CN113439152B - 用于对涡轮机轴进行定心和旋转引导的包括多个优化的阻尼流体膜的设备 - Google Patents

用于对涡轮机轴进行定心和旋转引导的包括多个优化的阻尼流体膜的设备 Download PDF

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Abstract

一种用于对涡轮机轴进行定心和旋转引导的设备(30)包括：滚动轴承外圈(46)；轴承支撑件(34)，该轴承支撑件具有围绕外圈(46)的径向内部环形表面(55)；连接结构(42)，该连接结构将外圈(46)连接到轴承支撑件(34)并且包括可弹性变形结构(36)；第一空腔(37)，该第一空腔形成在径向内部环形表面(55)与外圈(46)之间，以接纳第一阻尼流体膜(F1)；形成在轴承支撑件(34)与连接结构(42)之间的至少一个第二空腔(82，82’)，该第二空腔径向地布置在径向内部环形表面(55)的外部，以接纳相应的第二阻尼流体膜(F2’)。这样的布置允许具有显著不同的阻尼特性的阻尼流体膜共存。

Description

用于对涡轮机轴进行定心和旋转引导的包括多个优化的阻尼 流体膜的设备
技术领域
本发明涉及涡轮机的领域，特别是用于飞行器的涡轮机的领域，更具体地涉及一种用于对涡轮机转子轴进行定心和旋转引导的设备，该设备包括通过可压缩膜进行阻尼的轴承，也被称为“挤压膜阻尼(Squeeze Film Damping，SFD)轴承”。
背景技术
用于对SFD轴承类型的涡轮发动机转子轴进行定心和旋转引导的设备是用于提供轴的振动阻尼的已知装置。
在这种设备中，用于将轴承的外座圈连接到涡轮机的定子结构的装置包括在径向方向上可弹性变形的结构，有时称为“柔性笼”或“鼠笼”。
这种可弹性变形的结构使得轴承的外座圈能够在例如由不平衡引起的轴的振动的影响下，通常通过沿椭圆形路径跟随平移移动(也称为“轨道运动”)而进行横向移动。
另外，供应有油的空腔被布置在轴承的外座圈与围绕外座圈并被固定到定子结构的轴承支撑件之间。
因此，外座圈的轨道运动导致油膜破裂，这种破裂产生阻尼。
这样的阻尼能力能够减少设计载荷，从而减轻结构的重量，导致质量的整体降低。
然而，对于给定的SFD轴承的几何形状，可以仅对一种明确定义的振动模式进行阻尼。因此，SFD轴承仅在轴的相对较小的转速范围内才完全有效。
然而，涡轮机中的转子轴以与轴的各种转速相对应的多种模式进行振动，这些模式通常彼此显著不同。
发明内容
本发明的目的特别是为该问题提供一种简单、经济和有效的解决方案。
为此，本发明提出了一种用于对涡轮机的轴进行定心和旋转引导的设备，所述设备包括：滚动元件轴承，所述滚动元件轴承包括限定轴承壳体轴线的外座圈；轴承支撑件，所述轴承支撑件包括环形主体，所述环形主体具有围绕外座圈的径向内部环形表面；连接结构，所述连接结构将外座圈连接到轴承支撑件并且包括可弹性变形结构，连接结构通过所述可弹性变形结构连接到轴承支撑件；以及第一空腔，所述第一空腔形成在环形主体的径向内部环形表面与外座圈之间，以接纳第一阻尼流体膜。
根据本发明，所述设备进一步包括至少一个第二空腔，所述至少一个第二空腔形成在轴承支撑件与连接结构之间，并且相对于环形主体的径向内部环形表面径向向外布置，以接纳相应的第二阻尼流体膜。
这样的布置允许具有明显不同的阻尼特性的阻尼流体膜共存，使得这些阻尼流体膜能够分别对轴的不同且可能完全不同的振动模式进行阻尼。
根据本发明的其他有利的方面，连接设备具有单独采用或根据所有技术上可能的组合而采用的以下特征中的一个或更多个：
-所述至少一个第二空腔包括至少一个与第一空腔轴向地重叠的第二空腔；
-所述至少一个第二空腔包括至少一个具有与第一空腔的厚度不同的厚度的第二空腔；
