按照美國空軍授予的合同號FA 8650-09-D2922,美國政府享有本發明中的一定權利。
技術領域
本主題大體上涉及用于燃氣渦輪發動機的泵,或更具體地涉及具有冗余泵特征的泵。
背景技術:
某些燃氣渦輪發動機(諸如飛行器燃氣渦輪發動機)包括一個或多個旋轉軸,其支持壓縮和渦輪氣動渦輪機械。該一個或多個軸需要軸承以支承操作期間施加的推力負載和徑向負載。軸承容納在大體上稱為貯槽的封殼中。燃氣渦輪發動機通常具有前貯槽、中貯槽和后貯槽。此外,某些燃氣渦輪發動機將包含具有許多齒輪嚙合的輔助傳動變速箱以及需要支承軸承的軸。軸和變速箱軸承以及齒輪嚙合需要操作期間的連續潤滑。此外,必須將潤滑劑從各個潤滑部位清除,且泵送回潤滑劑儲器/油罐用于再使用。
通常包括泵送元件以向各種軸承和齒輪嚙合提供潤滑,以及從相應的貯槽清除潤滑劑。泵送元件的故障可導致至所有關鍵位置的潤滑劑流的終止,且清除元件的故障可導致受影響部位的淹沒。受影響部位的淹沒繼而又可導致儲器中的潤滑劑的排盡和隨后的軸承故障和卡住。此故障可在例如單發動機飛行器應用中具有特定安全影響。
因此,更穩健的泵將是有益的。更具體而言,具有一個或多個冗余特征的用于燃氣渦輪發動機的泵使得泵可在故障之后繼續操作將是特別有用的。
技術實現要素:
本發明的方面和優點將在以下描述中部分地提出,或可從描述中清楚,或可通過實施本發明得到教導。
在一個示例性實施例中,提供了一種用于燃氣渦輪發動機的泵。泵包括第一傳動路徑(drive track),其包括第一傳動軸、花鍵和第一齒輪。花鍵和第一齒輪分別剛性地附接至第一傳動軸。泵還包括第二傳動路徑,其包括第二傳動軸和第二齒輪。第二齒輪剛性地附接至第二傳動軸,且機械地聯接至第一齒輪。泵還包括機械地聯接至第一傳動軸的第一潤滑劑供應泵,以及機械地聯接至第二傳動軸的第二潤滑劑供應泵。第一潤滑劑供應泵和第二潤滑劑供應泵一起構造成向燃氣渦輪發動機提供期望量的潤滑劑。
在另一個實施例中,提供了一種燃氣渦輪發動機。燃氣渦輪發動機包括壓縮機區段、機械地聯接至壓縮機區段的渦輪區段,以及泵。泵包括第一傳動路徑,其包括第一傳動軸、花鍵和第一齒輪。花鍵和第一齒輪分別剛性地附接至第一傳動軸。泵還包括第二傳動路徑,其包括第二傳動軸和第二齒輪。第二齒輪剛性地附接至第二傳動軸且機械地聯接至第一齒輪。泵還包括機械地聯接至第一傳動軸的第一潤滑劑供應泵,以及機械地聯接至第二傳動軸的第二潤滑劑供應泵。第一潤滑劑供應泵和第二潤滑劑供應泵一起構造成向燃氣渦輪發動機提供期望量的潤滑劑。
技術方案1. 一種用于燃氣渦輪發動機的泵,包括:
第一傳動路徑,其包括第一傳動軸、花鍵和第一齒輪,所述花鍵和所述第一齒輪分別剛性地附接至所述第一傳動軸;
第二傳動路徑,其包括第二傳動軸和第二齒輪,所述第二齒輪剛性地附接至所述第二傳動軸且機械地聯接至所述第一齒輪;
機械地聯接至所述第一傳動軸的第一潤滑劑供應泵;以及
機械地聯接至所述第二傳動軸的第二潤滑劑供應泵,所述第一潤滑劑供應泵和第二潤滑劑供應泵一起構造成向所述燃氣渦輪發動機提供期望量的潤滑劑。
技術方案2. 根據技術方案1所述的泵,其中,所述第一潤滑劑供應泵構造成向所述燃氣渦輪發動機提供達到期望量的大約一半的潤滑劑,且其中所述第二潤滑劑供應泵也構造成向所述燃氣渦輪發動機提供達到所述期望量的大約一半的潤滑劑。
技術方案3. 根據技術方案1所述的泵,其中,所述泵還包括:
機械地聯接至所述第一傳動軸的第一清除泵;以及
機械地聯接至所述第二傳動軸的第二清除泵,所述第一清除泵和所述第二清除泵分別構造成與所述燃氣渦輪發動機的貯槽流體連通,以用于從所述燃氣渦輪發動機的貯槽除去期望量的潤滑劑。
技術方案4. 根據技術方案1所述的泵,其中,所述泵還包括:
機械地聯接至所述第一傳動軸且流體地連接至中貯槽的第一潤滑劑出口的第一中間清除泵;
機械地聯接至所述第二傳動軸且流體地連接至所述中貯槽的第二潤滑劑出口的第二中間清除泵;
機械地聯接至所述第一傳動軸且流體地連接至AGB的第一潤滑劑出口的第一AGB清除泵;
