[发明专利]转子系统扭转模式频率调谐装置

说明书

技术领域

本说明书公开的主题涉及转子系统扭转模式频率装置，并且更具体地说，涉及转子系统频率通过所述传动系某处的惯性和/或扭转刚度的改变而可调节的转子系统扭转模式频率装置。

背景技术

旋转体(如转子)在包括发电机、发动机和其他类似装置的许多不同类型的机械元件和电子元件中使用。这些旋转体具有多个扭转固有频率模式，并且因各种原因(包括压力、疲劳、性能等)，需要使这些频率模式保持在某些操作范围之外。例如，发电机或其他包括旋转体的机械元件一般具有接近线路频率两倍的至少一个扭转固有频率模式。如果这个频率模式变得太接近线路频率的两倍并变成被激发的，它可导致联接体(coupled body)中元件的失效，诸如在联接涡轮机中的末级轮叶。

转子扭转模式的频率可通过直接影响感兴趣的旋转体模式的频率的惯性或扭转刚度改变(例如，通过添加或移除大的红套箍环(shrunk-on ring))而偏移。然而，做出这些改变需要使转子从传动系中的其他转子部分去耦并暴露转子以允许安装/移除所述环的过程。所述环通常为大的、高强度的和昂贵的，并且如果所述过程不成功，部件可能需要取决于情境而被机械加工以便去除刚度或惯性。这些步骤中的每个步骤可为昂贵且费时的。

以上描述的用于调谐转子扭转模式频率的过程还倾向于不只把转子模式的扭转频率或振动作为目标。而实际上，当前的质量增加过程可影响转子中的应力，或导致不需要的横向频率改变。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种转子系统扭转模式频率调谐装置，所述装置包括第一轴和第二轴、可操作地设置在第一轴与第二轴之间的联轴器、和设置在所述联轴器上的联接元件，所述联接元件配置用于通过转子系统(rotor train)中的惯性和/或扭转刚度中的至少一个的改变来调整所述转子系统的频率，其中所述转子系统包括所述第一轴和所述第二轴、以及所述联轴器的。

根据本发明的另一方面，提供一种转子系统扭转模式频率调谐装置，所述装置包括固定地设置在联轴器上的联接元件，所述联轴器可操作地设置在第一轴与第二轴之间；以及可支撑式地设置在所述联接元件上的便携块(portable mass)。所述便携块可移动至联接元件以便调整所述轴之一的扭转刚度和旋转惯性中的至少一个，以使得所述轴之一的扭转模式频率大体等于所述轴中另一个的扭转模式固有频率(natural frequency)。

根据本发明的又一方面，提供用于转子系统扭转模式频率调谐的装置。所述转子系统包括通过其使轴的相应末端彼此可连接的联轴器。所述装置包括固定地设置在联轴器上的联接元件，以及可支撑式地设置在所述联接元件上的便携块。所述便携块可移动至联接元件以便调整所述轴之一的扭转刚度和旋转惯性中的至少一个，以使得所述轴之一的扭转模式频率大体等于所述轴中另一个的扭转模式固有频率。

结合附图阅读以下说明可以更好地了解这些和其他优点和特征。

附图说明

本专利申请文件中的权利要求书详细指出并明确主张了本发明。结合附图阅读以下具体实施方式可以清楚地了解本发明的上述和其他特征以及优点，在附图中：

图1为转子系统的侧视示意图；

图2为根据实施例的转子系统扭转模式频率装置的示意图；

图3为根据替代性实施例的转子系统扭转模式频率装置的示意图；

图4为根据进一步的替代性实施例的转子系统扭转模式频率装置的示意图；

图5为在至少图2和图4的实施例中可用的多件式盘或环的轴向图；以及

图6为根据进一步的替代性实施例的转子系统扭转模式频率装置的流程图。

具体实施方式参考附图来以实例方式介绍本发明的各实施例以及优点和特征。

具体实施方式

以下提供的描述涉及在例如涡轮机-发电机传动系中的扭转固有频率的调谐。所述调谐的公开内容类似于美国专利号8,013,481的公开内容，所述美国专利号8,013,481的内容通过引用并入本说明书中。所述调谐可在两个轴或转子的联轴器处应用，并且由扭转振动吸收器提供，所述扭转振动吸收器用于通过所述传动系某处的惯性和/或扭转刚度改变来调整转子系统频率。