-轴承支撑件的环形主体包括径向环形部分，所述径向环形部分在其径向内端部处终止于环形跟部，所述环形跟部限定环形主体的径向内部环形表面，并且其中，所述至少一个第二空腔相对于环形跟部径向向外布置；
-连接结构进一步包括环形凸缘，所述环形凸缘从外座圈径向向外延伸，并且将外座圈连接到可弹性变形结构；
-所述至少一个第二空腔包括至少一个形成在环形裙部与圆柱形环之间的第二空腔，所述环形裙部从轴承支撑件的环形主体延伸，所述圆柱形环从连接结构的环形凸缘延伸；
-圆柱形环在连接结构的环形凸缘与轴承支撑件的环形主体之间轴向地延伸；
-可弹性变形结构由围绕轴承轴线分布的多个小柱状部形成，每个小柱状部具有被安装在连接结构的环形凸缘上的相应的第一部分，以及与相应的第一部分间隔开并且被安装在轴承支撑件上的相应的第二部分；
-轴承支撑件包括环形凸缘，所述环形凸缘从环形主体延伸，使得环形主体轴向地布置在连接结构的环形凸缘与轴承支撑件的环形凸缘之间；
-轴承支撑件的环形主体包括多个通道，小柱状部的相应的中间部分分别延伸穿过所述多个通道，所述相应的中间部分布置在小柱状部的相应的第一部分与相应的第二部分之间；
-小柱状部的相应的第二部分被安装在轴承支撑件的环形凸缘上；和
-所述至少一个第二空腔包括多个第二空腔，所述多个第二空腔在轴承支撑件的环形主体的相应通道中围绕小柱状部中的至少一些小柱状部的相应的中间部分形成，以分别接纳多个第二阻尼流体膜；
-轴承支撑件的环形主体包括至少一个用于供应阻尼流体的第一通道，所述至少一个用于供应阻尼流体的第一通道在所述多个通道的两个连续通道之间延伸，并且通向第一空腔中，以向第一空腔供应旨在形成第一阻尼流体膜的阻尼流体。
本发明还涉及一种涡轮机，所述涡轮机包括至少一个轴，所述至少一个轴由至少一个上述类型的设备定心并且旋转引导。
附图说明
通过参照附图阅读以非限制性示例给出的以下描述，将更好地理解本发明，并且本发明的其它细节、优点和特征将显现，其中：
[图1]是用于飞行器的涡轮机的轴向截面示意图；
[图2]是用于对在这种涡轮机中的轴进行定心和旋转引导的设备的更大比例的轴向截面示意图，旨在示出本发明所要解决的问题；
[图3]是图2的设备的轴向截面的局部示意图；
[图4]是图2的设备的轴向截面的局部示意图；
[图5]是类似于图3的视图，示出了根据本发明的第一优选实施例的用于对涡轮机中的轴进行定心和旋转引导的设备；
[图6]是类似于图4的视图，示出了根据本发明的第一优选实施例的用于对涡轮机中的轴进行定心和旋转引导的设备；
[图7]是示出了图5和图6的设备的两个阻尼流体膜的各自的阻尼能力的曲线图；
[图8]是示出了与图5和图6的设备相关联的用于供应阻尼流体的单元的操作的概要图；
[图9]是一个双曲线图，共同示出了图5和图6的设备的两个阻尼流体膜的活动状态或非活动状态，以及由这两个阻尼流体膜获得的整体阻尼；
[图10]是类似于图3的视图，示出了根据本发明的第二优选实施例的用于对涡轮机中的轴进行定心和旋转引导的设备；
[图11]是类似于图4的视图，示出了根据本发明的第二优选实施例的用于对涡轮机中的轴进行定心和旋转引导的设备。
在所有这些附图中，相同的附图标记可表示相同或相似的元件。
具体实施方式
图1示出了用于飞行器的涡轮机10，例如涵道式涡轮喷气发动机，该涡轮机通常包括风扇12，该风扇旨在吸入在风扇下游被分成供应涡轮机芯部的主流PF和绕过该芯部的次级流SF的空气流。涡轮机的芯部通常包括低压压缩机14、高压压缩机16、燃烧室18、高压涡轮20和低压涡轮22。通过围绕次级流SF的流动空间的机舱24来使涡轮机成流线型。涡轮机的转子被安装成围绕涡轮机的纵向轴线28旋转。
