具有初級和次級潤滑油冷卻器的燃?xì)鉁u輪的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明描述一種燃?xì)鉁u輪機(jī)，該燃?xì)鉁u輪機(jī)包括渦輪機(jī)組件(101)，該渦輪機(jī)組件(101)容納壓縮機(jī)(105；107)、高壓渦輪機(jī)(109)和動力渦輪機(jī)(111)。該燃?xì)鉁u輪機(jī)包括用于冷卻渦輪機(jī)組件的內(nèi)部的通風(fēng)系統(tǒng)以及潤滑油回路。該潤滑油回路包括潤滑油泵(177)、潤滑油箱(173)、初級潤滑油冷卻器(189)。次級潤滑油冷卻器(163)在比燃?xì)鉁u輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸(115)低的位置處布置于渦輪機(jī)組件(101)中。通風(fēng)系統(tǒng)被布置和設(shè)計(jì)成使得至少一部分組件冷卻氣流與次級潤滑油冷卻器(163)接觸，以從在次級潤滑油冷卻器中循環(huán)的潤滑油去除熱。
【專利說明】具有初級和次級潤滑油冷卻器的燃?xì)鉁u輪機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)鉂欇啓C(jī),特別是航空改型(aeroderivative)燃?xì)鉂欇啓C(jī)。更具體地，本發(fā)明涉及對用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的潤滑油回路和潤滑油換熱器的改進(jìn)。

【背景技術(shù)】
[0002]潤滑油(或機(jī)油)特別用于在燃?xì)鉁u輪機(jī)中以對支承燃?xì)鉁u輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸的軸承進(jìn)行潤滑和冷卻。根據(jù)燃?xì)鉁u輪機(jī)的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)，燃?xì)鉁u輪機(jī)可以包括一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)軸。
[0003]在一些已知的燃?xì)鉁u輪機(jī)中，潤滑油還用于改變?nèi)細(xì)鉁u輪機(jī)的固定或旋轉(zhuǎn)的輪葉和葉片的幾何形狀，例如以使幾何形狀適應(yīng)特定的操作條件。在該情況下，潤滑油回路將不僅向軸承提供潤滑油，而且還向包括液壓致動器的液壓系統(tǒng)提供潤滑油以用于控制渦輪機(jī)的幾何形狀。
[0004]這造成大量的熱被傳遞給潤滑油。從潤滑油去除熱變得必要，以便將潤滑油并且因此將潤滑油循環(huán)通過的機(jī)械部件保持在可接受的溫度下。
[0005]圖1示意性地示出了具有潤滑油循環(huán)系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪機(jī)。燃?xì)鉁u輪機(jī)作為整體由附圖標(biāo)記I示出。在圖1中所示的實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪機(jī)包括壓縮機(jī)3、高壓渦輪機(jī)5、動力渦輪機(jī)7 (也被稱為低壓渦輪機(jī))、以及燃燒器9。燃?xì)鉁u輪機(jī)被容納在渦輪機(jī)組件(圖1的示意圖中未示出)中。壓縮機(jī)3的轉(zhuǎn)子和高壓渦輪機(jī)5的轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)地連接至公共的軸11。該公共的軸11在機(jī)器外殼中由軸承13和15支承。壓縮機(jī)3和高壓渦輪機(jī)5以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。動力渦輪機(jī)7的轉(zhuǎn)子扭轉(zhuǎn)地連接至轉(zhuǎn)軸17，該轉(zhuǎn)軸17在機(jī)器外殼中由軸承19和21支承。
