形状记忆合金加强套管

摘要

一种用于燃气涡轮发动机的轴承的套管，所述燃气涡轮发动机包括沿轴向方向延伸的轴。所述套管包括附接特征，所述附接特征在所述套管的径向最外部分处。所述附接特征构造成联接到所述燃气涡轮发动机的静态框架。所述套管进一步包括多个支撑臂，所述多个支撑臂从所述附接特征延伸至所述套管的径向最内部分。所述多个支撑臂中的至少一个支撑臂限定内腔。此外，所述套管的所述径向最内部分构造成联接至所述轴承的外圈。所述套管还包括加强构件，所述加强构件至少部分地容纳在至少一个支撑臂的所述内腔内。此外，所述加强构件包括形状记忆合金材料。

权利要求

1.一种用于燃气涡轮发动机的轴承的套管，所述燃气涡轮发动机包括沿轴向方向延伸的轴，其特征在于，所述套管包括：附接特征，所述附接特征在所述套管的径向最外部分处，所述附接特征构造成联接到所述燃气涡轮发动机的静态框架；

多个支撑臂，所述多个支撑臂从所述附接特征延伸至所述套管的径向最内部分，所述多个支撑臂中的至少一个支撑臂限定内腔，其中所述套管的所述径向最内部分构造成联接至所述轴承的外圈，其中，所述多个支撑臂包括至少一个轴向前支撑臂和至少一个轴向后支撑臂，所述至少一个轴向前支撑臂从所述附接特征的轴向前面延伸，所述至少一个轴向后支撑臂从所述附接特征的轴向后面延伸，所述轴向前支撑臂和所述轴向后支撑臂中的每一个包括轴向对齐的轴向肋部分，其中，所述内腔通过所述轴向前支撑臂的所述轴向肋部分、所述附接特征和所述轴向后支撑臂的所述轴向肋部分来限定；以及加强构件，所述加强构件至少部分地容纳在至少一个支撑臂的所述内腔内，其中所述加强构件包括形状记忆合金材料。

2.根据权利要求1所述的套管，其特征在于，其中，所述多个支撑臂中的至少一个支撑臂包括轴向肋部分，并且其中，所述至少一个支撑臂的所述内腔至少部分地限定在所述轴向肋部分内。

3.根据权利要求2所述的套管，其特征在于，其中，所述多个支撑臂中的所述至少一个支撑臂包括径向肋部分，所述径向肋部分从所述轴向肋部分延伸至所述套管的所述径向最内部分。

4.根据权利要求1所述的套管，其特征在于，其中，所述套管进一步包括：偏转限制器，所述偏转限制器联接到所述套管的所述径向最内部分，所述偏转限制器包括形状记忆合金材料。

5.根据权利要求1所述的套管，其特征在于，其中，所述加强构件被预加应力。

6.根据权利要求1所述的套管，其特征在于，其中，所述多个支撑臂中的每一个支撑臂包括轴向前支撑臂或轴向后支撑臂，所述轴向前支撑臂从所述附接特征的轴向前面延伸，所述轴向后支撑臂从所述附接特征的轴向后面延伸，所述轴向前支撑臂和所述轴向后支撑臂中的每一个包括轴向对齐的轴向肋部分，并且其中，每对轴向前支撑臂和轴向后支撑臂限定内腔，所述内腔延伸穿过所述轴向前支撑臂的所述轴向肋部分、所述附接特征以及所述轴向后支撑臂的所述轴向肋部分。

7.根据权利要求6所述的套管，其特征在于，其中，所述套管进一步包括：多个加强构件，所述多个加强构件中的每一个加强构件至少部分地容纳在每对轴向前支撑臂和轴向后支撑臂的所述内腔内。

说明书

形状记忆合金加强套管

技术领域

[0001] 本主题大体涉及一种用于燃气涡轮发动机的轴承的支撑组件，或更特别地涉及包括形状记忆合金材料加强构件的支撑组件的套管。

背景技术

[0002] 燃气涡轮发动机通常包括彼此流动连通布置的风扇和核心。此外，燃气涡轮发动机的核心通常以串联流动顺序包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作
中，空气从风扇被提供到压缩机区段的入口，在此，一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气直
到其到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体
从燃烧区段被导向到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，然后被导向通
过排气区段，例如通向大气。涡轮风扇燃气涡轮发动机通常包括风扇组件，该风扇组件将空
气引导至核心燃气涡轮发动机，例如压缩机区段的入口，并引导至旁通管道。燃气涡轮发动
机，例如涡轮风扇，通常包括围绕风扇组件的风扇壳体，该风扇组件包括风扇叶片。

[0003] 对于多轴燃气涡轮发动机，压缩机区段可包括布置在低压压缩机(LP压缩机)下游的高压压缩机(HP压缩机)，并且涡轮区段类似地可包括布置在高压涡轮(HP涡轮)下游的低
压涡轮(LP涡轮)。采用这种结构，HP压缩机通过高压轴(HP轴)与HP涡轮联接，高压轴也称为
高压线轴(HP线轴)。类似地，LP压缩机通过低压轴(LP轴)与LP涡轮联接，低压轴也称为低压
线轴(LP线轴)。

[0004] 在正常的发动机操作期间，可以提供支撑组件来支撑燃气涡轮发动机的每个轴承。例如，可以提供球轴承组件以保持HP轴(又称HP线轴)的轴向位置，并且可以提供滚子轴
承组件以提供风扇/转子系统的径向阻尼。可以提供一种传统的设计方案，该方案由轴向支
撑臂壳体和径向挤压油膜阻尼器组成，以保护轴承在相对较小的不平衡负载情况下免受损
坏。在这些正常操作条件下，挤压膜阻尼器轴承需要在轴承周围的所有方向(径向、切向和
轴向)上留有间隙，以便进行动态操作。然而，在无油条件下，以及在转子组件承受大量动力
的条件下，挤压膜阻尼器可能不会提供相对于动力可能发生变化的所需可变阻尼量。轴承
组件通常还可包括径向支撑臂，例如在滚子轴承组件内，以进一步抑制可能损坏轴承的负
载。然而，这种径向支撑臂可能不允许大的刚度变化，而且可能相对较大。

[0005] 因此，需要一种用于燃气涡轮发动机的支撑组件的改进的套管，其提供改进的阻尼以及在无油条件下的阻尼。

发明内容

[0006] 方面和优势将在以下描述中部分地阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明来得知。

[0007] 在一个方面，本主题涉及一种用于燃气涡轮发动机的轴承的套管，该燃气涡轮发动机包括沿轴向方向延伸的轴。该套管包括：附接特征，该附接特征在套管的径向最外部分
处。附接特征构造成联接到燃气涡轮发动机的静态框架。套管进一步包括多个支撑臂，该多
个支撑臂从附接特征延伸至套管的径向最内部分。多个支撑臂中的至少一个支撑臂限定内
腔。进一步，套管的径向最内部分构造成联接至轴承的外圈；套管还包括加强构件，该加强
构件至少部分地容纳在至少一个支撑臂的内腔内。此外，加强构件包括形状记忆合金材料。

[0008] 在一个实施例中，多个支撑臂中的一个或多个支撑臂可包括轴向肋部分。在这种实施例中，支撑臂的内腔可至少部分限定在轴向肋部分内。在另一实施例中，多个支撑臂中
的一个或多个支撑臂可包括从轴向肋部分延伸至套管的径向最内部分的径向肋部分。在另
一个实施例中，多个支撑臂可包括一个或多个轴向前支撑臂，该一个或多个轴向前支撑臂
从附接特征的轴向前面延伸，以及一个或多个轴向后支撑臂，该一个或多个轴向后支撑臂
从附接特征的轴向后面延伸。在这种实施例中，轴向前支撑臂和轴向后支撑臂中的每一个
包括轴向对齐的轴向肋部分。在另一个这样的实施例中，内腔可以通过轴向前支撑臂或轴
向后支撑臂中的至少一个的轴向肋部分的至少一部分限定。在另一个这样的实施例中，内
腔可以通过轴向前支撑臂的轴向肋部分、附接特征和轴向后支撑臂的轴向肋部分限定。

