DE102018106693B4

DE102018106693B4 - Gasturbinentriebwerk für ein Luftfahrzeug und Planetengetriebe

Info

Publication number: DE102018106693B4
Application number: DE102018106693.7A
Authority: DE
Inventors: Michael Gräber
Original assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 2018-03-21
Filing date: 2018-03-21
Publication date: 2023-06-15
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: US11073089B2; DE102018106693A1; US20190292994A1

Abstract

Gasturbinentriebwerk (10) für ein Luftfahrzeug, das aufweist:- einen Triebwerkskern (11), der eine Turbine (19), einen Verdichter (14) und eine die Turbine mit dem Verdichter verbindende, als Hohlwelle ausgebildete Turbinenwelle (26) umfasst;- einen Fan (23), der stromaufwärts des Triebwerkskerns (11) positioniert ist, wobei der Fan (23) mehrere Fanschaufeln umfasst; und- ein Planetengetriebe (30), das einen Eingang von der Turbinenwelle (26) empfängt und Antrieb für den Fan (23) zum Antreiben des Fans (23) mit einer niedrigeren Drehzahl als die Turbinenwelle (26) abgibt, wobei das Planetengetriebe umfasst:- ein Sonnenrad (28), das um eine Drehachse (9) des Planetengetriebes (30) rotiert und von der Turbinenwelle (26) angetrieben wird,- eine Mehrzahl von Planetenrädern (32), die von dem Sonnenrad (28) angetrieben werden,- ein Hohlrad (38), mit dem die Mehrzahl von Planetenrädern (32) in Eingriff steht,- eine Mehrzahl von Planetenstiften (6), wobei jeweils ein Planetenstift (6) in einem Planetenrad (32) angeordnet ist,- eine axial vordere Trägerplatte (341) und eine axial hintere Trägerplatte (342), wobei die Planetenstifte (6) in Öffnungen (345) der axial vorderen Trägerplatte (341) und der axial hinteren Trägerplatte (342) angeordnet und mit den Trägerplatten (341, 342) verbunden sind, und wobei die axial vordere Trägerplatte (341) mit dem Antrieb für den Fan (23) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Trägerplatten (341, 342) einen axial vorstehenden ersten Zentrierbund (4) aufweist, der die Öffnung (345) für den Planetenstift (6) umgibt, und ein mit dem Planetenstift (6) verbundener oder einstückig mit diesem ausgebildeter zweiter Zentrierbund (51, 64) vorgesehen ist, der den ersten Zentrierbund (4) radial außen formschlüssig umgibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gasturbinentriebwerk für ein Luftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Planetengetriebe, das in einem Gasturbinentriebwerk einsetzbar ist.
Es ist bekannt, den Fan eines Gasturbinentriebwerks über ein Getriebe mit einer Turbinenwelle zu koppeln. Ein solches Getriebe kann als Planetengetriebe ausgebildet sein, wobei das Planetengetriebe einen Eingang von der Turbinenwelle empfängt und Antrieb für den Fan zum Antreiben des Fans mit einer niedrigeren Drehzahl als die Turbinenwelle abgibt. Das Planetengetriebe umfasst Planetenräder, die von einem Sonnenrad angetrieben werden und die in einem Hohlrad umlaufen. In den Planetenrädern ist jeweils ein Planetenstift angeordnet, der in Trägerplatten eines Planetenträgers befestigt ist. Der Planetenträger ist mit einem Antrieb für den Fan gekoppelt.
Zur Befestigung eines Planetenstifts in den Trägerplatten des Planetenträgers ist es bekannt, den Planetenstift unter Realisierung einer starken Presspassung in Öffnungen der Trägerplatte anzuordnen um sicherzustellen, dass die Presspassung auch bei
auftretenden hohen Zentrifugalkräften sicher hält, keine lokales Öffnen und damit Verschleiß an den Passungsflächen zulässt, und kein Öl aus der Presspassung oder aus in die Presspassung integrierten Ölleitungen austreten kann. Dies ist mit einem großen herstellungstechnischen Aufwand und der Gefahr einer Beschädigung der involvierten Teile verbunden.
Aus der US 2018 / 0 058 571 A1 ist eine Vorrichtung für ein Planetengetriebe in einer Gasturbine bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen Planetenträger, der über auf Planetenstiften gelagerte Planetenräder angetrieben wird. Die Planetenstifte sind über eine Haltevorrichtung mit dem Planetenträger verbunden.
Die US 9 677 659 B1 offenbart ein Planetengetriebe für ein Gasturbinentriebwerk, bei dem die Planetenräder jeweils auf einem Planetenlager rotieren, wobei jedes Planetenlager ein auf einem Planetenstift montiertes Rollenlager umfasst.
Die US 2016 / 0 326 902 A1 betrifft ein weiteres Planetenradgetriebe in einem Gasturbinentriebwerk. Dabei werden Planetenstifte verwendet, die einen aus Titan bestehenden Grundkörper aufweisen und mit einer äußeren Schicht aus einem im Vergleich zu Titan festeren Werkstoff versehen sind.
Die US 2014 / 0 124 297 A1 betrifft ein Schmiersystem für ein Gasturbinentriebwerk, das auch bei reduzierter Schwerkraft betriebsfähig ist. Hierzu ist ein Untersystem mit einer Reserveschmierung vorgesehen.
Die US 5 391 125 A offenbart ein Planetengetriebe für eine Gasturbine mit einem Planetenträger. Der Planetenträger umfasst ein ringförmiges Element, das mit Planetenstiften verbunden ist, die in Sitzen des ringförmigen Elements gelagert sind.
Die GB 1 363 151 A beschreibt ein Planetengetriebe für ein Gasturbinentriebwerk, das ein Sonnenrad, eine Vielzahl von Planetenräder und ein Hohlrad umfasst. Das Hohlrad ist flexibel ausgebildet und von einem steifen Stützring umgeben.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Gasturbinentriebwerk und ein Planetengetriebe bereitzustellen, bei denen ein Planetenstift auch bei großen einwirkenden radialen Kräften zuverlässig in einer Trägerplatte befestigt ist, ohne dass dafür eine starke Presspassung erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Gasturbinentriebwerk mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Planetengetriebe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16. Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Danach betrachtet die vorliegende Erfindung in einem ersten Erfindungsaspekt ein Gasturbinentriebwerk für ein Luftfahrzeug, das einen Triebwerkskern aufweist, der eine Turbine, einen Verdichter und eine die Turbine mit dem Verdichter verbindende, als Hohlwelle ausgebildete Turbinenwelle umfasst. Es ist weiter ein Fan vorgesehen, der stromaufwärts des Triebwerkskerns positioniert ist, wobei der Fan mehrere Fanschaufeln umfasst. Ein Planetengetriebe empfängt einen Eingang von der Turbinenwelle und gibt Antrieb für den Fan zum Antreiben des Fans mit einer niedrigeren Drehzahl als die Turbinenwelle ab. Das Planetengetriebe umfasst ein Sonnenrad, das um eine Drehachse des Planetengetriebes rotiert und von der Turbinenwelle angetrieben wird. Eine Mehrzahl von Planetenrädern wird von dem Sonnenrad angetrieben. Die Mehrzahl von Planetenrädern steht mit einem Hohlrad in Eingriff. Weiter ist eine Mehrzahl von Planetenstiften vorgesehen, wobei jeweils ein Planetenstift in einem Planetenrad angeordnet ist. Das Planetengetriebe umfasst eine axial vordere Trägerplatte und eine axial hintere Trägerplatte, wobei die Planetenstifte in Öffnungen der axial vorderen Trägerplatte und der axial hinteren Trägerplatte angeordnet und mit den Trägerplatten verbunden sind. Die axial vordere Trägerplatte ist mit dem Antrieb für den Fan gekoppelt.
Es ist vorgesehen, dass zumindest eine der Trägerplatten einen axial vorstehenden ersten Zentrierbund aufweist, der die Öffnung für den Planetenstift umgibt, und ein mit dem Planetenstift verbundener oder einstückig mit diesem ausgebildeter zweiter Zentrierbund vorgesehen ist, der den ersten Zentrierbund radial außen formschlüssig umgibt.
Die erfindungsgemäße Lösung erreicht durch einen Formschluss zwischen dem ersten Zentrierbund, der die Öffnung für den Planetenstift umgibt, und dem den ersten Zentrierbund radial außen umgreifenden zweiten Zentrierbund, dass auf den Planetenstift wirkende Zentrifugalkräfte die Pressung der Verbindung verstärken. Durch eine Zentrifugalkraft erfährt der Planetenstift und damit der zweite Zentrierbund im radial äußeren Bereich des Planetenstifts eine Kraft radial nach außen. Hierdurch wird der zweite Zentrierbund im radial inneren Bereich des Planetenstifts stärker gegen den ersten Zentrierbund gedrückt, wodurch die Pressung zwischen dem ersten Zentrierbund und dem zweiten Zentrierbund sich verstärkt. Auftretende Zentrifugalkraft erhöhen somit die Pressung zwischen dem ersten Zentrierbund und dem zweiten Zentrierbund.
