CH711012A2

CH711012A2 - Flow machine.

Info

Publication number: CH711012A2
Application number: CH00419/16A
Authority: CH
Inventors: Denkel Harald
Original assignee: Man Diesel & Turbo Se
Priority date: 2015-04-21
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2016-10-31
Also published as: DE102015005054A1; CH711012B1; CN106065878B; CN106065878A; KR20160125302A; JP6669572B2; JP2016205393A; FI20165341A

Abstract

Strömungsmaschine, mit einem statorseitigen Gehäuse und einem rotorseitigen Laufrad, wobei zwischen einem radial äusseren Abschnitt des Laufrads und einem angrenzenden Abschnitt des Gehäuses ein Axialspalt ausgebildet ist, mit einer ersten statorseitigen Ringstruktur (20) und einer zweiten statorseitigen Ringstruktur (21), die einander zugewandte Flächen (24, 25) aufweisen, an denen in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, sich in Axialrichtung erstreckende Vorsprünge (22, 23) ausgebildet sind, wobei die Ringstrukturen (20, 21) in einer von mindestens zwei definierten Relativpositionen, in welchen die Ringstrukturen (20, 21) in einem verbunden Zustand derselben jeweils zusammen unterschiedliche axiale Abmessungen aufweisen, miteinander verbunden sind, wobei die Relativposition, in welcher die Ringstrukturen (20, 21) miteinander verbunden sind, über die axiale Abmessung der miteinander verbunden Ringstrukturen (20, 21) eine Abmessung des Axialspalts zwischen dem Gehäuse und dem radial äusseren Abschnitt des Laufrads einstellt.Turbomachine, comprising a stator-side housing and a rotor-side impeller, wherein between a radially outer portion of the impeller and an adjacent portion of the housing, an axial gap is formed with a first stator-side ring structure (20) and a second stator-side ring structure (21) facing each other Surfaces (24, 25) on which circumferentially spaced apart, axially extending projections (22, 23) are formed, the ring structures (20, 21) in one of at least two defined relative positions, in which the ring structures (20 , 21) in a connected state thereof have different axial dimensions together, are interconnected, the relative position in which the ring structures (20, 21) are interconnected via the axial dimension of the interconnected ring structures (20, 21) Dimension of the axial gap between the housing and the radially outer portion of the impeller sets.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. The invention relates to a turbomachine according to the preamble of claim 1.

[0002] Aus der DE 10 2009 021 968 A1 ist ein Turbolader mit einem Verdichter und einer Turbine bekannt. Der Verdichter des dort offenbarten Turboladers ist als Radialverdichter ausgeführt, dem zu verdichtende Ladeluft in Axialrichtung zugeführt wird, und von dem verdichtete Ladeluft in Radialrichtung abströmt. Der Radialverdichter verfügt über ein statorseitiges Gehäuse und ein rotorseitiges Laufrad, wobei das statorseitige Gehäuse des Radialverdichters aus mehreren miteinander verbundenen Gehäuseabschnitten zusammengesetzt ist. Ein erster Gehäuseabschnitt wird dabei von einem Spiralgehäuseabschnitt und ein zweiter Gehäuseabschnitt von einem sogenannten Einsatzstück gebildet, wobei das Spiralgehäuse und das Einsatzstück durch Schrauben an aneinandergrenzenden Flanschabschnitten miteinander verbunden sind. Zwischen dem Einsatzstück des Gehäuses und einem radial äusseren Abschnitt des Laufrads ist ein Axialspalt ausgebildet, der zur Gewährleistung eines möglichst guten Wirkungsgrads des Radialverdichters exakt mit möglichst wenig Spiel eingestellt werden muss. Nach der Praxis wird ein solcher Axialspalt an einer Strömungsmaschine typischerweise mit Hilfe eines separaten Bauteils eingestellt. Bei einem solchen separaten Bauteil kann es sich um einen Ausgleichsring handeln, der zur Einstellung des Axialspalts an dem statorseitigen Gehäuse montiert wird. Ein solcher Ausgleichsring muss sehr genau gefertigt werden. Erst dann, wenn die Strömungsmaschine montiert ist, kann man durch Messen des Axialspalts feststellen, ob der Ausgleichsring mit hinreichender Genauigkeit gefertigt wurde und der Axialspalt ausreichend genau eingestellt werden konnte. Gegebenenfalls ist eine mechanische Bearbeitung des Ausgleichsrings erforderlich, um den Axialspalt exakt einzustellen. Hierdurch erhöht sich insgesamt der Montageaufwand für eine Strömungsmaschine. From DE 10 2009 021 968 A1 a turbocharger with a compressor and a turbine is known. The compressor of the turbocharger disclosed therein is designed as a radial compressor, is fed to the charge air to be compressed in the axial direction, and flows from the compressed charge air in the radial direction. The centrifugal compressor has a stator-side housing and a rotor-side impeller, wherein the stator-side housing of the centrifugal compressor is composed of a plurality of interconnected housing sections. A first housing portion is formed by a spiral housing portion and a second housing portion of a so-called insert, wherein the volute casing and the insert are connected by screws to adjacent flange portions. Between the insert of the housing and a radially outer portion of the impeller, an axial gap is formed, which must be set to ensure the best possible efficiency of the centrifugal compressor exactly with the least possible play. In practice, such an axial gap is set on a turbomachine typically with the aid of a separate component. In such a separate component may be a compensation ring, which is mounted to adjust the axial gap on the stator housing. Such a compensation ring must be made very accurate. Only then, when the turbomachine is mounted, can you determine by measuring the axial gap, whether the compensation ring was manufactured with sufficient accuracy and the axial gap could be set sufficiently accurate. Optionally, a mechanical processing of the compensation ring is required to adjust the axial gap exactly. As a result, the assembly costs for a turbo-engine increase overall.

