[发明专利]形状记忆合金加强套管

说明书

一种用于燃气涡轮发动机的轴承的套管，所述燃气涡轮发动机包括沿轴向方向延伸的轴。所述套管包括附接特征，所述附接特征在所述套管的径向最外部分处。所述附接特征构造成联接到所述燃气涡轮发动机的静态框架。所述套管进一步包括多个支撑臂，所述多个支撑臂从所述附接特征延伸至所述套管的径向最内部分。所述多个支撑臂中的至少一个支撑臂限定内腔。此外，所述套管的所述径向最内部分构造成联接至所述轴承的外圈。所述套管还包括加强构件，所述加强构件至少部分地容纳在至少一个支撑臂的所述内腔内。此外，所述加强构件包括形状记忆合金材料。

技术领域

本主题大体涉及一种用于燃气涡轮发动机的轴承的支撑组件，或更特别地涉及包括形状记忆合金材料加强构件的支撑组件的套管。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括彼此流动连通布置的风扇和核心。此外，燃气涡轮发动机的核心通常以串联流动顺序包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气从风扇被提供到压缩机区段的入口，在此，一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气直到其到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被导向到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，然后被导向通过排气区段，例如通向大气。涡轮风扇燃气涡轮发动机通常包括风扇组件，该风扇组件将空气引导至核心燃气涡轮发动机，例如压缩机区段的入口，并引导至旁通管道。燃气涡轮发动机，例如涡轮风扇，通常包括围绕风扇组件的风扇壳体，该风扇组件包括风扇叶片。

对于多轴燃气涡轮发动机，压缩机区段可包括布置在低压压缩机(LP压缩机)下游的高压压缩机(HP压缩机)，并且涡轮区段类似地可包括布置在高压涡轮(HP涡轮)下游的低压涡轮(LP涡轮)。采用这种结构，HP压缩机通过高压轴(HP轴)与HP涡轮联接，高压轴也称为高压线轴(HP线轴)。类似地，LP压缩机通过低压轴(LP轴)与LP涡轮联接，低压轴也称为低压线轴(LP线轴)。

在正常的发动机操作期间，可以提供支撑组件来支撑燃气涡轮发动机的每个轴承。例如，可以提供球轴承组件以保持HP轴(又称HP线轴)的轴向位置，并且可以提供滚子轴承组件以提供风扇/转子系统的径向阻尼。可以提供一种传统的设计方案，该方案由轴向支撑臂壳体和径向挤压油膜阻尼器组成，以保护轴承在相对较小的不平衡负载情况下免受损坏。在这些正常操作条件下，挤压膜阻尼器轴承需要在轴承周围的所有方向(径向、切向和轴向)上留有间隙，以便进行动态操作。然而，在无油条件下，以及在转子组件承受大量动力的条件下，挤压膜阻尼器可能不会提供相对于动力可能发生变化的所需可变阻尼量。轴承组件通常还可包括径向支撑臂，例如在滚子轴承组件内，以进一步抑制可能损坏轴承的负载。然而，这种径向支撑臂可能不允许大的刚度变化，而且可能相对较大。

因此，需要一种用于燃气涡轮发动机的支撑组件的改进的套管，其提供改进的阻尼以及在无油条件下的阻尼。

发明内容

方面和优势将在以下描述中部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明来得知。

在一个方面，本主题涉及一种用于燃气涡轮发动机的轴承的套管，该燃气涡轮发动机包括沿轴向方向延伸的轴。该套管包括：附接特征，该附接特征在套管的径向最外部分处。附接特征构造成联接到燃气涡轮发动机的静态框架。套管进一步包括多个支撑臂，该多个支撑臂从附接特征延伸至套管的径向最内部分。多个支撑臂中的至少一个支撑臂限定内腔。进一步，套管的径向最内部分构造成联接至轴承的外圈；套管还包括加强构件，该加强构件至少部分地容纳在至少一个支撑臂的内腔内。此外，加强构件包括形状记忆合金材料。