CN114060097A - 用于涡轮机的阻尼器控制阀 - Google Patents
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Abstract
提供了一种具有阻尼系统的燃气涡轮发动机,该阻尼系统包括用于针对大范围的操作条件优化对旋转部件上的振动载荷的阻尼响应的特征。一方面,阻尼系统包括阻尼器控制阀。阻尼器控制阀从工作流体供应部接收工作流体,并且具有可在第一位置与第二位置之间移动的阀柱塞。当阀柱塞处于第一位置时,阻尼器控制阀允许工作流体流向与和旋转部件联接的第一轴承相关联的第一阻尼器和与和旋转部件联接的第二轴承相关联的第二阻尼器。当阀柱塞处于第二位置时,阻尼器控制阀允许工作流体流向第一阻尼器但不流向第二阻尼器。
Description
技术领域
本主题总体上涉及一种用于涡轮机诸如燃气涡轮发动机的双阻尼器控制阀。
背景技术
涡轮机的旋转部件在操作期间会经受大范围的振动载荷。例如,航空燃气涡轮发动机的转子可以取决于发动机的操作条件而经受大范围的振动振幅和偏心率。通常,一个或多个轴承组件支撑转子的一个或多个轴。轴通常由轴承组件支撑和固持,振动载荷由阻尼器(诸如挤压膜阻尼器)控制和减振。
为了维持用于航空燃气涡轮发动机的转子的适当转子稳定性,在发动机启动期间,在轴承组件处,特别是在前向高速轴承处通常比在高功率发动机速度期间需要更多的阻尼。已表明,在高速下过多的阻尼对于适当转子稳定性而言太刚性,并且发动机启动时阻尼不足会引起转子不稳定,从而导致高不平衡或高偏心情形。
因此,改进的阻尼系统和针对大范围的操作条件改变对由涡轮机的旋转部件经受的振动载荷的阻尼响应的方法将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点将在下面的描述中部分阐述,或者可以从描述中显而易见,或者可以通过本发明的实践来了解。
一方面,提供了一种涡轮机。涡轮机包括可绕旋转轴线旋转的旋转部件。涡轮机还包括轴承组件,该轴承组件具有一个或多个轴承,每个轴承与旋转部件操作性地联接,所述一个或多个轴承中的每个轴承具有与其相关联的阻尼器,这些阻尼器中的每个阻尼器限定一个或多个腔室。此外,涡轮机包括阻尼器控制阀,该阻尼器控制阀具有限定阀腔室的阀壳,阀腔室与工作流体供应部和一个或多个腔室流体连通,阻尼器控制阀可操作成从工作流体供应部接收工作流体。此外,阻尼器控制阀具有阀柱塞,该阀柱塞可在阀腔室内在第一位置与第二位置之间移动,在第一位置,工作流体流向一个或多个腔室中的至少两个腔室,在第二位置,工作流体流向比当阀柱塞处于第一位置时工作流体流向的至少两个腔室少至少一个的腔室。
另一方面,提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括可绕旋转轴线旋转的旋转部件。燃气涡轮发动机还包括与旋转部件操作性地联接的第一轴承和与第一轴承相关联的第一阻尼器,第一阻尼器限定第一腔室。此外,燃气涡轮发动机包括与旋转部件操作性地联接的第二轴承和与第二轴承相关联的第二阻尼器,第二阻尼器限定第二腔室。燃气涡轮发动机还包括阻尼器控制阀,该阻尼器控制阀具有限定阀腔室的阀壳,阀腔室与第一阻尼器的第一腔室流体连通,并与第二阻尼器的第二腔室选择性流体连通,其中阻尼器控制阀具有阀柱塞,该阀柱塞可在阀腔室内在第一位置与第二位置之间移动,在第一位置,工作流体流向第一腔室和第二腔室,在第二位置,工作流体流向第一腔室但不流向第二腔室。
在又一方面,提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括可绕旋转轴线旋转的旋转部件。燃气涡轮发动机还包括与旋转部件操作性地联接的轴承。此外,燃气涡轮发动机包括与轴承相关联的第一阻尼器,第一阻尼器限定第一腔室。燃气涡轮发动机还包括与轴承相关联的第二阻尼器,第二阻尼器限定第二腔室。此外,燃气涡轮发动机包括阻尼器控制阀,该阻尼器控制阀具有限定阀腔室的阀壳,阀腔室与阻尼器的第一腔室流体连通,并与阻尼器的第二腔室选择性流体连通,其中阻尼器控制阀具有阀柱塞,该阀柱塞可在阀腔室内在第一位置与第二位置之间移动,在第一位置,工作流体流向第一腔室和第二腔室,在第二位置,工作流体流向第一腔室但不流向第二腔室。
参考以下描述和所附权利要求,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,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整和且可实现的公开,包括其最佳模式,在附图中:
图1提供了根据本公开的各种实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性剖视图;
图2提供了根据本公开的示例实施例的用于涡轮机的阻尼系统的示意图;
图3提供了图2的阻尼系统的阻尼器控制阀的示意图,并且描绘了处于第一位置的阻尼器控制阀的阀柱塞;
图4提供了图2的阻尼系统的阻尼器控制阀的另一示意图,并描绘了处于第二位置的阀柱塞;和
图5提供了根据本公开的另一示例实施例的用于涡轮机的阻尼系统的示意图。
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。每个示例通过解释本发明、而非限制本发明的方式提供。事实上,对于本领域的技术人员来说将显而易见的是,在不脱离本发明的范围或精神的情况下,可以对本发明进行修改和变化。例如,作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施例,以产生又一个实施例。因此,旨在本发明覆盖落入任何权利要求及其等同物的范围内的这种修改和变化。
详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中相同或相似的标记用于指代本发明的相同或相似的部分,并且在所有附图中相同的数字表示相同的元件。如本文中所使用的,术语“第一”、“第二”、“第三”可以互换使用,以将一个部件与另一个部件区分开来,并且不旨在表示各个部件的位置或相对重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如,“上游”是指流体流动所来自的方向,“下游”是指流体流动所流向的方向。
