一种燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件的制作方法

本发明属于燃气轮机，具体涉及一种燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件。

背景技术：

1、轴承机匣是燃气轮机上的主要承力部件；作用于涡轮盘前部和后部的负荷及作用于涡轮机匣上的负荷，如燃烧室、低压涡轮转子，均会传递至轴承机匣上，然后通过轴承机匣传输到涡轮支承机匣上。轴承机匣不仅为轴承提供了支撑和传递载荷的作用，还需要为轴承提供充足的滑油及保证回油循环和防止滑油泄露。尤其在高温高压的环境下，轴承机匣还需要提供足够的冷却空气以降低轴承的工作温度，保证轴承能长时间稳定工作。

2、现有轴承机匣存在以下安全隐患：1、由于高、低压涡轮工作温度太高，传递给轴承机匣的温度也太高导致产生热变形从而产生故障；2、由于涡轮轴高速旋转时，往往伴随着高频的振动，这也可能导致轴承座和轴承承受较大的应力，而容易引发疲劳，进而引起故障失效等问题。

技术实现思路

1、为了解决对涡轮轴的高频振动进行缓冲问题，本方案提供了一种燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，包括涡轮轴承机匣、轴承喷油环和阻尼套件；

4、所述涡轮轴承机匣包括有管状的机匣内环；在机匣内环内设置有多个轴承；每个轴承外均套设有阻尼套件；

5、所述阻尼套件包括轴承外套和阻尼器机匣，所述轴承外套套设于轴承外，并与轴承的外环过盈配合或紧密配合；阻尼器机匣套设于轴承外套外，且两者相互卡接，阻尼器机匣的内环面与轴承外套外环面间隙配合，使润滑油能够浸入到间隙内以形成油膜；

6、轴承喷油环设置于相邻轴承之间，并与阻尼器机匣卡接连接。

7、作为上述轴承机匣组件的备选结构或补充设计：在机匣内环的一端设置有内凸环，在机匣内环另一端设置有锁紧螺母；所述锁紧螺母具有外螺纹并与机匣内环螺纹连接，以配合内凸环抵紧轴承喷油环和阻尼套件。

8、作为上述轴承机匣组件的备选结构或补充设计：在内凸环上设置有内卡槽，靠近该内凸环的阻尼器机匣上设置有凸齿，内卡槽与凸齿卡接配合。

9、作为上述轴承机匣组件的备选结构或补充设计：在阻尼器机匣的一端设置有延伸环沿，延伸环沿上设置有卡孔，在轴承外套上设置有与卡孔卡接配合的外套卡齿。

10、作为上述轴承机匣组件的备选结构或补充设计：在阻尼器机匣的另一端设置有轴向卡齿，在轴承喷油环上设置有轴向卡槽，轴向卡齿与轴向卡槽卡接配合。

11、作为上述轴承机匣组件的备选结构或补充设计：所述涡轮轴承机匣还包括有加强筋和安装环；

12、在涡轮轴承机匣上设置有进油通道，进油通道的进油口位于安装环的外环侧，进油通道的出油口位于机匣内环的内壁上，且该进油通道途径加强筋的内部；

13、轴承喷油环的外环壁上设置有均油槽和若干第二回油孔，均油槽与第二回油孔之间通过密封圈隔开；在轴承喷油环的内环壁上均布有若干喷油嘴，各个喷油嘴均具有分别指向不同轴承的分流孔，分流孔与通过喷油入口与均油槽连通。

14、作为上述轴承机匣组件的备选结构或补充设计：在安装环与机匣内环之间设置有机匣内腔；在机匣内环上设置有第一回油孔，机匣内环内侧的润滑油能够通过第一回油孔和第二回油孔流入到机匣内腔内；

15、在安装环的下部设置有回油出口，机匣内腔中的润滑油能够通过回油出口送出涡轮轴承机匣外。

16、作为上述轴承机匣组件的备选结构或补充设计：分流孔与机匣内环轴向的夹角为5°。

17、作为上述轴承机匣组件的备选结构或补充设计：在安装环的前侧连接有前密封环，在安装环的后侧连接有后密封环；所述前密封环和后密封环的内侧均设置有用于涡轮轴封严的封严篦齿；

18、在安装环的前后侧沿处分别设置有前进气孔和后进气孔，前进气孔和后进气孔分别均连通冷空气源，前进气孔向前密封环的前外侧的腔室输送冷气，后进气孔向后密封环的后外侧的腔室输送冷气，冷气能够经过封严篦齿进入到机匣内腔内，然后经由安装环上部设置的排气口排出到涡轮轴承机匣外。