Der beschriebene Effekt beruht darauf, dass dadurch, dass der mit dem Planetenstift verbundene oder einstückig mit diesem ausgebildete zweite Zentrierbund radial außen des mit der Trägerplatte verbundenen ersten Zentrierbunds angeordnet ist, eine Invertierung der auftretenden Kräfte dahingehend erfolgt, dass radial außen am Planetenstift wirkende Zentrifugalkräfte radial innen Kräfte des zweiten Zentrierbundes auf den ersten Zentrierbund bewirken. Damit wird auch eine Verformung der Trägerplatte reduziert.
Aufgrund einer Erhöhung der Pressung zwischen dem ersten Zentrierbund und dem zweiten Zentrierbund und damit zwischen dem Planetenstift und der Trägerplatte bei auftretenden Zentrifugalkräften ist es nicht erforderlich, eine starke Presspassung zwischen Planetenstift und Trägerplatte vorzusehen. Zwar kann eine Presspassung zwischen ersten und zweiten Zentrierbund vorgesehen sein. Dabei ist es aber ausreichend, eine nur leichte Presspassung vorzusehen. Aufgrund des erläuterten Mechanismus bleibt trotzdem eine Presspassung zwischen dem ersten Zentrierbund und dem zweiten Zentrierbund bei sämtlichen Betriebsbedingungen erhalten.
Durch die Erfindung werden Montage und Demontage des Planetengetriebes bzw. des Triebwerks, in dem das Planetengetriebe ausgebildet ist, vereinfacht. Aufwändige Werkzeuge zur Herstellung einer starken Presspassung sind nicht erforderlich und die Gefahr einer Beschädigung von Komponenten während der Montage und Demontage ist dadurch deutlich reduziert.
Die Verbindung des Planetenstifts mit der Trägerplatte mittels zweier formschlüssig aneinandergrenzender Zentrierbünde vermeidet somit oder reduziert in erheblichem Maße Deformationen der Trägerplatte und der Öffnung für den Planetenstift, die durch Zentrifugalkräfte erzeugt werden. Dementsprechend wird auch eine Lockerung der Presspassung des Planetenstifts in der Trägerplatte vermieden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der zweite Zentrierbund an einer Zentrierscheibe ausgebildet ist, die auf einen Gewindezapfen des Planetenstifts aufgesetzt ist. Der zweite Zentrierbund ist dabei beispielsweise am Rand der Zentrierscheibe ausgebildet. Er erstreckt sich von der Zentrierscheibe axial in Richtung der Trägerplatte, wobei er bei Aufschieben des zweiten Zentrierbunds auf den ersten Zentrierbund radial außen des ersten Zentrierbundes zur Anlage kommt.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Zentrierscheibe ein Spiel gegenüber dem Gewindezapfen aufweist, bevor diese auf dem Gewindezapfen befestigt wird. Die radiale Ausrichtung der Zentrierscheibe erfolgt automatisch, wenn der zweite Zentrierbund auf den zweiten Zentrierbund geschoben wird.
Der Gewindezapfen weist typischerweise einen geringeren Durchmesser als der Planetenstift auf. Der Gewindezapfen steht dabei von einer Stirnseite des Planetenstifts axial ab.
Gemäß einer Ausgestaltung ist die Zentrierscheibe mittels mindestens einer Mutter auf dem Gewindezapfen befestigt. Dabei kann vorgesehen sein, dass zwischen der Zentrierscheibe und der Mutter eine Unterlegscheibe angeordnet ist.
Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die Zentrierscheibe über einen Reibschluss mit der Stirnseite des Planetenstifts verbunden ist. Der Bereich, in dem ein Reibschluss ausgebildet ist, erstreckt sich dabei an der Stirnseite des Planetenstifts radial außen des Gewindezapfens in radialer Richtung am Planetenstift. Gemäß dieser Ausgestaltung findet eine Lastübertragung zunächst über den Formschluss zwischen dem ersten Zentrierbund und dem Zentrierelement und im Weiteren durch einen Reibschluss zwischen dem Planetenstift und der Zentrierscheibe statt.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass beide Trägerplatten einen axial vorstehenden ersten Zentrierbund aufweisen, der die jeweilige Öffnung für den Planetenstift umgibt, wobei eine Zentrierscheibe mit zweitem Zentrierbund zur Verbindung des Planetenstifts mit zumindest einer der Trägerplatten vorgesehen ist.
Gemäß einer Ausgestaltung erfolgt dabei die Verbindung des Planetenstifts mit beiden Trägerplatten mittels einer Zentrierscheibe mit Zentrierbund.
Davon abweichend kann vorgesehen sein, dass die Verbindung des Planetenstifts mit der Trägerplatte nur an einer der beiden Trägerplatten mittels einer Zentrierscheibe mit Zentrierbund erfolgt, während zur Verbindung des Planetenstifts mit der Trägerplatte an der anderen Trägerplatte ein einstückig mit dem Planetenstift ausgebildeter zweiter Zentrierbund vorgesehen ist. Hierdurch wird eine Positionierung des Planetenstifts in Radial- und Umfangsrichtung bezüglich der Trägerplatte erreicht und die Montage vereinfacht.
Dabei sieht eine Ausführungsvariante vor, dass der Planetenstift an seinem axialen Ende einen sich radial erstreckenden scheibenartigen Abschnitt ausbildet, der an dem ersten Zentrierbund radial vorbei führt und von dem aus sich der zweite Zentrierbund in Richtung der Trägerplatte axial erstreckt, wobei der zweite Zentrierbund den ersten Zentrierbund radial außen formschlüssig umgreift.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass an zumindest einer der Trägerplatten der Durchmesser des Planetenstifts kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung in der Trägerplatte. Es liegt mit anderen Worten eine Spielpassung des Planetenstifts in der Öffnung vor. Bei Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen ist das Kleinstmaß der Öffnung somit größer das Größtmaß des Planetenstifts. Eine solche Spielpassung erlaubt eine vereinfachte Herstellung und Montage, wobei jedoch über die beiden Zentrierbünde ein Formschluss und eine Presspassung erreicht werden.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass eine der Trägerplatten einen sich radial nach innen erstreckenden radialen Bund ausbildet, in den der Planetenstift mit einer Presspassung aufgenommen ist, wobei der radiale Bund einen geringeren Durchmesser aufweist als die Öffnung für den Planetenstift in der Trägerplatte. Ein solcher radialer Bund ermöglicht eine Positionierung des Planetenstifts in Radial- und Umfangsrichtung bezüglich der Trägerplatte. Dabei ist eine leichte Presspassung zwischen dem radialen Bund und dem Planetenstift ausreichend. Eine solche Ausgestaltung ist gemäß einer Ausführungsvariante dann an einer der Trägerplatten vorgesehen, wenn die Verbindung des Planetenstifts mit der Trägerplatte an beiden Trägerplatten mittels einer Zentrierscheibe vorgesehen ist. Denn durch den radialen Bund kann trotz einer Spielpassung zwischen Planetenstift und entsprechender Öffnung in der Trägerplatte der Planetenstift zunächst an einer Trägerplatte positioniert werden.
Der radiale Bund ist dabei gemäß einer Ausführungsvariante einstückig mit dem ersten Zentrierbund ausgebildet, so dass beide an einem Teil an der Trägerplatte ausgebildet werden können.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind der erste Zentrierbund und/oder der zweite Zentrierbund in Umfangsrichtung kontinuierlich ausgebildet sind, d.h. nicht mit Unterbrechungen versehen. Hierdurch ist der Formschluss zwischen den beiden Zentrierbünden optimal. Jedoch kann alternativ vorgesehen sein, dass erste Zentrierbund und/oder der zweite Zentrierbund in Umfangsrichtung mit Unterbrechungen ausgebildet sind. Dies ist solange unschädlich, wie der radial äußere zweite Zentrierbund die auf ihn durch den ersten Zentrierbund radial wirkenden Kräfte aufnehmen kann und umgekehrt.
Der Planetenstift ist zylindrisch ausgebildet. Dementsprechend ist die jeweilige Öffnung für den Planetenstift in der Trägerplatte kreisförmig ausgebildet, wenn sie nicht durch auftretende Kräfte deformiert wird.
Der erste Zentrierbund und der zweite Zentrierbund sind beispielsweise beide kreisförmig ausgebildet. Grundsätzlich kann aber auch eine davon abweichende Form, beispielsweise eine polygonale Form der Zentrierbünde vorgesehen sein.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung

- ist die Turbine eine erste Turbine, der Verdichter ein erster Verdichter und die Turbinenwelle eine erste Turbinenwelle;
- umfasst der Triebwerkskern ferner eine zweite Turbine, einen zweiten Verdichter und eine zweite Turbinenwelle, die die zweite Turbine mit dem zweiten Verdichter verbindet; und
- sind die zweite Turbine, der zweite Verdichter und die zweite Turbinenwelle dahingehend angeordnet, sich mit einer höheren Drehzahl als die erste Turbinenwelle zu drehen.

In einem weiteren Erfindungsaspekt betrifft die Erfindung ein Planetengetriebe, das aufweist:

- ein Sonnenrad, das um eine Drehachse des Planetengetriebes rotiert und von einer Sonnenwelle angetrieben wird,
- eine Mehrzahl von Planetenrädern, die von dem Sonnenrad angetrieben werden,
- ein Hohlrad, mit dem die Mehrzahl von Planetenrädern in Eingriff steht,
- eine Mehrzahl von Planetenstiften, wobei jeweils ein Planetenstift in einem Planetenrad angeordnet ist,
- eine axial vordere Trägerplatte und eine axial hintere Trägerplatte, wobei die Planetenstifte in Öffnungen der axial vorderen Trägerplatte und der axial hinteren Trägerplatte angeordnet und mit den Trägerplatten verbunden sind, wobei
- zumindest eine der Trägerplatten einen axial vorstehenden ersten Zentrierbund aufweist, der die Öffnung für den Planetenstift umgibt, und ein mit dem Planetenstift verbundener oder einstückig mit diesem ausgebildeter zweiter Zentrierbund vorgesehen ist, der den ersten Zentrierbund radial außen formschlüssig umgibt.

