本主題大體上涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的風(fēng)扇,或更具體地涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的風(fēng)扇的冗余的風(fēng)扇葉片保持特征。
背景技術(shù):
燃?xì)鉁u輪發(fā)動機大體上包括布置成與彼此流動連通的風(fēng)扇和核心。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的核心大體上包括以串流順序的壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。在操作中,空氣流從風(fēng)扇提供至壓縮機區(qū)段的入口,在該處,一個或更多個軸向壓縮機逐漸壓縮空氣,直到其達(dá)到燃燒區(qū)段。燃料在燃燒區(qū)段內(nèi)與壓縮的空氣混合且焚燒,以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段發(fā)送至渦輪區(qū)段。穿過燃燒區(qū)段的燃燒氣流驅(qū)動燃燒區(qū)段,且然后發(fā)送穿過排氣區(qū)段,例如,至大氣。在特定構(gòu)造中,渦輪區(qū)段通過沿燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的軸向方向延伸的軸來機械地聯(lián)接到壓縮機區(qū)段上。
風(fēng)扇包括具有大于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的核心的半徑的多個葉片。風(fēng)扇和多個葉片典型地由軸驅(qū)動。多個葉片中的各個葉片可附接至耳軸機構(gòu),耳軸機構(gòu)繼而附接至盤。耳軸機構(gòu)是相對于盤可旋轉(zhuǎn)的,以允許改變多個葉片的槳距。因此,耳軸機構(gòu)可使用各種軸承和其它伴隨結(jié)構(gòu)(accompanying structure)來附接至盤。
為了提高燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的安全性,風(fēng)扇下游的構(gòu)件考慮將耳軸附接至盤的附接系統(tǒng)可能故障的可能性而設(shè)計。然而,這樣的構(gòu)造可降低燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的效率。例如,添加至燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的機身的增重的裝甲可降低燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的效率。
因此,具有一個或更多個特征以擋住耳軸和附接至其的葉片的用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的風(fēng)扇在將耳軸附接至盤的附接系統(tǒng)的故障的事件中將是有益的。另外,具有不與風(fēng)扇的運行或組件干涉的用于擋住耳軸和葉片的一個或更多個冗余的附接特征的用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的風(fēng)扇將是特別有用的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在以下描述中部分地闡明,或可從描述中清楚,或可通過實踐本發(fā)明理解到。
在本公開內(nèi)容的一個示例性實施例中,提供了一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的風(fēng)扇。風(fēng)扇包括風(fēng)扇葉片和包括耳軸及主附接系統(tǒng)的耳軸機構(gòu)。風(fēng)扇葉片附接至耳軸。風(fēng)扇還包括具有大體上環(huán)形形狀且包括盤節(jié)段的盤。盤節(jié)段具有軸環(huán)。耳軸至少部分地延伸穿過盤節(jié)段且使用主附接系統(tǒng)附接至盤節(jié)段。風(fēng)扇還包括保持部件,其附接至盤節(jié)段的軸環(huán),且包括器件(means)以用于萬一主附接系統(tǒng)出故障則擋住耳軸。
在本公開內(nèi)容的另一個示例性方面中,提供了一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的風(fēng)扇。風(fēng)扇包括風(fēng)扇葉片和耳軸機構(gòu)。耳軸機構(gòu)包括耳軸和主附接系統(tǒng)。耳軸包括平臺以用于至風(fēng)扇葉片的附接,平臺具有外表面。風(fēng)扇還包括具有大體上環(huán)形形狀且包括盤節(jié)段的盤。耳軸至少部分地延伸穿過盤節(jié)段且使用主附接系統(tǒng)附接至盤節(jié)段。風(fēng)扇還包括保持環(huán),其具有大體上環(huán)形形狀且包括與相應(yīng)的耳軸的平臺的外表面一起限定輔助支承通道的保持部件。風(fēng)扇還包括定位在輔助支承通道中的至少一個保持特征。