在整个说明书中，除非另有规定，否则轴向方向X是纵向轴线28的方向，径向方向R是在每一点上均与纵向轴线28正交并穿过该纵向轴线的方向，并且周向或切向方向C是在每一点上均与径向方向R和纵向轴线28正交的方向。术语“横向”是指正交于纵向轴线28延伸的任何元素。术语“内”和“外”分别指元件相对于纵向轴线28的相对接近和相对远离。最后，参考涡轮机中的主流PF和次级流SF沿轴向方向X的总体流动方向定义了方向“上游”和“下游”。
一般而言，本发明适用于任何类型的涡轮机，无论是单流式涡轮机还是多流式涡轮机，是单线轴涡轮机还是多线轴涡轮机。
更具体地，本发明涉及一种用于对这种涡轮机中的SFD轴承类型的轴进行定心和旋转引导的设备。
图2示出了这样的设备30，该设备的配置不构成本发明的一部分，但是该设备的以下描述将说明本发明所要解决的问题。
给出该设备的取向纯粹是为了进行说明，并且在不脱离本发明的范围的情况下，在以下描述中提到的上游和下游方向可以颠倒。
一般而言，设备30包括滚动元件轴承32、轴承支撑件34、可弹性变形结构36和旨在容纳阻尼流体膜F1的空腔37。这些元件相对于轴承轴线A居中，当设备30被安装在涡轮机中时，该轴承轴线对应于涡轮机的纵向轴线28。
更确切地说，滚动元件轴承32包括内座圈38、轴承40和外座圈46。
内座圈38被固定到基座44，该基座本身被固定到轴，该轴将例如压缩机转子连接到涡轮机中的涡轮转子。
设备30包括将外座圈46连接到轴承支撑件34的连接结构42。该连接结构42包括例如：可弹性变形结构36，连接结构42通过该可弹性变形结构连接到轴承支撑件34；以及环形凸缘48，该环形凸缘将外座圈46连接到可弹性变形结构36。为此，环形凸缘48从外座圈46的轴向端部(例如外座圈的下游端部)径向向外延伸。
轴承40例如是滚珠轴承，包括多个滚珠50，多个滚珠通过保持架52彼此间隔开，并且以众所周知的方式插入在内座圈38与外座圈46之间。在这方面，内座圈38和外座圈46通常包括相应的环形凹槽38A和46A，滚珠接合在这些环形凹槽中。在变型中，轴承40可以是滚动轴承。
一般而言，如在图3和图4中更清楚地显示的那样，轴承支撑件34包括具有径向内部环形表面55的环形主体53，该径向内部环形表面(直接)围绕外座圈46。
环形主体53具有例如L形的轴向截面。因此，在这种情况下，环形主体53包括径向环形部分54，该径向环形部分在其径向内端部处终止于环形跟部60，该环形跟部的形状大致为旋转圆柱形，例如以从径向环形部分54向下游突出的方式延伸。因此，环形跟部60限定径向内部环形表面55。
环形主体53例如连接到轴承支撑件34的环形连接凸缘56，该环形连接凸缘向上游并径向向外延伸，并且通过该环形连接凸缘将轴承支撑件34固定到涡轮机的定子。更确切地说，环形连接凸缘56例如连接到环形主体53的径向环形部分54的径向外端部。
轴承支撑件34进一步包括环形裙部58，该环形裙部的形状大致为旋转圆柱形，该环形裙部例如在与环形连接凸缘56相对的轴向侧上(在这种情况下，在相对于环形主体53的下游侧上)从轴承支撑件的环形主体53相对于环形跟部60径向向外延伸。更确切地说，环形裙部58例如连接到环形主体53的径向环形部分54的径向外端部。
最后，轴承支撑件34包括例如环形凸缘61，该环形凸缘连接到环形主体53并且横向地向上游延伸并与环形主体53相距一距离。环形凸缘61例如连接到环形主体53的径向环形部分54的径向外端部。
可弹性变形结构36将连接结构42的环形凸缘48连接到轴承支撑件34的环形凸缘61。
为此，轴承支撑件34的环形主体53包括多个通道62，这些通道在轴向方向上直接穿过该环形主体53，以使得可弹性变形结构36能够穿过环形主体53，如在下文中将更清楚地说明的那样。在所示的实施例中，通道62被布置在环形主体53的径向环形部分54中。
