專利名稱：用于渦輪機的軸承潤滑系統(tǒng)的制作方法
本申請可交叉參考九個共同待審的美國專利申請，它們是申請日均為1998年9月25日的序列號為Nos.09/161,104，09/161,114，09/161,115以及09/161,170的申請，申請日均為1999年3月11日的序列號為NOS.09/267,893，09/267,894，09/267,895，09/267,896以及09/267,897的申請，以及四個共同待審的美國臨時性專利申請，申請日均為1999年10月12日的序列號為Nos.60/159,066，60/159,065，60/158,934以及60/158/935的申請。以上的每一篇文獻在本申請中均可參考使用。
本發(fā)明涉及渦輪機的潤滑，更特別涉及一種用于燃氣渦輪發(fā)動機的軸承潤滑系統(tǒng)。
在Christian Largiller等人的美國專利NO.5,429,208中披露的一種作為現(xiàn)有技術的減壓裝置的目的就在于消除這一缺陷。所述減壓裝置被制成與潤滑空間連通的噴嘴型式。噴嘴從利用來自壓縮機的空氣作為載流體從潤滑空間噴出空氣(具有潤滑劑)。當燃氣渦輪發(fā)動機的速度低于某一水平，且存在發(fā)動機中流體空間內的壓力降至低于潤滑空間中的壓力的危險時，控制電路中的一個傳感器會對一個閥發(fā)出信號以使噴嘴朝壓縮機張開。結果，從潤滑空間中除去過量空氣(具有潤滑劑)以在潤滑空間中形成減小的壓力。
由于要對潤滑腔加壓，因此，上面所述的現(xiàn)有技術的軸承潤滑系統(tǒng)需要潤滑劑/空氣分離器。潤滑劑/油分離器為必須被制造且被安裝在燃氣渦輪發(fā)動機中的裝置。另外，潤滑劑/油分離器會消耗一定量的發(fā)動機輸出功率，因此，降低了發(fā)動機效率。在發(fā)動機減速期間對潤滑劑的減壓需要提供一個噴嘴或一個回油泵以及一個具有傳感器的控制系統(tǒng)，并能夠控制起動減壓系統(tǒng)。除了這些裝置的成本會增加以外，它們在燃氣渦輪發(fā)動機中的使用會有損于其可靠性。這些裝置需要定期檢查維修。其中一個發(fā)生故障都可能導致潤滑劑進入發(fā)動機流體空間。
需補充的是，除了從噴嘴中泄漏的潤滑劑以外，不可避免地與殘留在潤滑劑/油分離器中的空氣一起從潤滑系統(tǒng)泄漏出的少量潤滑劑(其原因在于即使最好的分離器也不能保證100％的分離)也是不可補救的損失。另外，潤滑劑排入外界空氣中會對環(huán)境造成不利的影響。
因此，本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于渦輪機的軸承潤滑系統(tǒng)，其能夠避免壓力在潤滑空間中增大。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種工作可靠的用于渦輪機的軸承潤滑系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個目的在于提供一種要求最少量維護作業(yè)的渦輪機的軸承潤滑系統(tǒng)。
本發(fā)明的再一個目的在于提供一種結構簡單且易于維修的渦輪機的軸承潤滑系統(tǒng)。
另外，本發(fā)明的一個目的在于避免潤滑劑造成不可補救的損失。
最后，本發(fā)明的一個目的在于避免潤滑劑對環(huán)境的不利影響。
通過以下對用于渦輪機的軸承潤滑系統(tǒng)的一個最佳實施例的詳細描述，能夠清楚地理解本發(fā)明的這些和其它目的。
圖2為本發(fā)明中用于渦輪機的軸承潤滑系統(tǒng)的另一個實施例，其給出了密封的細節(jié)。
附圖的詳細描述在
圖1中，在其它的機器中可用作燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪機10具有一個與燃氣渦輪發(fā)動機的流體管道相連的流體空間14，在該空間中裝有一個燃氣渦輪機12以及一個壓縮機15。渦輪機14和壓縮機15安裝在軸16上。軸16由安裝在潤滑腔22內的軸承18和20支承。將潤滑腔22制成在渦輪機殼體23內的一個封閉腔室。潤滑腔22具有一個以LS示出的潤滑空間，該潤滑空間被用于對軸承18和22進行潤滑。裝置24將潤滑劑送入潤滑空間LS內。這些裝置可以是霧化噴嘴，這些噴嘴用于在軸承18和20附近的潤滑空間LS中產(chǎn)生潤滑油霧。潤滑腔22具有一根排出管道26，其用于從潤滑空間LS除去從軸承18和20飛濺出的潤滑劑?？梢詫⑴懦龉艿?6連接至一個潤滑劑槽(未示出)，以便通過重力除去潤滑劑，或可以將排出管道26連接至一個除去潤滑劑并將潤滑劑泵回潤滑劑槽的回油泵(未示出)。在此處未對本領域技術人員熟知的用于供給和去除潤滑劑的系統(tǒng)進行詳細地描述。這些系統(tǒng)通常使用了潤滑劑/空氣分離器以使?jié)櫥瑒┡c從傳統(tǒng)潤滑系統(tǒng)的潤滑腔中離開的潤滑劑中所存留的空氣和氣體分離。在本發(fā)明的渦輪機中的軸承潤滑系統(tǒng)中并未使用這類潤滑劑/空氣分離器。