[0009] 在另一个实施例中，多个支撑臂中的每一个可包括从附接特征的轴向前面延伸的轴向前支撑臂或从附接特征的轴向后面延伸的轴向后支撑臂。轴向前支撑臂和轴向后支撑
臂中的每一个包括轴向对齐的轴向肋部分。此外，每对轴向前支撑臂和轴向后支撑臂限定
内腔，该内腔延伸穿过轴向前支撑臂的轴向肋部分、附接特征以及轴向后支撑臂的轴向肋
部分。在一个这样的实施例中，套管可以进一步包括多个加强构件。此外，多个加强构件中
的每一个加强构件可以至少部分地容纳在每对轴向前支撑臂和轴向后支撑臂的内腔内。

[0010] 在另一个实施例中，套管可进一步包括联接到套管的径向最内部分的偏转限制器。此外，偏转限制器可包括形状记忆合金材料。在另一个实施例中，加强构件可以被预加
应力。

[0011] 在另一方面，本主题涉及一种用于燃气涡轮发动机的轴承的支撑组件，该燃气涡轮发动机包括沿轴向方向延伸的轴。支撑组件包括外圈，该外圈定位在轴承的径向外部，使
得外圈支撑轴承。支撑组件进一步包括套管，所述套管定位在外圈的径向外部并支撑外圈。
套管包括在套管的径向最外部分处的附接特征。该附接特征联接到燃气涡轮发动机的静态
框架。套管进一步包括多个支撑臂，该多个支撑臂从附接特征延伸到套管的径向最内部分。
多个支撑臂中的一个或多个支撑臂限定内腔。进一步，套管的径向最内部分联接至轴承的
外圈。套管还包括至少部分地容纳在一个或多个支撑臂的内腔内的加强构件。此外，加强构
件包括形状记忆合金材料。

[0012] 在一个实施例中，支撑组件可进一步包括挤压膜阻尼器。在另一个实施例中，轴承可包括推力轴承或滚子轴承中的至少一个。在另一个实施例中，套管可进一步包括偏转限
制器，该偏转限制器联接在套管的径向最内部分和外圈之间。此外，偏转限制器可包括形状
记忆合金材料。

[0013] 在另一个实施例中，多个支撑臂中的每一个包括从附接特征的轴向前面延伸的轴向前支撑臂或从附接特征的轴向后面延伸的轴向后支撑臂。此外，轴向前支撑臂和轴向后
支撑臂中的每一个可包括轴向对齐的轴向肋部分。此外，每对轴向前支撑臂和轴向后支撑
臂限定内腔，该内腔延伸穿过轴向前支撑臂的轴向肋部分、附接特征以及轴向后支撑臂的
轴向肋部分。在一个这样的实施例中，套管可进一步包括多个加强构件。在这种实施例中，
多个加强构件中的每一个加强构件可以至少部分地容纳在每对轴向前支撑臂和轴向后支
撑臂的内腔内。还应理解，支撑组件可进一步包括本文所述的任何附加特征。

[0014] 另一方面，本主题涉及一种形成用于燃气涡轮发动机的套管的方法。该方法包括形成套管的主体，该套管包括在套管的径向最外部分处的附接特征和从附接特征延伸至套
管的径向最内部分的多个支撑臂。该方法进一步包括在多个支撑臂中的至少一个支撑臂内
形成内腔。该方法进一步包括在多个支撑臂中的至少一个支撑臂的内腔内插入加强构件。
此外，加强构件包括形状记忆合金材料。

[0015] 在一个实施例中，该方法可进一步包括在所述多个支撑臂中的每个支撑臂内形成内腔。该方法可进一步包括在所述多个支撑臂中的每个支撑臂的所述内腔内插入加强构
件。在这种实施例中，每个加强构件包括形状记忆合金材料。在另一个实施例中，该方法可
进一步包括形成弯曲的加强构件。在这种实施例中，将所述弯曲的加强构件插入所述内腔
内可以给所述加强构件预加应力。在另一个实施例中，该方法可进一步包括将偏转限制器
联接到所述套管的所述径向最内部分。所述偏转限制器包括形状记忆合金材料。此外，偏转
限制器可包括形状记忆合金材料。还应理解，该方法可进一步包括本文所述的任何附加特
征。

[0016] 参考以下描述和所附权利要求书，将更好地了解这些及其他特征、方面和优势。并入并构成该说明书的一部分的附图图示了本发明的实施例，并同描述一起用来说明本发明
的某些原理。

附图说明

[0017] 在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考所附的附图，其中：

[0018] 图1示出根据本主题的各方面的可在飞行器内使用的燃气涡轮发动机的一个实施例的横截面视图，特别地示出构造成高旁通涡轮风扇喷气发动机的燃气涡轮发动机；

[0019] 图2示出根据本主题的各方面的图1的压缩机区段的横截面视图，特别地示出高压轴的前端；

[0020] 图3示出根据本主题的各方面的图2的前轴承和后轴承的一个实施例的近视图；

[0021] 图4示出根据本主题的各方面的轴承组件的实施例的示图，特别地示出支撑组件的松鼠套管的一部分；

[0022] 图5示出根据本主题的各方面的图4的轴承组件沿截面线5‑5的横截面；

[0023] 图6示出根据本主题的各方面的支撑组件的另一实施例的示图，特别地示出包括偏转限制器的支撑组件；

[0024] 图7示出根据本主题的各方面的图6的轴承组件沿截面线7‑7的横截面；

[0025] 图8示出根据本主题的各方面的加强构件的视图，特别地示出处于无应力状态的加强构件；

[0026] 图9示出根据本主题的各方面的图8的加强构件的另一视图，特别地示出处于预应力状态的加强构件；以及

[0027] 图10示出根据本公开的各方面的形成用于燃气涡轮发动机的松鼠套管的方法的实施例的流程图。

[0028] 在本说明书和附图中重复使用参考字符旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。

具体实施方式

[0029] 现将详细参考本发明的实施例，其一个以上示例图示在附图中。每个示例通过说明的方式提供，而不应当解释为限制本发明。事实上，对于本领域技术人员来而言，显然，在
不偏离本发明的范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变型。例如，作为一个实施
例的部分图示或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，本
发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变型。

[0030] 文中使用的术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换地使用，以将一个部件与另一部件区分开，而不意图指明单个部件的部位或重要性。

[0031] 术语“上游”和“下游”指代相对于流体路线中的流体流动的相对方向。例如，“上游”指代流体从该处流动的方向，“下游”指代流体向该处流动的方向。

[0032] 术语“联接”、“固定”、“附接到”等指直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征间接联接、固定或附接，除非本文另有规定。

[0033] 术语“通信”等指直接通信，以及例如通过一个存储系统或另一个中间系统间接通信。

[0034] 大体提供了用于燃气涡轮发动机的轴承的套管。例如，轴承一般可以支撑燃气涡轮发动机的旋转轴。套管通常可以是松鼠套管，该松鼠套管包括在松鼠套管的径向最外部
分处的附接特征，例如法兰，以便将松鼠套管附接到燃气涡轮发动机的静态框架。松鼠套管
进一步包括支撑臂，该支撑臂从附接特征延伸至松鼠套管的径向最内部分。支撑臂中的一
个或多个，例如所有，可以限定内腔。此外，一个或多个加强构件可以至少部分地容纳在内
腔内，例如插入内腔。加强构件包括形状记忆合金材料。此外，松鼠套管可附接到轴承的外
圈。因此，当支撑臂和加强构件弯曲、挠曲和/或偏转时，松鼠套管可在压缩下提供阻尼。例
如，包括形状记忆合金的加强构件可至少部分提供这种阻尼。因此，松鼠套管一般可以允许
滞后阻尼和自适应刚度。此外，支撑组件可以减轻燃气涡轮发动机的重量，并导致提高效
率。此外，通过包括形状记忆合金，支撑组件可以允许在无油条件下的备用阻尼。此外，松鼠
套管的放置可以防止或减少轴承的锥入，从而提高轴承性能。