可弹性变形结构36例如由多个小柱状部64(即，呈杆状形状的元件)形成，每个小柱状部具有：相应的第一部分64A，该第一部分例如通过螺母66A进行螺栓连接的方式被安装在连接结构42的环形凸缘48上；以及相应的第二部分64B，该第二部分与第一部分64A间隔开并且也例如通过螺母66B进行螺栓连接的方式被安装在轴承支撑件34上或者(更确切地说)被安装在轴承支撑件的环形凸缘61上。每个小柱状部64的第一部分64A和第二部分64B优选地分别被限定在小柱状部的两个相对的端部处。
此外，小柱状部64各自包括被布置在相应的第一部分64A与相应的第二部分64B之间的相应的中间部分64C。小柱状部64的相应的中间部分64C分别延伸穿过轴承支撑件34的环形主体53的通道62，具有一定间隙，从而使得小柱状部64能够进行一定的挠曲运动。
最后，空腔37形成在由轴承支撑件34的环形主体53限定的径向内部环形表面55与外座圈46之间。因此，必须理解，空腔37在内部由外座圈46界定，在外部由环形主体53的径向内部环形表面55界定。因此，空腔37被布置在与轴承轴线A相距一定的径向距离R1处，在这种情况下，该径向距离对应于外座圈46的外半径。
在所示的示例中，外座圈46形成为单件。
在变型中，外座圈46可以是多个部件。特别地，外座圈46可以包括：内部环形元件，该内部环形元件限定用于轴承40的轨道；以及外部环形元件，该外部环形元件连接到连接结构或者与连接结构形成为单件，并且限定与内部环形元件的嵌入连接。在这种情况下，第一空腔37被限定在由轴承支撑件34的环形主体53限定的径向内部环形表面55与外座圈46的外部环形元件之间。
空腔37通常由两个环形密封件或两个相对的密封元件68A和68B轴向地界定，这两个环形密封件或两个相对的密封元件分别设置在例如由外座圈46形成的两个环形凹槽中。
在变型中，空腔37可以轴向地敞开，以便在空腔的一个或两个轴向端部处限定受控的泄漏部分。
另外，旨在为空腔37供应阻尼流体的供应阻尼流体的通道70(图4)延伸穿过轴承支撑件34的环形主体53，并且通向空腔37中。在涡轮机中，供应阻尼流体的通道70连接到供应阻尼流体的单元，除了管道71(图4)之外，该供应阻尼流体的单元在图2至图4中不可见，供应阻尼流体的单元通过管道71连接到供应阻尼流体的通道70。
外座圈46有利地包括环形分配凹槽72，该环形分配凹槽被布置成与供应阻尼流体的通道70的出口74相对，以便于阻尼流体在空腔37中围绕轴承壳体轴线A进行分配。
所使用的阻尼流体通常是油。
在操作中，小柱状部64的挠曲运动允许由轴的振动引起的外座圈46的轻微横向运动，同时空腔37通过供应通道70接纳阻尼流体，使得阻尼流体膜F1形成在空腔37中。阻尼流体膜F1阻尼外座圈46的横向运动，从而阻尼轴的振动。
阻尼流体膜F1的阻尼特性取决于各种几何和操作参数，特别是空腔37的轴向范围、空腔37的(径向)厚度、空腔37的注入半径(即空腔37与轴承壳体轴线A的径向距离)以及阻尼流体的压力。
因此，如上所述，使用这种类型的设备，只能对轴的一种振动模式进行有效地阻尼。这种振动模式通常对应于轴的相对较小的转速范围。
为了能够对轴的多种振动模式(对应于轴的可能完全不同的转速)进行阻尼，本发明提出了对上述设备30的改进，包括为设备30提供至少一个第二阻尼流体膜，该至少一个第二阻尼流体膜形成在轴承支撑件34与连接结构42之间，并且相对于轴承支撑件34的环形主体53的径向内部环形表面55径向向外布置。
换句话说，本发明包括提供至少一个第二空腔，该至少一个第二空腔形成在轴承支撑件34与连接结构42之间，并且相对于径向内部环形表面55径向向外布置。“形成在……之间”在此还意味着所述第二空腔或每个第二空腔由所讨论的元件界定。所述第二空腔或每个第二空腔连接到相应的用于供应阻尼流体的第二通道，该用于供应阻尼流体的第二通道适合于供应阻尼流体，如将在下文中更清楚地说明的那样。