機械地聯接至所述第一傳動軸且流體地連接至所述AGB的第二潤滑劑出口的第二AGB清除泵;
機械地聯接至所述第二傳動軸且流體地連接至所述AGB的第三潤滑劑出口的第三AGB清除泵;
機械地聯接至所述第二傳動軸且流體地連接到所述AGB的第四潤滑劑出口的第四AGB清除泵。
技術方案5. 根據技術方案1所述的泵,其中,所述泵還包括:
機械地聯接至所述第一傳動軸且包括出口的第一清除泵;
用于將所述第一清除泵的出口流體地連接至所述燃氣渦輪發動機的罐的第一回流管線;以及
與所述第一回流管線流體連通的第一回流閥,所述第一回流閥可在允許流體流過所述第一回流管線的打開位置與阻擋流體流過所述第一回流管線的關閉位置之間移動。
技術方案6. 根據技術方案5所述的泵,其中,所述第一回流閥為液壓閥,其可在越過所述第一潤滑劑供應泵的壓差大于預定閾值時移動到所述打開位置。
技術方案7. 根據技術方案1所述的泵,其中,所述泵還包括:
第一潤滑劑供應管線,其流體地連接至所述第一潤滑劑供應泵以用于提供潤滑劑從所述第一潤滑劑供應泵至所述燃氣渦輪發動機的流動;以及
第一止回閥,其定位在所述第一潤滑劑供應管線中以用于阻擋潤滑劑通過所述第一潤滑劑供應管線從所述燃氣渦輪發動機朝所述第一潤滑劑供應泵的流動。
技術方案8. 根據技術方案1所述的泵,其中,所述第一傳動路徑的第一傳動軸限定剪切區段,且其中所述第二傳動路徑的第二傳動軸也限定剪切區段。
技術方案9. 根據技術方案1所述的泵,其中,所述第一齒輪為第一正齒輪,且其中所述第二齒輪為第二正齒輪。
技術方案10. 一種燃氣渦輪發動機,包括:
壓縮機區段;
機械地聯接至所述壓縮機區段的渦輪區段;以及
泵,所述泵包括:
第一傳動路徑,其包括第一傳動軸、花鍵和第一齒輪,所述花鍵和所述第一齒輪分別剛性地附接至所述第一傳動軸;
第二傳動路徑,其包括第二傳動軸和第二齒輪,所述第二齒輪剛性地附接至所述第二傳動軸且機械地聯接至所述第一齒輪;
機械地聯接至所述第一傳動軸的第一潤滑劑供應泵;以及
機械地聯接至所述第二傳動軸的第二潤滑劑供應泵,所述第一潤滑劑供應泵和所述第二潤滑劑供應泵一起構造成向所述燃氣渦輪發動機提供期望量的潤滑劑。
技術方案11. 根據技術方案10所述的燃氣渦輪發動機,其中,所述燃氣渦輪發動機包括:
至少部分地定位在所述燃氣渦輪發動機的壓縮機區段或渦輪區段的至少一者中的貯槽;
機械地聯接至所述第一傳動軸的第一清除泵;以及
機械地聯接至所述第二傳動軸的第二清除泵,所述第一清除泵和所述第二清除泵分別構造成與所述貯槽流體連通以用于從所述貯槽除去期望量的潤滑劑。
技術方案12. 根據技術方案11所述的燃氣渦輪發動機,其中,所述第一清除泵構造成從所述貯槽除去達到期望量的大約一半的潤滑劑,且其中所述第二清除泵也構造成從所述貯槽除去達到所述期望量的大約一半的潤滑劑。
技術方案13. 根據技術方案10所述的燃氣渦輪發動機,其中,所述第一潤滑劑供應泵構造成向所述燃氣渦輪發動機提供達到期望量的大約一半的潤滑劑,且其中所述第二潤滑劑供應泵也構造成向所述燃氣渦輪發動機提供達到所述期望量的大約一半的潤滑劑。
技術方案14. 根據技術方案10所述的燃氣渦輪發動機,其中,所述燃氣渦輪發動機還包括:
定位在所述壓縮機區段或所述渦輪區段的至少一者中的多個貯槽;
機械地聯接至所述第一傳動路徑的第一傳動軸的第一組多個清除泵,所述第一組多個清除泵中的各個均流體地連接到所述多個貯槽中的一個,且構造成從相應的貯槽除去達到期望量的大約一半的潤滑劑;以及
機械地聯接至所述第二傳動路徑的第二傳動軸的第二組多個清除泵,所述第二組多個清除泵中的各個均流體地連接到所述多個貯槽中的一個,且構造成從相應的貯槽除去達到所述期望量的大約一半的潤滑劑。
技術方案15. 根據技術方案10所述的燃氣渦輪發動機,其中,所述燃氣渦輪發動機還包括:
機械地聯接至所述第一傳動軸且包括出口的第一清除泵;
用于將所述第一清除泵的出口流體地連接至所述燃氣渦輪發動機的罐的第一回流管線;以及
