轉子軸支承系統和具有轉子軸支承系統的渦輪機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于支承渦輪機的、尤其是蒸汽渦輪機的轉子軸的轉子軸支承系統以及具有這種類型的轉子軸支承系統的渦輪機。
【背景技術】
[0002]渦輪機、例如蒸汽渦輪機屬于熱力渦輪機器的組類。它們用于將工作液的動能和熱能轉化為軸機械功。
[0003]禍輪機具有帶有一個或多個工作葉片環(Laufschaufelkranz)的轉子軸。一個工作葉片環具有多個工作葉片，這些工作葉片均勻地分布在轉子軸的周緣上并且能夠連同該轉子軸一起圍繞轉子軸的縱向軸線轉動。為了改善工作葉片環的工作葉片利用工作液的繞流，禍輪機具有一個或多個導向葉片環(Leitschaufelkranz)，這些導向葉片環被保持在禍輪機的殼體上的導向葉片支承件上。為了更好地組裝，導向葉片支承件被多部分地、尤其是兩部分地構造并且彼此擰在一起。此外，上述導向葉片支承件沿著渦輪機的穿流方向通常被構造為流出擴散器(Abstr5mdiffusor)。由導向葉片環和工作葉片環構成的組合也被稱為渦輪級。
[0004]為了確保轉子軸盡可能低摩擦地圍繞其縱向軸線轉動，在渦輪機中使用軸承、尤其是滑動軸承。所述軸承分別由軸承座保持，所述軸承座被保持在渦輪機基座以及渦輪機殼體上。
[0005]在操作渦輪機時會產生高溫。這會導致尤其是轉子軸和渦輪機殼體變熱進而膨脹。而渦輪機基座則具有較小的膨脹。渦輪機殼體和渦輪機基座的這種不同的熱膨脹由渦輪機的組件來補償。這例如會導致，由此增大了軸承的內部摩擦。除了降低渦輪機的效率，還會由此損壞軸承。
[0006]為了補償不同的熱膨脹，在公知的轉子軸支承系統中，至少一個軸承平行于轉子軸的縱向軸線可移動地保持在相應的軸承座內。為此，軸承座具有相應的軸向導引件。為了將渦輪機殼體的膨脹傳送到軸承上而設置推桿，所述推桿使得軸承沿著軸向導引件移動。
[0007]這種轉子軸支承系統具有結構非常復雜的缺點。因此，所述轉子軸支承系統的轉子軸具有相對大的尺寸并且進而需要相對大的渦輪機殼體。此外，由于渦輪機殼體的熱膨脹還會導致軸承傾斜。由此降低了渦輪機的效率并且增大了軸承的磨損。
【實用新型內容】
[0008]因此，本實用新型的任務在于，提供一種用于支承渦輪機的轉子軸的轉子軸支承系統以及一種渦輪機，它們至少部分不具有現有技術的上述缺點。本實用新型的任務尤其在于，提供一種用于支承渦輪機的轉子軸的轉子軸支承系統以及一種渦輪機，它們具有不那么復雜的結構方式以及軸承因渦輪機殼體的熱膨脹而產生的減小的傾斜。
[0009]根據本實用新型，該任務通過按本實用新型的、用于支承渦輪機的轉子軸的轉子軸支承系統來實現。根據本實用新型，該任務還通過按本實用新型的渦輪機來實現。本實用新型的其它特征和細節由從屬權利要求、說明書和附圖得出。在此，關于轉子軸支承系統所描述的特征和細節顯然也適合有關渦輪機的情況并且反之亦然，從而關于該實用新型各個方面的公開內容總是能夠交叉引用。
[0010]因此，根據本實用新型，該任務通過用于支承渦輪機的轉子軸的轉子軸支承系統來實現，該轉子軸支承系統具有第一軸承和第二軸承，所述第一軸承和第二軸承用于圍繞轉子軸的縱向軸線相對于渦輪機基座可轉動地支承轉子軸。第一軸承布置在第一軸承座上，并且第二軸承布置在第二軸承座上。第二軸承座被保持在渦輪機基座和渦輪機殼體上。第一軸承座被保持在渦輪機殼體上并且經由移動裝置平行于轉子軸的縱向軸線沿軸向可移動地布置在渦輪機基座上。
[0011]轉子軸經由至少一個第一軸承和第二軸承可轉動地支承在渦輪機基座上。在此，第一軸承布置在第一軸承座上，并且第二軸承布置在第二軸承座上。第二軸承座被保持在渦輪機基座和渦輪機殼體上，例如通過螺紋連接可拆卸地固定在所述渦輪機基座和渦輪機殼體上。第二軸承例如通過軸向固定軸承外圈而被第二軸承座平行于縱向軸線地保持。所述軸向固定例如借助第二軸承座的相應的形狀鎖合區段來實現，所述形狀鎖合區段以形狀鎖合的方式防止第二軸承平行于轉子軸的縱向軸線相對于第二軸承座移動。第二軸承座在此優選多部分地構造，從而為了組裝或拆卸第二軸承必須拆掉第二軸承座的至少一部分。因此，轉子軸、渦輪機基座和渦輪機殼體經由第二軸承座沿縱向方向被保持住或者說固定住。因此，第二軸承座和第二支承防止了整個轉子軸沿縱向方向相對于渦輪機基座移動。
