-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Konturspalts
sowie eine Strömungsmaschine mit
einem Konturspalt nach den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.
-
Das
Spaltmaß eines
Konturspalts zwischen einem als Laufrad ausgebildeten Rotor und
einer korrespondierenden Konturfläche auf einem Maschinengehäuse ist
ein wichtiges Maß für den Wirkungsgrad
einer Strömungsmaschine
wie beispielsweise einer Turbine oder eines Verdichters. Je kleiner
das Spaltmaß eingestellt
werden kann, umso höher
ist der Wirkungsgrad der Strömungsmaschine.
Das Spaltmaß ist
toleranzbehaftet. Dies ist vor allem auf Fertigungs- und Montagetoleranzen
zurückzuführen. Bei
einem üblicherweise
vorhandenen Axialspiel der Lagerung eines Turboladers kann sich
das Spaltmaß abhängig von
Betriebsbedingungen ändern.
Ferner besteht die Gefahr, dass bei Kontakt zwischen Rotor und Maschinengehäuse diese,
insbesondere bei ungünstigen
Materialpaarungen, beschädigt
werden.
-
Aus
der gattungsbildenden Patentschrift
DE 102 21 114 C1 ist eine Strömungsmaschine
bekannt, bei der zur Aufrechterhaltung nahezu konstanter Spaltmaßverhältnisse
eines Konturspalts eine Dichtung vorgesehen ist, die aus Hohlkugeln
gebildet ist, die punktuell miteinander verbunden sind und die an
Rotorelementen und/oder an einem Stator angeordnet sind kann.
-
Aus
der nachveröffentlichten
DE 103 47 524 A1 ist
eine Strömungsmaschine
und ein Verfahren zur Anpassung von Stator und Rotor einer Strömungsmaschine
bekannt.
-
Des
Weiteren ist aus der
US
5 185 217 A eine Strömungsmaschine
bekannt, bei der sich der Konturspalt durch Einschleifen von Rotor
und Maschinengehäuse
infolge der Verschiebung der Rotors bei erhöhten Temperaturen einstellt.
Aus der
DE 196 53
217 A1 ist ferner eine Strömungsmaschine offenbart, die
den Konturspalt über
Wellenschwingungen des Rotors ausbildet.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges
Verfahren zur Einstellung eines Konturspalts einer Strömungsmaschine
zwischen einem Rotor und einem Stator anzugeben, mit dem ein definierter
Konturspalt zuverlässig
eingestellt werden kann. Weiterhin soll ein Verfahren zur Einstellung
eines Konturspalts zwischen einem Rotor und einem Stator angegeben
werden sowie eine Strömungsmaschine
angegeben werden.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch
die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
Günstige
Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der Beschreibung
sowie den weiteren Ansprüchen
zu entnehmen.
-
Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Erzeugung eines Konturspalts zwischen einem Rotor und einem
Stator einer Strömungsmaschine
wird der Konturspalt zwischen einer Konturfläche des Rotors und einer Konturfläche eines
diesem als Stator zugeordneten Maschinengehäuses mittels Einschleifen der
Konturflächen
aufeinander unter Ausnutzung eines Axialspiels eines Lagers einer
den Rotor lagernden Welle gebildet. Dadurch können sehr kleine Spaltmaße ohne
aufwändige
Bearbeitung der Konturflächen
erzeugt werden. Die Toleranzanforderungen an die Bauteile mit zum
Rotor korrespondierenden Konturflächen sind verringert, da im
vormontierten oder teilmontierten Zu stand eingeschliffen werden
kann. Bevorzugt wird die Erfindung bei einem Turbolader eingesetzt,
bei dem eine erste Strömungsmaschine
eine zweite Strömungsmaschine über eine
gemeinsame Welle antreibt und die Welle von einem Lager in einem
Lagergehäuse
gelagert wird.
