴78排出。
在图1和图5所示的示例性实施例中，可以包括具有致动器47的可滑动，可移动和/或可平移的塞子喷嘴75，以便改变喷嘴78的出口区域。塞子喷嘴通常是环形的对称装置，其通过喷嘴的轴向移动来调节出口(例如风扇流或芯流)的开口区域，使得喷嘴表面和静止结构(例如管道的相邻壁)之间的间隙以预定方式变化，从而减小或增加气流通过管道的空间。也可以采用其他合适的喷嘴设计，包括那些具有推力反向功能的喷嘴设计。这种可调节，可移动的喷嘴可以设计成与其他系统(例如VBV，VSV或叶片螺距机构)协同操作，并且可以设计成具有故障模式(例如全开，全关或中间位置)，以便喷嘴78具有一致的“初始”位置，在发生任何系统故障的情况下，喷嘴78将返回到该初始位置，这可以防止命令到达喷嘴78和/或其致动器47。
由于开放式转子推进系统10包括开放式转子旋转组件20和管道式风扇组件40，因此两者的推力输出以及它们之间分配的功可以定制，以实现特定的推力，燃料燃烧，热管理和声学特征目标，这可能优于可比推力等级的典型管道式风扇燃气涡轮推进组件。通过减小需要由非管道式风扇组件20提供的推力的比例，管道式风扇组件40可以允许减小非管道式风扇组件的总风扇直径，从而提供安装灵活性和减轻的重量。
在操作上，开放式转子推进系统10可以包括控制系统，该控制系统管理各个开放式和管道式风扇的负载以及可变风扇喷嘴的潜在出口区域，以提供不同的推力，噪声，冷却能力，飞行包线的各个部分的其他性能特性，以及与飞行器操作相关联的各种操作状况。例如，在爬升模式下，管道式风扇可以在最大压力比下操作，从而最大化流的推力能力，而在巡航模式下，管道式风扇可以在较低的压力比下操作，通过依靠来自非管道式风扇的推力来提高整体效率。喷嘴致动调节管道式风扇操作管线和总的发动机风扇压力比，而与总的发动机气流无关。
流过风扇管道73的管道式风扇流可包括一个或多个热交换器74，用于从发动机操作中使用的各种流体(例如空气冷却的油冷却器(ACOC)，冷却的冷却空气(CCA)等)移除热量。与传统的管道式风扇架构相比，热交换器74可以利用集成到风扇管道73中具有减少性能损失(例如燃料效率和推力)的优势，这是由于不影响主要的推力源，在这种情况下，该主要的推力源是发动机推力的主要来源的非管道式风扇流。热交换器可冷却流体，例如齿轮箱油，发动机机油，热传输流体(例如超临界流体或市售的单相或两相流体(超临界CO2，EGV，Syltherm 800，液态金属等))，发动机引气空气等。热交换器也可以由冷却不同工作流体(例如与燃料冷却器配对的ACOC)的不同段或通道组成。
热交换器74可以结合到热管理系统中，该热管理系统经由流过网络的热交换流体提供热传递，以从源移除热量并将其传输到热交换器。在共同转让的已发布的美国专利10,260,419(该专利包括为附录3)中描述了一种这样的系统。
由于管道式风扇的风扇压力比高于非管道式风扇的风扇压力比，因此风扇管道提供了一种环境，在该环境中，与安装在非管道式风扇流的芯整流罩的外部相比，可以利用更紧凑的热交换器。风扇旁路空气的风扇压力比(FPR)非常低(1.05至1.08)，因此很难通过热交换器驱动空气。在没有如本文所述的风扇管道的情况下，可能需要勺(scoop)或增压器引气空气，以将冷却空气提供到热交换器并通过热交换器。可基于热负荷，热交换器尺寸，管道式风扇流校正流以及管道式风扇流温度，在风扇管道内的热交换器周围制定一组参数。
风扇管道73在减小的机舱阻力方面还提供了其他优点，从而允许更积极的机舱关闭，改进的芯流颗粒分离以及恶劣的天气操作。通过在芯整流罩上方排放风扇管道流，这有助于激励边界层并允许在芯整流罩76的最大尺寸和排放平面80之间选择更陡的机舱关闭角度。关闭角度通常受空气流分离的限制，但是通过在芯整流罩上方排放来自风扇管道73的空气的边界层激励减小了空气流分离。这产生了具有较小摩擦表面阻力的较短，较轻的结构。
图5是图1的开放式转子推进系统的放大的局部横截面示意图，示出了示例性热交换器安装在风扇管道中。热交换器74可以包括任何合适的热交换器设计和安装，包括围绕风扇整流罩的内表面或风扇管道内的芯整流罩的外表面(如图5所示)的实质部分周向延伸的表面冷却器，或者可以是一个或多个“砖式”设计的分立热交换器，其中，热交换器是具有流体导管和热传递辅助装置(例如，组合成紧凑构造的翅片，该紧凑构造可以放置在合适的环形位置或固定到结构(例如支柱或OGV))的分立元件。表面冷却器通常包括安装到表面的交换器中的单层冷却通道，在该表面上有冷却流体(诸如空气)通过。常规的板式翅片(或类似的)正交交换器通常包括多层流体通道，并且冷却流体(诸如空气)在通道之间通过。这些“砖式”类型热交换器的整体横向尺寸通常更紧凑但更向空气流中突出，而表面冷却器通常具有较宽的侧向尺寸并且向空气流中突出较少。