Die Ausgestaltungen der Ansprüche 2 bis 14 gelten auch für das Planetengetriebe des Anspruchs 16.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung, soweit sie sich auf ein Flugtriebwerk bezieht, bezogen auf ein zylindrisches Koordinatensystem beschrieben ist, das die Koordinaten x, r und φ aufweist. Dabei gibt x die axiale Richtung, r die radiale Richtung und φ den Winkel in Umfangsrichtung an. Die axiale Richtung ist dabei durch die Drehachse des Planetengetriebes definiert, die identisch mit einer Maschinenachse eines Getriebefan-Triebwerks ist, in dem das Planetengetriebe angeordnet ist. Von der x-Achse ausgehend zeigt die radiale Richtung radial nach außen. Begriffe wie „vor“, „hinter“, „vordere“ und „hintere“ beziehen sich auf die axiale Richtung bzw. die Strömungsrichtung im Triebwerk, in dem das Planetengetriebe angeordnet ist. Begriffe wie „äußere“ oder „innere“ beziehen sich auf die radiale Richtung.
Wie hier an anderer Stelle angeführt wird, kann sich die vorliegende Offenbarung auf ein Gasturbinentriebwerk beziehen. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann einen Triebwerkskern umfassen, der eine Turbine, einen Brennraum, einen Verdichter und eine die Turbine mit dem Verdichter verbindende Kernwelle umfasst. Solch ein Gasturbinentriebwerk kann ein Gebläse (mit Gebläseschaufeln) umfassen, das stromaufwärts des Triebwerkskerns positioniert ist.
Anordnungen der vorliegenden Offenbarung können insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, für Gebläse, die über ein Getriebe angetrieben werden, von Vorteil sein. Entsprechend kann das Gasturbinentriebwerk ein Getriebe umfassen, das einen Eingang von der Kernwelle empfängt und Antrieb für das Gebläse zum Antreiben des Gebläses mit einer niedrigeren Drehzahl als die Kernwelle abgibt. Der Eingang für das Getriebe kann direkt von der Kernwelle oder indirekt von der Kernwelle, beispielsweise über eine Stirnwelle und/oder ein Stirnzahnrad, erfolgen. Die Kernwelle kann mit der Turbine und dem Verdichter starr verbunden sein, so dass sich die Turbine und der Verdichter mit derselben Drehzahl drehen (wobei sich das Gebläse mit einer niedrigeren Drehzahl dreht).
Das Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann eine beliebige geeignete allgemeine Architektur aufweisen. Beispielsweise kann das Gasturbinentriebwerk eine beliebige gewünschte Anzahl an Wellen, die Turbinen und Verdichter verbinden, beispielsweise eine, zwei oder drei Wellen, aufweisen. Lediglich beispielhaft kann die mit der Kernwelle verbundene Turbine eine erste Turbine sein, der mit der Kernwelle verbundene Verdichter kann ein erster Verdichter sein und die Kernwelle kann eine erste Kernwelle sein. Der Triebwerkskern kann ferner eine zweite Turbine, einen zweiten Verdichter und eine zweite Kernwelle, die die zweite Turbine mit dem zweiten Verdichter verbindet, umfassen. Die zweite Turbine, der zweite Verdichter und die zweite Kernwelle können dahingehend angeordnet sein, sich mit einer höheren Drehzahl als die erste Kernwelle zu drehen.
Bei solch einer Anordnung kann der zweite Verdichter axial stromabwärts des ersten Verdichters positioniert sein. Der zweite Verdichter kann dahingehend angeordnet sein, Strömung von dem ersten Verdichter aufzunehmen (beispielsweise direkt aufzunehmen, beispielsweise über einen allgemein ringförmigen Kanal).
Das Getriebe kann dahingehend angeordnet sein, von der Kernwelle, die dazu konfiguriert ist, sich (beispielsweise im Gebrauch) mit der niedrigsten Drehzahl zu drehen, (beispielsweise die erste Kernwelle in dem obigen Beispiel) angetrieben zu werden. Beispielsweise kann das Getriebe dahingehend angeordnet sein, lediglich von der Kernwelle, die dazu konfiguriert ist, sich (beispielsweise im Gebrauch) mit der niedrigsten Drehzahl zu drehen, (beispielsweise nur von der ersten Kernwelle und nicht der zweiten Kernwelle bei dem obigen Beispiel) angetrieben zu werden. Alternativ dazu kann das Getriebe dahingehend angeordnet sein, von einer oder mehreren Wellen, beispielsweise der ersten und/oder der zweiten Welle in dem obigen Beispiel, angetrieben zu werden.
Bei einem Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann ein Brennraum axial stromabwärts des Gebläses und des Verdichters (der Verdichter) vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Brennraum direkt stromabwärts des zweiten Verdichters (beispielsweise an dessen Ausgang) liegen, wenn ein zweiter Verdichter vorgesehen ist. Als ein weiteres Beispiel kann die Strömung am Ausgang des Verdichters dem Einlass der zweiten Turbine zugeführt werden, wenn eine zweite Turbine vorgesehen ist. Der Brennraum kann stromaufwärts der Turbine (der Turbinen) vorgesehen sein.
Der oder jeder Verdichter (beispielsweise der erste Verdichter und der zweite Verdichter gemäß obiger Beschreibung) kann eine beliebige Anzahl an Stufen, beispielsweise mehrere Stufen, umfassen. Jede Stufe kann eine Reihe von Rotorschaufeln und eine Reihe von Statorschaufeln, bei denen es sich um variable Statorschaufeln (dahingehend, dass ihr Anstellwinkel variabel sein kann) handeln kann, umfassen. Die Reihe von Rotorschaufeln und die Reihe von Statorschaufeln können axial voneinander versetzt sein.
Die oder jede Turbine (beispielsweise die erste Turbine und die zweite Turbine gemäß obiger Beschreibung) kann eine beliebige Anzahl an Stufen, beispielsweise mehrere Stufen, umfassen. Jede Stufe kann eine Reihe von Rotorschaufeln und eine Reihe von Statorschaufeln umfassen. Die Reihe von Rotorschaufeln und die Reihe von Statorschaufeln können axial voneinander versetzt sein.
Jede Gebläseschaufel kann mit einer radialen Spannweite definiert sein, die sich von einem Fuß (oder einer Nabe) an einer radial innenliegenden von Gas überströmten Stelle oder an einer Position einer Spannbreite von 0 % zu einer Spitze an einer Position einer Spannbreite von 100 % erstreckt. Das Verhältnis des Radius der Gebläseschaufel an der Nabe zu dem Radius der Gebläseschaufel an der Spitze kann weniger als (oder in der Größenordnung von): 0,4, 0,39, 0,38, 0,37, 0,36, 0,35, 0,34, 0,33, 0,32, 0,31, 0,3, 0,29, 0,28, 0,27, 0,26 oder 0,25 liegen. Das Verhältnis des Radius der Gebläseschaufel an der Nabe zu dem Radius der Gebläseschaufel an der Spitze kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Diese Verhältnisse können allgemeinhin als das Nabe-Spitze-Verhältnis bezeichnet werden. Der Radius an der Nabe und der Radius an der Spitze können beide an dem vorderen Randteil (oder dem axial am weitesten vorne liegenden Rand) der Schaufel gemessen werden. Das Nabe-Spitze-Verhältnis bezieht sich natürlich auf den von Gas überströmten Abschnitt der Gebläseschaufel, d. h. den Abschnitt, der sich radial außerhalb jeglicher Plattform befindet.
Der Radius des Gebläses kann zwischen der Mittellinie des Triebwerks und der Spitze der Gebläseschaufel an ihrem vorderen Rand gemessen werden. Der Durchmesser des Gebläses (der einfach das Doppelte des Radius des Gebläses sein kann) kann größer als (oder in der Größenordnung von): 250 cm (etwa 100 Inch), 260 cm, 270 cm (etwa 105 Inch), 280 cm (etwa 110 Inch), 290 cm (etwa 115 Inch), 300 cm (etwa 120 Inch), 310 cm, 320 cm (etwa 125 Inch), 330 cm (etwa 130 Inch), 340 cm (etwa 135 Inch), 350 cm, 360 cm (etwa 140 Inch), 370 cm (etwa 145 Inch), 380 cm (etwa 150 Inch) oder 390 cm (etwa 155 Inch) sein (liegen). Der Gebläsedurchmesser kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).