-
Erfindungsgemäß wird bei
vormontiertem Rotor wenigstens der ersten Strömungsmaschine deren Maschinengehäuse in einer
ersten Aufsetzrichtung axial zur Welle auf den Rotor der ersten
Strömungsmaschine aufgesetzt
und der Rotor durch Kontakt seiner Konturfläche mit der korrespondierenden
Konturfläche
des Maschinengehäuses
von einer ersten axialen Position axial in Aufsetzrichtung in eine
zweite axiale Position zwischen der ersten axialen Position und
einem in Aufsetzrichtung befindlichen axialen Endanschlag verschoben. Dadurch
kann ein großflächiger Kontakt
zwischen den Konturflächen
erreicht werden.
-
Vorzugsweise
wird zur Einstellung eines Nullspalts zwischen der Konturfläche des
Rotors und der Konturfläche
des Maschinengehäuses
die erste Strömungsmaschine
mit einem Überdruck
beaufschlagt, bis eine vorgegebene erste Axialkraft in Aufsetzrichtung
auf die Welle wirkt und die Konturflächen durch einen Spalt beabstandet
werden. Ferner wird der Rotor durch eine Druckdifferenz zwischen
einem Eingang und einem Ausgang der ersten Strömungsmaschine beschleunigt
und der Druck am Eingang und Ausgang gleichmäßig reduziert, bis die Konturfläche des
Rotors mit einer vorgegebenen zweiten Axialkraft auf der Konturfläche des
Maschinengehäuses
schleift und der Rotor abbremst. Dann kann unter definierten Bedingungen
ein Nullspalt reproduzierbar eingestellt werden, von dem ausgehend
der Konturspalt mit hoher Genauigkeit eingestellt werden kann. Die
Konturflächen
sind in diesem Zustand hochgenau komplementär ausgebildet. Die Oberfläche kann
nach dem Einschleifen gezielt eingebrachte, radial umlaufende Rillen
auf weisen, die in Kombination mit dem Rotor als Labyrinthdichtung
wirken können.
Die mit dem Rotor korrespondierende Konturfläche des Maschinengehäuses muss
nicht zwingend integraler Bestandteil des Maschinengehäuses sein,
sondern kann ein separates Bauteil sein. Insbesondere ist die Verwendung
von Einsätzen
möglich.
-
Bevorzugt
wird der Rotor wiederholt beschleunigt und schleifend abgebremst,
bis die Axialkraft auf etwa 0 N abgesunken ist: Der Rotor hat sich
vom axialen Endanschlag wieder wegbewegt, insbesondere in eine axiale
Nullstellung verschoben.
-
Günstigerweise
wird zum Einstellen des Konturspalts der Druck am Eingang und Ausgang
der ersten Strömungsmaschine
ausgehend von einem Unterdruck gleichmäßig reduziert und/oder ein Überdruck
an der zweiten Strömungsmaschine
eingestellt, bis sich eine entgegen der Aufsetzrichtung auf die
Welle wirkende vorgegebene Axialkraft einstellt. Günstigerweise
wird der Rotor wiederholt beschleunigt und schleifend abgebremst,
bis sich die Axialkraft auf einen vorgegebenen Wert oberhalb der
Axialkraft im Normalbetrieb einstellt. Die Breite des Konturspalts
wird vorteilhaft durch die anliegende Axialkraft bzw. die Kraftüberhöhung bestimmt, was
leicht und reproduzierbar zu bestimmen und einzustellen ist.
