Maschinensatz mit zwei Maschinen mit je einem über ein Planetengetriebe mit dem anderen verbundenen Läufer Die Erfindung betrifft einen Maschinensatz mit zwei Maschinen mit je einem über ein Planetenge triebe mit dem anderen verbundenen rotierenden Läufer, von denen mindestens einer zum Planetenge triebe koaxial ist, welches Planetengetriebe drei sich gegenseitig zentrierende Radgruppen, nämlich zwei Sonnenräder und eine mindestens idreiachsige Plane- t--ngrupp2 aufweist.
Es ist ein Maschinensatz einer Kälteanlage be kannt, in welcher ein schnell laufender Läufer eines Turbokompressors über ein koaxiales Planetenge triebe der beschriebenen Art durch einen ebenfalls koaxialen, langsam laufenden Elektromotor ange trieben wird. Dabei ist die Welle des Elektromotors und des Planetenradträgers jeweils in zwei Lagern gelag; rt, und die Wellen sind durch eine nachgiebige Kupplung verbunden.
Auch die Welle des Kompres- sorläufers ist in zwei Lagern gelagert. Zwischen der Welle des Kompressorläufers und der Welle des kleinen Sonnenrades ist eine nachgiebige Kupplung angeordnet. Die Welle des kleinen Sonnenrades weist kein Wellenlager auf.
Dieser Konstruktion macht für jede Läuferseite mehrere Lager mit Lagerstützungen .und je eine nachgiebige Kupplung erforderlich, was eine teure Herstellung ergibt. Die Baulänge des Maschinen- satzes wird sehr gross. Die zahlreichen Lager ergeben insbesondere auf der :schnell laufenden Seite be trächtliche Verlustleistungen. Es ist für die zahl reichen Lager eine grössere umlaufende ölmenge erforderlich, wobei auch die Ölpumpe und der Öl= kühler grösser dimensioniert werden müssen.
Der Zusammenbau der Maschine ist umständlich.
Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile zu über winden. Hierzu wird ein Maschinensatz der ein gangs beschriebenen Art erfindungsgemäss derart aus- gebildet, dass mindestens der koaxiale Läufer in einem .einzigen, in seinem Bereiche gelegenen Lager drehbar gelagert ist und eine in isich ;starre, mit ihm starr verbundene Welle aufweist, die mit der dem Läufer zugeordneten Radgruppe starr verbunden ist.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einen Teil eines Maschinensatzes mit horizontaler Achse einer Kälteanlage, und Fig.2 einen schematischen Axialsohnitt durch einen Maschinensatz mit vertikaler Achse. Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit glei chen Bezugszeichen versehen.
Der in Fig. 1 dargestellte Maschinensatz umfasst einen schnellaufenden Turbokompressor 1, ein zum Läufer 2 des Turbokompressors 1 koaxiales Pla- netengetriebe 3 sowie einen nicht gezeigten, langsam- laufenden Elektromotor, dessen zum Planetengetriebe 3 koaxialer Läufer idurch eine Welle 4 mit dem Pla netengetriebe 3 verbunden ist. Der Turbokompres sor 1 weist vor dem Läufer 2 einen Eintrittsteil 5 und nach dem Läufer 2 eine Austrittsspirale 6 auf.
Das Planetengetriebe 3 weist ein kleines aussenver zahntes Sonnenrad 7, ein grosses innenverzahntes Sonnnenrad 8 sowie drei gleichmässig über den Um fang verteilte Planetenräder 9 auf, von denen in der Zeichnung nur eines dargestellt ist, und deren Achsen 10 mit jedem ihrer Enden an je einer Hälfte des doppelten, feststehenden, mit dem Gehäuse 11 des ganzen Maschinensatzes fest verbundenen Steges 12 befestigt .sind.
