DE2248929B2 - Rotor arrangement for turbines or compressors - Google Patents
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Description
3030th
Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotoranordnung für Turbinen oder Verdichter mit einem Zugbolzen, an den Enden des Zugbolzens angeordneten Wellen-•tümpfen, einem zwischen den Wellenstümpfen angeordneten und starr mit diesen verbundenen und eine ■um Zugbolzen konzentrische Durchgangsbohrung aufweisenden Rädersatz, wobei der Zugbolzen an mindestens einer Stelle auf seiner Länge zwischen den beiden Wellenstümpfen mit Hilfe einer mit Spiel gegenflber der Durchgangsbohrung auf dem Zugbolzen befestigten und zu diesem konzentrischen Haltebuchse gegenüber dem Rotor wärmebeweglich abgestützt ist, welche Haltebuchse eine Vielzahl von Spiel gegenüber dem Zugbolzen aufweisenden im wesentlichen axial gerichteten Vorsprünge aufweist.The invention relates to a rotor assembly for turbines or compressors with a tie bolt the ends of the tension bolt arranged shaft stumps •, one arranged between the shaft stumps and rigidly connected to these and a through hole concentric around tension bolts having a set of wheels, the tie bolt at at least one point along its length between the two Fasten the stub shafts to the tie bolt with a clearance opposite the through hole and is supported on this concentric retaining sleeve relative to the rotor so that it can move in heat, which retaining sleeve having a large number of play with respect to the tension bolt is essentially axially directed Has projections.
Es ist bereits eine Rotoranordnung dieser Art vorgeichlagen worden (DT-OS 2 135 088), bei der zwei zum Zugbolzen konzentrische Haltebuchsen vorgesehen lind, von denen die eine auf dem Zugbolzen mit Spiel gegenüber der Durchgangsbohrung des Rädersatzes befestigt ist, während die zweite Haltebuchse in der Durchgangsbohrung mit Spiel gegenüber dem Zugbolten starr mit dem Rädersatz verbunden ist. Die einander gegenüberstehenden Enden der beiden Buchsen greifen formschlüssig derart ineinander, daß eine Wärmeausdehnung der einen Haltebuchse relativ zur anderen möglich ist. Wegen des formschlüssigen Ineinandergreifens müssen die Buchsen mit großer Genauigkeit gefertigt werden, um eine wirksame Abstützung des Zugbolzens zu bewirken.A rotor arrangement of this type has already been pre-calibrated (DT-OS 2 135 088), in which two retaining bushings concentric to the tension bolt are provided Lind, one of which on the tension bolt with play opposite the through hole of the wheel set is attached, while the second retaining sleeve in the through hole with play against the draw bolt is rigidly connected to the set of wheels. The opposite ends of the two sockets interlock positively in such a way that thermal expansion the one retaining sleeve is possible relative to the other. Because of the form-fitting interlocking the bushings must be manufactured with great accuracy in order to provide effective support to effect the tension bolt.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rotoranordnung zu schaffen, bei dem die Eigenfrequenz des Zugbolzens durch eine zusätzliche elastische Abstützung auf einfache Weise eingestellt werden kann, um bei Betriebsbedingungen Resonanzerscheinungen zu vermeiden.It is therefore the object of the present invention to create a rotor arrangement in which the natural frequency of the tension bolt can be easily adjusted by an additional elastic support can to avoid resonance phenomena under operating conditions.
