EP2643556A1 - Gekoppelte austrittsleitapparat-winkelverstellung - Google Patents

Gekoppelte austrittsleitapparat-winkelverstellung

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EP2643556A1
EP2643556A1 EP12702515.3A EP12702515A EP2643556A1 EP 2643556 A1 EP2643556 A1 EP 2643556A1 EP 12702515 A EP12702515 A EP 12702515A EP 2643556 A1 EP2643556 A1 EP 2643556A1
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EP
European Patent Office
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adjustment
compressor
lever
adjusting
shaft
Prior art date
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EP12702515.3A
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EP2643556B1 (de
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Jan Weule
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP2643556A1 publication Critical patent/EP2643556A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2643556B1 publication Critical patent/EP2643556B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/002—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids by varying geometry within the pumps, e.g. by adjusting vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
    • F01D17/10—Final actuators
    • F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
    • F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
    • F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
    • F01D17/165—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for radial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially parallel to the rotor centre line
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0246—Surge control by varying geometry within the pumps, e.g. by adjusting vanes
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
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    • F04D29/462—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
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    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00—Geometry
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229—Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49236—Fluid pump or compressor making
    • Y10T29/49245—Vane type or other rotary, e.g., fan

Definitions

  • the invention relates to a device for angular adjustment of blades of an outlet guide of a compressor and to a method for assembling such a device for angle adjustment.
  • Compressors or fluid compressing devices are used in various industries for various applications involving compression or compression of fluids, especially (process) gases.
  • Well-known examples of this are turbo compressors in mobile
  • Turbo compressor is increased by the rotation of the blades.
  • pressure and temperature of the fluid increase, while the relative
  • turbocompressors As types of turbocompressors, a distinction is made between radial and axial compressors.
  • the fluid to be compressed for example a process gas
  • Radial compressor flows the gas axially into the impeller of the compressor stage and then becomes outward (radial)
  • outlet guide vanes In order to influence the characteristic map, it is known to change the angle of attack of blades of an outlet guide apparatus, in the following referred to as outlet guide vanes.
  • a backdrop is one used in mechanical engineering
  • the gate has a slot, web or a groove in / on which a sliding block is forcibly guided on both sides to a movement of the backdrop in a movement of the
  • a transfer function (also coupling function) of the slotted guide is the course of the guide, ie by the course of the slot, ridge or the groove, determined and is free within wide limits
  • the slide guide is especially for
  • the invention is based on the object, a device for angular adjustment of blades of a
  • a compressor stage is to install.
  • the object is achieved by the device for adjusting the angle of blades of a discharge guide of a compressor and by the method for mounting such
  • the device for angular adjustment of blades of a discharge nozzle of a compressor comprises several
  • (Angle) adjustable blades which are each mounted on a shaft in a housing, in particular in a spiral housing.
  • the shafts each have a (adjustment) lever or are each connected to a (adjusting) lever, which is guided using a link - in particular via the (adjustment) levers mounted and guided in the scenes roles.
  • Adjusting ring or gate holder connected. When adjusting this collar so can the
  • Compressor - and coupling the angle adjustment of the Austrittsleitapparats (ALA) with a constitutionsleitapparat (ELA) or with an angular adjustment of blades of the inlet guide of the compressor - are first the blades of the Austrittleitapparats on the respective shaft, rollers on the respective (adjustment) lever and the scenes on the collar - and the collar to the
  • the shafts are mounted in the housing and the (adjustment) levers are mounted on the shafts.
  • a particular advantage of the invention is that it realizes a very simple, inexpensive and flexible and highly efficient adjustment mechanism for the blades of the ALA, which moreover, via coupling of the adjusting ring with the ELA or with the adjustment mechanism of the ELA to the ELA Adjustment - by means of an ELA adjustment cylinder - can be connected (combined ELA-ALA (angle) adjustment) - and thus requires no separate, separate drive for adjustment.
  • machining a groove or slot in the backdrop and / or an orientation of the scenery on the collar can be any shape or shape.
  • a groove or slot in the backdrop and / or an orientation of the scenery on the collar can be any shape.
  • the slotted guide is designed as a slot, web or groove in / on the backdrop. Preference can continue here
  • the backdrop guided element - on the (adjustment) lever mounted - roller is used.
  • it can be provided to introduce a, in particular straight, groove in the gate by machining, in which then the guided element or the roller is guided or moved.
  • the neutral (90 °) to Abroll Vietnamese a in the The role played by the role is to decouple the combined ELA-ALA adjustment in the desired angular ranges of the ELA (in some areas decoupling or dead gear).
  • the link via one or more Exzenteräen is provided that
  • Eccentric bolt, clamping and adjusting screw in particular via two eccentric units, is bolted to the adjusting ring. Such screwing the backdrop with the collar by one or by the two or more
  • the adjustment facial expressions can be adjusted in this way, e.g. by a correspondingly aligned ramp as a slotted guide that leads an ELA angle adjustment of 60 ° to an ALA angle adjustment of 45 °.
  • Adjustment mechanism according to the invention have the advantage that they in the direction of force ALA -> ELA or against the
  • Adjustment direction ELA -> ALA (ie an adjustment of the ELA blades is effected by means of the adjusting mechanism realized coupling and the adjustment of ALA Schaufein), in particular in the range of a realized reduction, is self-locking. Thus, an additional clamping of the mechanism is unnecessary, which simplifies the construction of a combined angle adjustment accordingly.
  • the invention allows, in particular by its simple, constructive structure, the use or the
  • the (adjusting) lever can be guided by using a roller arranged on the (adjusting) lever in / on the link.
  • This role may according to another preferred embodiment by means of a plain bearing bush and a threaded pin on the (adjustment) lever attached or stored - and under
  • the invention thereby enables, i. through the use of such conventional bearing elements, a cost-effective design of the WinkelVergna.
  • the components of the invention such as the (adjustment) lever and / or the scenery, as small and / or simple turning and milling parts can be performed, the no further
  • the invention is identical for left and
  • the adjusting ring by connection with an adjusting element of the ELA, for example with a collar of the ELA or with the
  • Adjustment ring for the ELA blade is connected.
  • the attachment of the blade to the shaft is carried out using a sleeve, wherein the blade, the sleeve and the shaft via one or more pins, in particular a threaded pin and / or a dowel pin in the axial Direction can be held together.
  • this connection is from blade to shaft, i. attaching the bucket to the shaft, a critical area.
  • this connection is from blade to shaft, i. attaching the bucket to the shaft, a critical area.