與所述第一回流管線流體連通的第一回流閥,所述第一回流閥可在允許流體流過所述第一回流管線的打開位置與阻擋流體流過所述第一回流管線的關閉位置之間移動。
技術方案16. 根據技術方案15所述的燃氣渦輪發動機,其中,所述第一回流閥為液壓閥,其可在越過所述第一潤滑劑供應泵的壓差大于預定閾值時移動到所述打開位置。
技術方案17. 根據技術方案10所述的燃氣渦輪發動機,其中,所述燃氣渦輪發動機還包括:
第一潤滑劑供應管線,其流體地連接至所述第一潤滑劑供應泵以用于提供潤滑劑從所述第一潤滑劑供應泵至所述燃氣渦輪發動機的流動;以及
第一止回閥,其定位在所述第一潤滑劑供應管線中以用于阻擋潤滑劑通過所述第一潤滑劑供應管線從所述燃氣渦輪發動機朝所述第一潤滑劑供應泵的流動。
技術方案18. 根據技術方案10所述的燃氣渦輪發動機,其中,所述第一傳動路徑的第一傳動軸限定剪切區段,且其中所述第二傳動路徑的第二傳動軸也限定剪切區段。
技術方案19. 根據技術方案10所述的燃氣渦輪發動機,其中,所述第一齒輪為第一正齒輪,且其中所述第二齒輪為第二正齒輪。
技術方案20. 根據技術方案10所述的燃氣渦輪發動機,其中,所述燃氣渦輪發動機為航空燃氣渦輪發動機。
本發明的這些及其它特征、方面和優點參照以下描述和所附權利要求將變得更好理解。并入且構成本說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例,且連同描述用于闡釋本發明的原理。
附圖說明
包括其針對本領域的普通技術人員的最佳模式的本發明的完整且開放的公開內容在參照附圖的說明書中提出,在附圖中:
圖1為根據本主題的各種實施例的示例性燃氣渦輪發動機的示意性截面視圖。
圖2為根據本公開內容的示例性實施例的泵的示意圖。
圖3為根據本公開內容的示例性實施例的包括在圖2的示例性泵內的處于關閉位置的第一回流閥的示意圖。
圖4為處于打開位置的圖3的示例性第一回流閥的示意圖。
構件列表
10 渦扇噴氣發動機
12 縱向或軸向中心線
14 核心
16 前部
18 后部
20 壓縮機區段
22 低壓壓縮機
24 高壓壓縮機
26 燃燒區段
28 渦輪區段
30 前貯槽
32 中貯槽
34 后貯槽
36 輔助變速箱
38 出口管線
40 AGB噴嘴
42 清除管線
44 罐
46 換熱器
48 管線
50 管線
52 管線
100 潤滑單元
101 第一傳動路徑
104 第二傳動路徑
106 第一傳動軸
108 花鍵
110 第一齒輪
112 第二傳動軸
114 第二齒輪
116 第一軸承
118 第二軸承
120 第一潤滑劑供應泵
122 第二潤滑劑供應泵
124 第一剪切區段
126 第二剪切區段
128 第一潤滑劑供應管線
130 第二潤滑劑供應管線
132 接合處
134 第一止回閥
136 第二止回閥
138 前貯槽
146 第一前清除泵
148 第二前清除泵
150 第一后清除泵
152 第二后清除泵
154 第一中間清除泵
156 第二中間清除泵
158 第一組AGB清除泵
160 第二組AGB清除泵
162 第一清除泵的入口
164 第一清除管線
166 第一清除泵的出口
168 第一回流管線
170 罐
172 第二清除泵的入口
174 第二清除管線
176 第二清除泵的出口
178 第二回流管線
180 第一回流閥
182 第二回流閥
184 入口
186 出口
188 第一基準端口
190 第二基準端口
192 線軸
194 線軸的第一位置
196 線軸的第二位置
198 第一潤滑劑源管線。
具體實施方式
現在將詳細參照本發明的實施例,其一個或多個示例在附圖中示出。該詳細描述使用數字和字母標號來表示附圖中的特征。附圖中相似或類似的標記用于表示本發明的相似或類似的部分。如本文使用的用語"第一"、"第二"和"第三"可互換使用,以將一個構件與另一個區分開,且不意在表明獨立構件的位置或重要性。用語"上游"和"下游"是指相對于流體通路中的流體流的相對方向。例如,"上游"表示流體流自的方向,且"下游"表示流體流至的方向。
