[发明专利]推力轴承

说明书

提供一种轴承(100)，它包括轴承垫(104)和壳体(102)。轴承垫(104)具有用于支承沿着轴承(100)的轴向方向(A2)的振动的推力面(108)。另外，壳体(102)使用添加制造式工艺一体地形成，并且附连到轴承垫(104)上或者与轴承垫(104)一体地形成。壳体(102)限定用于对轴承垫(104)的推力面(108)提供加压工作气体流的工作气体输送系统(116)和流体阻尼器腔体(126)。流体阻尼器腔体(126)对由轴承垫(104)的推力面(108)沿着轴向方向(2)支承的轴向振动提供减振。

技术领域

本主题大体涉及空气轴承，或者更具体地，涉及可在燃气涡轮发动机中使用的推力空气轴承。

背景技术

燃气涡轮发动机大体包括布置成彼此处于流连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心大体包括成连续流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在运行中，空气从风扇提供给压缩机区段的入口，在那里一个或多个轴向压缩机逐步压缩空气，直到空气到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，然后通过排气区段发送到例如大气。

传统燃气涡轮发动机包括转子组件，其具有轴、压缩机叶轮、涡轮、联接件、密封包，以及在给定运行条件下实现最佳运行所需的其它元件。这些转子组件具有质量，由于重力的原因，质量会产生恒定静态力，而且还由于例如转子组件在运行期间的失衡、加速等而产生动态力。除了径向轴力，旋转组件还会经历轴向力，轴向力是由例如涡轮机级之间的内部压力和燃气涡轮发动机的推力所产生的。这样的燃气涡轮发动机包括径向轴承和推力轴承，以经受住和支承这些力，同时容许转子组件旋转。

至少一些已知的旋转机使用气体轴承，其中期望有非油润滑式轴承。但是，发明人已经注意到，一些气体轴承需要大量组装好的构件，以提供满足动态加载要求所需的功能性。这种大量构件会使得气体轴承的复杂性高、成本高、重量重，从而限制潜在应用，尤其是在减轻重量极为重要的航空燃气涡轮发动机中的应用。此外，大量构件会减小气体轴承的大小，而不提供额外的功能性，从而阻止气体轴承在燃气涡轮发动机(诸如飞机发动机)中的空间有限的位置内使用。

因此，由较少构件形成的气体轴承将是有用的。更具体地，能够有效地应付运行期间的静态力和动态力，同时减小大小和重量的气体轴承将是特别有益的。

发明内容

将在以下描述中部分地阐述本发明的各方面和优点，或者根据该描述，本发明的各方面和优点可为明显的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。

在本公开的一个示例性实施例中，提供一种限定轴向方向的轴承。轴承包括轴承垫，轴承垫具有用于支承沿着轴承的轴向方向的振动的推力面。轴承还包括壳体，壳体附连到轴承垫上或者与轴承垫一体地形成，并且限定工作气体输送系统，以对轴承垫的推力面提供加压工作气体流。壳体还限定流体阻尼器腔体，以对由轴承垫的推力面沿着轴向方向支承的轴向振动提供减振。

在本公开的另一个示例性实施例中，提供一种用于燃气涡轮发动机的轴承。轴承限定轴向方向，并且包括轴承垫，轴承垫具有用于支承沿着轴承的轴向方向的振动的推力面。轴承还包括壳体，壳体附连到轴承垫上或者与轴承垫一体地形成。壳体限定工作气体输送系统，以对轴承垫的推力面提供加压工作气体流。壳体还限定流体阻尼器腔体，以对由轴承垫的推力面沿着轴向方向支承的轴向振动提供减振。流体阻尼器腔体包括第一控制容积和第二控制容积。壳体另外包括第一半刚性壁和第二半刚性壁，第一半刚性壁至少部分地限定第一控制容积，并且第二半刚性壁至少部分地限定第二控制容积。

技术方案1. 一种限定轴向方向的轴承，包括：

轴承垫，其具有用于支承沿着所述轴承的轴向方向的振动的推力面；以及

壳体，其附连到所述轴承垫上或者与所述轴承垫一体地形成，并且限定：