[0003] Es besteht Bedarf an einer Strömungsmaschine, bei welcher mit geringerem Aufwand der Axialspalt zwischen dem Gehäuse und einem radial äusseren Abschnitt eines Laufrads einfach und zuverlässig eingestellt werden kann. There is a need for a turbomachine in which the axial gap between the housing and a radially outer portion of an impeller can be adjusted easily and reliably with less effort.

[0004] Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Strömungsmaschine zu schaffen. On this basis, the present invention has the object to provide a novel flow machine.

[0005] Diese Aufgabe wird durch eine Strömungsmaschine nach Anspruch 1 gelöst. Die erfindungsgemässe Strömungsmaschine weist eine erste statorseitige Ringstruktur und zweite statorseitige Ringstruktur mit in Axialrichtung einander zugewandten Flächen auf, an denen in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und sich in Axialrichtung erstreckende Vorsprünge ausgebildet sind, wobei die Ringstrukturen in einer von mindestens zwei definierten Relativpositionen, in welchen die Ringstrukturen in einem verbundenen Zustand derselben jeweils zusammen unterschiedliche axiale Abmessungen aufweisen, miteinander verbunden sind, wobei die Relativposition, in welcher die Ringstrukturen miteinander verbunden sind, über die axiale Abmessung der miteinander verbunden Ringstrukturen eine Abmessung des Axialspalts zwischen dem Gehäuse und dem radial äusseren Abschnitt des Laufrads einstellt. This object is achieved by a turbomachine according to claim 1. The turbomachine according to the invention has a first stator-side ring structure and a second stator-side ring structure with axially facing surfaces on which circumferentially spaced apart and axially extending projections are formed, the ring structures being in one of at least two defined relative positions in which the ring structures the relative position in which the ring structures are interconnected via the axial dimension of the interconnected ring structures is a dimension of the axial gap between the housing and the radially outer portion of the impeller established.

[0006] Über die statorseitigen Ringstrukturen kann der Axialspalt einfach und zuverlässig exakt eingestellt werden. Die Relativposition zwischen den Ringstrukturen in Umfangsrichtung bestimmt die axiale Abmessung der aus den statorseitigen Ringstrukturen zusammengesetzten, statorseitigen Struktur, wobei durch Anpassung der Relativumfangsposition und demnach durch Anpassung der axialen Abmessung der miteinander verbundenen Ringstrukturen der Axialspalt zwischen dem Gehäuse und dem radial äusseren Abschnitt des Laufrads exakt eingestellt werden kann. About the stator-side ring structures of the axial gap can be adjusted easily and reliably exactly. The relative position between the ring structures in the circumferential direction determines the axial dimension of the stator-side structure composed of the stator-side ring structures, wherein the axial gap between the housing and the radially outer section of the impeller is exactly adjusted by adjusting the relative circumferential position and accordingly by adapting the axial dimension of the interconnected ring structures can be adjusted.

[0007] Vorzugsweise weist das Gehäuse der Strömungsmaschine mehrere miteinander verbundene Gehäuseabschnitte auf, wobei der Axialspalt zwischen einem der Gehäuseabschnitte und dem radial äusseren Abschnitt des Laufrads ausgebildet, wobei die erste Ringstruktur integraler Bestandteil eines ersten Gehäuseabschnitts der Strömungsmaschine, insbesondere eines Spiralgehäuseabschnitts, und die zweite Ringstruktur integraler Bestandteil eines mit dem ersten Gehäuseabschnitt verbundenen zweiten Gehäuseabschnitts der Strömungsmaschine, insbesondere eines mit dem Spiralgehäuseabschnitt verbunden Einsatzstücks, ist. Dann, wenn die Ringstrukturen integraler Bestandteil von Gehäuseabschnitten der Strömungsmaschine sind, kann auf ein separates Bauteil verzichtet werden. Dies ist zur einfachen Montage der Strömungsmaschine und zur Einstellung des Axialspalts zwischen dem Gehäuse und dem radial äusseren Abschnitt des Laufrads besonders vorteilhaft. Preferably, the housing of the turbomachine on a plurality of interconnected housing sections, wherein the axial gap formed between one of the housing sections and the radially outer portion of the impeller, wherein the first ring structure integral part of a first housing portion of the turbomachine, in particular a spiral housing section, and the second Ring structure is an integral part of a connected to the first housing section second housing portion of the turbomachine, in particular a connected to the spiral housing section insert piece is. Then, if the ring structures are an integral part of housing sections of the turbomachine, can be dispensed with a separate component. This is for easy installation of the turbomachine and for adjusting the axial gap between the housing and the radially outer portion of the impeller particularly advantageous.