Diese Aufgabe wird bei einer Rotoranordnung der MkHlfedr radial einstellbaren Elemente werden auf die elastischen Vorsprünge bestimmte Vorspannkräfte aufgebracht. Bei der Betriebstemperatur wird sich zwar der Durchmesser der Durchgangsbohrung des Rädersatzes wegen der Wärmeausdehnung vergrößern jedoch werden gleichzeitig die elastischen Vorsprünge durch die elastische Vorspannung und bei der Betriebsdrehzahl auftretenden Zentrifugalkräfte auf diese Vorsprünge nach außen gedrängt. Dadurch werden die auf den Zugbolzen ausgeübten Vorspannkräfte im wesentlichen auf demselben Niveau gehalten, d. h. die elastische Abstützung bleibt voll wirksam. Mittels der elastischen Abstützung des Zugankers über die elastischen Vorsprünge der Haltebuchse kann also die Eigenfrequenz des Zugbolzens erhöht werden, so daß di." Gefahr des Auftretens von Resonanzerscheinungen bei Betriebsdrehzahl vermieden werden kann. Durch die auf die elastischen Vorsprünge einwirkenden radial nach inn^n gerichteten Kräfte wird der Zugbolzen auch in der Durchgangsbohrung wärmebeweglich abgestützt. . _.This task is performed in a rotor arrangement of the MkHlfedr radially adjustable elements, certain preloading forces are applied to the elastic projections. At the operating temperature, the diameter of the through-hole of the wheel set will increase due to thermal expansion, but at the same time the elastic projections will be forced outwards on these projections by the elastic preload and centrifugal forces occurring at the operating speed. As a result, the prestressing forces exerted on the tension bolt are kept essentially at the same level, ie the elastic support remains fully effective. By means of the elastic support of the tie rod via the elastic projections of the retaining bushing, the natural frequency of the tension bolt can be increased so that the risk of resonance phenomena occurring at operating speed can be avoided Forces, the tension bolt is also supported in the through-hole so that it can move with heat.
Vorzugsweise sind die radial einstellbaren Elemente Stifte, dcre:. Einstellung durch radial außen liegende Stellschrauben erfolgt.Preferably the radially adjustable elements are pins, dcre :. Adjustment through radially outer Adjustments are made.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nun an Hand der Figuren beschrieben werden. Es zeigtAn embodiment of the invention will now be described with reference to the figures. It shows
F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Rotoranordnung, ., . ·F i g. 1 shows a longitudinal section through the rotor arrangement,.,. ·
F i g. 2 einen vergrößerten Teilausschnitt aus derF i g. 2 shows an enlarged partial section from FIG
F i g. 1 undF i g. 1 and
F i g. 3 eine perspektivische Darstellung der Haltebuchse. F i g. 3 is a perspective view of the retaining sleeve.
In der F i g. 1 ist eine Rotoranordnung fur einen mehrstufigen Zentrifugalverdichter von Zwillingsbauart dargestellt. Der Zugbolzen 12 ist an seinen Enden mit Wellenstümpfen 10 bzw. 11 verbunden. Der zwischen den Wellenstümpfen gehaltene Rädersatz besteht aus einem ersten Teilsatz 13 mit den Rädern 18 und 19, einem Zwischenstück 17 und einem zweiten Teilsatz 14, bestehend aus den Rädern 21 und 20. Die einzelnen Elemente des Rädersatzes und die Wellenstümpfe sind drehfest miteinander verbunden.In FIG. 1 is a rotor assembly for a twin-type multistage centrifugal compressor shown. The tension bolt 12 is connected at its ends to stub shafts 10 and 11, respectively. The between The set of wheels held by the stub shafts consists of a first subset 13 with the wheels 18 and 19, an intermediate piece 17 and a second subset 14, consisting of the wheels 21 and 20. The individual elements of the wheel set and the stub shafts are non-rotatably connected to one another.
Etwa in der Mitte des Zugbolzens ist mit Spie! gegenüber der Durchgangsbohrung des Rädersatzes und konzentrisch zur Durchgangsbohrung eine Haltebuchse 40 befestigt. Die Haltebuchse besteht aus einem zylindrischen Abschnitt 41 und aus von Spiel gegenüber der Oberfläche des Zugbolzens 12 aufweisenden im wesentlichen axial gerichteten Vorsprüngen 50, die von dem zylindrischen Endabschnitt 41 ausgehen.Approximately in the middle of the draw bolt there is a spike! opposite to the through hole of the wheel set and concentric to the through hole a retaining sleeve 40 attached. The retaining sleeve consists of a cylindrical section 41 and of play opposite the surface of the tension bolt 12 having substantially axially directed projections 50, which from the cylindrical end portion 41 go out.
