行星齿轮系统的安装的制作方法

1.本公开涉及用于燃气涡轮发动机中的行星齿轮系统的安装。


背景技术：

2.已知燃气涡轮发动机包括行星齿轮系统，该行星齿轮系统从连接到低压涡轮的输入轴和连接到风扇组件的输出轴提供减速。在燃气涡轮发动机中实施的行星齿轮系统通常包括连接到输入轴的太阳齿轮、连接到行星架的多个行星齿轮和环形齿轮。太阳齿轮通常连接到低压涡轮的输入轴。在星形齿轮布置中，其上安装有行星齿轮的行星架是固定的，而环形齿轮布置成旋转并连接到输出轴。相反，在行星齿轮系统中，行星架连接到输出轴并旋转，而环形齿轮固定安装在系统内。在后一种系统中，行星架和连接的行星齿轮的旋转会对环形齿轮产生各种载荷，包括径向载荷、纵向载荷和扭转载荷。每个载荷都会向环形齿轮注入偏转，并在行星齿轮系统内引起振动，然后将振动传递到与环形齿轮相连的框架结构。
附图说明
3.通过以下各种示例性实施例的描述，本公开的特征和优点将显而易见，如附图中所示，其中相同的附图标记通常表示相同的、功能相似的和/或结构相似的元件。
4.图1是根据本公开的一个方面的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机的示意性局部横截面侧视图。
5.图2是根据本公开的一个方面的在图1的详细视图50处截取的高旁通涡轮喷气发动机的一部分的放大示意性局部横截面侧视图。
6.图3是根据本公开的一个方面的在图1的视图3-3处截取的行星齿轮系统的示意性后视视图。
7.图4是根据本公开的一个方面的在图3和图6的平面4-4处截取的环形齿轮组件的局部横截面视图。
8.图5是根据本公开的一个方面的图4的局部横截面的立体视图。
9.图6是根据本公开的一个方面的沿图3(也参见图4)中的平面6-6的环形齿轮组件的后视横截面视图(看向纸张的平面)。
10.图7是根据本公开的一个方面的在图6的细节视图125处截取的图6的横截面的一部分的放大视图。
11.图8是根据本公开的一个方面的环形齿轮的一部分的立体横截面视图。
12.图9是根据本公开的一个方面的阻尼器壳体的一部分的立体横截面视图。
13.图10是根据本公开的一个方面的图4的在细节视图160处截取的局部横截面视图的放大视图。
14.图11是根据本公开的一个方面的在图4和图10的平面11-11处截取的阻尼器壳体的一部分的立体横截面视图。
15.图12是根据本公开的一个方面的在图3和图6的平面12-12处截取的环形齿轮组件
的底侧的局部横截面视图。
16.图13是根据本公开的一个方面的图12的横截面视图的立体视图。
具体实施方式
17.本公开的特征、优点和实施例从对以下详细描述、附图和权利要求的考虑中阐述或显而易见。此外，应当理解，以下详细描述是示例性的并且旨在提供进一步的解释而不限制所要求保护的本公开的范围。
18.下面详细讨论各种实施例。虽然讨论了具体实施例，但这只是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以使用其他部件和配置。
19.如本文所用，术语“第一”和“第二”可互换使用以将一个部件与另一个部件区分开来并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
20.术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体流自的方向，“下游”是指流体流向的方向。术语“顶部”或“底部”是指相对于安装在地面水平的飞行器上的燃气涡轮发动机的相对侧或方向。
21.已知一些燃气涡轮发动机包括行星齿轮系统，该行星齿轮系统从连接到低压涡轮的输入轴和连接到风扇组件的输出轴提供减速。在燃气涡轮发动机中实施的行星齿轮系统通常可包括连接到输入轴的太阳齿轮、连接到行星架的多个行星齿轮和环形齿轮。太阳齿轮通常连接到来自低压涡轮的输入轴，行星架连接到输出轴，输出轴连接到风扇组件。因此，行星架和行星齿轮旋转，而环形齿轮固定安装在系统内。行星架和行星齿轮的旋转对环形齿轮产生各种载荷，包括径向载荷、纵向载荷和扭转载荷。每个载荷都会向环形齿轮注入偏转，并在行星齿轮系统内引起振动，然后将振动传递到与环形齿轮相连的框架结构。
22.本公开通过提供具有柔性阻尼安装的行星齿轮系统来解决前述问题，以便抑制在安装到框架结构上的环形齿轮上引起的每个载荷。特别地，环形齿轮连接到安装到框架结构的阻尼器壳体。环形齿轮包括与行星齿轮啮合的齿轮壁。在一端，齿轮壁经由多个挤压膜阻尼构件与阻尼器壳体接合。诸如油的挤压膜流体被提供给挤压膜阻尼构件以在径向方向、纵向方向和扭转(周向)方向上提供环形齿轮的挤压膜阻尼。在齿轮壁的另一端，包括柔性阻尼壁以为齿轮壁提供径向刚度。一方面，柔性阻尼壁可以是在周向方向上延伸的半圆形管状壁的形式，其为齿轮壁提供期望的柔性径向刚度，从而抑制径向振动。因此，通过包括柔性阻尼壁和挤压膜阻尼构件，可以抑制可能发生在径向方向、纵向方向和扭转方向上的振动，以降低振动传递到框架结构的可能性。
23.现在参考附图，图1是示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机10的示意性局部横截面侧视图，本文称为“发动机10”，可结合本公开的各种实施例。尽管下文参考管道式涡轮风扇发动机进一步描述，但本公开也适用于一般的行星齿轮系统，或一般的涡轮机，包括涡轮喷气、涡轮螺旋桨和涡轮轴燃气涡轮发动机，包括船舶和工业涡轮发动机和辅助动力单元。此外，本公开不限于管道式风扇型涡轮发动机，如图1所示，而是可以在非管道式风扇(udf)型涡轮发动机中实施。如图1所示，发动机10具有轴向中心线轴线12，该轴向中心线轴线从上游端98延伸到下游端99以供参考。轴向中心线轴线12可限定发动机10的纵向方向(l)，而径向方向(r)从轴向中心线轴线12向外延伸，并且周向方向围绕轴向中心线轴线12延伸。由于