[0035] 现在参照附图，图1示出了根据本主题的各方面的可在飞行器内使用的燃气涡轮发动机10的一个实施例的横截面视图。更特别地，对于图1的实施例，燃气涡轮发动机10是
一种高旁通涡轮风扇喷气发动机，为了参考的目的，燃气涡轮发动机10显示为具有沿轴向
方向A延伸穿过其中的纵向或轴向中心轴线12。燃气涡轮发动机10进一步限定从中心线12
垂直延伸的径向方向R。此外，周向方向C(在图1的页面的内部/外部示出)垂直于中心线12
和径向方向R延伸。尽管示出了示例性涡轮风扇实施例，但是可以预期的是，本公开总体上
可同样适用于涡轮机械，例如开式转子、涡轮轴、涡轮喷气或涡轮螺旋桨构造，包括船用和
工业用涡轮发动机和辅助动力单元。

[0036] 通常，燃气涡轮发动机10包括核心燃气涡轮发动机(一般用参考字符14表示)和位于其上游的风扇区段16。核心发动机14通常包括基本为管状的外壳18，外壳18限定环形入
口20。此外，外壳18进一步可以包围和支撑低压(LP)压缩机22，以将进入核心发动机14的空
气的压力增加到第一压力水平。然后，多级轴流高压(HP)压缩机24可从LP压缩机22接收加
压空气，并进一步增加该空气的压力。然后，离开HP压缩机24的加压空气可流入燃烧器26，
在该燃烧器26中，燃料被喷射到加压空气流中，所产生的混合物在燃烧器26内燃烧。高能燃
烧产物60从燃烧器26沿着燃气涡轮发动机10的热气体路径被引导向高压(HP)涡轮28，用于
经由高压(HP)轴或线轴30来驱动HP压缩机24，然后被引导向低压(HP)涡轮32，用于经由通
常与HP轴30同轴的低压(LP)驱动轴或线轴34来驱动LP压缩机22和风扇区段16。在驱动涡轮
28和32中的每一个之后，燃烧产物60可以经由排气喷嘴36从核心发动机14排出，以提供推
进喷射推力。

[0037] 此外，如图1所示，燃气涡轮发动机10的风扇区段16通常包括可旋转的轴流风扇转子38，该轴流风扇转子38构造成被环形机舱40环绕。在特定实施例中，LP轴34可直接连接至
风扇转子38或转子盘39，例如在直接驱动构造中。在替代构造中，LP轴34可以经由减速装置
37(例如在间接驱动或齿轮驱动构造中的减速齿轮箱)连接到风扇转子38。这种减速装置可
根据需要或要求被包括在燃气涡轮发动机10内的任何适当的轴/线轴之间。此外，风扇转子
38和/或转子盘39可以被风扇毂41包围或形成为风扇毂41的一部分。

[0038] 本领域普通技术人员应当理解，机舱40可以构造成通过多个基本上径向延伸的、周向间隔的出口导向轮叶42相对于核心发动机14被支撑。因此，机舱40可包围风扇转子38
及其相应的风扇转子叶片(风扇叶片44)。此外，如图所示，风扇叶片44中的每一个可以相对
于中心线12在径向方向R上的根部和尖端之间延伸。此外，机舱40的下游区段46可在核心发
动机14的外部上延伸，以便限定提供额外推进喷射推力的辅助或旁通气流导管48。

[0039] 在燃气涡轮发动机10的操作期间，应当理解，初始气流(箭头50所示)可以通过机舱40的相关入口52进入燃气涡轮发动机10。然后，气流50穿过风扇叶片44并分解成穿过旁
通导管48的第一压缩气流(箭头54所示)和进入LP压缩机22的第二压缩气流(箭头56所示)。
然后，第二压缩气流56的压力增加并进入HP压缩机24(如箭头58所示)。在与燃料混合并在
燃烧器26内燃烧后，燃烧产物60离开燃烧器26并流过HP涡轮28。之后，燃烧产物60流过LP涡
轮32并离开排气喷嘴36，从而为燃气涡轮发动机10提供推力。

[0040] 现在参照图2，提供了图1的燃气涡轮发动机10的压缩机区段的横截面的近视图。具体地，图2示出了HP轴30的前端80。HP轴30的前端80定位在涡轮发动机10的压缩机区段
内，在流经核心发动机14的第二压缩气流56的核心空气流路87的径向内部。值得注意的是，
对于所描述的实施例，核心空气流路87至少部分地由燃气涡轮发动机10的压缩机区段内的
静态框架82限定。对于所示实施例，静态框架82构造成单件单元。然而，在其他一些实施例
中，静态框架82可替代地由以任何适当方式附接和构造的多个构件形成。

[0041] 仍然参考图2的示例性实施例，燃气涡轮发动机10包括在前端80处的HP轴30的轴承支撑旋转。更特别地，燃气涡轮发动机10包括前轴承84和后轴承86，前轴承84和后轴承86
各自支撑HP轴30的前端80处的HP轴30的旋转。在这些实施例中，轴承是设计用于承受轴30
的负载的承载单元。在所示实施例中，前轴承84构造成包括球轴承的推力轴承，并且后轴承
86构造成包括滚子元件轴承的滚子轴承。然而，应当理解，在其他实施例中，前轴承84和/或
后轴承86可以替代地具有任何其他合适的形式或构造。此外，在其他一些实施例中，燃气涡
轮发动机10可以仅包括用于支撑HP轴30的前端80的单个轴承。此外，应当理解，图2仅用于
将主题置于示例性使用领域，并且轴承84、86可被包括在沿着HP轴30、沿着LP轴34(图1)的
任何其他位置处，或燃气涡轮发动机10或其他适当燃气涡轮发动机的任何其他适当的旋转
轴处。

[0042] 燃气涡轮发动机10还可以包括支撑轴承(例如支撑前轴承84和后轴承86中的一个或两个)的支撑元件88。更特别地，所示的支撑元件88包括沿周向方向C(例如，参见图4)间
隔开的多个单个肋。多个肋可以包括前轴承支撑肋90和后轴承支撑肋92。在图2所示的实施
例中，支撑元件88构造成用于前轴承84和后轴承86的“松鼠套管”。然而，在其他实施例中，
燃气涡轮发动机可以包括多个松鼠套管，例如每个轴承一个松鼠套管。此外，后轴承支撑肋
92可包括轴向构件94，该轴向构件94大体沿轴向方向A延伸，用于支撑后轴承86。支撑元件
88的肋90、92可由能够在燃气涡轮发动机10操作期间弯曲或挠曲的材料(例如金属)形成，
以便为前轴承84和后轴承86提供一定量的阻尼。

[0043] 图3提供了图2的前轴承84和后轴承86的一个实施例的近视图。在图3中，燃气涡轮发动机10可进一步包括阻尼器112，该阻尼器112可包括挤压膜阻尼器96，用于提供后轴承
86的阻尼。挤压膜阻尼器96在操作期间接收流体流，例如润滑油。挤压膜阻尼器96向支撑表
面98提供此类流体以产生此类流体的薄膜。作用在HP轴30和后轴承86上的动力可以通过挤
压出支撑表面98上的流体而被吸收或抑制。值得注意的是，支撑元件88在第一位置100处附
接到静态框架82上，并且，对于所描述的实施例，挤压膜阻尼器96可以在第二位置102处附
接到静态框架82上。更特别地，对于所描述的实施例，支撑元件88在没有任何中间部件的情
况下在第一位置100处直接附接到静态框架82的第一附接法兰104，并且挤压膜阻尼器96在
第二位置102处直接附接到静态框架82的第二附接法兰106。第一位置100可以与第二位置
102间隔开。具体地，对于所描述的实施例，第一位置100与第二位置102间隔开至少直至前
轴承84与后轴承86间隔开。然而，在其他实施例中(见图4‑8)一个支撑元件88可附接在静态
框架82的一个位置处以支撑单个轴承，或者，替代地，前轴承84和后轴承86中的每一个可包
括分别附接在第一附接法兰104和第二附接法兰106上的单独支撑元件88。此外，尽管在图3
的实施例中，挤压膜阻尼器96示于支撑元件88和静态框架82之间，但应理解，在其他实施例
中，挤压膜阻尼器96可以在支撑元件88和轴承(例如，后轴承86)之间布置在支撑元件88的
径向内部。