[0008] Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist die erste Ringstruktur an einer der zweiten Ringstruktur zugewandten Fläche in Umfangsrichtung voneinander beabstandete stufenartige Vorsprünge auf, wobei die zweite Ringstruktur an einer der ersten Ringstruktur zugewandten Fläche in Umfangsrichtung voneinander beabstandete stufenartige Vorsprünge aufweist, wobei dann, wenn in einer ersten definierten Relativpositionen die Vorsprünge der ersten Ringstruktur an den Vorsprüngen der zweiten Ringstruktur anliegen, dieselben zur Verringerung des Axialspalts eine grössere axiale Abmessung aufweisen als dann, wenn in einer zweiten definierten Relativpositionen die Vorsprünge der ersten Ringstruktur in zwischen den Vorsprüngen der zweiten Ringstruktur ausgebildete Rücksprünge und die Vorsprünge der zweiten Ringstruktur in zwischen den Vorsprüngen der ersten Ringstruktur ausgebildete Rücksprünge eingreifen. Nach dieser vorteilhaften Weiterbildung ist eine stufenartige Änderung der axialen Abmessung der aus den Ringstrukturen zusammengebauten, statorseitigen Struktur und damit eine stufenweise Einstellung des Axialspalts zwischen dem Gehäuse und dem radial äusseren Abschnitt des Laufrads möglich. According to an advantageous embodiment, the first ring structure on a surface facing the second ring structure in the circumferential direction spaced apart step-like projections, wherein the second ring structure on one of the first ring structure facing surface circumferentially spaced step-like projections, wherein when in a first defined relative positions abut the projections of the first ring structure on the projections of the second ring structure, which have a greater axial dimension to reduce the axial gap than if in a second defined relative positions, the projections of the first ring structure in formed between the projections of the second ring structure recesses and the protrusions of the second ring structure engage recesses formed between the protrusions of the first ring structure. According to this advantageous development, a step-like change in the axial dimension of the stator structures assembled from the ring structures and thus a stepwise adjustment of the axial gap between the housing and the radially outer section of the impeller is possible.

[0009] Nach einer alternativen vorteilhaften Weiterbildung weist die erste Ringstruktur an einer der zweiten Ringstruktur zugewandten Fläche in Umfangsrichtung voneinander beabstandete rampenartige Vorsprünge auf, wobei die zweite Ringstruktur an einer der ersten Ringstruktur zugewandten Fläche in Umfangsrichtung voneinander beabstandete rampenartige Vorsprünge aufweist, wobei dann, wenn die Vorsprünge der ersten Ringstruktur an den Vorsprüngen der der zweiten Ringstruktur anliegen, über eine definierten Relativpositionen zwischen denselben die axiale Abmessung und damit der Axialspalt zwischen einer Minimalabmessung und einer Maximalabmessung stufenlos einstellbar ist. Diese Weiterbildung der Erfindung erlaubt eine kontinuierliche, stufenlose Veränderung der axialen Abmessung der aus den Ringstrukturen zusammengesetzten, statorseitigen Struktur und damit eine stufenlose Einstellung des Axialspalts. According to an alternative advantageous development, the first ring structure on a surface facing the second ring structure in the circumferential direction spaced apart ramp-like projections, wherein the second ring structure on one of the first ring structure facing surface circumferentially spaced apart ramp-like projections, in which case the projections of the first ring structure bear against the projections of the second ring structure, the axial dimension and thus the axial gap between a minimum dimension and a maximum dimension being infinitely adjustable via a defined relative position between them. This development of the invention allows a continuous, stepless change in the axial dimension of the stator structures composed of the ring structures and thus a continuous adjustment of the axial gap.

[0010] Vorzugsweise sind die erste Ringstruktur und die zweite Ringstruktur durch Schrauben, die sich durch Bohrungen der Ringstrukturen erstrecken, miteinander verbunden. Dies ist zur Gewährleistung einer einfachen Montage von Vorteil. Preferably, the first ring structure and the second ring structure are connected to each other by screws which extend through bores of the ring structures. This is to ensure easy installation of advantage.

[0011] Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: <tb>Fig. 1 :<SEP>einen Querschnitt durch eine als Radialverdichter ausgebildete Strömungsmaschine; <tb>Fig. 2 :<SEP>eine perspektivische Explosionsansicht eines Details einer erfindungsgemässen Strömungsmaschine; und <tb>Fig. 3 :<SEP>einen ausschnittsweisen Querschnitt durch das Detail der Fig. 2 in einem möglichen Zusammenbauzustand desselben.Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing: <Tb> FIG. 1: <SEP> a cross section through a turbomachine designed as a radial compressor; <Tb> FIG. 2: <SEP> is an exploded perspective view of a detail of a turbomachine according to the invention; and <Tb> FIG. 3: <SEP> A partial cross section through the detail of FIG. 2 in a possible assembly state thereof.

[0012] Die hier vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine, insbesondere einen Radialverdichter für einen Turbolader. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt. Vielmehr kann die Erfindung auch bei anderen Radialverdichtern sowie bei Radialturbinen zum Einsatz kommen. The present invention relates to a turbomachine, in particular a centrifugal compressor for a turbocharger. However, the invention is not limited to this application. Rather, the invention can also be used in other centrifugal compressors and in radial turbines.

[0013] Fig. 1 zeigt einen ausschnittsweisen Querschnitt aus einem Turbolader im Bereich einer als Radialverdichter 10 ausgebildeten Strömungsmaschine. Die in Fig. 1 gezeigte, als Radialverdichter ausgebildete Strömungsmaschine 10 verfügt über ein statorseitiges Gehäuse 11 und ein rotorseitiges Laufrad 12. Das statorseitige Gehäuse 11 verfügt über mehrere miteinander verbundene Gehäuseabschnitte, nämlich im gezeigten Ausführungsbeispiel über einen Spiralgehäuseabschnitt 13 und ein mit dem Spiralgehäuseabschnitt 13 verbundenes Einsatzstück 14. Der Spiralgehäuseabschnitt 13 und das Einsatzstück 14 sind an aneinandergrenzenden Flanschabschnitten 15, 16 miteinander verbunden, nämlich über mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Verbindungsschrauben 17, die vorzugsweise als Dehnschrauben ausgeführt sind. Fig. 1 shows a fragmentary cross section of a turbocharger in the region of a radial compressor 10 designed as a turbomachine. 1 has a stator-side housing 11 and a rotor-side impeller 12. The stator-side housing 11 has a plurality of interconnected housing sections, namely in the illustrated embodiment via a spiral housing section 13 and connected to the spiral housing section 13 Insert 14. The spiral housing portion 13 and the insert 14 are connected to adjacent flange portions 15, 16 with each other, namely a plurality of circumferentially spaced apart connecting bolts 17, which are preferably designed as expansion screws.