現在參看附圖,其中相同的數字表示貫穿附圖的相同元件,圖1為根據本公開內容的示例性實施例的燃氣渦輪發動機的示意性截面視圖。更具體而言,對于圖1的實施例,燃氣渦輪發動機為航空燃氣渦輪發動機10,本文中稱為"燃氣渦輪發動機10"。然而,應當認識到的是,圖1中所示的實施例僅通過示例的方式。例如,在其它示例性實施例中,本公開內容的方面可結合到任何適合的燃氣渦輪發動機中。例如,在其它示例性實施例中,本公開內容的方面可結合到任何適合的渦扇發動機、渦輪噴氣發動機、渦輪軸發動機、渦輪螺旋槳發動機等中。
如圖1中所示,燃氣渦輪發動機10大體上限定縱向中心線12,且包括核心14,其在前部16與后部18之間沿縱向中心線12延伸。此外,燃氣渦輪發動機10包括成串行流關系的下列項:壓縮機區段20,其包括低壓(LP)壓縮機22和高壓(HP)壓縮機24;燃燒區段26;以及渦輪區段28。一個或多個軸(未示出)可設置成傳動地連接壓縮機區段20和渦輪區段28的方面。
多個軸承包括在燃氣渦輪發動機10內以支承一個或多個軸。此軸承和齒輪大體上包封在前貯槽30、中間貯槽(或"中"貯槽)32和后貯槽34中。此外,對于所示實施例,提供了輔助變速箱("AGB")36。如由箭頭37所示,AGB 36可與該一個或多個軸機械連通。AGB 36包括多個軸承和齒輪嚙合,且用于向發動機10和飛行器的各種構件供能。
包括燃氣渦輪發動機潤滑和清除泵100(本文稱為"泵")以向各種軸、軸承和齒輪嚙合提供潤滑,且從前貯槽30、中貯槽32、后貯槽34和AGB 36清除潤滑劑。例如,如示意性示出的那樣,泵100流體地連接到出口管線38,出口管線38在各種位置分開,以向前貯槽30中、AGB 36中(通過多個噴嘴30)、中貯槽32中和后貯槽34中的各種軸承和齒輪提供潤滑劑。此外,泵100流體地連接到多個清除管線42,以使潤滑劑從前貯槽30、中貯槽32、后貯槽34和AGB 36返回。然而,應當認識到的是,盡管單個清除管線42示為使潤滑劑從各個貯槽中的每個貯槽返回,但在其它示例性實施例中,可改為提供多個清除管線。
也如圖1中所示,泵100流體地連接到罐44和換熱器46上。泵100可構造成使清除的潤滑劑通過管線48提供至換熱器46,在該處,可從潤滑劑除去至少一定量的熱。冷卻的潤滑劑然后可通過管線50提供至罐44。潤滑劑可保持在罐44中,直到泵100通過管線52從罐44抽出此潤滑劑,且將此潤滑劑泵送回發動機10的各種構件。
盡管未繪出,但燃氣渦輪發動機10的操作可由若干傳感器(諸如壓力和/或溫度傳感器)監測,從而檢測例如壓縮機區段20、渦輪區段28、燃燒區段26和/或周圍環境的各種狀態。此外,可包括控制器以控制燃氣渦輪發動機10的某些方面。控制器可大體上為本領域中已知的任何渦輪發動機控制系統,其允許渦輪發動機如本文所述控制和/或操作。大體上,控制器可包括具有一個或多個處理器和相關聯的存儲器裝置的任何計算機系統,其配置成執行多種計算機實施的功能以控制燃氣渦輪發動機10。
現在參看圖2,示例性燃氣渦輪發動機潤滑和清除泵(本文中稱為"泵")100的示意圖連同圖1的示例性燃氣渦輪發動機10的示意圖提供。
如圖所示,圖2的示例性泵100大體上包括第一傳動路徑102和第二傳動路徑104。第一傳動路徑102包括沿軸向方向A1延伸的第一傳動軸106、花鍵108和第一齒輪110。花鍵108剛性地附接至第一傳動軸106,使得在泵100的操作期間,第一傳動軸106通過花鍵108圍繞軸向方向A1旋轉。此外,花鍵108可與燃氣渦輪發動機10的核心發動機的一個或多個構件(諸如一個或多個軸)機械連通。第一齒輪110也剛性地附接至第一傳動軸106。
第二傳動路徑104與第一傳動路徑102以相似的方式構造。例如,第二傳動路徑104包括沿軸向方向A2延伸的第二傳動軸112和第二齒輪114。第二齒輪114剛性地附接至第二傳動軸112,且還機械地聯接至第一傳動路徑102的第一齒輪110。因此,花鍵108和第一傳動軸106圍繞軸向方向A1的旋轉使第一齒輪110對應地旋轉,這繼而又使第二齒輪114和第二傳動軸112圍繞軸向方向A2旋轉。