[0044] 为了进一步为轴承提供阻尼，本燃气涡轮发动机10的支撑组件122(如关于图4‑6所描述的)可包括支撑元件88的套管，例如松鼠套管126(如关于图4‑7更详细地描述)，该支
撑元件88轴承，例如前轴承84或后轴承86。套管可以包括一个或多个形状记忆合金加强构
件154(例如，见图4‑9)。在一些实施例中，支撑组件122可进一步包括挤压膜阻尼器96和/或
其他合适的阻尼器。另外，如图3所示，套管可包括偏转限制器110，该偏转限制器110径向定
位在套管的径向最内部分与外圈之间，如下面关于图6和7更详细地描述的。

[0045] 现在参照图4和图5，示出了根据本主题的各个方面的轴承组件114的实施例的多个视图。图4示出了轴承组件114的支撑组件122的实施例的示图。特别地，图4示出了支撑组
件122的松鼠套管126的一部分。图5示出了图4的轴承组件114沿截面线5‑5的横截面。尽管
在图4和5中示出了松鼠套管126的一部分，但是应该理解的是，完整的松鼠套管126可以在
周向方向C上完全外接轴承118。例如，松鼠套管126可以形成为环。在其他实施例中，应认识
到，松鼠套管126可包括在周向方向C上外接轴承的分段。例如，松鼠套管126可包括在周向
方向C上首尾相连地布置的两个或更多个分段。轴承组件114可用于支撑旋转轴(例如，未示
出的HP或LP轴30、34)。特别地，在所示实施例中，轴承组件114被图示为支撑滚子轴承，例如
图3的后轴承86。然而，在其他实施例中，应理解，轴承组件114可用于支撑推力轴承，例如图
3的前轴承84，或任何其他球轴承、滚子轴承或轴承的任何其他适当的构造。

[0046] 如图所示，轴承组件114可包括直接或间接联接到燃气涡轮发动机10的一个旋转轴(未示出)的内圈116。例如，内圈116可联接到HP或LP轴30、34。如图所示，轴承118可以定
位在内圈116的径向外部，以便支撑内圈116，从而支撑燃气涡轮发动机10的旋转轴。虽然为
了方便起见，在图4和图5的实施例中示出了一个轴承118，但应当理解，多个轴承118可以在
周向方向C上布置在内圈116和外圈120之间。尽管轴承118被示出为滚子轴承，但是应当理
解，轴承118可以是球轴承，例如在图3的前轴承84中使用的球轴承。如图所示，轴承组件114
可包括定位在轴承118径向外部的外圈120。例如，轴承118可以在径向方向R上被夹在内圈
116和外圈120之间。应当理解，轴承118可以允许内圈116和旋转轴相对于外圈120旋转，轴
承118可以通过轴承组件114的各种其他部件联接到静态框架82(例如，见图2和3)。因此，轴
承118可以允许这种相对旋转，同时仍然支撑内圈116，从而支撑燃气涡轮发动机10的旋转
轴和相关部件。

[0047] 轴承组件114可进一步包括用于燃气涡轮发动机10的轴承118的支撑组件122。支撑组件122可包括支撑轴承118的外圈120。支撑组件122可进一步包括定位在外圈120的径
向外部的阻尼器112。阻尼器112可以支撑外圈120，同时也为外圈120提供阻尼，从而为轴承
118和随后的旋转轴提供阻尼。在几种构造中，阻尼器112可包括松鼠套管126。例如，松鼠套
管126可以是支撑元件88的部件或附接到支撑元件88上(见图2和3)或可以是直接或间接联
接到静态框架82的单个部件。松鼠套管126可以定位在外圈120的径向外部，并支撑外圈
120，因此支撑轴承118、内圈116和/或旋转轴。应当理解，阻尼器112可以直接或间接地联接
到外圈120。如图所示，松鼠套管126可包括多个支撑臂或肋(支撑臂128)。支撑臂128通常可
包括弹簧指、梁、弯曲构件或任何其他合适的三维形状。此外，支撑臂128可以在燃气涡轮发
动机10的操作期间挠曲或弯曲，以便抑制作用在轴承118和/或旋转轴上或通过轴承118和/
或旋转轴作用的力。例如，在一个实施例中，支撑臂128可对应于前轴承支撑肋90或后轴承
支撑肋92。此外，支撑臂128可包括一个或多个径向对准的指或肋部分(径向肋130)。径向肋
130一般可以抑制作用在径向方向R上的力。支撑臂128也可以包括一个或多个轴向对准的
指或肋部分(轴向肋132)。轴向肋132一般可以抑制在轴向方向A上作用的力。

[0048] 如关于图4和图5简要描述的那样，松鼠套管126可包括在松鼠套管126的径向最外部分134处的附接特征124。附接特征124通常可以将松鼠套管126直接或间接地联接或固定
到静态框架82上。例如，松鼠套管126可直接附接到法兰104、106上，或可通过一个或多个中
间部件(例如，挤压膜阻尼器96或阻尼器112的其他适当部件)间接附接到静态框架82上。在
所示实施例中，附接特征124构造为法兰。例如，附接特征124可包括轴向前面136和轴向后
面138。如图4特别地所示，附接特征124可限定若干个钻孔140，使得附接特征124可经由各
种中间部件(例如，挤压膜阻尼器96)，使用螺栓、螺钉、铆钉或其他合适的紧固件直接或间
接地紧固至静态框架82。例如，钻孔140可以限定在附接特征124的轴向前面136和轴向后面
138之间。此外，附接特征124可以另外使用其他方法(例如，但不限于经由粘合、焊接、钎焊
等)直接或间接地联接到静态框架82，

[0049] 如参考图4和图5进一步示出的，支撑臂128可以从附接特征124延伸到松鼠套管126的径向最内部分142。在松鼠套管126的实施例中，支撑臂128中的一个或多个可包括从
附接特征124(例如轴向前面136、轴向后面138或两者)延伸的轴向肋132。此外，支撑臂128
中的一个或多个可包括从轴向肋132延伸至松鼠套管126的径向最内部分142的径向肋130。
例如，在另一个或替代实施例中，每个支撑臂128可包括联接到附接特征124的轴向肋132和
从轴向肋132延伸到松鼠套管126的径向最内部分142的径向肋130。在示例性实施例中，支
撑臂128可进一步包括从附接特征124的轴向前面136延伸的一个或多个轴向前支撑臂144，
以及从附接特征124的轴向后面138延伸的一个或多个轴向后支撑臂146。在另一个或替代
实施例中，支撑臂128中的每个可构造为轴向前支撑臂144或轴向后支撑臂146。此外，轴向
前支撑臂144和轴向后支撑臂146中的每一个可包括轴向对准的轴向肋132。例如，轴向前支
撑臂144和轴向后支撑臂146可以与轴向对准的轴向肋132成对布置。此外，在示例性实施例
中，松鼠套管126的径向最内部分142可联接到轴承组件114的外圈120。应当理解，在其他实
施例中，松鼠套管126的径向最内部分142可以通过一个或多个中间部件，例如挤压膜阻尼
器96，间接联接到外圈120。

[0050] 如图4所示，松鼠套管可以在松鼠套管126的径向最内部分142和外圈120之间形成径向间隙148。例如，径向间隙148可在松鼠套管126的径向最内部分142处的缓冲器150与外
圈120之间限定。在所示实施例中，缓冲器150可以是附接特征124的一部分或联接到附接特
征124。然而，应当理解，径向间隙148可以在松鼠套管126的径向最内部分142的任何部分处
的缓冲器150与外圈120和/或联接在外圈120和松鼠套管126之间的任何其他部件之间限
定。通常，通过松鼠套管126作用的力可能导致支撑臂128弯曲、挠曲和/或偏转，从而关闭或
缩小径向间隙148。此外，应当理解的是，支撑臂128的弯曲、挠曲和/或偏转可能会抑制通过
支撑臂128以及因此通过松鼠套管126的作用力。因此，作用在轴承118上或通过轴承118作
用的力也可能被抑制。