这种布置允许具有明显不同阻尼特性(特别是在膜的厚度、膜的长度和注入半径方面)的阻尼流体膜共存，使得这些阻尼流体膜能够分别对轴的不同振动模式进行阻尼，这些不同的振动模式对应于轴的可能完全不同的转速。
为方便起见，在下文中将空腔37称为“第一空腔”，将供应阻尼流体的通道70称为“用于供应阻尼流体的第一通道”，并且将阻尼流体膜F1称为“第一阻尼流体膜”。
因此，在本发明的实施例中，如在上述设备30中，第一空腔37以第一径向距离R1与轴承壳体轴线A间隔开，第一空腔37形成在轴承支撑件34的环形主体53的径向内部环形表面55与外座圈46之间。另外，第一空腔37连接到至少一个用于供应阻尼流体的第一通道70。
应当注意，因此，所述第二空腔或每个第二空腔以严格大于第一径向距离R1的第二径向距离R2与轴承壳体轴线A间隔开。
图5和图6示出了根据本发明的第一实施例的设备30，其中，连接结构42包括圆柱形环80，该圆柱形环从环形凸缘48延伸，并且与轴承支撑件34的环形裙部58径向相对。另外，第二阻尼流体膜F2形成在环形裙部58与圆柱形环80之间。因此，第二阻尼流体膜F2围绕轴承壳体轴线A延伸360度。
因此，第二空腔82形成在环形裙部58与圆柱形环80之间，以接纳第二阻尼流体膜F2。因此，更一般地，该第二空腔82形成在轴承支撑件34与连接结构42之间，并且相对于径向内部表面55径向向外。另外，因此，第二径向距离R2在此对应于圆柱环80的外半径。
第二空腔82通常由两个相对的环形密封件或密封段84A和84B轴向地界定，这两个相对的环形密封件或密封段分别设置在形成于圆柱形环80中(或者在变型中，形成于环形裙部58中)的两个环形凹槽中。
此外，第二空腔82连接到至少一个用于供应阻尼流体的第二通道86，该至少一个用于供应阻尼流体的第二通道穿过轴承支撑件34形成，在这种情况下，穿过环形裙部58形成。
在涡轮机中，用于供应阻尼流体的第二通道86连接到供应阻尼流体的单元(在图中不可见)。
圆柱形环80有利地包括环形分配凹槽88，该环形分配凹槽被布置成面向用于供应阻尼流体的第二通道86的出口，以便于阻尼流体在第二空腔82中围绕轴承壳体轴线A进行分配。在变型中，这种环形分配凹槽可以形成在环形裙部58中，在这种情况下，用于供应阻尼流体的第二通道86穿过环形分配凹槽。
在所示的示例中，第二阻尼流体膜F2与第一阻尼流体膜F1轴向地重叠。换句话说，第一阻尼流体膜F1和第二阻尼流体膜F2包括在径向上彼此相对地布置(即，限定在两个公共轴向尺寸X1与X2之间)的相应的部分F1A和F2A(图5)。这样的配置优化了设备30的紧凑性，或者相反地，对于设备30的给定的总尺寸而言，使第二阻尼流体膜F2的可用体积最大化。因此，可以对第一空腔37和第二空腔体82进行布置，使得第一空腔和第二空腔具有显著不同的体积，以允许对不同的振动模式进行阻尼，如将在下文中更清楚地说明的那样。
因此，在本发明的优选实施例中，特别地，第一空腔37和第二空腔82具有不同的相应厚度。
另外，圆柱形环80优选地从连接结构42的环形凸缘48沿轴承支撑件34的环形主体53的方向延伸。换句话说，圆柱形环80在环形凸缘48与环形主体53之间轴向地延伸。因此，圆柱形环80的一部分围绕环形跟部60延伸。另外，圆柱形环80优选地被布置在环形凸缘48的径向外端部处。
图5和图6中的设备30的操作类似于图2至图4中的设备30的操作，不同之处在于图5和图6中的设备30存在第二空腔82，该第二空腔可以通过用于供应阻尼流体的第二通道86接收阻尼流体，从而在第二空腔82中形成第二阻尼流体膜F2。第二阻尼流体膜F2阻尼外座圈46的横向运动，从而阻尼轴的振动。