[0006]被壓縮機(jī)3壓縮的空氣進(jìn)入燃燒器9，在燃燒器9處，壓縮空氣與氣態(tài)或液態(tài)燃料混合。燃料被點(diǎn)燃并且產(chǎn)生高壓高溫的燃燒氣體。燃燒氣體在高壓渦輪機(jī)5中膨脹，以產(chǎn)生功率以用于通過軸11驅(qū)動壓縮機(jī)3。部分膨脹的燃燒氣體隨后在動力渦輪機(jī)7中進(jìn)一步膨脹。動力渦輪機(jī)中的進(jìn)一步膨脹所產(chǎn)生的功率用于驅(qū)動負(fù)載，例如壓縮機(jī)或壓縮機(jī)組、發(fā)電機(jī)等。在圖1的示意圖中，負(fù)載被大體示為23。
[0007]潤滑油循環(huán)通過軸承13、15、19和21，以潤滑軸承并且從軸承去除熱。為此目的提供潤滑油回路23。潤滑油回路包括潤滑油箱25，潤滑油通過潤滑油泵27從潤滑油箱25被吸入，該潤滑油泵27通過潤滑油管29進(jìn)給潤滑油。潤滑油隨后被分配給燃?xì)鉁u輪機(jī)I的軸承。來自軸承13、15、19和21的潤滑油被收集在收集管道31中并且通過清洗泵33回到潤滑油箱25，止回閥35設(shè)置于該清洗泵33的下游。清洗泵33將軸承13、15、19和21保持在略微負(fù)壓下，以避免潤滑油離開軸承并溢流至燃?xì)鉁u輪機(jī)I。初級潤滑油冷卻器37設(shè)置于清洗泵33與潤環(huán)油箱25之間，潤滑油流動通過該初級潤滑油冷卻器37并且在潤滑油回到潤滑油箱25之前從潤滑油去除熱。初級潤滑油冷卻器37可以包括油/空氣換熱器。附圖標(biāo)記39示意性地表示鼓風(fēng)機(jī)，該鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流，以用于從流過初級潤滑油冷卻器37的潤滑油去除熱。初級潤滑油冷卻器37也可以是油/水換熱器，而不是油/空氣換熱器。
[0008]在一些實(shí)施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的是，燃?xì)鉁u輪機(jī)包括幾何形狀可變的液壓系統(tǒng)40。該系統(tǒng)使用在潤滑油回路23中循環(huán)的潤滑油來驅(qū)動燃?xì)鉁u輪機(jī)I的可移動葉片的移動，以便使燃?xì)鉁u輪機(jī)的幾何形狀適應(yīng)操作條件。提供高壓潤滑油泵41以增大潤滑油的壓力并且將加壓潤滑油進(jìn)給至幾何形狀可變的液壓系統(tǒng)40的致動器。從幾何形狀可變的液壓系統(tǒng)40回到潤滑油管29中的潤滑油已被加熱并且其溫度已升高。在一些情況下，次級潤滑油冷卻器43變得需要，以去除當(dāng)潤滑油在幾何形狀可變的液壓系統(tǒng)40中循環(huán)時(shí)傳遞給潤滑油的過量的熱。例如，該次級潤滑油冷卻體43可以是油/空氣或油/水換熱器。
[0009]當(dāng)燃?xì)鉁u輪機(jī)I停機(jī)時(shí)，清洗泵33停止并且阻止?jié)櫥蛷氖占艿?1流向潤滑油箱25。這可以造成渦輪機(jī)械的軸承的溢流。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]根據(jù)一些實(shí)施例，次級潤滑油冷卻器布置于渦輪機(jī)組件內(nèi)部。有利地，次級潤滑油冷卻器布置于渦輪機(jī)組件內(nèi)，使得一部分冷卻氣流流過次級潤滑油冷卻器并且從其去除熱，所述冷卻氣流在渦輪機(jī)組件中循環(huán)并且被提供用于冷卻燃?xì)鉁u輪機(jī)外殼。次級潤滑油冷卻器布置于使得在停機(jī)的情況下防止燃?xì)鉁u輪機(jī)的溢流的位置處。這例如通過將次級潤滑油冷卻器布置在燃?xì)鉁u輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線下方(即燃?xì)鉁u輪機(jī)軸下方)的位置處得以實(shí)現(xiàn)。在該背景下，如果燃?xì)鉁u輪機(jī)具有多于一個(gè)的軸，例如一個(gè)布置于另一個(gè)內(nèi)的兩個(gè)或多個(gè)共軸的軸(如同通常為雙軸或多軸航空改型燃?xì)鉁u輪機(jī)提供的)，定義“燃?xì)鉁u輪機(jī)軸下方”應(yīng)當(dāng)被理解成表示燃?xì)鉁u輪機(jī)的一個(gè)或多個(gè)軸的組合下方的部位或位置處。更具體地，燃?xì)鉁u輪機(jī)軸下方的意思是處于比軸(多個(gè)軸)以及相關(guān)軸承低的位置。
