专利名称：弹性支承结构、轴承支承结构及应用该结构的燃气轮机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种弹性支承结构、轴承支承结构及应用该结构的燃气轮机。
背景技术：
微、小型燃气轮机的工作转速高达35000r/min以上，对这样的高转速发动机，其结构完整性和可靠性问题十分突出，尤其是其转子-支承系统的振动和稳定性。现代航空发动机广泛采用弹性支承和挤压油膜阻尼器来减小发动机振动。目前国内外微、小型燃气轮机大量采用定心挤压油膜阻尼器，其轴承固定在鼠笼弹性支承上，弹性支承与承力机匣之间具有一定的间隙，该间隙与孔径之比为0. 0.4%，间隙内充满了滑油。转子越过临界转速时，油膜是一个弹性体，吸收了转子振动能量使其不向机匣传递。这种鼠笼弹性支承结构不是特别复杂，工作较可靠，从而得到了广泛应用。但定心挤压油膜需要占用一定几何空间，一般应用于1-0-1支承方案中，不适用于 0-2-0支承方案。另外一种是环式弹性支承，它属于径向弹性支承，由一个或多个薄环构成。 环内圆面上设计若干个均勻分布的凸台，用以支承轴承外环；环外圆面也有数目相同的均勻分布的凸台，但凸台位置与环内凸台错开，用以支承在机匣或支座的内壁上。弹性环式弹性支承一般按弹性环式挤压油膜阻尼器结构设计，这种结构需要设置油路，给弹性环供给充分的滑油。环式弹性支承结构简单、重量轻、占用空间小，但要在一个薄环上加工内外凸台，保证加工精度并不致使其变形，其难度相对较大。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种弹性支承结构、轴承支承结构及应用该结构的燃气轮机，实现结构简单、节省空间、工作可靠，且加工方便、降低成本的目的。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种弹性支承结构，包括有弹性组件，弹性组件包括多个弹性叠片，弹性叠片上设置有过油通道。进一步地，弹性叠片为环形，过油通道为由弹性叠片上的开口构成。进一步地，多个弹性叠片套叠在一起。进一步地，弹性叠片上设置有定位结构。进一步地，定位结构为沿弹性叠片边沿轴向伸出的凸起。进一步地，弹性叠片由弹簧钢制成。根据本实用新型的另一方面，提供了一种轴承支承结构，包括轴承，轴承座以及和轴承侧面相通的喷油环，还包括上述的弹性支承结构，弹性支承结构设置在轴承与轴承座之间。进一步地，轴承的轴向定位结构上具有安装各弹性叠片凸起的安装凹槽。根据本实用新型的再一方面，提供了一种燃气轮机，包括上述的轴承支承结构。根据本实用新型的技术方案，弹性支承结构包括环形弹性叠片，环形弹性叠片上设置有过油通道，滑油可以从过油通道进入环形弹性叠片，并均勻分布在环形弹性叠片四周，形成油膜层，具有较好的阻尼性能。环形弹性叠片结构简单、加工方便，且成本较低。多个环形弹性叠片套设在一起，经过滑油充分散布，可以使弹性叠片具有更好的阻尼结构，更有效地减小振动影响。根据本实用新型的轴承，包括上述的环形弹性叠片，能够对轴承支承起到有效缓冲作用，降低转轴转动的振动能量传递。套设在一起的环形弹性叠片具有沿周向均勻分布的过油通道，使得滑油更容易均布在弹性叠片四周，形成均勻油膜，有效吸收振动能量。径向设置的凸起结构安装凹槽，使得每一个环形弹性叠片具有固定安装位置，也使得过油通道的位置可以预先计算设置，弹性结构更加稳定。
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图1示出了根据本实用新型的弹性叠片组合使用后的结构示意图；图2示出了根据本实用新型的弹性叠片第一实施例的结构示意图；图3示出了根据本实用新型的弹性叠片的第二实施例的结构示意图；图4示出了根据本实用新型的弹性叠片的第三实施例的结构示意图；以及图5示出了根据本实用新型的轴承支承结构的示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1所示，根据本实用新型的弹性支承结构，包括弹性组件，弹性组件包括多个弹性叠片1，在弹性叠片1上设置有过油通道11。