Die Drehzahl des Gebläses kann im Gebrauch variieren. Allgemein ist die Drehzahl geringer für Gebläse mit einem größeren Durchmesser. Lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen weniger als 2500 U/min, beispielsweise weniger als 2300 U/min, betragen. Lediglich als ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann auch die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen für ein Triebwerk mit einem Gebläsedurchmesser im Bereich von 250 cm bis 300 cm (beispielsweise 250 cm bis 280 cm) im Bereich von 1700 U/min bis 2500 U/min, beispielsweise im Bereich von 1800 U/min bis 2300 U/min, beispielsweise im Bereich von 1900 U/min bis 2100 U/min, liegen. Lediglich als ein weiteres nicht einschränkendes Beispiel kann die Drehzahl des Gebläses bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen für ein Triebwerk mit einem Gebläsedurchmesser im Bereich von 320 cm bis 380 cm in dem Bereich von 1200 U/min bis 2000 U/min, beispielsweise in dem Bereich von 1300 U/min bis 1800 U/min, beispielsweise in dem Bereich von 1400 U/min bis 1600 U/min, liegen.
Im Gebrauch des Gasturbinentriebwerks dreht sich das Gebläse (mit zugehörigen Gebläseschaufeln) um eine Drehachse. Diese Drehung führt dazu, dass sich die Spitze der Gebläseschaufel mit einer Geschwindigkeit U_Spitze bewegt. Die von den Gebläseschaufeln an der Strömung verrichtete Arbeit resultiert in einem Anstieg der Enthalpie dH der Strömung. Eine Gebläsespitzenbelastung kann als dH/U_Spitze ² definiert werden, wobei dH der Enthalpieanstieg (beispielsweise der durchschnittliche 1-D-Enthalpieanstieg) über das Gebläse hinweg ist und U_Spitze die (Translations-) Geschwindigkeit der Gebläsespitze, beispielsweise an dem vorderen Rand der Spitze, ist (die als Gebläsespitzenradius am vorderen Rand multipliziert mit der Winkelgeschwindigkeit definiert werden kann). Die Gebläsespitzenbelastung bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen kann mehr als (oder in der Größenordnung von): 0,3, 0,31, 0,32, 0,33, 0,34, 0,35, 0,36, 0,37, 0,38, 0,39 oder 0,4 betragen (liegen) (wobei alle Einheiten in diesem Abschnitt Jkg^-1K^-1/(ms^-1)² sind). Die Gebläsespitzenbelastung kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).
Gasturbinentriebwerke gemäß der vorliegenden Offenbarung können ein beliebiges gewünschtes Bypassverhältnis aufweisen, wobei das Bypassverhältnis als das Verhältnis des Massendurchsatzes der Strömung durch den Bypasskanal zu dem Massendurchsatz der Strömung durch den Kern bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen definiert wird. Bei einigen Anordnungen kann das Bypassverhältnis mehr als (in der Größenordnung von): 10, 10,5, 11, 11,5, 12, 12,5, 13, 13,5, 14, 14,5, 15, 15,5, 16, 16,5 oder 17 betragen (liegen). Das Bypassverhältnis kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Der Bypasskanal kann im Wesentlichen ringförmig sein. Der Bypasskanal kann sich radial außerhalb des Triebwerkskerns befinden. Die radial äußere Fläche des Bypasskanals kann durch eine Triebwerksgondel und/oder ein Gebläsegehäuse definiert werden.
Das Gesamtdruckverhältnis eines Gasturbinentriebwerks, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann als das Verhältnis des Staudrucks stromaufwärts des Gebläses zu dem Staudruck am Ausgang des Höchstdruckverdichters (vor dem Eingang in den Brennraum) definiert werden. Als ein nicht einschränkendes Beispiel kann das Gesamtdruckverhältnis eines Gasturbinentriebwerks, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, bei Konstantgeschwindigkeit mehr als (oder in der Größenordnung von): 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75 betragen (liegen). Das Gesamtdruckverhältnis kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden).
Der spezifische Schub eines Triebwerks kann als der Nettoschub des Triebwerks dividiert durch den Gesamtmassenstrom durch das Triebwerk hindurch definiert werden. Bei Konstantgeschwindigkeitsbedingungen kann der spezifische Schub eines Triebwerks, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, weniger als (oder in der Größenordnung von): 110 Nkg^-1s, 105 Nkg^-1s, 100 Nkg^-1s, 95 Nkg^-1s, 90 Nkg^-1s, 85 Nkg-¹s oder 80 Nkg^-1s betragen (liegen). Der spezifische Schub kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Solche Triebwerke können im Vergleich zu herkömmlichen Gasturbinentriebwerken besonders effizient sein.
Ein Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann einen beliebigen gewünschten Höchstschub aufweisen. Lediglich als ein nicht einschränkendes Beispiel kann eine Gasturbine, die hier beschrieben und/oder beansprucht wird, zur Erzeugung eines Höchstschubs von mindestens (oder in der Größenordnung von): 160kN, 170kN, 180kN, 190kN, 200kN, 250kN, 300kN, 350kN, 400kN, 450kN, 500kN oder 550kN in der Lage sein. Der Höchstschub kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Der Schub, auf den oben Bezug genommen wird, kann der Nettohöchstschub bei standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen auf Meereshöhe plus 15 Grad C (Umgebungsdruck 101,3 kPa, Temperatur 30 Grad C) bei statischem Triebwerk sein.
Im Gebrauch kann die Temperatur der Strömung am Eingang der Hochdruckturbine besonders hoch sein. Diese Temperatur, die als TET bezeichnet werden kann, kann an dem Ausgang zum Brennraum, beispielsweise unmittelbar stromaufwärts der ersten Turbinenschaufel, die wiederum als eine Düsenleitschaufel bezeichnet werden kann, gemessen werden. Bei Konstantgeschwindigkeit kann die TET mindestens (oder in der Größenordnung von): 1400K, 1450K, 1500K, 1550K, 1600K oder 1650K betragen (liegen). Die TET bei Konstantgeschwindigkeit kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Die maximale TET im Gebrauch des Triebwerks kann beispielsweise mindestens (oder in der Größenordnung von): 1700K, 1750K, 1800K, 1850K, 1900K, 1950K oder 2000K betragen (liegen). Die maximale TET kann in einem einschließenden Bereich liegen, der von zwei der Werte im vorhergehenden Satz begrenzt wird (d. h. die Werte können obere oder untere Grenzen bilden). Die maximale TET kann beispielsweise bei einer Bedingung von hohem Schub, beispielsweise bei einer MTO-Bedingung (MTO - Maximum Take-Off thrust - maximaler Startschub), auftreten.
Eine Gebläseschaufel und/oder ein Blattabschnitt einer Gebläseschaufel, die hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann aus einem beliebigen geeigneten Material oder einer Kombination aus Materialien hergestellt werden. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufel und/oder des Blatts zumindest zum Teil aus einem Verbundstoff, beispielsweise einem Metallmatrix-Verbundstoff und/oder einem Verbundstoff mit organischer Matrix, wie z. B. Kohlefaser, hergestellt werden. Als ein weiteres Beispiel kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufel und/oder des Blatts zumindest zum Teil aus einem Metall, wie z. B. einem auf Titan basierendem Metall oder einem auf Aluminium basierenden Material (wie z. B. einer Aluminium-Lithium-Legierung) oder einem auf Stahl basierenden Material hergestellt werden. Die Gebläseschaufel kann mindestens zwei Bereiche umfassen, die unter Verwendung verschiedener Materialien hergestellt werden. Beispielsweise kann die Gebläseschaufel einen vorderen Schutzrand aufweisen, der unter Verwendung eines Materials hergestellt wird, das dem Aufschlagen (beispielsweise von Vögeln, Eis oder anderem Material) besser widerstehen kann als der Rest der Schaufel. Solch ein vorderer Rand kann beispielsweise unter Verwendung von Titan oder einer auf Titan basierenden Legierung hergestellt werden. Somit kann die Gebläseschaufel lediglich als ein Beispiel einen auf Kohlefaser oder Aluminium basierenden Körper (wie z. B. eine Aluminium-Lithium-Legierung) mit einem vorderen Rand aus Titan aufweisen.
Ein Gebläse, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann einen mittleren Abschnitt umfassen, von dem sich die Gebläseschaufeln, beispielsweise in einer radialen Richtung, erstrecken können. Die Gebläseschaufeln können auf beliebige gewünschte Art und Weise an dem mittleren Abschnitt angebracht sein. Beispielsweise kann jede Gebläseschaufel eine Fixierungsvorrichtung umfassen, die mit einem entsprechenden Schlitz in der Nabe (oder Scheibe) in Eingriff gelangen kann. Lediglich als ein Beispiel kann solch eine Fixierungsvorrichtung in Form eines Schwalbenschwanzes vorliegen, der zur Fixierung der Gebläseschaufel an der Nabe/Scheibe in einen entsprechenden Schlitz in der Nabe/Scheibe eingesteckt und/oder damit in Eingriff gebracht werden kann. Als ein weiteres Beispiel können die Gebläseschaufeln integral mit einem mittleren Abschnitt ausgebildet sein. Solch eine Anordnung kann als eine Blisk oder ein Bling bezeichnet werden. Ein beliebiges geeignetes Verfahren kann zur Herstellung solch einer Blisk oder solch eines Bling verwendet werden. Beispielsweise kann zumindest ein Teil der Gebläseschaufeln aus einem Block maschinell herausgearbeitet werden und/oder mindestens ein Teil der Gebläseschaufeln kann durch Schweißen, wie z. B. lineares Reibschweißen, an der Nabe/Scheibe angebracht werden.