在图5的该放大视图中示出的附加元件包括：可固定或可变的管道式风扇出口导向轮叶(OGV)43；增压器入口导向轮叶(IGV)44；分流器61，其将入口管道流分为进入芯管道72的芯流和流过风扇管道73的风扇流。致动器46可用于调节增压器IGV 44。还示出了与静止元件或叶片排30的轮叶31相关联的螺距变化机构48。同样，图5示出了管道式风扇40的变型，其中可以合并具有部分跨度叶片39与全跨度叶片39相互交叉的分流转子。在共同转让的美国专利申请公开US 2018/0017079A1(该公开包括为附录4)中更详细地描述了分流转子。
在图5所示的构造的变型中，分流器61可以向前传送到旋转管道式风扇叶片40的后边缘，并且风扇叶片40本身可以包括整体分流器，该整体分流器将空气流有效地分成风扇自身附近的径向内流和径向外流。这可以被称为叶片叠层构造，其中，径向内叶片和径向外叶片有效地彼此叠置并且可以整体形成或以其他方式制造，以实现流之间的分离。图6和图7示出了具有这种叶片叠层构造的实施例。在共同转让的已发布的美国专利4,043,121(该专利包括为附录5)中更详细地描述了这种构造。
图8是开放式转子推进系统10的示例性实施例的横截面示意图，示出了噪声抑制材料或结构的潜在位置，以减少从推进系统发出的噪声。一个潜在位置91位于风扇整流罩77的外表面上，轮叶31的后方，而另一个潜在位置93位于风扇管道73内的支柱42的表面上。位置92在风扇整流罩77的后表面上，而位置94位于风扇喷嘴78后方的芯整流罩76上。最后，位置95在风扇喷嘴78下游的芯整流罩76的表面上。任何合适的材料和设计均可用于噪声抑制，包括穿孔板，纹理表面以及通过任何合适的技术制造的金属和/或复合材料。噪声抑制材料或结构可以针对来自芯燃气轮机发动机，管道式风扇或非管道式风扇，或其任何组合的噪声，并且可以应用于推进系统表面，或者可以是结合到表面本身中的特征。
抑制宽频谱噪声的宽带声学处理可以利用具有内部短切纤维系统的复合壳。流体相互作用受限的高温区域可以使用Ox-Ox陶瓷基复合材料(CMC)。可以选择复合层，或者甚至是短切纤维本身，以便除用作声学抑制装置(例如Nextel 312纤维)外还用作防火墙屏障。较低温度的宽带声学处理系统可以使用更传统的具有短切碳纤维的耐流体吸收复合材料。BMI，MVK或RM1100都是可行的复合材料系统，其具有增加的温度承受能力水平，并且可以根据热环境进行选择。
调谐高温复合噪声抑制系统直接与钛系统竞争。与粘结/热成型的钛蜂窝板相比，调谐蜂窝RM1100板可降低成本。Ox-Ox调谐板可提供超越钛材料系统的温度能力。
附加的噪声抑制特征可以包括将诸如V形的几何形状整合到风扇喷嘴78的后边缘和/或芯喷嘴79的后边缘中。噪声抑制特征的其他位置可包括管道式风扇入口(位置D和F之间)和管道式风扇40下游的风扇管道。
用于管道式风扇的OGV可以是板条式，串联式或单个式，并且可以是金属或复合结构，并可以使用任何合适的制造方法来制造。叶片21，轮叶31以及叶片40也可以是金属或复合结构，并且可以使用任何合适的制造方法来制造。
图9是开放式转子推进系统10的示例性实施例的横截面示意图，该开放式转子推进系统10具有由在风扇整流罩77和芯整流罩76之间延伸芯整流罩76的全长的延伸风扇管道73形成的细长混合管道，使得风扇喷嘴78在芯燃气涡轮发动机和芯喷嘴79的排放平面80的下游。混合装置81可被包括在芯喷嘴79的后方区域中，以帮助将风扇流和芯流混合，以通过将芯流向外引导并将风扇流向内引导来改善声学性能。已知混合可以改善性能和噪声排放，特别是在如图所示的相对较低的旁路比(BPR)下。可以设想0.1：1或0.1：2的旁路比作为适用于本文所述构造的示例性比率。可能期望喷嘴78具有改变喉部区域的装置。还可能期望混合器包括可变几何形状，该可变几何形状允许优化热侧和冷侧混合器区域之间的划分，以最小化在正常操作期间随着发动机旁路比的增加或减少而造成的损失。
如图9所示，在将可变混合区域和可变喷嘴区域两者结合的一个潜在的实施例中，芯整流罩77可以包括平移机构，以在轴向方向上改变风扇喷嘴78的位置(在两个不同的位置上显示为实线和虚线)，从而为改变喷嘴出口区域提供了另一种选择。这种改变可以通过平移风扇喷嘴或其他方式来改变两个流之间的热冷区域比。中心体81的形状将确定是仅区域比变化还是A8和区域比都变化。
图10是管道式风扇推进系统12的示例性实施例的横截面示意图。与图1一样，图10中示出了许多常见的元件，相同的数字用于指代相同的元件。但是，与图1的开放式转子构造不同，旋转元件20及其翼型件叶片21包含在环形风扇盒13中，并且静止元件30和轮叶31在风扇整流罩77和风扇盒13的内表面之间径向延伸。在这种构造中，飞行器着陆时的反向推力能力可以通过机舱/推力反向器系统(未示出)来实现，或者有利地，可以由叶片21以反向螺距构造来提供。如以上关于图1所讨论的，图10的叶片21可具有固定的螺距或叶片角度，或者可替代地具有可变的螺距或叶片角度，以在操作期间改变推力和叶片负载，并且在一些构造中，以提供飞行器着陆时减速的反向推力构造。