在流體空間12中設有一個緩沖筒28，且該緩沖筒由流體空間12包圍。緩沖筒28包圍了潤滑腔22且如箭頭A所示、通過一個開孔30與大氣連通。應理解，潤滑腔22的壓力低于在緩沖筒28的內部或緩沖空間BF中建立的壓力(該壓力約等于大氣壓力)。在潤滑腔22中的壓力絕對不應高于大氣壓力。
通過接觸密封32和34使緩沖筒28與燃氣發(fā)動機10的流體空間12分離。如果流體空間中的流體壓力大于大氣壓力，接觸密封件32和34則僅允許從流體空間12至緩沖空間BS內會產(chǎn)生最少量的泄漏，或僅允許從緩沖空間BS至流體空間12內產(chǎn)生最少量的空氣或氣體泄漏。總之，在緩沖空間BS內中的壓力始終約等于大氣壓力。通過密封件36和38使?jié)櫥?2的潤滑空間LS與緩沖筒28的緩沖空間BS分離。設置密封件36和38以避免從潤滑空間LS22漏出的油進入由此油可排入大氣中的緩沖空間BS22內。如圖1所示，所有的接觸密封件32和36均被制成刷形密封件。刷形密封件在本領域是已知的。作為一個例子，在美國專利5,201,530中披露了一種刷形密封件的結構。刷形密封件32和34能夠確保最少量的氣體從流體空間12泄漏入緩沖筒22的緩沖空間BS內。任何泄漏均會排至大氣中，以致如果經(jīng)刷形密封件32和34產(chǎn)生任意泄漏流體，緩沖空間BS中的壓力便會約等于大氣壓力。
在圖2中，說明了本發(fā)明的另一實施例，在該實施例中，以圖1中所示的附圖參考標號加上100來表示相同的部件，潤滑系統(tǒng)的結構與圖1所示的結構相同。
如圖中左手部分和右手部分所示，將軸的密封件132和134制成刷形密封件。使?jié)櫥?22的潤滑空間LS與緩沖筒128的緩沖空間BS分離的軸密封件136可以被制成接觸密封(如圖2中左手部分所示)。另一方面，使?jié)櫥?22的潤滑空間LS與緩沖筒128的緩沖空間BS分離的軸密封件138可以被制成迷宮式密封(如圖2中右手部分所示)或任意其它形式的密封。它們的主要功能在于使?jié)櫥瑒┝黧w從潤滑空間LS進入緩沖空間BS內的量達到最小。
由以上的描述應理解，在未使用復雜機械裝置和控制裝置的情況下，本發(fā)明避免了潤滑劑泄漏入渦輪機的流體空間內或泄漏入大氣內。
權利要求
1.一種用于渦輪機的軸承潤滑系統(tǒng)，該渦輪機具有一個流體空間和一根安裝在軸承中的軸，該軸承潤滑系統(tǒng)設有一個潤滑腔，所述潤滑腔具有一個包圍所述軸承的潤滑空間；一個潤滑劑供給裝置，其用于對所述潤滑空間供給潤滑劑；一個潤滑劑去除裝置，其用于從所述潤滑空間除去潤滑劑；一個設置在所述流體空間中的緩沖筒，其具有一個與大氣相連的緩沖空間，所述緩沖筒包圍了所述潤滑腔；設置在所述緩沖筒和所述流體空間之間的軸接觸密封裝置；設置在所述緩沖空間和所述潤滑空間之間的軸密封裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的軸承潤滑系統(tǒng)，其中，所述軸接觸密封裝置包括刷形密封件。
3.根據(jù)權利要求1所述的軸承潤滑系統(tǒng)，其中，所述軸密封裝置包括接觸密封件。
4.根據(jù)權利要求2所述的軸承潤滑系統(tǒng)，其中，所述軸密封裝置包括接觸密封件。
全文摘要
一種具有一個潤滑腔并用于渦輪機的軸承潤滑系統(tǒng)，所述潤滑腔限定了一個包圍軸承(18，20)的潤滑空間(LS)，所述軸承潤滑系統(tǒng)具有用于將潤滑劑供給至潤滑空間(LS)的潤滑劑供給裝置(24)，一個從潤滑空間(LS)除去潤滑劑的潤滑劑去除裝置(26)，以及一個包圍潤滑腔(22)的緩沖筒(BS)，其設置在渦輪機的流體空間(BS)內，并限定了一個與大氣連通的緩沖空間。在緩沖筒(BS)和流體空間之間設有軸密封裝置(32，34)，在緩沖空間(BS)和潤滑空間(LS)之間設有軸密封裝置(36，38)。
文檔編號F01D25/18GK1399706SQ00816109
公開日2003年2月26日 申請日期2000年10月11日 優(yōu)先權日1999年10月12日
發(fā)明者阿納托利·拉赫邁洛夫 申請人:Alm開發(fā)公司