[0011]在一些實(shí)施例中，提供一種燃?xì)鉁u輪機(jī)，該燃?xì)鉁u輪機(jī)包括渦輪機(jī)組件，其中布置有至少一個(gè)壓縮機(jī)、一個(gè)高壓渦輪機(jī)和一個(gè)動力渦輪機(jī)。該燃?xì)鉁u輪機(jī)還可以包括用于冷卻所述渦輪機(jī)組件內(nèi)部的通風(fēng)系統(tǒng)。還可以提供潤滑油回路，該潤滑油回路可以包括至少:潤滑油泵、潤滑油箱、初級潤滑油冷卻器。除了初級潤滑油冷卻器，該潤滑油回路還包括次級潤滑油冷卻器。有利地，次級潤滑油冷卻器在比所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸或多個(gè)轉(zhuǎn)軸低的位置處布置于渦輪機(jī)組件中。通風(fēng)系統(tǒng)被布置和設(shè)計(jì)成使得至少一部分組件冷卻氣流與所述次級潤滑油冷卻器接觸，以用于從在所述次級潤滑油冷卻器中循環(huán)的潤滑油去除熱。
[0012]在一些實(shí)施例中，潤滑油回路包括清洗泵，所述清洗泵布置于燃?xì)鉁u輪機(jī)貯油槽的潤滑油貯油槽或者用于收集所述潤滑油的任何其它合適的收集裝置與所述初級潤滑油冷卻器之間。清洗泵與初級潤滑油冷卻器之間可以設(shè)置額外的部件。例如，單向閥(即止回閥)可以布置于清洗泵與初級潤滑油冷卻器之間。在一些實(shí)施例中，初級潤滑油冷卻器布置于潤滑油箱的上游。然而，在其它實(shí)施例中，初級潤滑油冷卻器可以定位在潤滑油箱的下游。在這種布置中，潤滑油箱將布置于清洗泵與初級潤滑油冷卻器之間。
[0013]在一些實(shí)施例中，可以提供與燃?xì)鉁u輪機(jī)的壓縮機(jī)或多個(gè)壓縮機(jī)流體連通的燃燒空氣進(jìn)氣增壓裝置(combust1n-air intake plenum)。該燃燒空氣進(jìn)氣增壓裝置有利地在渦輪機(jī)組件中布置于主要組件室(燃?xì)鉁u輪機(jī)布置于該主要組件室處)與冷卻空氣進(jìn)氣室之間。側(cè)向氣流通道可以形成于渦輪機(jī)組件的側(cè)壁與燃燒空氣進(jìn)氣增壓裝置之間。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)底部氣流通道形成于燃燒氣體進(jìn)氣增壓裝置與所述渦輪機(jī)組件的底壁之間。此外，在一些實(shí)施例中，次級潤滑油冷卻器跨過氣流通道布置，該氣流通道與在燃燒氣體進(jìn)氣增壓裝置之下延伸的底部氣流通道流體連通。
[0014]在一些實(shí)施例中，次級潤滑油冷卻器布置于冷卻空氣進(jìn)口室的空氣可通過的底板之下。
[0015]次級潤滑油冷卻器具有潤滑油出口，該潤滑油出口與所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的軸承直接或間接地流體連通。
[0016]在一些示例性實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪機(jī)包括形成潤滑油回路的一部分的幾何形狀可變的液壓系統(tǒng)。
[0017]根據(jù)另一個(gè)方面，本發(fā)明還涉及操作燃?xì)鉁u輪機(jī)的方法，該方法包括以下步驟:
[0018]提供渦輪機(jī)組件以及布置于所述渦輪機(jī)組件中的燃?xì)鉁u輪機(jī)；
[0019]產(chǎn)生組件冷卻氣流；
[0020]將一部分所述組件冷卻氣流分開并且使所述一部分所述組件冷卻氣流循環(huán)通過布置于所述渦輪機(jī)組件內(nèi)的次級潤滑油冷卻器，因此從在所述次級潤滑油冷卻器中循環(huán)的潤滑油去除熱；
[0021]使所述組件冷卻氣流循環(huán)通過所述渦輪機(jī)組件，以從燃?xì)鉁u輪機(jī)外殼去除熱。
[0022]除了次級潤滑油冷卻器之外，次級潤滑油冷卻器與燃?xì)鉁u輪機(jī)的軸承之間的流動連接也優(yōu)選地布置于渦輪機(jī)組件內(nèi)，從而通過防止來自潤滑油回路的潤滑油散布在環(huán)境中以使得設(shè)計(jì)更加緊湊并且更加可靠。
[0023]次級潤滑油冷卻器在燃?xì)鉁u輪機(jī)軸線的位置下方的布置防止機(jī)器在停機(jī)以及清洗泵停止的情況下溢流。清洗泵將阻礙潤滑油流向潤滑油箱。然而，由于次級潤滑油冷卻器處于比圍繞燃?xì)鉁u輪機(jī)的軸線定位的軸承低的位置處，因此容納在次級潤滑油冷卻器中的潤滑油將不會溢流至軸承以及渦輪機(jī)。