弹性叠片1为环形结构，过油通道11由设置于其上的开口构成。如图所示，为弹性组件的组合结构示意图，弹性组件由多个弹性叠片 1沿径向方向套叠形成，在每个弹性叠片1上均包括有定位结构，该定位结构可以防止弹性叠片1在轴向方向的转动，使弹性支承结构的过油通道11之间保持均勻的分布结构，使滑油可以顺利通过过油通道11分布在弹性叠片1的表面，形成均勻分布的弹性油膜，从而形成所需的挤压油膜阻尼器结构。定位结构可以为多种形式，例如开设在弹性叠片上的凹口， 在本实施例中，该定位结构为沿环形弹性叠片1边沿轴向伸出的凸起12，当形成组合结构时，各弹性叠片1上的凸起12位于同一径向方向，优选地，凸起12的规格相同，这样，凸起 12的安装槽就可以很方便的加工出来。凸起12的存在使得各弹性叠片1具有相同的参考起点，因此，在设计各弹性叠片时，可以以凸起12为参考，在各弹性叠片1上以一定的间隔设置过油通道11，使弹性叠片11组合使用后，经过凸起12的定位，各弹性叠片1的过油通道按从内到外的顺序或者按从外到内的顺序沿周向方向均勻分布。在使用时，由于过油通道11沿周向方向均勻分布，滑油可以沿各弹性叠片1的过油通道11快速均勻的渗透分布到弹性叠片的各个部分，使各弹性叠片1之间形成均勻分布的弹性油膜结构，从而起到良好的减振效果。如图2所示，根据本实用新型的第一实施例的弹性叠片，包括凸起12，以及过油通道11。本实施例的过油通道11为从环形弹性叠片1的上边沿至下边沿的沿环面的轴向开口，当滑油进入环形弹性叠片1的一端时，可以从过油通道11进入环形弹性叠片1的另一端，使滑油在环形弹性叠片1的四周形成均勻分布的油膜层，从而形成挤压油膜阻尼结构，吸收机构中的振动能量，降低机构中的振动影响，使转轴能够安全稳定地通过临界转速。根据本实用新型的弹性支承结构的结构简单、重量轻、占用空间小，加工方便，成本低， 且工作可靠，具有较好的减振效果。本实用新型的弹性支承结构的环形弹性叠片1的厚度为0. 12 0. 15mm，每一片环形叠片当其在使用状态时过油通道11沿圆周方向的间隙约为 1mm，不仅可以保证滑油能够顺利流过过油通道11，而且不会影响环形弹性叠片1的结构性能。如图3所示，根据本实用新型的第二实施例的弹性叠片，其上的过油通道11为从环形弹性叠片1的上边沿至下边沿的沿环面倾斜设置的开口，各倾斜设置开口的倾斜方向不限，可以从左向右倾斜，也可以从右向左倾斜，当组合使用之后，滑油沿倾斜开口逐渐分布至各弹性叠片的四周，形成均勻分布的弹性油膜。如图4所示，根据本实用新型的第三实施例的弹性叠片，其上的过油通道11为设置在弹性叠片1上的凹槽，相邻的两个弹性叠片之间的凹槽结构分别沿弹性叠片1的上边沿和下边沿交错设置，同时在弹性叠片1组合使用后，各凹槽结构沿从内层到外层或者从外层到内层的顺序沿周向方向均勻分布，当滑油进入弹性叠片组合结构后，沿弹性叠片1 的凹槽逐渐渗透入弹性叠片的一端，当达到相邻弹性叠片1的凹槽部位后，从相邻弹性叠片1的凹槽部分进入弹性叠片的另一端，从而使滑油可以充分而均勻的分布在各弹性叠片 1的四周，形成均勻分布的弹性油膜。优选地，各凹槽的深度应该大于各弹性叠片1高度的一半。环形弹性叠片由弹性钢材料制成，除具备较好的弹性性能外，还具备较好的刚度， 保证环形弹性叠片1具有较强的抗形变能力，从而保证弹性支承结构具有较长的使用寿命。优选地，该种弹性钢材料为60Si2Mn。如图5所示，根据本实用新型的轴承支承结构，包括轴承2、轴承座3以及和轴承2 侧面相通的喷油环4，它还包括上述的弹性支承结构，该弹性支承结构设置在轴承2与轴承座3之间。在轴承2的定位结构上的对应位置具有安装各环形弹性叠片的凸起12的安装凹槽31，安装凹槽31为一条凹槽，所有的环形弹性叠片1的凸起12均设置在该凹槽31内， 能够防止环形弹性叠片1的周向转动，使其具有稳定的结构，也使环形弹性叠片1上的过油通道11在凸起12安装位置确定后，能够设置在合适的位置，使弹性支撑结构安装后，过油通道11从内环到外环沿圆周方向均勻分布。