膨胀透平制造技术

本发明专利技术涉及一种膨胀透平，其具有至少一个借助于推力轴承支承的透平转子。根据本发明专利技术，该推力轴承的推力轴承盘（２′）以推力轴承轴的形式构成。在此，该推力轴承盘（２′）优选基本上设置在透平轴（１）的总长度的中心。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种膨胀透平，其具有至少一个借助于推力轴承支承的透 平转子。
技术介绍
很久以来，膨胀透平被用于在过程技术的气体例如氢、氦、氮等中制 冷。在此，通过待减压的过程气体的有损耗的气体减压以及流动力到透平 转子的旋转运动的转化而将热功率从过程气体中带走。待减压的过程气体 在这个过程中在透平级中被冷却。对于膨胀透平的支承存在不同的结构形式。被气体动压支承的膨胀透 平具有一个气体轴承，该气体轴承不需要外部的、用于运行的气体轴承供给装置。仅为了起动和关闭需要暂时地供给轴承气体。在被气体动压支承 的膨胀透平中为了支承透平轴使用了向心轴承和推力轴承。在此，推力轴 承装置的中心功能元件是推力轴承盘，该推力轴承盘承受在透平轴上沿透 平方向并且沿反方向的轴向推力。下面借助于在图la和lb中所示的实施例详细说明所述类型的膨胀透 平及其推力轴承装置。在此，图la和lb示意性示出该实施例的侧面剖视 图。图中示出一个上部的推力轴承3以及一个下部的推力轴承4。这些推力 轴承3和4用于接收与透平轴1连接的推力轴承盘2。推力轴承盘2 —方面 与推力轴承3 —起并且另一方面与推力轴承4 一起分别构成两个轴承作用 面配对。这些轴承作用面配对的任务是，接收所述在两个可能的方向上沿 着透平轴1的旋转轴线的轴向推力。实际的支承区域位于推力轴承盘2的内部区域内的透平轴1的杆附近 的轴承作用面中。所述轴承作用面的外部区域首先将气体由外向内输送到 轴承区域中。承载能力最高的区域在图la中用圆圈5标识。如果现在出现高的圆周速度，推力轴承盘2的轴承作用面如图lb所示 地那样在绝对长度上弹性凹下若干微米地变形。这个不期望的、弹性凹下的变形由于以下原因使得推力轴承的承载能力减小，艮P:承载能力基本上是由从转子(推力轴承盘2)到定子(推力轴承3或者 推力轴承4)的轴承作用面对之间的距离确定的。所述从转子至定子的轴承作用面之间的距离在运行状态中仅为几个微米。原则上，这些轴承作用面 的可能调节出的距离越小，推力轴承的承载能力就越大。转子上的轴承作 用面的弹性凹下的变形使得这些轴承作用面之间的可能调节出的距离减小。在转子外边缘(推力轴承盘2)上的弹性变形使得相对于定子(推力轴 承3或者推力轴承4)的最小可能的距离增大，因为否则在这些轴承作用面 的距离太小时将发生转子和定子的碰撞。在此承载能力随着转子和定子的轴承作用面的距离变大而减小。随着转速的提高，透平转子1的潜在的不平衡导致推力轴承盘2的摆 动运动的增大。该摆动运动由于在外边缘上的不利的弹性凹下的变形而增 大了碰撞危险并且减小了推力轴承盘2上的轴承作用面。此外，推力轴承盘2的弹性凹下的变形对推力轴承装置的工作方式一 一即一个由外向内进行泵送的、具有横截面变窄部的几何单元和具有压力 建立的延迟流动——有反作用。由于存在的结构的所列举的特性，在较高转速的情况下对于推力轴承 不能充分利用轴承作用面的潜力和功能性。
技术实现思路
本专利技术的目的是，给出一种所述类型的膨胀透平，其具有至少一个借 助于推力轴承支承的透平转子，该膨胀透平避免了上述缺点。为了解决该目的，提出了一种膨胀透平，其具有至少一个借助于推力 轴承支承的透平转子，该膨胀透平的特征在于，推力轴承的推力轴承盘以 推力轴承轴(Axiallagerspindel)的形式构成。根据本专利技术的膨胀透平的另一有利的构型，所述推力轴承盘基本上设 置在透平轴或者透平转子的总长度的中心。附图说明图la和lb示意地示出现有技术的膨胀透平及其推力轴承装置的侧面 剖视图，图2a和2b示意地示出本专利技术的膨胀透平及其另外的构型的侧面剖视图。具体实施方式下面借助于在图2a和2b中示出的实施例详细解释本专利技术的膨胀透平 及其另外的构型。图2a和2b在此示意地示出该实施例的侧面剖视图。图中再次示出一个上部的推力轴承3以及一个下部的推力轴承4，它们 用于接收与转子轴1连接的推力轴承盘2'，根据本专利技术，该推力轴承盘以 推力轴承轴的形式构成。承载能力最高的区域在图2a中同样用圆圈5标识。如果现在出现高的圆周速度，那么同样导致推力轴承盘2'的轴承作用 面的弹性变形并且由于所述主轴形式而在绝对长度上凸出地变形若干微 米，如在图2b中所示的那样。但是弹性凸出的变形现在由于如下原因提高 了该推力轴承的承载能力，艮P:推力轴承盘2'出现的弹性凸出的变形正面地影响转子(推力轴承轴) 与定子(推力轴承3及4)之间的轴承作用面的可调节的距离。转子与定子 之间的轴承作用面的最小可能的距离减小，最大的承载能力提高。推力轴承盘2'优选设置在透平转子的总长度的中心。由于推力轴承盘 2'的作为推力轴承轴的几何造型，陀螺的陀螺效应反作用于其通过透平轴1 的潜在的不平衡引起的可能的摆动运动。转子的轴承作用面的弹性凸出的 变形的凸度相对于在推力轴承盘2'的外边缘上的可能的碰撞危险是不要紧 的。另外，推力轴承盘2'的弹性凸出的变形对于轴承作用面的工作方式是 有益的。在透平转子的杆1附近出现一个从推力轴承盘2'的外边缘向内向 着所述轴承作用面的横截面变窄。从而促进了轴承作用面的压縮作用。由于本专利技术的膨胀透平的所列举的特性，现在在较高转速的情况下对 于推力轴承可以完全地充分利用轴承作用面的潜能和功能性。权利要求1.一种膨胀透平，其具有至少一个借助于一推力轴承支承的透平转子，其特征在于该推力轴承的推力轴承盘(2′)以推力轴承轴的形式构成。2. 按权利要求1所述的膨胀透平，其特征在于所述推力轴承盘(2') 基本上设置在透平轴(1)的总长度的中心。全文摘要本专利技术涉及一种膨胀透平，其具有至少一个借助于推力轴承支承的透平转子。根据本专利技术，该推力轴承的推力轴承盘(2′)以推力轴承轴的形式构成。在此，该推力轴承盘(2′)优选基本上设置在透平轴(1)的总长度的中心。文档编号F25B9/06GK101333944SQ20081012859公开日2008年12月31日 申请日期2008年6月27日 优先权日2007年6月28日专利技术者B·彼得(已故), L·德克尔, S·比朔夫 申请人:林德股份公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膨胀透平，其具有至少一个借助于一推力轴承支承的透平转子，其特征在于：该推力轴承的推力轴承盘（２′）以推力轴承轴的形式构成。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：B彼得已故，L德克尔，S比朔夫，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]