[0024]本主題的各特征以及實(shí)施例在本說明書下文得以公開并且在所附權(quán)利要求中得以進(jìn)一步闡述，所附權(quán)利要求形成本描述的整體部分。上文的簡要描述闡述了本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的特征，以便隨后的詳細(xì)描述可以被更好的理解并且以便對本領(lǐng)域的該貢獻(xiàn)可以得以更好的領(lǐng)會。當(dāng)然，存在將在下文中描述并且將在所附權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的其它的特征。就這方面而言，在詳細(xì)地解釋本發(fā)明的若干實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的應(yīng)用并不限于下文的描述中所闡述的或附圖中所示的構(gòu)造的細(xì)節(jié)和部件的布置。本發(fā)明可以具有其它實(shí)施例并且以各種方式實(shí)施和執(zhí)行。此外，應(yīng)當(dāng)理解，本說明書中所采用的短語和術(shù)語是為了描述的目的并且不應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是限制性的。
[0025]這樣一來，本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會，可以容易地利用本發(fā)明所基于的理念作為為了實(shí)施本發(fā)明的若干目的的用于設(shè)計(jì)其它的結(jié)構(gòu)、方法、和/或系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，權(quán)利要求書被看作包括只要在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下的這種等同構(gòu)造是重要的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]通過在結(jié)合附圖考慮時(shí)參照下文的詳細(xì)描述，本發(fā)明的所公開的實(shí)施例的更完整的領(lǐng)會及其多個(gè)同樣將可穩(wěn)定的獲得的優(yōu)點(diǎn)變得更好理解，在附圖中:
[0027]圖1示意性地示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的燃?xì)鉁u輪機(jī)和潤滑油回路；
[0028]圖2示出了燃?xì)鉁u輪機(jī)組件的側(cè)視圖；
[0029]圖3示出了實(shí)施本說明書中所公開的主題的燃?xì)鉁u輪機(jī)的示意圖；
[0030]圖4示出了燃?xì)鉁u輪機(jī)組件和被容納在其中的相關(guān)的渦輪機(jī)械的透視圖和局部剖視圖；以及
[0031]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的潤滑油的液壓回路的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]下文對示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述參照附圖。相同的附圖標(biāo)記在不同的附圖中表示相同或相似的元件。此外，附圖不必成比例。此外，下文的詳細(xì)描述不對本發(fā)明構(gòu)成限制。相反，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求限定。
[0033]在整個(gè)說明書中對“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”或“一些實(shí)施例”的參照的意思是結(jié)合一個(gè)實(shí)施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性被包含在所公開的主題的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，在整個(gè)說明書的多個(gè)位置處出現(xiàn)的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”或“在一些實(shí)施例中”不必表示相同的實(shí)施例(多個(gè)實(shí)施例)。此外，特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中結(jié)合。
