推力轴承制造技术

提供一种轴承(100)，它包括轴承垫(104)和壳体(102)。轴承垫(104)具有用于支承沿着轴承(100)的轴向方向(A2)的振动的推力面(108)。另外，壳体(102)使用添加制造式工艺一体地形成，并且附连到轴承垫(104)上或者与轴承垫(104)一体地形成。壳体(102)限定用于对轴承垫(104)的推力面(108)提供加压工作气体流的工作气体输送系统(116)和流体阻尼器腔体(126)。流体阻尼器腔体(126)对由轴承垫(104)的推力面(108)沿着轴向方向(2)支承的轴向振动提供减振。

thrust bearing

A bearing (100) is provided, which comprises a bearing pad (104) and a housing (102). The bearing pad (104) has a thrust surface (108) for supporting vibrations along the axial direction (A2) of the bearing (100). In addition, the shell (102) is formed integrally by the additive manufacturing process, and is attached to the bearing pad (104) or formed integrally with the bearing pad (104). The housing (102) defines a working gas delivery system (116) and a fluid damper cavity (126) for providing a pressurized working gas flow (104) on the thrust surface (108) of the bearing pad (2). The fluid damper cavity (126) provides vibration reduction to the axial vibration supported by the thrust surface (104) of the bearing pad (108) along the axial direction (2).

【技术实现步骤摘要】
推力轴承
本主题大体涉及空气轴承，或者更具体地，涉及可在燃气涡轮发动机中使用的推力空气轴承。
技术介绍
燃气涡轮发动机大体包括布置成彼此处于流连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心大体包括成连续流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在运行中，空气从风扇提供给压缩机区段的入口，在那里一个或多个轴向压缩机逐步压缩空气，直到空气到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，然后通过排气区段发送到例如大气。传统燃气涡轮发动机包括转子组件，其具有轴、压缩机叶轮、涡轮、联接件、密封包，以及在给定运行条件下实现最佳运行所需的其它元件。这些转子组件具有质量，由于重力的原因，质量会产生恒定静态力，而且还由于例如转子组件在运行期间的失衡、加速等而产生动态力。除了径向轴力，旋转组件还会经历轴向力，轴向力是由例如涡轮机级之间的内部压力和燃气涡轮发动机的推力所产生的。这样的燃气涡轮发动机包括径向轴承和推力轴承，以经受住和支承这些力，同时容许转子组件旋转。至少一些已知的旋转机使用气体轴承，其中期望有非油润滑式轴承。但是，专利技术人已经注意到，一些气体轴承需要大量组装好的构件，以提供满足动态加载要求所需的功能性。这种大量构件会使得气体轴承的复杂性高、成本高、重量重，从而限制潜在应用，尤其是在减轻重量极为重要的航空燃气涡轮发动机中的应用。此外，大量构件会减小气体轴承的大小，而不提供额外的功能性，从而阻止气体轴承在燃气涡轮发动机(诸如飞机发动机)中的空间有限的位置内使用。因此，由较少构件形成的气体轴承将是有用的。更具体地，能够有效地应付运行期间的静态力和动态力，同时减小大小和重量的气体轴承将是特别有益的。
技术实现思路
将在以下描述中部分地阐述本专利技术的各方面和优点，或者根据该描述，本专利技术的各方面和优点可为明显的，或者可通过实践本专利技术来学习本专利技术的各方面和优点。在本公开的一个示例性实施例中，提供一种限定轴向方向的轴承。轴承包括轴承垫，轴承垫具有用于支承沿着轴承的轴向方向的振动的推力面。轴承还包括壳体，壳体附连到轴承垫上或者与轴承垫一体地形成，并且限定工作气体输送系统，以对轴承垫的推力面提供加压工作气体流。壳体还限定流体阻尼器腔体，以对由轴承垫的推力面沿着轴向方向支承的轴向振动提供减振。在本公开的另一个示例性实施例中，提供一种用于燃气涡轮发动机的轴承。轴承限定轴向方向，并且包括轴承垫，轴承垫具有用于支承沿着轴承的轴向方向的振动的推力面。轴承还包括壳体，壳体附连到轴承垫上或者与轴承垫一体地形成。壳体限定工作气体输送系统，以对轴承垫的推力面提供加压工作气体流。壳体还限定流体阻尼器腔体，以对由轴承垫的推力面沿着轴向方向支承的轴向振动提供减振。流体阻尼器腔体包括第一控制容积和第二控制容积。壳体另外包括第一半刚性壁和第二半刚性壁，第一半刚性壁至少部分地限定第一控制容积，并且第二半刚性壁至少部分地限定第二控制容积。技术方案1.一种限定轴向方向的轴承，包括：轴承垫，其具有用于支承沿着所述轴承的轴向方向的振动的推力面；以及壳体，其附连到所述轴承垫上或者与所述轴承垫一体地形成，并且限定：工作气体输送系统，其用于对所述轴承垫的推力面提供加压工作气体流；以及流体阻尼器腔体，其用于对由所述轴承垫的推力面沿着所述轴向方向支承的轴向振动提供减振。技术方案2.根据技术方案1所述的轴承，其特征在于，由所述壳体限定的流体阻尼器腔体包括第一控制容积、第二控制容积和阻尼器间隙，以及其中，所述第一控制容积通过所述阻尼器间隙与所述第二控制容积处于限制性流连通。技术方案3.根据技术方案2所述的轴承，其特征在于，所述壳体包括第一半刚性壁和第二半刚性壁，其中，所述第一控制容积至少部分地由所述第一半刚性壁限定，以及其中，所述第二控制容积至少部分地由所述第二半刚性壁限定。技术方案4.根据技术方案1所述的轴承，其特征在于，由所述壳体限定的流体阻尼器腔体是密封腔体。技术方案5.根据技术方案1所述的轴承，其特征在于，由所述壳体限定的工作气体输送系统包括用于接收加压气体流的入口气体端口和工作气体输送腔室。技术方案6.根据技术方案5所述的轴承，其特征在于，所述壳体包括半刚性壁，以及其中，所述工作气体输送腔室至少部分地由所述半刚性壁限定。技术方案7.根据技术方案6所述的轴承，其特征在于，所述半刚性壁附连到所述轴承垫上或者与所述轴承垫一体地形成，以支承所述轴承垫。技术方案8.根据技术方案6所述的轴承，其特征在于，所述工作气体输送腔室与所述流体阻尼器腔体的至少一部分同心。技术方案9.根据技术方案1所述的轴承，其特征在于，所述壳体包括附连到所述轴承垫上或者与所述轴承垫一体地形成的柱，以及其中，所述流体阻尼器腔体的至少一部分围绕所述柱基本延伸360度。技术方案10.根据技术方案1所述的轴承，其特征在于，由所述壳体限定的工作气体输送系统包括工作气体输送腔室，其中，所述壳体包括附连到所述轴承垫上或者与所述轴承垫一体地形成的柱，以及其中，所述工作气体输送腔室的至少一部分围绕所述柱基本延伸360度。技术方案11.一种用于燃气涡轮发动机的轴承，所述轴承限定轴向方向且包括：轴承垫，其具有用于支承沿着所述轴承的轴向方向的振动的推力面；以及壳体，其附连到所述轴承垫上或者与所述轴承垫一体地形成，所述壳体限定：工作气体输送系统，其用于对所述轴承垫的推力面提供加压工作气体流；以及流体阻尼器腔体，其用于对由所述轴承垫的推力面沿着所述轴向方向支承的轴向振动提供减振，所述流体阻尼器腔体包括第一控制容积和第二控制容积，所述壳体包括第一半刚性壁和第二半刚性壁，所述第一半刚性壁至少部分地限定所述第一控制容积，并且所述第二半刚性壁至少部分地限定所述第二控制容积。技术方案12.根据技术方案11所述的轴承，其特征在于，所述壳体使用添加制造式工艺一体地形成。技术方案13.根据技术方案11所述的轴承，其特征在于，所述壳体使用添加制造式工艺与所述轴承垫一体地形成。技术方案14.根据技术方案11所述的轴承，其特征在于，由所述壳体限定的流体阻尼器腔体进一步包括阻尼器间隙，以及其中，所述第一控制容积通过所述阻尼器间隙与所述第二控制容积处于限制性流连通。技术方案15.根据技术方案11所述的轴承，其特征在于，由所述壳体限定的流体阻尼器腔体是密封腔体。技术方案16.根据技术方案11所述的轴承，其特征在于，由所述壳体限定的工作气体输送系统包括用于接收加压气体流的入口气体端口和工作气体输送腔室。技术方案17.根据技术方案16所述的轴承，其特征在于，所述壳体进一步包括外部半刚性壁，以及其中，所述工作气体输送腔室至少部分地由所述外部半刚性壁限定。技术方案18.根据技术方案17所述的轴承，其特征在于，所述外部半刚性壁附连到所述轴承垫上或者与所述轴承垫一体地形成，以支承所述轴承垫。技术方案19.根据技术方案16所述的轴承，其特征在于，所述工作气体输送腔室与所述流体阻尼器腔体的至少一部分同心。技术方案20.根据技术方案11所述的轴承，其特征在于，由所述壳体限定的工作气体输送系统包括工作气体输送腔室，其中，所述壳体包括附连到所述轴承垫上或者与所述轴承垫一体地形成的柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种限定轴向方向(A2)的轴承(100)，包括：轴承垫(104)，其具有用于支承沿着所述轴承(100)的轴向方向(A2)的振动的推力面(108)；以及壳体(102)，其附连到所述轴承垫(104)上或者与所述轴承垫(104)一体地形成，并且限定：工作气体输送系统(116)，其用于对所述轴承垫(104)的推力面(108)提供加压工作气体流；以及流体阻尼器腔体(126)，其用于对由所述轴承垫(104)的推力面(108)沿着所述轴向方向(A2)支承的轴向振动提供减振。