19、作为上述轴承机匣组件的备选结构或补充设计：所述回油出口包括有第一回油出口和第二回油出口，第一回油出口和第二回油出口分别将润滑油输送到不同位置；所述排气口包括第一排气口、第二排气口和第三排气口，第一排气口、第二排气口和第三排气口也分别将空气输送到不同位置。

20、本发明的有益效果为：

21、1、本方案通过轴承外套和阻尼器机匣之间间隙形成的油膜，对涡轮轴传递的沿径向方向的高频振动进行运动量补偿，进而实现振动的吸收，从而减少涡轮轴传递到涡轮轴承机匣上的振动，有效的降低涡轮轴承机匣上承受振动和发生金属疲劳的概率，提高使用寿命；

22、2、本方案中通过涡轮轴承机匣的结构设计，使得冷气能够沿着相应的通道流入到涡轮轴承机匣的内侧，同时配合相应的润滑油通路，实现涡轮轴承机匣内温度的快速冷却，从而减少涡轮轴承机匣的温度太高导致的热变形和故障。

技术特征：

1.一种燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，其特征在于：包括涡轮轴承机匣（8）、轴承喷油环（5）和阻尼套件；

2.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，其特征在于：在机匣内环（81）的一端设置有内凸环，在机匣内环（81）另一端设置有锁紧螺母（9）；所述锁紧螺母（9）具有外螺纹并与机匣内环（81）螺纹连接，以配合内凸环抵紧轴承喷油环（5）和阻尼套件。

3.根据权利要求2所述的燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，其特征在于：在内凸环上设置有内卡槽（813），靠近该内凸环的阻尼器机匣（4）上设置有凸齿（41），内卡槽（813）与凸齿（41）卡接配合。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，其特征在于：在阻尼器机匣（4）的一端设置有延伸环沿（43），延伸环沿（43）上设置有卡孔（42），在轴承外套（3）上设置有与卡孔（42）卡接配合的外套卡齿（31）。

5.根据权利要求4所述的燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，其特征在于：在阻尼器机匣（4）的另一端设置有轴向卡齿（44），在轴承喷油环（5）上设置有轴向卡槽（55），轴向卡齿（44）与轴向卡槽（55）卡接配合。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，其特征在于：所述涡轮轴承机匣（8）还包括有加强筋（82）和安装环（83）；

7.根据权利要求6所述的燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，其特征在于：在安装环（83）与机匣内环（81）之间设置有机匣内腔（833）；在机匣内环（81）上设置有第一回油孔（811），机匣内环（81）内侧的润滑油能够通过第一回油孔（811）和第二回油孔（53）流入到机匣内腔（833）内；

8.根据权利要求6所述的燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，其特征在于：分流孔（57）与机匣内环（81）轴向的夹角为5°。

9.根据权利要求6所述的燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，其特征在于：在安装环（83）的前侧连接有前密封环（6），在安装环（83）的后侧连接有后密封环（7）；所述前密封环（6）和后密封环（7）的内侧均设置有用于涡轮轴封严的封严篦齿；

10.根据权利要求7所述的燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，其特征在于：所述回油出口包括有第一回油出口（838）和第二回油出口（839），第一回油出口（838）和第二回油出口（839）分别将润滑油输送到不同位置；所述排气口包括第一排气口（835）、第二排气口（836）和第三排气口（837），第一排气口（835）、第二排气口（836）和第三排气口（837）也分别将空气输送到不同位置。

技术总结
本发明属于燃气轮机技术领域，具体涉及一种燃气轮机涡轮轴的轴承机匣组件，包括涡轮轴承机匣、轴承喷油环和阻尼套件；所述涡轮轴承机匣包括有管状的机匣内环；在机匣内环内的每个轴承外均套设有阻尼套件；所述阻尼套件包括轴承外套和阻尼器机匣，所述轴承外套套设于轴承外，并与轴承的外环过盈配合或紧密配合；阻尼器机匣套设于轴承外套外，且两者相互卡接，阻尼器机匣的内环面与轴承外套外环面间隙配合，使润滑油能够浸入到间隙内以形成油膜；轴承喷油环设置于相邻轴承之间，并与阻尼器机匣卡接连接。通过轴承外套和阻尼器机匣之间间隙形成的油膜，实现振动的吸收，从而减少涡轮轴传递到涡轮轴承机匣上的振动，提高使用寿命。

技术研发人员：陶思佚,王鸣,蔡鹏,徐世辉,周江锋,王海林,杜治能,逄波
受保护的技术使用者：成都中科翼能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14