[0014] Im gezeigten Ausführungsbeispiel, bei welchem die Strömungsmaschine als Radialverdichter 10 eines Turboladers ausgeführt ist, schliesst sich an das Gehäuse 11 des Radialverdichters ein sogenanntes Lagergehäuse 18 an. In the illustrated embodiment, in which the turbomachine is designed as a radial compressor 10 of a turbocharger, a so-called bearing housing 18 connects to the housing 11 of the centrifugal compressor.

[0015] Wie Fig. 1 entnommen werden kann, ist zwischen dem Gehäuse 11, nämlich dem Einsatzstück 14 des Gehäuses 11, und einem radial äusseren Abschnitt des Laufrads 12 ein Axialspalt 19 ausgebildet. Dieser Axialspalt 19 muss zur Gewährleistung eines hohen Wirkungsgrads der Strömungsmaschine, insbesondere des in Fig. 1 gezeigten Radialverdichters 10, exakt eingestellt werden. Die hier vorliegende Erfindung betrifft solche Details einer vorzugsweise als Radialverdichter eines Turboladers ausgebildeten Strömungsmaschine, die eine einfache und zuverlässige Einstellung dieses Axialspalts 19 zur Gewährleistung eines hohen Wirkungsgrads der Strömungsmaschine ermöglichen. As can be seen in FIG. 1, between the housing 11, namely the insert 14 of the housing 11, and a radially outer portion of the impeller 12, an axial gap 19 is formed. This axial gap 19 must be set to ensure a high efficiency of the turbomachine, in particular of the radial compressor 10 shown in FIG. 1, exactly. The present invention relates to such details of a preferably designed as a radial compressor turbocharger turbomachine, which allow a simple and reliable adjustment of this axial gap 19 to ensure high efficiency of the turbomachine.

[0016] Erfindungsgemäss ist der Axialspalt 19 über statorseitige Ringstrukturen einfach und zuverlässig einstellbar. So zeigt Fig. 2 eine erste statorseitige Ringstruktur 20 und eine zweite statorseitige Ringstruktur 21, an denen jeweils in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, sich in Axialrichtung erstreckende Vorsprünge 22 bzw. 23 ausgebildet sind. Diese Vorsprünge 22, 23 sind an in Axialrichtung einander zugewandten Flächen 24 bzw. 25 der Ringstrukturen 20, 21 ausgebildet. Die Ringstrukturen 20, 21 sind in einer von mindestens zwei definierten Relativpositionen in Umfangsrichtung, in welchen die Ringstrukturen 20, 21 in einem verbundenen Zustand derselben jeweils unterschiedliche axiale Abmessungen aufweisen, verbunden, wobei die Relativpositionen in Umfangsrichtung, in welche die Ringstrukturen 20, 21 miteinander verbunden sind, die axiale Abmessung der miteinander verbundenen Ringstrukturen 20, 21 bestimmt und über diese axiale Abmessung der miteinander verbundenen Ringstrukturen 20, 21 die Abmessung des Axialspalts 19 zwischen dem Gehäuse 11 und dem radial äusseren Abschnitt des Laufrads 12 eingestellt wird. According to the invention, the axial gap 19 is easily and reliably adjustable via stator ring structures. Thus, FIG. 2 shows a first stator-side ring structure 20 and a second stator-side ring structure 21, on each of which projections, which are spaced apart from one another in the circumferential direction and which extend in the axial direction, are formed. These projections 22, 23 are formed on axially facing surfaces 24 and 25 of the ring structures 20, 21. The ring structures 20, 21 are connected in one of at least two defined relative positions in the circumferential direction, in which the ring structures 20, 21 in a connected state thereof each have different axial dimensions, wherein the relative positions in the circumferential direction, in which the ring structures 20, 21 with each other are determined, the axial dimension of the interconnected ring structures 20, 21 determines and over this axial dimension of the interconnected ring structures 20, 21, the dimension of the axial gap 19 between the housing 11 and the radially outer portion of the impeller 12 is adjusted.

[0017] Vorzugsweise ist eine der statorseitigen Ringstrukturen, zum Beispiel die Ringstruktur 21, Bestandteil eines ersten Gehäuseabschnitts, insbesondere Bestandteil des Spiralgehäuseabschnitts 13 im Bereich des Flanschabschnitts 15 desselben, wohingegen die andere Ringstruktur, zum Beispiel die Ringstruktur 20, integraler Bestandteil des mit dem Spiralgehäuseabschnitt 13 verbundenen Einsatzstücks 14 ist, nämlich im Bereich des Flanschabschnitts 16 desselben. Durch die definierte Relativposition in Umfangsrichtung, in welcher dann das Einsatzstück 14 am Spiralgehäuse 13 des Gehäuses 11 verbaut wird, wird die axiale Relativposition des Einsatzstücks 14 relativ zum Laufrad 12 und damit die Abmessung des Axialspalts 19 eingestellt. Preferably, one of the stator-side ring structures, for example, the ring structure 21, part of a first housing portion, in particular part of the spiral housing portion 13 in the region of the flange portion 15 thereof, whereas the other ring structure, for example, the ring structure 20, an integral part of the spiral housing section 13 connected insert 14, namely in the region of the flange portion 16 thereof. Due to the defined relative position in the circumferential direction, in which then the insert 14 is installed on the spiral housing 13 of the housing 11, the axial relative position of the insert 14 relative to the impeller 12 and thus the dimension of the axial gap 19 is adjusted.