在本实施例中，弹性叠片1的凸起12的安装凹槽31分别位于轴承端盖和喷油环4的与轴承座3内壁配合的外壁上。在轴5转动过程中，喷油环4喷出滑油，并分散到系统各个部分，为整个系统提供滑油。进入轴承2侧面的滑油沿轴承2的侧面开始扩散，并逐渐被甩入套设在一起的环形弹性叠片1内，通过过油通道11的作用以及轴承2和轴承座3的转动作用，滑油散布在各环形弹性叠片11的四周，并在叠片之间形成均勻分布的挤压油膜，挤压油膜是一个弹性体，能够有效吸收转轴在转动过程中的振动能量，减少振动对系统产生的不利影响，使转子-支承系统中的转轴即使在工作转速很高的情况下也可以具有稳定的转动结构，使转轴能够安全稳定地通过临界转速，并使转轴转动过程中所产生的振动能量不被传递到机匣，使系统具有稳定的工作性能。[0029]根据本实用新型的燃气轮机，包括上述的弹性支承结构和/或轴承支承结构。从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果弹性支承结构包括环形弹性叠片，环形弹性叠片上设置有过油通道，滑油可以从过油通道进入环形弹性叠片，并均勻分布在环形弹性叠片四周，形成油膜层，具有较好的阻尼性能。环形弹性叠片结构简单，加工方便，成本较低。多个环形弹性叠片套设在一起，经过滑油充分散布，可以使弹性叠片具有更好的阻尼结构，更有效地减小振动影响。根据本实用新型的轴承，包括上述的环形弹性叠片，能够对轴承支承起到有效缓冲作用，降低转轴转动的振动能量传递。套设在一起的环形弹性叠片具有沿周向均勻分布的过油通道，使得滑油更容易均布在弹性叠片四周，形成均勻油膜，有效吸收振动能量。径向设置的凸起结构安装凹槽，使得每一个环形弹性叠片具有固定安装位置，也使得过油通道的位置可以预先计算设置，弹性结构更加稳定。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种弹性支承结构，包括有弹性组件，其特征在于，所述弹性组件包括多个弹性叠片 (1)，所述弹性叠片(1)上设置有过油通道(11)。
2.根据权利要求1所述的弹性支承结构，其特征在于，所述弹性叠片(1)为环形，所述过油通道(11)由弹性叠片(1)上的开口构成。
3.根据权利要求2所述的弹性支承结构，其特征在于，所述多个弹性叠片(1)套叠在一起。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的弹性支承结构，其特征在于，所述弹性叠片(1) 上设置有定位结构。
5.根据权利要求4所述的弹性支承结构，其特征在于，所述定位结构为沿所述弹性叠片(1)边沿轴向伸出的凸起(12)。
6.根据权利要求5所述的弹性支承结构，其特征在于，所述弹性叠片(1)由弹簧钢制成。
7.一种轴承支承结构，包括轴承0)，轴承座(3)以及和所述轴承( 侧面相通的喷油环G)，其特征在于，还包括权利要求1-6中任一项所述的弹性支承结构，所述弹性支承结构设置在所述轴承( 与所述轴承座( 之间。
8.根据权利要求7所述的轴承支承结构，其特征在于，所述轴承(2)的轴向定位结构上具有安装各所述弹性叠片凸起(12)的安装凹槽(31)。
9.一种燃气轮机，包括权利要求7或8所述的轴承支承结构。
专利摘要本实用新型提供了一种弹性支承结构、轴承支承结构及应用该结构的燃气轮机。根据本实用新型的弹性支承结构，包括有弹性组件，弹性组件包括多个弹性叠片(1)，弹性叠片(1)上设置有过油通道(11)。本弹性支承结构具有结构简单、节省空间、工作可靠、加工方便以及成本较低的优点。本实用新型还提供一种具有上述弹性支承结构的轴承支承结构及具有该轴承支承结构的燃气轮机。
文档编号F16C33/66GK202152796SQ201120022658
公开日2012年2月29日 申请日期2011年1月24日 优先权日2011年1月24日
发明者张亿力, 李久山, 杨家礼, 黎纲 申请人:湖南航翔燃气轮机有限公司