本公开的方面涉及一种涡轮机(例如,航空燃气涡轮发动机),其具有阻尼系统,该阻尼系统包括用于针对大范围的操作条件优化对旋转部件的振动载荷的阻尼响应的特征。在一个示例方面,阻尼系统包括阻尼器控制阀,其控制工作流体(例如,油)到第一阻尼器和第二阻尼器的流动。第一阻尼器与主轴承或第一轴承相关联,主轴承或第一轴承与旋转部件操作性地联接,并且第二阻尼器与第二轴承相关联,第二轴承与旋转部件操作性地联接。第一轴承和第二轴承共同形成轴承组件。例如,轴承组件可以是前向高速轴承组件。阻尼器控制阀从工作流体供应部接收工作流体,并选择性地将工作流体引导至阻尼器中的一个或两个阻尼器。阻尼器控制阀具有可在第一位置与第二位置之间移动的阀柱塞。偏压构件(诸如弹簧)将阀柱塞偏压在第一位置。
在发动机启动期间,偏压在第一位置的阀柱塞允许工作流体流向第一阻尼器和第二阻尼器。因此,当阀柱塞处于第一位置时,两个阻尼器都被供给工作流体并操作成消除转子不稳定性。特别地,在发动机启动时,阻尼器控制阀允许工作流体从工作流体供应部沿着优先管线或第二阀供应管线流入阀腔室,并且沿着第一阻尼器供应管线向下游流到第一阻尼器,并且沿着第二阻尼器供应管线向下游流到第二阻尼器。在一些实施例中,蓄能器沿着第一阻尼器供应管线定位,以在工作流体中断事件期间向第一阻尼器提供工作流体。当阀柱塞处于第一位置时,流体联接工作流体供应部和阻尼器控制阀的轴承油供应管线或第一阀供应管线被阀柱塞阻塞。当第一阻尼器和第二阻尼器都被供应工作流体时,它们都用于使旋转部件减振,以在启动期间保持其稳定。
随着发动机加速,工作流体的压力增加。最终,工作流体达到压力阈值或压力点,在该压力阈值或压力点处,工作流体流动将阀柱塞从第一位置致动或移动到第二位置。随着阀被致动到第二位置,阻尼器控制阀允许工作流体流向第一阻尼器,但不允许流向第二阻尼器。具体地,当阀柱塞处于第二位置时,阻尼器控制阀允许工作流体从工作流体供应部沿着第一阀供应管线流入阀腔室,并沿着第一阻尼器供应管线向下游流到第一阻尼器。阀柱塞阻止工作流体从工作流体供应部沿着第二阀供应管线向下游流入阀腔室。因此,防止工作流体沿着第二阻尼器供应管线流到第二阻尼器。阻止工作流体到达第二阻尼器允许高速轴承阻尼降低到对于在高发动机速度下的转子稳定性而言适合的刚度。
在一个示例方面,提供了一种涡轮机。涡轮机可以是燃气涡轮发动机,例如用于飞行器的燃气涡轮发动机。换个方式陈述,涡轮机可以是航空燃气涡轮发动机。涡轮机包括可绕旋转轴线旋转的旋转部件。作为一个示例,旋转部件可以是航空燃气涡轮发动机的高压轴或转轴。作为另一个示例,旋转部件可以是航空燃气涡轮发动机的低压轴或转轴。涡轮机包括轴承组件,该轴承组件具有一个或多个轴承,每个轴承与旋转部件操作性地联接。一个或多个轴承中的每一个都具有与其相关联的阻尼器。每个阻尼器限定一个或多个腔室,腔室可操作成接收工作流体。
涡轮机还包括阻尼器控制阀,该阻尼器控制阀具有限定阀腔室的阀壳。阀腔室与工作流体供应部和相应阻尼器的一个或多个腔室流体连通。阻尼器控制阀可操作成从工作流体供应部接收工作流体,并引导工作流体选择一个或多个阻尼器中的阻尼器。此外,阻尼器控制阀具有可在阀腔室内在第一位置与第二位置之间移动的阀柱塞。当阀柱塞处于第一位置时,工作流体流向一个或多个腔室中的至少两个腔室。当阀柱塞处于第二位置时,工作流体流向比当阀柱塞处于第一位置时工作流体流向的至少两个腔室少至少一个的腔室。
例如,作为一个示例,轴承组件的一个或多个轴承可以包括第一轴承和第二轴承。阻尼器可以包括与第一轴承相关联的第一阻尼器和与第二轴承相关联的第二阻尼器,例如,如图2中所示。第一阻尼器限定一个或多个腔室的第一腔室,第二阻尼器限定一个或多个腔室的第二腔室。在这样的实施例中,当阀柱塞处于第一位置时,工作流体流向的至少两个腔室包括第一腔室和第二腔室,并且当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止工作流体流向第二腔室。
作为另一个示例,轴承组件的一个或多个轴承可以包括单个轴承。阻尼器可以包括与单个轴承相关联的第一阻尼器和与单个轴承相关联的第二阻尼器,例如,如图5中所示。因此,单个轴承可以具有两个相关联的阻尼器。第一阻尼器限定一个或多个腔室的第一腔室,第二阻尼器限定一个或多个腔室的第二腔室。在这样的实施例中,当阀柱塞处于第一位置时,工作流体流向的至少两个腔室可以包括第一腔室和第二腔室,并且当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止工作流体流向第二腔室。因此,当阀柱塞处于第二位置时,工作流体流向比阀柱塞处于第一位置时少至少一个的腔室。在一些实施例中,第一阻尼器和第二阻尼器彼此一体形成,但是第一腔室和第二腔室保持或流体分离。
因此,如以上提供的示例中所述,至少两个腔室可以包括第一腔室和第二腔室。第一腔室和第二腔室可以与相应的第一轴承和第二轴承相关联,或者可以与单个轴承相关联。在这样的实施例中,涡轮机可以包括第一阀供应管线,该第一阀供应管线在工作流体供应部与阀腔室的第一入口之间提供流体连通。涡轮机还可以包括第二阀供应管线,该第二阀供应管线在工作流体供应部与阀腔室的第二入口之间提供流体连通。此外,在这样的实施例中,i)当阀柱塞处于第一位置时,阀柱塞防止沿第一阀供应管线流动的工作流体流向第一腔室和第二腔室,以及ii)当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止沿第二阀供应管线流动的工作流体流向第一腔室和流向第二腔室。
在一些实施例中,涡轮机还包括第一阻尼器供应管线,第一阻尼器供应管线在阀腔室的第一出口与第一腔室之间提供流体连通。涡轮机还包括第二阻尼器供应管线,第二阻尼器供应管线在阀腔室的第二出口与第二腔室之间提供流体连通。在这样的实施例中,i)当阀柱塞处于第一位置时,阀柱塞防止沿第一阀供应管线流动的工作流体流入第一阻尼器供应管线和流入第二阻尼器供应管线,并允许沿第二阀供应管线流动的工作流体流过阀腔室并流入第一阻尼器供应管线和第二阻尼器供应管线, 和ii)当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止沿第二阀供应管线流动的工作流体流入第一阻尼器供应管线或流入第二阻尼器供应管线,并允许沿第一阀供应管线流动的工作流体流过阀腔室并流入第一阻尼器供应管线但不流入第二阻尼器供应管线。