-
Eine
vorteilhafte Einstellung des Konturspalts für die von der ersten Strömungsmaschine
angetriebene zweite Strömungsmaschine
kann in analoger Weise vorgenommen werden, indem bei montiertem
ersten Maschinengehäuse
der ersten Strömungsmaschine
bei vormontiertem Rotor der zweiten Strömungsmaschine deren Maschinengehäuse in einer
zweiten Aufsetzrichtung entgegen der ersten Aufsetzrichtung axial
zur Welle auf den Rotor der zweiten Strömungsmaschine aufgesetzt wird
und der Rotor durch Kontakt seiner Konturfläche mit einer korrespondie renden
Konturfläche
des zweiten Maschinengehäuses
von einer dritten axialen Position axial in der zweiten Aufsetzrichtung
in eine vierte axiale Position zwischen der dritten axialen Position und
einem in der zweiten Aufsetzrichtung befindlichen axialen Endanschlag
verschoben wird. Ein in die eine und die andere Verschieberichtung
bzw. Aufsetzrichtung unterschiedliches Axialspiel des Lagers kann
durch entsprechend engere Tolerierung berücksichtigt werden.
-
Vorzugsweise
wird zum Einstellen eines Nullspalts der zweiten Strömungsmaschine
der Rotor wiederholt beschleunigt und schleifend abgebremst, bis
die Axialkraft auf etwa 0 N abgesunken ist und der Rotor sich vom
axialen Endanschlag in eine axiale Nullstellung verschoben. Zweckmäßigerweise
ist der Druck auf der Seite der zweiten Strömungsmaschine höher aus
auf der Seite der ersten Strömungsmaschine.
Vorzugsweise herrscht auf der Seite der ersten Strömungsmaschine
ein Unterdruck zur Einstellung des Nullspalts. Vorzugsweise wird
zum Einstellen eines Konturspalts der zweiten Strömungsmaschine
der Rotor wiederholt beschleunigt und schleifend abgebremst, bis
sich die Axialkraft auf einen vorgegebenen Wert eingestellt und
der Rotor sich vom axialen Endanschlag in eine axiale Betriebsposition
verschoben hat.
-
Bei
einer erfindungsgemäßen Strömungsmaschine,
insbesondere für
einen Turbolader wie einen Sekundärluftlader und/oder Abgasturbolader
für eine
Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit einem Konturspalt zwischen
einer Konturfläche
eines Rotors und einer Konturfläche
eines dem Rotor zugeordneten Maschinengehäuses, ist der Konturspalt durch
Einschleifen der Konturflächen
von Rotor und Maschinengehäuse unter
Ausnutzung eines Axialspiels des Lagers infolge einer definierten
Axialkraft einstellbar.
-
Vorzugsweise
weisen die Konturflächen
eine einschleifbare Materialpaarung auf. Durch die vorteilhafte
Materialpaarung ist eine Kostenersparnis bei der Herstellung von
Strömungsmaschinen
erreichbar. Zweckmäßigerweise
ist die Konturfläche
des Rotors aus einem härteren
Material als die Konturfläche
zugehörigen des
Maschinengehäuses.
-
Vorteilhaft
ist, wenn wenigstens eine der Konturflächen von Rotor und Maschinengehäuse eine
das Einschleifen fördernde
Textur aufweist. Bevorzugt ist wenigstens eine der Konturflächen von
Rotor und Maschinengehäuse
beschichtet. Günstig
ist eine Beschichtung, beispielsweise durch Aufsprühen, mit
einer PTFE-Schicht (PTFE = Polytetrafluorethylen). Damit ist eine
besonders gering Reibung zwischen der Beschichtung und den sonstigen,
bei Strömungsmaschinen
eingesetzten Werkstoffen bei gleichzeitig guter Haftfestigkeit auf.
Die geringe Härte
und hohe Duktilität
ermöglicht
ein gutes Einschleifverhalten der Beschichtung, das zusätzlich durch
eine ausreichende Porosität
und ausreichende Festigkeit verbessert wird. Ferner ist die PTFE-Beschichtung
korrosionsfest, und es befinden sich keine abrasiven Bestandteile
in der Beschichtung.
-
Neben
der Auswahl des geeigneten Beschichtungswerkstoffs ist es günstig, eine
geeignete Oberflächenstruktur
einzustellen, wobei Beschichtungsdicke, Rautiefe bzw. Oberflächentextur
und Porosität
besonders zur Beeinflussung des Einschleifverhaltens geeignet sind.