[0034]在附圖中，燃?xì)鉁u輪機(jī)的組件布局作為整體被標(biāo)記為100。該布局包括燃?xì)鉁u輪機(jī)組件101 (在下文也被簡稱為組件或渦輪機(jī)組件)，燃?xì)鉁u輪機(jī)103被容納在該燃?xì)鉁u輪機(jī)組件101中。在一些實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪機(jī)103可以是雙軸航空改型燃?xì)鉁u輪機(jī)，例如可以購自GE Aviat1n, Evendale, Oh1, USA的LM6000航空改型燃?xì)鉁u輪機(jī)。可以使用其它的航空改型燃?xì)鉁u輪機(jī)。
[0035]燃?xì)鉁u輪機(jī)103的結(jié)構(gòu)在圖3中示意性地示出。燃?xì)鉁u輪機(jī)103包括低壓壓縮機(jī)105、高壓壓縮機(jī)107、高壓渦輪機(jī)109和動力渦輪機(jī)(即低壓渦輪機(jī))111。環(huán)境空氣被低壓壓縮機(jī)105壓縮至第一壓力值并且進(jìn)一步被高壓壓縮機(jī)107壓縮。壓縮空氣與燃料混合并且空氣-燃料混合物在燃燒器113中燃燒，以用于產(chǎn)生高壓高溫燃燒氣體，所產(chǎn)生的高壓高溫燃燒氣體在高壓渦輪機(jī)109中并且在動力渦輪機(jī)111中順序地膨脹。第一軸115支承高壓壓縮機(jī)107的轉(zhuǎn)子以及高壓渦輪機(jī)109的轉(zhuǎn)子。第二軸117與第一軸115共軸地延伸。第二軸117機(jī)械地連接低壓壓縮機(jī)105的轉(zhuǎn)子和動力渦輪機(jī)111的轉(zhuǎn)子。
[0036]121和123分別代表燃?xì)鉁u輪機(jī)103的冷端驅(qū)動和熱端驅(qū)動。負(fù)載可以連接至冷端驅(qū)動121或熱端驅(qū)動123或者連接至二者。在圖2的示例性實(shí)施例中，負(fù)載125連接至燃?xì)鉁u輪機(jī)103的熱端驅(qū)動。
[0037]燃?xì)鉁u輪機(jī)103被容納在組件101中，如圖4中所示。組件101可以包括頂壁131、底壁133、側(cè)壁135和端壁137。
[0038]在一些實(shí)施例中，渦輪機(jī)組件101包括第一室139、和第二室143，實(shí)際的燃?xì)鉁u輪機(jī)103被容納在該第二室143中。第二室143設(shè)置有空氣逸出開孔143A，冷卻空氣通過該空氣逸出開孔143A離開渦輪機(jī)組件101。
[0039]燃燒空氣進(jìn)氣增壓裝置145布置于第一室139中。燃燒空氣進(jìn)氣增壓裝置145包括進(jìn)口開孔145A，該進(jìn)口開孔145A與空氣進(jìn)氣線路147 (圖2)流體連通?？諝獗淮?lián)布置的低壓壓縮機(jī)105和高壓壓縮機(jī)107的吸力作用吸入通過空氣進(jìn)氣線路147。
[0040]第一室139形成通風(fēng)系統(tǒng)的一部分，以用于在容納有燃?xì)鉁u輪機(jī)103的第二室143中使冷卻空氣循環(huán)。第一室139與冷卻空氣進(jìn)氣線路149流體連通，鼓風(fēng)機(jī)151可以布置于該冷卻空氣進(jìn)氣線路149中。進(jìn)入冷卻空氣進(jìn)氣線路149的空氣循環(huán)通過第一室139并且進(jìn)入第二室143，部分地沿側(cè)向氣流通道逸出，所述側(cè)向氣流通道由箭頭fL代表且形成于渦輪機(jī)組件101的側(cè)壁135與燃燒氣體進(jìn)氣增壓裝置145之間。一小部分或一部分進(jìn)入冷卻空氣進(jìn)氣線路149的空氣流過底板161，該底板161設(shè)置于定位在第一室139的下部中的氣流通道。底板161布置于燃?xì)鉁u輪機(jī)103的旋轉(zhuǎn)軸線A-A位置下方的位置處，并且因此布置于比燃?xì)鉁u輪機(jī)103的軸115和117以及相關(guān)軸承低的位置處。
[0041]在一些實(shí)施例中，底板161可以形成為網(wǎng)格，或者形成為設(shè)置有開孔的實(shí)心板等。冷卻空氣被允許流過底板161并且流過次級潤滑油冷卻器163，所述次級潤滑油冷卻器163跨過氣流通道164布置于底板161之下，這建立了第一室139和至少部分地在第二室143之下延伸的底部氣流通道165之間的流動連接。流過次級潤滑油冷卻器163的冷卻空氣從在次級潤滑油冷卻器中循環(huán)的潤滑油去除熱，并且進(jìn)一步朝向布置有燃?xì)鉁u輪機(jī)103的渦輪機(jī)組件101的第二室143流過底部氣流通道165 (見箭頭f 165)且流入該第二室143中。在一些實(shí)施例中，在第二室143的中心部分之下提供具有開孔頂板167的底部氣流通道165，冷卻氣流可以通過該開孔頂板167逸出底部氣流通道165并且進(jìn)入第二室143。
