[发明专利]防风罩

说明书

本公开提供了用于气体涡轮引擎(10)的风扇转子模块，该风扇转子模块包括驱动臂、风扇盘状部(100”)和在一个或多个点处附接到所述风扇盘状部(100”)的后部的防风罩(115”)，其中该风扇转子模块包括设置在该防风罩(115”)附接到该风扇盘状部(100”)的后部的点中的一个或多个点处的至少一个配重。

技术领域

本公开涉及用于安装在气体涡轮引擎的风扇的转子盘状部上的防风罩，气体涡轮引擎的风扇和气体涡轮引擎。

背景技术

气体涡轮引擎包括位于引擎前面的风扇。风扇包括安装在绕轴线旋转的转子盘状部上的多个径向延伸叶片。风扇用作传递到燃烧器的空气的第一压缩级，并用于引导空气经过旁路以提供推力。提供给燃烧器的空气的其他压缩级也可以使用旋转压缩机，其具有从毂部延伸的多个叶片。

风扇的旋转导致在环填料和转子盘状部之间的空间中产生压差，其中高压空气位于离旋转轴线径向最远的位置，低压空气位于离旋转轴线径向最近的位置。根据引擎中相邻硬件的具体构型，风扇后方的空气会保持静止，因此压力会低于环填料下方的空气。在径向向外的位置处，高压空气从环填料下方移动到环填料后方的低压区。为了替换该空气，将新的空气在径向向内区吸取到环填料下方的区域。这建立起了一种再循环，可降低引擎效率。

为了避免再循环，已知的办法是提供径向延伸的罩，它被称为防风罩。防风罩安装在转子盘状部上并从转子盘状部延伸，而且设置于转子盘状部和环填料后方。防风罩还可包括封盖，该封盖有助于形成平滑的内部径向气流表面并抵抗径向(离心)力保持环填料。

发明内容

根据第一方面，提供了用于气体涡轮引擎的风扇转子模块，该风扇转子模块具有驱动臂、风扇盘状部和在一个或多个点处附接到风扇盘状部的后部的防风罩，其中该风扇转子模块包括设置在防风罩附接到风扇盘状部的后部的点中的一个或多个点处的至少一个配重。

将配重设置在防风罩附接到风扇盘状部的后部的点中的一个或多个点处提供了方便，并且/或者在气体涡轮引擎的操作期间提供了风扇盘状部的有效平衡。

可将一个或多个配重设置在防风罩附接到风扇盘状部的后部的点的每一个点处。

这些配重可各自包括一个或多个分立主体。每个分立主体可具有已知质量。因此，可以通过改变分立主体的数量来改变配重。

风扇盘状部的旋转轴线周围不均匀的质量分配会导致有害的失衡振动效应(即非平衡风扇)。在气体涡轮引擎操作期间发生的风扇转子模块不平衡和/或风扇盘状部不平衡可通过适当选择配重来修正、减少或最小化。对于给定的气体涡轮引擎，配重的适当选择取决于例如风扇的尺寸、风扇盘状部的尺寸和/或防风罩附接到风扇盘状部的后部的点的径向位置(即到风扇的旋转轴线的距离)。配重的适当选择还取决于例如散在风扇叶片质量(即附接到风扇盘状部的风扇叶片的质量之间的变化)。风扇叶片质量分散可影响包含任何材料的风扇叶片，并且可能例如在包含复合材料(例如，碳纤维复合材料)的风扇叶片中普遍存在。

防风罩可由至少一个机械固定装置附接到风扇盘状部的后部。机械固定装置中的一个或多个机械固定装置可包括螺母和螺栓。配重可包括设置在螺栓上的一个或多个垫圈，例如杯形垫圈。

驱动臂可以是前向驱动臂或后向驱动臂。

在防风罩附接到风扇盘状部的后部的点中的一个或多个点处施加一个或多个配重利用现有附接点来将配重附接到风扇盘状部。该布置结构可在没有用于附接配重来实现风扇盘状部的后平面平衡的现有方便位置的情况下尤其有效。该布置结构可对于包括前向驱动臂的风扇转子模块有效。

将配重设置在防风罩附接到风扇盘状部的后部的一个或多个点处还意味着配重比在风扇转子模块的常规布置结构中进一步径向向外定位。配重与风扇转子模块的旋转轴线之间较大的径向距离还意味着，提供与常规布置结构相同的平衡效果需要更少的配重(在常规布置结构中，配重和风扇转子模块的旋转轴线之间的径向距离较小)。