  • connection between the blade and the shaft can be massively carried out via the (blade) sleeve.
  • Embodiment is provided that the blade, the sleeve and the shaft are held together by a central threaded pin in the axial direction.
  • the bucket, the sleeve and the shaft can then be pinned together.
  • Mounting the inlet guide can be mounted in / on the housing so that the rollers are inserted into the respective backdrop. Under certain circumstances, this divisibility may also be possible, especially with large volute casings.
  • the slide and / or the roller arranged on the (adjustment) lever form a mounting bevel, in particular as
  • Threading aid have / has.
  • Compressor a gear compressor, in particular a
  • Angular adjustment according to the invention can be realized in one or more stages of this transmission compressor.
  • the compressor or the multi-stage gear compressor can preferably be used for air separation.
  • Compressors in particular transmission compressors, or
  • Adjustment mechanism well integrated and divisible for assembly is. Now, the invention also allows the use of an angle adjustment for large volute casings.
  • the invention allows an increase of
  • FIG. 1 shows a sketch of a volute casing of a compressor stage of a transmission compressor
  • FIG. 4 shows a sketch of a section through the sectional drawing of FIG. 3 with a sliding mechanism of the combined ALA-ELA angle adjustment
  • FIG 6 shows a sketch of a further section through the Spiral housing according to FIG 1 with an eccentric unit for screwing the backdrop with a
  • FIG. 7 shows a sketch of a blade-shaft (adjustment) lever unit of the combined ALA-ELA angle adjustment
  • FIG 8 sketch of a screw connection of the blade with the
  • FIG 9 sketch of an attachment of the (adjusting) lever on the shaft and a bearing of the roller on the (adjustment) lever of the blade-shaft (adjustment)
  • Embodiment Coupled or combined
  • Exit nozzle ALA
  • EVA inlet guide
  • FIG. 1 shows a volute casing 101 of a compressor stage 100 of a multi-shaft gear compressor for air decomposition.
  • This compressor stage 100 initially has the usual structure of a compressor housing 100 arranged in a spiral housing 101 with an impeller, an inlet guide apparatus (ELA) 103 upstream of the impeller and an impeller
  • Adjustment mechanism 4 or Verstellmimik coupled. In the following FIGS. 2 to 9, further details of this adjustment mechanism 4 accommodated in the spiral housing 101 are shown.
  • Adjustable facial expression i. the coupled outlet diffuser (ALA) / inlet diffuser (ELA) angle adjustment
  • each of these ALA vanes 11 is mounted on a single shaft 12 in the spiral housing 101 (FIGS. 2, 3, 5, 7 to 9).
  • this connection is from ALA blade 11 to shaft 12 (FIGS. 7 and 8), i. the attachment of the ALA blade 11 to the shaft 12, a critical area. in the
  • Blade 1 or are the ALA-Schaufein 11 occurring flow surges and vibrations or corresponding
  • connection of the ALA blade 11 to the shaft 12 is made massive via a (blade) sleeve 14.
  • the blade 11, the sleeve 14 and the shaft 12 are thereby via a central threaded pin
  • roller lever 15 in detail. The roller 13 sits on one
  • Plain bearing bushing 16 which in turn mounted on a threaded pin 17 and with a ring 18 and with a
  • Circlip 19 is secured there.
  • the threaded pin 17 is bolted to the roller lever 15 to block and secured there by a dowel pin 110.
  • the scenes 24 are each about two in one
  • Gate holder 23 recorded eccentric 3 firmly connected to this gate retaining ring (ALA collar) 23 or screwed ( Figures 4 and 5). 5 shows such an eccentric unit 3 in detail.
  • Eccentric unit 3 has an eccentric 31 with two holes 37.
  • the eccentric 31 there is a connected to the gate 24 eccentric pin 32, this eccentric 32 locking circlip 34, a mounting hopper 33 and a cylinder screw 25 through which the clamping and Fixation occurs, on.
  • the adjustment of the eccentric 3 Via the second bore 37, the adjustment of the eccentric 3, i.
  • the eccentric 31 there a cylinder screw 25, via which the adjustment by rotation of the eccentric 31 in
  • the link retaining ring 23 is in turn a construction of several distributed over the circumference of the link retaining ring 23 ring carriers 21 with cap screws 25 and
  • Blade sleeve 14 set on the ALA shaft 12 and screwed on the threaded pin 17 with the blade 11.
  • radial and axial dowel pins 110 are bored and used to secure the position of the blade 11 and ALA shaft 12.
  • roller lever 15 The roller 13, the plain bearing bushing 16 and the ring 18 are secured to the locking ring 19 on the threaded pin 17. This is screwed into the roller lever 15 to block, then drilled and secured by dowel pins 110.
  • Gate holder 23 bolted to the ring carriers 21.
  • Diffuser disc 106 drilled holes according to the neutral and limit positions of the ALA blading 1 introduced.
  • the diffuser disc covers the setting hole.
  • the sliding bearing bushes 16 are to be placed in the shaft seats 28 in the spiral housing 101. Subsequently, the preassembled vane units 1 are inserted from the spiral rear side (collar side) and the blades 11 are brought into contact with the pins. The preassembled roller levers 15 are then placed on the shafts 12 and aligned in a circle. This adjustment is fixed via the preassembly thread 38 of the roller lever 15.
  • the ELA 103 must be manually moved to its maximum co-rotating position (85 °). Through the coupling, the ALA blades 11 adjust as desired.
  • Boundary position (according to coupling law) to bring. Accessibility is for the adjustment tool, in this case a
  • Gate holder 23 clamped.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Winkelverstellung von Schaufeln eines Austrittsleitapparats eines Verdichters sowie ein Verfahren zur Montage einer solchen Vorrichtung. Die Vorrichtung umfasst mehrere winkelverstellbare Schaufeln (11), welche jeweils auf einer Welle (12) in einem Gehäuse (101), gelagert sind. Die Wellen (12) weisen jeweils einen (Verstell- ) Hebel (15) auf, welcher unter Verwendung einer Kulisse (24) geführt wird, wobei die Kulissen (24) an einem Stellring (23) angeordnet sind, sodass bei Verstellung des Stellrings (23) die Winkelverstellung der Schaufeln (11) realisierbar ist. Bei der Montage dieser Vorrichtung in das Gehäuse (101) des Verdichters (100) bei Kopplung der Winkelverstellung des Austrittsleitapparats (102) mit einem Eintrittsleitapparat (103) des Verdichters (100) werden zunächst die Schaufeln (11) auf die jeweilige Welle (12), Rollen (13) an dem jeweiligen (Verstell- ) Hebel (15) sowie die Kulissen (24) an den Stellring (23) und der Stellring (23) an den Eintrittsleitapparat (103) montiert. Die Wellen (12) werden in dem Gehäuse (101) montiert und die (Verstell-) Hebeln (15) werden auf die jeweilige Welle (12) montiert. Danach wird der Eintrittsleitapparat (103) in das Gehäuse (101) montiert, wobei die Rollen (13) in die jeweilige Kulisse (24) eingeführt werden, wodurch die Kopplung der Winkelverstellung realisiert wird.