Die Gasturbinentriebwerke, die hier beschrieben und/oder beansprucht werden, können oder können nicht mit einer VAN (Variable Area Nozzle - Düse mit variablem Querschnitt) versehen sein. Solch eine Düse mit variablem Querschnitt kann eine Variation des Ausgangsquerschnitts des Bypasskanals im Gebrauch gestatten. Die allgemeinen Prinzipien der vorliegenden Offenbarung können auf Triebwerke mit oder ohne eine VAN zutreffen.
Das Gebläse einer Gasturbine, die hier beschrieben und/oder beansprucht wird, kann eine beliebige gewünschte Anzahl an Gebläseschaufeln, beispielsweise 16, 18, 20 oder 22 Gebläseschaufeln, aufweisen.
Gemäß der hier erfolgenden Verwendung können Konstantgeschwindigkeitsbedingungen Konstantgeschwindigkeitsbedingungen eines Luftfahrzeugs, an dem das Gasturbinentriebwerk angebracht ist, bedeuten. Solche Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können herkömmlicherweise als die Bedingungen während des mittleren Teils des Flugs definiert werden, beispielsweise die Bedingungen, denen das Luftfahrzeug und/oder das Triebwerk zwischen (hinsichtlich Zeit und/oder Entfernung) dem Ende des Steigflugs und dem Beginn des Sinkflugs ausgesetzt wird bzw. werden.
Lediglich als ein Beispiel kann die Vorwärtsgeschwindigkeit bei der Konstantgeschwindigkeitsbedingung bei einem beliebigen Punkt im Bereich von Mach 0,7 bis 0,9, beispielsweise 0,75 bis 0,85, beispielsweise 0,76 bis 0,84, beispielsweise 0,77 bis 0,83, beispielsweise 0,78 bis 0,82, beispielsweise 0,79 bis 0,81, beispielsweise in der Größenordnung von Mach 0,8, in der Größenordnung von Mach 0,85 oder in dem Bereich von 0,8 bis 0,85 liegen. Eine beliebige Geschwindigkeit innerhalb dieser Bereiche kann die Konstantfahrtbedingung sein. Bei einigen Luftfahrzeugen können die Konstantfahrtbedingungen außerhalb dieser Bereiche, beispielsweise unter Mach 0,7 oder über Mach 0,9, liegen.
Lediglich als ein Beispiel können die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen bei einer Höhe, die im Bereich von 10.000 m bis 15.000 m, beispielsweise im Bereich von 10.000 m bis 12.000 m, beispielsweise im Bereich von 10.400 m bis 11.600 m (etwa 38.000 Fuß) beispielsweise im Bereich von 10.500 m bis 11.500 m, beispielsweise im Bereich von 10.600 m bis 11.400 m, beispielsweise im Bereich von 10.700 m (etwa 35.000 Fuß) bis 11.300 m, beispielsweise im Bereich von 10.800 m bis 11.200 m, beispielsweise im Bereich von 10.900 m bis 11.100 m, beispielsweise in der Größenordnung von 11.000 m, liegt, entsprechen. Die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können standardmäßigen atmosphärischen Bedingungen bei einer beliebigen gegebenen Höhe in diesen Bereichen entsprechen.
Lediglich als ein Beispiel können die Konstantgeschwindigkeitsbedingungen Folgendem entsprechen: einer Vorwärts-Mach-Zahl von 0,8; einem Druck von 23.000 Pa und einer Temperatur von -55 Grad C.
So wie sie hier durchweg verwendet werden, können „Konstantgeschwindigkeit“ oder „Konstantgeschwindigkeitsbedingungen“ den aerodynamischen Auslegungspunkt bedeuten. Solch ein aerodynamischer Auslegungspunkt (oder ADP - Aerodynamic Design Point) kann den Bedingungen (darunter beispielsweise die Mach-Zahl, Umgebungsbedingungen und Schubanforderung), für die der Gebläsebetrieb ausgelegt ist, entsprechen. Dies kann beispielsweise die Bedingungen, bei denen das Gebläse (oder das Gasturbinentriebwerk) konstruktionsgemäß den optimalen Wirkungsgrad aufweist, bedeuten.
Im Gebrauch kann ein Gasturbinentriebwerk, das hier beschrieben und/oder beansprucht wird, bei den Konstantgeschwindigkeitsbedingungen, die hier an anderer Stelle definiert werden, betrieben werden. Solche Konstantgeschwindigkeitsbedingungen können von den Konstantgeschwindigkeitsbedingungen (beispielsweise den Bedingungen während des mittleren Teils des Fluges) eines Luftfahrzeugs, an dem mindestens ein (beispielsweise 2 oder 4) Gasturbinentriebwerk zur Bereitstellung von Schubkraft befestigt sein kann, bestimmt werden.
Für den Fachmann ist verständlich, dass ein Merkmal oder Parameter, das bzw. der in Bezug auf einen der obigen Aspekte beschrieben wird, bei einem beliebigen anderen Aspekt angewendet werden kann, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen. Des Weiteren kann ein beliebiges Merkmal oder ein beliebiger Parameter, das bzw. der hier beschrieben wird, bei einem beliebigen Aspekt angewendet werden und/oder mit einem beliebigen anderen Merkmal oder Parameter, das bzw. der hier beschrieben wird, kombiniert werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Seitenschnittansicht eines Gasturbinentriebwerks;
2 eine Seitenschnittgroßansicht eines stromaufwärtigen Abschnitts eines Gasturbinentriebwerks;
3 eine zum Teil weggeschnittene Ansicht eines Getriebes für ein Gasturbinentriebwerk;
4 eine Schnittdarstellung von Elementen eines Planetengetriebes, das zum Einsatz in einem Gasturbinentriebwerk gemäß 1 geeignet ist;
5 durch die Zentrifugalkraft erzeugte Lasten, die auf eine Trägerplatte durch einen in einer Öffnung der Trägerplatte angeordneten Planetenstift wirken, und damit bei einer Anordnung gemäß dem Stand der Technik einhergehende Verformungen;
6 ein Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen einem Planetenstift und den beiden Trägerplatten eines Planetengetriebes unter Verwendung jeweils zweier Zentrierbünde, wobei der radial äußere Zentrierbund an beiden Trägerplatten durch eine Zentrierscheibe bereitgestellt ist, die auf einem Gewindezapfen des Planetenstifts befestigt ist; und
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen einem Planetenstift und den beiden Trägerplatten eines Planetengetriebes unter Verwendung jeweils zweier Zentrierbünde, wobei der radial äußere Zentrierbund an der einen Trägerplatte durch eine Zentrierscheibe bereitgestellt ist, die auf einem Gewindezapfen des Planetenstifts befestigt ist, und an der anderen Trägerplatte einstückig mit dem Planetenstift ausgebildet ist.

1 stellt ein Gasturbinentriebwerk 10 mit einer Hauptdrehachse 9 dar. Das Triebwerk 10 umfasst einen Lufteinlass 12 und ein Schubgebläse bzw. Fan 23, das zwei Luftströme erzeugt: einen Kernluftstrom A und einen Bypassluftstrom B. Das Gasturbinentriebwerk 10 umfasst einen Kern 11, der den Kernluftstrom A aufnimmt. Der Triebwerkskern 11 umfasst in Axialströmungsreihenfolge einen Niederdruckverdichter 14, einen Hochdruckverdichter 15, eine Verbrennungseinrichtung 16, eine Hochdruckturbine 17, eine Niederdruckturbine 19 und eine Kernschubdüse 20. Eine Triebwerksgondel 21 umgibt das Gasturbinentriebwerk 10 und definiert einen Bypasskanal 22 und eine Bypassschubdüse 18. Der Bypassluftstrom B strömt durch den Bypasskanal 22. Das Gebläse 23 ist über eine Welle 26 und ein Epizykloidengetriebe 30 an der Niederdruckturbine 19 angebracht und wird durch diese angetrieben.
Im Gebrauch wird der Kernluftstrom A durch den Niederdruckverdichter 14 beschleunigt und verdichtet und in den Hochdruckverdichter 15 geleitet, wo eine weitere Verdichtung erfolgt. Die aus dem Hochdruckverdichter 15 ausgestoßene verdichtete Luft wird in die Verbrennungseinrichtung 16 geleitet, wo sie mit Kraftstoff vermischt wird und das Gemisch verbrannt wird. Die resultierenden heißen Verbrennungsprodukte breiten sich dann durch die Hochdruck- und die Niederdruckturbine 17, 19 aus und treiben diese dadurch an, bevor sie zur Bereitstellung einer gewissen Schubkraft durch die Düse 20 ausgestoßen werden. Die Hochdruckturbine 17 treibt den Hochdruckverdichter 15 durch eine geeignete Verbindungswelle 27 an. Das Gebläse 23 stellt allgemein den Hauptteil der Schubkraft bereit. Das Epizykloidengetriebe 30 ist ein Untersetzungsgetriebe.
Eine beispielhafte Anordnung für ein Getriebegebläse-Gasturbinentriebwerk 10 wird in 2 gezeigt. Die Niederdruckturbine 19 (siehe 1) treibt die Welle 26 an, die mit einem Sonnenrad 28 der Epizykloidengetriebeanordnung 30 gekoppelt ist. Mehrere Planetenräder 32, die durch einen Planetenträger 34 miteinander gekoppelt sind, befinden sich von dem Sonnenrad 28 radial außen und kämmen damit. Der Planetenträger 34 beschränkt die Planetenräder 32 darauf, synchron um das Sonnenrad 28 zu kreisen, während er ermöglicht, dass sich jedes Planetenrad 32 um seine eigene Achse drehen kann. Der Planetenträger 34 ist über Gestänge 36 mit dem Gebläse 23 dahingehend gekoppelt, seine Drehung um die Triebwerksachse 9 anzutreiben. Ein Außenrad oder Hohlrad 38, das über Gestänge 40 mit einer stationären Stützstruktur 24 gekoppelt ist, befindet sich von den Planetenrädern 32 radial außen und kämmt damit.
