用于涡轮发动机的可压缩式支承件制造技术

本发明专利技术涉及用于涡轮发动机的可压缩式支承件。具体而言，提供了一种系统(10)，其包括用于涡轮发动机(12)的第一涡轮对准构件(88)，以及包括金属泡沫的垫片(90)。垫片(90)安装在第一涡轮对准构件(88)的第一表面与第二涡轮对准构件(86)的第二表面之间。

【技术实现步骤摘要】

本文所公开的主题涉及涡轮发动机，并且更具体地涉及涡轮发动机构件的组装、 支承和对准。
技术介绍
在有些应用中，涡轮可包括设计成用以在安装期间组装的各种区段。各涡轮可由涡轮壳体包封，且其轴承由基台(也称为基座)或排气构架支承。涡轮壳体可包括臂或其它延伸部，这些臂或其它延伸部例如可通过基台自身上的直立支承件由基台支承。 涡轮壳体还可由附接到地面上的支腿竖向地支承。轴承壳座大体上覆盖和保护涡轮的轴承。在安装期间，轴承壳座定位成使得转子与涡轮壳体同心，以避免干涉其它构件。排气构架上的支承件可接合轴承壳座上的支承部分，以便竖向地和/或水平地对准和支承轴承壳座。在操作期间，间隙可取决于排气构架的支承件和轴承壳座支承部分而增大或减小。间隙的这些变化可引入轴承相对于静止构件的位置不确定性，且可导致这些构件之间的摩擦或干涉。涡轮壳体大体上覆盖和保护涡轮的旋转构件。在安装期间，涡轮壳体与旋转构件大致对准以避免与构件相干涉。地面上的支承件可接合涡轮壳体上的支承部分，以便竖向地和/或水平地对准和支承涡轮壳体。由于支承部分和/或基台支承件的热膨胀，可能难以实现所期望的间隙。例如，在操作期间，间隙可取决于基台支承件和支承部分的构造而增大或减小。这些变化的间隙可引入涡轮壳体相对于旋转构件的位置不确定性，且最终可导致这些构件之间的摩擦或干涉。
技术实现思路
在范围上与原本主张的专利技术相匹配的一些实施例在下文进行了概述。这些实施例并非意图限制所主张专利技术的范围，而是这些实施例仅意图提供对本专利技术可能形式的简要概括。实际上，本专利技术可包含与下文阐述的实施例相似或不同的多种形式。在第一实施例中，一种系统包括具有涡轮壳体的涡轮发动机、构造成用以支承涡轮发动机的支承组件，其中，支承组件包括由至少第一凸起和第二凸起所限定的键槽、从涡轮壳体延伸且构造成用以与键槽相匹配的楔块(gib)，以及设置在楔块与一个第一凸起之间的第一垫片(shim)，其中，第一垫片包括金属泡沫(或泡沫材料，foam)。在第二实施例中，一种系统包括用于涡轮发动机的第一涡轮对准构件和包括金属泡沫的垫片，其中，垫片安装在第一涡轮对准构件的第一表面与第二涡轮对准构件的第二表面之间。在第三实施例中，一种系统包括用于涡轮发动机的支承器件，该支承器件具有键槽，其具有底部、第一侧和与第一侧相反的第二侧；键，其构造成用以插入键槽且提供对涡轮发动机涡轮壳体的横向对准；以及设置在键槽中位于键与第一侧之间的第一垫片和设置在键与第二侧之间的第二垫片，其中，第一垫片和第二垫片包括金属泡沫。附图说明当参照附图阅读如下详细描述时，本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将变得更容易理解，所有附图中的相似标号表示相似的零件，在附图中图1为具有燃气轮机、蒸汽轮机和热回收蒸汽发生(HRSG)系统的联合循环动力生成系统的实施例的示意性流程图；图2为根据本专利技术实施例的涡轮基台和涡轮壳体的透视图；图3为根据本专利技术实施例的涡轮支承器件的示意性前视图；图4为根据本专利技术实施例的金属泡沫的应力/应变曲线；图5为根据本专利技术实施例的图3中的涡轮支承器件的键槽凸起的透视图；以及图6为根据本专利技术实施例的图3中的涡轮支承器件的键槽凸起的透视图。零件清单10 动力生成系统12 燃气轮机22 蒸汽轮机32 HRSG 系统14 第一负载16 涡轮18 燃烧室20 压缩机24 第二负载26 低压区段28 中压区段30 高压区段29 中间基台31 端部基台34 加热的排出气体36 冷凝器38 冷凝泵40 低压节省器42 低压蒸发器44 中压节省器46 中压蒸发器48 高压节省器50 高压蒸发器52 高压过热器54 高压过热器56 级间调温器(attemperator)58 初级再热器60次级再热器62级间调温器70润轮基台72涡轮壳体74上半部76下半部78上半部涡轮壳体80下半部涡轮壳体79箭头81箭头82涡轮支承器件83空间84键槽86楔块88凸起90金属泡沫垫片94应力/应变曲线96线性区域98台: ! (plateau region)99密化区域(densification region)100耐磨衬垫102保持板104箭头106紧固件108紧固件110凹部具体实施例方式下文将描述本专利技术的一个或多个特定实施例。为了提供对这些实施例的简要描述，在说明书中可能未描述实际实施方式的所有特征。应当认识到的是，在任何此种实际实施方式的开发中，如在任何工程或设计项目中那样，必须作出许多特定实施方式的决定，以实现开发者的特定目标，如遵循关于系统和有关商业的约束，这可能由一种实施方式到另一种实施方式而有所不同。此外，应当认识到，此种开发工作可能很复杂和耗时，但对于受益于本公开内容的普通技术人员来说，仍为设计、制作和生产的常规事项。在介绍本专利技术各种实施例的元件时，用词〃 一〃、‘‘一个〃、‘‘该〃和〃所述〃 意在表示存在一个或多个元件。用语包括、“包含和具有表示包括性的，且意为可存在除所列元件以外的附加元件。本专利技术的实施例包括用于对准支承在涡轮支承件(例如，基台)上的蒸汽轮机或燃气轮机的涡轮构件(例如，涡轮壳体)的顺应性垫片(例如，金属泡沫垫片)。金属泡沫垫片可安装为处在涡轮构件键槽与涡轮支承件楔块之间的垫片。在操作期间，金属泡沫垫片可响应于热涡轮构件的热膨胀而压缩，以确保在键槽与楔块之间保持所期望的间隙。在一些实施例中，耐磨衬垫(例如，钨铬钴合金耐磨衬垫)可提供在金属泡沫垫片与键槽之间来支承由楔块和/或键槽所施加的任何剪切负载。在一些实施例中，金属泡沫垫片的厚度、 相对密度和材料可选择为用以确保金属泡沫垫片提供所期望的线性弹性和长期的操作寿命。图1为具有燃气轮机12、蒸汽轮机22和热回收蒸汽发生(HRSG)系统32的联合循环动力生成系统10的实施例的示意性流程图。系统10可使用一个或多个支承器件来对准燃气轮机12、蒸汽轮机22和/或HRSG 32中的各种构件。如下文所述，支承器件包括一个或多个顺应性垫片(例如，金属泡沫垫片)，以便保持适合的间隙而不论热涡轮构件的热膨胀如何。系统10可包括用于驱动第一负载14的燃气轮机12。例如，第一负载14可为用于产生电功率的发电机。燃气轮机12可包括涡轮16、燃烧器或燃烧室18，以及压缩机20。 系统10还可包括用于驱动第二负载M的蒸汽轮机22。第二负载M也可为用于产生电功率的发电机。然而，第一负载14和第二负载M两者均可为能够由燃气轮机12和蒸汽轮机 22驱动的其它类型的负载。此外，如所述实施例中所示，尽管燃气轮机12和蒸汽轮机22可驱动单独的负载14和M，但燃气轮机12和蒸汽轮机22也可串接使用，以便通过单个轴来驱动单个负载。在所述的实施例中，蒸汽轮机22可包括一个低压区段^(LP ST)、一个中压区段^(IP ST)以及一个高压区段30 (HP ST)。然而，蒸汽轮机22和燃气轮机12的特定构造可具体地实现，且可包括任何的区段组合。蒸汽轮机22的各区段，例如低压区段26、中压区段观和高压区段30，均可大体上由中间基台29(例如，基座)支承和隔开。类似的是，端部基台31(例如，基座)可大体上支承高压区段30和低压区段沈的端部。基台四和31可沿轮机22的轴线设置，且可包括各种构件，如支承件、捡拾器(pickup)本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种系统（１０），包括：包括涡轮壳体（７２）的涡轮发动机（１２）；构造成用以支承所述涡轮发动机（１２）的支承组件（７０），其中，所述支承组件（７０）包括由至少第一凸起和第二凸起（８８）所限定的键槽（８４）；从所述涡轮壳体（７２）延伸且构造成用以与所述键槽（８４）相匹配的楔块（８６）；以及设置在所述楔块（８６）与所述第一凸起（８８）之间的第一垫片（９０Ａ），其中，所述第一垫片（９０Ａ）包括金属泡沫。

