[发明专利]用于燃气涡轮发动机的负载减小组件

说明书

一种负载减小组件包括环形轴承锥形件，所述环形轴承锥形件被配置成在轴承组件与框架组件之间延伸且在其间形成第一负载路径。所述负载减小组件进一步包括环形重连接器构件，所述环形重连接器构件被配置成在所述轴承组件与所述框架组件之间延伸且在其间形成第二负载路径。所述第二负载路径与所述第一负载路径并行。所述重连接器构件包括形状记忆合金，所述形状记忆合金被配置成响应于应力条件的改变而改变刚度，进而调节连接到所述轴承组件的转子轴的不平衡条件。

技术领域

本发明的领域大体上涉及燃气涡轮发动机，且更确切地说，涉及用于燃气涡轮发动机中的负载减小组件。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括转子组件、压缩机和涡轮。转子组件包括风扇，风扇包括从连接到转子轴的风扇轮毂径向向外延伸的风扇叶片阵列。转子轴将电力和旋转运动从涡轮传送到压缩机和风扇，且利用沿着转子轴轴向地隔开的多个轴承组件轴向支撑。另外，转子组件具有穿过转子组件重心的旋线轴。已知轴承组件包括滚动元件和成对座圈，其中滚动元件支撑在成对座圈内。转子组件通常支撑在三个轴承组件上，所述三个轴承组件中的一个是推力轴承组件且另两个是滚柱轴承组件。推力轴承组件支撑转子轴，且支持转子轴组件的轴向和径向移动。其余滚柱轴承组件支持转子轴的径向移动。

在发动机的操作期间，风扇叶片的片段可能变得与叶片的其余部分和转子组件分离。这通常被称为风扇叶片飞脱或叶片脱落(FBO)事件(fan blade out or a blade-offevent)。因此，可能在转子组件内引发大体上由风扇轴轴承、风扇轴承支撑件和风扇支撑框架承载的相当大的旋转不平衡负载。

为减小不平衡负载的影响，至少一些已知发动机包括用于风扇转子支撑系统的支撑部件，所述支撑部件经设定大小以为风扇支撑系统提供额外强度。然而，增大支撑部件的强度也会增大发动机的整体重量，且当发动机在未发生相当大的转子不平衡的情况下操作时也会降低发动机的整体效率。

其它已知发动机包括轴承支撑件，所述轴承支撑件包括将风扇转子与风扇支撑系统脱离的机械削弱区段或一次侧熔断器。在此类事件期间，风扇轴寻找接近其不平衡重心的新的旋转中心。这个熔断器区段与转子间隙余量的组合被称作负载减小装置(LRD)。LRD减小风扇支撑系统的旋转动态负载。在一次侧熔断器失效之后，俯仰(pitching)风扇转子常常将较大力矩引发到下一最接近轴承。下一最接近轴承被称为二号轴承位置。引发到二号轴承的力矩会将高弯曲和应力负载局部地引发到风扇转子。为减轻高弯曲应力，常常在FBO期间软化或释放二号轴承位置的径向和俯仰旋转刚度。

在FBO之后，通常允许风扇在称为自旋(windmilling)的过程中旋转，使得由发动机引发的阻力(drag)得以减小。然而，在自旋期间，由转子组件引发且由风扇轴承承载的负载低于FBO期间的负载。由此，经设计用于FBO的LRD在自旋期间增大发动机内的振动，因为二号轴承位置的刚度被释放。

发明内容

在一个实施例中，提供一种负载减小组件。所述负载减小组件包括环形轴承锥形件(bearing cone)，所述环形轴承锥形件被配置成在轴承组件与框架组件之间延伸且在其间形成第一负载路径。所述负载减小组件进一步包括环形重连接器构件(annularrecoupler member)，所述环形重连接器构件被配置成在所述轴承组件与所述框架组件之间延伸且在其间形成第二负载路径。所述第二负载路径与所述第一负载路径并行。所述重连接器构件包括形状记忆合金，所述形状记忆合金被配置成响应于应力条件的改变而改变刚度，进而调节连接到所述轴承组件的转子轴的不平衡条件。