在本公開內(nèi)容的又一個示例性實施例中,提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機包括核心發(fā)動機和與核心發(fā)動機機械連通的可變槳距風(fēng)扇。風(fēng)扇包括風(fēng)扇葉片和具有耳軸和主附接系統(tǒng)的耳軸機構(gòu)。風(fēng)扇葉片附接至耳軸。風(fēng)扇還包括具有大體上環(huán)形形狀且包括盤節(jié)段的盤。盤節(jié)段包括軸環(huán),且耳軸至少部分地延伸穿過盤節(jié)段且使用主附接系統(tǒng)附接至盤節(jié)段。風(fēng)扇還包括保持部件,其附接至盤節(jié)段的軸環(huán),且包括器件以用于萬一主附接系統(tǒng)出故障則擋住耳軸。
本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點將參照以下描述和所附權(quán)利要求變得更好理解。并入且構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例,且連同描述用于闡釋本發(fā)明的原理。
附圖說明
包括針對本領(lǐng)域的技術(shù)人員的其最佳模式的本發(fā)明的完整且開放的公開內(nèi)容在參照附圖的說明書中陳述,在附圖中:
圖1為根據(jù)本主題的示例性實施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的示意性截面視圖。
圖2為按照本公開內(nèi)容的示例性實施例的圖1的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的可變槳距風(fēng)扇的透視圖。
圖3為按照本公開內(nèi)容的示例性實施例的盤節(jié)段、耳軸機構(gòu)、以及保持部件的分解透視圖。
圖4為圖3的示例性盤節(jié)段和耳軸機構(gòu)的透視圖。
圖5為連同安裝的圖3的示例性保持部件的圖3的示例性盤節(jié)段和耳軸機構(gòu)的透視圖。
圖6為連同安裝的圖3的示例性保持部件的圖3的示例性盤節(jié)段和耳軸機構(gòu)的側(cè)視截面視圖。
圖7為圖3的示例性盤節(jié)段的附接部分和圖3的示例性保持部件的頂視截面視圖。
圖8為按照本公開內(nèi)容的另一個示例性實施例的盤節(jié)段和耳軸機構(gòu)的透視圖。
圖9為安裝有按照本公開內(nèi)容的另一個示例性實施例的保持部件的圖8的示例性盤節(jié)段和耳軸機構(gòu)的透視圖。
圖10為連同安裝的圖9的示例性保持部件的圖8的示例性盤節(jié)段和耳軸機構(gòu)的側(cè)視截面視圖。
圖11為按照本公開內(nèi)容的示例性實施例的保持環(huán)的前視圖。
圖12為圖11的示例性保持環(huán)的透視截面視圖。
圖13為按照本公開內(nèi)容的又一個示例性實施例的盤節(jié)段和耳軸機構(gòu)的透視圖。
圖14為連同安裝的圖11和12的示例性保持環(huán)的圖13的示例性盤節(jié)段和耳軸機構(gòu)的側(cè)視截面視圖。
圖15為圖11和12的示例性保持環(huán)的加載槽的示意性截面視圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實施例,其一個或更多個實例在附圖中示出。該詳細(xì)描述使用了數(shù)字和字母標(biāo)號來表示附圖中的特征。附圖中相似或類似的標(biāo)記用于表示本發(fā)明的相似或類似的部分。如本文中所使用的,用語“上游”、“下游”意指關(guān)于流體路徑中流體流動的相對方向。例如,“上游”意指流體流自的方向,且“下游”意指流體流至的方向。
現(xiàn)在參看附圖,其中相同的數(shù)字表示所有附圖的相同元件,圖1為按照本公開內(nèi)容的示例性實施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的示意性截面視圖。更具體而言,對于圖1的實施例,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機為本文稱為“渦扇發(fā)動機10”的高旁通渦扇噴氣發(fā)動機。然而,應(yīng)認(rèn)識到的是,圖1中描繪的和下面描述的渦扇發(fā)動機10僅通過舉例,且本公開內(nèi)容的實施例也可結(jié)合到其它的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(諸如涵道渦扇發(fā)動機)中。
如圖1中所示,示例性渦扇發(fā)動機10限定軸向方向A1(平行于用于參照而提供的縱向中心線12延伸)和徑向方向R1。大體上,渦扇10包括風(fēng)扇區(qū)段14和設(shè)置在風(fēng)扇區(qū)段14下游的核心渦輪發(fā)動機16。
繪出的示例性核心渦輪發(fā)動機16大體上包括基本管狀的外殼18,其限定環(huán)形入口20。外殼18包圍成串流關(guān)系的:包括增壓器或低壓(LP)壓縮機22和高壓(HP)壓縮機24的壓縮機區(qū)段;燃燒區(qū)段26;包括高壓(HP)渦輪28和低壓(LP)渦輪30的渦輪區(qū)段;以及噴氣排氣噴嘴區(qū)段32。高壓(HP)軸或轉(zhuǎn)軸34將HP渦輪28傳動地連接到HP壓縮機24上。低壓(LP)軸或轉(zhuǎn)軸36將LP渦輪30傳動地連接到LP壓縮機22上。