关于本文描述的示例性实施例，可以采用单个或多个齿轮箱。非管道式风扇和管道式风扇之间的齿轮箱可具有约2：1和12：1之间的比率，并且增压器和管道式风扇之间的第二齿轮箱具有常规的HP涡轮。另一种构造可以利用两个反向旋转的涡轮，其中两个LP轴向前推进，或者反向旋转的涡轮可以驱动公共LP轴向前推进。在每种情况下，后齿轮箱可具有约2：1和5：1之间的比率。
附图中所示的用成对的字母A-B，C-D，E-F和G-H标识的点之间的尺寸是变量，可以对该尺寸进行调整以在所需的飞行和操作状况下提供所需的发动机操作特性。
使用本文描述的实施例可获得的潜在益处包括：减小齿轮箱的尺寸和比率；在较宽的操作范围内减少风扇和芯速度变化(提高发电系统的性能)；在反向推力期间改善芯燃气涡轮的可操作性；扩大了支柱直径(安装重量)，齿轮比，增压器级数和LPT负载之间的交易空间；并且减少了低压线轴和高压线轴的速度迁移。
燃气涡轮发动机产生的总期望推力可以根据需要变化，以适合相关飞行器的操作状况和飞行包线。非管道式风扇和管道式风扇之间分配的最大设计功也可以根据需要变化，例如，在某些实施例中，管道式风扇可以产生高达总推力的约60％，以最小化发动机直径或噪声，而在另一实施例中，如果管道式风扇流的主要功能是作为散热器，则管道式风扇仅可以产生总推力的百分之几。后管道式风扇的压力比可以小于约2.5。
齿轮箱的范围也可以被定制以适合燃气涡轮发动机和相关飞行器的操作状况和飞行包线，并且齿轮箱的比率可以在多个单独的齿轮箱之间分配。可以考虑其他齿轮箱布置，例如增加反向旋转级，动力共享等。
图11-15是具有变化的齿轮箱安装的开放式转子推进系统的示例性实施例的横截面示意图。来自先前附图的相同元件在图11-15中由相同的数字表示。图11示出了两个齿轮箱60，该齿轮箱60用于降低LP轴25上的旋转速度，其中增压器由后齿轮箱60的高速侧驱动，而管道式风扇由最后齿轮箱60的低速侧驱动。图12示出了两个齿轮箱60，该齿轮箱60用于减小由叉指式无轮叶反向旋转LP涡轮驱动的LP轴25上的旋转速度，该叉指式无轮叶反向旋转LP涡轮具有两组反向旋转的涡轮叶片，其在径向向内的旋转盘上或径向向外的旋转滚筒上具有交替的行。图13示出了两个齿轮箱60，该齿轮箱60具有由叉指式无轮叶反向旋转LP涡轮以相同旋转速度驱动的增压器和管道式风扇。图14示出了单个齿轮箱60，该齿轮箱60具有由叉指式无轮叶反向旋转LP涡轮以相同旋转速度驱动的增压器和管道式风扇。最后，图15示出了两个齿轮箱60(一个向前和一个向后)，该齿轮箱60具有由叉指式无轮叶反向旋转LP涡轮以相同旋转速度驱动的增压器和管道式风扇。
取决于发动机的架构，热交换器可用于冷却流体和/或气体。例如，热交换器可以冷却油，或者可以将其用于排出从压缩机排出的空气中的热量。热交换器可以是表面冷却器类型，也可以是更常规的砖式冷却器。热交换器可以在表面上，完全浸没在流动路径中，也可以是支撑框架内部的结构支柱的一部分。
在各种实施例中，用于驱动旋转元件20的动力源可以是由喷射燃料或液态天然气提供燃料的燃气涡轮发动机，电动机，内燃机或任何其他合适的扭矩和动力源，并可以位于旋转元件20附近，或者可以通过适当构造的传输装置(例如分布式动力模块系统)远程放置。
除了适合用于意图用于水平飞行的常规飞行器平台的构造之外，本文描述的技术还可以用于直升机，倾斜转子应用，其他提升装置以及悬停装置。
第2部分
现在参考图16，提供了根据本公开的实施例的齿轮箱100的示意图。齿轮箱100可与以上参考图1至图15描述的一个或多个示例性发动机一起使用(例如，作为发动机10中的齿轮箱60)。
然而，在其他示例性实施例中，齿轮箱100可以附加地或替代地与任何其他合适的发动机(例如管道式涡轮风扇发动机，涡轮轴发动机，涡轮螺旋桨发动机等)一起使用。
以这种方式，将理解的是，齿轮箱100通常可以与发动机一起操作，该发动机具有：旋转元件，其具有多个转子叶片；涡轮机，其具有涡轮和能够与该涡轮一起旋转的轴102。利用这种发动机，旋转元件可以由跨齿轮箱100的涡轮机的轴102驱动。
例如，当结合到图1的示例性发动机中时，旋转元件可以是转子组件20，转子叶片可以是叶片21，涡轮可以是低压涡轮50，并且轴102可以是低压轴25。以这种方式，将理解的是，在某些实施例中，发动机可以被构造为单个非管道式转子发动机，使得旋转元件的多个转子叶片被构造为单级非管道式转子叶片。
如图16所示，所示的齿轮箱100通常包括环形齿轮104，该环形齿轮104对于所示的实施例在发动机内是静止的。另外，齿轮箱100包括分别由涡轮机的轴102驱动的第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108。以这种方式，轴102被分开并联接到第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108(例如，包括第一部分102’和第二部分102”)。第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108沿着轴向方向A间隔开，并且每个太阳齿轮可绕纵向中心线110旋转，该纵向中心线110可与发动机的中心线轴线11对准。