发动机10可以安装在运载器上，例如飞行器，相对于处于地面操作状态的运载器，底侧84可对应于发动机10最靠近地面的地面侧，并且径向顶侧88可对应于发动机10的与底侧84相对的天空侧。
24.通常，发动机10可包括风扇组件14和设置在风扇组件14下游的核心发动机16。核心发动机16通常可包括限定环形入口20的外壳18。外壳18以串行流动关系包围或至少部分地形成具有低压(lp)压缩机22、高压(hp)压缩机24的压缩机区段(22/24)，燃烧器26，包括高压(hp)涡轮28和低压(lp)涡轮30的涡轮区段(28/30)，以及喷射排气喷嘴区段32。高压(hp)转子轴34将hp涡轮28驱动地连接到hp压缩机24。低压(lp)转子轴36将lp涡轮30驱动地连接到lp压缩机22。lp转子轴36也可以通过行星齿轮系统40连接到风扇组件14的风扇轴38，这将在下面更详细地描述。
25.如图1所示，风扇组件14包括多个风扇叶片42，其联接到风扇轴38并从风扇轴38径向向外延伸。环形风扇外壳或机舱44周向地围绕风扇组件14和/或核心发动机16的至少一部分。在一个实施例中，机舱44可以由多个周向间隔开的出口导向轮叶或支柱46相对于核心发动机16被支撑。此外，机舱44的至少一部分可在核心发动机16的外部分上延伸，以便在其间限定旁通气流通道48。
26.在操作中，空气73在机舱入口76处进入机舱44，并且空气73的一部分作为压缩机入口空气流80进入压缩机区段(22/24)，其中压缩机入口空气流80被压缩以形成压缩空气82。另一部分空气73进入旁通气流通道48，从而提供旁通气流78。来自压缩机区段(22/24)的压缩空气82进入燃烧器26，在那里压缩空气82然后与燃料混合并在燃烧器26内点燃和燃烧以产生燃烧气体86。燃烧气体86然后进一步向下游流动到hp涡轮28和lp涡轮30中，从而引起hp转子轴34和lp转子轴36旋转。lp转子轴36的旋转也经由行星齿轮系统40引起风扇轴38旋转。燃烧气体86然后通过喷射排气喷嘴区段32排出。
27.图2是根据本公开的一个方面的在图1的详细视图50处截取的高旁通涡轮喷气发动机的一部分的放大示意性局部横截面侧视图。如图2所示，并且如下文将更详细地描述的，行星齿轮系统40包括连接到lp转子轴36的太阳齿轮52，可包括与太阳齿轮52啮合的多个行星齿轮56的行星架54，以及与行星齿轮56接合的环形齿轮58。行星架54连接至风扇轴38以驱动风扇组件14。行星齿轮系统40经由例如多个紧固件62连接至框架结构60。行星齿轮系统40还连接到润滑系统64，其可以包括泵和收集槽(未示出)，其向行星齿轮系统40提供润滑剂，例如油，用于润滑运动部件零件。润滑系统64还可向行星齿轮系统40提供油以用于挤压膜阻尼，因此，润滑系统64也可称为挤压膜流体供应系统。lp转子轴36可由轴承66支撑，风扇轴38可由轴承68支撑。
28.图3是在图1的视图3-3处截取的行星齿轮系统40的示意性后视图。行星齿轮系统40限定了中心线轴线112，其可对应于图1的轴向中心线轴线12。纵向方向(l)沿中心线轴线112延伸，径向方向(r)从中心线轴线112向外延伸，并且周向方向(c)围绕中心线轴线112延伸。太阳齿轮52被配置为连接到lp转子轴36，其围绕中心线轴线112在周向方向上旋转。例如，太阳齿轮52可包括输入轴53，输入轴53经由螺栓接头、万向接头或经由花键接头联接到lp转子轴36，在花键接头中输入轴53包括内花键(未示出)并且lp转子轴36包括与内花键接合的外花键。多个行星齿轮56经由各自的行星齿轮轴72连接到行星架54。虽然在图3中未示出，但轴承设置在每个行星齿轮56和它们各自的行星齿轮轴72之间，使得每个行星齿轮56
围绕行星齿轮轴72旋转。每个行星齿轮56都与太阳齿轮52接合，使得当lp转子轴36由于lp涡轮30在发动机10的操作期间旋转而旋转时，太阳齿轮52也围绕行星齿轮系统40的中心线轴线112旋转。太阳齿轮52的旋转导致每个行星齿轮56围绕它们各自的行星齿轮轴72旋转，并且还导致经由行星齿轮轴72连接到行星齿轮56的行星架54围绕中心线轴线112旋转。行星架54被配置为连接到风扇轴38，并且当行星架54围绕中心线轴线112旋转时，风扇轴38也旋转，从而支持风扇组件14的操作。例如，轴适配器(未示出)可以经由螺栓连接连接到行星架，其中轴适配器包括轴部分，该轴部分可经由螺栓接头、万向接头或类似于上述用于太阳齿轮52的花键接头联接到风扇轴38。每个行星齿轮56也与环形齿轮58接合。环形齿轮58连接到阻尼器壳体70，从而形成环形齿轮组件74。阻尼器壳体70经由紧固件62(图2)与框架结构60(图2)连接。因此，当太阳齿轮52和行星架54围绕中心线轴线112旋转时，环形齿轮58相对于中心线轴线112是静止的(即，不旋转)。在行星齿轮系统40中，行星齿轮56可具有与太阳齿轮52和环形齿轮58两者接合的单齿轮啮合。然而，本公开的行星齿轮系统40不限于这样的配置并且其他配置可以实施本公开。例如，行星齿轮56可包括双齿轮啮合，其中行星齿轮56的第一齿轮啮合与太阳齿轮52接合并且行星齿轮56的第二齿轮啮合与环形齿轮58接合。这种配置可以在行星齿轮系统40内提供不同的齿轮减速/增速比。