Description

Beschreibung
Gekoppelte Austrittsleitapparat-Winkelverstellung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Winkelverstellung von Schaufeln eines Austrittsleitapparats eines Verdichters sowie ein Verfahren zur Montage einer solchen Vorrichtung zur WinkelVerstellung . Verdichter bzw. fluidekomprimierende Vorrichtungen werden in verschiedenen Industriebereichen für verschiedene Anwendungen genutzt, bei denen es um eine Kompression oder Verdichtung von Fluiden, im Speziellen ( Prozess- ) Gasen, geht. Bekannte Beispiele hierfür sind Turboverdichter in mobilen
industriellen Anwendungen, wie in Abgasturboladern oder in Strahltriebwerken, oder auch in stationären industriellen Anwendungen, wie Getriebe- bzw. Getriebeturboverdichter für eine LuftZerlegung . Bei einem solchen - in seiner Arbeitsweise kontinuierlich arbeitenden - Turboverdichter wird die Druckerhöhung
(Verdichtung) des Fluids dadurch bewirkt, dass ein Drehimpuls des Fluids von Eintritt zu Austritt durch ein rotierendes, radial erstreckende Schaufeln aufweisendes Laufrad des
Turboverdichters durch die Rotation von den Schaufeln erhöht wird. Hier, d.h. in einer solchen Verdichterstufe, steigen Druck und Temperatur des Fluids, während die relative
(Strömungs- ) Geschwindigkeit des Fluids im Laufrad sinkt. Um eine möglichst hohe Druckerhöhung bzw. Verdichtung des Fluids zu erreichen, können mehrere solcher Verdichterstufen
hintereinander geschaltet werden.
Als Bauformen von Turboverdichtern unterscheidet man zwischen Radial- und Axialverdichtern.
Bei dem Axialverdichter strömt das zu komprimierende Fluid, beispielsweise ein Prozessgas, in paralleler Richtung zur Achse (Axialrichtung) durch den Verdichter. Bei dem Radialverdichter strömt das Gas axial in das Laufrad der Verdichterstufe und wird dann nach außen (radial,
Radialrichtung) abgelenkt. Bei mehrstufigen Radialverdichtern wird damit hinter jeder Stufe eine Strömungsumlenkung
notwendig .
Kombinierte Bauarten von Axial- und Radialverdichtern saugen mit ihren Axialstufen große Volumenströme an, die in den anschließenden Radialstufen auf hohe Drücke komprimiert werden .
Während meist einwellige Maschinen zum Einsatz kommen, sind bei Getriebeverdichtern die einzelnen Verdichterstufen um ein Großrad herum gruppiert, wobei mehrere parallele Wellen, die jeweils ein oder zwei - in Spiralgehäusen aufgenommene - Laufräder tragen, von einem großen Antriebszahnrad, einem Großrad, angetrieben werden.
Zur Optimierung der Strömungsführung durch den Verdichter bzw. durch eine Verdichterstufe und damit zur Optimierung des Leistungsverhaltens des Verdichters bzw. der Verdichterstufe ist es ferner bekannt, dem Laufrad einen Eintrittsleitapparat (kurz im Folgenden ELA) vor- und/oder dem Laufrad einen
Austrittsleitapparat (kurz im Folgenden ALA) nachzuschalten.
Ein solcher Getriebeverdichter, ein Getriebeturboverdichter der Firma Siemens mit der Bezeichnung STC-GC, eingesetzt für die LuftZerlegung, ist aus
http : //www. energy . Siemens . com/hq/de/verdichtung-expansion- ventilation/turboverdichter/getriebeturboverdichter/ stc- gc.htm (erhältlich am 10.01.2011) bekannt.
Ferner ist bekannt, dass bei einem Getriebeverdichter, beispielsweise für die LuftZerlegung, in der Regel ein großer Fahrbereich in einem Kennfeld des Verdichters in Richtung kleinerer Volumenströme bei nahezu konstantem Druck (Turn- Down-Fahrbereich) gefordert wird. Würden diese Getriebeverdichter für einen Enddruck auslegt werden, der dem geforderten Enddruck in den Betriebspunkten entspricht, wäre der Turn-Down-Fahrbereich zu klein. Deshalb werden Getriebeverdichter in der Regel für einen höheren Enddruck ausgelegt, sodass das Kennfeld (i. d. R. Drall-Kenn¬ feld) bei dem geforderten Enddruck der Betriebspunkte eine erforderliche Breite aufweist.
Allerdings liegen dann die Betriebspunkte der
Getriebeverdichter relativ weit vom Wirkungsgradmaximum entfernt, welches in der Regel in der Nähe des internen
Auslegepunktes liegt.
Eine mögliche Verbesserung ließe sich erreichen, wenn im Kennfeld ein flacherer Pumpgrenzlinienverlauf, und dadurch die notwendige Kennfeldbreite bei höherem Wirkungsgrad, erreicht werden könnte.
Um Einfluss auf das Kennfeld zu nehmen, ist es bekannt, einen Anströmwinkel von Schaufeln eines Austrittsleitapparates, kurz im Folgenden Austrittsleitschaufeln, zu verändern.
Eine solche Einflussnahme auf das Strömungsbild nach dem Laufrad eines Verdichters bzw. einer Verdichterstufe muss auf eine Strömungsführung vor dem Laufrad, d.h. im
Eintrittleitapparat, abgestimmt sein, was eine abgestimmte bzw. kombinierte Verstellung von Eintritts- und
Austrittsleitschaufein erfordert .
Eine Kulisse ist ein im Maschinenbau eingesetztes
Getriebeelement zur Kraftübertragung (Kulissenführung) .
