撑低密度旋转部件位于其中的驱动系部段。
[0072] 下面是图2-9中示出的燃气满轮机驱动的机械驱动体系的简要描述。可W在图 1-4中的机械驱动体系中使用的特定燃气满轮机体系在图5-9中示出。所有运些图示出可 W针对特定工业机械驱动应用实现的不同类型的驱动系。尽管每个体系可WW不同于图1 的配置的方式操作，但是它们是类似的，在于图2-9中的实施例可W具有至少一个低密度 旋转部件（例如，压缩机部段105、满轮机部段110和负荷压缩机120的相应旋转叶片130、 135和160)。类似地，运些实施例可W使用用于轴承140的至少一个单型低损耗轴承。如上 指出的，旋转部件130、135、160中的一些或全部可W具有低密度材料。特别地参考压缩机、 满轮机或负荷压缩机部段中的叶片，低密度材料的旋转部件可W按级与高密度材料的旋转 部件散布。类似地，轴承140中的一些或全部可W是单型低损耗轴承。如此，低损耗轴承类 型的轴承可W与例如油轴承的其它类型的轴承散布。
[0073] 此外，在机械驱动体系的驱动系中使用低密度旋转部件和单型低损耗轴承不意味 着被限制到图1-9中示出的示例。而是，运些示例仅仅是低密度旋转部件和单型低损耗轴 承的使用可W在机械驱动体系的驱动系中实现的一些可能体系的举例说明。本领域的技术 人员将领会本文中示出的示例的可能配置有许多变型。各种实施例的范围和内容意味着涵 盖那些可能的变型，W及可W在使用燃气满轮机的工业机械驱动应用中实现的其它可能的 驱动系配置。
[0074]图2是具有带有再加热部段205的前端驱动燃气满轮机12的机械驱动体系200的 示意图。如图2中所示，再加热部段205包括在第一燃烧器部段110和第一满轮机部段115 的下游的第二燃烧器部段210和第二满轮机部段215 (也相应地称为再加热燃烧器和再加 热满轮机）。机械驱动体系200包括与轴承流体擦150流体连通的至少一个单型低损耗轴 承140 (如上所述）。在该实施例中，满轮机部段115和满轮机部段215两者可W具有旋转 部件（如相应的叶片135、220)，该旋转部件包括具有低密度材料的至少一个旋转部件。在 一个实施例中，满轮机级中的一个、一些或全部中的全部或一些旋转叶片135和/或220可 W包括低密度材料。在另一实施例中，压缩机部段中的旋转部件（例如，叶片130)可W包 括低密度材料。在又一实施例中，压缩机部段105和满轮机部段115中的至少一个可W包 括低密度材料的旋转部件130、135,而再加热满轮机部段215的旋转部件220可W具有不同 类型的材料（例如，高密度材料）。如果需要，压缩机部段105、满轮机部段115和再加热满 轮机部段215的每一个可W包括低密度材料的旋转部件130、135、220的一个或多个级。作 为本文中描述的旋转叶片130、135、220的附加或替代，包括负荷压缩机160中的旋转部件 的其它旋转部件可W由低密度材料制造。 阳O巧]图3是具有后端驱动燃气满轮机14、负荷压缩机160和轴承流体擦150的机械驱 动体系300的示意图。在体系300中，燃气满轮机14布置成使得负荷压缩机160经由负荷 禪联装置104禪联到燃气满轮机的满轮机部段115,因此产生"后端驱动"燃气满轮机14。 [0076]与图1中所示的体系100 -样，机械驱动体系300包括与轴承流体擦150流体连 通的至少一个单型低损耗轴承140。根据本发明的实施例，至少一个旋转部件（如压缩机叶 片130、满轮机叶片135或负荷压缩机叶片165)由低密度材料制造。由于体系300的单独 部件与体系100中的部件相同，因此参考图1的先前讨论，并且在运里不重复每个元件的讨 论。 阳077] 图4是具有后端驱动燃气满轮机14、扭矩改变机构170 (例如，齿轮箱）和负荷压 缩机160的多轴机械驱动体系400的示意图。燃气满轮机14沿着第一轴125经由负荷禪 联装置104禪联到扭矩改变机构170。负荷压缩机160沿着可操作地连接到扭矩改变机构 170的第二轴126定位。扭矩改变机构170允许第一轴125W不同于第二轴126的旋转速 度操作。 阳078] 沿着第一轴125支撑燃气满轮机部段和扭矩改变机构170的轴承140可W包括一 个或更多个低损耗轴承，如本文中所述，轴承140与轴承流体擦流体连通。类似地，沿着第 二轴126支撑负荷压缩机160和扭矩改变机构170的轴承140可W包括与轴承流体擦150 流体连通的一个或更多个低损耗轴承。尽管示出单个轴承流体擦，但是应当理解轴承流体 擦150可W与每个轴125、126和/或正被提供的每种相应的流体关联。
[0079] 图4显示压缩机部段105的旋转叶片130、满轮机部段115的旋转叶片135和负荷 压缩机160的旋转叶片165可W包括低密度叶片的一个或更多个级。运是一个可能的实现 方式并且不意味着限制体系400的范围。如上所述，可W有低密度叶片和由其它材料制造 的叶片（例如，高密度叶片）的任何组合，只要有在驱动系中使用的包括低密度材料的至少 一个旋转叶片。备选地或附加地，除了叶片130、135、165W外的旋转部件可W由低密度材 料制造；因此，本公开不限于仅仅叶片由低密度材料制造的布置。优选地，低密度旋转部件 105、135和/或165在由作为单型低损耗轴承的轴承140支撑的燃气满轮机400的部段中 使用。