此外,對于所示實施例,風(fēng)扇區(qū)段14包括可變槳距風(fēng)扇38,其具有以間隔開的方式聯(lián)接到盤42上的多個風(fēng)扇葉片40。如將在下面所討論的,盤42可具有圍繞軸向方向A1的大體上環(huán)形形狀。風(fēng)扇葉片40從盤42大體上沿徑向方向R1向外延伸。各個風(fēng)扇葉片40還是依靠可操作地聯(lián)接到適合的促動部件44上的風(fēng)扇葉片40來關(guān)于盤42圍繞槳距軸線P可旋轉(zhuǎn)的,促動部件44構(gòu)造成共同地一齊改變風(fēng)扇葉片40的槳距。風(fēng)扇葉片40、盤42、以及促動部件44是通過跨過動力變速箱46的LP軸36而一起圍繞縱向軸線12可旋轉(zhuǎn)的。動力變速箱46包括多個傳動裝置以用于將LP軸36的轉(zhuǎn)速下降至更高效的旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇38速度。
另外,風(fēng)扇葉片40跨過促動部件44可操作地聯(lián)接至槳距校正裝置48(例如,對重裝置、或適合的槳距鎖裝置),使得槳距校正裝置48據(jù)稱遠(yuǎn)離(即,未直接聯(lián)接至)多個風(fēng)扇葉片40。對重裝置48可具有使對重裝置48能夠如本文中所描述地起作用(例如,以未直接聯(lián)接至風(fēng)扇葉片40)的任意適合的構(gòu)造。然而,在其它的示例性實施例中,可使用任意其它的適合的槳距校正/對重裝置48。
仍參看圖1的示例性渦扇發(fā)動機10,其包括可變槳距風(fēng)扇38,可變槳距風(fēng)扇38的盤42由可旋轉(zhuǎn)的前槳轂蓋50覆蓋,該前槳轂蓋50空氣動力地異型成促進(jìn)空氣流穿過多個風(fēng)扇葉片40。示例性風(fēng)扇區(qū)段14另外地包括環(huán)形風(fēng)扇殼或外機艙52,其沿周向包繞風(fēng)扇38和/或核心渦輪發(fā)動機16的至少一部分。應(yīng)認(rèn)識到的是,機艙52可構(gòu)造成由多個沿周向間隔開的出口導(dǎo)葉54關(guān)于核心渦輪發(fā)動機16支承。此外,機艙52的下游區(qū)段56可在核心渦輪發(fā)動機16的外部上延伸,以便限定其間的旁通空氣流通路58。
在渦扇發(fā)動機10的操作期間,一定量空氣60經(jīng)由機艙52和/或風(fēng)扇區(qū)段14的相關(guān)聯(lián)的入口62進(jìn)入渦扇10中。當(dāng)一定量空氣60穿過風(fēng)扇葉片40時,如由箭頭64指出的空氣的第一部分被引導(dǎo)或發(fā)送到旁通空氣流通路58中,且如由箭頭66指出的空氣的第二部分被引導(dǎo)或發(fā)送到LP壓縮機22中??諝獾牡谝徊糠?4與空氣的第二部分66之間的比率通常稱為旁通比??諝獾牡诙糠?6的壓力然后在其發(fā)送穿過高壓(HP)壓縮機24且進(jìn)入燃燒區(qū)段26中時增大,在燃燒區(qū)段26處空氣的第二部分66與燃料混合且焚燒以提供燃燒氣體68。
燃燒氣體68被發(fā)送穿過HP渦輪28,在該處,來自燃燒氣體68的熱能和/或動能的一部分經(jīng)由聯(lián)接到外殼18上的HP渦輪定子導(dǎo)葉70和聯(lián)接到HP軸或轉(zhuǎn)軸34上的HP渦輪轉(zhuǎn)子葉片72的連續(xù)級獲得,因此促使HP軸或轉(zhuǎn)軸34旋轉(zhuǎn),由此支持HP壓縮機24的操作。燃燒氣體68然后被發(fā)送穿過LP渦輪30,在該處,熱能和動能的第二部分從燃燒氣體68經(jīng)由聯(lián)接到外殼18上的LP渦輪定子導(dǎo)葉74和聯(lián)接到LP軸或轉(zhuǎn)軸36上的LP渦輪轉(zhuǎn)子葉片72的連續(xù)級獲得,因此促使LP軸或轉(zhuǎn)軸36旋轉(zhuǎn),由此支持LP壓縮機22的操作和/或風(fēng)扇38的旋轉(zhuǎn)。
燃燒氣體68隨后被發(fā)送穿過核心渦輪發(fā)動機16的噴氣排氣噴嘴區(qū)段32來提供推力。同時,空氣的第一部分64的壓力在空氣的第一部分64在其從渦扇10的風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段78排出(也提供了推力)之前發(fā)送穿過旁通空氣流通路58時顯著增大。HP渦輪28、LP渦輪30和噴氣排氣噴嘴區(qū)段32至少部分地限定熱氣體通路80,以用于將燃燒氣體68發(fā)送穿過核心渦輪發(fā)動機16。