Die Kulisse weist einen Schlitz, Steg oder eine Nut auf, in/auf der/dem ein Kulissenstein beidseitig zwangsgeführt ist, um eine Bewegung der Kulisse in eine Bewegung des
Kulissensteins umzusetzen. Eine Übertragungsfunktion (auch Kopplungsfunktion) der Kulissenführung wird durch den Verlauf der Führung, d.h. durch den Verlauf des Schlitzes, Steges oder der Nut, bestimmt und ist in weiten Grenzen frei
wählbar. Die Kulissenführung wird insbesondere zur
Realisierung komplexer Übertragungsfunktionen eingesetzt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Winkelverstellung von Schaufeln eines
Austrittsleitapparats eines Verdichters anzugeben, welche die Nachteile aus dem Stand der Technik verbessert, einfach und kostengünstig zu realisieren und auch einfach und
kostengünstig zu montieren bzw. in einen Verdichter bzw.
einer Verdichterstufe einzubauen ist.
Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung zur Winkelverstellung von Schaufeln eines Austrittsleitapparats eines Verdichters sowie durch das Verfahren zur Montage einer solchen
Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem jeweiligen
unabhängigen Patentanspruch gelöst.
Die Vorrichtung zur Winkelverstellung von Schaufeln eines Austrittsleitapparats eines Verdichters umfasst mehrere
(winkel- ) verstellbare Schaufeln, welche jeweils auf einer Welle in einem Gehäuse, insbesondere in einem Spiralgehäuse, gelagert sind. Die Wellen weisen jeweils einen (Verstell- ) Hebel auf bzw. sind jeweils mit einem (Verstell- ) Hebel verbunden, welcher unter Verwendung einer Kulisse - insbesondere über an den (Verstell- ) Hebeln gelagerten und in den Kulissen geführten Rollen - geführt wird.
Die Kulissen sind wiederum an einem Stellring (auch im
Folgenden Kulissenhaltering) angeordnet bzw. mit einem
Stellring bzw. Kulissenhaltering verbunden. Bei Verstellung dieses Stellrings lassen sich somit die
Schaufeln bzw. die (Anström- ) Winkeln der Schaufeln - entsprechend der durch die Kulisse realisierten Verstellmimik - verstellen, wodurch die Anströmung der Schaufeln verändert und Einfluss auf das Kennfeld des Verdichters genommen werden kann .
Bei der Montage dieser Vorrichtung in das Gehäuse des
Verdichters - und bei Kopplung der Winkelverstellung des Austrittsleitapparats (ALA) mit einem Eintrittsleitapparat (ELA) bzw. mit einer Winkelverstellung von Schaufeln des Eintrittsleitapparats des Verdichters - werden zunächst die Schaufeln des Austrittleitapparats auf die jeweilige Welle, Rollen an dem jeweiligen (Verstell- ) Hebel sowie die Kulissen an den Stellring - und der Stellring an den
Eintrittsleitapparat montiert.
Die Wellen werden in dem Gehäuse und die (Verstell- ) Hebeln werden an die Wellen montiert.
Danach wird der Eintrittsleitapparat in/an das Gehäuse montiert, wobei die Rollen in die jeweilige Kulisse
eingeführt werden, wodurch die Kopplung der Winkelverstellung von ALA und ELA realisiert wird.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Von besonderem Vorteil bei der Erfindung ist, dass diese einen sehr einfachen, kostengünstigen und flexiblen sowie hoch effizienten Verstellmechanismus für die Schaufeln des ALA realisiert, welcher sich darüber hinaus über Kopplung des Stellrings mit dem ELA bzw. mit dem Verstellmechanismus des ELA an die ELA-Verstellung - durch einen ELA-Verstellzylinder - anbinden lässt (kombinierte ELA-ALA- (Winkel- ) Verstellung) - und damit keinen eigenen, separaten Antrieb zur Verstellung erfordert . Eine kombinierte, aufeinander abstimmbare ELA-ALA-Winkelver- stellung und damit eine gewünschte Einflussnahme auf das Kennfeld des Verdichters (zur Optimierung dessen
Leistungsverhalten) wird möglich. Darüber hinaus erweist sich von Vorteil, dass ein solcher kombinierter ELA-ALA-Verstellmechanismus innerhalb des
Gehäuses, von außen unsichtbar angeordnet werden kann. Über eine - durch einfache Bearbeitungsverfahren - flexible Gestaltung der Kulisse bzw. der Kulissenführung,
beispielsweise durch spanende Bearbeitung einer Nut oder eines Schlitzes in der Kulisse und/oder über eine Ausrichtung der Kulisse am Stellring, lassen sich beliebige
Kopplungsfunktionen bzw. Verstellmimiken - für die
kombinierte Winkelverstellung - realisieren.
So kann in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen werden, dass die Kulissenführung als Schlitz, Steg oder Nut in/an der Kulisse ausgebildet ist. Bevorzugt kann hier weiter
vorgesehen werden, dass als in der Kulisse geführtes Element eine - am (Verstell- ) Hebel gelagerte - Rolle verwendet wird. Besonders bevorzugt kann vorgesehen werden, durch spanende Bearbeitung eine, insbesondere gerade, Nut in der Kulisse einzubringen, in welcher dann das geführte Element bzw. die Rolle geführt bzw. bewegt wird.
Bei solchen geraden Nuten bzw. Langlöchern ist die
Herstellung einfach, aber die Kopplung von ELA-Winkel zu ALA- Winkel (kombinierte ELA-ALA-Verstellung) noch
Winkelfunktionen unterworfen. Durch entsprechende
Bearbeitung, z.B. durch Fräsen, von Führungsflächen bzw. von Abrollflächen (bei in Kulissen geführten Rollen als geführte Elemente) in/an der Kulisse können annähernd beliebige
Kopplungsfunktionen umgesetzt werden.
Einfache, lineare Kopplungsfunktionen, wie Rampen oder
Sägezahnprofile mit beliebigen Steigungen bzw.
„Übersetzungen", wie auch komplexe, nicht lineare Kopplungen lassen sich so realisieren.
