JP2017201171A - 外部支持ばねを有する軸受ダンパのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
12 吸気口
14 圧縮機
16 燃焼器
18 タービン
20 排気口
24 圧縮機ブレード
26 タービンブレード
28 駆動軸
30、30A、30B 軸受ダンパ組立体
32 ハウジング
34 ダンパ
34A 区分されたスクイズフィルムダンパ
36 端部シール
38 軸受
40 環状領域
42 環状隙間
42A 第1の環状隙間
44 内部ばね
44A 第1の内部ばね
44B 第2の内部ばね
46 内縁
48 外縁
50 入口ポート
52 出口ポート
54 外部ばね
55 ばねフィンガ
56 環状領域
58 外部ばねを有する軸受ダンパ組立体を組み立てる工程
Claims (20)
- ターボ機械システム(10)で用いられるように構成された、軸受ダンパ組立体(30)であって、
ハウジング(32)と、
第1の環状隙間(42A)および第1の内部ばね(44A)を有する、区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)であって、前記第1の環状隙間(42A)は、前記区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)の内縁(46)と外縁(48)との間に形成され、前記第1の内部ばね(44A)は、前記第1の環状隙間(42A)に円周方向に境界を定め、前記外縁(48)は、前記ハウジング(32)に結合され、前記第1の環状隙間(42A)は、前記ターボ機械システム(10)の駆動軸(28)で生成された振動を減衰させるのに用いる流体で満たされるように構成される、区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)と、
区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)の前記ハウジング(32)、および前記内縁(46)に結合される、外部ばね(54)であって、前記外部ばね(54)は、
前記区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)の前記内縁(46)に加わる軸力を外部から相殺するように設計された、軸線方向の剛性と、
前記区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)の前記内縁(46)に加わる半径方向力の第1の部分を外部から相殺するように、かつ前記半径方向力の第2の部分が、前記振動を前記駆動軸(28)から前記内縁(46)に伝播することを許容するように設計された、半径方向の剛性とを有する、外部ばね(54)とを備える、軸受ダンパ組立体(30)。 - 前記外部ばね(54)が、前記軸線方向の剛性と、前記半径方向の剛性とを独立して調整できるように構成される、請求項1に記載の軸受ダンパ組立体(30)。
- 前記区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)の前記外縁(48)が、前記ハウジング(32)の内面に結合され、
前記外部ばね(54)の第1の端部が、前記ハウジング(32)の前記内面に結合され、
前記外部ばね(54)の第2の端部が、前記区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)の前記内縁(46)に結合される、請求項1に記載の軸受ダンパ組立体(30)。 - 前記区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)に結合された、第1の端部シール(36)であって、
前記第1の端部シール(36)が、前記第1の環状隙間(42A)に流体結合された第1の出口ポート(52)を有し、前記第1の出口ポート(52)が、前記第1の環状隙間(42A)からの前記流体の流出量を制御するように構成され、
前記外部ばね(54)の前記軸線方向の剛性が、前記ターボ機械システム(10)の運転中に、前記第1の出口ポート(52)の大きさを一定に維持するのを容易にするように構成される、第1の端部シール(36)と、
前記ハウジング(32)に形成された入口ポート(50)に流体結合された、流体ポンプであって、前記入口ポート(50)が、前記第1の環状隙間(42A)に流体結合される、流体ポンプとを備える、
請求項1に記載の軸受ダンパ組立体(30)。 - 前記外部ばね(54)が、前記区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)に結合された第2の端部シール(36)を有し、前記第2の端部シール(36)が、前記第1の環状隙間(42A)に流体結合された第2の出口ポート(52)を有し、
前記第2の出口ポート(52)が、前記第1の環状隙間(42A)から出る前記流体の前記流量を制御するように構成され、
前記外部ばね(54)の前記軸線方向の剛性が、前記ターボ機械システム(10)の運転中に、前記第2の出口ポート(52)の大きさを一定に維持するのを容易にするように構成される、
請求項4に記載の軸受ダンパ組立体(30)。 - 前記第1の環状隙間(42A)が密閉されている、請求項1に記載の軸受ダンパ組立体(30)。
- 前記区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)が、
前記第1の環状隙間(42A)に円周方向に境界を定める、第2の内部ばね(44B)と、
第3の内部ばね(44)、および第4の内部ばね(44)によって円周方向に境界を定められる、第2の環状隙間(42)と、
第5の内部ばね(44)、および第6の内部ばね(44)によって円周方向に境界を定められる、第3の環状隙間(42)と、
第7の内部ばね(44)、および第8の内部ばね(44)によって円周方向に境界を定められる、第4の環状隙間(42)とを有する、請求項1に記載の軸受ダンパ組立体(30)。 - 前記第1の環状隙間(42A)が、前記区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)の前記内縁(46)と前記外縁(48)との間の円周に沿って部分的に延びている、請求項1に記載の軸受ダンパ組立体(30)。
