[發明專利]具有氣體軸承的旋轉機器

有效

• 申請號: 201710253088.1
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN107304688B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: J.T.穆克;B.H.埃爾塔斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/16
• 分類號: F01D25/16;F01D25/22;F04C29/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;劉林華

一種用于航空裝置的旋轉機器包括推力發生器。旋轉機器還包括與推力發生器一起可旋轉的旋轉構件。此外，本公開內容的旋轉機器包括多個氣體軸承(100)，其中多個氣體軸承(100)基本完全地支承旋轉機器的旋轉構件。

技術領域

本主題大體上涉及具有一個或更多個氣體軸承的旋轉機器。

背景技術

燃氣渦輪發動機大體上包括布置成與彼此流動連通的風扇和核心。此外，燃氣渦輪發動機的核心大體上包括成串流順序的壓縮機區段、燃燒區段、渦輪區段和排氣區段。在操作中，空氣從風扇提供至壓縮機區段的入口，在該處，一個或更多個軸向壓縮機逐漸壓縮空氣，直到其達到燃燒區段。燃料與壓縮的空氣混合且在燃燒區段內燃燒，以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區段發送至渦輪區段。穿過渦輪區段的燃料氣流驅動渦輪區段，且然后發送穿過排氣區段，例如，至大氣。

常規的燃氣渦輪發動機包括轉子組件，其具有軸、壓縮機葉輪、渦輪、聯接件、密封組，以及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力的質量，且例如還由于操作期間轉子組件中的失衡而生成動態力。此燃氣渦輪發動機包括在允許轉子組件旋轉的同時維持和支承這些力的軸承。

此外，包括在燃氣渦輪發動機內的常規軸承是油潤滑的軸承。為了容納油，燃氣渦輪發動機包括包繞各個軸承的槽，且還包括油泵、油管線和用于支承油潤滑的軸承的其它特征。然而，包括這些支承特征可導致相對復雜且可能重的燃氣渦輪發動機。因此，具有允許軸承構造的簡化的一個或更多個特征的燃氣渦輪發動機將是有益的。更具體而言，具有允許除去油潤滑的軸承的一個或更多個特征的燃氣渦輪發動機將是特別有用的。

發明內容

本發明的各方面和優點將在以下描述中部分地闡明，或可從描述中清楚，或可通過實施本發明理解到。

在本公開內容的一個示例性實施例中，提供了一種用于航空裝置的旋轉機器。旋轉機器包括推力發生器、與推力發生器一起可旋轉的旋轉構件，以及多個氣體軸承。多個氣體軸承基本完全支承旋轉構件。

在本公開內容的另一個示例性實施例中，提供了一種渦輪機。渦輪機包括：包括壓縮機的壓縮機區段、包括渦輪的渦輪區段，以及包括壓縮機部分和渦輪部分的轉軸。壓縮機部分定位在壓縮機區段內，且附接到壓縮機上且與壓縮機一起可旋轉，且渦輪部分定位在渦輪區段內，且附接到渦輪上且與渦輪一起可旋轉。渦輪機還包括基本完全地支承壓縮機和轉軸的壓縮機部分或渦輪和轉軸的渦輪部分中的至少一者的多個氣體軸承。

實施方案1. 一種用于航空裝置的旋轉機器，所述旋轉機器包括：

推力發生器；

與所述推力發生器一起可旋轉的旋轉構件；以及

多個氣體軸承，所述多個氣體軸承基本完全地支承所述旋轉構件。

實施方案2. 根據實施方案1所述的旋轉機器，其特征在于，所述旋轉機器包括渦輪機，其中所述推力發生器包括所述渦輪機的壓縮機區段和渦輪區段，以及其中所述壓縮機區段包括壓縮機，以及其中所述渦輪區段包括渦輪。

實施方案3. 根據實施方案2所述的旋轉機器，其特征在于，所述旋轉構件包括附接到所述壓縮機和所述渦輪上且與所述壓縮機和所述渦輪一起可旋轉的轉軸，以及其中所述多個氣體軸承基本完全地支承所述轉軸。

實施方案4. 根據實施方案3所述的旋轉機器，其特征在于，所述壓縮機包括壓縮機轉子葉片的第一級和壓縮機轉子葉片的第二級，其中所述壓縮機轉子葉片的第一級和第二級經由連接器附接，其中所述多個氣體軸承包括直接地支承所述轉軸的氣體軸承和直接地支承所述連接器的氣體軸承。

實施方案5. 根據實施方案4所述的旋轉機器，其特征在于，直接地支承所述連接器的所述氣體軸承在所述壓縮機轉子葉片的第二級下游的位置處與所述壓縮機區段空氣流連通，且構造成從該壓縮機區段接收工作氣流。