由于图5和图6的设备30的配置，可以容易地定义第二阻尼流体膜F2的几何和操作参数，使得第二阻尼流体膜F2的阻尼特性使其能够对与由第一阻尼流体膜F1阻尼的振动模式不同的振动模式进行阻尼。此外，两个阻尼流体膜F1和F2的联合使用可以对轴的另一种振动模式进行阻尼。
因此，图7是示出了在使用第一阻尼流体膜F1(以虚线表示)和第二阻尼流体膜F2(以实线表示)期间，在给定的不平衡条件下，由连接结构42传递到轴承支撑件34的力F随轴的转速f变化的曲线图。
该曲线图使得能够确定，在发明人实施的特定示例中，在较低的速度范围V1中优选第一阻尼流体膜F1，而在较高的速度范围V2中优选第二阻尼流体膜F2。
图8高度示意性地示出了供应阻尼流体的单元90，该供应阻尼流体的单元通常包括阻尼流体源92，以及用于控制从源92向阻尼流体膜F1和F2中的每一个进行供应的装置，这些控制装置包括例如设置在终止于用于供应阻尼流体的第一通道70的回路中的第一阀94A以及设置在终止于用于供应阻尼流体的第二通道86的回路中的第二阀94B，使得这两个阀94A、94B能够选择性地控制向第一空腔37和第二空腔82供应阻尼流体。
源92通常包括阻尼流体的储存器以及用于使该流体进行循环的装置，诸如泵。
图9示出了与用于供应阻尼流体的单元90相关联的设备30的使用。更确切地说，图9示出了阻尼能力D随轴的转速f的变化(图9的顶部)，关于两个阀94A、94B的打开状态(ON)/关闭状态(OFF)(图9的底部)。
如图9所示，在低于第一速度阈值f1的较低转速范围内，第一阀94A处于打开状态ON(即通过)，而第二阀94B处于关闭状态OFF(即阻塞)，使得设备30仅使用第一阻尼流体膜F1，从而使得能够对第一振动模式M1进行阻尼。在介于第一速度阈值f1与第二速度阈值f2之间的中间转速范围内，第一阀94A处于关闭状态OFF，而第二阀94B处于打开状态ON，使得设备30仅使用第二阻尼流体膜f2，从而使得能够对第二振动模式M2进行阻尼。最后，在超过第二速度阈值f2的较高转速范围内，第一阀94A和第二阀94B均处于打开状态ON，使得设备30同时使用两个阻尼流体膜F1和F2，从而使得能够对第三振动模式M3进行阻尼。
上述方法当然可以适用于待阻尼的振动模式的配置，并且适用于设备30的配置。
图10和图11示出了根据本发明的第二实施例的设备30，该设备包括在轴承支撑件34的环形主体53的相应通道62中围绕小柱状部64中的至少一些小柱状部的相应的中间部分64C形成的多个第二阻尼流体膜F2’。
第二阻尼流体膜F2’例如围绕三个小柱状部64中的一个、或三个小柱状部64中的两个的相应的中间部分64C、或者围绕所有小柱状部64的相应的中间部分64C形成。
因此，相应通道62分别包括用于分别接纳第二阻尼流体膜F2’的第二空腔82’。因此，更一般地，这些第二空腔82’形成在轴承支撑件34与可弹性变形结构36之间，该可弹性变形结构形成连接结构42的一部分，相对于轴承支撑件34的环形主体53的径向内部表面55径向向外。另外，第二径向距离R2因此在此对应于每个通道62的最小径向尺寸。
在所示的示例中，被第二阻尼流体膜F2’包围的每个中间部分64C形成圆柱形表面。这样的圆柱形表面使得相应的第二阻尼流体膜F2’的厚度是最优的。通过在设计设备30时调节圆柱形表面的直径，因此能够调节相应的第二阻尼流体膜F2’的厚度，而不改变设备30的其余部分。
每个第二空腔82’通常由两个环形密封件或两个相对的密封段84A’和84B’轴向地界定，这两个环形密封件或两个相对的密封段分别设置在形成于轴承支撑件34的环形主体53中(或者在变型中，形成于相应的小柱状部64的中间部分64C中)的两个环形凹槽中。