【技术特征摘要】
2016.04.18 US 15/1311731.一种限定轴向方向(A2)的轴承(100)，包括：轴承垫(104)，其具有用于支承沿着所述轴承(100)的轴向方向(A2)的振动的推力面(108)；以及壳体(102)，其附连到所述轴承垫(104)上或者与所述轴承垫(104)一体地形成，并且限定：工作气体输送系统(116)，其用于对所述轴承垫(104)的推力面(108)提供加压工作气体流；以及流体阻尼器腔体(126)，其用于对由所述轴承垫(104)的推力面(108)沿着所述轴向方向(A2)支承的轴向振动提供减振。2.根据权利要求1所述的轴承(100)，其特征在于，由所述壳体(102)限定的流体阻尼器腔体(126)包括第一控制容积(136)、第二控制容积(138)和阻尼器间隙(140)，以及其中，所述第一控制容积(136)通过所述阻尼器间隙(140)与所述第二控制容积(138)处于限制性流连通。3.根据权利要求2所述的轴承(100)，其特征在于，所述壳体(102)包括第一半刚性壁(130)和第二半刚性壁(132)，其中，所述第一控制容积(136)至少部分地由所述第一半刚性壁(130)限定，以及其中，所述第二控制容积(138)至少部分地由所述第二半刚性壁(132)限定。4.根据权利要求1所述的轴承(100)，其特征在于，由所述壳体(102)限定的流体阻尼器腔体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：BH埃塔斯，JT穆克，JJ贝拉迪，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US