齿轮箱100还包括第一行星齿轮112和第二行星齿轮114。第一行星齿轮112布置在第一太阳齿轮106和环形齿轮104之间，并且第二行星齿轮114布置在第二太阳齿轮108和环形齿轮104之间。具体地，对于所示的实施例，第一行星齿轮112包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，并且第二行星齿轮114类似地包括第一齿轮部分和第二齿轮部分。更具体地，对于所示的实施例，第一行星齿轮112包括大直径齿轮部分116和小直径齿轮部分118，其中第一行星齿轮112的大直径齿轮部分116在环形齿轮104前方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且第一行星齿轮112的小直径齿轮部分118与环形齿轮104啮合。此外，第二行星齿轮114类似地包括大直径齿轮部分116和小直径齿轮部分118，其中第二行星齿轮114的大直径齿轮部分116在环形齿轮104后方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且第二行星齿轮114的小直径齿轮部分118与环形齿轮104啮合。
如本文所用，术语“大直径齿轮部分116”和“小直径齿轮部分118”是指针对特定行星齿轮所指的齿轮部分的齿轮的相对直径，并不意味着它们的直径比其他齿轮箱的其他齿轮或其他行星齿轮的其他齿轮更大或更小。此外，当描述齿轮箱100的部件在环形齿轮104的前方或后方时，是指在环形齿轮104的啮合部分(例如，环形齿轮104的齿或其他类似结构)的前方或后方。
以这种方式，将进一步理解的是，对于所示的实施例，第一太阳齿轮106位于环形齿轮104的前方，并且第二太阳齿轮108位于环形齿轮104的后方。
还将进一步理解的是，第一行星齿轮112和第二行星齿轮114的小直径部分沿着参考线120(参考线120沿着发动机的径向方向R延伸)彼此对准，并且进一步沿着参考线120(参考线120沿着发动机的径向方向R延伸)与齿轮箱100的环形齿轮104对准(使得它们各自沿着轴向方向A限定相同的位置)。
图16的示例性齿轮箱100还包括行星齿轮架122。对于所示的实施例，第一行星齿轮112和第二行星齿轮114可旋转地联接至行星齿轮架122，并且行星齿轮架122构造成绕纵向中心线110在周向方向C上旋转。以这种方式，将理解的是，行星齿轮架122可以联接至发动机的旋转元件，用于驱动发动机的旋转元件。具体地，对于所示的实施例，行星齿轮架122包括输出轴124。
简要地，将理解的是，在其他示例性实施例中，行星齿轮架122可以替代地在发动机内是静止/静态的，并且环形齿轮104可以被构造为绕纵向中心线110在周向方向C上旋转。
仍然参考图16，所示的行星齿轮架122具有第一段126和第二段128，其中第一行星齿轮112可旋转地联接到行星齿轮架122的第一段126，并且第二行星齿轮114可旋转地联接到行星齿轮架122的第二段128。对于所示的实施例，第一段126沿着轴向方向A与第二段128间隔开，尽管第一段126和第二段128沿着轴向方向A在齿轮箱100的环形齿轮104的内部重叠。
行星齿轮架122的第一段126和第二段128均可以被构造为销或轴，相应的行星齿轮可以绕该销或轴(即，绕通过该销或轴的局部轴线)旋转。对于所示的实施例，齿轮箱100包括行星齿轮架122的销或轴与相应的行星齿轮之间的一组支承件130。对于所示的实施例，支承件130是滚子支承件，但是在其他示例性实施例中，支承件130可以附加地或替代地被构造为圆锥滚子支承件，轴颈支承件，滚子和球支承件，空气/气体支承件，陶瓷支承件等。
值得注意的是，尽管仅示出了第一行星齿轮112和第二行星齿轮114，但是将理解的是，第一行星齿轮112可以是第一组行星齿轮的一部分，并且第二行星齿轮114可以是第二组行星齿轮的一部分。例如，第一组行星齿轮可包括沿周向方向C间隔开的至少两个，例如多达六个(例如三个)第一行星齿轮112。类似地，第二组行星齿轮可包括沿周向方向C间隔开的至少两个，例如多达六个(例如三个)第二行星齿轮114。第一行星齿轮112和第二行星齿轮114可以沿周向方向C交替地布置，以促进这些行星齿轮的小直径齿轮部分118各自联接至环形齿轮104。
将理解的是，根据这种构造的齿轮箱100可以允许齿轮比高达14：1，例如高达12：1。本文提供的齿轮箱100的各种实施例可以允许齿轮比为至少4：1，例如至少7：1。