Der Läufer 2 des Turbokompressors 1 sitzt fest auf dem .einen Ende ,einer in sich starren Welle 13. Diese ist in unmittelbarer Nähe des Läufers 2, auf dessen dem Planetengetriebe 3 zugewandten Seite in einem Lager 14 radial drehbar und axial gelagert. Das andere Ende der Welle 13 ist starr mit dem kleinen Sonnenrad 7 des Planetengetriebes 3 ver bunden.
Durch diese erfindungsgemässe Massnahme ist es möglich, den rotierenden Läufereiner Maschine mit einer Radgruppe eines zu diesem Läufer koaxi- alen Planetengetriebes unmittelbar zu verbinden und unter Verwendung nur eines einzigen Wellenlagers zu lagern.
Der nicht gezeigte, langsamlaufende Elektromo tor weist einen zweifach gelagerten Läufer mit der Welle 4 .auf. Am abtrieb.seitigen, dem Planetenge triebe 3 zugewandten Ende trägt die Welle 4 eine Scheibe 15 mit Aussenverzahnung 16, welche in die Innenverzahnung 17 eines Ringes 18 eingreift, der über einen ringförmigen Steg 19 mit dem grossen Sonnenrad 8 verbunden ist. Die Scheibe 15 bildet zusammen mit dem Ring 18 eine nachgiebige Zahn kupplung, wobei die Kupplungshälften durch fe dernde Drähte 20 axial geführt sind.
Der in Fig.2 gezeigte Maschinensatz weist ein Planetengetriebe 3 mit :einem einteiligen, feststehen den, mit dem Gehäuse 11 des ganzen Maschinen satzes fest verbundenen Steg 12 auf, und die Achsen 10 der Planetenräder 9, von denen zwei dargestellt sind, sind an einem Ende .am Steg 12 befestigt. Der Läufer 2 ist mit dem kleinen Sonnenrad 7-unmittel- bar verbunden und gelagert wie in der in Fig. 1 gezeigten Anlage. Das grosse Sonnenrad 8 bildet mit einem ringförmigen Steg 21 und einer Scheibe 22 ein Stück, mit welchem die in ,sich starre Welle 4 starr verbunden ist.
Mit der Welle 4 ist auch der zum Planetengetriebe 3 koaxiale Rotor 23 des langsam- laufend-.n Elektromotors 24 verbunden, der einen Stator 25 aufweist.
.An der unteren, dem Planeten- getriebe 3 abgewandten Seite des Rotors 23 des Elektromotors 24 trägt die Welle 4 einen Bund 26, und der ausserhalb dieses Bundes 26 gelegene Ab schnitt der Welle 4 ist in einem im Boden des Ge häuses 1l angeordneten Wellenlager 27 radial und in Richtung nach unten axial gelagert, wobei die auf den Rotor 23 nebst Welle 4 und Sonnenrad 8 einwirkende Schwerkraft eine axiale Lagerung in Richtung nach oben überflüssig macht.
Diese Ausführungsart zeigt, wie beide Läufer eines Maschinensatzes der eingangs geschilderten Art unmittelbar mit je einer Radgruppe de Planetenge triebes verbunden und unter Verwendung nur je eines einzigen Wellenlagers gelagert werden können.
Durch symmetrische Anordnung von je einem Planetengetriebe und je einem Läufer eines Turbo kompressors an jedem Wellenende eines Elektromo tors erhält man eine zweistufige Kompressoranlage.
Machine set with two machines with one rotor connected to the other via a planetary gear The invention relates to a machine set with two machines, each with one rotating rotor connected via a planetary gear to the other, of which at least one is coaxial with the planetary gear, which planetary gear is three mutually centering wheel groups, namely two sun gears and at least one three-axle plane t - ngroup2.
It is a machine set of a refrigeration system be known, in which a high-speed rotor of a turbo compressor via a coaxial planetary gear of the type described is driven by a coaxial, low-speed electric motor is also. The shaft of the electric motor and the planet carrier are each in two bearings; rt, and the shafts are connected by a flexible coupling.
The shaft of the compressor rotor is also supported in two bearings. A flexible coupling is arranged between the shaft of the compressor rotor and the shaft of the small sun gear. The shaft of the small sun gear does not have a shaft bearing.
