用于减轻涡轮机中的转子弓的方法和系统技术方案

本公开的方面涉及一种用于减轻涡轮机中的转子弓的方法。该方法包括在第一时间段内旋转转子；在第二时间段内中断转子的旋转；以及在整个时间段内迭代在第一时间段内的转子的旋转和在第二时间段内的中断转子的旋转。旋转和在第二时间段内的中断转子的旋转。旋转和在第二时间段内的中断转子的旋转。

【技术实现步骤摘要】
用于减轻涡轮机中的转子弓的方法和系统
[0001]优先权信息
[0002]本申请要求于2020年11月13日提交的意大利专利申请号102020000027293的优先权。


[0003]本主题大体涉及涡轮机弓形(bowed)转子减轻系统和方法。

技术介绍

[0004]在涡轮机发动机关闭之后，热空气上升到发动机的顶部，从而不均匀地冷却转子轴。转子轴的不均匀冷却导致轴的顶部比底部长，从而产生称为弓形转子的情况。弓形转子会导致转子叶片不希望地接触密封件和定子表面，从而导致叶片和/或周围表面的损坏。在随后的发动机启动期间，弓形转子还可能导致高振动水平，这可能导致叶片和静态表面损坏、轴承系统损坏以及发动机的其他损坏。
[0005]用于减少或减轻转子轴中的转子弓(bow)的已知系统和方法可能涉及转子冷却的等待周期或增加发动机重量和/或磨损的复杂系统之间的折衷。
[0006]因此，需要用于减轻转子弓的改进系统和方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本专利技术的实践获知。
[0008]本公开的方面涉及一种用于减轻涡轮机中的转子弓的方法。该方法包括在第一时间段内旋转转子；在第二时间段内中断转子的旋转；以及在整个时间段内迭代在第一时间段内的转子的旋转和在第二时间段内的中断转子的旋转。
[0009]在各种实施例中，在第一时间段内旋转转子包括在第一时间段内部分地旋转转子。在一个实施例中，在第一时间段内旋转转子是针对在第一时间段内的180度+/
‑
25度。在另一个实施例中，部分地旋转转子是针对限定大约30秒的第一时间段。
[0010]在各种实施例中，该方法还包括向转子提供动力以引起转子的部分旋转。在一个实施例中，动力等于或小于与在非主动润滑条件期间施加在转子处的期望最大扭矩相对应的阈值。在另一个实施例中，阈值在第一时间段内为50磅力或更小。在又一些实施例中，向转子提供动力包括间歇地向转子提供动力，以在第一时间段内引起转子的部分旋转。在一个实施例中，在第一时间段内以脉冲方式向转子提供动力。
[0011]在各种实施例中，迭代转子的旋转进一步包括：在第一频率上迭代在第一时间段内的转子的旋转和在第二时间段内的中断转子的旋转；以及在第二频率上迭代在第一时间段内的转子的旋转和在改变的第二时间段内的中断转子的旋转，改变的第二时间段不同于第一频率上的第二时间段。在各种实施例中，第一频率和第二频率之间的第二时间段的变化包括在第二频率上增加第二时间段。在一个实施例中，在第二频率上增加第二时间段对
应于转子处的热释放速率随时间的变化。
[0012]在一个实施例中，在大约1/10小时和大约1/5小时之间的第二时间段内中断转子的旋转。
[0013]在另一个实施例中，整个时间段在4小时至12小时之间。
[0014]在又一实施例中，整个时间段对应于转子组件处的阈值温度，其中转子的间歇旋转迭代地持续，直到转子组件达到或低于阈值温度。
[0015]本公开的另一方面涉及一种涡轮机，该涡轮机包括：轴，该轴驱动地连接压缩机和涡轮，其中轴、压缩机和涡轮一起限定转子组件；转动系统，该转动系统被构造为提供动力以旋转转子组件；以及控制器，该控制器被构造为进行操作。该操作包括：经由转动系统在第一时间段内旋转转子组件；在第二时间段内中断转子的旋转；以及在整个时间段内迭代在第一时间段内的转子组件的旋转和在第二时间段内的中断转子的旋转。
[0016]在各种实施例中，操作还包括经由转动系统向转子组件提供动力以引起转子组件的部分旋转。在一个实施例中，向转子组件提供动力包括经由转动系统向转子组件间歇地提供动力，以在第一时间段内引起转子组件的部分旋转。
[0017]在一个实施例中，迭代转子的旋转还包括：在第一频率上迭代在第一时间段内的转子组件的旋转和在第二时间段内的中断转子组件的旋转；以及在第二频率上迭代在第一时间段内的转子组件的旋转和在改变的第二时间段内的中断转子组件的旋转，改变的第二时间段不同于第一频率上的第二时间段。
[0018]在另一个实施例中，在第一时间段内旋转转子组件是针对在第一时间段内的180度+/
‑
25度。
[0019]参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面和优点。包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图说明了本专利技术的实施例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0020]在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：
[0021]图1是概述用于减轻涡轮机处的转子弓的方法的示例性步骤的流程图；
[0022]图2是描绘根据图1中概述的方法的方面的转子组件的间歇旋转的图表；和
[0023]图3是涡轮机的示例性实施例的示意图，该涡轮机包括被构造为执行图1中概述的方法的实施例的控制系统。
[0024]在本说明书和附图中重复使用的附图标记旨在表示本专利技术的相同或类似的特征或元件。
具体实施方式
[0025]现在将详细参考本专利技术的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。提供每个示例是为了解释本专利技术，而不是限制本专利技术。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下，可以对本专利技术进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一实施例一起使用以产生又一实施例。
因此，本专利技术旨在涵盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变化。
[0026]如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以将一个部件与另一部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0027]术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。
[0028]本文所述的近似值可以包括基于本领域中使用的一个或多个测量装置的裕度，例如但不限于测量装置或传感器的满量程测量范围的百分比。或者，本文所述的近似值可包括大于上限值的上限值的10％或小于下限值的下限值的10％的裕度。
[0029]本文提供了用于减轻转子弓的改进系统和方法。本文示出和描述的系统和方法包括转子以一定频率并在一段时间内间歇转动，以改进冷却和/或降低转子上的热梯度。本文提供的实施例改进了包括在一段时间内的连续转子转动的已知系统和方法。由于润滑系统在发动机关闭后通常是不活动的或被动的，因此转子的连续转动可能在齿轮系统没有直接润滑和/或没有流体动力油膜形成的情况下发生。此外，转动转子通常可包括在齿轮系统处的齿轮上的高接触压力。因此，转子的连续转动会加速齿轮系统的磨损和劣化。
[0030]相比之下，本文提供的用于转子的间歇转动以减轻转子弓的系统和方法包括在第一时间段内进行转子的部分旋转(即，小于一圈)，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于减轻涡轮机中的转子弓的方法，其特征在于，所述方法包括：在第一时间段内旋转转子；在第二时间段内中断所述转子的旋转；以及在整个时间段内迭代在所述第一时间段内的所述转子的旋转和在所述第二时间段内的中断所述转子的旋转。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中在所述第一时间段内旋转所述转子包括在所述第一时间段内部分地旋转所述转子。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中在所述第一时间段内旋转所述转子是针对在所述第一时间段内的180度+/
‑
25度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，其中部分地旋转所述转子是针对限定大约30秒的所述第一时间段。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：向所述转子提供动力以引起所述转子的部分旋转。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中所述动力等...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗科，
申请(专利权)人：通用电气阿维奥有限责任公司，
类型：发明
国别省市：