So ist es beispielsweise auch möglich, durch Einarbeiten einer Fläche, die neutral (90°) zum Abrollkreis einer in der Kulisse geführten Rolle steht, die kombinierte ELA-ALA-Ver- stellung in gewünschten Winkelbereichen des ELA zu entkoppeln (bereichsweise Entkopplung oder Toter Gang) . In einer bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Kulisse über eine oder mehrere Exzentereinheiten,
beispielweise bestehend aus einem Exzenter mit
Exzenterbolzen, Klemm- und Verstellschraube, insbesondere über zwei Exzentereinheiten, mit dem Stellring verschraubt wird. Eine solche Verschraubung der Kulisse mit dem Stellring durch die eine oder durch die zwei oder mehreren
Exzentereinheiten ermöglicht eine einfache und flexible
Ausrichtung der Kulisse am Stellring - und damit
Einflussnahme auf die Kopplungsfunktion. Hierzu kann auch vorgesehen werden, dass - durch entsprechende Ausgestaltung von zum Beispiel des Gehäuses oder anderer Elemente mit
Zugangsöffnung oder ähnlichem die Verstellung auch bei montiertem Zustand, z.B. quasi geschlossenes Spiralgehäuse, erfolgen kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, die
Verstellmimik bzw. die Verstellmechanik durch entsprechende Ausgestaltung und/oder Ausrichtung der Kulisse derart
einzustellen, dass eine Winkeluntersetzung bei der
kombinierten ELA-ALA-Winkelverstellung realisiert wird. D.h., eine größere Winkelverstellung der ELA-Schaufein führt zu einer kleineren Winkelverstellung bei den ALA-Schaufein .
So kann beispielsweise die Verstellmimik derart eingestellt werden, z.B. durch eine entsprechend ausgerichtete Rampe als Kulissenführung, dass eine ELA-Winkelverstellung von 60° zu einer ALA-Winkelverstellung von 45° führt.
Darüber hinaus erweist sich die Erfindung mit ihrer
erfindungsgemäßen Verstellmechanik dahingehen von Vorteil, dass sie in Kraftrichtung ALA -> ELA bzw. entgegen der
Verstellrichtung ELA -> ALA (d.h. eine Verstellung der ELA- Schaufeln bewirkt über die durch die Verstellmechanik realisierte Kopplung auch die Verstellung der ALA-Schaufein) insbesondere im Bereich einer realisierten Untersetzung, selbsthemmend ist. Damit ist eine zusätzliche Klemmung der Mechanik unnötig, was die Konstruktion einer kombinierten Winkelverstellung entsprechend vereinfacht.
Auch ermöglicht die Erfindung, insbesondere durch ihren einfachen, konstruktiven Aufbau, den Einsatz bzw. die
Verwendung von handelsüblichen Gleit- und Wälzlagern für die Lagerung bei der Erfindung bewegter Elemente.
So kann in einer bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen werden den (Verstell- ) Hebel unter Verwendung einer am (Verstell-) Hebel angeordneten Rolle in/an der Kulisse zu führen. Diese Rolle kann gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung mittels einer Gleitlagerbuchse und einem Gewindestift am (Verstell- ) Hebel befestigt bzw. gelagert - und unter
Verwendung eines oder mehrerer Sicherungsringe gesichert - werden .
Durch eine Verwendung von derartigen Lagerelementen lässt sich ein Reibungsanteil an der bei der Schaufelverstellung, insbesondere kombinierten Schaufelverstellung,
aufzubringenden Antriebsleistung minimieren. Auch ermöglicht die Erfindung dadurch, d.h. durch die Verwendung derartiger üblicher Lagerelemente, eine kostengünstige Gestaltung der WinkelVerstellung .
Des Weiteren erweist sich bei der Erfindung von Vorteil, das die erfindungsgemäßen Komponenten, wie der (Verstell- ) Hebel und/oder die Kulisse, als kleine und/oder einfache Dreh- und Frästeile ausgeführt werden können, die keine weiteren
Anforderungen an eine übliche Bearbeitung stellen.
Auch ist die Erfindung baugleich für links- und
rechtsdrehende Verdichter einsetzbar. Des Weiteren erweist sich bei der Erfindung von Vorteil, dass sie sowohl von der Schaufelzahl des ELA als auch von der Schaufelzahl des ALA unabhängig und damit entsprechend flexibel verwendbar bzw. einsetzbar ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Stellring durch Verbindung mit einem Verstellelement des ELA, beispielweise mit einem Stellring des ELA bzw. mit dem
Stellring für die ELA-Schaufein, verbunden ist. Die
Winkelverstellung der ELA-Schaufein - durch Verdrehung des ELA-Stellrings - führt damit zur (gekoppelten bzw.
kombinierten) Winkelverstellung bei den ALA-Schaufein .
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung kann vorgesehen werden, dass die Befestigung der Schaufel an der Welle unter Verwendung einer Muffe ausgeführt ist, wobei die Schaufel, die Muffe und die Welle über einen oder mehrere Stifte, insbesondere einen Gewindestift und/oder einen Spannstift, in axialer Richtung zusammengehalten werden können.
Aus Festigkeitssicht ist diese Verbindung von Schaufel zu Welle, d.h. die Befestigung der Schaufel an der Welle, ein kritischer Bereich. Im Betrieb des Verdichters ist die
Beschaufelung direkt mit dem zu fördernden Fluid in
Berührung, da hierdurch der Einfluss auf die
Strömungsrichtung genommen werden soll. Dadurch ist die
Beschaufelung bzw. sind die Schaufeln aber auch auftretenden Strömungsstößen und Schwingungen bzw. entsprechenden
Belastungen, insbesondere an Grenzen des Fahrbereichs, ausgesetzt . Um diesen Belastungen Rechnung zu tragen kann die Verbindung von Schaufel und Welle über die ( Schaufel- ) Muffe massiv ausgeführt werden. In einer besonders bevorzugten
Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Schaufel, die Muffe und die Welle über einen zentralen Gewindestift in axialer Richtung zusammengehalten werden. Die Schaufel, die Muffe und die Welle können anschließend miteinander verstiftet werden. Durch die Stifte in der Schaufel und der Muffe wird
gleichzeitig ein Lösen des zentralen Gewindestifts ausgeschlossen. In fertig montiertem Zustand können alle Stifte stirnseitig von angrenzenden Bauteilen verbunden sein, sodass ein Lösen im Betriebszustand ausgeschlossen ist. Bei der Erfindung erweist sich weiter von besonderem Vorteil, dass sie teilbar und damit einfach montierbar ausgeführt ist. So ist eine Teilbarkeit der Vorrichtung an einer
Verbindungsstelle zwischen dem (Verstell- ) Hebel und der
Kulisse, insbesondere zwischen einer am (Verstell- ) Hebel angeordneten Rolle und der Kulisse, ausgeführt. Bei der
Montage kann so der Eintrittsleitapparat in/an das Gehäuse montiert werden, dass die Rollen in die jeweilige Kulisse eingeführt werden. Insbesondere bei großen Spiralgehäusen kann die Montage unter Umständen auch diese Teilbarkeit möglich sein.