此外，将理解的是，根据上述构造的齿轮箱100可以允许相对较高的齿轮比(例如至少6：1，至少7：1，至少8：1，并且高达12：1)，同时在发动机内具有相对较小的轴向和径向空间。这对于非管道式燃气涡轮发动机(例如单个非管道式转子发动机，包括发动机芯外部的其他附加组件的发动机(例如嵌入式电机)等)可能特别有益。此外，仍将理解的是，根据这种构造的齿轮箱100可以允许在齿轮箱100的部件之间增加负载共享。例如，每个太阳齿轮上的负载减小约一半，并且行星齿轮和其中的支承件上的负载也减小约一半。
根据一个实施例，燃气涡轮发动机构造成用于巡航速度高于0.75马赫的飞行器。发动机包括可变螺距的(管道式或非管道式)风扇，并通过低压涡轮轴由发动机芯驱动，该低压涡轮轴通过齿轮比在6：1和12：1或7：1和12：1之间的减速齿轮箱将扭矩传递至风扇。齿轮箱包括：第一行星齿轮112，其包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第一行星齿轮112的第一齿轮部分沿着轴向方向A在环形齿轮104前方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第一行星齿轮112的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合；和第二行星齿轮114，其包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第二行星齿轮114的第一齿轮部分沿着轴向方向A在环形齿轮104后方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第二行星齿轮114的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合。
此外，将理解的是，根据上述构造的齿轮箱100可以另外提供以下益处：可具有相对较高的齿轮比；减小齿轮箱尺寸(径向和/或轴向)；相对较少的零件数量；相对较好的效率；允许使用轴颈和滚子支承件两者；相对轻巧；可具有星形或行星状构造；支承件的尺寸相同(零件编号少)；围绕第二级中心平面的镜像布置，有可能在两个扭矩路径之间实现较大的负载共享因子；可具有一体式环形齿轮和行星架；以及可以改善齿轮和支承件的未对准控制的新布置。
此外，将理解的是，仅通过示例的方式提供了图16的示例性齿轮箱100。在其他示例性实施例中，齿轮箱100可以具有任何其他合适的构造。例如，现在参考图17，提供了根据本公开的另一示例性实施例的齿轮箱100。图17的示例性齿轮箱100可以以与图16的示例性齿轮箱100类似的方式构造。
例如，图17的示例性齿轮箱100通常包括：环形齿轮104；第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108，其均由涡轮机的轴102驱动；第一行星齿轮112，其包括大直径齿轮部分116和小直径齿轮部分118，其中，第一行星齿轮112的大直径齿轮部分116在环形齿轮104前方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第一行星齿轮112的小直径齿轮部分118与环形齿轮104啮合；和第二行星齿轮114，其包括大直径齿轮部分116和小直径齿轮部分118，其中第二行星齿轮114的大直径齿轮部分116在环形齿轮104后方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第二行星齿轮114的小直径齿轮部分118与环形齿轮104啮合。
然而，对于图17的示例性实施例，第一行星齿轮112和第二行星齿轮114的小直径齿轮部分118未沿着径向方向R与环形齿轮104对准(即，沿着纵向中心线110的轴向位置彼此不同)，并且进一步对于所示的实施例，环形齿轮104被构造为开口环形齿轮104，该开口环形齿轮104具有与第一行星齿轮112的小直径齿轮部分118啮合的前环形齿轮部分104’和与第二行星齿轮114的小直径齿轮部分118啮合的后环形齿轮部分104”。
此外，对于所示的示例性实施例，第一行星齿轮112和第二行星齿轮114沿着周向方向C不偏移，而是沿着圆周方向彼此对准，使得它们各自具有相同的周向位置。以这种方式，将理解的是，第一行星齿轮112和第二行星齿轮114各自可绕行星齿轮架122的相应的轴或销旋转，该轴或销也被对准以使得它们也具有相同的周向位置。具体地，对于所示的实施例，行星齿轮架122的第一段126和行星齿轮架122的第二段128彼此对准，使得它们各自具有相同的周向位置。
然而，将理解的是，在其他示例性实施例中，第一行星齿轮112和第二行星齿轮114可以替代地沿着周向方向C彼此偏移。
本发明的进一步方面由以下条项的主题提供：