在一些进一步的实施例中,阻尼器控制阀限定第一方向,阀腔室沿着第一方向在第一端与第二端之间延伸。在这样的实施例中,阀腔室的第二入口沿着第一方向位于阀腔室的第一出口与第二出口之间,阀腔室的第一入口位于阀腔室的第一端处或者沿着第一方向位于阀腔室的第一出口与第一端之间。在其他实施例中,阀柱塞具有柱塞头、柱塞盘和柱塞轴,柱塞轴在柱塞头与柱塞盘之间延伸并连接柱塞头和柱塞盘。在这样的实施例中,当阀柱塞处于第一位置时,沿着第二阀供应管线流动的工作流体流入柱塞头与柱塞盘之间的阀腔室。此外,当阀柱塞处于第二位置时,沿第一阀供应管线流动的工作流体流入阀腔室,但不在柱塞头与柱塞盘之间。
值得注意的是,在一些实施例中,阻尼器控制阀可以包括偏压构件,该偏压构件可操作成将阀柱塞偏压在第一位置。在一些实施例中,偏压构件可以是具有第一端和第二端的弹簧,第一端与阀柱塞联接,并且第二端与阀壳联接。在阀柱塞偏压在第一位置的情况下涡轮机启动时,工作流体可被引导到至少两个阻尼器(例如,与第一轴承相关联的第一阻尼器和与位于第一轴承附近的第二轴承相关联的第二阻尼器)。随着发动机加速或速度的增加和因此动力输出的增加,沿第一阀供应管线向下游流向阀腔室的工作流体达到压力阈值,并且当这种情况发生时,阀柱塞克服弹簧施加在阀柱塞上的偏压力,从而从第一位置移动到第二位置。如以上所提到的,将阀柱塞致动到第二位置防止工作流体流向至少一个腔室,这有效地降低提供给旋转部件的阻尼刚度。
有利的是,在此提供的涡轮机和阻尼系统可以消除操作期间对最小阻尼器油温要求的需要。最低阻尼器油温可能要求延长发动机启动时间。此外,因此在此提供的涡轮机和阻尼系统可以消除对其他装置的需要,以防止在弯曲的转子启动或发动机加速期间转子的不稳定性。因此,本文提供的涡轮机和阻尼系统可具有本文未明确指出的其他优点和益处。
现在参考附图,图1提供了体现为飞行器的燃气涡轮发动机的涡轮机的示意性剖视图。图1的燃气涡轮发动机提供了一个可以应用本公开的发明方面的示例环境。对于图1的实施例,燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机10,在此称为“涡轮风扇发动机10”。如图1所示,涡轮风扇发动机10限定轴向方向A(平行于供参考的纵向中心线12延伸)和垂直于轴向方向A的径向方向R。涡轮风扇发动机10还限定围绕纵向中心线12延伸三百六十度(360º)的周向方向。
涡轮风扇10包括风扇部段14和设置在风扇部段14下游的核心涡轮发动机16。核心涡轮发动机16包括限定环形核心入口20的基本上管状外壳18。如图1中示意性示出的,外壳18以串联流动关系包围压缩机部段,该压缩机部段包括增压或低压(LP)压缩机22,随后是下游的高压(HP)压缩机24;燃烧部段26;涡轮部段,其包括高压涡轮28,其下游跟随有低压涡轮30;和喷射排气喷嘴部段32。压缩机部段、燃烧部段26、涡轮部段和喷嘴部段32一起限定核心空气流动路径。高压轴或转轴34驱动地将高压涡轮28连接到高压压缩机24,以使它们相对于纵向中心线12同心一致地旋转。低压轴或转轴36驱动地将低压涡轮30连接到低压压缩机22,以使它们相对于纵向中心线12同心一致地旋转。因此,低压轴36和高压轴34各自为旋转部件,在涡轮风扇发动机10操作期间绕轴向方向A旋转。
为了支撑这种旋转部件,涡轮风扇发动机10包括附连到涡轮风扇发动机10内的各种静态结构部件的多个轴承组件80。具体而言,对于图1所描绘的实施例,轴承80支撑并促进例如低压轴36和高压轴34的旋转。此外,如将在本文中描述的,轴承组件80可包括一个或多个阻尼器,该阻尼器可操作成在涡轮风扇发动机10操作期间阻尼传递给轴承80的振动能量。尽管轴承组件80被描述和示出为大致位于相应低压轴36和高压轴34的前端和后端,但是轴承80可以附加地或备选地位于沿着低压轴36和高压轴34的任何期望的位置,包括但不限于轴34、36的中央或中跨距区域,或者沿着轴34、36的其他位置。
对于图1所描绘的实施例,风扇部段14包括可变桨距风扇38,该可变桨距风扇38具有以间隔开的方式联接到盘42的多个风扇叶片40。风扇叶片40沿着径向方向R从盘42向外延伸。每个风扇叶片40可相对于盘42绕俯仰轴线P旋转,这是因为风扇叶片40操作性地联接到合适的致动构件44,该致动构件44被配置成共同一致地改变风扇叶片40的桨距。风扇叶片40、盘42和致动构件44经由风扇轴45一起绕纵向轴线12旋转,风扇轴45由低压轴36通过动力齿轮箱46提供动力。动力齿轮箱46包括多个齿轮,用于将风扇轴45的转速以及风扇38相对于低压轴36的转速调节到更高效的风扇转速。在一些实施例中,风扇38包括多个固定桨距叶片40。此外,在一些实施例中,风扇38在没有动力齿轮箱46的直接驱动配置中与低压轴36联接。
仍然参考图1的示例性实施例,盘42被可旋转的旋转器48覆盖,旋转器48的空气动力学轮廓促进气流通过多个风扇叶片40。此外,示例性风扇部段14包括环形风扇壳或外部机舱50,其在周向包围风扇38和/或核心涡轮发动机16的至少一部分。应当理解,机舱50可被配置成由多个周向间隔开的出口导叶52相对于核心涡轮发动机16支撑。备选地,机舱50也可以由结构风扇框架的支柱支撑。此外,机舱50的下游部段54可在核心涡轮发动机16的外部部分上方延伸,以便在其间限定旁通气流通道56。
在涡轮风扇发动机10操作期间,一定体积的空气58通过机舱50和/或风扇部段14的相关联入口60进入涡轮风扇发动机10。当所述一定体积的空气58穿过风扇叶片40时,如箭头62所示的空气58的第一部分被引导或导引进入旁通气流通道56,如箭头64所示的空气58的第二部分被引导或导引进入核心空气流动路径的上游部段,或者更具体地进入低压压缩机22的核心入口20。空气的第一部分62与空气的第二部分64之间的比率通常称为旁通比。空气的第二部分64的压力随后随着其通过高压(HP)压缩机24导引并进入燃烧部段26而增加,在燃烧部段26中,高压空气与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体66。
