DE2248929C3

DE2248929C3 - Rotoranordnung für Turbinen oder Verdichter

Info

Publication number: DE2248929C3
Application number: DE2248929A
Authority: DE
Inventors: Leonard Peter Monroeville Demratowski; Carl Herman Geary; Norman Allen Samurin
Original assignee: Carrier Corp
Current assignee: Carrier Corp
Priority date: 1971-10-06
Filing date: 1972-10-05
Publication date: 1975-09-25
Also published as: NL7213547A; JPS4845911A; GB1344598A; IT964423B; DE2248929A1; NL166754C; NL166754B; DE2248929B2; JPS51324B2; CA964198A; US3749516A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rotoranordnung Rjr Turbinen oder Verdichter irit iinem Zugbolzen, an den Enden des Zugbolzens angeordneten Wellen- «tümpfan. einem zwischen den Wellenstümpfen angeordneten und starr mit diesen verbundenen und eine turn Zugbolzen konzentrische Durchgangsbohrung aufweisenden Rädersatz, wobei der Zugbolzen an mindestens einer Stelle auf seiner Länge zwischen den beiden Wellenstümpfen mit Hilfe einer mit Spiel gegen-•ber der Durchgangsbohrung auf dem Zugbolzen befestigten und zu diesem konzentrischen Haitebuchse gegenüber dem Rotor wärmebeweglich abgestützt ist, welche Haltebuchse eine Vielzahl von Spiel gegenüber dem Zugbolzen aufweisenden im wesentlichen axial gerichteten Vorsprünge aufweist.

Es ist bereits eine Rotoranordnung dieser Art vorgeschlagen worden (DT-OS 2 135 088), bei der zwei zum Zugbolzen konzentrische Haltebuchsun vorgesehen Sind, von denen die eine auf dem Zugbolzen mit Spiel jo gegenüber der Durchgangsbohrung des Rädersatzes

t>urchgangsbohrung 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 Genn'-'gkeit gefertigt werden, um eine wirksame AbM it/.ung to des Zugbolzens zu bewirken

Es ist daher die Aufgabf 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 Resonan/erscheinungen zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird bei einer Rotoranordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemaß dadurch ;e-Sst daß feder der elastischen Vorsprunge der Haltebuc'hsdurch in dem Rädersatz vorhandene, radial einstellbare Elemente elastisch in radialer Richtung ver-

^SPMit Hilfe der radial einstellbaren Elemente werden auf die elastischen Vorsprünge bestimmte Vorspannkräft* 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 Betriebsdrehzanl auftretenden Zentrifugalkräfte auf diese Vorsprünge nach außen gedrängt Dadurch werden d>o auf den Zugbolzen ausgeübten Vorspannkräfte im wesentlichen auf demselben Niveau gehalten, d. h. λ\~ »lactisr-h«· Abstützung bleibt voll wirksam. Mittels d'e~r elastischen Abstützung des Zugankers über die elastischen Vorsprünge der Haltebuchse kann also die Eigenfrequenz des Zugbolzens erhöht werden, so daß die Gefahr des Auftretens von Resnnanzerscheinungen bei Betriebsdrehzahl vermieden werden kann. Durch die auf die elastischen Vorsprünge einwirkenden radial nach innen gerichteten Kräfte wird der Zugbolzen auch in der Durchgangsbohrung wärmebeweghch abgestützt .

Vorzugsweise sind die radial einstellbaren Elemente Stifte, deren Einstellung durch radial außen liegende Stellschrauben erfolgt

Ein Ausfür ungsbeispiel der Erfindung soll nun an Hand der Figuren beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Rotorarord-

nung,

Fig.2 einen vergrößerten Teilausschnitt aus der

F i g-1 und

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung der Haitebuchse.

In der F i g. 1 ist eine Rotoranordnung für einen mehrstufigen Zentrifugalverdichter von Zwillingsbauart dargestellt. Der Zugbolzen 12 ist an seinen Enden mit Wellenstümpfen 10 bzw. 11 verbunden. Der zwischen den Vr'eHenstürnpfen gehaltene Rädersatz besteht aus einem ersten Teilsatz 13 mit den Rädern 18 und 19, einem Zwischenstück 17 und einem zweiten Teiisatz 14. bestehend aus den Rädern 21 und 20. Die einzelnen Elemente des Rädersatzes und die Wellenstümpfe sind drehfest miteinander verbunden

Etwa in der Mitte des Zugbolzens ist mit Spiel ge genü^er der Durchgangsbohrung des Rädersatzes und konzentrisch zur Durchgangsbohrung eine Haltebuchse 4C befestigt. Die Haltebuchse besteh; aus einem zyii_n<jricr.hf>n Ahorhnitt 41 und a us von Spiel gegenüber der Oberfläche des Zugbolzens 12 aufweisenden im wesentlichen . al gerichteten Vorsprüngen 50. die von dem zylindrischen Endabschnitt 41 ausgehen.

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 ι g. 2 ersichtlich ist. Die Haltebuchse ist zylindrisch gestaltet und von gleicher Wanddicke.

In der Fig. 1 sind der Spielraum -wischen der Außenfläche der Haltebuchse 40 und der Durchgangsbohrung 51 im Zwischenstück Yl mit dem Bezugszeichen 55 und der Spielraum zwischen der Oberfläche des Zugbolzens 12 und der Innenfläche der Vorsprünge

50 mit dem Bezugszeichen 53 bezeichnet Die Halte buchse 40 ist wärmebehandelt.

Bei der gezeigien 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 sind 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 rr. ·. einem Gewinde versehen. Die Stellschrauben si'<zen a-jf cm anderen Ende der Stifte 60 auf, so daß büm Anziehen der Stellschraube:, eine radial nach innen gerichtete Voripannkra't juf tiic freien Enden der Vorsprünge 50 ausgeübt v.ird.

Der Zugbolzen 12 kann infolgedessen bezüglich der Durchgangsbohrung abgestützt und dadurch siegen eine radiale Verschiebung gesichert werd?n Die auf diese We^se auf die Haltebuchse aufgebrachte η Vor Spannkräfte stützen die Haltebuch' ? auch bei Vergro ßerung der Durchgangsbohrung infolge Warmedeh nung, so daß bei Betriebsdrehzanl Resonan/ersthci nungen vermieden werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rotoranordnung für Turbinen oder Verdichter mit einem Zugbolzen, an den Enden des Zugbolzens angeordneter, Wellenstümpfen, einem zwischen den Wellenstümpfen angeordneten und starr mit diesen verbundenen und eine zum Zugbolzen konzentrische Durchgangsbohrung aufweisenden Rädersatz, wobei der Zugbolzen an mindestens einer Stelle auf »einer Länge zwischen den beiden Wellenstümpfen mit Hilfe einer mit Spiel gegenüber der Durchgangsbohrung auf dem Zugbolzen befestigten md zu diesem konzentrischen Haltebuchse gegenüber dem Rotor wärmebeweglich abgestützt ist, welche Ha'tebuchse eine Vielzahl von Spiel gegenüber dem Zugfaoizen aufweisenden im wesentlichen axial gerichteten Vorsprüngen aufweist, dadurch g e kennz .chnet, daß jeder der elastischen Vorsprünge (50) der Haltebuchse (40) durch im Rädersatz (17 bis 20) vorhandene, radial einstellbare Elemente (60, 61) elastisch in radialer dichtung verspannbar ist.

2. Rotoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radirl einstellbaren Elemente (60, 61) Stifte (60) sind, deren Einstellung durch radial außen liegende Stellschrauben (61) erfolgt