29.图4是根据本公开的一个方面的在图3和图6的平面4-4处截取的环形齿轮组件的局部横截面视图。图5是图4的局部横截面的立体视图。参考图4和5，环形齿轮组件74被描述为双环形齿轮/阻尼器壳体，其包括第一环形齿轮174和可以是第一环形齿轮174的镜像的第二环形齿轮178。此外，阻尼器壳体70包括第一阻尼器壳体172和也可以是第一阻尼器壳体172的镜像的第二阻尼器壳体176。第一阻尼器壳体172经由紧固件62(图2)连接到第二阻尼器壳体176，第一环形齿轮174连接到第一阻尼器壳体172，第二环形齿轮178连接到第二阻尼器壳体176。然而，以下对限定环形齿轮58和限定阻尼器壳体70的特征的描述将通常关于一个环形齿轮58和一个阻尼器壳体70进行。环形齿轮58可包括在纵向方向(l)上延伸并围绕中心线轴线112周向延伸并且包括多个齿轮齿110的齿轮壁90。环形齿轮58还包括阻尼器壳体接合壁92，其从齿轮壁90的第一端94在径向方向(r)上延伸并且围绕中心线轴线112周向延伸。下文将更详细地讨论阻尼器壳体接合壁92的各种特征。环形齿轮58还包括连接到齿轮壁90的第二端106的柔性阻尼壁104，以及阻尼器壳体附接构件96。阻尼器壳体附接构件96包括纵向壁100，该纵向壁100与齿轮壁90径向间隔开并且从柔性阻尼壁104在纵向方向上延伸。纵向壁100可包括延伸穿过其中的多个环形齿轮扫气开口114以允许润滑剂(例如，油)流过其中。阻尼器壳体附接构件96还包括阻尼器壳体连接壁102，该阻尼器壳体连接壁102与纵向壁100连接并且在径向方向上从其向外延伸。阻尼器壳体连接壁102包括穿过其中的多个连接开口126，用于将环形齿轮58连接到阻尼器壳体70。
30.在图4和图5方面，柔性阻尼壁104被示为大体半圆形管状壁105，其围绕中心线轴线112周向延伸，并且将齿轮壁90的第二端106与阻尼器壳体附接构件96的纵向壁100连接。柔性阻尼壁104具有柔性阻尼壁厚度108。柔性阻尼壁104的半圆形管状形状在行星齿轮系统40的操作期间提供齿轮壁90的径向弯曲和阻尼，并且柔性阻尼壁厚度108可以是一个参数，该参数被实现以基于在行星齿轮系统40的操作期间预期通过行星齿轮56施加到齿轮壁90(更具体地，施加到齿轮壁90的第二端106)的径向载荷提供预定的径向刚度。
31.仍然参见图4和图5，阻尼器壳体70包括阻尼器壳体径向壁116，该阻尼器壳体径向
壁在径向方向上延伸并且围绕中心线轴线112周向延伸。阻尼器壳体径向壁116包括多个框架安装开口122，用于经由紧固件62(图2)将环形齿轮组件74安装到框架结构60(图2)。阻尼器壳体径向壁116还包括多个环形齿轮安装开口124，用于经由穿过环形齿轮58的连接开口126和环形齿轮安装开口124设置的紧固件(未示出)将环形齿轮58连接到阻尼器壳体70。
32.阻尼器壳体70还包括阻尼器壳体环形齿轮接合壁118，其从阻尼器壳体径向壁116的径向内端120在纵向方向上延伸，并围绕中心线轴线112周向延伸。阻尼器壳体环形齿轮接合壁118的外端119接合纵向壁100，以便在径向向内的方向上为纵向壁100的外端121提供支撑。现在将更详细地描述阻尼器壳体环形齿轮接合壁118及其与环形齿轮58的接合。
33.图6是根据本公开的一个方面的沿图3(也参见图4)中的平面6-6的环形齿轮组件的后视横截面视图(看向纸张的平面)。图7是在图6的细节视图125处截取的图6的横截面的一部分的放大视图。参考图6和图7，环形齿轮58和阻尼器壳体70经由多个挤压膜阻尼构件128彼此接合，多个挤压膜阻尼构件128提供由环形齿轮58施加到阻尼器壳体70的各个方向上的载荷阻尼，并且其还用作偏转限制器以限制由施加的载荷引起的环形齿轮58的偏转量。每个挤压膜阻尼构件128通常包括阻尼器壳体70中的阻尼器壳体挤压膜接合构件130，以及与阻尼器壳体挤压膜接合构件130接合的环形齿轮58的环形齿轮压膜接合构件132。如图6所示，多个挤压膜阻尼构件128围绕中心线轴线112周向间隔开。如将在下面更详细地描述的，阻尼器壳体挤压膜接合构件130通常形成为阻尼器壳体70的阻尼器壳体环齿轮接合壁118内从阻尼器壳体环形齿轮接合壁118的径向内表面117(图7)的空腔。
34.参照图7，环形齿轮挤压膜接合构件132包括环形齿轮挤压膜接合构件径向外侧134、环形齿轮挤压膜接合构件第一纵向侧136(图4)、环形齿轮挤压膜接合构件第一周向侧138和环形齿轮挤压膜接合构件第二周向侧140。在图7中，阻尼器壳体挤压膜接合构件130形成为空腔131，其包括空腔径向外侧142、空腔纵向侧144(图4)、空腔第一周向侧146和空腔第二周向侧148。用作(并且也可称为)偏转限制器的间隙154被设置在环形齿轮挤压膜接合构件径向外侧134和空腔径向外侧142之间，在环形齿轮挤压膜接合构件第一纵向侧136和空腔纵向侧144之间，在环形齿轮挤压膜接合构件第一周向侧138和空腔第一周向侧146之间，以及在环形齿轮挤压膜接合构件第二周向侧140和空腔第二周向侧148之间。间隙154允许将挤压膜流体(例如，油)注入其中以通过在阻尼器壳体挤压膜接合构件130和环形齿轮压膜接合构件132之间注入挤压膜来在行星齿轮系统40中提供挤压膜阻尼。间隙154还用作偏转限制器以在发生过载条件的情况下限制行星齿轮系统40在三个自由度上的偏转。