燃烧气体66被导引进入高压涡轮28并膨胀通过高压涡轮28,在高压涡轮28中,来自燃烧气体66的热能和/或动能的一部分经由联接到外壳18的高压涡轮定子静叶68和联接到高压轴或转轴34的高压涡轮转子叶片70的顺序级被提取,因此导致高压轴或转轴34旋转,从而支持高压压缩机24的操作。燃烧气体66然后被导向进入低压涡轮30并膨胀通过低压涡轮30,在低压涡轮30中,热能和动能的第二部分经由联接到外壳18的低压涡轮定子叶片72和联接到低压轴或转轴36的低压涡轮转子叶片74的顺序级从燃烧气体66中提取,因此导致低压轴或转轴36旋转,从而经由动力齿轮箱46支持低压压缩机22的操作和风扇38的旋转。
燃烧气体66随后被导引通过核心涡轮发动机16的喷射排气喷嘴部段32,以提供推进推力。同时,当空气的第一部分62在从涡轮风扇10的风扇喷嘴排气部段76排出之前被导引通过旁通气流通道56时,空气的第一部分62的压力显著增加,从而也提供推进推力。高压涡轮28、低压涡轮30和喷射排气喷嘴部段32至少部分地限定热气体路径78,用于导引燃烧气体66通过核心涡轮发动机16。
然而,应当理解,图1中描绘的示例性涡轮风扇发动机10仅作为示例,并且在其他示例性实施例中,涡轮风扇发动机10可以具有任何其他合适的配置。例如,在其他示例性实施例中,风扇38可以以任何其他合适的方式配置(例如,作为固定桨距风扇),并且还可以使用任何其他合适的风扇框架配置来支撑。此外,还应当理解,在其他示例性实施例中,可以使用任何其他合适的高压压缩机24和高压涡轮28配置。还应当理解,在另外示例性实施例中,本公开的方面可以并入到任何其他合适的燃气涡轮发动机中。例如,在其他示例性实施例中,本公开的方面可以并入到例如涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机等中。此外,又在其他实施例中,本公开的方面可以并入到任何其他合适的涡轮机中,包括但不限于蒸汽涡轮、涡轮轴、离心压缩机和/或涡轮增压器。
现在参考图2、3和4,根据本公开的示例实施例,提供了用于涡轮机100的示例阻尼系统108。特别地,图2提供了涡轮机100的阻尼系统108的示意图。图3提供了图2的阻尼系统108的阻尼器控制阀150的示意图,并描绘了处于第一位置的阻尼器控制阀150的阀柱塞180。图4提供了阻尼器控制阀150的另一示意图,并描绘了处于第二位置的阀柱塞180。阻尼系统108可以在任何合适的涡轮机中实施或并入到任何合适的涡轮机中,诸如图1的涡轮风扇发动机10。
如图2中所描绘,涡轮机100包括旋转部件。对于该实施例,旋转部件是可围绕旋转轴线AX旋转的轴102,例如,沿着图2中的轴向方向A延伸的旋转轴线。一个或多个部件(图2中未示出)可以连接到轴102上并与其一起旋转。例如,轴102可以是图1的涡轮风扇发动机10的轴34、36之一,并且与其连接的一个或多个部件可以是压缩机叶片、涡轮叶片等。轴102由操作性地联接到其上的轴承组件106支撑。例如,轴承组件106可以是航空燃气涡轮发动机的前向高速轴承组件。对于该实施例,轴承组件106包括与轴102操作性地联接的第一轴承110和与轴102操作性地联接的第二轴承130。第一轴承110和第二轴承130沿着轴向方向A彼此隔开,但是定位成彼此靠近,例如沿着轴向方向A彼此在至少三英尺之内。
第一轴承110包括连接到轴102的内圈112、连接到涡轮机100的静态结构104的外圈114以及位于其间的轴承元件116(图2中仅示出一个)。内圈112相对于旋转轴线AX沿着径向方向R定位在外圈114的内部。例如,轴承元件116可以是球形滚珠或其他合适的轴承元件。第一轴承110具有限定第一腔室120的相关联的第一阻尼器118。例如,第一阻尼器118可以是挤压膜阻尼器。在一些实施例中,第一阻尼器118可以与外圈114或第一轴承110的一些其他结构一体形成。在一些实施例中,第一阻尼器118可以连接或附连到外圈114或第一轴承110的一些其他结构。对于该实施例,第一阻尼器118与外圈114一体形成。如本文中将要解释的,工作流体(例如,油)可以被导入与第一轴承110相关联的第一阻尼器118的第一腔室120中。以这种方式,第一阻尼器118可以阻尼振动载荷,并为轴102和连接到轴102的部件提供转子稳定性。
像第一轴承110一样,第二轴承130包括连接到轴102的内圈132、连接到涡轮机100的静态结构104的外圈134以及位于它们之间的轴承元件136(图2中仅示出一个)。内圈132相对于旋转轴线AX沿着径向方向R定位在外圈134的内部。第二轴承130的外圈134可以连接到与如图2中所示的第一轴承110的外圈114所连接到的相同的静态结构,或者在一些其他实施例中,第二轴承130的外圈134可以连接到不同的静态结构。例如,轴承元件136可以是滚柱或其他合适的轴承元件。第二轴承130具有限定第二腔室140的相关联的第二阻尼器138。例如,第二阻尼器138可以是挤压膜阻尼器。在一些实施例中,第二阻尼器138可以与外圈134或第二轴承130的一些其他结构一体形成。在一些实施例中,第二阻尼器138可以连接或附连到外圈134或第二轴承130的一些其他结构。对于该实施例,第二阻尼器138与外圈134一体形成。工作流体(例如,油)可以被导入第二阻尼器138的第二腔室140。以这种方式,第二阻尼器138可以减振振动载荷,并为轴102和连接到轴102的部件提供转子稳定性。值得注意的是,由阻尼系统108提供的阻尼响应或刚度可以通过控制导入第二腔室140的工作流体的体积来改变。
阻尼系统108还包括阻尼器控制阀150。通常,阻尼器控制阀150可操作成选择性地将工作流体(例如,油)引导至第二阻尼器138的第二腔室140,以最终向轴102和连接到轴102的部件或共同向转子或转轴提供受控的阻尼响应。对于该实施例,阻尼器控制阀150是双阻尼器控制阀。如图3和4中最佳地示出,阻尼器控制阀150具有限定孔或阀腔室154的阀体或壳152。阀腔室154例如沿着方向D1在第一端156与第二端158之间延伸。方向D1可以沿着阻尼器控制阀150的纵向长度延伸,例如,如图3和4中所示。此外,第一方向D1可以沿着轴向方向A延伸,或者备选地,沿着径向方向R延伸。第一方向D1也可以沿着其他方向延伸。阀腔室154与第一阻尼器118的第一腔室120流体连通,并且值得注意的是,阀腔室154与第二阻尼器138的第二腔室140选择性流体连通。