[0051] 仍参考图4和图5的示例性实施例，一个或多个支撑臂128可以限定内腔152。例如，内腔152可以在形成支撑臂128的同时限定在支撑臂128内，和/或可以加工在支撑臂128内。
如图所示，内腔152可至少部分地限定在支撑臂128的轴向肋132内。例如，内腔152可以通过
一个或多个轴向前支撑臂144和/或轴向后支撑臂146中的至少一部分轴向肋132来限定。此
外，在另一个或替代实施例中，如图所示，每个支撑臂128可以限定内腔152，例如延伸穿过
至少一部分轴向肋132的内腔。此外，当支撑臂128的轴向肋132成对轴向对准时，每对轴向
前支撑臂144和轴向后支撑臂146可限定延伸穿过轴向前支撑臂144的轴向肋132、附接特征
124和/或轴向后支撑臂146的轴向肋132的内腔152。例如，内腔152可以通过每个支撑臂对
144、146的整个轴向长度来限定。

[0052] 如在示例性实施例中描述的，松鼠套管126可包括至少部分地容纳在一个或多个支撑臂128的内腔152内的加强构件154。例如，每个支撑臂128可至少部分地容纳加强构件
154。在另一个或替代实施例中，单个加强构件154可至少部分地容纳在每对轴向前支撑臂
144和轴向后支撑臂146的内腔152内。例如，加强构件154可以延伸穿过每对支撑臂144、146
和/或附接特征124的轴向肋132。松鼠套管126的主体通常可以包括与加强构件154的第二
材料不同的第一材料。在特定实施例中，松鼠套管126可由金属(例如，钢、钛基合金、镍基合
金或其他合适的金属或金属合金)、复合材料或其他合适的材料形成。加强构件154通常可
以包括形状记忆合金材料。一般而言，加强构件154可用于修改支撑臂128的刚度。例如，可
以在内腔152内插入限定比松鼠套管126的材料更高刚度的加强构件154，以提高支撑臂128
的刚度。在另一个示例中，可在内腔152内插入限定比松鼠套管126的材料更低刚度的加强
构件154，以降低支撑臂128的刚度。在又一个示例中，包括形状记忆合金材料的加强构件
154可根据松鼠套管126的操作条件提高和/或降低支撑臂128的刚度，如下文大体描述。

[0053] 加强构件154通常可包括具有构造成与内腔152的横截面相匹配的横截面形状的一个或多个杆、钉或销。例如，在图4的实施例中，加强构件154被图示为限定圆形横截面形
状。然而，应当认识到，加强构件154可以限定任何适当的横截面形状。例如，一个或多个加
强构件154可限定正方形横截面、椭圆形横截面、包括任何数目的边的多边形横截面和/或
任何其他适当的形状。因此，内腔152可构造为具有相同或类似的横截面形状，使得加强构
件154可容纳在内腔152内。

[0054] 现在参考图6和7，示出了根据本主题的各方面的轴承组件114的实施例的多个视图。特别地，图6和图7示出了包括偏转限制器110的支撑组件122的松鼠套管126。例如，图6
示出了这种松鼠套管126的一部分的示图，并且图7示出了这种松鼠套管126沿图6的截面线
7‑7的截面图。图6和7中的松鼠套管126通常可以构造为图4和5中的松鼠套管126。例如，松
鼠套管126可包括附接特征124、限定内腔152的支撑臂128、加强构件154和缓冲器150。然
而，在图6和7的实施例中，松鼠套管126可进一步包括联接到松鼠套管126的径向最内部分
142的偏转限制器110。例如，偏转限制器110可以联接到缓冲器150，使得径向间隙148限定
在偏转限制器110与外圈120和/或布置在松鼠套管126与外圈120之间的任何中间部件之
间。

[0055] 偏转限制器110通常可与松鼠套管126一起弯曲、变形或挠曲，以抑制作用在松鼠套管126上的负载，从而抑制作用在轴承118和/或旋转轴上或通过轴承118和/或旋转轴作
用的力。此外，一旦径向间隙148消除，偏转限制器110可减少或消除支撑臂128的弯曲、挠曲
和/或偏转。在另一个或替代实施例中，偏转限制器110也可以在径向间隙148闭合后变形。
例如，作用在松鼠套管126上的力可以闭合径向间隙148，然后通过松鼠套管126施加附加
力。因此，支撑臂128和/或偏转限制器110可以在这种附加力下继续变形、弯曲或挠曲，并为
轴承118和/或旋转轴提供阻尼。应该理解的是，一旦径向间隙148完全闭合，松鼠套管126提
供的刚度可能更高。偏转限制器110通常可包括一个或多个环、分段环、片弹簧、发夹弹簧、
波纹弹簧或任何其他适当形状，以减少缓冲器150的偏转并为松鼠套管126提供附加的刚
度。在若干实施例中，偏转限制器110可包括形状记忆合金材料。

[0056] 在若干实施例中，加强构件154和/或偏转限制器110可包括形状记忆合金(SMA)材料。在一些实施例中，加强构件154和/或偏转限制器110可包括SMA材料作为主要成分，其量
大于加强构件154和/或偏转限制器110的50％重量。在某些实施例中，加强构件154和/或偏
转限制器110可以基本上由SMA材料组成。

[0057] SMA通常是一种变形后能回复到其原始形状的合金。此外，SMA可以作为传统致动器的一种轻质、固态替代品。例如，某些SMA可能被加热，以便使变形的SMA回复到其预变形
的形状。SMA也可以响应于特定的温度范围以预先确定的方式提供变化的刚度。形状记忆合
金的刚度变化是由于与温度相关的固态微结构相变而引起的，该相变使合金能够从一种物
理形状变为另一种物理形状。在形状记忆合金的固态微结构相变发生的温度或更高温度
下，可以通过对合金的预制件进行加工和退火，而使SMA的刚度发生变化。发生这种相变的
温度通常称为合金的临界温度或转变温度。在制造用于在支撑组件122的操作期间改变刚
度的加强构件154和/或偏转限制器110中，加强构件154和/或偏转限制器110可形成为具有
低于转变温度的一个操作刚度(例如，第一刚度)和具有处于转变温度或高于转变温度的另
一个刚度(例如，第二刚度)。

[0058] 本文中使用的一些形状记忆合金的特征在于温度依赖性相变。这些相包括马氏体相和奥氏体相。马氏体相一般指较低温度相，而奥氏体相一般指较高温度相。马氏体相一般
较易变形，而奥氏体相一般较难变形。当形状记忆合金处于马氏体相并被加热到一定温度
以上时，形状记忆合金开始转变为奥氏体相。这种现象开始的温度称为奥氏体开始温度
(As)。这种现象完成的温度称为奥氏体完成温度(Af)。当处于奥氏体相中的形状记忆合金
被冷却时，它开始转变为马氏体相。这种转变开始的温度称为马氏体开始温度(Ms)。完成向
马氏体相转变的温度称为马氏体完成温度(Mf)。如本文所使用的，没有任何其他限定词的
术语“转变温度”可指任何马氏体转变温度和奥氏体转变温度。此外，不具有“开始温度”或
“完成温度”限定词的“低于转变温度”通常是指比马氏体完成温度低的温度，并且不具有
“开始温度”或“完成温度”限定词的“高于转变温度”通常是指比奥氏体完成温度高的温度。

[0059] 在一些实施例中，加强构件154和/或偏转限制器110具有第一温度下的第一刚度并且具有第二温度下的第二刚度，其中第二温度不同于第一温度。此外，在一些实施例中，
第一温度和第二温度中的一个低于转变温度，而另一个可以处于或高于转变温度。因此，在
一些实施例中，第一温度可以低于转变温度，并且第二温度可以处于或高于转变温度，而在
一些其他实施例中，第一温度可以处于或高于转变温度，并且第二温度可以低于转变温度。

