用于燃气涡轮发动机的转子轴结构及其组装方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108005786A(43)申请公布日2018.05.08(21)申请号201711063562.0(22)申请日2017.11.02(30)优先权数据15/3418382016.11.02US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人B.H.埃尔塔斯B.W.米勒(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人杨忠谭祐祥(51)Int.Cl.F02C3/04(2006.01)F02C7/06(2006.01)F02K3/06(2006.01)权利要求书1页说明书10页附图4页(54)发明名称用于燃气涡轮发动机的转子轴结构及其组装方法(57)摘要一种用于旋转机器的轴组件，旋转机器包括低压压缩机、高压压缩机、高压涡轮和低压涡轮。轴组件包括构造成将高压压缩机联接到高压涡轮上的外部轴。外部轴包括定位在高压压缩机的前面的第一前部轴承组件，以及定位在高压压缩机和高压涡轮之间的第一后部轴承组件。轴组件还包括可与外部轴围绕公共轴线旋转的内部轴，外部轴至少部分地围绕内部轴延伸。内部轴构造成将低压压缩机联接到低压涡轮上。内部轴包括定位在低压压缩机的前面的第二前部轴承组件，以及定位在高压涡轮附近的第二后部轴承组件。CN108005786ACN108005786A权利要求书1/1页1.一种用于旋转机器的轴组件，所述旋转机器包括处于连续流关系的低压压缩机、高压压缩机、高压涡轮和低压涡轮，所述轴组件包括：外部轴，其构造成将所述高压压缩机联接到所述高压涡轮上，所述外部轴包括：定位在所述高压压缩机的前面的第一前部轴承组件；以及定位在所述高压压缩机和所述高压涡轮之间的第一后部轴承组件；以及可与所述外部轴围绕公共轴线旋转的内部轴，其中，所述外部轴至少部分地围绕所述内部轴延伸，所述内部轴构造成将所述低压压缩机联接到所述低压涡轮上，所述内部轴包括：定位在所述低压压缩机的前面的第二前部轴承组件；以及定位在所述高压涡轮附近的第二后部轴承组件。2.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述内部轴的跨度限定在所述第二前部轴承组件和所述第二后部轴承组件之间，所述第二后部轴承组件构造成减小所述内部轴的所述跨度。3.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，确定所述第二前部轴承组件的位置和所述第二后部轴承组件的位置，以有利于提高所述内部轴的与引起挠曲固有频率模式相关联的旋转速度。4.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述第二后部轴承组件的至少一部分定位在所述高压涡轮的径向内侧。5.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述外部轴进一步包括定位在所述高压涡轮的后面的外侧轴承组件。6.根据权利要求5所述的轴组件，其特征在于，所述外侧轴承组件包括空气轴承组件。7.根据权利要求5所述的轴组件，其特征在于，所述外侧轴承组件具有第一直径，并且所述第二后部轴承组件具有第二直径，所述第一直径大于所述第二直径。8.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述第一前部轴承组件、所述第二前部轴承组件、所述第一后部轴承组件和所述第二后部轴承组件中的至少一个包括滚子元件轴承。9.根据权利要求1所述的轴组件，其特征在于，所述内部轴联接到齿轮箱上。10.一种用于旋转机器的轴组件，所述旋转机器包括处于连续流关系的低压压缩机、高压压缩机、高压涡轮和低压涡轮，所述轴组件包括：外部轴，其构造成将所述高压压缩机联接到所述高压涡轮上，所述外部轴包括：定位在所述高压压缩机的前面的第一前部轴承组件；以及定位在所述高压涡轮的后面的第一后部轴承组件；以及可与所述外部轴围绕公共轴线旋转的内部轴，其中，所述外部轴至少部分地围绕所述内部轴延伸，所述内部轴构造成将所述低压压缩机联接到所述低压涡轮上，所述内部轴包括：定位在所述低压压缩机的前面的第二前部轴承组件；以及定位在所述低压涡轮的前面的第二后部轴承组件，所述第二后部轴承组件的至少一部分定位成与所述第一后部轴承组件成堆叠关系。2CN108005786A说明书1/10页用于燃气涡轮发动机的转子轴结构及其组装方法技术领域[0001]本公开的领域大体涉及燃气涡轮发动机，并且更特别地，涉及用于燃气涡轮发动机的转子轴结构及其组装方法。背景技术[0002]至少一些已知的燃气涡轮发动机，诸如涡轮风扇，包括核心发动机、风扇组件、低压压缩机和低压涡轮。核心发动机包括高压压缩机、燃烧器和高压涡轮，它们以连续流关系联接在一起。更特别地，高压压缩机和涡轮通过由多个高压轴承组件支承的高压可旋转轴联接而形成高压转子组件。低压压缩机和涡轮通过由多个低压轴承组件支承的低压可旋转传动轴联接而形成低压转子组件。此外，风扇组件通过功率齿轮箱联接到低压转子组件上。典型地，高压传动轴和低压传动轴是按连续关系联接的同