阻尼器控制阀150的阀腔室154也与工作流体供应部170流体连通。工作流体供应部170可以是任何合适的工作流体源或供应部。例如,工作流体供应部170可以是可操作成容纳一定体积的工作流体的贮槽或收集容器。对于该实施例,第一阀供应管线172提供工作流体供应170与阀腔室154之间的流体连通。更具体地,第一阀供应管线172在工作流体供应部170与通向由壳152限定的阀腔室154的第一入口160之间提供流体连通。此外,第二阀供应管线174提供工作流体供应170与阀腔室154之间的流体连通。更具体地,第二阀供应管线174在工作流体供应部170与通向由壳152限定的阀腔室154的第二入口162之间提供流体连通。第一入口160与第二入口162例如沿着第一方向D1间隔开。因此,第一阀供应管线172和第二阀供应管线174都使得工作流体能够从工作流体供应部170向下游流到阀腔室154的相应入口160、162。
在一些实施例中,第一阀供应管线172和第二阀供应管线174直接将工作流体供应部170与阀腔室154流体联接,例如,如图2中所示。然而,在其他实施例中,第一阀供应管线172和第二阀供应管线174可以间接将工作流体供应部170与阀腔室154流体连接。例如,主管线可以接收来自工作流体供应部170的工作流体,并且主管线可以分支或分成第一阀供应管线172和第二阀供应管线174。从主管线分支的第一阀供应管线172和第二阀供应管线174可以流体联接阀腔室154的相应入口。
第一阻尼器供应管线176提供阀腔室154与第一阻尼器118的第一腔室120之间的流体连通。更具体地,第一阻尼器供应管线176在由壳152限定的阀腔室154的第一出口164至第一阻尼器118的第一腔室120之间提供流体连通。这样,工作流体可以从阻尼器控制阀150的阀腔室154向下游沿着第一阻尼器供应管线176流到第一腔室120。此外,第二阻尼器供应管线178提供阀腔室154与第二阻尼器138的第二腔室140之间的流体连通。更具体地,第二阻尼器供应管线178在由壳152限定的阀腔室154的第二出口166至第二阻尼器138的第二腔室140之间提供流体连通。以这种方式,当阻尼器控制阀150的阀柱塞180处于第一位置(在图3中示出)时,工作流体可以沿着第二阻尼器供应管线178从阀腔室154向下游流到第二腔室140。第一出口164例如沿着第一方向D1与第二出口166间隔开。此外,对于该实施例,阀腔室154的第二入口162沿着第一方向D1位于阀腔室154的第一出口164与第二出口166之间。阀腔室154的第一入口160沿着第一方向D1位于阀腔室154的第一端156处或第一出口164与第一端156之间。
如以上所提到的,阻尼器控制阀150包括阀柱塞180。阀柱塞180例如沿着第一方向D1在第一端182与第二端184之间延伸。通常,阀柱塞180具有柱塞轴190、在第一端182处连接到柱塞轴190的柱塞头186、以及在第二端184处或附近连接到柱塞轴190的柱塞盘192。柱塞头186和柱塞盘192沿着第一方向D1彼此隔开。因此,柱塞轴190在柱塞头186与柱塞盘192之间延伸并连接它们。柱塞头186具有冠部(crown)188。冠部188相对于柱塞头186的主要部分具有较小的横截面。特别地,对于该实施例,冠部188的直径小于柱塞头186的主要部分。阀柱塞180包括延伸构件194,该延伸构件194比柱塞盘192朝向阀腔室154的第二端158延伸得更远。
阀柱塞180在阀腔室154内可在第一位置(在图3中示出)与第二位置(在图4中示出)之间移动。阻尼器控制阀150具有偏压构件,该偏压构件可操作成将阀柱塞180偏压或推压到第一位置。对于该实施例,偏压构件是具有第一端196和第二端198的弹簧195。弹簧195的第一端196与阀柱塞180联接。更特别地,弹簧195的第一端196与延伸构件194和柱塞轴190的柱塞盘192联接(例如,连接)。弹簧195的第二端198例如在阀腔室154的第二端158处或附近与阀套152联接(例如,连接)。在第一位置,弹簧195将阀柱塞180大体上推向阀腔室154的第一端156。弹簧195推压阀柱塞180,使得柱塞头186的冠部188在第一端156处接触阀套152,例如,如图3所示。在一些实施例中,缓冲器(未示出)可以连接到壳152,并且定位成使得当阀柱塞180处于第一位置时,柱塞头186的冠部188接触缓冲器而不是壳152。在第二位置,阀柱塞180大体上朝向阀腔室154的第二端158移动。当这种情况发生时,弹簧195的偏压力被克服,导致弹簧195收缩,例如,如图4中所示。
现在将提供一种示例方式,其中阻尼器控制阀150控制工作流体流向阻尼器118、138,以针对大范围操作条件最终控制对涡轮机100的轴102经受的振动载荷的阻尼响应。
在发动机启动期间,阀柱塞180被偏压在第一位置。对于图3和4的所描绘的实施例,阀柱塞180被弹簧195偏压在第一位置。在其他实施方式中,阀柱塞180可以以其他合适的方式被偏压在第一位置,例如通过一个或多个螺线管电子地偏压。值得注意的是,当阀柱塞180处于第一位置时,两个阻尼器118、138都被供给工作流体,从而在较低的发动机速度和工作流体温度下消除或减少转子不稳定性。
更具体地,当阀柱塞180处于如图3所示的第一位置时,工作流体被允许流向第一阻尼器118的第一腔室120和第二阻尼器138的第二腔室140。具体而言,在阀柱塞180被弹簧195偏压在第一位置的情况下,沿着第二阀供应管线174流动的工作流体克服沿着第二阀供应管线174定位在第二入口162上游的止回阀168。工作流体流过止回阀168并进入阀腔室154。工作流体经由第二入口162进入阀腔室154,并在柱塞头186与柱塞盘192之间流动,如图3中所示。因此,当阀柱塞180处于第一位置时,工作流体被允许从工作流体供应部170(图2)沿着第二阀供应管线174向下游流动,并进入阻尼器控制阀150的阀腔室154,并且由于阀柱塞180位于第一位置,工作流体可以沿着第一阻尼器供应管线176向下游流动到第一阻尼器118的第一腔室120,并且沿着第二阻尼器供应管线178向下游流动到第二阻尼器138的第二腔室140。当两个阻尼器118、138都被供应工作流体时,两个阻尼器118、138都起到减振轴102的作用,以便例如在发动机起动状态期间保持轴102稳定。
此外,当阀柱塞180处于第一位置时,阀柱塞180防止沿着第一阀供应管线172流动的工作流体流到第一阻尼器118的第一腔室120或第二阻尼器138的第二腔室140。如图3中所描绘,阀柱塞180的柱塞头186防止工作流体从第一阀供应管线172流向阀腔室154的第一出口164或第二出口166。