[0060] 可适用于形成加强构件154和/或偏转限制器110的SMA的示例性但非限制性实例可包括镍钛(NiTi)和其他镍钛基合金，例如镍钛氢氟(NiTiHf)和镍钛钯(NiTiPd)。然而，应
当理解的是，其他SMA材料也可能同样适用于目前的公开。例如，在某些实施例中，SMA可包
括镍铝基合金、铜铝镍合金或含锌、铜、金和/或铁的合金。可以选择合金组合物为应用提供
期望的刚度效应，例如但不限于阻尼能力、转变温度和应变、应变滞后性、屈服强度(马氏体
和奥氏体相)、抗氧化和热腐蚀能力、通过重复循环改变形状的能力、显示单向或双向形状
记忆效应的能力和/或许多其他工程设计标准。可用于本公开实施例的适当形状记忆合金
组合物可包括但不限于NiTi、NiTiHf、NiTiPt、NiTiPd、NiTiCu、NiTiNb、NiTiVd、TiNb、
CuAlBe、CuZnAl和一些铁基合金。在一些实施例中，使用具有在5℃至150℃之间的转变温度
的NiTi合金。NiTi合金冷却后可由奥氏体转变为马氏体。

[0061] 此外，SMA还可以显示超弹性。超弹性的特征通常在于可以恢复大应变，可能具有某种耗散性。例如，SMA的马氏体和奥氏体相可以响应机械应力和温度引起的相变。例如，可
以在奥氏体相(即高于一定温度)中加载SMA。因此，当达到临界应力时，材料可能开始转变
为(孪晶)马氏体相。在继续加载并假定处于等温条件下，(孪晶)马氏体开始去孪晶，使材料
发生塑性变形。如果卸载发生在塑性之前，则马氏体通常可转变回奥氏体，并且材料可能会
因产生滞后而恢复其原始形状。

[0062] 现在参考图8和9，示出了根据本主题的各方面的加强构件154的多视图。特别地，图8示出了处于无应力状态156的加强构件154，图9示出了处于预应力状态158的加强构件
154。例如，在某些实施例中，图8示出了在插入松鼠套管126内之前的弯曲的加强构件154。
此外，图9示出了插入直的或近似直的内腔152内的相同的弯曲的加强构件154(例如，见图
4‑7)。应当理解，在直的内腔152内插入弯曲的加强构件154，例如杆，可以将应力引入无应
力状态156中，从而产生预应力的加强构件154(例如，如图9所示的处于预应力状态158中的
加强构件154)。

[0063] 通常，处于预应力状态158中的加强构件154和/或偏转限制器110可以将形状记忆合金加强构件154和/或偏转限制器110的滞后循环移至与非预应力的加强构件154和/或偏
转限制器110的应力范围不同的应力范围。预应力可进一步用于使形状记忆合金加强构件
154和/或偏转限制器110的阻尼功能最大化，使得材料在产生的最大应力下具有活性。更具
体地，将加强构件154和/或偏转限制器110置于预应力状态158可允许加强构件154和/或偏
转限制器110进入滞后弯曲状态，而无需较大的位移量。例如，在某些实施例中，加强构件
154和/或偏转限制器110可被预加应力在70GPa和150GPa之间。

[0064] 现在参照图10，示出根据本公开的各方面的形成用于燃气涡轮发动机的套管的方法的一个实施例的流程图。通常，本文将参考以上参考图1至图9描述的燃气涡轮发动机10
和松鼠套管126来描述方法200。然而，本领域普通技术人员应当认识到，所公开的方法200
通常可用于形成与具有任何适当配置的任何燃气涡轮发动机和/或具有任何适当配置的任
何系统有关的任何适当套管。此外，虽然图10出于说明和讨论的目的描述了以特定顺序执
行的步骤，但本文讨论的方法不限于任何特定顺序或布置。使用本文提供的公开内容，本领
域普通技术人员将理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以以各种方式省略、重新布
置、组合、或修改本文所公开的方法的各个步骤。

[0065] 该方法200可包括(202)形成套管的主体，该套管包括在套管的径向最外部分134处的附接特征124和从附接特征124延伸至套管的径向最内部分142的多个支撑臂128。该方
法200可进一步包括(204)在多个支撑臂128中的至少一个支撑臂128内形成内腔152。例如，
内腔152可以在套管内钻孔或以其他方式加工。在另一个示例中，内腔152可以与形成套管
的主体同时限定并形成在套管内。该方法200可进一步包括(206)在多个支撑臂128中的至
少一个支撑臂128的内腔152内插入加强构件154。此外，加强构件154可包括形状记忆合金
材料。

[0066] 在一个实施例中，方法200可包括形成弯曲的加强构件154。在这种实施例中，在内腔152内插入弯曲的加强构件154可以对加强构件154预加应力。在另一个或替代实施例中，
方法200可进一步包括将偏转限制器110联接到套管的径向最内部分142。此外，偏转限制器
110可包括形状记忆合金材料。

[0067] 在方法200的示例性实施例中，方法200可进一步包括在多个支撑臂128中的每个支撑臂128内形成内腔152。在这种实施例中，方法200可进一步包括在多个支撑臂128中的
每个支撑臂128的内腔152内插入加强构件154。此外，每个加强构件154可以包括形状记忆
合金材料。

[0068] 通常，本文所述的支撑组件122的示例性实施例，例如套管和/或松鼠套管126，可以使用任何适当的处理来制造或形成。例如，松鼠套管126可由激光放电加工(EDM)、铣削等
铸造、冲压或成形。然而，根据本主题的几个方面，松鼠套管126可以使用增材制造处理(例
如3D打印处理)或通过铸造来形成。使用这种处理可以允许松鼠套管126一体地形成为和/
或与支撑组件122的其他部件一体地形成为单个整体部件或任何适当数量的子部件。经由
增材制造形成松鼠套管126可以允许支撑臂128一体形成并且包括在使用现有制造方法时
不可能实现的各种特征。例如，本文所述的增材制造方法能够制造具有一种或多种构造的
任何适当尺寸和形状的支撑臂128和/或加强构件154，本文描述了这些新颖特征中的一些。
例如，图4‑9中所示的松鼠套管126和相关结构的几何形状可以经由增材制造方法来制造。
另外，应当理解的是，在使用增材制造处理形成松鼠套管126的同时，可以在支撑臂128内限
定内腔152。

[0069] 如本文所用，术语“增材制造”，“增材制造的”，“增材制造技术或处理”通常指制造处理，其中，彼此提供连续材料层，以逐层“构建起”三维部件。连续层通常熔合在一起以形
成整体部件，其可具有各种整体的子部件。虽然本文将增材制造技术描述为能够通过通常
在竖直方向上逐点、逐层地构建物体来制造复杂物体，但是其他制造方法也是可行的，并且
在本主题的范围内。例如，尽管本文的讨论涉及添加材料以形成连续层，但是本领域技术人
员将理解，本文公开的方法和结构可以使用任何增材制造技术或制造技术来实施。例如，本
发明的实施例可以使用加层处理、减层处理或混合处理。

[0070] 根据本公开的合适的增材制造技术包括，例如熔融沉积成型(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、诸如通过喷墨和激光喷射的3D打印、立体光刻(SLA)、直接选择性激光烧结
(DSLS)、电子束烧结(EBS)、电子束熔化(EBM)、激光工程净成形(LENS)、激光净形制造
(LNSM)、直接金属沉积(DMD)、数字光处理(DLP)、直接选择性激光熔化(DSLM)、选择性激光
熔化(SLM)、直接金属激光熔化(DMLM)和其他已知的处理。

[0071] 除了使用直接金属激光烧结(DMLS)或直接金属激光熔化(DMLM)处理(其中能量源用于选择性地烧结或熔化粉末层的部分)之外，应当理解，根据替代实施例，增材制造处理
可以是“粘合剂喷射”处理。在这方面，粘合剂喷射涉及以与上述类似的方式连续沉积添加
粉末的层。然而，代替使用能量源产生能量束以选择性地熔化或熔合添加粉末，粘合剂喷射
涉及将液体粘合剂选择性地沉积在粉末的每一层上。液体粘合剂可以是例如光固化聚合物
或另一种液体粘合剂。其他合适的增材制造方法和变型旨在处于本主题的范围内。