現(xiàn)在參看圖2,將更詳細(xì)地描述風(fēng)扇38。圖2提供了圖1的示例性渦扇發(fā)動機10的風(fēng)扇38的透視圖。對于所描繪的示例性實施例,風(fēng)扇38包括十二(12)個風(fēng)扇葉片40。然而,在其它的實施例中,風(fēng)扇38可具有至少八(8)個風(fēng)扇葉片40、至少十二(12)個風(fēng)扇葉片40、或至少十八(18)個風(fēng)扇葉片40。各個風(fēng)扇葉片40使用耳軸機構(gòu)90附接至盤42。更具體地,盤42包括多個盤節(jié)段92,其以大體上環(huán)形形狀(例如,多邊形形狀)剛性地聯(lián)接在一起或整體地模制在一起。各個風(fēng)扇葉片40使用相應(yīng)的耳軸機構(gòu)90聯(lián)接至相應(yīng)的盤節(jié)段92。對于所描繪的實施例,各個耳軸機構(gòu)90包括耳軸94和主附接系統(tǒng)96。另外,各個耳軸94包括用于附接至風(fēng)扇葉片40的相應(yīng)的一個的平臺98和至少部分地延伸穿過盤節(jié)段92的相應(yīng)的一個的軸100(見圖3、6)。如將在下面參照圖5和6更詳細(xì)地描述的,耳軸94使用主附接系統(tǒng)96附接至盤節(jié)段92。
耳軸機構(gòu)90有助于在風(fēng)扇38的運行和盤42的旋轉(zhuǎn)期間將它的相關(guān)的風(fēng)扇葉片40保留在盤42或盤節(jié)段92上。更具體地,各個耳軸機構(gòu)90有助于提供從相應(yīng)的風(fēng)扇葉片40至相應(yīng)的盤節(jié)段92的加載路徑(load path),以用于在圍繞發(fā)動機中心線軸線12的旋轉(zhuǎn)期間由風(fēng)扇葉片40生成的離心負(fù)載。另外,耳軸機構(gòu)90,更確切地說其主附接系統(tǒng)96有助于相應(yīng)的風(fēng)扇葉片40關(guān)于盤42圍繞槳距軸線P的旋轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參看圖3,按照本公開內(nèi)容的示例性實施例連同保持部件102描繪了單獨的盤節(jié)段92和耳軸機構(gòu)90。更具體地,圖3提供了按照本公開內(nèi)容的示例性實施例的連同保持部件102的盤節(jié)段92和耳軸機構(gòu)90的分解透視圖。
各個耳軸機構(gòu)90大體上限定軸向方向A2、徑向方向R2、以及周向方向C2。耳軸機構(gòu)90的軸向方向A2可基本平行于上面討論的槳距軸線P,且因此可基本平行于由圖1的示例性渦扇發(fā)動機10限定的徑向方向R1。另外,如所示,耳軸機構(gòu)90大體上包括耳軸94和主附接系統(tǒng)96,耳軸94大體上包括平臺98和軸100。耳軸94的平臺98限定燕尾槽104,其大體上沿耳軸機構(gòu)90的徑向方向R2延伸以用于燕尾106的接收。為了簡明而將燕尾106描繪為獨立的構(gòu)件,然而在實踐中,燕尾106可為風(fēng)扇葉片40的內(nèi)嵌的、整體的部分(即,風(fēng)扇葉片40的根部)。更具體地,對于所描繪的實施例,槽104限定沿耳軸機構(gòu)90的徑向方向R2的外端105,使得燕尾106可滑入限定在平臺98的槽104中。然而,應(yīng)認(rèn)識到的是,在其它的示例性實施例中,風(fēng)扇葉片40可以以任何適合的方式附接至盤42、或盤節(jié)段92。例如,在其它的示例性實施例中,耳軸機構(gòu)90可包括梁類型(spar-type)的耳軸,其中耳軸的軸基本上延伸到風(fēng)扇葉片40中且形成風(fēng)扇葉片40的框架。在這樣的示例性實施例的情形中,耳軸的軸可與風(fēng)扇葉片40的至少一部分整體地形成。另外或備選地,耳軸機構(gòu)90可包括能夠接收風(fēng)扇葉片40的銷固定的根部(pinned root)的耳軸。在這樣的實施例的情形中,銷可延伸穿過耳軸94中的開口,其與風(fēng)扇葉片40的根部中的開口對準(zhǔn)。
仍然參看圖3的實施例,主附接系統(tǒng)96大體上包括:聯(lián)接螺母108;下軸承支承件110;第一線接觸軸承112(例如,具有內(nèi)座圈114,外座圈116,以及多個滾子118);卡環(huán)120;鍵箍保留件(key hoop retainer)122;分節(jié)段的鍵124;軸承支承件126;以及第二線接觸軸承128(例如,具有內(nèi)座圈130,外座圈132,以及多個滾子134)。如還可在圖6中所見,在下面更詳細(xì)地討論的,在所描繪的示例性實施例中,第一線接觸軸承112以與第二線接觸軸承128不同的角度定向(如從滾子118的中心線軸線關(guān)于軸向方向A2,以及從從滾子134的中心線軸線關(guān)于軸向方向A2所測)。更具體地,線接觸軸承112,128以面對面(或雙向的)布置相對彼此預(yù)加載,其中中心線軸線基本垂直于彼此而定向。然而,應(yīng)認(rèn)識到的是,在其它的示例性實施例中,線接觸軸承112,128可改為串聯(lián)地布置,以便基本平行于彼此而定向。
另外,對于用作112,128,至少考慮以下類型的線接觸類型的滾子元件軸承:圓柱滾子軸承;圓柱滾子推力軸承;錐形滾子軸承;球面滾子軸承;球面滾子推力軸承;滾針軸承;以及錐形滾針軸承。在組裝時,聯(lián)接螺母108與盤節(jié)段92可螺接地接合,以便將耳軸機構(gòu)90的剩余構(gòu)件、更確切地說主附接系統(tǒng)96夾在聯(lián)接螺母108與盤節(jié)段92之間,由此保留附接至盤節(jié)段92的耳軸機構(gòu)90。然而,應(yīng)認(rèn)識到的是,在其它的示例性實施例中,耳軸機構(gòu)90的主附接系統(tǒng)96可另外地或備選地包括任何其它適合的類型的軸承。例如,在其它的示例性實施例中,耳軸機構(gòu)90可包括滾珠軸承或任何其它適合的軸承。另外,在又其它的示例性實施例中,可提供任何其它適合的主附接系統(tǒng)96,以用于將耳軸94附接至盤節(jié)段92。