35.如图6所示，环形齿轮58还包括布置在每个环形齿轮挤压膜接合构件132之间的多个环形齿轮平台150。图8是环形齿轮58的一部分的立体切开视图，还描绘了环形齿轮挤压膜接合构件132和环形齿轮平台150。在图6中，阻尼器壳体70被示为包括布置在阻尼器壳体挤压膜接合构件130之间的多个阻尼器壳体平台152。图9是阻尼器壳体70的一部分的立体切开视图，还描绘了阻尼器壳体挤压膜接合构件130和阻尼器壳体平台152。小间隙154(图7)也可以设置在环形齿轮平台150和阻尼器壳体平台152之间，以允许在它们之间注入挤压膜，从而在径向方向上提供环形齿轮的阻尼。
36.现在参考图10和11，将描述用于使环形齿轮组件74内的挤压膜流体(例如，油)循环的挤压膜供给回路。图10是在图4的细节视图160处截取的局部横截面视图的放大视图，且图11是沿图4和图10的平面11-11处截取的阻尼器壳体的一部分的立体横截面视图。在提
供环形齿轮58的挤压膜阻尼时，阻尼器壳体70包括挤压膜供给回路156，其包括多个流体供给通道和出口端口。简要地参考图5，环形齿轮包括在环形齿轮组件74的径向顶侧88的挤压膜入口端口162，其将挤压膜流体(例如，油)供给到主挤压膜供给通道158(图10和11)中，该主挤压膜供给通道158是挤压膜供给回路156的一部分。如图11所示，主挤压膜供给通道158围绕阻尼器壳体环形齿轮接合壁118周向延伸。挤压膜供给回路156还包括从主挤压膜供给通道158分支出来的多个分支端口，包括将挤压膜提供到空腔131的多个空腔入口端口。例如，空腔入口端口可包括径向阻尼入口端口164，径向阻尼入口端口164将挤压膜提供到空腔131中，用于环形齿轮挤压膜接合构件径向外侧134(图7)和空腔径向外侧142(图7)之间的径向方向上的径向挤压膜阻尼。纵向阻尼入口端口166在环形齿轮挤压膜接合构件第一纵向侧136(图4)和空腔纵向侧144之间提供挤压膜，以便在纵向方向上提供纵向挤压膜阻尼。第一扭转阻尼入口端口168在环形齿轮挤压膜接合构件第一周向侧138(图7)和空腔第一周向侧146(图7)之间提供挤压膜以提供第一扭转挤压膜阻尼，且第二扭转阻尼入口端口170在环形齿轮挤压膜接合构件第二周向侧140(图7)和空腔第二周向侧148(图7)之间提供挤压膜，以提供第二扭转挤压膜阻尼。因此，环形齿轮58在周向方向上的扭转阻尼由第一扭转挤压膜阻尼和第二扭转挤压膜阻尼提供。此外，从主挤压膜供给通道158分支出平台入口端口180，以便在环形齿轮平台150(图7)和阻尼器壳体平台152(图7)之间提供挤压膜，并在径向方向上提供环形齿轮58的进一步阻尼。
37.参见图4和图10，在环形齿轮组件74的双环形齿轮方面，在第一环形齿轮174和第二环形齿轮178之间设置扫气护罩构件182。扫气护罩构件182围绕中心线轴线112周向延伸并插入第一环形齿轮174的齿轮壁90内的扫气护罩槽184和第二环形齿轮178的齿轮壁90内的扫气护罩槽184。如图6和7所示，扫气护罩槽184围绕中心线轴线112周向延伸。
38.图12是根据本公开的一个方面的在图3和图6的平面12-12处截取的环形齿轮组件的底侧的局部横截面视图。图13是图12的横截面视图的立体视图。如图12和13所示，扫气护罩构件182包括在扫气护罩构件182的径向底侧188穿过其中的扫气护罩开口186。阻尼器壳体70在阻尼器壳体70的径向底侧189处包括阻尼器壳体扫气排放开口190和阻尼器壳体扫气排放端口192。阻尼器壳体70的阻尼器壳体环形齿轮接合壁118还包括阻尼器壳体扫气排放槽194。此外，至少一个环形齿轮扫气开口114布置在环形齿轮58的径向底侧191。因此，通过阻尼器壳体挤压膜供给回路156循环的油可以提供给扫气系统以被收集用于通过挤压膜供给回路156再循环。
39.根据本公开的行星齿轮系统提供了对施加在环形齿轮上的三个方向上的载荷的更好的阻尼和偏转限制，包括纵向载荷、径向载荷和扭转载荷。环形齿轮和阻尼器壳体之间的挤压膜阻尼器在所有三个方向上提供挤压膜阻尼，同时还充当偏转限制器以限制在过载条件的情况下可能发生的偏转量。此外，柔性阻尼壁为在远离挤压膜阻尼器和偏转限制器的外端上施加在环形齿轮上的径向载荷提供更好的刚度，同时还允许环形齿轮具有用于环形齿轮外端上的径向载荷的柔性。
40.虽然前面的描述总体上涉及燃气涡轮发动机，但是燃气涡轮发动机可以在各种环境中实施。例如，发动机可以在飞行器中实施，但也可以在非飞行器应用中实施，例如发电站、船舶应用或石油和天然气生产应用。因此，本公开不限于在飞行器中使用。
41.本公开的其他方面由以下条项的主题提供。
42.一种行星齿轮系统，包括：太阳齿轮，所述太阳齿轮能够与输入轴连接；多个行星齿轮，所述多个行星齿轮连接到行星架，所述行星架能够连接到输出轴，所述多个行星齿轮与所述太阳齿轮接合；和环形齿轮组件，所述环形齿轮组件包括阻尼器壳体和环形齿轮，所述环形齿轮连接到所述阻尼器壳体并且与所述多个行星齿轮接合；其中，所述环形齿轮包括齿轮壁和阻尼器壳体附接构件，所述齿轮壁具有与所述多个行星齿轮接合的多个齿轮齿，所述阻尼器壳体附接构件从所述齿轮壁径向向外间隔开并且将所述环形齿轮附接到所述阻尼器壳体，所述齿轮壁的第一端和所述阻尼器壳体经由多个挤压膜阻尼构件和偏转限制器彼此接合，所述齿轮壁的第二端经由柔性阻尼壁连接到所述阻尼器壳体附接构件，所述柔性阻尼壁提供所述齿轮壁的所述第二端的径向阻尼。