[0018] Wie bereits ausgeführt, sind im Bereich der Flanschabschnitte 15, 16 das Spiralgehäuse 13 und das Einsatzstück 14 über Schrauben 17 miteinander verbunden, wobei sich diese Schrauben 17 durch Bohrungen 26, 27 der Ringstrukturen 20, 21 erstrecken. As already stated, in the region of the flange portions 15, 16, the spiral housing 13 and the insert 14 are connected to each other via screws 17, wherein these screws 17 through holes 26, 27 of the ring structures 20, 21 extend.

[0019] Fig. 2 und 3 zeigen eine Ausführung der Erfindung, in welcher die erste statorseitige Ringstruktur 20 an der der zweiten statorseitigen Ringstruktur 21 zugewandten Axialfläche 24 in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, stufenartige Vorsprünge 22 mit jeweils identischen Höhen bzw. Stufenhöhen in Axialrichtung aufweist, und in welcher die zweite statorseitige Ringstruktur 21 an der der ersten statorseitigen Ringstruktur 20 zugewandten Axialfläche 25 in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, stufenartige Vorsprünge 23 ebenfalls mit jeweils identischen Höhen bzw. Stufenhöhen in Axialrichtung aufweist. Dann, wenn in einer ersten Umfangs-Relativposition die Vorsprünge 22, 23 der beiden statorseitigen Ringstrukturen 20, 21 aneinander anliegen, weist der Zusammenbau aus den Ringstrukturen 20, 21 eine grössere axiale Abmessung auf als dann, wenn, wie in Fig. 3 gezeigt, in einer zweiten Umfangs-Relativposition die Vorsprünge 23 der statorseitigen Ringstruktur 21 in zwischen den Vorsprüngen 22 der statorseitigen Ringstruktur 20 ausgebildete Rücksprünge 28 und damit die Vorsprünge 22 der statorseitigen Ringstruktur 20 in zwischen den Vorsprüngen 23 der statorseitigen Ringstruktur 21 ausgebildete Rücksprünge 29 eingreifen. 2 and 3 show an embodiment of the invention in which the first stator-side ring structure 20 on the second stator-side ring structure 21 facing axial surface 24 circumferentially spaced from each other, step-like projections 22 each having identical heights or step heights in the axial direction, and in which the second stator-side ring structure 21 on the axial surface 25 facing the first stator-side ring structure 20 is circumferentially spaced from each other, step-like projections 23 also each having identical heights or step heights in the axial direction. Then, when in a first peripheral relative position, the projections 22, 23 of the two stator-side ring structures 20, 21 abut each other, the assembly of the ring structures 20, 21 has a larger axial dimension than when, as shown in Fig. 3, in a second circumferential relative position, the projections 23 of the stator-side ring structure 21 in recesses 28 formed between the projections 22 of the stator-side ring structure 20 and thus engage the projections 22 of the stator-side ring structure 20 in recesses 29 formed between the projections 23 of the stator-side ring structure.

[0020] Bei dem in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel, in welchem die stufenartigen Vorsprünge 22 der Ringstruktur 20 und die stufenartigen Vorsprünge 23 der Ringstruktur 21 jeweils identische Höhen in Axialrichtung aufweisen, können die statorseitigen Ringstrukturen 20, 21 in zwei definierten Relativpositionen in Umfangsrichtung zueinander unter Bereitstellung von zwei unterschiedlichen axialen Abmessungen miteinander verbunden werden. In the embodiment shown in Fig. 2 and 3, in which the step-like projections 22 of the ring structure 20 and the step-like projections 23 of the ring structure 21 each have identical heights in the axial direction, the stator-side ring structures 20, 21 in two defined relative positions in Circumference to each other to provide two different axial dimensions are connected.

[0021] Wie Fig. 2 entnommen werden kann, sind dabei im Bereich der Ringstruktur 20 doppelt so viele Bohrungen 26 vorhanden wie an der Ringstruktur 21 Bohrungen 27 ausgebildet sind, um so in den beiden möglichen definierten Relativpositionen der Ringstrukturen 20, 21 eine den mechanischen Anforderungen gerecht werdende Verbindung derselben über die Schrauben 17 zu ermöglichen. Die Bohrungen 27 sind dabei z.B. als Gewindebohrungen und die Bohrungen 26 als gewindelose Bohrungen ausgeführt. As can be seen in FIG. 2, twice as many bores 26 are present in the region of the ring structure 20 as bores 27 are formed on the ring structure, so that in the two possible defined relative positions of the ring structures 20, 21 a mechanical Demanding expectant connection of the same through the screws 17 to allow. The holes 27 are e.g. as threaded holes and the holes 26 designed as unthreaded holes.