[0080] 图5是包括后端驱动燃气满轮机16的多轴燃气满轮机体系500的示意图，该后 端驱动燃气满轮机具有在第一轴310上的压缩机部段105、燃烧器部段110和满轮机部段 115。燃气满轮机16还包括在满轮机部段115的下游、在第二轴315上的动力满轮机部段 305。图5的燃气满轮机16可W代替图3的动力系体系300和图4的动力系体系400中的 燃气满轮机14。
[0081] 在该实施例中，提供后端驱动布置，其中单轴（如在图3的燃气满轮机14中所示） 已由多轴布置替换。特别地，第一单转子轴310延伸穿过压缩机部段105和满轮机部段115， 而独立于轴310的第二单转子轴315从动力满轮机部段305延伸到负荷压缩机160 (未显 示，但是由图例"至负荷压缩机"指示）。
[0082] 在操作中，第一转子轴310可W用作输入轴，而第二转子轴315可W用作输出轴。 在一个实施例中，转子轴315的输出速度W恒定速度（例如，3600RPMS)旋转W保证负荷压 缩机160W恒定速度操作，而转子轴310的输入速度可W不同于转子轴315的速度（例如， 可W大于 3600RPMS)。
[0083] 轴承140可W支撑转子轴310和转子轴315上的各种燃气满轮机部段。在一个实 施例中，轴承140中的至少一个包括单型低损耗轴承，如本文中所述。轴承140与轴承流体 擦150流体连通，例如如图3中所示。
[0084] 在一个实施例中，动力满轮机305可W具有由低密度材料制造的至少一个旋转部 件405 (例如，叶片）。图5显示压缩机部段105的旋转叶片130、满轮机部段115的旋转叶 片135和动力满轮机部段305的旋转叶片405可W包括低密度叶片的一个或更多个级。运 是一个可能的实现方式并且不意味着限制体系500的范围。如上面提到的，可W有低密度 叶片和由其它材料制造的叶片（例如，高密度叶片）的任何组合，只要有在驱动系中使用的 包括低密度材料的至少一个旋转叶片。备选地或附加地，除了叶片130、135、405W外的旋 转部件可W由低密度材料制造；因此，本公开不限于仅仅叶片由低密度材料制造的布置。优 选地，低密度旋转部件105、135和/或405在由作为单型低损耗轴承的轴承140支撑的燃 气满轮机500的部段中使用。 阳0化]图6是具有动力满轮机305和再加热部段205的多轴、后端驱动燃气满轮机体系 600的示意图。根据本发明的实施例，燃气满轮机体系600还包括与燃气满轮机的驱动系一 起使用的至少一个单型低损耗轴承140和由低密度材料制造的至少一个旋转部件。与图5 一样，图6的燃气满轮机18可W代替图3的动力系体系300和图4的动力系体系400中的 燃气满轮机14。
[0086] 燃气满轮机体系600类似于图5中示出的体系，区别在于燃气满轮机18包括具有 再加热燃烧器部段210和再加热满轮机部段215的再加热部段205。再加热部段205加入 输入驱动轴310。图6显示压缩机部段105的旋转叶片130、满轮机部段115的旋转叶片 135、再加热满轮机部段215的旋转叶片220、动力满轮机部段30的旋转叶片405和负荷压 缩机160的旋转叶片137 (在图2中显示）可W包括低密度叶片。运是一个可能的实现方 式并且不意味着限制体系600的范围。如上面提到的，可W有低密度叶片和包括其它材料 的叶片（例如，高密度叶片）的任何组合，只要有在驱动系中使用的包括低密度材料的至少 一个旋转叶片。为了更大的效率，由单型低损耗轴承140支撑的体系600的（多个）部段 包括由低密度材料制造的旋转部件，其中旋转部件中的至少一些由低密度材料制造。
[0087] 图7是具有燃气满轮机20的前端驱动燃气满轮机体系700的示意图，该燃气满轮 机的体系包括中间轴620W减小压缩机部段605的前级的速度。根据本发明的实施例，燃 气满轮机20还包括与燃气满轮机的驱动系一起使用的至少一个单型低损耗轴承140。燃气 满轮机20可W代替图1中的前端驱动燃气满轮机10。
[0088] 在该实施例中，压缩机部段605示出为具有两个级610和615,其中级610表示压 缩机部段605的前级并且级615表示压缩机部段605的中级和后级。运是仅仅一个配置， 并且本领域的技术人员将领会压缩机605可W示出为具有更多个级。在任何情况下，与级 610关联的旋转叶片710禪联到中间轴620,而级615的旋转叶片715和满轮机115沿着转 子轴125被禪联。压缩机的前级610、压缩机的中级和后级615、满轮机部段115和/或负 荷压缩机（160)中的至少一个可W包括由低密度材料制造的一个或多个旋转部件。低密度 材料的旋转部件可W(例如，按级地）与其它材料（例如，高密度材料）的旋转部件散布。
[0089] 在一个实施例中，中间轴620可W从转子轴125径向向外并且圆周地围绕转子轴 125。轴承140围绕压缩机部段605、满轮机部段115和负荷压缩机160 (由"至负荷压缩机" 指示）定位W支撑中间轴620和转子轴125。该配置中的轴承140中的全部、一些或至少一 个可W是单型低损耗轴承，如本文中所述，运样的低损耗轴承特别好地适合于支撑具有由 低密度材料制造的旋转部件的体系700的那些部段。
[0090] 在操作中，转子轴125使满轮机部段115能够驱动负荷压缩机（160,如图1中所 示）。中间轴620可WW比转子轴125慢的操作速度旋转，运导致前级610的叶片710W 比级61