Die elastischen Vorsprünge sind durch Schlitze 47 voneinander getrennt. Die Haltebuchse ist mit ihrem zylindrischen Abschnitt 41 auf den Zugbolzen aufgeschrumpft, wobei die kreisringförmige Stirnfläche des Endabschnittes an einem auf dem Zugbolzen 12 ausgebildeten Bund 43 anliegt, wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist. Die Haltebuchse ist zylindrisch gestaltet und von gleicher Wanddicke.The elastic projections are separated from one another by slits 47. The retaining sleeve is with hers cylindrical section 41 is shrunk onto the tension bolt, the annular end face of the End portion rests against a collar 43 formed on the tension bolt 12, as shown in FIG. 2 can be seen is. The retaining sleeve is cylindrical and has the same wall thickness.
In der F i g. 1 sind der Spielraum zwischen der Außenfläche der Haltebuchse 40 und der Durchgangsbohrung 51 im Zwischenstück 17 mit dem Bezugszeichen 55 und der Spielraum zwischen der Oberfläche des Zugbolzens 12 und der Innenfläche der VorsprüngeIn FIG. 1, the clearance between the outer surface of the retaining sleeve 40 and the through-hole 51 in the intermediate piece 17 are denoted by the reference number 55 and the clearance between the surface of the tension bolt 12 and the inner surface of the protrusions
50 mit dem Bezugszeichen 53 bezeichnet. Die Haltebuchse 40 ist wärmebehandelL50 denoted by the reference number 53. The retaining sleeve 40 is heat treated
Bei der gezeigten Ausführungsform sind in dem Zwischenstück 17 mehrere sich radial erstreckende Bohrungen 59 ausgebildet, deren Lage in Umfangsrichtung auf die Lage der Vorsprünge 50 ausgerichtet ist In dem unteren Teil der Bohrung 59 sir.d Stifte 60 verschiebbar angeordnet. Mit ihrem freien Ende sitzen die Stifte auf der Außenfläche der Vorsprünge 50 auf. Der radial außen liegende Teil der Bohrung 59 ist zur Aufnahme von Stellschrauben 61 mit einem Gewinde versehen. Die f.tellschrauben sitzen auf dem anderen Ende der Stifte 60 auf, so daß beim Anziehen der Stellschrauben eine radial nach innen gerichtete Vorspannkraft auf die freien Enden der Vorsprünge 50 ausgeübt wird.In the embodiment shown, a plurality of radially extending bores are in the intermediate piece 17 59 formed whose position in the circumferential direction is aligned with the position of the projections 50 lower part of the bore 59 sir.d pins 60 slidably arranged. The pins sit on with their free end the outer surface of the protrusions 50. The radially outer part of the bore 59 is for receiving provided by adjusting screws 61 with a thread. The head screws sit on the other end of the Pins 60, so that when you tighten the set screws, a radially inwardly directed biasing force on the free ends of the projections 50 is exerted.
Der Zugbolzen 12 kann infolgedessen bezüglich der Durchgangsbohrung abgestützt und dadurch gegen eine radiale Verschiebung gesichert werden. Die auf diese Weise auf die Haltebuchse aufgebrachten Vorspannkräfte stützen die Haltebuchse auch bei Vergrößerung der Durchgangsbohrung infolge Wärmedehnung, so daß bei Betriebsdrehzahl Resonanzerscheinungen vermieden werden.As a result, the tie bolt 12 can be supported with respect to the through-hole and thus against it a radial displacement can be secured. The pretensioning forces applied to the retaining sleeve in this way support the retaining bush even if the through-hole is enlarged due to thermal expansion, so that resonance phenomena are avoided at operating speed.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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