[0042]次級潤滑油冷卻器163形成潤滑油回路的一部分，這在圖5中示意性地示出。在該附圖中，潤滑油回路作為整體標(biāo)記為171。次級潤滑油冷卻器再次被標(biāo)記為163。
[0043]在圖5中所示的示例性實(shí)施例中，潤滑油回路171還包括潤滑油箱173，潤滑油通過潤滑油泵177沿管175從該潤滑油箱173被抽出。被潤滑油泵177泵送的潤滑油通過管179被傳輸至全局被表示為181的幾何形狀可變的液壓系統(tǒng)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，至少一小部分在管179中循環(huán)的潤滑油可以被泵送到幾何形狀可變的液壓系統(tǒng)181中并且通過管183返回主要潤滑油回路。管183與次級潤滑油冷卻器163流體連通。離開次級潤滑油冷卻器163的經(jīng)過冷卻的潤滑油被傳輸至需要潤滑和/或冷卻的燃?xì)鉁u輪機(jī)的部件，例如軸115、117的軸承。這些元件未在圖5的視圖中詳細(xì)地示出，但是定位在圖5中由虛線DL代表的區(qū)域中。傳輸過濾器185可以被布置于次級潤滑油冷卻器163下游，如圖5的示例性示意液壓回路中所示。
[0044]離開軸承的潤滑油例如通過貯油槽由清洗泵187收集，該清洗泵187通過初級潤滑油冷卻器189傳輸收集到的潤滑油。潤滑油管190將清洗泵187連接至初級潤滑油冷卻器189。在一些實(shí)施例中，清洗過濾器191可以沿潤滑油管路設(shè)置，例如設(shè)置于初級潤滑油冷卻器189的出口側(cè)與收集潤滑油的潤滑油箱173之間。
[0045]潤滑油回路的各個(gè)部件的布置可以與附圖中所示的不同。例如，初級潤滑油冷卻器189可以沿管175布置，即布置于潤滑油箱173的下游。
[0046]在圖5的圖示中，示出了潤滑油在沿回路171的各個(gè)點(diǎn)處的溫度。Tl表示潤滑油箱173中的潤滑油的溫度。幾何形狀可變的液壓系統(tǒng)181的進(jìn)口處的潤滑油處于基本相同的溫度Tl。在流過幾何形狀可變的液壓系統(tǒng)181之后，潤滑油的溫度以從Tl升高至T2，其中:
[0047]T2 = Tl+AT10C
[0048]溫度T2通常比燃?xì)鉁u輪機(jī)的軸承中的可容許溫度高，并且因此從次級潤滑油冷卻器163中的潤滑油去除熱。T3是次級潤滑油冷卻器163的出口側(cè)處的溫度，其中:
[0049]T3 = T2-AT20C
[0050]潤滑油在溫度T3下進(jìn)入燃?xì)鉁u輪機(jī)103的軸承，并且在軸承中循環(huán)期間去除熱之后，離開燃?xì)鉁u輪機(jī)103的潤滑油具有溫度T4，該溫度T4通常比T3高大約60°C，即:
[0051]T4 = T3+AT30C= T3+60°C
[0052]通過流過初級潤滑油冷卻器189，潤滑油從溫度T4冷卻降溫至溫度Tl，例如:
[0053]Tl = T4-60°C
[0054]在圖3的示意圖中，示出了潤滑油分配管184，潤滑油從該潤滑油分配管184傳輸至燃?xì)鉁u輪機(jī)103的軸承。這些軸承示意性地由192、194、196表示。離開軸承192、194、196的潤滑油由管190A、190B、190C收集并且從所述管190A、190B、190C被收集到收集器管、或渦輪貯油槽190D中，以用于傳輸至清洗泵187。
[0055]盡管本說明書中所描述的主題的所公開的實(shí)施例已在附圖中示出并且在上文具體且詳細(xì)地結(jié)合若干示例性實(shí)施例進(jìn)行了的全面描述，但是對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言應(yīng)當(dāng)顯而易見的是，在不顯著偏離新穎的教導(dǎo)、本說明書中所闡述的原理和理念、以及所附權(quán)利要求中所列舉的主題的優(yōu)點(diǎn)的情況下，可以進(jìn)行多種修改、變化、和省略。因此，本發(fā)明的正確范圍應(yīng)當(dāng)僅由所附權(quán)利要求的最寬泛的解釋來確定，以便涵蓋所有的這種修改、變化、和省略。