現(xiàn)在還參看圖4至6,風(fēng)扇38還可包括附接至盤節(jié)段92的軸環(huán)140的保持部件102(見圖5和6)。圖4提供了示例性盤節(jié)段92和耳軸機構(gòu)90的透視圖;圖5提供了連同安裝有按照本公開內(nèi)容的示例性實施例的保持部件102的示例性盤節(jié)段92和耳軸機構(gòu)90的透視圖;以及圖6提供了示例性盤節(jié)段92、耳軸機構(gòu)90、以及保持部件102的側(cè)視截面視圖。
保持部件102構(gòu)造成附接至盤節(jié)段92的軸環(huán)140,軸環(huán)140大體上沿軸向方向A2遠(yuǎn)離盤節(jié)段92的本體141而延伸。更具體地,對于所描繪的實施例,盤節(jié)段92的軸環(huán)140包括多個附接槽142,其大體上沿耳軸機構(gòu)90的軸向方向A2且沿耳軸機構(gòu)90的徑向方向R2向內(nèi)而延伸。另外,盤節(jié)段92的軸環(huán)140限定多個加載槽144,其也大體上沿耳軸機構(gòu)90的軸向方向A2且沿耳軸機構(gòu)90的徑向方向R2向內(nèi)而延伸。加載槽144基本上沿盤節(jié)段92的軸環(huán)140沿軸向方向A2的整個長度而延伸,而附接槽142延伸少于盤節(jié)段92的軸環(huán)140沿軸向方向A2的整個長度。而且,加載槽144和附接槽142圍繞軸環(huán)140大體上沿周向方向C間隔開。
如可在例如圖3中所見,示例性保持部件102包括多個齒146,其沿耳軸機構(gòu)90的徑向方向R2向內(nèi)延伸。齒146中的每一個具有與附接槽142和加載槽144互補的幾何形狀,使得齒146中的每一個大體上沿軸向方向A2滑動穿過加載槽144并進(jìn)入附接槽142中。因此,保持部件102可通過使保持部件102關(guān)于盤節(jié)段92的軸環(huán)140軸向地和周向地移動而附接至盤節(jié)段92的軸環(huán)140。更具體地,保持部件102可以以下面的方式附接至盤節(jié)段92的軸環(huán)140:首先,保持部件102的齒146可與盤節(jié)段92的軸環(huán)140的加載槽144對準(zhǔn)。然后可使保持部件102沿軸向方向A2移動,使得保持部件102的齒146滑動穿過盤節(jié)段92的軸環(huán)140的加載槽144。然后可使保持部件102圍繞周向方向C2旋轉(zhuǎn),使得齒146然后與盤節(jié)段92的軸環(huán)140中的附接槽142對準(zhǔn)。然后可使保持部件102沿軸向方向A2的相反方向移動,使得齒146至少部分地定位在附接槽142內(nèi)。一旦到位,鎖定部件148可定位在盤節(jié)段92的軸環(huán)140的外表面的至少一部分周圍以將保持部件102維持在適當(dāng)?shù)奈恢?見圖6)。
現(xiàn)在簡要地參看圖7,其提供了盤節(jié)段92的軸環(huán)140和保持部件102的頂視截面視圖,當(dāng)安裝保持部件102時,多個齒146中的每一個定位在多個附接槽142的相應(yīng)的一個中,以將保持部件102附接至盤節(jié)段92的軸環(huán)140。然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,在其它的示例性實施例中,保持部件102可以以任何其它適合的方式附接至盤節(jié)段92的軸環(huán)140。例如,在某些示例性實施例中,各個加載槽144和相鄰的附接槽142可連接以形成大體上“J形”槽。另外或備選地,保持部件102可以與盤節(jié)段92的軸環(huán)140可旋轉(zhuǎn)地接合。例如,保持部件102和盤節(jié)段92的軸環(huán)140可各自限定相對應(yīng)的有螺紋的部分。
圖3至6中描繪的保持部件102還包括用于萬一主附接系統(tǒng)96出故障或萬一耳軸的軸100出故障時擋住耳軸94的器件。因此,圖3至6中描繪的保持部件102構(gòu)造為用于將耳軸機構(gòu)90的耳軸94附接至盤42、或更具體地附接至盤節(jié)段92的軸環(huán)140的冗余附接特征。
對于圖3至6的示例性實施例,被包括在保持部件102中的用于擋住耳軸94的器件是在耳軸94的平臺98之上沿徑向方向R2向內(nèi)延伸的唇緣150。更具體地,耳軸94的平臺98限定沿徑向方向R2的外邊緣152。保持部件102的唇緣150圍繞耳軸94的平臺98的外邊緣152且在耳軸94的平臺98的外邊緣152之上沿徑向方向R2向內(nèi)而延伸。對于所描繪的實施例,唇緣150為圍繞耳軸94的平臺98的外邊緣152完整地延伸的單個連續(xù)的唇緣150,除了由保持部件102限定的開口154(下面參照圖5來討論)。然而,在其它的示例性實施例中,唇緣150可具有任意其它適合的構(gòu)造。例如,在其它的示例性實施例中,唇緣150可改為圍繞耳軸94的平臺98的外邊緣152且在耳軸94的平臺98的外邊緣152之上沿徑向方向R2向內(nèi)而延伸的多個單獨的唇緣150。
