本发明专利技术提供一种具有混合型低损耗轴承和低密度材料的机械驱动体系，其可以包括燃气涡轮机，所述燃气涡轮机具有压缩机部段，涡轮机部段和燃烧器部段。负荷压缩机由燃气涡轮机驱动。转子轴延伸通过燃气涡轮机和负荷压缩机。转子轴具有旋转叶片，所述旋转叶片以圆周阵列布置以限定燃气涡轮机和负荷压缩机中的多个移动叶片排。燃气涡轮机和负荷压缩机中的一个中的旋转部件中的至少一个包括低密度材料。轴承在燃气涡轮机和负荷压缩机内支撑转子轴，其中轴承中的至少一个是混合型低损耗轴承。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上设及机械驱动燃气满轮机，并且更特别地，设及可W具有混合型低 损耗轴承和低密度材料的燃气满轮机驱动的机械驱动体系。
技术介绍
燃气满轮机在从军事到发电的许多工业领域中使用。典型地，燃气满轮机用于产 生电能。然而，一些燃气满轮机用于推进各种车辆、飞机、轮船等。在石油和天然气领域，燃 气满轮机可W用于驱动压缩机、累和/或发电机。在燃气满轮机在工业应用中用于驱动压 缩机（例如，用于将气体注入井中W迫使石油通过另一井眼上升）的情况下，燃气满轮机的 压缩机用多排旋转叶片和静止轮叶压缩空气，将它引导到燃烧器，所述燃烧器混合压缩空 气和燃料，并且燃烧它W形成热空气-燃料混合物，所述混合物通过燃气满轮机的满轮机 中的叶片膨胀。因此，叶片围绕燃气满轮机的轴或转子转动或旋转。转动或旋转转子驱动 连接到燃气满轮机的负荷压缩机，所述负荷压缩机使用旋转能量来压缩流体（例如，气体、 至气等）。 用作机械驱动体系的许多燃气满轮机体系使用结合高粘度润滑剂（例如，油）的 滑动轴承来支撑满轮机部段、压缩机部段和与其连接的负荷压缩机的旋转部件。油轴承售 价比较便宜，但是具有与它们的伴随油擦（例如，用于累、储存器、胆藏装置等）关联的成 本。另外，油轴承具有高维护间隔并且会导致驱动系中的过度粘性损失，运又会不利地影响 燃气满轮机驱动的压缩机单元的操作。
技术实现思路
在本专利技术的一方面，公开了一种机械驱动体系。在本专利技术的该方面，所述机械驱动 体系包括燃气满轮机，所述燃气满轮机具有压缩机部段，满轮机部段，W及可操作地禪联到 所述压缩机部段和所述满轮机部段的燃烧器部段。负荷压缩机由所述燃气满轮机驱动。转 子轴延伸通过所述燃气满轮机的所述压缩机部段和所述满轮机部段W及所述负荷压缩机。 所述压缩机部段、所述满轮机部段和所述负荷压缩机的每一个包括多个旋转部件，所述燃 气满轮机和所述负荷压缩机中的一个中的旋转部件中的至少一个包括低密度材料。多个轴 承在所述燃气满轮机和所述负荷压缩机内支撑所述转子轴，其中所述轴承中的至少一个是 混合型低损耗轴承。 阳〇化]进一步地，所述机械驱动体系还包括具有很低粘度的流体的至少一个单型低损耗 轴承。 进一步地，所述机械驱动体系还包括至少一个油轴承。 进一步地，所述转子轴包括单轴装置。 进一步地，所述机械驱动体系还包括沿着所述转子轴可操作地禪联到所述满轮机 部段的再加热部段，所述再加热部段包括具有多个旋转部件的再加热燃烧器部段和再加热 满轮机部段；其中所述压缩机部段、所述满轮机部段、所述负荷压缩机和所述再加热部段中 的旋转部件中的至少一个包括低密度材料。 进一步地，所述燃气满轮机包括后端驱动燃气满轮机。 进一步地，所述机械驱动体系还包括用于沿着所述转子轴将所述负荷压缩机禪联 到所述燃气满轮机的负荷禪联元件。 进一步地，所述转子轴包括多轴装置，所述多轴装置具有延伸通过所述压缩机部 段和所述满轮机部段的第一转子轴和延伸通过所述负荷压缩机的第二转子轴，所述第一转 子轴和所述第二转子轴的每一个由所述多个轴承支撑。 进一步地，所述机械驱动体系还包括齿轮箱组件，所述齿轮箱组件配置成W不同 于所述负荷压缩机中的旋转部件的旋转速度旋转所述燃气满轮机中的旋转部件。 进一步地，所述机械驱动体系还包括动力满轮机部段，所述动力满轮机部段禪联 到所述第二转子轴W驱动所述负荷压缩机；其中所述动力满轮机部段具有多个旋转部件， 所述压缩机部段、所述满轮机部段、所述负荷压缩机和所述动力满轮机部段中的旋转部件 中的至少一个包括低密度材料。 进一步地，所述机械驱动体系还包括沿着所述第一转子轴可操作地禪联到所述满 轮机部段的再加热部段，所述再加热部段包括具有多个旋转部件的再加热燃烧器部段和再 加热满轮机部段；其中所述压缩机部段、所述满轮机部段、所述负荷压缩机、所述动力满轮 机部段和所述再加热部段中的旋转部件中的至少一个包括低密度材料。 