[0072] 本文所述的增材制造处理可用于使用任何适当材料形成部件。例如，材料可以是塑料、金属、混凝土、陶瓷、聚合物、环氧树脂、光聚合树脂或任何其他合适的材料，这些材料
可以是固体、液体、粉末、板材、线材或任何其他适当的形式。更具体地，在本文所述的加强
构件154和/或偏转限制器110的各种实施例中，该材料可以包括SMA材料。此外，根据本主题
的其他示例性实施例，本文所述的增材制造部件可至少部分地由材料形成，该材料包括但
不限于纯金属、镍合金、铬合金、钛、钛合金、镁、镁合金、铝、铝合金、铁、铁合金、不锈钢、镍
或钴基超合金(例如，可从特殊金属公司(Special Metals Corporation)获得的名称为
的那些)以及本文描述的SMA材料。这些材料是适用于本文所述的增材制造处理的
示例性材料，并且通常可称为“添加材料”。

[0073] 另外，本领域技术人员将理解，可以使用各种材料和用于结合这些材料的方法，并且在本公开的范围内设想这些材料和方法。如本文所用的，提及“熔合”可以指用于创建任
何上述材料的结合层的任何合适处理。例如，如果物体由聚合物制成，则熔合可以指在聚合
物材料之间创建热固性结合。如果物体是环氧树脂，则可以通过交联处理形成该结合。如果
材料是陶瓷，则可以通过烧结处理形成该结合。如果材料是粉末状金属，则通过熔化或烧结
处理形成该结合。本领域技术人员将理解，通过增材制造熔合材料来制作部件的其他方法
是可行的，并且本公开的主题可以利用那些方法来施行。

[0074] 此外，本文公开的增材制造处理允许单个部件由多种材料形成。因此，本文描述的部件可以由上述材料的任何合适的混合物形成。例如，部件可包括使用不同材料、处理、和/
或在不同的增材制造机器上形成的多个层、分段或部分。通过这种方式，可以构造具有不同
材料和材料特性的部件，以满足任何特定应用的要求。另外，尽管这里描述的部件完全通过
增材制造处理构造，但是应当理解，在替代实施例中，这些部件的全部或一部分可以经由铸
造、机加工、和/或任何其他合适的制造处理形成。实际上，材料和制造方法的任何合适组合
都可以用于形成这些部件。

[0075] 现将描述示例性增材制造处理。增材制造处理使用部件的三维(3D)信息(例如三维计算机模型)来制造部件。因此，可以在制造之前限定部件的三维设计模型。从这方面考
虑，可以扫描该部件的模型或原型来确定部件的三维信息。作为另一个示例，可以使用合适
的计算机辅助设计(CAD)程序来限定部件的三维设计模型以构建部件的模型。

[0076] 设计模型可以包括部件的整个构造的3D数字坐标，包括部件的外表面和内表面。例如，设计模型可限定松鼠套管126以及支撑组件122的部件，例如加强构件154和/或偏转
限制器110。在一个示例性实施例中，三维设计模型例如沿着部件的中心(例如，竖直)轴线
或任何其他合适的轴线被转换成多个片段或分段。每个片段可以限定部件的薄横截面，用
于片段的预定高度。多个连续的横截面片段一起形成3D部件。然后，部件通过逐片、或逐层
地“构建起”，直到完成为止。

[0077] 以这种方式，本文所述的部件可以使用增材处理制造，或者更具体地，每个层连续地形成，例如通过使用激光能量或热量熔合或聚合塑料、或者通过烧结或熔化金属粉末。例
如，特定类型的增材制造处理可以使用能量束，例如电子束或电磁辐射，例如激光束，来烧
结或熔化粉末材料。可以使用任何合适的激光和激光参数，包括关于功率、激光束光斑尺寸
和扫描速率的考虑因素。构建材料可以由选择用于提高强度、耐久性和使用寿命(特别是在
高温下)的任何合适的粉末或材料形成。

[0078] 每个连续层的厚度，例如，在约10μm和200μm之间，虽然厚度可以基于任何数目的参数来选择，并且可以采用根据替代实施例的任何合适的尺寸。因此，利用上述增材成形方
法，本文描述的部件可以具有与在增材成形处理过程中利用的相关粉末层的一个厚度(例
如，10μm)一样薄的横截面。

[0079] 此外，利用增材处理，部件的表面光洁度和特征可根据需要根据应用而变化。例如，可以通过增材处理中选择合适的激光扫描参数(例如，激光能量、扫描速率、激光焦斑尺
寸等)来调整表面光洁度(例如，使其更光滑或更粗糙)，尤其是在对应于零件表面的横截面
层的周边。例如，可以通过增加激光扫描速率或减小所形成的熔池的尺寸来实现更粗糙的
光洁度，并且可以通过降低激光扫描速率或增加所形成的熔池的尺寸来实现更光滑的光洁
度。还可以改变扫描图案和/或激光能量以改变所选区域中的表面光洁度。

[0080] 虽然本公开不限于通常使用增材制造来形成这些部件，但是增材制造确实提供了各种制造优势，包括制造方便、降低成本、更高精度等。在这方面考虑，利用增材制造方法，
甚至多零件部件可以形成为单件连续金属，并且因此与现有设计相比可以包括更少的子部
件和/或接头。通过增材制造这些多零件部件的整体形成可以有利地改善整个组装过程。例
如，整体形成减少了必须组装的单独零件的数量，从而减少了相关时间和总组装成本。另
外，可以有利地减少现有问题，例如泄漏、分离零件之间的结合质量和整体性能。

[0081] 而且，上述增材制造方法能够使本文所述的松鼠套管126的形状和轮廓可以更错综复杂。例如，这些部件可包括薄的增材制造层和结构，例如支撑臂128和/或加强构件154。
此外，增材制造处理使得能够制造具有不同材料的单个部件，使得部件的不同部分可以表
现出不同的性能特征，例如从SMA材料形成加强构件154的全部或部分。制造处理的连续添
加性质使得能够构建这些新颖的特征。结果，本文所述的支撑组件122和/或松鼠套管126可
以表现出改善的性能和可靠性。

[0082] 该书面描述使用示例性实施例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发
明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些
其他示例包括与权利要求的字面语言相同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字
面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。

[0083] 本发明的进一步方面通过以下条项的主题提供：

[0084] 1.一种用于燃气涡轮发动机的轴承的套管，所述燃气涡轮发动机包括沿轴向方向延伸的轴，所述套管包括：附接特征，所述附接特征在所述套管的径向最外部分处，所述附
接特征构造成联接到所述燃气涡轮发动机的静态框架；多个支撑臂，所述多个支撑臂从所
述附接特征延伸至所述套管的径向最内部分，所述多个支撑臂中的至少一个支撑臂限定内
腔，其中所述套管的所述径向最内部分构造成联接至所述轴承的外圈；以及加强构件，所述
加强构件至少部分地容纳在至少一个支撑臂的所述内腔内，其中所述加强构件包括形状记
忆合金材料。

[0085] 2.根据任何在前条项的套管，其中，所述多个支撑臂中的至少一个支撑臂包括轴向肋部分，并且其中，所述至少一个支撑臂的所述内腔至少部分地限定在所述轴向肋部分
内。

[0086] 3.根据任何在前条项的套管，其中，所述多个支撑臂中的所述至少一个支撑臂包括径向肋部分，所述径向肋部分从所述轴向肋部分延伸至所述套管的所述径向最内部分。

[0087] 4.根据任何在前条项的套管，其中，所述多个支撑臂包括至少一个轴向前支撑臂和至少一个轴向后支撑臂，所述至少一个轴向前支撑臂从所述附接特征的轴向前面延伸，
所述至少一个轴向后支撑臂从所述附接特征的轴向后面延伸，所述轴向前支撑臂和所述轴
向后支撑臂中的每一个包括轴向对齐的轴向肋部分。

[0088] 5.根据任何在前条项的套管，其中，所述内腔通过所述轴向前支撑臂或所述轴向后支撑臂中的至少一个的所述轴向肋部分的至少一部分来限定。

[0089] 6.根据任何在前条项的套管，其中，所述内腔通过所述轴向前支撑臂的所述轴向肋部分、所述附接特征和所述轴向后支撑臂的所述轴向肋部分来限定。

[0090] 7.根据任何在前条项的套管，其中，所述套管进一步包括：偏转限制器，所述偏转限制器联接到所述套管的所述径向最内部分，所述偏转限制器包括形状记忆合金材料。

