專利名稱：燃氣輪機的油封的制作方法
一般來講，本發(fā)明涉及燃氣輪機，具體來講，涉及燃氣輪機軸承的改進的油封結構。
在燃氣輪機的相對的兩端支承燃氣輪機轉子的主軸承易于漏油，特別是在起動及停機的低速時。一般來講，這些軸承封裝在分開的軸承座中，而軸承座在軸承本身的前、后又并有分開的環(huán)狀軸承密封。在啟動和正常工作期間，大量的機油供給軸承。抽氣被用來在工作速度下加壓密封，因而可有效地防止漏油，但該氣體在啟動和停機時是不能利用的。
曾試圖在軸承座半段之一的相對兩側制出溝槽來解決漏油的問題。意欲用這些溝槽多多少少地封住軸承本身，并防止機油從軸承處沿著軸承座半段的配合表面的水平接縫處滲出。在此改進之后的裝置經試驗仍然漏油。因此，本發(fā)明的主要的目的是防止燃氣輪機軸承的漏油并防止所造成的昂貴的拆卸及裝運的耽擱。
在本發(fā)明的例舉實施例中，在軸承本身的前后兩側的分開的軸承密封每一個在密封的半弧段之間的水平連接界面處都設有對正的溝槽對，換句話說，每一密封相配合的半弧段(每一個180°展開)在弧段的徑向相對兩側都有溝槽，因此，每一環(huán)形密封有四個溝槽，這些溝槽組合起來，形成二個油道。這些溝槽或油道軸向地位于兩組轉子密封齒之間，用來將通過第一組轉子密封齒泄漏的油引入密封的圓周凹槽中，再引至軸承座的排油孔中。機油最終排出到靠近軸承座的油箱中，在這里其被濾清，冷卻并再循環(huán)至軸承。本發(fā)明的溝槽的這種導油作用在起動和停機所經歷的燃氣輪機的低速時是特別有用的。然而，當燃氣輪機運動時，由該溝槽形成的通道還有另外的目的。因為軸承密封是受氣壓的，在壓力下的空氣將沿著從油封的徑向內部到油封的徑向外部的方向流經該通道，借此，產生一個空氣屏障，防止機油流過密封水平界面，流過通道及沿軸承座半段之間的水平界面泄漏出去。
由于本裝置的結果，由燃氣輪機軸承中密封引起的漏油如果不是基本消除的話也是減至最少了。
因此，本發(fā)明在其辦寬的方面涉及燃氣輪機轉子軸承座的環(huán)形密封，其包括一對半弧段，每一弧段基本延伸180°，并適于被承納在分開的半軸承座段的各自密封凹槽中，每一弧段在其徑向相對的兩側有一對基本水平的界面，每一界面在其內形成有溝槽伸過弧段的徑向厚度尺寸。
在另一方面，本發(fā)明涉及由分開的半段組成的且適于在半段的配合面連接起來的轉子軸承座，其中每一半段包括一軸承凹槽，在該凹槽的每一外側都有一密封凹槽；該軸承座還包括一對環(huán)形軸承密封，每一密封包括一對半弧段，每一弧段適于被承納在分開的軸承座的半段各自的密封凹槽中，每一弧段在其徑向相對的兩側有一對基本為水平的界面，其改進包括在每一界面上形成的溝槽，該溝槽伸過弧段的徑向厚度尺寸，使得各個環(huán)形密封的相對的界面處的相對的溝槽可組合起來，形成一對機油通道。
本發(fā)明的其它目的及優(yōu)點從隨后的詳細的描述中可一目了然。


圖1是慣用軸承座半部平面圖，結合有本發(fā)明的軸承密封；圖2是圖1所示軸承座半部的反向端視圖，但無軸承密封；圖3是沿圖2中3-3線所取的截面圖；圖4是本發(fā)明軸承密封的端視圖，部分被剖去；圖5是沿圖4的5-5線所截取的軸承密封的橫剖詳圖；圖6是沿圖5的6-6線所截取的局部剖面圖。
參閱圖1-3，其中示出了半軸承座10，具體來講，是軸承座上半部的內部。該半軸承座10用于與相似的下半軸承座(未示出)配接，即下半軸承座接合在平的水平界面12上并與其依慣用方式固定，借此來完全包圍住一個其它慣用的軸承。
半軸承座10有一大的居中的軸承凹槽14，在前后端F，A兩側分別有軸承密封凹槽16和18。圖1還示出了在半軸承座的相對二側上形成的槽20和22，其局部地將軸承接納槽14包圍起來。設置這些槽是基于造成漏油的是軸承本身這一概念而構成的解決漏油問題的早期努力的一部分。
根據本發(fā)明已確定，軸承本身的泄漏不是問題而泄漏是發(fā)生在軸承密封半段的界面處，更具體來說并參照圖4-6，本發(fā)明的重要軸承密封24也是分別由上和下半段26，28構成的，二者適于沿水平界面30和32連接起來。該密封結構參照圖5或許最易于理解，其中詳細地示出了密封的橫剖型面(圖4只是大致地示出)。可以理解，鏡象成像密封(未示出)將用于座10的后端A，其座落于凹槽18中以及在下半軸承座段的同樣的凹槽中。這里將只介紹密封24。具體來說，下密封段28在其徑向內側包括二組金屬密封齒34和36，密封齒34，36徑向朝向內部即朝向轉子(未示出)。這二組密封齒由沿整個半密封段的周向延伸的徑向朝內的凹槽38隔開。