43.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述行星齿轮系统限定沿着所述行星齿轮系统的中心线轴线的纵向方向、从所述中心线轴线延伸的径向方向和围绕所述中心线轴线延伸的周向方向，所述太阳齿轮和所述行星架围绕所述中心线轴线旋转，所述阻尼器壳体具有用于将所述行星齿轮系统安装到框架结构的结构，并且所述多个挤压膜阻尼构件在所述纵向方向、所述径向方向和所述周向方向上提供所述环形齿轮的挤压膜阻尼。
44.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述多个挤压膜阻尼构件中的每一个包括所述阻尼器壳体中的阻尼器壳体挤压膜接合构件，以及与所述阻尼器壳体挤压膜接合构件接合的所述环形齿轮的环形齿轮挤压膜接合构件。
45.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述阻尼器壳体包括：(a)阻尼器壳体径向壁，所述阻尼器壳体径向壁在所述径向方向上延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸；和(b)阻尼器壳体环形齿轮接合壁，所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁在所述纵向方向上从所述阻尼器壳体径向壁的径向内端延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸，所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁包括围绕所述中心线轴线周向间隔开的所述多个阻尼器壳体挤压膜接合构件，并且所述环形齿轮包括：(a)所述齿轮壁，所述齿轮壁在所述纵向方向上延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸；(b)阻尼器壳体接合壁，所述阻尼器壳体接合壁在所述径向方向上从所述齿轮壁的所述第一端延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸；(c)柔性阻尼壁，所述柔性阻尼壁围绕所述中心线轴线周向延伸；和(d)阻尼器壳体附接构件，所述阻尼器壳体附接构件包括(i)纵向壁和(ii)阻尼器壳体连接壁，所述纵向壁与所述齿轮壁径向间隔开并且在所述纵向方向上从所述柔性阻尼壁延伸，所述阻尼器壳体连接壁与所述纵向壁连接并且在所述径向方向上从所述纵向壁向外延伸。
46.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述环形齿轮的所述阻尼器壳体连接壁经由多个紧固件连接到所述阻尼器壳体的所述阻尼壳径向壁，并且所述阻尼器壳体径向壁连接到所述框架结构。
47.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，每个阻尼器壳体挤压膜接合构件包括空腔，所述空腔从所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁的径向内表面延伸到所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁中，每个空腔包括空腔径向外侧、空腔纵向侧、空腔第一周向侧和空腔第二周向侧。
48.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述阻尼器壳体包括在其中循环挤压膜的挤压膜供给回路。
49.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，进一步包括挤压膜供应系统，所述挤压
膜供应系统连接到所述挤压膜供给回路，所述挤压膜供应系统连接到布置在所述行星齿轮系统的径向顶侧的挤压膜入口端口。
50.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述挤压膜供给回路包括多个空腔入口端口，所述多个空腔入口端口布置在每个空腔中并且向所述空腔提供所述挤压膜。
51.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述多个空腔入口端口包括穿过所述空腔径向外侧布置的径向阻尼入口端口、穿过所述空腔纵向侧布置的纵向阻尼入口端口、穿过所述空腔第一周向侧布置的第一扭转阻尼入口端口和穿过所述空腔第二周向侧布置的第二扭转阻尼入口端口。
52.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述环形齿轮的每个环形齿轮挤压膜接合构件包括环形齿轮挤压膜接合构件径向外侧、环形齿轮挤压膜接合构件第一纵向侧、环形齿轮挤压膜接合构件第一周向侧和环形齿轮挤压膜接合构件第二周向侧。
53.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述挤压膜供给回路(i)通过所述径向阻尼入口端口提供所述挤压膜流体以在所述空腔径向外侧和所述环形齿轮挤压膜接合构件径向外侧之间提供径向挤压膜阻尼，(ii)通过所述纵向阻尼入口端口提供所述挤压膜流体以在所述空腔纵向侧和所述环形齿轮挤压膜接合构件第一纵向侧之间提供纵向挤压膜阻尼，(iii)通过所述第一扭转阻尼入口端口提供所述挤压膜流体以在所述空腔第一周向侧和所述环形齿轮挤压膜接合构件第一周向侧之间提供第一扭转挤压膜阻尼，以及(iv)通过所述第二扭转阻尼入口端口提供所述挤压膜流体以在所述空腔第二周向侧和所述环形齿轮挤压膜接合构件第二周向侧之间提供第二扭转挤压膜阻尼。