Bei einer Auswahl einer geeigneten Materialpaarung, beispielsweise
eines hochfesten Kunststoffs für
das Maschinengehäuse
und einer Mischung aus hochfestem Kunststoff mit Glasfaseranteil
oder einer Leichtmetalllegierung für den Rotor kann, auch auf
eine Beschichtung verzichtet werden. Die Einschleifbarkeit der Konturflächen auf
dem Maschinengehäuse
kann durch die abrasiven Bestandteile (Glasfaser) bzw. die höheren mechanischen
Kennwerte von Leichtmetal len gegenüber Kunststoffen sichergestellt
werden. Zusätzlich
kann durch eine spezielle Oberflächentextur,
beispielsweise eine korrugierte Oberfläche wie bei einer Orangenhaut,
oder eine sandgestrahlte oder kugelgestrahlte Oberfläche, die
Widerstandsfähigkeit
der Konturfläche
am Maschinengehäuse
gegen Materialabtrag durch den Rotor reduziert werden. Zusätzlich wird
Verschmieren bzw. eine Rillenbildung in der Konturfläche erleichtert.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren
kann bevorzugt zur Schaffung eines Konturspalts zwischen schnell rotierenden
Laufrädern
und feststehenden Bauteilen eingesetzt werden. Bevorzugte Anwendungen
betreffen „kalte" Verdichterseiten
von Abgasturboladern bzw. die Verdichterseite und/oder Turbinenseite
von Sekundärluftladern
oder auch elektrisch oder mechanisch angetriebene Verdichter, beispielsweise
Kompressoren.
-
Im
Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung beschriebenen
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die
Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale
in Kombination, die der Fachmann zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten
und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen wird.
-
Dabei
zeigen:
-
1 schematisch
einen bevorzugten Sekundärluftlader
mit vormontierter Turbine und vormontiertem Verdichter ohne jeweiliges
Maschinengehäuse
im Ausgangszustand des erfindungsgemäßen Verfahrens,
-
2 den
Sekundärluftlader
aus 1 mit aufgesetztem Maschinengehäuse,
-
3 a, b; beispielhaft ein Axialspiel eines
Kugellagers eines bevorzugten Sekundärluftladers bei Belastung von
einer Verdichterseite in Richtung einer Turbinenseite (a) und in
Gegenrichtung (b).
-
Die
folgende Verfahrenbeschreibung bezieht sich exemplarisch auf das
Konditionieren von Sekundärluftladern
mit integrierter Kugellagerung. Wenn erforderliche Drücke und
Kräfte
an ein reales Axialspiel eines Lagers eines Abgasturboladers angepasst
werden, kann das Verfahren auch für die Konditionierung von Konturflächen auf
einer Verdichterseite eines Abgasturboladers mit Gleitlagern eingesetzt
werden.
-
Bei
Sekundärluftladern
werden gepaarte Kugellager eingesetzt, die ein Axialspiel ihres
Lagers aufweisen. Bedingt durch das Druckgefälle zwischen Turbinenseite
und Verdichterseite ist eine Kugellagereinheit im Betrieb mit einer
in Richtung der Turbinenseite wirkenden Kraft beaufschlagt. Um dieser
Kraft entgegenzuwirken und zusätzlich
das bei derartigen Rillenkugellagern praktisch unvermeidbare Lagerspiel
zu verringern, sind die beiden Kugellager mit einer in der Lagereinheit
integrierten Feder vorgespannt. Eines der Kugellager ist vorzugsweise
als zweiwertiges Festlager mit geringem Axialspiel in positiver
X-Richtung, d.h. in Richtung Turbinenseite, ausgelegt. Das zweite
Kugellager ist vorzugsweise als einwertiges Loslager ausgelegt und weist
ein großes
Axialspiel in negativer X-Richtung auf. Dieser Lastfall tritt während des
normalen Betriebs eines Sekundärluftladers
nicht auf.