Es wird angemerkt, dass die Begriffe „Niederdruckturbine“ und „Niederdruckverdichter“, so wie sie hier verwendet werden, so aufgefasst werden können, dass sie die Turbinenstufe mit dem niedrigsten Druck bzw. die Verdichterstufe mit dem niedrigsten Druck (d. h. dass sie nicht das Gebläse 23 umfassen) und/oder die Turbinen- und Verdichterstufe, die durch die Verbindungswelle 26 mit der niedrigsten Drehzahl in dem Triebwerk (d. h. dass sie nicht die Getriebeausgangswelle, die das Gebläse 23 antreibt, umfasst) miteinander verbunden sind, bedeuten. In einigen Schriften können die „Niederdruckturbine“ und der „Niederdruckverdichter“, auf die hier Bezug genommen wird, alternativ dazu als die „Mitteldruckturbine“ und „Mitteldruckverdichter“ bekannt sein. Bei der Verwendung derartiger alternativer Nomenklatur kann das Gebläse 23 als eine erste Verdichtungsstufe oder Verdichtungsstufe mit dem niedrigsten Druck bezeichnet werden.
Das Epizykloidengetriebe 30 wird in 3 beispielhaft genauer gezeigt. Das Sonnenrad 28, die Planetenräder 32 und das Hohlrad 38 umfassen jeweils Zähne um ihre Peripherie zum Kämmen mit den anderen Zahnrädern. Jedoch werden der Übersichtlichkeit halber lediglich beispielhafte Abschnitte der Zähne in 3 dargestellt. Obgleich vier Planetenräder 32 dargestellt werden, liegt für den Fachmann auf der Hand, dass innerhalb des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung mehr oder weniger Planetenräder 32 vorgesehen sein können. Praktische Anwendungen eines Epizykloidengetriebes 30 umfassen allgemein mindestens drei Planetenräder 32.
Das in 2 und 3 beispielhaft dargestellte Epizykloidengetriebe 30 ist ein Planetengetriebe, bei dem der Planetenträger 34 über Gestänge 36 mit einer Ausgangswelle gekoppelt ist, wobei das Hohlrad 38 festgelegt ist. Jedoch kann eine beliebige andere geeignete Art von Epizykloidengetriebe 30 verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel kann das Epizykloidengetriebe 30 eine Sternanordnung sein, bei der der Planetenträger 34 festgelegt gehalten wird, wobei gestattet wird, dass sich das Hohlrad (oder Außenrad) 38 dreht. Bei solch einer Anordnung wird das Gebläse 23 von dem Hohlrad 38 angetrieben. Als ein weiteres alternatives Beispiel kann das Getriebe 30 ein Differenzialgetriebe sein, bei dem gestattet wird, dass sich sowohl das Hohlrad 38 als auch der Planetenträger 34 drehen.
Es versteht sich, dass die in 2 und 3 gezeigte Anordnung lediglich beispielhaft ist und verschiedene Alternativen in dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung liegen. Lediglich beispielhaft kann eine beliebige geeignete Anordnung zur Positionierung des Getriebes 30 in dem Triebwerk 10 und/oder zur Verbindung des Getriebes 30 mit dem Triebwerk 10 verwendet werden. Als ein weiteres Beispiel können die Verbindungen (z. B. die Gestänge 36, 40 in dem Beispiel von 2) zwischen dem Getriebe 30 und anderen Teilen des Triebwerks 10 (wie z. B. der Eingangswelle 26, der Ausgangswelle und der festgelegten Struktur 24) einen gewissen Grad an Steifigkeit oder Flexibilität aufweisen. Als ein weiteres Beispiel kann eine beliebige geeignete Anordnung der Lager zwischen rotierenden und stationären Teilen des Triebwerks (beispielsweise zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes und den festgelegten Strukturen, wie z. B. dem Getriebegehäuse) verwendet werden, und die Offenbarung ist nicht auf die beispielhafte Anordnung von 2 beschränkt. Beispielsweise ist für den Fachmann ohne Weiteres erkenntlich, dass sich die Anordnung von Ausgang und Stützgestängen und Lagerpositionierungen bei einer Sternanordnung (oben beschrieben) des Getriebes 30 in der Regel von jenen, die beispielhaft in 2 gezeigt werden, unterscheiden würden.
Entsprechend dehnt sich die vorliegende Offenbarung auf ein Gasturbinentriebwerk mit einer beliebigen Anordnung der Getriebearten (beispielsweise sternförmig oder planetenartig), Stützstrukturen, Eingangs- und Ausgangswellenanordnung und Lagerpositionierungen aus.
Optional kann das Getriebe Neben- und/oder alternative Komponenten (z. B. den Mitteldruckverdichter und/oder einen Nachverdichter) antreiben.
Andere Gasturbinentriebwerke, bei denen die vorliegende Offenbarung Anwendung finden kann, können alternative Konfigurationen aufweisen. Beispielsweise können derartige Triebwerke eine alternative Anzahl an Verdichtern und/oder Turbinen und/oder eine alternative Anzahl an Verbindungswellen aufweisen. Als ein weiteres Beispiel weist das in 1 gezeigte Gasturbinentriebwerk eine Teilungsstromdüse 20, 22 auf, was bedeutet, dass der Strom durch den Bypasskanal 22 seine eigene Düse aufweist, die von der Triebwerkskerndüse 20 separat und davon radial außen ist. Jedoch ist dies nicht einschränkend und ein beliebiger Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann auch auf Triebwerke zutreffen, bei denen der Strom durch den Bypasskanal 22 und der Strom durch den Kern 11 vor (oder stromaufwärts) einer einzigen Düse, die als eine Mischstromdüse bezeichnet werden kann, vermischt oder kombiniert werden. Eine oder beide Düsen (ob Misch- oder Teilungsstrom) kann einen festgelegten oder variablen Bereich aufweisen. Obgleich sich das beschriebene Beispiel auf ein Turbogebläsetriebwerk bezieht, kann die Offenbarung beispielsweise bei einer beliebigen Art von Gasturbinentriebwerk, wie z. B. bei einem Open-Rotor- (bei dem die Gebläsestufe nicht von einer Triebwerksgondel umgeben wird) oder einem Turboprop-Triebwerk, angewendet werden. Bei einigen Anordnungen umfasst das Gasturbinentriebwerk 10 möglicherweise kein Getriebe 30.
Die Geometrie des Gasturbinentriebwerks 10 und Komponenten davon wird bzw. werden durch ein herkömmliches Achsensystem definiert, das eine axiale Richtung (die auf die Drehachse 9 ausgerichtet ist), eine radiale Richtung (in der Richtung von unten nach oben in 1) und eine Umfangsrichtung (senkrecht zu der Ansicht in 1) umfasst. Die axiale, die radiale und die Umfangsrichtung verlaufen senkrecht zueinander.
Die 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Planetengetriebes eines als Getriebefan-Triebwerk ausgebildeten Gasturbinentriebwerks 10 gemäß der 1 in einer Schnittdarstellung. Das Planetengetriebe 30 umfasst ein Sonnenrad 28, das von einer Antriebswelle bzw. Sonnenwelle 26 angetrieben wird. Bei der Antriebswelle 26 handelt sich um die Welle 26 der 1 und 2 bzw. allgemein um eine Turbinenwelle. Das Sonnenrad 28 und die Antriebswelle 26 drehen sich dabei um die Drehachse 9. Die Drehachse des Planetengetriebes 30 ist identisch mit der Drehachse 9 bzw. Maschinenachse des Gasturbinentriebwerks 10.
Das Planetengetriebe 30 umfasst des Weiteren eine Mehrzahl von Planetenrädern 32, von denen in der Schnittdarstellung der 4 eines dargestellt ist. Das Sonnenrad 28 treibt die Mehrzahl der Planetenräder 32 an, wobei eine Verzahnung des Sonnenrads 28 mit einer Verzahnung des Planetenrads 32 in Eingriff steht.
Das Planetenrad 32 ist hohlzylindrisch ausgebildet und bildet eine äußere Mantelfläche und eine innere Mantelfläche. Das Planetenrad 32 rotiert - angetrieben durch das Sonnenrad 28 - um eine Drehachse 90, die parallel zur Drehachse 9 verläuft. Die äußere Mantelfläche des Planetenrads 32 bildet eine Verzahnung aus, die mit der Verzahnung eines Hohlrads 38 in Eingriff steht. Das Hohlrad 38 ist feststehend, d. h. nichtrotierend angeordnet. Die Planetenräder 32 rotieren aufgrund ihrer Kopplung mit dem Sonnenrad 28 und wandern dabei entlang des Umfangs des Hohlrads 38. Die Rotation der Planetenräder 32 entlang des Umfangs des Hohlrads 38 und dabei um die Drehachse 90 ist langsamer als die Rotation der Antriebswelle 26, wodurch eine Untersetzung bereitgestellt wird.