随着涡轮机100加速,工作流体的压力增加。特别地,随着涡轮机100加速,工作流体的温度和压力增加。当工作流体达到压力阈值时,沿着第一阀供应管线172流动并接合靠近冠部188的柱塞头186的工作流体克服弹簧195施加在阀柱塞180上的偏压力,并使阀柱塞180沿着第一方向D1朝向阀腔室154的第二端158移动。随着工作流体的压力和温度继续增加,工作流体继续沿着第一方向D1朝着阀腔室154的第二端158移动阀柱塞180,直到阀柱塞180到达图4中所示的第二位置。如图4中所描绘,弹簧195由于沿着第一阀供应管线172流动的工作流体在冠部188处或附近施加到阀柱塞180的力而收缩。
如在图4中最佳地示出,当阀柱塞180处于第二位置时,工作流体流向第一阻尼器118的第一腔室120,但不流向第二阻尼器138的第二腔室140。具体地,随着阀柱塞180移动到第二位置,沿着第一阀供应管线172流动的工作流体通过第一入口160进入阀腔室254。工作流体流入阀腔室254,并经由第一出口164流出。通过第一出口164流出的工作流体继续沿着第一阻尼器供应管线176向下游流到第一阻尼器118的第一阻尼器腔室120。当阀柱塞180处于第二位置时,柱塞头186防止沿着第一阀供应管线172流动的工作流体通过第二出口166离开阀腔室254;因此,当阀柱塞180处于第二位置时,第二阻尼器138的第二腔室140不接收来自第一阀供应管线172的工作流体。
此外,当阀柱塞180处于第二位置时,阀柱塞180防止沿着第二阀供应管线174流动的工作流体流到第一阻尼器118的第一腔室120或第二阻尼器138的第二腔室140。因此,当阀柱塞180处于第二位置时,没有工作流体被供应到第二阻尼器138的第二腔室140。此外,如图4中所描绘,当阀柱塞180处于第二位置时,防止沿着第二阀供应管线174流动的工作流体通过第二入口162进入阀腔室254。阻止工作流体流向第二阻尼器138降低轴承组件106的阻尼刚度,这可能适用于发动机高功率条件。
在涡轮机100停止在高功率条件下操作或根本不操作之后,工作流体的压力和温度降低。随着工作流体的压力降低,弹簧195施加到阀柱塞180上的偏压力最终克服工作流体施加到阀柱塞180上的力,导致阀柱塞180朝向阀腔室154的第一端156移动。在某一点,阀柱塞180返回到图3中所示的第一位置。以这种方式,阻尼器控制阀有利地控制工作流体流向阻尼器,以基于涡轮机100的操作条件优化轴承对轴102上的振动载荷的阻尼响应。
尽管阻尼器控制阀150在以上中被描述为基于工作流体的压力来控制,但是将理解到,阻尼器控制阀150也可以以其他合适的方式来控制。例如,在一些实施例中,阻尼器控制阀150可以是电子控制的,例如通过一个或多个螺线管控制。阻尼器控制阀150也可以通过其他方式控制,例如通过轴的速度或基于热输入。
图5提供了根据本公开的示例实施例的涡轮机100的另一示例阻尼系统108的示意图。图5中使用的相同附图标记表示图2、3和4中相同的元件;因此,将省略对相同元件的详细描述。
对于图5的所描绘的实施例,轴承组件106具有单个轴承210。轴承210包括连接到轴102的内圈212、连接到涡轮机100的静态结构104的外圈214以及位于它们之间的轴承元件216(图5中仅示出一个)。内圈212相对于轴102的旋转轴线AX沿着径向方向R定位在外圈214的内部。例如,轴承元件216可以是球形滚珠或其他合适的轴承元件。轴承210具有限定第一腔室220的相关联的第一阻尼器218和限定第二腔室224的相关联的第二阻尼器222。例如,第一阻尼器218和第二阻尼器222都可以是挤压膜阻尼器。在一些实施例中,第一阻尼器218和/或第二阻尼器222可以与外圈214或轴承210的一些其他结构(例如,轴承箱)一体形成。在一些实施例中,第一阻尼器218和/或第二阻尼器222可以连接或附连到外圈214或轴承210的一些其他结构。对于该实施例,第一阻尼器218和第二阻尼器222与外圈214一体形成。
如上关于图2、3和4的实施例所提到的,例如,当阻尼器控制阀150的阀柱塞处于第一位置时,阻尼器控制阀150可被控制以将工作流体(例如,油)导入与轴承210相关联的第一阻尼器218和第二阻尼器222的第一腔室220和第二腔室224中。这增加提供给轴102的阻尼响应的刚度,这可有利于在发动机起动条件或发动机启动期间控制转子不稳定性。同样,例如当阀柱塞处于第二位置时,可以控制阻尼器控制阀150将工作流体导入第一阻尼器218的第一腔室220,而不是第二阻尼器222的第二腔室224。这降低提供给轴102的阻尼响应的刚度,这种刚度降低有利于在发动机高功率或高速度条件下控制振动载荷。阻尼器控制阀150可以基于如上所描述的工作流体的压力来控制,或者可以以本文中提到的其他合适的方式来控制。
在一些备选实施例中,图5的阻尼系统108可以如上所描述地配置,除了第一阻尼器218和第二阻尼器222可以彼此一体形成,但是第一腔室220和第二腔室224保持或流体分离或隔离。
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本发明的其他方面由以下条款的主题提供:
1.一种涡轮机,包括:旋转部件,其可绕旋转轴线旋转;轴承组件,其具有一个或多个轴承,每个轴承与旋转部件操作性地联接,一个或多个轴承中的每个轴承具有与其相关联的阻尼器,阻尼器中的每个阻尼器限定一个或多个腔室;阻尼器控制阀,其具有限定阀腔室的阀壳,阀腔室与工作流体供应部和一个或多个腔室流体连通,阻尼器控制阀可操作成从工作流体供应部接收工作流体,并且其中,阻尼器控制阀具有阀柱塞,该阀柱塞可在阀腔室内在第一位置与第二位置之间移动,在第一位置,工作流体流向一个或多个腔室中的至少两个腔室,在第二位置,工作流体流向比当阀柱塞处于第一位置时工作流体流向的至少两个腔室少至少一个的腔室。
2.根据任何前述条款所述的涡轮机,其中,阻尼器控制阀具有偏压构件,偏压构件可操作成将阀柱塞偏压在第一位置。
3.根据任何前述条款所述的涡轮机,其中,偏压构件是具有第一端和第二端的弹簧,第一端与阀柱塞联接,并且第二端与所述阀壳联接。