- 前記外部ばね(54)が、前記ハウジング(32)と前記区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)との間にある前記駆動軸(28)と平行に延びる、複数のフィンガ(55)を有し、
前記外部ばね(54)が前記軸力を完全に相殺するときに、前記複数のフィンガ(55)の数、大きさ、材料組成、構成、またはこれらの任意の組み合わせが、前記外部ばね(54)の前記軸線方向の剛性を調節することなく、前記外部ばね(54)の前記半径方向の剛性を調節するように構成される、
請求項1に記載の軸受ダンパ組立体(30)。 - 前記ターボ機械システム(10)が、圧縮機(14)、タービンエンジン(18)、またはその両方を備える、請求項1に記載の軸受ダンパ組立体(30)。
- ターボ機械システム(10)で用いられるように構成された、軸受ダンパ組立体(30)を製造する方法(58)であって、
ハウジング(32)に形成された入口ポート(50)が、ダンパ(34)の外縁(48)と内縁(46)との間の円周に沿って部分的に形成された、環状隙間(42)に流体結合されるように、前記ダンパ(34)の外縁(48)を前記ハウジング(32)の内面に結合するステップ(60)であって、前記環状隙間(42)は、前記ターボ機械システム(10)の運転中に生成された振動を減衰させるために用いられる、流体で満たされるように構成される、ダンパの外縁(48)をハウジング(32)の内面に結合するステップ(60)と、
前記第1の端部シール(36)に形成された第1の出口ポート(52)が、前記環状隙間(42)に流体結合されるように、第1の端部シール(36)を前記内縁(46)の第1の側面に結合するステップ(62)と、
外部ばね(54)の第1の端部を前記ハウジング(32)の前記内面に結合するステップ(64)と、
前記外部ばね(54)の第2の端部を前記内縁(46)の第2の側面に結合するステップ(64)であって、前記外部ばね(54)は、
前記ターボ機械システム(10)の運転中に、前記第1の出口ポート(52)の大きさをほぼ一定に維持するのを容易にするために、前記内縁(46)に加わる軸力をほぼ相殺するように、前記外部ばね(54)の軸線方向の剛性を調整することと、
前記ターボ機械システム(10)の運転中に、前記環状隙間(42)の平均の大きさをほぼ一定に維持するのを容易にするために、前記内縁(46)に加わる前記半径方向力の第1の部分をほぼ相殺するように、前記外部ばね(54)の半径方向の剛性を、前記軸線方向の剛性から比較的独立して調整することとを容易にする、前記外部ばね(54)の第2の端部を前記内縁(46)の第2の側面に結合するステップ(64)とを含む、方法(58)。 - ポンプを前記入口ポート(50)に流体結合して、前記ポンプが前記流体を前記環状隙間(42)に供給できるようにすることを含む、請求項11に記載の方法(58)。
- 前記ダンパ(34)が、区分されたスクイズフィルムダンパ(34A)を含む、請求項11に記載の方法(58)。
- 前記外部ばね(54)が、第2の端部シール(36)を有し、
前記外部ばね(54)の前記第2の端部を、前記内縁(46)の前記第2の側面に結合するステップ(64)が、前記環状隙間(42)と、前記第2の端部シール(36)の第2の出口ポート(52)とを流体結合することを含み、
前記ターボ機械システム(10)の運転中に、前記外部ばね(54)の前記軸線方向の剛性が、前記第2の出口ポート(52)の大きさをほぼ一定に維持するのを容易にするように調整される、
請求項11に記載の方法(58)。 - 外部ばね(54)を有するターボ機械システム(10)であって、前記外部ばね(54)は、
ダンパ(34)の外縁(48)に結合することによって、前記ダンパ(34)を収容するハウジングの内面に結合されるように構成された、第1の端部と、
前記ダンパ(34)の内縁(46)の第1の側面に結合されるように構成された、第2の端部と、
前記外部ばね(54)の前記第1の端部と、前記第2の端部との間に形成された、複数のばねフィンガ(55)であって、
前記ターボ機械システム(10)の運転中に、前記ダンパ(34)の出口ポート(52)の大きさをほぼ一定に維持するのを容易にするために、前記ダンパ(34)の前記内縁(46)に加わる軸力を外部から相殺するように構成された、軸線方向の剛性と、
半径方向の剛性であって、
前記ターボ機械システム(10)の運転中に生成された振動を前記ダンパ(34)に伝播するのを容易にし、
前記ダンパ(34)の前記内縁(46)と前記外縁(48)との間の平均距離を維持するのを容易にするために、前記ダンパ(34)の前記内縁(46)に加わる他の半径方向力を外部から相殺するように構成された、半径方向の剛性とを有する、
複数のばねフィンガ(55)とを備える、ターボ機械システム(10)。 - 前記ターボ機械システム(10)の運転中に、駆動軸(28)を作動させるように構成された、機械的エネルギー供給源を備え、
前記振動が、前記駆動軸(28)で生成され、
前記ダンパ(34)が、前記ダンパ(34)の前記内縁(46)と前記外縁(48)との間に形成された環状隙間(42)内の流体を用いて、前記振動を散逸させるように構成される、
請求項15に記載のターボ機械システム(10)。 - 前記複数のばねフィンガ(55)の各々が、前記駆動軸(28)と平行な方向に形成される、請求項16に記載のターボ機械システム(10)。
- 前記外部ばね(54)の前記第2の端部が、前記ダンパ(34)の側面に前記出口ポート(52)を形成するように構成された端部シール(36)を有する、請求項15に記載のターボ機械システム(10)。
- 前記外部ばね(54)が、かご形を含む、請求項15に記載のターボ機械システム(10)。
- 前記ターボ機械システム(10)が、タービンエンジン、ガスタービンエンジン、蒸気タービンエンジン、遠心圧縮機、ターボ過給機、ジェットエンジンを含む、請求項15に記載のターボ機械システム(10)。
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