Das Planetenrad 32 weist angrenzend an seine innere Mantelfläche eine zentrierte axiale Öffnung auf. In die Öffnung eingebracht ist ein Planetenstift 6, der auch selbst eine axiale Bohrung 60 aufweist, deren Längsachse identisch ist mit der Drehachse 90 des Planetenrads 32, wobei der Planetenstift 6 und das Planetenrad 32 an ihren einander zugewandten Flächen ein Lager 65 bilden, beispielsweise ein Wälzlager oder ein Gleitlager.
Die 4 zeigt des Weiteren eine vordere Trägerplatte 341 und eine hintere Trägerplatte 342, die Bestandteile des Planetenträgers 34 sind, vgl. 2. Der Planetenstift 6 ist mit der vorderen Trägerplatte 341 und mit der hinteren Trägerplatte 342 fest verbunden. Die vordere Trägerplatte 341 ist beispielsweise mit einem Drehmomentträger verbunden, der mit einer Fanwelle gekoppelt ist.
Zur Schmierung des Lagers 65 zwischen Planetenstift 6 und Planetenrad 32 ist eine Ölzuführeinrichtung vorgesehen, die einen Ölzuführungskanal 62 umfasst, über den Öl eines zirkulierenden Ölsystems in Schmierfilmöffnungen 61 im Planetenstift 6 geleitet wird.
Im Kontext der vorliegenden Erfindung ist die Verbindung des Planetenstifts 6 mit den Trägerplatten 341, 342 von Bedeutung.
Hierzu werden zunächst anhand der 5 Nachteile einer Ausgestaltung gemäß dem Stand der Technik erläutert. Der Planetenstift 6 ist an beiden Trägerplatten 341, 342 (wobei in der 5 nur eine Trägerplatte 341 dargestellt ist) in einer Öffnung der jeweiligen Trägerplatte angeordnet. Die 5 zeigt die eine Trägerplatte 341 mit einer kreisförmigen Öffnung 345, in der das eine Ende des Planetenstifts 6 angeordnet ist. Die Befestigung zwischen Planetenstift 6 und Trägerplatte 341 erfolgt über eine Presspassung des Planetenstifts 6 in der Öffnung 345 der Trägerplatte 341.
Durch die Rotation X des Planetenträgers 34 und damit des Planetenstifts 6 beim Betrieb des Planetengetriebes entstehen starke Zentrifugalkräfte, die auf die Trägerplatte 341 und den Planetenstift 6 wirken und zu einer radial nach außen gerichteten Kraft führen. Diese Kraft muss durch die Trägerplatte 341 aufgenommen werden. Sie führt zu einer radialen Deformation der Trägerplatte 341 im radial äußeren Bereich B und zu einer radialen Deformation des Planetenstifts 6 im radial inneren Bereich G. Damit einher geht eine Reduktion der Pressung der Presspassung im radial inneren Bereich C der Trägerplatte 341 oder sogar zur Bildung eines Spalts 348 zwischen dem Rand der Öffnung 345 und dem Planetenstift 6. Die Bildung eines Spalts 348 ist jedoch zu verhindern, da durch einen solchen Spalt für die Schmierung des Getriebes erforderliches Öl austreten kann und durch wiederholtes Öffnen und Schließen des Spaltes bei zyklischem Betrieb des Planetengetriebes ein Verschleiß der Presspassungsflächen auftritt. Es ist dementsprechend erforderlich, eine sehr starke Presspassung zwischen dem Planetenstift 6 und der Trägerplatte 341 bereitzustellen. Um eine solche starke Presspassung zu erreichen, sind aufwändige Werkzeuge erforderlich. Dabei besteht die Gefahr einer Beschädigung der involvierten Teile während der Montage und Demontage.
Die 6 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Verbindung des Planetenstifts 6 mit den Trägerplatten 341, 342. Der im Querschnitt kreisförmige Planetenstift 6 ist an seinen beiden Enden 60, die in kreisförmigen Öffnungen 345 der Trägerplatten 341, 342 angeordnet sind, mit den Trägerplatte 341, 342 drehfest verbunden. Die Anordnung umfasst an jeder Trägerplatte 341, 342 einen ersten Zentrierbund 4, der die Öffnung 345 umgibt und axial vorsteht. Die beiden Zentrierbünde 4 ragen dabei in axial entgegengesetzte Richtungen. Der Zentrierbund 4 der axial vorderen Trägerplatte 341 ragt entgegen der axialen Richtung. Der Zentrierbund 4 der axial hinteren Trägerplatte 342 ragt in axialer Richtung, wobei die axiale Richtung die stromabwärtige Richtung im Triebwerk ist.
Die nachfolgende Erläuterung gilt für beide Trägerplatten 341, 342 bzw. die Verbindung des Planetenstifts 6 mit der jeweiligen Trägerplatte 341, 342.
An den ersten Zentrierbund 4 schließt sich radial außen ein zweiter Zentrierbund 51 eines Zentrierelements 5 an. Der zweite Zentrierbund 51 ist dabei unter Ausbildung einer leichten Presspassung auf den ersten Zentrierbund 4 aufgeschoben. Da er den ersten Zentrierbund 4 radial außen formschlüssig umgibt, liegt zwischen den beiden Zentrierbünden 4, 51 ein Formschluss in Radial- und Umfangsrichtung vor.
Das Zentrierelement 5 umfasst neben dem zweiten Zentrierbund 51 eine Zentrierscheibe 50, die mit Spiel auf einen Gewindezapfen 61 des Planetenstifts 6 aufgeschoben ist. Der zweite Zentrierbund 51 ist dabei am radial äußeren Rand der Zentrierscheibe 50 ausgebildet und erstreckt sich axial gegenüber der Scheibenebene. Der Gewindezapfen 61 ist einstückig mit dem Planetenstift 6 ausgebildet und weist dabei einen geringeren Durchmesser als der Planetenstift 6 auf. Dementsprechend bildet der Planetenstift 6 eine Stirnseite 62 aus, die sich radial außen des Gewindezapfens 61 in radialer Richtung am Planetenstift 6 erstreckt.
Zur Befestigung und Kraftbeaufschlagung der Zentrierscheibe 50 wird diese über eine Mutter 7 festgeschraubt, wobei zwischen der Mutter 7 und der Zentrierscheibe 50 eine Unterlegscheibe 55 angeordnet ist, die ebenfalls mit Spiel auf den Gewindezapfen 61 aufgeschoben ist.
Der Planetenstift 6 ist in der Öffnung 345 der axial hinteren Trägerplatte 342 mit Spiel angeordnet. Dagegen bildet die axial vordere Trägerplatte 341 einen radialen Bund 41 aus, in den mit einer leichten Presspassung D der Planetenstift 6 eingepasst ist. Der radiale Bund 41 dient der Positionierung des Planetenstifts 6 in der vorderen Trägerplatte 341 in Radial- und Umfangsrichtung. Dabei kann, wie dargestellt, vorgesehen sein, dass sich der radiale Bund 41 in radialer Richtung ausgehend von dem ersten Zentrierbund 4 erstreckt, der erste Zentrierbund 4 und der radiale Bund 41 somit durch das gleiche Teil der axial vorderen Trägerplatte 341 gebildet sind.
Nach Festschrauben der Mutter 7 sitzt der zweite Zentrierbund 51 formschlüssig radial außen des ersten Zentrierbunds 4, wobei die beiden Zentrierbünde 4, 51 über eine leichte Presspassung E miteinander verbunden sind. Der Formschluss in Verbindung mit der Presspassung E positioniert und fixiert das Zentrierelement 5 und den zweiten Zentrierbund 51 in radialer Richtung und in Umfangsrichtung gegenüber dem ersten Zentrierbund 4.
Nach Festschrauben der Mutter 7 besteht des Weiteren ein Reibschluss F zwischen der Stirnseite 62 des Planetenstiftes 6 und der angrenzenden Fläche der Zentrierscheibe 50.
Die Funktionsweise der Befestigungsanordnung ist wie folgt. Auf den Planetenstift 6 wirkende Lasten, die durch die Zentrifugalkraft erzeugt werden, werden über den Reibschluss F vom Planetenstift 6 und im Weiteren über den Formschluss zwischen den Zentrierbünden 4, 51 auf die Trägerplatten 341, 342 übertragen.
Dabei wird durch den Formschluss verhindert, dass auftretende Lasten eine Lockerung oder sogar Aufhebung der Verbindung zwischen Planetenstift 6 und Trägerplatte 341, 342 am radial inneren Bereich der Öffnung 345 bewirken. Dies beruht darauf, dass der Formschluss nicht mehr - wie beim Stand der Technik - unmittelbar zwischen dem Planetenstift 6 und der Trägerplatte 341, 342 besteht, sondern zwischen einem mit dem Planetenstift 6 verbundenen Teil, nämlich dem Zentrierelement 5 bzw. dessen zweitem Zentrierbund 51, und der Trägerplatte 341, 342, wobei der zweite Zentrierbund 51 den entsprechenden ersten Zentrierbund 4 der Trägerplatte radial außen umgibt. Hierdurch wird der Formschluss gewissermaßen invertiert, da eine auf den Planetenstift radial nach außen wirkende Kraft über das Zentrierelement 5 in eine Kraft umgeleitet wird, die radial innen auf den ersten Zentrierbund wirkt.