一种限定轴向方向A和径向方向R的发动机，该发动机包括：旋转元件，该旋转元件包括多个转子叶片；涡轮机，该涡轮机包括涡轮和能够与涡轮一起旋转的轴102；和齿轮箱100，旋转元件由跨齿轮箱100的涡轮机的轴102驱动，该齿轮箱100包括：环形齿轮104；第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108，该第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108均由涡轮机的轴102驱动；第一行星齿轮112，该第一行星齿轮112包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第一行星齿轮112的第一齿轮部分沿着轴向方向A在环形齿轮104前方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第一行星齿轮112的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合；和第二行星齿轮114，该第二行星齿轮114包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第二行星齿轮114的第一齿轮部分沿着轴向方向A在环形齿轮104后方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第二行星齿轮114的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合。
根据前述条项中的一个或多个所述的发动机，其中，第一行星齿轮112和第二行星齿轮114的第一齿轮部分均是大直径齿轮部分116，并且其中，第一行星齿轮112和第二行星齿轮114的第二齿轮部分均是小直径齿轮部分118。
根据前述条项中的一个或多个所述的发动机，其中，齿轮箱100进一步包括具有第一段126和第二段128的行星齿轮架122，其中，第一行星齿轮112可旋转地联接到行星齿轮架122的第一段126，其中第二行星齿轮114可旋转地联接到行星齿轮架122的第二段128，并且其中第一段126沿着轴向方向A与第二段128间隔开。
根据前述条项中的一个或多个所述的发动机，其中，齿轮箱100进一步包括具有第一段126和第二段128的行星齿轮架122，其中，第一行星齿轮112可旋转地联接到行星齿轮架122的第一段126，其中第二行星齿轮114可旋转地联接到行星齿轮架122的第二段128，其中齿轮箱100进一步包括第一组支承件和第二组支承件，第一组支承件定位在行星齿轮架122的第一段126和第一行星齿轮112之间，第二组支承件定位在行星齿轮架122的第二段128和第二行星齿轮114之间。
根据前述条项中的一个或多个所述的发动机，其中，第一组支承件被构造为一组滚子支承件或轴颈支承件，并且其中，第二组支承件也被构造为一组滚子支承件或轴颈支承件。
根据前述条项中的一个或多个所述的发动机，其中，齿轮箱100进一步包括行星齿轮架122，其中，第一行星齿轮112和第二行星齿轮114可旋转地联接到行星齿轮架122，并且其中，行星齿轮架122联接到旋转元件用于驱动旋转元件。
根据前述条项中的一个或多个所述的发动机，其中，发动机被构造为单个非管道式转子发动机。
根据前述条项中的一个或多个所述的发动机，其中旋转元件的多个转子叶片被构造为单级非管道式转子叶片。
根据前述条项中的一个或多个所述的发动机，其中，第一太阳齿轮106定位在环形齿轮104前方，并且其中，第二太阳齿轮108定位在环形齿轮104后方。
根据前述条项中的一个或多个所述的发动机，其中，环形齿轮104在发动机内是静态的。
一种限定轴向方向A和径向方向R的发动机，该发动机包括：旋转元件，该旋转元件包括多个转子叶片；涡轮机，该涡轮机包括涡轮和能够与涡轮一起旋转的轴102；和齿轮箱100，旋转元件由跨齿轮箱100的涡轮机的轴102驱动，该齿轮箱100包括：环形齿轮104；第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108，该第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108均由涡轮机的轴102驱动；第一行星齿轮112，该第一行星齿轮112包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第一行星齿轮112的第一齿轮部分与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第一行星齿轮112的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合；和第二行星齿轮114，该第二行星齿轮114包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第二行星齿轮114的第一齿轮部分与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第二行星齿轮114的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合；其中，第一太阳齿轮106沿着轴向方向A位于环形齿轮104前方，并且其中第二太阳齿轮108沿着轴向方向A位于环形齿轮104后方。