此外，第二空腔82’分别连接到用于供应阻尼流体的第二通道86’，该用于供应阻尼流体的第二通道穿过轴承支撑件34形成，在这种情况下，该用于供应阻尼流体的第二通道穿过环形主体53形成，例如相对于第二空腔82’径向向外。
在涡轮机中，每个供应阻尼流体的第二通道86’连接到供应阻尼流体的单元，除了形成一环形排的管道的一部分的管道71’(图10)之外，该供应阻尼流体的单元在图10至图11中不可见，供应阻尼流体的单元通过该环形排的管道分别连接到供应阻尼流体的第二通道86’。
环形主体53有利地包括环形分配凹槽88’，该环形分配凹槽分别围绕第二空腔82’布置，供应阻尼流体的第二通道86’分别穿过该环形分配凹槽，以便于阻尼流体围绕每个相应的小柱状部64的中间部分64C进行分配。在变型中，这种环形分配凹槽可以形成在每个相应的小柱状部64的中间部分64C中，与相应的供应阻尼流体的第二通道86’相对。
在所示的示例中，第二阻尼流体膜F2’中的每一个与第一阻尼流体膜F1轴向地重叠。换句话说，第一阻尼流体膜F1和每个第二阻尼流体膜F2’包括在径向上彼此相对地布置(即，界定在两个公共轴向尺寸X1’与X2’之间)的相应的部分F1A’和F2A’(图10)。与第一实施例一样，这样的配置优化了设备30的紧凑性，或者相反地，对于设备30的给定的总尺寸而言，使阻尼流体膜F2’的可用体积最大化。
第二阻尼流体膜F2’的围绕小柱状部64的布置在这些膜的几何参数的定义中提供了很大的自由度，独立于设备30的整体几何配置。
图10和图11的设备30的操作模式类似于图5和图6中的设备30的操作模式。特别地，上文参考图7至图9所提出的考虑可以容易地转移到图10和图11的设备30。
在变型中，设备30可以组合地包括上述第一实施例的第二阻尼流体膜F2和第二实施例的第二阻尼流体膜F2’。
根据其它变型，可以在设备30中设置与图5和图6的膜F2类似的多个同轴的第二阻尼流体膜F2。为此，连接结构42可以例如包括多个同轴的圆柱形环，该多个同轴的圆柱形环分别布置成与轴承支撑件34的多个相应圆柱形裙部相对。
阻尼流体膜的数量的增加及其以明显不同的配置进行的布置可以增加由设备30处理的振动模式的数量。

Claims (12)

1.用于对涡轮机的轴进行定心和旋转引导的设备(30)，所述设备包括：
-滚动元件轴承(32)，所述滚动元件轴承包括限定轴承壳体轴线(A)的外座圈(46)；
-轴承支撑件(34)，所述轴承支撑件包括环形主体(53)，所述环形主体具有围绕所述外座圈(46)的径向内部环形表面(55)；
-连接结构(42)，所述连接结构将所述外座圈(46)连接到所述轴承支撑件(34)并且包括可弹性变形结构(36)，所述可弹性变形结构连接到所述轴承支撑件(34)；和
-第一空腔(37)，所述第一空腔形成在所述环形主体(53)的径向内部环形表面(55)与所述外座圈(46)之间，以接纳第一阻尼流体膜(F1)；
其中，所述设备进一步包括至少一个第二空腔(82，82’)，所述至少一个第二空腔形成在所述轴承支撑件(34)与所述连接结构(42)之间，并且相对于所述环形主体(53)的径向内部环形表面(55)径向向外布置，以接纳相应的第二阻尼流体膜(F2，F2’)。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个第二空腔包括至少一个与所述第一空腔(37)轴向地重叠的第二空腔(82，82’)。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述至少一个第二空腔包括至少一个具有与所述第一空腔(37)的厚度不同的厚度的第二空腔(82，82’)。