[發明專利]具有單型低損耗軸承和低密度材料的機械驅動體系

有效

• 申請號: 201510520444.2
• 申請日: 2015-08-14
• 公開（公告）號: CN105370404B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: D·E·戴維森;J·J·巴特基維奇;J·D·范達姆
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C3/04
• 分類號: F02C3/04;F02C3/14;F02C7/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉林華;譚祐祥

1.一種機械驅動體系，其包括：

燃氣渦輪機，其具有壓縮機部段，渦輪機部段，以及可操作地耦聯到所述壓縮機部段和所述渦輪機部段的燃燒器部段；

負荷壓縮機，其由所述燃氣渦輪機驅動；

轉子軸，其延伸穿過所述燃氣渦輪機的所述壓縮機部段和所述渦輪機部段以及所述負荷壓縮機；以及

多個軸承，其在所述燃氣渦輪機和所述負荷壓縮機內支撐所述轉子軸，其中所述軸承中的至少一個是單一型低損耗軸承，所述單一型低損耗軸承包括具有在20℃下為1.0厘泊的粘度的低損耗潤滑劑；

其中所述壓縮機部段、所述渦輪機部段和所述負荷壓縮機各自具有多個旋轉部件，在所述壓縮機部段和所述渦輪機部段內的所述旋轉部件中的至少一個包括低密度材料、并且由單一型低損耗軸承支承。

2.根據權利要求1所述的機械驅動體系，其特征在于，所述轉子軸包括單軸布置。

3.根據權利要求1所述的機械驅動體系，其特征在于，還包括沿著所述轉子軸可操作地耦聯到所述渦輪機部段的再加熱部段，所述再加熱部段具有帶有多個旋轉部件的再加熱燃燒器部段和再加熱渦輪機部段，其中所述壓縮機部段、所述渦輪機部段、所述負荷壓縮機和所述再加熱部段中的所述旋轉部件中的至少一個包括低密度材料。

4.根據權利要求1所述的機械驅動體系，其特征在于，所述燃氣渦輪機包括后端驅動燃氣渦輪機。

5.根據權利要求1所述的機械驅動體系，其特征在于，還包括用于沿著所述轉子軸將所述負荷壓縮機耦聯到所述燃氣渦輪機的負荷耦聯元件。

6.根據權利要求1所述的機械驅動體系，其特征在于，所述轉子軸包括多軸布置，其具有延伸穿過所述壓縮機部段和所述渦輪機部段的第一轉子軸和延伸穿過所述負荷壓縮機的第二轉子軸，所述第一轉子軸和所述第二轉子軸中的每一個由所述多個軸承支撐。

7.根據權利要求6所述的機械驅動體系，其特征在于，還包括扭矩改變機構，其構造成以與在所述負荷壓縮機中的所述旋轉部件不同的旋轉速度在所述燃氣渦輪機中旋轉所述旋轉部件。

8.根據權利要求6所述的機械驅動體系，其特征在于，還包括動力渦輪機部段，其耦聯到所述第二轉子軸以驅動所述負荷壓縮機，其中所述動力渦輪機部段具有多個旋轉部件，所述壓縮機部段、所述渦輪機部段、所述負荷壓縮機和所述動力渦輪機部段中的所述旋轉部件中的至少一個包括低密度材料。

9.根據權利要求8所述的機械驅動體系，其特征在于，還包括沿著所述第一轉子軸可操作地耦聯到所述渦輪機部段的再加熱部段，所述再加熱部段具有帶有多個旋轉部件的再加熱燃燒器部段和再加熱渦輪機部段，所述壓縮機部段、所述渦輪機部段、所述負荷壓縮機、所述動力渦輪機部段和所述再加熱部段中的所述旋轉部件中的至少一個包括低密度材料。

10.根據權利要求9所述的機械驅動體系，其特征在于，所述壓縮機部段包括遠離所述燃燒器部段的前級，鄰近所述燃燒器部段的后級，和布置在其間的中級；其中所述前級、所述中級和所述后級具有多個旋轉部件，所述壓縮機部段的所述前級、所述壓縮機部段的所述中級、所述壓縮機部段的所述后級、所述渦輪機部段和所述負荷壓縮機中的所述旋轉部件中的至少一個包括低密度材料；其中所述機械驅動體系還包括中間軸，所述中間軸從所述轉子軸徑向向外并且延伸穿過所述前級，使得圍繞所述中間軸布置的所述前級的所述旋轉部件以比圍繞所述轉子軸布置的所述中級和所述后級的所述旋轉部件慢的旋轉速度操作。

11.根據權利要求10所述的機械驅動體系，其特征在于，所述多個軸承包括支撐所述中間軸的中間軸軸承，所述中間軸軸承中的至少一個包括單一型低損耗軸承。