一种用于发动机的齿轮箱100，该发动机包括旋转元件和涡轮机，该涡轮机包括轴102，并且旋转元件由跨齿轮箱100的轴102驱动，该齿轮箱100包括：环形齿轮104；第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108，该第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108均被构造为由涡轮机的轴102驱动；第一行星齿轮112，该第一行星齿轮112包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中，第一行星齿轮112的第一齿轮部分沿着轴向方向A在环形齿轮104前方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第一行星齿轮112的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合；和第二行星齿轮114，该第二行星齿轮114包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第二行星齿轮114的第一齿轮部分沿着轴向方向A在环形齿轮104后方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第二行星齿轮114的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合。
一种用于发动机的齿轮箱100，该发动机包括旋转元件和涡轮机，该涡轮机包括轴102，并且旋转元件由跨齿轮箱100的轴102驱动，该齿轮箱100包括：环形齿轮104；第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108，该第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108均被构造为由涡轮机的轴102驱动；第一行星齿轮112，该第一行星齿轮112包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第一行星齿轮112的第一齿轮部分与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第一行星齿轮112的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合；和第二行星齿轮114，该第二行星齿轮114包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第二行星齿轮114的第一齿轮部分与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第二行星齿轮114的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合；其中，第一太阳齿轮106沿着轴向方向A位于环形齿轮104前方，并且其中第二太阳齿轮108沿着轴向方向A位于环形齿轮104后方。
一种燃气涡轮发动机，该燃气涡轮发动机被构造为以高于0.75马赫的巡航速度推进飞行器，该发动机包括：发动机芯，该发动机芯具有低压涡轮轴；可变螺距风扇；和减速齿轮箱100，该减速齿轮箱100的齿轮比在6：1至12：1之间，该可变螺距风扇由跨减速齿轮箱100的低压涡轮轴驱动，该减速齿轮箱100包括：环形齿轮104；第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108，该第一太阳齿轮106和第二太阳齿轮108均由涡轮机的轴102驱动；第一行星齿轮112，该第一行星齿轮112包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中，第一行星齿轮112的第一齿轮部分沿着轴向方向A在环形齿轮104的前方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第一行星齿轮112的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合；和第二行星齿轮114，该第二行星齿轮114包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中第二行星齿轮114的第一齿轮部分沿着轴向方向A在环形齿轮104的后方的位置处与第一太阳齿轮106啮合，并且其中第二行星齿轮114的第二齿轮部分与环形齿轮104啮合。