-
3a zeigt
das Axialspiel eines Kugellagers bei Belastung in positiver X-Richtung.
Bereits bei einer geringen Verschiebung in X-Richtung steigt die
auf eine Welle wirkende Axialkraft F wegen des geringen Axialspiels
in diese Richtung steil an. In 3b zeigt
das Axialspiel des Kugellagers in negativer X-Richtung. Eine mit
dem Lager gelagerte Welle kann in diesem Beispiels bis zu 600 μm in negativer
X-Richtung verschoben werden, bis ein signifikanter Anstieg der
Axial kraft zu beobachten ist. Dies entspricht einem Endanschlag
des Lagers in dieser Richtung.
-
Für die Konditionierung
der als Dichtungsflächen
wirkenden Konturflächen
auf der Turbinenseite kann dieser Effekt in erfinderischer Weise
besonders vorteilhaft genutzt werden.
-
Die 1 und 2 erläutern das
erfindungsgemäße Verfahren
anhand eines bevorzugten Sekundärluftladers.
Gleiche oder gleich bleibende Elemente in den Figuren sind mit gleichen
Bezugszeichen beziffert.
-
Ein
bevorzugter Sekundärluftlader 10 weist
eine erste als Turbine ausgebildete Strömungsmaschine 11 mit
einem Rotor 12 auf, der über eine gemeinsame Welle 13 eine
zweite als Verdichter ausgebildete Strömungsmaschine 17 mit
einem Rotor 18 antreibt. Die Welle 13 ist mit
einem, bevorzugt wie vorstehend beschrieben ausgebildeten Kugellager 14 in
einem Lagergehäuse 15 gelagert.
Der Rotor 12 der ersten Strömungsmaschine 11 weist
eine Konturfläche 20 auf,
der Rotor 18 der zweiten Strömungsmaschine 17 weist eine
Konturfläche 27 auf.
-
Die
Rotoren 12, 18 sind mit Kugellager 13 vormontiert,
turbinenseitige und verdichterseitige Maschinengehäuse, welche
den Rotoren 12, 18 zugeordnete Statoren bilden,
sind nicht montiert. Die Rotoren 12, 18 sind als
Laufräder
ausgebildet und um die Drehachse 16 drehbar.
-
Die
erste Strömungsmaschine 11 weist
einen Eingang 22, an dem ein Druck p3 herrscht und einen Ausgang 23 auf,
an dem ein Druck p4 herrscht. Die zweite Strömungsmaschine 17 weist
einen Eingang 24 mit einem dort herrschenden Druck p1 und
einen Ausgang 25 mit einem dort herrschenden Druck p2 auf.
Die axi ale Position des Lagers bzw. der Welle in Ausgangsposition
entspricht X0.
-
In 2 ist
zu erkennen, wie ein Maschinengehäuse 19 in einer Aufsteckrichtung 26 der
ersten Strömungsmaschine 11 auf
deren Rotor 12 aufgesetzt wird, so dass deren Konturfläche 21 mit
der Konturfläche 20 des
Rotors 12 in Kontakt kommt. Dabei wird der Rotor 12 in
Richtung der zweiten Strömungsmaschine 17 verschoben,
und das Lager bewegt sich auf eine Position X1. In der Figur ist
die Verschiebung als Verschiebung in die negative X-Richtung –X bezeichnet.
Eine Verschiebung in die Gegenrichtung entspräche einer Verschiebung in die
positive X-Richtung +X. Die Axialkraft F ist entsprechend in dieser
Richtung mit –F
bezeichnet und in Gegenrichtung mit +F. Die Konturfläche 21 des
Maschinengehäuses 19 ist
mit einer Beschichtung 28 versehen.
-
Im
Folgenden sind verschiedene Verfahrensschritte anhand ihrer Drücke p1,
p2, p3, p4 und axialen Positionen mit Bezug auf 2 charakterisiert.