對于所示實施例,第一傳動路徑102構造成與第二傳動路徑104平行,即,軸向方向A1大致平行于軸向方向A2。因此,對于所示實施例,第一齒輪110可為第一正齒輪,且第二齒輪114可為第二正齒輪。第一齒輪110和第二齒輪114大致為相同尺寸,使得第一齒輪110和第二齒輪114限定大約1:1的齒輪比。如本文使用的近似的用語如"大約"和"大致"是指在百分之十的誤差裕度內。此外,對于所示實施例,第一傳動路徑102由定位在第一齒輪110附近的多個軸承116支承,且第二傳動路徑104由定位在第二齒輪114附近的多個軸承118支承。軸承116、118可為線接觸軸承、滾子軸承,或滾子軸承和線接觸軸承的組合。軸承116、118可確保第一傳動軸106和第二傳動軸112貫穿泵100的操作保持在期望的位置和定向。
然而,應當認識到的是,在其它示例性實施例中,第一傳動路徑102和第二傳動路徑104可作為備選關于彼此限定角度,且/或第一齒輪110和第二齒輪114可限定大于或小于大約1:1的齒輪比。還應當認識到的是,在其它示例性實施例中,第一傳動路徑102和第二傳動路徑104可另外或作為備選以任何其它適合的方式支承。例如,在其它示例性實施例中,第一傳動路徑102和/或第二傳動路徑104可包括分別在沿軸向方向A1和/或軸向方向A2的任何適合的位置處定位在第一傳動軸106和/或第二傳動軸112附近的額外軸承116、118。
仍參看圖2,示例性泵100還包括機械地聯接至第一傳動軸106的第一潤滑劑供應泵120,以及機械地聯接至第二傳動軸112的第二潤滑劑供應泵122。在燃氣渦輪發動機10和示例性泵100的正常操作期間,第一潤滑劑供應泵120和第二潤滑劑供應泵122一起構造成向燃氣渦輪發動機10提供期望量的潤滑劑。如本文參照提供給燃氣渦輪發動機10的(或下文所論述的從燃氣渦輪發動機10的一個或多個貯槽除去的)潤滑劑的量使用的用語"期望量"是指允許燃氣渦輪發動機10在所有正常操作模式(即,高功率輸出、低功率輸出、降落、起飛等)期間安全地操作所需的潤滑劑量。例如,第一潤滑劑供應泵120和第二潤滑劑供應泵122一起構造成向燃氣渦輪發動機10提供在所有操作模式期間操作燃氣渦輪發動機10所需的潤滑劑量。此外,盡管為了清楚起見,燃氣渦輪發動機10在圖2中示意性地繪制為泵100內的框,但如上文所述,泵100可定位在任何適合的位置處以用于將潤滑劑提供至燃氣渦輪發動機10。例如,在某些示例性實施例中,泵100可定位在燃氣渦輪發動機10的核心14內,或在燃氣渦輪發動機10的核心14近旁或附近的任何適合的位置。
更具體而言,對于所示實施例,第一潤滑劑供應泵120構造成在燃氣渦輪發動機10的正常操作期間向燃氣渦輪發動機10提供達到期望量的大約一半的潤滑劑。此外,第二潤滑劑供應泵122也構造成在燃氣渦輪發動機10的正常操作期間向燃氣渦輪發動機10提供達到期望量的大約一半的潤滑劑。因此,如果第一傳動路徑102或第二傳動路徑104中的一者失效,則泵100仍可向燃氣渦輪發動機10提供期望量的潤滑劑的至少一部分。因此,對于所示的實施例,其中燃氣渦輪發動機10為航空燃氣渦輪發動機,本燃氣渦輪發動機10可繼續在例如降低的功率水平下操作,而不管泵100的第一傳動路徑102或第二傳動路徑104中的一者的故障。例如,燃氣渦輪發動機10的控制器可確定第一傳動路徑102或第二傳動路徑104中的一者何時失效,且例如,限制燃氣渦輪發動機10的某些操作。