對于所描繪的實施例,當(dāng)主附接系統(tǒng)96適當(dāng)?shù)夭僮鲿r,保持部件102的唇緣150不接觸耳軸94部件的平臺98。因此,除非主附接系統(tǒng)96或耳軸的軸100出故障,否則保持部件102基本不支承耳軸機構(gòu)90的耳軸94。例如,萬一在風(fēng)扇38的操作期間主附接系統(tǒng)96或耳軸的軸100中的一個或更多個構(gòu)件出故障,則耳軸94和附接的風(fēng)扇葉片40將從盤節(jié)段92沿耳軸機構(gòu)90的軸向方向A2向外地移動(至少部分地由于風(fēng)扇葉片40上的離心力)。保持部件102的唇緣150然后將接觸耳軸94的平臺98的外邊緣152,擋住耳軸94并防止耳軸94進(jìn)一步移動遠(yuǎn)離盤節(jié)段92的軸環(huán)140。應(yīng)認(rèn)識到的是,如本文中所使用的,“基本不支承耳軸94”意指在風(fēng)扇38的正常運行期間(例如,在主附接系統(tǒng)96或耳軸的軸100的任何故障之前)支承少于耳軸94上任何力的百分之十。
顯著地,所描繪的示例性保持部件102可不與風(fēng)扇38的運行或組件干涉。例如,所描繪的保持部件102包括允許風(fēng)扇葉片40在保持部件102的安裝之后附接至耳軸94的平臺98的特征。更具體地,保持部件102是圍繞耳軸機構(gòu)90的軸向方向A2不對稱的。例如,所描繪的保持部件102在耳軸94的平臺98周圍圍繞耳軸機構(gòu)90的軸向方向A2延伸少于三百六十度。因此,保持部件102限定開口154,其在限定在耳軸機構(gòu)90的平臺98中的槽104的外端105之上。圖3至6中描繪的燕尾106(在某些示例性實施例中其可為風(fēng)扇葉片40的根部)可在保持部件102已經(jīng)安裝之后穿過保持部件102中的開口154安裝在限定在耳軸94的平臺98中的槽104中。
然而,應(yīng)認(rèn)識到的是,上面參照圖3至6描述的被包括在保持部件102中的用于擋住耳軸94的示例性器件僅作為舉例。例如,現(xiàn)在參看圖8至10,提供被包括在保持部件102中的用于擋住耳軸94的另一個示例性器件。
圖8至10中描繪的示例性耳軸機構(gòu)90、盤節(jié)段92、以及保持部件102可以以基本與圖3至圖6中描繪的和上面討論的示例性耳軸機構(gòu)90、盤節(jié)段92、以及保持部件102相同的方式構(gòu)造。因此,相同或類似的編號可意指相同或類似的構(gòu)件。例如,所描繪的示例性保持部件102是圍繞耳軸機構(gòu)90的軸向方向A2不對稱的,限定允許燕尾106(諸如,風(fēng)扇葉片40的根部)的安裝的開口154。另外,對于所描繪的實施例,示例性保持部件102通過將保持部件102的多個齒146定位在限定于盤節(jié)段92的軸環(huán)140中的多個附接槽142中而附接至盤節(jié)段92的軸環(huán)140。另外,示例性耳軸94使用主附接系統(tǒng)96來附接至盤節(jié)段92。
然而,對于圖8至10中所描繪的示例性實施例,耳軸94的平臺98包括沿耳軸機構(gòu)90的徑向方向R2的外表面156。耳軸94的平臺98的外表面156限定第一凹槽158,其大體上沿耳軸機構(gòu)90的周向方向C2且沿耳軸機構(gòu)90的徑向方向R2向內(nèi)而延伸。另外,對于所描述的實施例,被包括在保持部件102中的用于擋住耳軸94的器件是由保持部件102的內(nèi)表面162限定的第二凹槽160和至少部分地定位在第一凹槽158且至少部分地定位在第二凹槽160中的至少一個保持特征。第二凹槽160與第一凹槽158互補地延伸。更具體地,由保持部件102的內(nèi)表面162限定的第二凹槽160大體上沿耳軸機構(gòu)90的周向方向C2且沿耳軸機構(gòu)90的徑向方向R2向外而延伸。如可在例如圖10中最清楚地看見,限定在平臺98的外表面156中的第一凹槽158和限定在保持部件102的內(nèi)表面162中的第二凹槽160沿徑向方向R2鄰近于彼此,且沿軸向方向A2與彼此對準(zhǔn)。第一凹槽158和第二凹槽160一起限定輔助支承通道164。
此外,對于所描繪的實施例,至少一個保持特征包括多個球軸承166。定位在輔助支承通道164內(nèi)的多個球軸承166可通過隔膜(諸如適合的彈性材料的或塑料的隔膜或隔圈)連接,以例如有助于球軸承166到輔助支承通道164中的安裝,以及確保球軸承166保留在輔助支承通道164內(nèi)的期望位置中。多個球軸承166可在安裝保持部件102之后定位在輔助支承通道164內(nèi)。更具體地,一旦保持部件102已經(jīng)附接至盤節(jié)段92的軸環(huán)140,則多個球軸承166可插入穿過由保持部件102限定的開口154且到輔助支承通道164中。蓋或其它類似的特征(未示出)可鄰近于開口154定位在輔助支承通道164中,以確保多個球軸承166在風(fēng)扇38的運行期間保留定位在輔助支承通道164內(nèi)。