54.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述柔性阻尼壁包括半圆管状壁，所述半圆管状壁围绕所述行星齿轮系统的所述中心线轴线周向延伸，并且具有柔性阻尼壁厚度。
55.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述柔性阻尼壁厚度被配置作为基于由所述多个行星齿轮施加到所述环形齿轮的径向载荷来实现所述柔性阻尼壁的预定径向刚度的参数。
56.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，进一步包括彼此连接的第一阻尼器壳体和第二阻尼器壳体，以及连接到所述第一阻尼器壳体的第一环形齿轮和连接到所述第二阻尼器壳体的第二环形齿轮。
57.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，进一步包括扫气护罩构件，所述扫气护罩构件围绕所述行星齿轮系统的中心线轴线周向延伸，所述扫气护罩构件包括在扫气护罩构件的径向底侧延伸穿过其中的扫气护罩开口。
58.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述阻尼器壳体包括在所述阻尼器壳体的径向底侧延伸穿过其中的阻尼器壳体扫气排放开口。
59.根据任一前述条项所述的行星齿轮系统，其中，所述环形齿轮包括阻尼器壳体附接构件，所述阻尼器壳体附接构件包括延伸穿过其中的多个环形齿轮扫气开口，所述多个环形齿轮扫气开口中的至少一个布置在所述环形齿轮的径向底侧。
60.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，包括：风扇组件；涡轮区段，所述涡轮区段包括低压涡轮；行星齿轮系统，所述行星齿轮系统用于驱动所述风扇组件，所述行星齿轮系统与所述涡轮发动机的框架结构连接；输入轴，所述输入轴连接所述低压涡轮和所述行星齿轮
系统；和输出轴，所述输出轴连接所述行星齿轮系统和所述风扇组件，所述行星齿轮系统包括：(a)太阳齿轮，所述太阳齿轮与所述输入轴连接；(b)多个行星齿轮，所述多个行星齿轮连接到所述行星架，所述行星架连接到所述输出轴，所述多个行星齿轮与所述太阳齿轮接合；和(c)环形齿轮组件，所述环形齿轮组件包括连接到所述框架结构的阻尼器壳体和环形齿轮，所述环形齿轮连接到所述阻尼器壳体并且与所述多个行星齿轮接合，其中，所述环形齿轮包括齿轮壁和阻尼器壳体附接构件，所述齿轮壁具有与所述多个行星齿轮接合的多个齿轮齿，所述阻尼器壳体附接构件从所述齿轮壁径向向外间隔开并且将所述环形齿轮附接到所述阻尼器壳体，所述齿轮壁的第一端和所述阻尼器壳体经由多个挤压膜阻尼构件彼此接合，所述齿轮壁的第二端经由柔性阻尼壁连接到所述阻尼器壳体附接构件，所述柔性阻尼壁提供所述齿轮壁的所述第二端的径向阻尼。
61.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述多个挤压膜阻尼构件在纵向方向、径向方向和周向方向上提供所述环形齿轮的挤压膜阻尼，并且所述多个挤压膜阻尼构件中的每一个包括所述阻尼器壳体中的阻尼器壳体挤压膜接合构件和与所述阻尼器壳体挤压膜接合构件接合的所述环形齿轮的环形齿轮挤压膜接合构件。
62.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述行星齿轮系统限定沿着所述行星齿轮系统的中心线轴线的纵向方向、从所述中心线轴线延伸的径向方向和围绕所述中心线轴线延伸的周向方向，所述太阳齿轮和所述行星架围绕所述中心线轴线旋转，所述阻尼器壳体具有用于将所述行星齿轮系统安装到框架结构的结构，并且所述多个挤压膜阻尼构件在所述纵向方向、所述径向方向和所述周向方向上提供所述环形齿轮的挤压膜阻尼。
63.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述多个挤压膜阻尼构件中的每一个包括所述阻尼器壳体中的阻尼器壳体挤压膜接合构件，以及与所述阻尼器壳体挤压膜接合构件接合的所述环形齿轮的环形齿轮挤压膜接合构件。
64.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，阻尼器壳体包括：(a)阻尼器壳体径向壁，所述阻尼器壳体径向壁在所述径向方向上延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸；和(b)阻尼器壳体环形齿轮接合壁，所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁在所述纵向方向上从所述阻尼器壳体径向壁的径向内端延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸，所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁包括围绕所述中心线轴线周向间隔开的所述多个阻尼器壳体挤压膜接合构件，并且所述环形齿轮包括：(a)所述齿轮壁，所述齿轮壁在所述纵向方向上延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸；(b)阻尼器壳体接合壁，所述阻尼器壳体接合壁在所述径向方向上从所述齿轮壁的所述第一端延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸；(c)柔性阻尼壁，所述柔性阻尼壁围绕所述中心线轴线周向延伸；和(d)阻尼器壳体附接构件，所述阻尼器壳体附接构件包括(i)纵向壁和(ii)阻尼器壳体连接壁，所述纵向壁与所述齿轮壁径向间隔开并且在所述纵向方向上从所述柔性阻尼壁延伸，所述阻尼器壳体连接壁与所述纵向壁连接并且在所述径向方向上从所述纵向壁向外延伸。