顯著地,示例性泵100包括額外的特征,以在第一傳動路徑102或第二傳動路徑104中的一者失效的情況下允許泵100繼續向燃氣渦輪發動機10提供期望量的潤滑劑的至少一部分。例如,第一傳動路徑102的第一傳動軸106包括定位在第一潤滑劑供應泵120與第一齒輪110和花鍵108之間的剪切區段124。因此,如果第一傳動軸106失效,則其將可能在剪切區段124處失效,使得花鍵108和第一齒輪110將繼續傳動第二齒輪114和第二傳動路徑104。類似地,第二傳動軸112還包括剪切區段126。第二傳動軸112的剪切區段126定位在第二潤滑劑供應泵122與第二齒輪114之間。因此,如果第二傳動軸112失效,則其將可能在剪切區段126處失效,使得第一齒輪110和第一傳動路徑102將不會受干擾。因此,至少部分地由于由軸承116、118提供的支承,故第一傳動軸106或第二傳動軸112在相應的剪切區段124、126處的故障將不會對其余傳動軸和傳動路徑有不利影響。對于所示實施例,第一傳動軸106和第二傳動軸112的剪切區段124、126分別為減小截面厚度的區域。然而,在其它示例性實施例中,第一傳動軸110和第二傳動軸112的剪切區段124、126可具有引起特定位置處的故障的任何其它適合的構造。
此外,如圖2中可見,泵100大體上包括第一潤滑劑供應管線128和第二潤滑劑供應管線130。第一潤滑劑供應管線128流體地連接到第一潤滑劑供應泵120,以用于提供潤滑劑從第一潤滑劑供應泵120到燃氣渦輪發動機10的流動。類似地,第二潤滑劑供應管線130流體地連接到第二潤滑劑供應泵122,以用于提供潤滑劑從第二潤滑劑供應泵122到燃氣渦輪發動機10的流動。對于所示實施例,第一潤滑劑供應管線128和第二潤滑劑供應管線130在接合處132匯合,使得來自第一潤滑劑供應泵120和第二潤滑劑供應泵122的潤滑劑可通過單個供應管線提供至燃氣渦輪發動機10(諸如圖1中的出口管線38)。
此外,繪出的示例性泵100包括定位在第一潤滑劑供應管線128中的第一止回閥134,以及定位在第二潤滑劑供應管線130中的第二止回閥136。第一止回閥134構造成阻擋潤滑劑從燃氣渦輪發動機10通過第一潤滑劑供應管線128朝第一潤滑劑供應泵120的流動。類似地,第二止回閥136構造成阻擋潤滑劑從燃氣渦輪發動機10通過第二潤滑劑供應管線130朝第二潤滑劑供應泵122的流動。因此,如果第一傳動路徑102或第二傳動路徑104中的一者失效,則仍操作的潤滑劑供應泵將不會將潤滑劑泵送穿過未操作的潤滑劑供應泵的潤滑劑供應管線。
除用于將潤滑劑供應至燃氣渦輪發動機10的潤滑劑供應泵120、122的冗余構造外,圖2的示例性泵100包括類似的冗余構造,以用于使潤滑劑從燃氣渦輪發動機10返回。更具體而言,繪出的示例性燃氣渦輪發動機10包括多個貯槽,例如,其至少部分地定位在燃氣渦輪發動機10的核心14的壓縮機區段20和/或渦輪區段28中(見圖1)。具體而言,如上文參照圖1所述,示例性燃氣渦輪發動機10包括前貯槽30、中貯槽32、后貯槽34和AGB 36。此外,示例性泵100包括機械地聯接至第一傳動路徑102的第一傳動軸106的對應的第一組多個清除泵,以及機械地聯接至第二傳動路徑104的第二傳動軸112的對應的第二組多個清除泵。第一組多個清除泵中的各個泵流體地連接至該多個貯槽30、32、34、36中的一個,且構造成從相應的貯槽除去期望量的潤滑劑的一部分。類似地,第二組多個清除泵中的各個泵還流體地連接至該多個貯槽30、32、34、36中的一個,且還構造成從相應的貯槽除去期望量的潤滑劑的一部分。例如,在所示實施例中,第一組多個清除泵中的某些構造成從相應的貯槽除去達到期望量的大約一半的潤滑劑,且第二組多個清除泵中的某些也構造成從相應的貯槽除去達到期望量的大約一半的潤滑劑。因此,第一組多個清除泵中的某些清除泵構造成連同第二組多個清除泵中的對應清除泵從相應貯槽除去期望量的潤滑劑。
特別地參看圖2的示例性實施例,示例性泵100包括機械地聯接至第一傳動軸106的第一前清除泵146,以及機械地聯接至第二傳動軸112的第二前清除泵148。第一前清除泵146和第二前清除泵148分別經由清除管線202與燃氣渦輪發動機10的前貯槽30流體連通(如圖所示,其分成分別通向第一前清除泵146或第二前清除泵148中的一者的兩個單獨的管線),且一起構造成從燃氣渦輪發動機10的前貯槽30除去期望量的潤滑劑。例如,在某些實施例中,第一前清除泵146構造成從前貯槽30除去達到期望量的大約一半的潤滑劑,且第二前清除泵148也構造成從前貯槽30除去達到期望量的大約一半的潤滑劑。