尽管已经将本公开描述为具有示例性实施例，但是可以在本公开的精神和范围内进一步修改本公开。因此，本申请旨在覆盖使用本公开的一般原理的本公开的任何变型，用法或改编。此外，本申请旨在覆盖在本公开所属领域的已知或惯常实践范围内以及落入所附权利要求的限制范围内的对本公开的这种偏离。

Claims (10)

1.一种限定轴向方向(A)和径向方向(R)的发动机，其特征在于，所述发动机包括：
旋转元件，所述旋转元件包括多个转子叶片；
涡轮机，所述涡轮机包括涡轮和能够与所述涡轮一起旋转的轴(102)；和
齿轮箱(100)，所述旋转元件由跨所述齿轮箱(100)的所述涡轮机的所述轴(102)驱动，所述齿轮箱(100)包括：
环形齿轮(104)；
第一太阳齿轮(106)和第二太阳齿轮(108)，所述第一太阳齿轮(106)和所述第二太阳齿轮(108)均由所述涡轮机的所述轴(102)驱动；
第一行星齿轮(112)，所述第一行星齿轮(112)包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中所述第一行星齿轮(112)的所述第一齿轮部分沿着所述轴向方向(A)在所述环形齿轮(104)的前方的位置处与所述第一太阳齿轮(106)啮合，并且其中所述第一行星齿轮(112)的所述第二齿轮部分与所述环形齿轮(104)啮合；和
第二行星齿轮(114)，所述第二行星齿轮(114)包括第一齿轮部分和第二齿轮部分，其中所述第二行星齿轮(114)的所述第一齿轮部分沿着所述轴向方向(A)在所述环形齿轮(104)的后方的位置处与所述第一太阳齿轮(106)啮合，并且其中所述第二行星齿轮(114)的所述第二齿轮部分与所述环形齿轮(104)啮合。
2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，其中，所述第一行星齿轮(112)和所述第二行星齿轮(114)的所述第一齿轮部分均是大直径齿轮部分(116)，并且其中，所述第一行星齿轮(112)和所述第二行星齿轮(114)的所述第二齿轮部分均是小直径齿轮部分(118)。
3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，其中，所述齿轮箱(100)进一步包括具有第一段(126)和第二段(128)的行星齿轮架(122)，其中，所述第一行星齿轮(112)可旋转地联接到所述行星齿轮架(122)的所述第一段(126)，其中所述第二行星齿轮(114)可旋转地联接到所述行星齿轮架(122)的所述第二段(128)，并且其中所述第一段(126)沿着所述轴向方向(A)与所述第二段(128)间隔开。
4.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，其中，所述齿轮箱(100)进一步包括具有第一段(126)和第二段(128)的行星齿轮架(122)，其中，所述第一行星齿轮(112)可旋转地联接到所述行星齿轮架(122)的所述第一段(126)，其中所述第二行星齿轮(114)可旋转地联接到所述行星齿轮架(122)的所述第二段(128)，其中所述齿轮箱(100)进一步包括第一组支承件和第二组支承件，所述第一组支承件定位在所述行星齿轮架(122)的所述第一段(126)和所述第一行星齿轮(112)之间，所述第二组支承件定位在所述行星齿轮架(122)的所述第二段(128)和所述第二行星齿轮(114)之间。
5.根据权利要求4所述的发动机，其特征在于，其中，所述第一组支承件被构造为一组滚子支承件或轴颈支承件，并且其中，所述第二组支承件也被构造为一组滚子支承件或轴颈支承件。
6.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，其中，所述齿轮箱(100)进一步包括行星齿轮架(122)，其中，所述第一行星齿轮(112)和所述第二行星齿轮(114)可旋转地联接到所述行星齿轮架(122)，并且其中，所述行星齿轮架(122)联接到所述旋转元件，用于驱动所述旋转元件。
7.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，其中，所述发动机被构造为单个非管道式转子发动机。
8.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，其中所述旋转元件的所述多个转子叶片被构造为单级非管道式转子叶片。
9.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，其中，所述第一太阳齿轮(106)定位在所述环形齿轮(104)的前方，并且其中，所述第二太阳齿轮(108)定位在所述环形齿轮(104)的后方。
10.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，其中，所述环形齿轮(104)在所述发动机内是静态的。
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