[0022] Im Unterschied zu dem in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist es möglich, dass an mindestens einer Ringstruktur 20 bzw. 21 in Umfangsrichtung nebeneinander stufenartige Vorsprünge mit mehr als einer in Axialrichtung unterschiedlichen Stufenhöhe bzw. Höhe ausgebildet sind, sodass dann die Ringstrukturen 20, 21 in mehr als zwei definierten Relativpositionen in Umfangsrichtung zueinander unter Bereitstellung von mehr als zwei möglichen unterschiedlichen axialen Abmessungen miteinander verbindbar sind. Dazu ist es ausreichend, wenn an einer Ringstruktur die Vorsprünge mit den mehreren unterschiedlichen Stufenhöhen in Axialrichtung ausgebildet sind, wobei an der anderen Ringstruktur die stufenartigen Vorsprünge allesamt identische Höhen aufweisen können. Die Anzahl der Bohrungen, die dann an der Ringstruktur mit den mehreren unterschiedlichen Stufenhöhen in Axialrichtung benötigt wird, entspricht der Anzahl der Bohrungen in der anderen Ringstruktur multipliziert mit der Anzahl der möglichen, unterschiedliche Axialabmessungen bereitstellenden Umfangs-Relativpositionen zwischen den Ringstrukturen. Sind demnach zum Beispiel an einer Ringstruktur eine Anzahl N Bohrungen ausgebildet, so muss die andere Ringstruktur über ein x*N Bohrungen verfügen, wobei x die Anzahl der möglichen, unterschiedliche axiale Abmessungen bereitstellenden Relativpositionen zwischen den Ringstrukturen 20, 21 ist. In contrast to the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, it is possible that are formed on at least one ring structure 20 and 21 in the circumferential direction side by side step-like projections with more than one in the axial direction different step height or height, so then the Ring structures 20, 21 in more than two defined relative positions in the circumferential direction to each other under provision of more than two possible different axial dimensions are connected to each other. For this purpose, it is sufficient if the projections with the several different step heights are formed in the axial direction on a ring structure, wherein on the other ring structure, the step-like projections can all have identical heights. The number of holes that is then required on the ring structure with the several different step heights in the axial direction corresponds to the number of holes in the other ring structure multiplied by the number of possible, different axial dimensions providing circumferential relative positions between the ring structures. If, for example, a number N of bores are formed on a ring structure, the other ring structure must have an x * N borehole, where x is the number of possible relative positions between the ring structures 20, 21 which provide different axial dimensions.

[0023] Eine weitere Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 und 3 besteht darin, dass die erste Ringstruktur an einer der zweiten Ringstruktur zugewandten Axialfläche in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, rampenartige bzw. keilartige Vorsprünge und die zweite Ringstruktur an einer der ersten Ringstruktur zugewandten Axialfläche in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, ebenfalls rampenartige oder keilartige Vorsprünge aufweist. Dann, wenn derartige rampenartige oder keilartige Vorsprünge der ersten Ringstruktur an den rampenartigen oder keilartigen Vorsprüngen der zweiten Ringstruktur anliegen, kann über eine definierte Umfangs-Relativposition zwischen denselben die axiale Abmessung und damit der Axialspalt 19 zwischen dem Gehäuse 11 und dem Laufrad 12 stufenlos zwischen einer Minimalabmessung und einer Maximalabmessung eingestellt werden. A further modification of the embodiment of Figs. 2 and 3 is that the first ring structure on one of the second ring structure facing axial surface circumferentially spaced from each other, ramp-like or wedge-like projections and the second ring structure on one of the first ring structure facing axial surface in Having circumferentially spaced apart, also ramp-like or wedge-like projections. Then, when such ramp-like or wedge-like protrusions of the first ring structure abut the ramp-like or wedge-like protrusions of the second ring structure, the axial dimension and thus the axial gap 19 between the housing 11 and the impeller 12 can be steplessly between a defined peripheral relative position between them Minimum dimension and a maximum dimension can be adjusted.

[0024] In diesem Fall wäre es dann möglich, an beiden Ringstrukturen eine identische Anzahl von Bohrungen vorzusehen, nämlich an einer Ringstruktur die in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Gewindebohrungen zur Aufnahme der Schrauben 17 und an der anderen Ringstruktur als Langlöcher ausgebildete, gewindelose Bohrungen, die in Umfangsrichtung gebogen verlaufen. In this case, it would then be possible to provide an identical number of holes on both ring structures, namely on a ring structure spaced apart in the circumferential direction threaded holes for receiving the screws 17 and formed on the other ring structure as slots, unthreaded holes in Circumferentially curved.

[0025] Im bevorzugten Ausführungsbeispiel des in Fig. 1 gezeigten Radialverdichters 10 ist die Ringstruktur 21 vorzugsweise integraler Bestandteil des Flanschabschnitts 16 des Einsatzstücks 14. Die Ringstruktur 20 ist dann vorzugsweise integraler Bestandteil des Flanschabschnitts 15 des Spiralgehäuses 13. Durch Verdrehen des Einsatzstücks 14 und damit der Ringstruktur desselben relativ zum Spiralgehäuse 13 und damit der Ringstruktur derselben in Umfangsrichtung, lässt sich die axiale Position des Einsatzstücks 14 relativ zum Laufrad 12 einstellen, wodurch der Axialspalt 19 zwischen Gehäuse 11 und Laufrad 12 eingestellt werden kann. Diese Relativposition wird durch die Verbindungsschrauben 17, die dem Verbinden der beiden Gehäuseabschnitte 13, 14 dienen, gesichert, wobei in einer Ringstruktur die Bohrungen gewindelos und in der anderen Ringstruktur die Bohrungen als Gewindebohrungen ausgeführt sind. In the preferred embodiment of the radial compressor 10 shown in Fig. 1, the ring structure 21 is preferably an integral part of the flange portion 16 of the insert 14. The ring structure 20 is then preferably an integral part of the flange portion 15 of the spiral housing 13. By turning the insert 14 and thus the ring structure of the same relative to the spiral housing 13 and thus the ring structure thereof in the circumferential direction, the axial position of the insert 14 can be adjusted relative to the impeller 12, whereby the axial gap 19 between the housing 11 and impeller 12 can be adjusted. This relative position is secured by the connecting screws 17, which serve to connect the two housing sections 13, 14, wherein the bores are threadless in a ring structure and the bores are designed as threaded bores in the other ring structure.