所示的示例性泵100還包括用于所示的額外槽的類似的清除泵。例如,示例性泵100包括:分別機械地聯接至第一傳動軸106和第二傳動軸112的第一后清除泵150和第二后清除泵152;以及分別機械地聯接至第一傳動軸106和第二傳動軸112的第一中間清除泵154和第二中間清除泵156。第一后清除泵150和第二后清除泵152分別構造成與后貯槽34流體連通,且一起構造成從后貯槽34經由清除管線204除去期望量的潤滑劑(其如圖所示,也分成兩條單獨的管線,分別通向第一后清除泵150或第二后清除泵152中的一者)。此外,第一中間清除泵154和第二中間清除泵156構造成經由相應的獨立清除管線206、208分別與中間貯槽32的第一潤滑劑出口和第二潤滑劑出口流體連通。第一中間清除泵154和第二中間清除泵156一起構造成從中間貯槽32除去期望量的潤滑劑。
此外,對于所示實施例,示例性泵100還包括附接至第一傳動軸106的第一對AGB清除泵158、159,以及附接至第二傳動軸112的第二對AGB清除泵160、161。第一對AGB清除泵158、159經由相應的獨立清除管線210、212分別流體地連接至AGB 36的第一潤滑劑出口和第二潤滑劑出口。類似地,第二對AGB清除泵160、161經由相應的獨立清除管線214、216分別流體地連接至AGB 36的第三潤滑劑出口和第四潤滑劑出口。第一對AGB清除泵158、159和第二對AGB清除泵160、161一起構造成從AGB 36除去期望量的潤滑劑。
應當認識到的是,對于所示實施例,四個獨立的清除泵210、212、214、216在四個AGB清除泵158、159、160、161中的各個AGB清除泵與四個AGB潤滑劑出口中的一個之間延伸。類似地,兩個獨立的清除管線206、208在兩個中間清除泵154、156中的各個中間清除泵與兩個中間貯槽潤滑劑出口中的一個之間延伸。AGB 36和中間貯槽32中包括多個獨立的清除管線和潤滑劑出口可允許在各種飛行高度處從AGB 36和中間貯槽32清除潤滑劑。更具體而言,此構造可允許從AGB 36和中間貯槽32清除潤滑劑,例如,在包括示例性燃氣渦輪發動機10的飛行器在爬升(即,傾斜)、俯沖(即,下傾)或巡航時。
第一組多個清除泵中的各個均包括流體地連接至相應清除管線202、204、206、210、212的入口162,以及流體地連接至第一回流管線168的出口166。清除管線202、204、206、210、212分別構造成將第一組多個清除泵的相應清除泵的入口162流體地連接至相應的貯槽。此外,第一回流管線168構造成將第一組多個清除泵中的相應清除泵的出口166流體地連接至示例性燃氣渦輪發動機10的罐44。
類似地,第二組多個清除泵中的各個均包括流體地連接至相應清除管線202、204、206、210、212的入口172,以及流體地連接至第二回流管線178的出口176。清除管線202、204、206、210、212分別構造成將第二組多個清除泵的清除泵的入口172流體地連接至相應的貯槽。此外,第二回流管線178構造成將第二組多個清除泵中的清除泵的出口176流體地連接至燃氣渦輪發動機10的罐44。
罐44構造成接收來自第一組多個清除泵和來自第二組多個清除泵的清除的潤滑劑。此外,罐44構造成將此清除的潤滑劑提供至第一潤滑劑供應泵120和/或第二潤滑劑供應泵122。盡管為了清楚的目的示意性地繪出為兩個單獨的罐44,但在某些示例性實施例中,泵100可僅包括單個潤滑劑罐44(見圖1)。