Positive Positionen bedeuten eine Verschiebung in Richtung der ersten
Strömungsmaschine 11 (+X),
negative Werte bedeuten eine Verschiebung in Richtung der zweiten Strömungsmaschine 17 (–X). Die
Werte sind lediglich beispielhaft und können für andere Strömungsmaschinen
wie Turbolader mit anderen Auslegungen unterschiedlich sein.
-
1. Schritt, Ausgangszustand
-
Rotoren 12, 18 mit
Kugellager 13 im Lagergehäuse 15 vormontiert.
Das Maschinengehäuse 19 turbinenseitig
und Maschinengehäuse
verdichterseitig sind nicht montiert.
-
-
2. Schritt „drucklos"
-
Das
Maschinengehäuse 19 mit
einer Beschichtung 28 auf der Konturfläche 19 wird montiert.
Abhängig von
der Schichtdicke wird der Rotor 12 ca. bis zu 300 μm zur zweiten
Strömungsmaschine 17 hin
verschoben. Dadurch liegt der Rotor 12 lokal auf der korrespondierenden
Konturfläche 21 des
Maschinengehäuses 19 auf.
-
-
3. Schritt „Positionierung
am linksseitigen Anschlag"
-
Eingang 22 und
Ausgang 23 der ersten Strömungsmaschine 11 werden
mit einem gegenüber
dem Atmosphärendruck
leicht erhöhten
Druck beaufschlagt (z.B. +100 mbar). Der Rotor 12 wird
durch die Druckerhöhung
an seinen linksseitigen Anschlag Richtung zweite Strömungsmaschine 17 gedrückt. Diese
Situation tritt im Normalbetrieb nicht auf. Auf die Welle 13 wirkt
eine Axialkraft F von etwa –20
N (in Richtung zweite Strömungsmaschine 17).
Der Rotor 12 hat keinen Kontakt zur Oberfläche des
Maschinengehäuses 19.
Zwischen Rotor 12 und Maschinengehäuse 19 bildet sich
ein Spalt.
-
-
4. Schritt „Beschleunigung
Laufzeug"
-
Der
Druck p4 am Ausgang 23 der ersten Strömungsmaschine 11 wird
reduziert, liegt jedoch immer noch über Atmosphärendruck. Das Laufzeug bestehend
aus Rotor 12 und Rotor 18 beschleunigt abhängig von einem
Differenzdruck Δp(3 – 4) = p3 – p4 zwischen
Eingang 22 und Ausgang 23 auf Nenndrehzahl.
-
-
5. Schritt „Beginn
des Einschleifens"
-
Der
Druck p3, p4 am Eingang 22 und Ausgang 23 der
ersten Strömungsmaschine 11 wird
gleichmäßig reduziert.
Es wirkt eine Axialkraft F von etwa –10 N auf die Welle 13.
Die Welle 13 wird um ca. 300 μm in positiver X-Richtung nach
rechts verschoben. Als Folge beginnt der Rotor 12 am Maschinengehäuse 19 zu schleifen.
Der Rotor 12 wird bei diesem Prozess abgebremst.
-
-
6. Schritt „Erneute
Beschleunigung des Laufzeugs"
-
Der
Druck p3, p4 am Eingang 22 und Ausgang 23 der
ersten Strömungsmaschine 11 wird
gleichmäßig erhöht. Die
Welle 13 wird an den Endanschlag gedrückt. Der Rotor 12 beschleunigt
erneut auf Nenndrehzahl.
-
-
7. Schritt „Erneutes
Einschleifen"
-
Das
Druckverhältnis
p3/p4 am Eingang 22 und Ausgang 23 wird gleichmäßig reduziert
bis die Axialkraft F den Betrag von etwa 0 N erreicht. Ein Nullspalt
wird eingestellt.