球軸承166可限定沿徑向方向R2基本等于輔助支承通道164沿徑向方向R2的寬度的直徑。應(yīng)認(rèn)識到的是,如本文中所使用的,諸如“大約”或“基本”的近似用語是指在百分之十的誤差裕度內(nèi)。如同上面參照圖3至6描述的示例性實施例,被包括在保持部件102中的用于擋住耳軸94的示例性器件構(gòu)造成使得除非耳軸機構(gòu)90的主附接系統(tǒng)96或耳軸94的軸100出故障,否則保持部件102基本不支承耳軸94。
然而,應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到的是,在其它的示例性實施例中,任何其它適合的保持特征可定位在由保持部件102和耳軸94的平臺98限定的輔助支承通道164中。例如,在其它的示例性實施例中,保持特征可為定位在輔助支承通道164中的半剛性的圓柱部件。另外,保持特征可由金屬材料或非金屬材料(諸如陶瓷或非金屬復(fù)合材料)形成。在某些實施例中,由于某些機械特性(諸如相比于鋼而減輕的重量),陶瓷或非金屬復(fù)合材料可以是期望的。另外,盡管對于所描繪的實施例,輔助支承通道164限定圓形的截面形狀,但在其它的示例性實施例中,輔助支承通道164可另外地或備選地限定非圓形的截面形狀,諸如正方形形狀或其它的多邊形形狀。
此外,應(yīng)認(rèn)識到的是,在其它的示例性實施例中,可以提供被包括在保持部件102中的用于擋住耳軸94的其它器件。例如,在其它的示例性實施例中,平臺98的外表面156可限定沿基本線性的方向(諸如基本垂直于徑向方向R2 (與周向地圍繞外表面156相反))延伸的第一凹槽。在這樣的實施例中,被包括在保持部件102中的用于擋住耳軸94的器件可以是穿過保持部件的至少一部分限定的第二凹槽和至少部分地定位在第一凹槽和第二凹槽中的基本圓柱的銷。更具體地,在這樣的實施例中,第一凹槽可與第二凹槽一起限定基本圓柱的溝槽,且銷可定位在溝槽內(nèi)。
另外或備選地,在又其它的示例性實施例中,被包括在保持部件102中的用于擋住耳軸94的器件可以是上面描述的實施例中的一個或更多個的組合。例如,被包括在保持部件102中的用于擋住耳軸94的器件可以是上面參照圖3至6描述的實施例和上面參照圖8至10描述的實施例的組合。例如,保持部件102可包括唇緣150,且還包括定位在其與耳軸94的平臺98一起限定的輔助支承通道164中的一個或更多個保持特征。
現(xiàn)在將大體上參看圖11至14,其描繪了按照本公開內(nèi)容的另一個示例性實施例的保持部件102或更具體地包括多個保持部件102的保持環(huán)168。圖11提供了示例性保持環(huán)168的前視圖;圖12提供了示例性保持環(huán)168的透視截面視圖;圖13提供了按照本公開內(nèi)容的示例性實施例的耳軸機構(gòu)90和盤節(jié)段92的透視圖;以及圖14提供了連同安裝有圖11和12中描繪的示例性保持環(huán)168的圖13的示例性耳軸機構(gòu)90和盤節(jié)段92的側(cè)視截面視圖。
圖13和14中描繪的示例性耳軸機構(gòu)90和盤節(jié)段92可以以基本與圖8至圖10中描繪的和上面討論的示例性耳軸機構(gòu)90、盤節(jié)段92、以及保持部件102相同的方式構(gòu)造。因此,相同或類似的編號可意指相同或類似的構(gòu)件。例如,示例性耳軸機構(gòu)90大體上包括耳軸94和主附接系統(tǒng)96,主附接系統(tǒng)96將耳軸94附接至盤節(jié)段92。另外,所描繪的示例性耳軸機構(gòu)90的耳軸94包括平臺98,其限定用于至燕尾106的附接的大體上沿耳軸機構(gòu)90的徑向方向R2延伸槽104,燕尾106在某些示例性實施例中可為風(fēng)扇葉片(諸如風(fēng)扇葉片40)的根部。
然而,對于所描繪的實施例,示例性保持部件102構(gòu)造為具有多個保持部件102的保持環(huán)168的一部分。所描繪的示例性保持環(huán)168具有互補于盤42的形狀。更具體地,如圖11中所示,保持環(huán)168具有例如圍繞渦扇發(fā)動機10的軸向方向A1 (見圖1)的大體上環(huán)形形狀。另外,如可在圖14中所見,保持環(huán)168的保持部件102中的每一個例如沿渦扇發(fā)動機10的徑向方向R1 (見圖1)、或沿耳軸機構(gòu)90的軸向方向A2而定位在相應(yīng)的盤節(jié)段92的外面。
保持環(huán)168的保持部件102中的每一個構(gòu)造成萬一這樣的耳軸機構(gòu)90的主附接系統(tǒng)96或耳軸94的軸100出故障時擋住耳軸機構(gòu)90的相應(yīng)的耳軸94。更具體地,對于所描繪的實施例,各個保持部件102與相應(yīng)的耳軸94的平臺98的外表面156一起限定輔助支承通道164。更具體地,耳軸94的平臺98的外表面156限定第一凹槽158,且保持部件102的內(nèi)表面162限定第二凹槽160。第一凹槽158和第二凹槽160一起限定輔助支承通道164。此外,至少一個保持特征定位于限定在保持環(huán)168的保持部件102和相應(yīng)的耳軸94的平臺98之間的輔助支承通道164。在某些示例性實施例中,至少一個保持特征和輔助支承通道164可以以與上面參照圖8至10描述的至少一個保持特征和輔助支承通道164基本相同的方式構(gòu)造。例如,在所描繪的實施例中,至少一個保持特征構(gòu)造為由隔膜(諸如塑料的或彈性材料的隔膜)連接的多個球軸承166。然而,在其它的實施例中,至少一個保持特征和輔助支承通道164可備選地具有任何其它適合的構(gòu)造。