【技术特征摘要】
2010.07.09 US 12/8335691.一种系统(10)，包括包括涡轮壳体(72)的涡轮发动机(12)；构造成用以支承所述涡轮发动机(1 的支承组件(70)，其中，所述支承组件(70)包括由至少第一凸起和第二凸起(88)所限定的键槽(84)；从所述涡轮壳体延伸且构造成用以与所述键槽(84)相匹配的楔块(86)；以及设置在所述楔块(86)与所述第一凸起(88)之间的第一垫片(90A)，其中，所述第一垫片(90A)包括金属泡沫。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述金属泡沫包括i^eCrAlY、不锈钢、铜、 镍或铝中的至少一种。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述金属泡沫包括至少等于或大于大约 5%的相对密度。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述支承组件(70)降低或阻挡所述涡轮壳体(72)的横向运动。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括设置在所述楔块(86)与所述第二凸起(88)之间的第二垫片(90B)，其中，所述第二垫片(90B)包括所述金属泡沫。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述支承组件(70)在所述涡轮发动机 (12)的涡轮级06二8，30)的端部(31)处包括轴承、润滑系统和转子中的至少一个。7.一种系统(10)，包括用于涡轮发动机(1 的支承器件(82)，其包括具有底部、第一侧和与所述第一侧相反的第二侧的键槽(84)；构造成用以插在所述键槽(84)中且提供对所述涡轮发动机(1 的...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·E·弗洛伊德二世，K·D·布莱克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US