4.根据任何前述条款所述的涡轮机,其中,所述至少两个腔室包括第一腔室和第二腔室,并且其中涡轮机还包括:第一阀供应管线,其在工作流体供应部与阀腔室的第一入口之间提供流体连通;第二阀供应管线,其在工作流体供应部与阀腔室的第二入口之间提供流体连通,并且其中:i)当阀柱塞处于第一位置时,阀柱塞防止沿第一阀供应管线流动的工作流体流向第一腔室和流向第二腔室,以及ii)当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止沿第二阀供应管线流动的工作流体流向第一腔室和流向第二腔室。
5.根据任何前述条款所述的涡轮机,还包括:第一阻尼器供应管线,其在阀腔室的第一出口与第一腔室之间提供流体连通;第二阻尼器供应管线,其在阀腔室的第二出口与第二腔室之间提供流体连通;并且其中:i)当阀柱塞处于第一位置时,阀柱塞防止沿第一阀供应管线流动的工作流体流入第一阻尼器供应管线和流入第二阻尼器供应管线,并且允许沿第二阀供应管线流动的工作流体流过阀腔室并流入第一阻尼器供应管线和第二阻尼器供应管线, 和ii)当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止沿第二阀供应管线流动的工作流体流入第一阻尼器供应管线或流入第二阻尼器供应管线,并允许沿第一阀供应管线流动的工作流体流过阀腔室并流入第一阻尼器供应管线但不流入第二阻尼器供应管线。
6.根据任何前述条款所述的涡轮机,其中,所述阀柱塞具有柱塞头、柱塞盘和柱塞轴,柱塞轴在柱塞头和柱塞盘之间延伸并连接柱塞头和柱塞盘,并且其中,当阀柱塞处于第一位置时,沿着第二阀供应管线流动的工作流体流入柱塞头与柱塞盘之间的阀腔室。
7.根据任何前述条款所述的涡轮机,其中,当沿着第一阀供应管线向下游流到阀腔室的工作流体达到压力阈值时,阀柱塞从第一位置移动到第二位置。
8.根据任何前述条款所述的涡轮机,其中,轴承组件的一个或多个轴承包括第一轴承和第二轴承,并且其中阻尼器的第一阻尼器与第一轴承相关联,并且阻尼器的第二阻尼器与第二轴承相关联,并且其中第一阻尼器限定所述一个或多个腔室的第一腔室,并且所述第二阻尼器限定所述一个或多个腔室的第二腔室,并且其中,当阀柱塞处于第一位置时工作流体流向的至少两个腔室包括第一腔室和第二腔室,并且当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止工作流体流向第二腔室。
9.根据任何前述条款所述的涡轮机,其中,轴承组件的一个或多个轴承包括单个轴承,并且其中阻尼器的第一阻尼器与单个轴承相关联,并且阻尼器的第二阻尼器与单个轴承相关联,并且其中所述第一阻尼器限定一个或多个腔室的第一腔室,并且第二阻尼器限定一个或多个腔室的第二腔室, 并且其中当阀柱塞处于第一位置时工作流体流向的至少两个腔室包括第一腔室和第二腔室,并且当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止工作流体流向第二腔室。
10.根据任何前述条款所述的涡轮机,其中,涡轮机是用于飞行器的燃气涡轮发动机。
11.一种燃气涡轮发动机,包括:旋转部件,其可绕旋转轴线旋转;第一轴承,其与旋转部件操作性地联接;第一阻尼器,其与第一轴承相关联,第一阻尼器限定第一腔室;第二轴承,其与旋转部件操作性地联接;第二阻尼器,其与第二轴承相关联,第二阻尼器限定第二腔室;以及阻尼器控制阀,其具有限定阀腔室的阀壳,阀腔室与第一阻尼器的第一腔室流体连通,并与第二阻尼器的第二腔室选择性流体连通,其中阻尼器控制阀具有阀柱塞,该阀柱塞可在阀腔室内在第一位置与第二位置之间移动,在第一位置,工作流体流向第一腔室和第二腔室,在第二位置,工作流体流向第一腔室但不流向第二腔室。
12.根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机,还包括:工作流体供应部,其可操作成存储工作流体;第一阀供应管线,其在工作流体供应部与阀腔室的第一入口之间提供流体连通;第二阀供应管线,其在工作流体供应部与阀腔室的第二入口之间提供流体连通,并且其中:i)当阀柱塞处于第一位置时,阀柱塞防止沿第一阀供应管线流动的工作流体流向第一腔室和第二腔室,以及ii)当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止沿第二阀供应管线流动的工作流体流向第一腔室和第二腔室。
13.根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机,还包括:第一阻尼器供应管线,其在阀腔室的第一出口与第一腔室之间提供流体连通;第二阻尼器供应管线,其在阀腔室的第二出口与第二腔室之间提供流体连通;并且其中:i)当阀柱塞处于第一位置时,阀柱塞防止沿第一阀供应管线流动的工作流体流入第一阻尼器供应管线和流入第二阻尼器供应管线,并且允许沿第二阀供应管线流动的工作流体流过阀腔室并流入第一阻尼器供应管线和流入第二阻尼器供应管线,和ii)当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止沿第二阀供应管线流动的工作流体流入第一阻尼器供应管线或流入第二阻尼器供应管线,并允许沿第一阀供应管线流动的工作流体流过阀腔室并流入第一阻尼器供应管线但不流入第二阻尼器供应管线。
14.根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机,其中,所述阀柱塞具有柱塞头、柱塞盘和柱塞轴,柱塞轴在柱塞头与柱塞盘之间延伸并连接柱塞头和柱塞盘,并且其中,当阀柱塞处于第一位置时,沿着第二阀供应管线流动的工作流体流入柱塞头与柱塞盘之间的阀腔室。
15.根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机,其中,阻尼器控制阀限定第一方向,并且阀腔室沿着第一方向在第一端与第二端之间延伸,并且其中阀腔室的第二入口沿着第一方向位于阀腔室的第一出口与第二出口之间,并且其中阀腔室的第一入口沿着第一方向位于阀腔室的第一端或第一出口与第一端之间。
16.一种燃气涡轮发动机,包括:旋转部件,其可绕旋转轴线旋转;轴承,其与旋转部件操作性地联接;第一阻尼器,其与轴承相关联,第一阻尼器限定第一腔室;第二阻尼器,其与轴承相关联,第二阻尼器限定第二腔室;阻尼器控制阀,其具有限定阀腔室的阀壳,阀腔室与阻尼器的第一腔室流体连通,并与阻尼器的第二腔室选择性流体连通,其中阻尼器控制阀具有阀柱塞,该阀柱塞可在阀腔室内在第一位置与第二位置之间移动,在第一位置,工作流体流向第一腔室和第二腔室,在第二位置,工作流体流向第一腔室但不流向第二腔室。