Denn wenn der erste Zentrierbund 4 aufgrund einer auf den Planetenstift 6 wirkenden Zentrifugalkraft radial nach außen - also in der Darstellung der 6 nach oben - verformt wird, so wird diese Verformung auf den zweiten Zentrierbund 51 übertragen. Dies führt aber dazu, dass der zweite Zentrierbund 51 radial innen - also in der Darstellung der 6 unten - mit erhöhter Pressung gegen den ersten Zentrierbund 4 gepresst wird. Die Presspassung zwischen den Zentrierbünden 4, 51 und damit die Presspassung zwischen dem Planetenstift 6 und der Trägerplatte 341, 342 wird somit durch auftretende Zentrifugalkräfte noch verstärkt. Eine Spaltbildung wie in der 5 ist aufgrund des invertierten Formschlusses der Zentrierbünde 4, 51 nicht möglich.
Die 7 zeigt eine Abwandlung der Ausgestaltung der 6, bei der der zweite Zentrierbund bei der axial vorderen Trägerplatte nicht durch ein gesondertes Zentrierelement, sondern einstückig mit dem Planetenstift 6 ausgebildet ist. Hierzu weist der Planetenstift an seinem axialen Ende 62 einen sich radial erstreckenden Abschnitt 63 auf, der den zweiten Zentrierbund 64 bildet, der sich dabei in entgegengesetzter axialer Richtung zum ersten Zentrierbund 4 erstreckt. Der zweite Zentrierbund 64 ist dabei ebenso wie in der Ausgestaltung der 6 über eine leichte Presspassung E mit dem ersten Zentrierbund verbunden.
Dementsprechend ist ein radialer Bund entsprechend dem radialen Bund 41 der 6 bei dieser Ausgestaltung an der axial vorderen Trägerplatte 341 nicht erforderlich.
Es versteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden können, ohne von den hier beschriebenen Konzepten abzuweichen. Insbesondere ist offensichtlich, dass die beschriebene Anordnung zur Verbindung des Planetenstifts mit einer Trägerplatte nicht nur bei dem Planetengetriebe eines Gasturbinentriebwerks, sondern bei beliebigen Planetengetrieben und allgemein zur Verbindung eines Stifts mit einer Platte eingesetzt werden kann.
Des Weiteren können beliebige der Merkmale separat oder in Kombination mit beliebigen anderen Merkmalen eingesetzt werden, sofern sie sich nicht gegenseitig ausschließen, und die Offenbarung dehnt sich auf alle Kombinationen und Unterkombinationen eines oder mehrerer Merkmale, die hier beschrieben werden, aus und umfasst diese. Sofern Bereiche definiert sind, so umfassen diese sämtliche Werte innerhalb dieser Bereiche sowie sämtliche Teilbereiche, die in einen Bereich fallen.

Claims

Gasturbinentriebwerk (10) für ein Luftfahrzeug, das aufweist: - einen Triebwerkskern (11), der eine Turbine (19), einen Verdichter (14) und eine die Turbine mit dem Verdichter verbindende, als Hohlwelle ausgebildete Turbinenwelle (26) umfasst; - einen Fan (23), der stromaufwärts des Triebwerkskerns (11) positioniert ist, wobei der Fan (23) mehrere Fanschaufeln umfasst; und - ein Planetengetriebe (30), das einen Eingang von der Turbinenwelle (26) empfängt und Antrieb für den Fan (23) zum Antreiben des Fans (23) mit einer niedrigeren Drehzahl als die Turbinenwelle (26) abgibt, wobei das Planetengetriebe umfasst: - ein Sonnenrad (28), das um eine Drehachse (9) des Planetengetriebes (30) rotiert und von der Turbinenwelle (26) angetrieben wird, - eine Mehrzahl von Planetenrädern (32), die von dem Sonnenrad (28) angetrieben werden, - ein Hohlrad (38), mit dem die Mehrzahl von Planetenrädern (32) in Eingriff steht, - eine Mehrzahl von Planetenstiften (6), wobei jeweils ein Planetenstift (6) in einem Planetenrad (32) angeordnet ist, - eine axial vordere Trägerplatte (341) und eine axial hintere Trägerplatte (342), wobei die Planetenstifte (6) in Öffnungen (345) der axial vorderen Trägerplatte (341) und der axial hinteren Trägerplatte (342) angeordnet und mit den Trägerplatten (341, 342) verbunden sind, und wobei die axial vordere Trägerplatte (341) mit dem Antrieb für den Fan (23) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Trägerplatten (341, 342) einen axial vorstehenden ersten Zentrierbund (4) aufweist, der die Öffnung (345) für den Planetenstift (6) umgibt, und ein mit dem Planetenstift (6) verbundener oder einstückig mit diesem ausgebildeter zweiter Zentrierbund (51, 64) vorgesehen ist, der den ersten Zentrierbund (4) radial außen formschlüssig umgibt.
Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zentrierbund (51, 64) über eine Presspassung mit dem ersten Zentrierbund (4) verbunden ist.
Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zentrierbund (51) an einer Zentrierscheibe (50) ausgebildet ist, die auf einen Gewindezapfen (61) des Planetenstifts (6) aufgesetzt ist.
Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierscheibe (50) ein Spiel gegenüber dem Gewindezapfen (61) aufweist.
Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindezapfen (61) einen geringeren Durchmesser aufweist als der Planetenstift (6).
Gasturbinentriebwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierscheibe (50) mittels einer Mutter (7) auf dem Gewindezapfen (61) befestigt ist.
Gasturbinentriebwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierscheibe (50) über einen Reibschluss (F) mit der Stirnseite (62) des Planetenstifts (6) verbunden ist.
Gasturbinentriebwerk nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass beide Trägerplatten (341, 342) einen axial vorstehenden ersten Zentrierbund (4) aufweisen, der die jeweilige Öffnung (345) für den Planetenstift (6) umgibt, wobei eine Zentrierscheibe (50) mit zweitem Zentrierbund (51) zur Verbindung des Planetenstifts (6) mit zumindest einer der Trägerplatten (341, 342) vorgesehen ist.
Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zentrierscheibe (50) mit zweitem Zentrierbund (51) zur Verbindung des Planetenstifts (6) mit der einen Trägerplatte (342) und ein einstückig mit dem Planetenstift (6) ausgebildeter zweiter Zentrierbund (64) zur Verbindung des Planetenstifts (6) mit der anderen Trägerplatte (341) vorgesehen ist.
Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Planetenstift (6) an seinem einen axialen Ende einen sich radial erstreckenden Abschnitt (63) ausbildet, der an dem ersten Zentrierbund (4) radial vorbei führt und von dem sich der zweite Zentrierbund (64) in Richtung der Trägerplatte (341) axial erstreckt und dabei den ersten Zentrierbund (4) radial außen formschlüssig umgreift.
Gasturbinentriebwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Trägerplatten (341) einen sich radial nach innen erstreckenden radialen Bund (41) ausbildet, in den der Planetenstift (6) mit einer Presspassung aufgenommen ist.
Gasturbinentriebwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Bund (41) einstückig mit dem ersten Zentrierbund (4) ausgebildet ist.
Gasturbinentriebwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zentrierbund (4) und/oder der zweite Zentrierbund (51, 64) in Umfangsrichtung kontinuierlich ausgebildet sind.
Gasturbinentriebwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einer Trägerplatte (341, 342) der Durchmesser des Planetenstifts (6) kleiner ist als der Durchmesser der Öffnung (345) in der Trägerplatte (341, 342).
Gasturbinentriebwerk nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Turbine eine erste Turbine (19) ist, der Verdichter ein erster Verdichter (14) ist und die Turbinenwelle eine erste Turbinenwelle (26) ist; - der Triebwerkskern ferner eine zweite Turbine (17), einen zweiten Verdichter (15) und eine zweite Turbinenwelle (27), die die zweite Turbine mit dem zweiten Verdichter verbindet, umfasst; und - die zweite Turbine (17), der zweite Verdichter (15) und die zweite Turbinenwelle (27) dahingehend angeordnet sind, sich mit einer höheren Drehzahl als die erste Turbinenwelle zu drehen.
Planetengetriebe (30), das aufweist: - ein Sonnenrad (28), das um eine Drehachse (9) des Planetengetriebes (30) rotiert und von einer Sonnenwelle (26) angetrieben wird, - eine Mehrzahl von Planetenrädern (32), die von dem Sonnenrad (28) angetrieben werden, - ein Hohlrad (38), mit dem die Mehrzahl von Planetenrädern (32) in Eingriff steht, - eine Mehrzahl von Planetenstiften (6), wobei jeweils ein Planetenstift (6) in einem Planetenrad (32) angeordnet ist, - eine axial vordere Trägerplatte (341) und eine axial hintere Trägerplatte (342), wobei die Planetenstifte (6) in Öffnungen (345) der axial vorderen Trägerplatte (341) und der axial hinteren Trägerplatte (342) angeordnet und mit den Trägerplatten (341, 342) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Trägerplatten (341, 342) einen axial vorstehenden ersten Zentrierbund (4) aufweist, der die Öffnung (345) für den Planetenstift (6) umgibt, und ein mit dem Planetenstift (6) verbundener oder einstückig mit diesem ausgebildeter zweiter Zentrierbund (51, 64) vorgesehen ist, der den ersten Zentrierbund (4) radial außen formschlüssig umgibt.