[0091] 8.根据任何在前条项的套管，其中，所述加强构件被预加应力。

[0092] 9.根据任何在前条项的套管，其中，所述多个支撑臂中的每一个支撑臂包括轴向前支撑臂或轴向后支撑臂，所述轴向前支撑臂从所述附接特征的轴向前面延伸，所述轴向
后支撑臂从所述附接特征的轴向后面延伸，所述轴向前支撑臂和所述轴向后支撑臂中的每
一个包括轴向对齐的轴向肋部分，并且其中，每对轴向前支撑臂和轴向后支撑臂限定内腔，
所述内腔延伸穿过所述轴向前支撑臂的所述轴向肋部分、所述附接特征以及所述轴向后支
撑臂的所述轴向肋部分。

[0093] 10.根据任何在前条项的套管，其中，所述套管进一步包括：多个加强构件，所述多个加强构件中的每一个加强构件至少部分地容纳在每对轴向前支撑臂和轴向后支撑臂的
所述内腔内。

[0094] 11.一种用于燃气涡轮发动机的轴承的支撑组件，所述燃气涡轮发动机包括沿轴向方向延伸的轴，所述支撑组件包括：外圈，所述外圈定位在所述轴承的径向外部，使得所
述外圈支撑所述轴承；和套管，所述套管定位在所述外圈的径向外部并支撑所述外圈，所述
套管包括：附接特征，所述附接特征在所述套管的径向最外部分处，所述附接特征联接到所
述燃气涡轮发动机的静态框架；多个支撑臂，所述多个支撑臂从所述附接特征延伸至所述
套管的径向最内部分，所述多个支撑臂中的至少一个支撑臂限定内腔，其中所述套管的所
述径向最内部分联接至所述轴承的所述外圈；以及加强构件，所述加强构件至少部分地容
纳在至少一个支撑臂的所述内腔内，其中所述加强构件包括形状记忆合金材料。

[0095] 12.根据任何在前条项的支撑组件，其中，所述支撑组件进一步包括挤压膜阻尼器。

[0096] 13.根据任何在前条项的支撑组件，其中，所述轴承包括推力轴承或滚子轴承中的至少一个。

[0097] 14.根据任何在前条项的支撑组件，其中，所述多个支撑臂中的每一个支撑臂包括轴向前支撑臂或轴向后支撑臂，所述轴向前支撑臂从所述附接特征的轴向前面延伸，所述
轴向后支撑臂从所述附接特征的轴向后面延伸，所述轴向前支撑臂和所述轴向后支撑臂中
的每一个包括轴向对齐的轴向肋部分，并且其中每对轴向前支撑臂和轴向后支撑臂限定内
腔，所述内腔延伸穿过所述轴向前支撑臂的所述轴向肋部分、所述附接特征以及所述轴向
后支撑臂的所述轴向肋部分。

[0098] 15.根据任何在前条项的支撑组件，所述套管进一步包括：多个加强构件，所述多个加强构件中的每一个加强构件至少部分地容纳在每对轴向前支撑臂和轴向后支撑臂的
所述内腔内。

[0099] 16.根据任何在前条项的支撑组件，所述支撑组件进一步包括：偏转限制器，所述偏转限制器联接在所述套管的所述径向最内部分和所述外圈之间，所述偏转限制器包括形
状记忆合金材料。

[0100] 17.一种形成用于燃气涡轮发动机的套管的方法，所述方法包括：形成所述套管的主体，所述套管包括在所述套管的径向最外部分处的附接特征和从所述附接特征延伸至所
述套管的径向最内部分的多个支撑臂；在所述多个支撑臂中的至少一个支撑臂内形成内
腔；以及在所述多个支撑臂中的所述至少一个支撑臂的所述内腔内插入加强构件，所述加
强构件包括形状记忆合金材料。

[0101] 18.根据任何在前条项的方法，进一步包括：在所述多个支撑臂中的每个支撑臂内形成内腔；和在所述多个支撑臂中的每个支撑臂的所述内腔内插入加强构件，每个加强构
件包括形状记忆合金材料。

[0102] 19.根据任何在前条项的方法，进一步包括：形成弯曲的加强构件，其中将所述弯曲的加强构件插入所述内腔内对所述加强构件预加应力。

[0103] 20.根据任何在前条项的方法，进一步包括：将偏转限制器联接到所述套管的所述径向最内部分，所述偏转限制器包括形状记忆合金材料。

[0104] 21.一种用于燃气涡轮发动机的轴承的套管，所述燃气涡轮发动机包括沿轴向方向延伸的轴，所述套管包括：附接特征，所述附接特征在所述套管的径向最外部分处，所述
附接特征构造成联接到所述燃气涡轮发动机的静态框架；多个支撑臂，所述多个支撑臂从
所述附接特征延伸至所述套管的径向最内部分；以及缓冲器，所述缓冲器在所述套管的所
述径向最内部分处，所述缓冲器在所述缓冲器与所述轴承之间限定径向间隙。

[0105] 22.根据任何在前条项的套管，其中，所述套管构造成使得施加到所述套管上的负载引起所述多个支撑臂弯曲和/或偏移，使得所述径向间隙的尺寸改变，从而抑制施加到所
述套管上的所述负载。

[0106] 23.根据任何在前条项的套管，其中，所述径向间隙被限定在所述缓冲器和所述轴承的外圈之间。

[0107] 24.根据任何在前条项的套管，其中，所述多个支撑臂中的至少一个支撑臂限定内腔，其中，所述套管的所述径向最内部分构造成联接到所述轴承的外圈；并且其中，所述套
管进一步包括加强构件，所述加强构件至少部分地容纳在至少一个支撑臂的所述内腔内，
其中所述加强构件包括形状记忆合金材料。

[0108] 25.根据任何在前条项的套管，其中，所述多个支撑臂中的至少一个支撑臂包括轴向肋部分，并且其中，所述至少一个支撑臂的所述内腔至少部分地限定在所述轴向肋部分
内。

[0109] 26.根据任何在前条项的套管，其中，所述多个支撑臂中的所述至少一个支撑臂包括径向肋部分，所述径向肋部分从所述轴向肋部分延伸至所述套管的所述径向最内部分。

[0110] 27.根据任何在前条项的套管，其中，所述多个支撑臂包括至少一个轴向前支撑臂和至少一个轴向后支撑臂，所述至少一个轴向前支撑臂从所述附接特征的轴向前面延伸，
所述至少一个轴向后支撑臂从所述附接特征的轴向后面延伸，所述轴向前支撑臂和轴向后
支撑臂中的每一个包括轴向对齐的轴向肋部分。

[0111] 28.根据任何在前条项的套管，其中，所述内腔通过所述轴向前支撑臂或轴向后支撑臂中的至少一个的所述轴向肋部分的至少一部分来限定。

[0112] 29.根据任何在前条项的套管，其中，所述内腔通过所述轴向前支撑臂的所述轴向肋部分、所述附接特征和所述轴向后支撑臂的所述轴向肋部分来限定。

[0113] 30.根据任何在前条项的套管，其中，所述套管进一步包括：偏转限制器，所述偏转限制器联接到所述套管的所述缓冲器，所述偏转限制器包括形状记忆合金材料。

[0114] 31.根据任何在前条项的套管，其中，所述加强构件被预加应力。

[0115] 32.根据任何在前条项的套管，其中，所述多个支撑臂中的每一个支撑臂包括轴向前支撑臂或轴向后支撑臂，所述轴向前支撑臂从所述附接特征的轴向前面延伸，所述轴向
后支撑臂从所述附接特征的轴向后面延伸，所述轴向前支撑臂和轴向后支撑臂中的每一个
包括轴向对齐的轴向肋部分，并且其中，每对轴向前支撑臂和轴向后支撑臂限定内腔，所述
内腔延伸穿过所述轴向前支撑臂的所述轴向肋部分、所述附接特征以及所述轴向后支撑臂
的所述轴向肋部分。

[0116] 33.根据任何在前条项的套管，其中，所述套管进一步包括多个加强构件，所述多个加强构件中的每一个加强构件至少部分地容纳在每对轴向前支撑臂和轴向后支撑臂的
所述内腔内。