[發明專利]軸承

有效

• 申請號: 201710252734.2
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107304713B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: J.T.穆克;B.H.埃爾塔斯;J.J.貝拉迪
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/06
• 分類號: F02C7/06
• 代理公司: 72001 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

一種軸承(100)包括用于支撐旋轉構件的軸承墊(106)和附接于軸承墊(106)或與軸承墊(106)一體地形成的外罩(110)。外罩(110)包括朝軸承墊(106)延伸的柔性柱(116)以用于向軸承墊(106)提供氣流。柱(116)沿軸承(100)的軸向方向(A2)從軸承墊(106)的外周邊(132)內側的位置支撐軸承墊(106)。在此構造的情況下，軸承墊(106)沿軸承(100)的徑向方向(R2)的抵抗力在外周邊(132)處小于在柱(116)附近軸承墊(106)沿徑向方向(R2)的抵抗力。

技術領域

本主題大體上涉及軸承，或者更具體而言，涉及可在燃氣渦輪發動機中使用的空氣軸承。

背景技術

燃氣渦輪發動機大體上包括與彼此流連通地布置的風扇和核心。此外，燃氣渦輪發動機的核心大體上以串流順序包括壓縮機區段、燃燒區段、渦輪區段和排氣區段。在操作時，空氣從風扇提供至壓縮機區段的入口，在壓縮機區段處，一個或更多個軸向壓縮機逐漸地壓縮空氣，直到其到達燃燒區段。燃料在燃燒區段內與壓縮空氣混合且被焚燒以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區段傳送至渦輪區段。穿過渦輪區段的燃燒氣體的流驅動渦輪區段，且然后傳送穿過排氣區段，例如，至大氣。

常規的燃氣渦輪發動機包括具有軸的轉子組件、壓縮機、渦輪、聯接件、密封包裝，和給定操作條件下的最佳操作所需的其它元件。這些轉子組件具有由于重力生成恒定靜態力的質量，且還例如因為操作期間轉子組件中的不平衡而生成動態力。這樣的燃氣渦輪發動機包括軸承以維持和支撐這些力，同時允許轉子組件的旋轉。

至少一些已知的旋轉機械在期望非油潤滑軸承的地方使用氣體軸承。然而，典型的氣體軸承由于常規的向內定位的阻尼器組件而支撐在軸承墊的外周邊處。這樣的構造可使得氣體軸承難以適應轉子組件的旋轉構件的任何失準，因為由于此類失準而在軸承墊與旋轉構件之間產生點或線力。

因此，能夠適應轉子組件的旋轉構件的失準的氣體軸承將為有用的。更具體而言，能夠支撐轉子組件的失準的旋轉構件而不生成實質的點力或線力的氣體軸承將為特別有益的。

發明內容

本發明的方面和優點將在以下描述中部分地闡述，或可從描述顯而易見，或可通過本發明的實踐了解。

在本公開的一個示例性實施例中，提供了一種限定軸向方向和徑向方向的軸承。軸承包括用于支撐旋轉構件并且限定外周邊的軸承墊。軸承額外包括附接于軸承墊或者與該軸承墊一體地形成的外罩。外罩包括朝軸承墊延伸的柔性柱以用于向軸承墊提供氣流。柱沿軸向方向從軸承墊的外周邊內側的位置支撐軸承墊，使得在外周邊處軸承墊沿徑向方向的抵抗力小于軸承墊在柱附近沿徑向方向的抵抗力。

在本公開的另一個示例性實施例中，提供一種用于具有旋轉構件的燃氣渦輪發動機的軸承。軸承包括用于支撐燃氣渦輪發動機的旋轉構件并且限定外周邊的軸承墊。軸承額外包括具有內壁的外罩，該內壁附接于軸承墊或者與該軸承墊一體地形成。內壁至少部分地形成柔性柱，柔性柱從軸承墊的外周邊內側的位置支撐軸承墊，并且限定用于向軸承墊提供氣流的通道。

技術方案1. 一種限定軸向方向和徑向方向的軸承，所述軸承包括：

軸承墊，其用于支撐旋轉構件且限定外周邊；以及

外罩，其附接于所述軸承墊或與所述軸承墊一體地形成，所述外罩包括朝所述軸承墊延伸的柔性柱以用于向所述軸承墊提供氣流，所述柱沿所述軸向方向從所述軸承墊的所述外周邊內側的位置支撐所述軸承墊，使得在所述外周邊處所述軸承墊沿所述徑向方向的抵抗力小于在所述柱附近所述軸承墊沿所述徑向方向的抵抗力。

技術方案2. 根據技術方案1所述的軸承，其中，所述軸承限定中心軸線，其中所述旋轉構件限定中心軸線，且其中所述柔性柱構造成樞轉以適應所述旋轉構件的中心軸線與所述軸承的中心軸線的失準。

技術方案3. 根據技術方案1所述的軸承，其中，所述柱是雙壁柱，限定用于向所述軸承墊提供所述氣流的內通道。