對于所描繪的示例性實施例,保持環(huán)168的各個保持部件102整體地形成為單個單元,即,未螺栓連接或以其它的方式可移除地連接。另外,對于所描繪的實施例,整個保持環(huán)168整體地形成為單個單元,即,未螺栓連接或以其它的方式可移除地連接。例如,包括保持部件102中的每一個的保持環(huán)168可通過鑄造、銑削等而整體地形成為單個單元。在這樣的構(gòu)造下,保持環(huán)168可形成使得沒有限定在其中的接縫或結(jié)合線。備選地,保持環(huán)168的部分中的一個或更多個可通過焊接來整體地形成。上面的構(gòu)造有利于更耐久且更堅固的保持環(huán)168。
按照本公開內(nèi)容的保持環(huán)168可在耳軸機構(gòu)90的耳軸94附接至盤節(jié)段92之前或之后而安裝。例如,按照本公開內(nèi)容的保持環(huán)168可從盤42的前側(cè)完全地安裝。這樣的構(gòu)造可允許保持環(huán)168在盤42安裝之后再安裝,或可允許保持環(huán)安裝或修理而不需要盤42的移除。更具體地,在某些實施例中,保持環(huán)168可首先定位在盤42周圍,使得各個保持部件102定位在相應(yīng)的盤節(jié)段92的外面。各個耳軸機構(gòu)90的耳軸94然后可使用相應(yīng)的主附接系統(tǒng)96而附接至相應(yīng)的盤節(jié)段92。相應(yīng)的風(fēng)扇葉片40的根部(例如,燕尾106)然后可定位在相應(yīng)的耳軸94的平臺98的槽104中。顯著地,由于此時一個或更多個保持特征沒有定位在輔助支承通道164中,因而各個相應(yīng)的保持部件102可沿相應(yīng)的耳軸機構(gòu)90的軸向方向A2移動,以暴露耳軸94的平臺98中的槽104,且允許燕尾106插入。
一旦插入燕尾106,則一個或更多個保持特征可安裝在輔助支承通道164中。現(xiàn)在簡要地參考圖15,各個保持部件102包括加載槽170,以用于將至少一個保持特征插入到示例性支承通道中。例如,加載槽170可從保持部件102的內(nèi)表面162中的第一凹槽158沿耳軸機構(gòu)90的徑向方向R2向外地延伸至保持環(huán)168的相應(yīng)保持部件102的外表面172。蓋或其它類似的結(jié)構(gòu)(未示出)可在一個或更多個保持特征已經(jīng)安裝之后定位在加載槽170中。
另外,在一個或更多個保持特征安裝在相應(yīng)的輔助支承通道164中之前或之后,保持環(huán)168可附接至盤42。例如,所描繪的示例性保持環(huán)168包括大體上沿耳軸機構(gòu)90的軸向方向A2延伸的支承臂174(見圖14),以用于至盤42、特別地至各個盤節(jié)段92的附接。例如,所描繪的保持環(huán)168的示例性支承臂174包括多個開口176,以用于接收將支承臂174附接至盤節(jié)段92的螺栓或其它的機械附接機構(gòu)。在某些實施例中,保持環(huán)168可每個盤42的盤節(jié)段92包括至少一個開口176。
然而,應(yīng)認(rèn)識到的是,在其它的示例性實施例中,保持環(huán)168可未直接地附接至盤42。例如,在其它的示例性實施例中,多個保持部件102可構(gòu)造成在相應(yīng)的主附接系統(tǒng)96的故障的事件中支承單獨的保持部件102(以及帶有附接至其風(fēng)扇葉片40的耳軸94)。
按照本公開內(nèi)容的保持環(huán)可在耳軸機構(gòu)的主附接系統(tǒng)的故障的事件中擋住耳軸機構(gòu)的耳軸。此外,按照本公開內(nèi)容的保持環(huán)可另外地在本公開內(nèi)容的盤的盤節(jié)段的一部分的故障的事件中擋住耳軸機構(gòu)的耳軸。
本書面描述使用了實例來公開本發(fā)明,包括最佳模式,且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明,包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng),以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的專利范圍由權(quán)利要求限定,且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它實例。如果此類其它實施例包括并非不同于權(quán)利要求的書面語言的結(jié)構(gòu)元件,或如果它們包括與權(quán)利要求的書面語言無實質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件,則此類其它實例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。