17.根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机,其中,旋转部件是燃气涡轮发动机的高压轴。
18.根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机,还包括:工作流体供应部,其可操作成存储工作流体;第一阀供应管线,其在工作流体供应部与阀腔室的第一入口之间提供流体连通;第二阀供应管线,其在工作流体供应部与阀腔室的第二入口之间提供流体连通,并且其中:i)当阀柱塞处于第一位置时,阀柱塞防止沿第一阀供应管线流动的工作流体流向第一腔室和第二腔室,以及ii)当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止沿第二阀供应管线流动的工作流体流向第一腔室和第二腔室。
19.根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机,还包括:第一阻尼器供应管线,其在阀腔室的第一出口与第一腔室之间提供流体连通;第二阻尼器供应管线,其在阀腔室的第二出口与第二腔室之间提供流体连通;并且其中:i)当阀柱塞处于第一位置时,阀柱塞防止沿第一阀供应管线流动的工作流体流入第一阻尼器供应管线和流入第二阻尼器供应管线,并且允许沿第二阀供应管线流动的工作流体流过阀腔室并流入第一阻尼器供应管线和第二阻尼器供应管线,和ii)当阀柱塞处于第二位置时,阀柱塞防止沿第二阀供应管线流动的工作流体流入第一阻尼器供应管线或流入第二阻尼器供应管线,并允许沿第一阀供应管线流动的工作流体流过阀腔室并流入第一阻尼器供应管线但不流入第二阻尼器供应管线。
20.根据任何前述条款所述的燃气涡轮发动机,其中,第一阻尼器和第二阻尼器彼此一体形成,但是第一腔室和第二腔室是流体分离的。
Claims (10)
1.一种涡轮机,包括:
旋转部件,其能够绕旋转轴线旋转;
轴承组件,其具有一个或多个轴承,每个轴承与所述旋转部件操作性地联接,所述一个或多个轴承中的每个轴承具有与其相关联的阻尼器,所述阻尼器中的每个阻尼器限定一个或多个腔室;
阻尼器控制阀,其具有限定阀腔室的阀壳,所述阀腔室与工作流体供应部和所述一个或多个腔室流体连通,所述阻尼器控制阀能够操作成从所述工作流体供应部接收工作流体,并且
其中,所述阻尼器控制阀具有阀柱塞,所述阀柱塞能够在所述阀腔室内在第一位置与第二位置之间移动,在所述第一位置,工作流体流向所述一个或多个腔室中的至少两个腔室,在所述第二位置,工作流体流向比当所述阀柱塞处于所述第一位置时工作流体流向的所述至少两个腔室少至少一个的腔室。
2.根据权利要求1所述的涡轮机,其中,所述阻尼器控制阀具有偏压构件,所述偏压构件能够操作成将所述阀柱塞偏压在所述第一位置。
3.根据权利要求2所述的涡轮机,其中,所述偏压构件是具有第一端和第二端的弹簧,所述第一端与所述阀柱塞联接,并且所述第二端与所述阀壳联接。
4.根据权利要求1所述的涡轮机,其中,所述至少两个腔室包括第一腔室和第二腔室,并且其中所述涡轮机进一步包括:
第一阀供应管线,其在所述工作流体供应部与所述阀腔室的第一入口之间提供流体连通;
第二阀供应管线,其在所述工作流体供应部与所述阀腔室的第二入口之间提供流体连通,并且
其中:
i)当所述阀柱塞处于所述第一位置时,所述阀柱塞防止沿所述第一阀供应管线流动的工作流体流向所述第一腔室和流向所述第二腔室,并且
ii)当所述阀柱塞处于所述第二位置时,所述阀柱塞防止沿所述第二阀供应管线流动的工作流体流向所述第一腔室和流向所述第二腔室。
5.根据权利要求4所述的涡轮机,进一步包括:
第一阻尼器供应管线,其在所述阀腔室的第一出口与所述第一腔室之间提供流体连通;
第二阻尼器供应管线,其在所述阀腔室的第二出口与所述第二腔室之间提供流体连通;并且
其中:
i)当所述阀柱塞处于所述第一位置时,所述阀柱塞防止沿所述第一阀供应管线流动的工作流体流入所述第一阻尼器供应管线和流入所述第二阻尼器供应管线,并允许沿所述第二阀供应管线流动的工作流体流过所述阀腔室并流入所述第一阻尼器供应管线和第二阻尼器供应管线,以及
ii)当所述阀柱塞处于所述第二位置时,所述阀柱塞防止沿所述第二阀供应管线流动的工作流体流入所述第一阻尼器供应管线或流入所述第二阻尼器供应管线,并允许沿所述第一阀供应管线流动的工作流体流过所述阀腔室并流入所述第一阻尼器供应管线但不流入所述第二阻尼器供应管线。
6.根据权利要求5所述的涡轮机,其中,所述阀柱塞具有柱塞头、柱塞盘和柱塞轴,所述柱塞轴在所述柱塞头与所述柱塞盘之间延伸并连接所述柱塞头和所述柱塞盘,并且其中,当所述阀柱塞处于所述第一位置时,沿着所述第二阀供应管线流动的工作流体流入所述柱塞头与所述柱塞盘之间的所述阀腔室。
7.根据权利要求4所述的涡轮机,其中,当沿着所述第一阀供应管线向下游流到所述阀腔室的工作流体达到压力阈值时,所述阀柱塞从所述第一位置移动到所述第二位置。
8.根据权利要求1所述的涡轮机,其中,所述轴承组件的一个或多个轴承包括第一轴承和第二轴承,并且其中所述阻尼器的第一阻尼器与所述第一轴承相关联,并且所述阻尼器的第二阻尼器与所述第二轴承相关联,并且其中所述第一阻尼器限定所述一个或多个腔室的第一腔室,并且所述第二阻尼器限定所述一个或多个腔室的第二腔室,并且其中,当阀柱塞处于第一位置时工作流体流向的所述至少两个腔室包括所述第一腔室和所述第二腔室,并且当所述阀柱塞处于第二位置时,所述阀柱塞防止工作流体流向所述第二腔室。
9.根据权利要求1所述的涡轮机,其中,所述轴承组件的一个或多个轴承包括单个轴承,并且其中,所述阻尼器的第一阻尼器与所述单个轴承相关联,并且所述阻尼器的第二阻尼器与所述单个轴承相关联,并且其中,所述第一阻尼器限定所述一个或多个腔室的第一腔室,并且所述第二阻尼器限定所述一个或多个腔室的第二腔室,并且其中当所述阀柱塞处于第一位置时工作流体流向的所述至少两个腔室包括所述第一腔室和所述第二腔室,并且当所述阀柱塞处于第二位置时,所述阀柱塞防止工作流体流向所述第二腔室。
10.根据权利要求1所述的涡轮机,其中,所述涡轮机是用于飞行器的燃气涡轮发动机。
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