如所述的那樣,繪出的示例性泵100還包括允許泵100在第一傳動路徑102或第二傳動路徑104中的一者故障的情況下從多個貯槽除去期望量的潤滑劑的至少一部分的特征。例如,示例性泵100還包括定位成與第一回流管線168流體連通的第一回流閥180,以及與第二回流管線178流體連通的第二回流閥182。第一回流閥180可在允許流體流過第一回流管線168的打開位置與阻擋流體流過第一回流管線168的關閉位置之間移動。類似地,第二回流閥182也可在允許流體流過第二回流管線178的打開位置與阻擋流體流過第二回流管線178的關閉位置之間移動。
現在還參看圖3和圖4,提供了示例性的第一回流閥180的局部放大示意圖。圖3繪出了處于打開位置的示例性的第一回流閥180,且圖4繪出了處于關閉位置的示例性的第一回流閥180。對于所示實施例,第一回流閥180為彈簧加載的液壓閥,其可在越過第一潤滑劑供應泵120的壓差大于預定閾值時移動到打開位置。如所述,當處于打開位置(圖3)時,第一回流閥180允許流體流穿過第一回流管線168,且在處于關閉位置時,第一回流閥180阻擋流體流穿過第一回流管線168。
所示的第一回流閥180大體上包括入口184、出口186、第一基準端口188、第二基準端口190和線軸192。入口184和出口186分別與泵100的第一回流管線168流連通。在泵100的正常操作期間,潤滑劑通過第一回流管線168從第一回流閥180的入口184流至第一回流閥180的出口186。
線軸192可在第一位置194(圖3)與第二位置196(圖4)之間移動。當線軸192處于第一位置194時,第一回流閥180處于打開位置,且當線軸192處于第二位置196時,第一回流閥180處于關閉位置。此外,第一基準端口188流體地連接至第一潤滑劑供應泵120下游的第一潤滑劑供應管線128,且第二基準端口190流體地連接至第一潤滑劑供應泵120上游的第一潤滑劑源管線198。當第一基準端口188處的壓力(即,第一潤滑劑供應管線128下游的壓力)比第二基準端口190處的壓力(即,第一潤滑劑供應管線128上游的壓力)大預定量時,線軸192移動到第一位置194(圖4),使得第一回流閥180處于打開位置。值得注意地,越過第一潤滑劑供應泵120的壓差(即,第一基準端口188與第二基準端口190之間的壓差)大于預定閾值指示第一潤滑劑供應泵120適當操作,且第一傳動路徑102未失效。
相比之下,當越過第一潤滑劑供應泵120的壓差小于預定閾值時,或更具體而言,當第一基準端口188與第二基準端口190之間的壓差小于預定閾值時,第一回流閥180中的線軸192移動到第二位置196(圖4),使得第一回流閥180處于關閉位置。這指示第一潤滑劑供應泵120未適當操作,且第一傳動路徑102的至少一部分可能失效。因此,在此情形中,期望立即切斷至第一組多個清除泵的流,以允許仍操作的清除泵從燃氣渦輪發動機10的多個貯槽除去期望量的潤滑劑的至少一部分。
此外,如圖所示,閥180通過偏壓部件朝關閉位置(圖4)偏壓,或更具體而言,線軸192通過偏壓部件朝第二位置196偏壓。對于所示實施例,偏壓部件為彈簧。具體而言,線軸192朝關閉位置偏壓,使得例如當越過第一潤滑劑供應泵120的壓差等于零時,第一回流閥180保持在關閉位置,或移動到關閉位置。
此外,在某些示例性實施例中,第二回流閥182可以在與上文參照圖3和圖4所述的第一回流閥180大致相同的方式下構造。例如,第一回流閥180和第二回流閥182中的各個均可構造為彈簧加壓的液壓閥,其分別基于越過第一潤滑劑供應泵120和第二潤滑劑供應泵122的壓差操作。在某些示例性實施例中,液壓閥構造相比簡單的止回閥是更合乎需要的,因為液壓閥構造不會產生增加的壓力損失(像止回閥那樣)。在某些示例性實施例中,增加的壓力損失可引起泵100的一個傳動線在開始時不起動。
然而,應當認識到的是,盡管對于所示的示例性實施例,第一回流閥180和第二回流閥182分別構造為液壓閥,但在其它示例性實施例中,第一回流閥180或第二回流閥182中的一者或兩者可具有任何其它適合的構造。
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