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)鉁u輪機(jī)，所述燃?xì)鉁u輪機(jī)包括: 渦輪機(jī)組件(101)； 燃?xì)鉁u輪機(jī)，所述燃?xì)鉁u輪機(jī)布置于所述渦輪機(jī)組件中； 通風(fēng)系統(tǒng)，所述通風(fēng)系統(tǒng)用于冷卻所述渦輪機(jī)組件的內(nèi)部； 潤滑油回路，所述潤滑油回路包括至少:潤滑油泵(177)、潤滑油箱(173)、初級潤滑油冷卻器(189)、次級潤滑油冷卻器(163)，所述次級潤滑油冷卻器(163)在比所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸(115)低的位置處布置于所述渦輪機(jī)組件中； 其中所述通風(fēng)系統(tǒng)被布置和設(shè)計(jì)成使得至少一部分在所述渦輪機(jī)組件中循環(huán)的冷卻氣流與所述次級潤滑油冷卻器(163)接觸，以用于從在所述次級潤滑油冷卻器(163)中循環(huán)的潤滑油去除熱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁u輪機(jī)，其特征在于，所述潤滑油回路包括清洗泵，所述清洗泵布置于所述初級潤滑油冷卻器的上游。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃?xì)鉁u輪機(jī)，其特征在于，所述清洗泵布置于所述初級潤滑油冷卻器與所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的軸承之間，所述次級潤滑油冷卻器被布置在比所述軸承低的位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的燃?xì)鉁u輪機(jī)，其包括燃燒氣體進(jìn)氣增壓裝置，所述燃燒氣體進(jìn)氣增壓裝置與所述壓縮機(jī)流體連通；其中側(cè)向氣流通道形成于所述渦輪機(jī)組件的側(cè)壁與所述燃燒氣體進(jìn)氣增壓裝置之間，并且至少一個(gè)底部氣流通道在所述燃燒氣體進(jìn)氣增壓裝置與所述渦輪機(jī)組件的底壁之間延伸；并且其中所述次級潤滑油冷卻器跨過與所述底部氣流通道流體連通的氣流通道布置。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪機(jī)，其特征在于，所述次級潤滑油冷卻器布置于冷卻空氣進(jìn)口室的空氣可通過的底板之下。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪機(jī)，其特征在于，所述次級潤滑油冷卻器具有與所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的軸承流體連通的潤滑油出口。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的燃?xì)鉁u輪機(jī)，其特征在于，所述潤滑油回路包括幾何形狀可變的液壓系統(tǒng)。
8.一種操作設(shè)置有渦輪機(jī)組件(101)的燃?xì)鉁u輪機(jī)的方法，所述燃?xì)鉁u輪機(jī)具有用于冷卻所述渦輪機(jī)組件的內(nèi)部的通風(fēng)系統(tǒng)，所述燃?xì)鉁u輪機(jī)包括潤滑油回路，所述潤滑油回路由至少初級潤滑油冷卻器(189)和次級潤滑油冷卻器(163)構(gòu)成，其中所述次級潤滑油冷卻器在比所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸(115)低的位置處布置于所述渦輪機(jī)組件中；所述方法包括以下步驟: 產(chǎn)生組件冷卻氣流； 使至少一部分所述組件冷卻氣流循環(huán)通過所述次級潤滑油冷卻器，從在所述次級潤滑油冷卻器中循環(huán)的潤滑油去除熱； 使所述組件冷卻氣流循環(huán)通過所述渦輪機(jī)組件。
【文檔編號】F02C7/20GK104302894SQ201380012697
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月8日
【發(fā)明者】S.貝, F.維蒂, M.拉澤里, R.梅爾洛, D.馬庫奇 申請人:諾沃皮尼奧內(nèi)股份有限公司