65.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，其中，所述环形齿轮的所述阻尼器壳体连接壁经由多个紧固件连接到所述阻尼器壳体的所述阻尼器壳体径向壁，并且所述阻尼器壳体径向壁连接到所述框架结构。
66.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，每个阻尼器壳体挤压膜接合构
件包括空腔，所述空腔从所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁的径向内表面延伸到所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁中，每个空腔包括空腔径向外侧、空腔纵向侧、空腔第一周向侧和空腔第二周向侧。
67.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述阻尼器壳体包括在其中循环挤压膜的挤压膜供给回路。
68.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，进一步包括挤压膜供给系统，所述挤压膜供给系统连接到所述挤压膜供给回路，所述挤压膜供给系统连接到布置在所述行星齿轮系统的径向顶侧的挤压膜入口端口。
69.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述挤压膜供给回路包括多个空腔入口端口，所述多个空腔入口端口布置在每个空腔中并且向所述空腔提供所述挤压膜。
70.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述多个空腔入口端口包括穿过所述空腔径向外侧布置的径向阻尼入口端口、穿过所述空腔纵向侧布置的纵向阻尼入口端口、穿过所述空腔第一周向侧布置的第一扭转阻尼入口端口和穿过所述空腔第二周向侧布置的第二扭转阻尼入口端口。
71.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述环形齿轮的每个环形齿轮挤压膜接合构件包括环形齿轮挤压膜接合构件径向外侧、环形齿轮挤压膜接合构件第一纵向侧、环形齿轮挤压膜接合构件第一周向侧和环形齿轮挤压膜接合构件第二周向侧。
72.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述挤压膜供给回路(i)通过所述径向阻尼入口端口提供所述挤压膜流体以在所述空腔径向外侧和所述环形齿轮挤压膜接合构件径向外侧之间提供径向挤压膜阻尼，(ii)通过所述纵向阻尼入口端口提供所述挤压膜流体以在所述空腔纵向侧和所述环形齿轮挤压膜接合构件第一纵向侧之间提供纵向挤压膜阻尼，(iii)通过所述第一扭转阻尼入口端口提供所述挤压膜流体以在所述空腔第一周向侧和所述环形齿轮挤压膜接合构件第一周向侧之间提供第一扭转挤压膜阻尼，以及(iv)通过所述第二扭转阻尼入口端口提供所述挤压膜流体以在所述空腔第二周向侧和所述环形齿轮挤压膜接合构件第二周向侧之间提供第二扭转挤压膜阻尼。
73.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述柔性阻尼壁包括半圆管状壁，所述半圆管状壁围绕所述行星齿轮系统的所述中心线轴线周向延伸，并且具有柔性阻尼壁厚度。
74.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述柔性阻尼壁厚度是基于由所述多个行星齿轮施加到所述环形齿轮的径向载荷来实现所述柔性阻尼壁的预定径向刚度的参数。
75.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，进一步包括彼此连接的第一阻尼器壳体和第二阻尼器壳体，以及连接到所述第一阻尼器壳体的第一环形齿轮和连接到所述第二阻尼器壳体的第二环形齿轮。
76.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，进一步包括扫气护罩构件，所述扫气护罩构件围绕行星齿轮系统的中心线轴线周向延伸，所述扫气护罩构件包括在所述扫气护罩构件的径向底侧延伸穿过其中的扫气护罩开口。
77.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述阻尼器壳体包括在所述阻
尼器壳体的径向底侧延伸穿过其中的阻尼器壳体扫气排放开口。
78.根据任一前述条项所述的燃气涡轮发动机，其中，所述环形齿轮包括阻尼器壳体附接构件，所述阻尼器壳体附接构件包括延伸穿过其中的多个第一环形齿轮扫气开口，所述多个第一环形齿轮扫气开口中的至少一个布置在所述环形齿轮的径向底侧。
79.尽管前面的描述针对本公开的一些示例性实施例，但是其他变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下进行。此外，结合本公开的一个实施例描述的特征可以结合其他实施例使用，即使上面没有明确说明。