This construction requires several bearings with bearing supports for each side of the rotor, and one flexible coupling each, which is expensive to manufacture. The overall length of the machine set is very large. The numerous bearings result in considerable power losses, especially on the high-speed side. A larger amount of circulating oil is required for the numerous bearings, and the oil pump and oil cooler must also be larger.
The assembly of the machine is cumbersome.
The invention aims to overcome these disadvantages. For this purpose, a machine set of the type described at the outset is designed according to the invention in such a way that at least the coaxial rotor is rotatably mounted in a single bearing located in its area and has an inherently rigid shaft that is rigidly connected to it and which is connected to the the rotor associated wheel group is rigidly connected.
Two exemplary embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing. There are shown: FIG. 1 an axial section through part of a machine set with a horizontal axis of a refrigeration system, and FIG. 2 a schematic axial section through a machine set with a vertical axis. Corresponding parts are provided with the same reference numerals in both figures.
The machine set shown in FIG. 1 comprises a high-speed turbo compressor 1, a planetary gear 3 coaxial with the rotor 2 of the turbo-compressor 1, and a slow-running electric motor, not shown, whose rotor is coaxial with the planetary gear 3 through a shaft 4 with the planetary gear 3 connected is. The turbo compressor 1 has an inlet part 5 in front of the rotor 2 and an outlet spiral 6 after the rotor 2.
The planetary gear 3 has a small externally toothed sun gear 7, a large internally toothed sun gear 8 and three planet gears 9 evenly distributed over the circumference, of which only one is shown in the drawing, and their axes 10 with each of their ends on one half of the double, stationary web 12 firmly connected to the housing 11 of the entire machine set .sind attached.
The rotor 2 of the turbo compressor 1 sits firmly on the .ein end, an inherently rigid shaft 13. This is in the immediate vicinity of the rotor 2, on the side facing the planetary gear 3 in a bearing 14 radially rotatable and axially supported. The other end of the shaft 13 is rigidly connected to the small sun gear 7 of the planetary gear 3 connected.
This measure according to the invention makes it possible to directly connect the rotating rotor of a machine to a gear group of a planetary gear that is coaxial with this rotor and to mount it using only a single shaft bearing.
The low-speed electric motor, not shown, has a rotor with two bearings and the shaft 4. At the end facing the abtrieb.seiten, the planetary gear 3, the shaft 4 carries a disk 15 with external teeth 16, which engage the internal teeth 17 of a ring 18 which is connected to the large sun gear 8 via an annular web 19. The disc 15 together with the ring 18 forms a flexible tooth coupling, the coupling halves being axially guided by wires 20 that reduce the force.
The machine set shown in Figure 2 has a planetary gear 3 with: a one-piece, fixed to the, with the housing 11 of the whole machine set firmly connected web 12, and the axes 10 of the planetary gears 9, two of which are shown, are on one At the end of the bridge 12 attached. The rotor 2 is directly connected to the small sun gear 7 and is supported as in the system shown in FIG. The large sun gear 8 forms a piece with an annular web 21 and a disk 22, with which the shaft 4, which is rigid in itself, is rigidly connected.
The rotor 23 of the slow-running electric motor 24, which is coaxial with the planetary gear 3 and has a stator 25, is also connected to the shaft 4.
On the lower side of the rotor 23 of the electric motor 24 facing away from the planetary gear 3, the shaft 4 carries a collar 26, and the section of the shaft 4 located outside this collar 26 is in a shaft bearing 27 arranged in the bottom of the housing 11 mounted radially and axially in the downward direction, with the force of gravity acting on the rotor 23 together with the shaft 4 and sun gear 8 making axial mounting in the upward direction superfluous.
This embodiment shows how both runners of a machine set of the type described can be directly connected to a gear group de planetary gear and stored using only a single shaft bearing.
A two-stage compressor system is obtained through a symmetrical arrangement of a planetary gear and a rotor of a turbo compressor on each shaft end of an electric motor.