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述轴承支撑件(34)的环形主体(53)包括径向环形部分(54)，所述径向环形部分在其径向内端部处终止于环形跟部(60)，所述环形跟部限定所述环形主体(53)的径向内部环形表面(55)，并且其中，所述至少一个第二空腔相对于所述环形跟部(60)径向向外布置。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述连接结构(42)进一步包括环形凸缘(48)，所述环形凸缘从所述外座圈(46)径向向外延伸，并且将所述外座圈(46)连接到所述可弹性变形结构(36)。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述至少一个第二空腔包括至少一个形成在环形裙部(58)与圆柱形环(80)之间的第二空腔(82)，所述环形裙部从所述轴承支撑件(34)的环形主体(53)延伸，所述圆柱形环从所述连接结构(42)的环形凸缘(48)延伸。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述圆柱形环(80)在所述连接结构(42)的环形凸缘(48)与所述轴承支撑件(34)的环形主体(53)之间轴向地延伸。
8.根据权利要求5所述的设备，其中，所述可弹性变形结构(36)由围绕所述轴承壳体轴线(A)分布的多个小柱状部(64)形成，每个小柱状部具有被安装在所述连接结构(42)的环形凸缘(48)上的相应的第一部分(64A)，以及与所述相应的第一部分(64A)间隔开并且被安装在所述轴承支撑件(34)上的相应的第二部分(64B)。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，
-所述轴承支撑件(34)包括环形凸缘(61)，所述轴承支撑件(34)的环形凸缘(61)从所述环形主体(53)延伸，使得所述环形主体(53)轴向地布置在所述连接结构(42)的环形凸缘(48)与所述轴承支撑件(34)的环形凸缘(61)之间；
-所述轴承支撑件(34)的环形主体(53)包括多个通道(62)，所述小柱状部(64)的相应的中间部分(64C)分别延伸穿过所述多个通道，所述相应的中间部分布置在所述小柱状部的相应的第一部分(64A)与相应的第二部分(64B)之间；
-所述小柱状部的相应的第二部分(64B)被安装在所述轴承支撑件(34)的环形凸缘(61)上；并且
-所述至少一个第二空腔包括多个第二空腔(82’)，所述多个第二空腔在所述轴承支撑件(34)的环形主体(53)的相应通道(62)中围绕所述小柱状部(64)中的至少一些小柱状部的相应的中间部分(64C)形成，以分别接纳多个第二阻尼流体膜(F2’)。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述轴承支撑件(34)的环形主体(53)包括至少一个用于供应阻尼流体的第一通道(70)，所述至少一个用于供应阻尼流体的第一通道在所述多个通道(62)的两个连续通道之间延伸，并且通向所述第一空腔(37)中，以向所述第一空腔(37)供应旨在形成所述第一阻尼流体膜(F1)的阻尼流体。
11.根据权利要求1所述的设备，所述设备进一步包括控制装置，所述控制装置用于选择性地控制向所述第一空腔(37)和所述至少一个第二空腔(82，82’)供应阻尼流体。
12.涡轮机，所述涡轮机包括至少一个轴，所述至少一个轴由至少一个根据权利要求1所述的设备(30)进行定心和旋转引导。
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