技术特征：
1.一种行星齿轮系统，其特征在于，包括：太阳齿轮，所述太阳齿轮能够与输入轴连接；多个行星齿轮，所述多个行星齿轮连接到行星架，所述行星架能够连接到输出轴，所述多个行星齿轮与所述太阳齿轮接合；和环形齿轮组件，所述环形齿轮组件包括阻尼器壳体和环形齿轮，所述环形齿轮连接到所述阻尼器壳体并且与所述多个行星齿轮接合；其中，所述环形齿轮包括齿轮壁和阻尼器壳体附接构件，所述齿轮壁具有与所述多个行星齿轮接合的多个齿轮齿，所述阻尼器壳体附接构件从所述齿轮壁径向向外间隔开并且将所述环形齿轮附接到所述阻尼器壳体，所述齿轮壁的第一端和所述阻尼器壳体经由多个挤压膜阻尼构件和偏转限制器彼此接合，所述齿轮壁的第二端经由柔性阻尼壁连接到所述阻尼器壳体附接构件，所述柔性阻尼壁提供所述齿轮壁的所述第二端的径向阻尼。2.根据权利要求1所述的行星齿轮系统，其特征在于，其中，所述行星齿轮系统限定沿着所述行星齿轮系统的中心线轴线的纵向方向、从所述中心线轴线延伸的径向方向和围绕所述中心线轴线延伸的周向方向，所述太阳齿轮和所述行星架围绕所述中心线轴线旋转，所述阻尼器壳体具有用于将所述行星齿轮系统安装到框架结构的结构，并且所述多个挤压膜阻尼构件在所述纵向方向、所述径向方向和所述周向方向上提供所述环形齿轮的挤压膜阻尼。3.根据权利要求2所述的行星齿轮系统，其特征在于，其中，所述多个挤压膜阻尼构件中的每一个包括所述阻尼器壳体中的阻尼器壳体挤压膜接合构件，以及与所述阻尼器壳体挤压膜接合构件接合的所述环形齿轮的环形齿轮挤压膜接合构件。4.根据权利要求3所述的行星齿轮系统，其特征在于，其中，所述阻尼器壳体包括：(a)阻尼器壳体径向壁，所述阻尼器壳体径向壁在所述径向方向上延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸；和(b)阻尼器壳体环形齿轮接合壁，所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁在所述纵向方向上从所述阻尼器壳体径向壁的径向内端延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸，所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁包括围绕所述中心线轴线周向间隔开的所述多个阻尼器壳体挤压膜接合构件，并且所述环形齿轮包括：(a)所述齿轮壁，所述齿轮壁在所述纵向方向上延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸；(b)阻尼器壳体接合壁，所述阻尼器壳体接合壁在所述径向方向上从所述齿轮壁的所述第一端延伸并且围绕所述中心线轴线周向延伸；(c)柔性阻尼壁，所述柔性阻尼壁围绕所述中心线轴线周向延伸；和(d)阻尼器壳体附接构件，所述阻尼器壳体附接构件包括(i)纵向壁和(ii)阻尼器壳体连接壁，所述纵向壁与所述齿轮壁径向间隔开并且在所述纵向方向上从所述柔性阻尼壁延伸，所述阻尼器壳体连接壁与所述纵向壁连接并且在所述径向方向上从所述纵向壁向外延伸。5.根据权利要求4所述的行星齿轮系统，其特征在于，其中，所述环形齿轮的所述阻尼器壳体连接壁经由多个紧固件连接到所述阻尼器壳体的所述阻尼壳体径向壁，并且所述阻尼器壳体径向壁连接到所述框架结构。6.根据权利要求3所述的行星齿轮系统，其特征在于，其中，每个阻尼器壳体挤压膜接合构件包括空腔，所述空腔从所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁的径向内表面延伸到所述阻尼器壳体环形齿轮接合壁中，每个空腔包括空腔径向外侧、空腔纵向侧、空腔第一周向侧和
空腔第二周向侧。7.根据权利要求6所述的行星齿轮系统，其特征在于，其中，所述阻尼器壳体包括在其中循环挤压膜的挤压膜供给回路。8.根据权利要求7所述的行星齿轮系统，其特征在于，进一步包括挤压膜供应系统，所述挤压膜供应系统连接到所述挤压膜供给回路，所述挤压膜供应系统连接到布置在所述行星齿轮系统的径向顶侧的挤压膜入口端口。9.根据权利要求7所述的行星齿轮系统，其特征在于，其中，所述挤压膜供给回路包括多个空腔入口端口，所述多个空腔入口端口布置在每个空腔中并且向所述空腔提供所述挤压膜。10.根据权利要求9所述的行星齿轮系统，其特征在于，其中，所述多个空腔入口端口包括穿过所述空腔径向外侧布置的径向阻尼入口端口、穿过所述空腔纵向侧布置的纵向阻尼入口端口、穿过所述空腔第一周向侧布置的第一扭转阻尼入口端口和穿过所述空腔第二周向侧布置的第二扭转阻尼入口端口。

技术总结
一种行星齿轮系统，包括太阳齿轮、连接到行星架并与太阳齿轮接合的多个行星齿轮、以及环形齿轮组件，环形齿轮组件包括阻尼器壳体以及连接到阻尼器壳体并与多个行星齿轮接合的环形齿轮。环形齿轮包括具有与多个行星齿轮接合的多个齿轮齿的齿轮壁，以及从齿轮壁径向向外间隔开并将环形齿轮连接到阻尼器壳体的阻尼器壳体附接构件。齿轮壁的第一端和阻尼器壳体经由多个挤压膜阻尼构件彼此接合，齿轮壁的第二端经由柔性阻尼壁连接到阻尼器壳体附接构件，该柔性阻尼壁被配置为提供齿轮壁的第二端的径向阻尼。端的径向阻尼。端的径向阻尼。


技术研发人员：布格拉
受保护的技术使用者：通用电气阿维奥有限责任公司
技术研发日：2023.03.31
技术公布日：2023/10/19