进一步地，所述燃气满轮机的所述压缩机部段包括远离所述燃烧器部段的前级， 邻近所述燃烧器部段的后级，和布置在其间的中级；其中所述前级、所述中级和所述后级具 有多个旋转部件；其中所述压缩机部段的所述前级、所述压缩机部段的所述中级、所述压缩 机部段的所述后级、所述满轮机部段和所述负荷压缩机中的旋转部件中的至少一个包括低 密度材料；其中所述机械驱动体系还包括中间轴，所述中间轴从所述转子轴径向向外并且 延伸通过所述前级，使得围绕所述中间轴布置的所述前级的旋转部件W比围绕所述转子轴 布置的所述中级和所述后级的旋转部件慢的旋转速度操作。 进一步地，所述多个轴承包括支撑所述中间轴的中间轴轴承，所述中间轴轴承中 的至少一个包括混合型低损耗轴承。 进一步地，所述压缩机部段包括低压压缩机部段和高压压缩机部段，并且所述满 轮机部段包括低压满轮机部段和高压满轮机部段；其中所述高压满轮机部段驱动所述高压 压缩机部段并且所述低压满轮机部段驱动所述低压压缩机部段。 进一步地，所述低压压缩机部段、所述高压压缩机部段、所述低压满轮机部段、所 述高压满轮机部段的每一个包括多个旋转部件；并且其中所述低压压缩机部段、所述高压 压缩机部段、所述低压满轮机部段、所述高压满轮机部段和所述负荷压缩机中的旋转部件 中的至少一个包括低密度材料。 进一步地，所述转子轴包括具有低速卷轴和高速卷轴的双卷轴装置，所述低速卷 轴包括所述低压满轮机部段和所述低压压缩机部段，并且所述高速卷轴包括所述高压满轮 机部段和所述高压压缩机部段。 进一步地，所述低速卷轴和所述高速卷轴由所述多个轴承支撑，所述轴承中的至 少一个包括混合型低损耗轴承。【附图说明】 从结合附图进行的优选实施例的W下更详细描述将显而易见本专利技术的特征和优 点，附图通过例子示出本专利技术的原理。 图1是根据本专利技术的实施例的机械驱动体系的示意图，所述机械驱动体系包括前 端燃气满轮机、负荷压缩机和轴承流体擦，并且还包括至少一个混合型低损耗轴承和由低 密度材料制造的至少一个旋转部件； 图2是根据本专利技术的实施例的机械驱动体系的示意图，所述机械驱动体系包括具 有再加热部段的前端驱动燃气满轮机、负荷压缩机和轴承流体擦，并且还包括至少一个混 合型低损耗轴承和由低密度材料制造的至少一个旋转部件； 图3是根据本专利技术的实施例的机械驱动体系的示意图，所述机械驱动体系包括后 端驱动燃气满轮机、负荷压缩机和轴承流体擦，并且还包括至少一个混合型低损耗轴承和 由低密度材料制造的至少一个旋转部件； 阳0巧]图4是根据本专利技术的实施例的多轴机械驱动体系的示意图，所述多轴机械驱动体 系包括禪联到第一轴上的扭矩改变机构的后端燃气满轮机和禪联到第二轴上的扭矩改变 机构的负荷压缩机，并且还包括至少一个混合型低损耗轴承和由低密度材料制造的至少一 个旋转部件； 图5是根据本专利技术的实施例的燃气满轮机体系的示意图，所述燃气满轮机体系具 有后端驱动动力满轮机，并且还包括至少一个混合型低损耗轴承和由低密度材料制造的至 少一个旋转部件； 图6是根据本专利技术的实施例的燃气满轮机体系的示意图，所述燃气满轮机体系包 括后端驱动动力满轮机和再加热部段，并且还包括至少一个混合型低损耗轴承和由低密度 材料制造的至少一个旋转部件； 图7是根据本专利技术的实施例的燃气满轮机体系的示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机械驱动体系，其包括：燃气涡轮机，所述燃气涡轮机具有压缩机部段，涡轮机部段，以及可操作地耦联到所述压缩机部段和所述涡轮机部段的燃烧器部段；由所述燃气涡轮机驱动的负荷压缩机；转子轴，所述转子轴延伸通过所述燃气涡轮机的所述压缩机部段和所述涡轮机部段以及所述负荷压缩机；以及多个轴承，所述多个轴承在所述燃气涡轮机和所述负荷压缩机内支撑所述转子轴，其中所述轴承中的至少一个是混合型低损耗轴承；并且其中所述压缩机部段、所述涡轮机部段和所述负荷压缩机均包括多个旋转部件，所述压缩机部段、所述涡轮机部段和所述负荷压缩机中的至少一个中的旋转部件中的至少一个包括低密度材料。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：DE戴维森，JJ巴特基维奇，A德尔加多马克斯，JD范达姆，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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