[0026] Ist bei der Montage der Strömungsmaschine die richtige Relativposition in Umfangsrichtung für die Ringstrukturen 20, 21 zur Einstellung des Axialspalts 19 gefunden, so wird vorzugsweise an einer der Ringstrukturen mindestens eine der Bohrungen, die bei der Verbindung der Ringstrukturen in der zur gewünschten Einstellung des Axialspalts richtigen Umfangs-Relativposition nicht benötigt wird, verschlossen, um bei einer z.B. durch einen Servicefall verursachten Demontage der Ringstrukturen dieselben wieder in der richtigen Umfangs-Relativposition montieren zu können. Is the correct relative position in the circumferential direction for the ring structures 20, 21 for adjusting the Axialspalts 19 found during assembly of the turbomachine, it is preferably at one of the ring structures at least one of the holes in the connection of the ring structures in the desired setting of the axial gap correct circumference relative position is not needed, closed to one eg disassembly of the ring structures caused by a service case to be able to mount them again in the correct circumferential relative position.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0027] <tb>10<SEP>Strömungsmaschine <tb>11<SEP>Gehäuse <tb>12<SEP>Laufrad <tb>13<SEP>Spiralgehäuseabschnitt <tb>14<SEP>Einsatzstück <tb>15<SEP>Flanschabschnitt <tb>16<SEP>Flanschabschnitt <tb>17<SEP>Verbindungsschraube <tb>18<SEP>Lagergehäuse <tb>19<SEP>Axialspalt <tb>20<SEP>Ringstruktur <tb>21<SEP>Ringstruktur <tb>22<SEP>Vorsprung <tb>23<SEP>Vorsprung <tb>24<SEP>Fläche <tb>25<SEP>Fläche <tb>26<SEP>Bohrung <tb>27<SEP>Bohrung <tb>28<SEP>Rücksprung <tb>29<SEP>Rücksprung[0027] <Tb> 10 <September> turbomachine <Tb> 11 <September> Housing <Tb> 12 <September> Wheels <Tb> 13 <September> volute section <Tb> 14 <September> insert <Tb> 15 <September> flange <Tb> 16 <September> flange <Tb> 17 <September> connecting screw <Tb> 18 <September> bearing housing <Tb> 19 <September> axial gap <Tb> 20 <September> ring structure <Tb> 21 <September> ring structure <Tb> 22 <September> Lead <Tb> 23 <September> Lead <Tb> 24 <September> Area <Tb> 25 <September> Area <Tb> 26 <September> Hole <Tb> 27 <September> Hole <Tb> 28 <September> Return <Tb> 29 <September> Return

Claims

1. Strömungsmaschine, mit einem statorseitigen Gehäuse (11) und einem rotorseitigen Laufrad (12), wobei zwischen einem radial äusseren Abschnitt des Laufrads (12) und einem angrenzenden Abschnitt des Gehäuses (11) ein Axialspalt (19) ausgebildet ist, gekennzeichnet durch eine erste statorseitige Ringstruktur (20) und eine zweite statorseitige Ringstruktur (21), die einander zugewandten Flächen (24, 25) aufweisen, an denen in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, sich in Axialrichtung erstreckende Vorsprünge (22, 23) ausgebildet sind, wobei die Ringstrukturen (20, 21) in einer von mindestens zwei definierten Relativpositionen, in welchen die Ringstrukturen (20, 21) in einem verbunden Zustand derselben jeweils zusammen unterschiedliche axiale Abmessungen aufweisen, miteinander verbunden sind, wobei die Relativposition, in welcher die Ringstrukturen (20, 21) miteinander verbunden sind, über die axiale Abmessung der miteinander verbunden Ringstrukturen (20, 21) eine Abmessung des Axialspalts zwischen dem Gehäuse (11) und dem radial äusseren Abschnitt des Laufrads (12) einstellt.1. Turbomachine, with a stator-side housing (11) and a rotor-side impeller (12), wherein between a radially outer portion of the impeller (12) and an adjacent portion of the housing (11) an axial gap (19) is formed, characterized by a first stator-side ring structure (20) and a second stator-side ring structure (21) having mutually facing surfaces (24, 25) on which circumferentially spaced, axially extending projections (22, 23) are formed, said ring structures ( 20, 21) in one of at least two defined relative positions, in which the ring structures (20, 21) in a connected state thereof respectively together have different axial dimensions, the relative position in which the ring structures (20, 21) are interconnected, over the axial dimension of the interconnected ring structures (20, 21) has a dimension de s axial gap between the housing (11) and the radially outer portion of the impeller (12) sets.

2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) mehrere miteinander verbundene Gehäuseabschnitte (13, 14) aufweist, wobei der Axialspalt (19) zwischen einem der Gehäuseabschnitte (14) und dem radial äusseren Abschnitt des Laufrads (12) ausgebildet ist.2. Turbomachine according to claim 1, characterized in that the housing (11) has a plurality of interconnected housing sections (13, 14), wherein the axial gap (19) between one of the housing sections (14) and the radially outer portion of the impeller (12). is trained.

3. Strömungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Ringstrukturen (20, 21) integraler Bestandteil eines ersten Gehäuseabschnitts, insbesondere eines Spiralgehäuseabschnitts (13), und die andere der Ringstrukturen (21, 20) integraler Bestandteil eines mit dem ersten Gehäuseabschnitt verbundenen zweiten Gehäuseabschnitts, insbesondere eines mit dem Spiralgehäuseabschnitt (13) verbunden Einsatzstücks (14), ist.3. Turbomachine according to claim 2, characterized in that one of the ring structures (20, 21) integral part of a first housing portion, in particular a spiral housing portion (13), and the other of the ring structures (21, 20) integral part of one connected to the first housing portion second housing portion, in particular one with the spiral housing portion (13) connected to the insert piece (14).

4. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ringstruktur (20) und die zweite Ringstruktur (21) durch Schrauben (17), die sich durch Bohrungen (26, 27) der Ringstrukturen (20, 21) erstrecken, miteinander verbunden sind.4. Turbomachine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the first ring structure (20) and the second ring structure (21) by screws (17) extending through bores (26, 27) of the ring structures (20, 21) extend, are interconnected.

5. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ringstruktur (20) an einer der zweiten Ringstruktur (21) zugewandten Fläche (24) in Umfangsrichtung voneinander beabstandete stufenartige Vorsprünge (22) aufweist, und dass die zweite Ringstruktur (21) an einer der ersten Ringstruktur (20) zugewandten Fläche (25) in Umfangsrichtung voneinander beabstandete stufenartige Vorsprünge (23) aufweist, wobei dann, wenn in einer ersten Relativpositionen die Vorsprünge (22) der ersten Ringstruktur (20) an den Vorsprüngen (23) der zweiten Ringstruktur (21) anliegen, dieselben eine grössere axiale Abmessung aufweisen als dann, wenn in einer zweiten Relativpositionen die Vorsprünge (22) der ersten Ringstruktur (20) in zwischen den Vorsprüngen (23) der zweiten Ringstruktur (21) ausgebildete Rücksprünge (29) und die Vorsprünge (23) der zweiten Ringstruktur (21) in zwischen den Vorsprüngen (22) der ersten Ringstruktur (28) ausgebildete Rücksprünge (28) eingreifen.5. Turbomachine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first ring structure (20) on one of the second ring structure (21) facing surface (24) in the circumferential direction spaced apart stepped projections (22), and that the second ring structure (21) on one of the first ring structure (20) facing surface (25) circumferentially spaced step-like projections (23), wherein when in a first relative positions, the projections (22) of the first ring structure (20) on the projections ( 23) of the second ring structure (21), the same have a larger axial dimension than when in a second relative positions, the projections (22) of the first ring structure (20) in between the projections (23) of the second ring structure (21) formed recesses (29) and the projections (23) of the second ring structure (21) formed in between the projections (22) of the first ring structure (28) Rückspr intervene (28).

6. Strömungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass alle stufenartigen Vorsprünge (22) der ersten Ringstruktur (20) jeweils identische Höhen in Axialrichtung aufweisen, und dass auch alle stufenartigen Vorsprünge (23) der zweiten Ringstruktur (21) jeweils identische Höhen in Axialrichtung aufweisen, sodass die Ringstrukturen (20, 21) in zwei definierten Relativpositionen zueinander unter Bereitstellung von zwei unterschiedlichen axialen Abmessungen miteinander verbindbar sind.6. Turbomachine according to claim 5, characterized in that all step-like projections (22) of the first ring structure (20) each have identical heights in the axial direction, and that all the step-like projections (23) of the second ring structure (21) in each case identical heights in the axial direction such that the ring structures (20, 21) can be connected to one another in two defined relative positions while providing two different axial dimensions.

7. Strömungsmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die stufenartigen Vorsprünge (22, 23) mindestens einer Ringstruktur (20, 21) mindestens zwei unterschiedliche Höhen in Axialrichtung aufweisen, sodass die Ringstrukturen (20, 21) in mehr als zwei definierten Relativpositionen zueinander unter Bereitstellung von mehr als zwei unterschiedlichen axialen Abmessungen miteinander verbindbar sind.7. Turbomachine according to claim 5, characterized in that the step-like projections (22, 23) at least one ring structure (20, 21) have at least two different heights in the axial direction, so that the ring structures (20, 21) in more than two defined relative positions to each other can be connected together providing more than two different axial dimensions.

8. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Bohrungen (26) der ersten Ringstrukturen (20) der Anzahl der Bohrungen (27) der zweiten Ringstruktur (21) multipliziert mit der Anzahl die unterschiedlichen axialen Abmessungen bereitstellenden Relativpositionen zwischen den Ringstrukturen (20, 21) entspricht.8. Turbomachine according to one of claims 5 to 7, characterized in that the number of holes (26) of the first ring structures (20) of the number of holes (27) of the second ring structure (21) multiplied by the number of different axial dimensions providing Relative positions between the ring structures (20, 21) corresponds.

9. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ringstruktur an einer der zweiten Ringstruktur zugewandten Fläche in Umfangsrichtung voneinander beabstandete rampenartige Vorsprünge aufweist, und dass die zweite Ringstruktur an einer der ersten Ringstruktur zugewandten Fläche in Umfangsrichtung voneinander beabstandete rampenartige Vorsprünge aufweist, wobei dann, wenn die Vorsprünge der ersten Ringstruktur an den Vorsprüngen der der zweiten Ringstruktur anliegen, über eine definierten Relativpositionen zwischen denselben die axiale Abmessung und damit der Axialspalt zwischen einer Minimalabmessung und einer Maximalabmessung stufenlos einstellbar ist.9. turbomachine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first ring structure on a second ring structure facing surface in the circumferential direction spaced apart ramp-like projections, and that the second ring structure on a surface facing the first ring structure in the circumferential direction spaced apart ramp-like Having projections, wherein when the projections of the first ring structure abut the projections of the second ring structure, the axial dimension and thus the axial gap between a minimum dimension and a maximum dimension is infinitely adjustable via a defined relative positions between them.

10. Strömungsmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrungen einer der Ringstrukturen als Gewindebohrungen und die Bohrungen der anderen Ringstruktur als in Umfangsrichtung erstreckende, gebogene Langlöcher ausgebildet sind.10. Turbomachine according to claim 9, characterized in that the bores of one of the ring structures as threaded bores and the bores of the other ring structure are formed as extending in the circumferential direction, curved slots.