In einer bevorzugten Ausgestaltung kann hierzu vorgesehen sein, dass die Kulisse und/oder die am (Verstell- ) Hebel angeordnete Rolle eine Montagefase, insbesondere als
Einfädelhilfe, aufweisen/aufweist .
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der
Verdichter ein Getriebeverdichter, insbesondere ein
mehrstufiger Getriebeverdichter, wobei hier die
erfindungsgemäße Winkelverstellung in einer oder mehreren Stufen dieses Getriebeverdichters realisiert sein kann. Der Verdichter bzw. der mehrstufige Getriebeverdichter lässt sich bevorzugt für eine LuftZerlegung einsetzen.
Von besonderem Vorteil erweist sich bei der Erfindung, dass diese auch für den Einsatz in großen Spiralgehäusen von
Verdichtern, insbesondere Getriebeverdichtern, bzw.
Verdichterstufen geeignet ist. Bisher bekannte Konstruktionen von Winkelverstellungen von Schaufeln waren für kleine
Spiralgehäuse vorgesehen, da hier ein Spiraleinsatz innerhalb des Spiralgehäuses zum Einsatz kommt und damit eine
Verstellmechanik gut integrierbar und für die Montage teilbar ist. Nun ermöglicht die Erfindung auch den Einsatz einer Winkelverstellung bei großen Spiralgehäusen.
Weiterhin ermöglicht die Erfindung eine Erhöhung des
Wirkungsgrads eines entsprechend der Erfindung eingerichteten Verdichters in leistungsgemäß hoch bewerteten
Betriebspunkten, die im Teil- und/oder Überlastbereich im Drall-Kennfeld des Verdichters liegen. Insbesondere erweist sich hier bei der Erfindung von großem Vorteil, dass durch die realisierte Winkelverstellbarkeit der Fahrbereich von, insbesondere mehrstufigen, Verdichtern verbessert bzw.
erweitert werden kann.
In Figuren ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, welches im Weiteren näher erläutert wird.
Es zeigen
FIG 1 Skizze eines Spiralgehäuses einer Verdichterstufe eines Getriebeverdichters;
FIG 2 Skizze eines Schnittes durch das Spiralgehäuse nach
FIG 1 mit einer kombinierten Austrittsleitapparat (ALA) /Eintrittsleitapparat (ELA) -Winkelverstellung;
FIG 3 Skizze eines weiteren Schnittes durch das
Spiralgehäuse nach FIG 1 mit der kombinierten ALA- ELA-WinkelVerstellung;
FIG 4 Skizze eines Schnittes durch die SchnittZeichnung nach FIG 3 mit einer Kulissenmechanik der kombinierten ALA-ELA-WinkelVerstellung;
FIG 5 Skizze eines weiteren Schnittes durch das
Spiralgehäuse nach FIG 1 mit der kombinierten ALA- ELA-WinkelVerstellung;
FIG 6 Skizze eines weiteren Schnittes durch das Spiralgehäuse nach FIG 1 mit einer Exzentereinheit zur Verschraubung der Kulisse mit einem
Kulissenhaltering (ALA-Stellring) der kombinierten ALA-ELA-Winkel erstellung,·
FIG 7 Skizze einer Schaufel-Welle- (Verstell- ) Hebel-Einheit der kombinierten ALA-ELA-Winkelverstellung;
FIG 8 Skizze einer Verschraubung der Schaufel mit der
Welle der Schaufel-Welle- (Verstell- ) Hebel-Einheit nach FIG 7 ;
FIG 9 Skizze einer Befestigung des (Verstell- ) Hebels an der Welle sowie einer Lagerung der Rolle an dem (Verstell- ) Hebel der Schaufel-Welle- (Verstell- )
Hebel-Einheit nach FIG 7.
Ausführungsbeispiel: Gekoppelte bzw. kombinierte
Austrittsleitapparat (ALA) /Eintrittsleitapparat (ELA) - Winkelverstellung einer Verdichterstufe mit Spiralgehäuse (mit Montageablauf)
(a) Konstruktion FIG 1 zeigt ein Spiralgehäuse 101 einer Verdichterstufe 100 eines mehrwelligen Getriebeverdichters für die LuftZerlegung .
Diese Verdichterstufe 100 weist zunächst den üblichen Aufbau einer in einem Spiralgehäuse 101 angeordneten Verdichterstufe 100 mit einem Laufrad, einem dem Laufrad vorgeschaltenem Eintrittleitapparat (ELA) 103 und einem dem Laufrad
nachgeschaltenem Austrittsleitapparat (ALA) 103 auf.
Allerdings ist bei dieser Verdichterstufe 100 eine
Winkelverstellung von Schaufeln des ELA 29 mit einer
Winkelverstellung von Schaufeln des ALA 11 über eine
Verstellmechanik 4 bzw. Verstellmimik gekoppelt. In den folgenden FIGen 2 bis 9 sind weitere Details dieser im Spiralgehäuse 101 aufgenommenen Verstellmechanik 4 bzw.
Verstellmimik, d.h. der gekoppelten Austrittsleitapparat (ALA) /Eintrittsleitapparat (ELA) -Winkelverstellung,
dargestellt.
Um die Winkelverstellung bzw. eine Verdrehung von ALA-Schau- feln 11 zu ermöglichen, ist jede dieser ALA-Schaufein 11 auf einer einzelnen Welle 12 im Spiralgehäuse 101 gelagert (FIGen 2, 3, 5, 7 bis 9) .
Aus Festigkeitssicht ist diese Verbindung von ALA-Schaufel 11 zu Welle 12 (FIGen 7 und 8), d.h. die Befestigung der ALA- Schaufel 11 an der Welle 12, ein kritischer Bereich. Im
Betrieb des Verdichters ist diese Beschaufelung 1 direkt mit dem zu fördernden Fluid in Berührung. Dadurch ist die
Beschaufelung 1 bzw. sind die ALA-Schaufein 11 auftretenden Strömungsstößen und Schwingungen bzw. entsprechenden
Belastungen, insbesondere an Grenzen des Fahrbereichs, ausgesetzt.
Um diesen Belastungen Rechnung zu tragen, ist die Verbindung der ALA-Schaufel 11 mit der Welle 12 über eine (Schaufel-) Muffe 14 massiv ausgeführt. Die Schaufel 11, die Muffe 14 und die Welle 12 werden dabei über einen zentralen Gewindestift
17 in axialer Richtung zusammengehalten. Die Schaufel 11, die Muffe und die Welle 12 werden anschließend miteinander verstiftet (FIG 8) . Durch die Stifte 110 in der Schaufel 11 und der Muffe 14 wird gleichzeitig ein Lösen des zentralen Gewindestifts 17
ausgeschlossen .