-
-
8. Schritt „Konturspalt
einstellen"
-
Der
Druck am Eingang 22 und Ausgang 23 der ersten
Strömungsmaschine 11 wird
gleichmäßig in mehreren
Stufen reduziert. Die auf die Welle 13 wirkende Axialkraft
wird dadurch in einem mehrstufigen Prozess erhöht, z.B. in der ersten Stufe
+5 N, in der zweiten Stufe +10 N etc. Alternativ zur Absenkung des
drucks p4 am Ausgang 23 kann auch der Druck p1, p2 am Eingang 24 und
Ausgang 25 der zweiten Strömungsmaschine 17 erhöht werden.
Die Schritte 3 bis 7 werden mit einer angepassten Druckdifferenz
p3 – p4
solange wiederholt, bis sich eine Axialkraft F von etwa +100 N in
Richtung der ersten Strömungsmaschine 11 ergibt. Dies
sind etwa 30 N mehr als eine im Normalbetrieb auftretende maximale
Axialkraft F. Die anliegende Axialkraft F bzw. die Kraftüberhöhung gegenüber Normalbetrieb
bestimmt die Breite des Konturspalts.
-
-
Das
Einschleifen auf der Seite der zweiten Strömungsmaschine 17 zur
Einstellung des Konturspalts verläuft analog zu dem Einschleifen
bei der ersten Strömungsmaschine 11.
Es muss jedoch berücksichtigt
werden, dass das axiale Lagerspiel in Richtung erster Strömungsmaschine 11 (Turbine),
die der Hauptbelastungsrichtung im Betrieb entspricht, wesentlich
geringer ist als in Richtung der zweiten Strömungsmaschine 17 (Verdichter),
wie bereits vorstehend zu 3 erläutert wurde.
Die Beschichtungsdicke auf Seite der zweiten Strömungsmaschine 17 muss
daher enger toleriert werden.
-
Die
Schritte zum Konditionieren der Konturflächen 27 des Rotors 18 und
des Maschinengehäuses
auf Seiten der zweiten Strömungsmaschine 17 sind
in der 2 Figur nicht dargestellt.
-
9. Schritt „Montage
Maschinengehäuse"
-
Eine
Axialkraft F von etwa +100 N wird eingestellt (analog zu Schritt 8).
Das Maschinengehäuse 19 der
ersten Strömungsmaschine 11 ist
montiert. Das Maschinengehäuse
der zweiten Strömungsmaschine 17 wird
montiert. Der Rotor 18 bzw. das Laufzeug aus Rotor 12 und
Rotor 18 muss sich drehen lassen.
-
-
10. Schritt „Beschleunigung
Laufzeug"
-
Eine
Axialkraft F von etwa +100 N wird eingestellt (analog zu Schritt 8 und 9).
Durch eine Druckdifferenz Δp(3 – 4) = p3 – p4 wird
der Rotor 18 beschleunigt. Die Druckdifferenz Δp ist größer als
im Normalbetrieb. Der Rotor 18 erreicht seine Nenndrehzahl.
-
-
11. Schritt „Beginn
des Einschleifens"
-
Das
Druckniveau p3, p4 am Eingang 22 und Ausgang 23 der
ersten Strömungsmaschine 11 wird
erhöht.
Das Laufzeug wandert in Richtung zweite Strömungsmaschine 17.
Eine Beschichtung auf der Konturfläche des Maschinengehäuses der
zweiten Strömungsmaschine 17 wird
eingeschliffen.
-
-
12. Schritt „ Einstellen
des Konturspalts"
-
Das
Druckniveau p3, p4 am Eingang 22 und Ausgang 23 der
ersten Strömungsmaschine 11 wird
weiter erhöht.
Das eingestellte Druckniveau p3, p4 ist höher als der Umgebungsdruck.
Diese Situation tritt im Normalbetrieb nicht auf. Auf die Welle 13 wirkt
eine Axialkraft F von –3
N. Das Laufzeug wandert weiter in Richtung der zweiten Strömungsmaschine 17.
Der Konturspalt wird auf der Seite der zweiten Strömungsmaschine 17 eingeschliffen.
-