[0012]第一軸承座例如通過螺紋連接被保持在渦輪機殼體上。另外，轉子軸支承系統具有移動裝置，該移動裝置能夠實現第一軸承座平行于轉子軸的縱向方向移動。優選如此地構造該移動裝置，從而例如通過支撐螺栓(Distanzschraube)優選形狀鎖合地防止第一軸承座從渦輪機基座取下。此外，渦輪機殼體的與第一軸承座相鄰的區域優選如此布置在第一軸承座或渦輪機基座上，從而例如通過支撐螺栓優選形狀鎖合地防止渦輪機殼體從第一軸承座或渦輪機基座取下。因此，渦輪機殼體的熱膨脹使得第一軸承座平行于縱向軸線遠離第二軸承座地移動。優選地，沿著渦輪機的穿流方向將第一軸承座布置在第二軸承座的前面。
[0013]根據本實用新型的轉子軸支承系統具有以下優點:采用簡單的方式通過第一軸承座相對于渦輪機基座的相應的相對運動可補償渦輪機殼體的熱膨脹。通過根據本實用新型的轉子軸支承系統基本上防止了第一軸承座的傾斜。此外，根據本實用新型的轉子軸支承系統相對于公知的轉子軸支承系統具有以下優點:該轉子軸支承系統具有明顯更加緊湊的結構方式，因為在軸承座和軸承之間不需要推桿以及引導裝置。因此，能夠使用明顯更小的軸承支承殼體或渦輪機殼體。由此可節省制造成本。配備有根據本實用新型所述轉子軸支承系統的渦輪機具有更小的結構尺寸以及更輕的總重量。
[0014]根據本實用新型的另一方面，移動裝置具有至少一個滑動板。滑動板優選具有基本上平坦的以及光滑的、摩擦系數低的滑動面。優選地，該滑動面具有降低摩擦的以及特別耐腐蝕的涂層。滑動板被如此地構造，用于確保第一軸承座和渦輪機基座之間的相對運動。滑動板具有以下優點:由此采用簡單的方式就能夠實現第一軸承座和渦輪機基座之間的相對運動。
[0015]優選的是，至少一個滑動板具有至少一個用于容納潤滑劑的潤滑劑槽。所述潤滑劑槽優選地平行于轉子軸的縱向軸線沿著滑動板地延伸，并且經由潤滑劑供應裝置可施加潤滑劑。潤滑劑槽具有以下優點:采用簡單的方式以及采用簡單的方法就可為滑動板提供潤滑劑。此外，通過潤滑劑槽減少了潤滑劑的流失，從而使得現有的潤滑劑量可更長久地用于對滑動板進行潤滑。
[0016]在本實用新型的一種有利的改進方案中，至少一個滑動板具有用于相對于渦輪機基座以及平行于縱向軸線引導第一軸承座的引導裝置。優選地，引導裝置被構造用于例如通過支撐螺栓形狀鎖合地防止第一軸承座從渦輪機基座取下。這種引導裝置具有以下優點:能夠引導第一軸承座和渦輪機基座之間沿著預定的方向、優選平行于縱向軸線的相對運動。因此，因不同的熱膨脹、例如因不同的加熱或冷卻而導致的任何方向偏差都可簡便地進行補償。構造在滑動板上的引導裝置具有以下優點:轉子軸支承系統具有更少的部件數量并且進而具有更低的復雜性。
[0017]在一種替代的實施方式中，轉子軸支承系統具有至少一個用于相對于渦輪機基座以及平行于縱向軸線引導第一軸承座的引導裝置，其中該引導裝置不是所述至少一個滑動板的部件。優選地，引導裝置被構造用于形狀鎖合地防止第一軸承座從渦輪機基座取下。這種引導裝置具有以下優點:能夠引導第一軸承座和渦輪機基座之間沿著預定的方向、優選平行于縱向軸線的相對運動。因此，因不同的熱膨脹、例如因不同的加熱或冷卻而導致的任何方向偏差都可簡便地進行補償。沒有被構造在滑動板上的引導裝置具有以下優點:引導裝置和滑動板能夠彼此獨立地組裝或拆卸。由此能夠簡化轉子軸支承系統的組裝、維護和修理。
[0018]優選地，引導裝置具有導向槽和/或導軌。導向槽或者說導軌的橫截面優選具有用于從后部嵌合引導裝置的相應的引導元件的后切部。采用這種方式沿著導向槽或者說導軌引導所述引導元件并且通過后切部防止取下。在此，導向槽或者說導軌優選被保持在渦輪機基座上，并且導向件被保持在第一軸承座上。這種引導裝置可采用簡單的方式并且成本低廉地被制造并且易于組裝或拆卸。
[0019]進一步優選地，第一軸承座經由至少一個輥子平行于縱向軸線可移動地布置在渦輪機基座上。在此，所述輥子優選可轉動地保持在第一軸承座上。輥子(Rolle)具有以下優點:簡化了第一軸承座和渦輪機殼體之間的相對運動，因為借助輥子