In fertig montiertem Zustand sind alle Stifte 110 stirnseitig von angrenzenden Bauteilen verbunden bzw. überdeckt, sodass ein Lösen im Betriebszustand ausgeschlossen ist. An den Wellen 12 sitzen jeweils - mit den Wellen 12
verstiftete - Rollenhebeln bzw. Verstellhebeln 15, die über Rollen 13 in Kulissen 24 greifen. Dazu weisen die Kulissen 24 gerade Langlöcher 26 auf, in welchen diese Rollen 13 jeweils geführt werden (FIGen 2 bis 6) .
FIG 9 zeigt die Lagerung einer solchen Rolle 13 am
Rollenhebel 15 im Detail. Die Rolle 13 sitzt auf einer
Gleitlagerbuchse 16, welche wiederum auf einem Gewindestift 17 gelagert und mit einem Ring 18 sowie mit einem
Sicherungsring 19 dort gesichert ist. Der Gewindestift 17 ist mit dem Rollenhebel 15 auf Block verschraubt und dort über einen Spannstift 110 gesichert. Die Kulissen 24 sind jeweils über zwei in einem
Kulissenhaltering 23 aufgenommene Exzentereinheiten 3 fest mit diesem Kulissenhaltering (ALA-Stellring) 23 verbunden bzw. verschraubt (FIGen 4 und 5) . FIG 5 zeigt eine solche Exzentereinheit 3 im Detail. Die
Exzentereinheit 3 weist einen Exzenter 31 mit zwei Bohrungen 37 auf. Über die erste Bohrung 37 erfolgt die Klemmung und Fixierung der Kulisse 24. Dazu weist der Exzenter 31 dort einen mit der Kulisse 24 verbundenen Exzenterbolzen 32, einen diesen Exzenterbolzen 32 sichernden Sicherungsring 34, einen Montagetrichter 33 sowie eine Zylinderschraube 25, über die die Klemmung und Fixierung erfolgt, auf. Über die zweite Bohrung 37 erfolgt die Verstellung des Exzenters 3, d.h. die Ausrichtung der Kulisse 24 am Kulissenhaltering 23. Dazu weist der Exzenter 31 dort eine Zylinderschraube 25, über die die Verstellung durch Verdrehung des Exzenters 31 im
Kulissenhalterring 23 erfolgt, auf.
Der Kulissenhaltering 23 ist wiederum über eine Konstruktion aus mehreren über den Umfang des Kulissenhalterings 23 verteilten Ringträgern 21 mit Zylinderschrauben 25 und
Distanzzylindern 22 mit einem Stellring des ELA (ELA- Stellring) 27 fest verbunden bzw. verschraubt (FIG 3) . Wird der ELA-Winkel, d.h. die Winkelstellung der ELA-Schau- feln 29 und damit die Anströmung des ELA 103, verstellt, so dreht sich der ELA-Stellring 27. Die ALA-Beschaufelung 1, 11 führt gemäß der Übersetzung/Untersetzung in den Kulissen 24 und den Rollenhebel 15 diese Drehung mit aus.
(b) Teilbarkeit der Verstellmechanik
Bei dieser Verstellmechanik bzw. Verstellmimik 3 ist
Rollenhebel 15 mit dem Spiralgehäuse 101 und der
Kulissenhaltering 24 dem Saugflansch 105 verbunden. Da diese Bauteile nacheinander am Getriebekasten montiert werden, ist die Verstellmimik 3 entsprechend teilbar ausgeführt.
Die Teilung der Verstellmimik 3 erfolgt an den Kontaktstellen von Rollen 13 und Kulissen 24. Zu diesem Zweck sind Kulissen 24 und Rollen 13 mit Montagefasen 39 als Einfädelhilfe versehen.
(c) Montageablauf
1. Vormontage (Leit- ) Schaufeleinheit 1
Vormontage Welle 12 und Schaufel 11
Für die Beschaufelung 1 des ALA 102 wird zunächst die
Schaufelmuffe 14 auf die ALA-Welle 12 gesetzt und über den Gewindestift 17 mit der Schaufel 11 verschraubt.
Anschließend werden radiale und axiale Spannstifte 110 zur Positionssicherung von Schaufel 11 und ALA-Welle 12 verbohrt und eingesetzt.
Vormontage Rollenhebel 15 Die Rolle 13, die Gleitlagerbuchse 16 und der Ring 18 werden mit dem Sicherungsring 19 auf dem Gewindestift 17 befestigt. Dieser wird in den Rollenhebel 15 auf Block eingeschraubt, anschließend verbohrt und über Spannstifte 110 gesichert.
2. Vormontage der Kulissen 24 am Eintrittsleitapparat (ELA) 103
Zur Vorbereitung des Kulissenhalterrings 23 werden in diesen jeweils zwei Exzentereinheiten 3 mit einer Kulisse 24 verschraubt. Dabei werden die Sicherungsschrauben 25 nur locker eingedreht. Das Anziehen und damit die Klemmung erfolgt nach der Einstellung der Kulissenstellung (vgl. Punkt 4. ) .
Am ELA 103 sind die Ringträger 21 mit Zylinderschrauben 25 und Distanzzylindern 22 am ELA-Stellring 27 radial zu
befestigen. Anschließend wird der vormontierte
Kulissenhaltering 23 mit den Ringträgern 21 verschraubt.
3. Montage der Leitschaufeleinheiten 1 im Spiralgehäuse 101 (zueinander, 0°) Im Spiralgehäuse 101 sind in der späten Anlagefläche der
Diffusorscheibe 106 Bohrungen entsprechend der Neutral- und Grenzstellungen der ALA-Beschaufelung 1 eingebracht.
Die Einstellung erfolgt ohne Diffusorscheibe, wobei im
Endzustand die Diffusorscheibe die Einstellbohrung abdeckt.
Somit ist der Strömungsraum glatt und gleichzeitig stehen die Einstellbohrungen für spätere Ausrichtarbeiten zu Verfügung.
Zur Montage sind zunächst die Gleitlagerbuchsen 16 in die Wellensitze 28 im Spiralgehäuse 101 zu setzen. Anschließend werden die vormontierten Leitschaufeleinheiten 1 von der Spiralrückseite (Kragenseite) eingesteckt und die Schaufeln 11 an den Stiften zur Anlage gebracht. Die vormontierten Rollenhebel 15 werden dann auf die Wellen 12 gesetzt und kreisförmig ausgerichtet. Diese Einstellung wird über die Vormontagegewinde 38 der Rollenhebel 15 fixiert.