密封的朝前端包括一個基本為U形的凹槽40，而密封的右側即其徑向外側包括一個C形凹槽42，該C形凹槽大致位于靠近第二組密封齒36的徑向外側。密封的后側包括一軸向凸出部44。圖1示出了半密封段26座落于軸承座段10的大致互補形的密封接納槽16中的方式。
根據本發(fā)明，傾斜槽(溝槽)46在密封段28中加工出來并處在水平連接面32內，從徑向內槽38延伸到徑向外槽42。一個類似的槽制于半密封段28的相對側，并且在上半密封段26的水平連接面30處制出互補的一對槽。在例舉的實施例中，溝槽46的深度可為4．78±0．50毫米(0．118±0．020英寸)，寬度可為2．39±0．25毫米(0．094±0．010英寸)。當半密封段26，28連起來(如圖4左側所示)形成一個環(huán)狀密封時，成對的溝槽46在密封24的徑向相對側，在介面即連接面30，32處，形成了兩個油道。
如上所述，在起動或停機所經歷的低速時，通過第一組密封齒36的漏油將流入由對正的成對的溝槽46所形成的一個或兩個油道中，并從那里進入圓周槽42(圓周槽42向軸承座的密封接納槽16是敞開的)。槽42的最下端部分與槽16中的一個排泄孔相通，該孔將油從軸承座傳到靠近軸承的一個油箱(而該軸承最好是在也支承著渦輪機相鄰端的基座上)，在這里，油被濾清，冷卻并再循環(huán)至軸承座。
也如上所述，軸承密封在正常運動速度下是加壓的，使得加壓空氣從密封的徑向內側向其徑外側流過溝槽46。這將在整個密封上有效地產生一個空氣屏障，因此，可防止油沿水平連接面30，32流動及跳過或越過成對的溝槽46。這樣，任何通過第一組密封齒36的油都可被阻止沿半密封段界面，然后在半軸承座段之間通過泄漏出來。
參然本發(fā)明結合著目前被認為是最實際的及優(yōu)選的實施例做了說明，但可以理解，本發(fā)明并不限于所公開的實施例，而是要包括屬于后附權利要求的精神及保護范圍內的各種改進及相類同的布置。
權利要求
1．一軸承座，其包括兩個分開的軸承座半段，并適于在半段的配合面處連接，并且每一個半段包括一個軸承凹槽，在所述軸承凹槽的每一側具有一個密封凹槽；并具有一對環(huán)狀軸承密封，每一個環(huán)狀軸承密封包括一對半弧段，每一個半弧段適于被承納在所述分開的軸承座半段的各自的密封凹槽中，每一個半弧段在其相對側具有一對基本上為平面的界面；其特征在于其還包括在每一個界面處形成的一條溝槽，所述溝槽伸過所述半弧段的徑向厚度尺寸，使得在相對的界面處的相對的溝槽組合起來而在每一個軸承密封中形成一對油通道。
2．如權利要求1所述的軸承座，其特征在于每一個半弧段具有徑向朝內的軸向隔開的密封齒，而且所述溝槽的一端位于所述軸向隔開的成對的密封齒之間。
3．如權利要求1所述的軸承座，其特征在于每一個半弧段在其外圓周面上具有一徑向朝外的凹槽，并且所述溝槽的另外一端與所述凹槽相通。
4．如權利要求3所述的軸承座，其特征在于所述溝槽沿著從所述軸承座的前面到后面的方向是傾斜的。
5．如權利要求3所述的軸承座，其特征在于所述兩個分開的軸承座半段的一個軸承座半段制成具有一個與所述凹槽相連通的排泄孔。
6．如權利要求1-5中任何一項所述的軸承座，其特征在于所述溝槽約為4．78毫米深，約2．39毫米寬。
全文摘要
一軸承座,包括兩分開的半段,并適于在半段的配合面處連接,每一半段包括一軸承凹槽,在軸承凹槽的每一側有一密封凹槽;并有一對環(huán)狀軸承密封,每一環(huán)狀軸承密封包括一對半弧段,每一半弧段適于被承納在分開的半段的密封凹槽中,每一半弧段在其相對側有一對平面的界面;在每一個界面處形成一條溝槽,溝槽伸過半弧段的徑向厚度尺寸,使得在相對的界面處的相對的溝槽組合起來而在每一個軸承密封中形成一對油通道。
文檔編號F16C33/00GK1279344SQ00118338
公開日2001年1月10日 申請日期2000年6月10日 優(yōu)先權日1994年5月26日
發(fā)明者J·K·倫威 申請人:通用電氣公司