Anschließend werden Rollenhebel 15 und ALA-Wellen 12
miteinander verstiftet. Somit kann das Stellmoment übertragen werden und die Leitschaufeleinheiten 1 sind axial gesichert.
4. Abschließende Einstellungen ALA-Winkel/ELA-Winkel
(Hochzeit der Verstellmechanik 3)
Zur abschließenden Einstellung wird an das Spiralgehäuse 101 der fertig bearbeitete Getriebekasten angehängt. Aus
Zugängigkeitsgründen werden Ritzelwelle und
Kontur/Einlaufring weggelassen.
Die Anlagestifte zur ALA-Nullstellung werden entfernt und Saugflansch 105 sowie anhängender ELA 103 werden mit den Kulissenanbauten axial eingeschoben. Dabei gleiten alle
Rollen 13 in ihre jeweilige Kulisse 24.
Der ELA 103 ist manuell in seine größte Mitdrallstellung (85°) zu fahren. Durch die Kopplung verstellen sich die ALA- Schaufeln 11 beliebig.
Diese sind durch über die Exzenter 31 in ihre erste
Grenzstellung (gem. Kopplungsgesetz) zu bringen. Zugängigkeit ist für das Verstellwerkzeug, in diesem Fall ein
Innensechskantschlüssel im Kugelkopf, über die
Einstellbohrungen 107 im Saugflansch 105 gegeben.
Zur Kontrolle der ALA-Winkelposition werden die Bohrungen und die Anlagestifte im Spiralgehäuse 101 (Anlagefläche
Diffusorscheibe 106) genutzt. Danach wird der ELA 103 manuell in seine größte
Gegendrallstellung (-35°) gebracht. Dadurch verstellen sich die ALA-Schaufein 11 abermals. Auch diese zweite Position der ALA-Schaufein 11 wird wieder über die Exzenter 31 gem.
Sollstellung eingestellt.
Zur Sicherung der Einstellungen werden dann alle
Exzentereinheiten 3 über ihre Zylinderschrauben 25 im
Kulissenhaltering 23 geklemmt.
Nach Demontage von Saugflansch 105 mit ELA-Anbauten 103 werden die Kulissen 24 mit Kulissenhaltering 23 verbohrt und verstiftet .

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Winkelverstellung von Schaufeln (11) eines Austrittsleitapparats (102) eines Verdichters (100), mit mehreren winkelverstellbaren Schaufeln (11), welche jeweils auf einer Welle (12) in einem Gehäuse (101) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass
die Wellen (12) jeweils einen (Verstell- ) Hebel (15)
aufweisen, welcher unter Verwendung einer Kulisse (24) geführt wird, wobei die Kulissen (24) an einem Stellring (23) angeordnet sind, sodass bei Verstellung des Stellrings (23) die Winkelverstellung der Schaufeln (11) realisierbar ist.
2. Vorrichtung zur Winkelverstellung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der (Verstell- ) Hebel (15) unter Verwendung einer am Hebel (15) angeordneten Rolle (13) in der Kulisse (24) geführt ist.
3. Vorrichtung zur Winkelverstellung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kulisse (24) ein Langloch (26), insbesondere ein gerades Langloch (26), und/oder eine Fläche neutral zu einem
Abrollkreis einer am Hebel (15) angeordneten und in der
Kulisse (24) geführten Rolle (13) aufweist.
4. Vorrichtung zur Winkelverstellung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stellring (23) mit einem Eintrittsleitapparat (103) des Verdichters (100) derart verbunden ist, dass die Verstellung des Stellrings (23) mit einer Winkelverstellung von Schaufeln (29) des Eintrittleitapparates (103) gekoppelt ist.
5. Vorrichtung zur Winkelverstellung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Verbindung der Welle (12) mit dem (Verstell- ) Hebel (15) unter Verwendung einer Muffe (14) ausgeführt ist, wobei insbesondere die Welle (12), die Muffe (14) und der
(Verstell- ) Hebel (15) über einen Stift (17), insbesondere einen Gewindestift (17), in axialer Richtung zusammengehalten werden .
6. Vorrichtung zur Winkelverstellung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung zur Winkelverstellung teilbar ausgeführt ist, insbesondere die Teilbarkeit an einer Verbindungsstelle zwischen dem (Verstell- ) Hebel (15) und der Kulisse (24), insbesondere zwischen einer am (Verstell- ) Hebel (15)
angeordneten Rolle (13) und der Kulisse (24), ausgeführt ist.
7. Vorrichtung zur Winkelverstellung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kulisse (24) und/oder eine am (Verstell- ) Hebel (15) angeordnete Rolle (13) eine Montagefase, insbesondere als Einfädelhilfe, aufweisen/aufweist.
8. Vorrichtung zur Winkelverstellung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (101) ein Spiralgehäuse (101) ist.
9. Vorrichtung zur Winkelverstellung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Verdichter (100) ein Getriebeverdichter (101),
insbesondere ein mehrstufiger Getriebeverdichter (101), eingesetzt für eine LuftZerlegung, ist.
10. Verfahren zum Montieren einer Vorrichtung zur Winkelverstellung von Schaufeln (11) eines
Austrittsleitapparats (102) gemäß einem der voranstehenden Vorrichtungsansprüche in einem Gehäuse (101) des Verdichters (100), insbesondere eines Getriebeverdichters (100), bei Kopplung der Winkelverstellung des Austrittsleitapparats
(102) mit einem Eintrittsleitapparat (103) des Verdichters
(100) bei dem
- zunächst
- die Schaufeln (11) auf die jeweilige Welle (12) und die Rollen (13) an dem jeweiligen (Verstell- ) Hebel (15) montiert werden sowie
- die Kulissen (24) an den Stellring (23) und der
Stellring (23) an den Eintrittsleitapparat (103) montiert werden und
- die Wellen (12) in dem Gehäuse (101) und die
(Verstell- ) Hebeln (15) auf die jeweilige Welle (12) montiert werden
- danach
- der Eintrittsleitapparat (103) in das Gehäuse (101) montiert wird, wobei die Rollen (13) in die jeweilige Kulisse (24) eingeführt werden, wodurch die Kopplung bewirkt wird.
EP12702515.3A 2011-02-02 2012-02-02 Radialer Getriebeverdichter mit einer Verdichterstufe und entsprechendes Verfahren zum Montieren der Verdichterstufe Not-in-force EP2643556B1 (de)

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