DE3041093A1 - Rotor for radial compressor - has integral rotor disc arrangement with groove for seal between discs - Google Patents
Rotor for radial compressor - has integral rotor disc arrangement with groove for seal between discsInfo
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Abstract
Description
;· α a 1 ü; Α a 1 ü
3 -3 -
Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Rotor für einen zweistufigen oder mehr als zweistufigen Radialverdichter, - mitThe invention relates generically to a rotor for a two-stage or more than two-stage radial compressor, - with
Rotorwelle und zumindest einer darauf aufgesetzten Laufradanordnung mit zwei nach dem back-to-back-Prinzip einanderzugeordneten Radscheiben und daran sowie an Teile der Nabe angeschlossenen Schaufeln,Rotor shaft and at least one impeller arrangement placed on it with two according to the back-to-back principle wheel disks that are assigned to one another and blades connected to them and to parts of the hub,
wobei zwischen den Radscheiben eine Dichtungsanordnung vorgesehen ist, welche die einzelnen Verdichterstufen gegeneinander abdichtet. Die Laufradanordnung kann durch Aufschrumpfen, Aufdrücken oder auf andere Weise auf die Rotorwelle aufgesetzt sein.a sealing arrangement being provided between the wheel disks which seals the individual compressor stages against each other. The impeller assembly can be shrunk on, Press or otherwise be placed on the rotor shaft.
Bei dem (aus der Praxis) bekannten Rotor (GB-PS 522 826) gehören die beiÖSn Radscheiben selbständigen Laufrädern an, die eine zweite und dritt© Verdichterstufe bilden. Sie sind einzeln auf der Rotorwelle befestigt. Daraus und aus der Tatsache, daß außerdem zwischen den Laufrädern sowie an den Enden der Rotorwelle Dichtungen~*e^9rdjDrlich sind, resultiert eine verhältnismäßig große Baulänge für die~^Crfeorwelle, anders ausgedrückt ein verhältnismäßig großer Lagerabstand. Andererseits läuft, der Rotor eines Radialverdichters während des Betriebes mit sehr hohen_ÜS?,drehungszahlen/ welche aufgrund der Wechselwirkung-zwischen Volumenstrom und Verdichterwirkungsgrad Zustandekommen. Um derartig hohe Betriebsdrehzahlen sicher zu beherrschen, ist eine sehr biegesteife RotorwelleThe rotor (GB-PS 522 826) known (from practice) includes the independent impellers from ÖSn wheel disks, which form a second and third © compression stage. they are individually attached to the rotor shaft. From this and from the fact that also between the wheels and the Ends of the rotor shaft seals ~ * e ^ 9rdjDrlich are resulting a relatively large overall length for the ~ ^ Crfeorwelle, different expressed a relatively large bearing distance. On the other hand, the rotor of a centrifugal compressor runs during the Operation with very high_ÜS?, Speeds / which due to the interaction between volume flow and compressor efficiency Come about. A very rigid rotor shaft is required to safely control such high operating speeds
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in EssenAndrejewski, Honke & Partner, patent attorneys in Essen
notwendig, damit die Betriebsdrehzahlen einen genügend großen Abstand zu der zweiten kritischen Drehzahl aufweisen. Dies ließe sich am einfachsten durch eine Rotorwelle großen Durchmessers mit kurzem Lagerabstand verwirklichen. Dem steht jedoch entgegen, daß bei geringen Ansaugvolumina die sogenannten Laufrad/Naben-Verhältnisse in einen ungünstigen Bereich führen und daraus ein erheblicher Wirkungsgradabfall resultiert. Der Lagerabstand kann auch deshalb nicht beliebig verkürzt werden, weil bei der bekannten Ausführungsform auch die Dichtungen zu ihrer Funktion eine bestimmte Mindestlänge benötigen. Eine andere Möglichkeit zur Erlangung einer sicheren Betriebsdrehzahl wäre die Verwendung von Leichtmetallen als Laufradwerkstoff. Dies ist jedoch aus Korrosionsgrühden und Festigkeitsgründen nicht immer möglich. Bei der bekannten Ausführungsform stört nicht nur der große Lagerabstand. Hinzu kommt, daß durch die auf der Rotorwelle angeordneten Einzelteile, welche jedes für sich dynamisch ausgewuchtet werden müssen, die Steifigkeit des kompletten Rotors erheblich herabgesetzt wird. Die zweite kritische Drehzahl kann in der Praxis sehr nahe an der Betriebsdrehzahl liegen.necessary so that the operating speeds have a sufficiently large distance from the second critical speed. The easiest way to achieve this is to use a large diameter rotor shaft with a short bearing spacing. To the however, this is opposed by the fact that the so-called impeller / hub ratios turn into unfavorable at low suction volumes Lead area and this results in a significant drop in efficiency. The bearing distance can therefore not be arbitrary be shortened because in the known embodiment the seals also need a certain minimum length to function. Another way to get a safe operating speed would be the use of light metals as impeller material. However, this is for reasons of corrosion and strength reasons are not always possible. In the known embodiment, it is not only the large one that bothers Bearing spacing. In addition, due to the individual parts arranged on the rotor shaft, each of which is dynamic for itself must be balanced, the rigidity of the entire rotor is significantly reduced. The second critical one In practice, the speed can be very close to the operating speed.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Rotor zu schaffen, bei dem bei niedrigen Laufrad/ Naben-Verhältnissen und guten Verdichtungswirkungsgraden die kritischen Drehzahlen gegenüber den bekannten Konstruktionen erheblich angehoben sind.The invention is based on the object of creating a generic rotor in which, when the impeller / Hub ratios and good compression efficiency are the critical speeds compared to the known designs are increased significantly.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Lauf-To solve this problem, the invention teaches that the running
radanordnung als einheitliches Bauteil ausgeführt ist, welches zwischen den Radscheiben eine Ringnut für die Dichtungsanordnung aufweist. Das solchermaßen hergestellte Verdichterlaufrad ermöglicht eine äußerst kurze Bauweise des Rotors insgesamt. Das Auswuchten beschränkt sich auf das Auswuchten dieses einheitlichen Bauteils. Darüber hinaus läßt sich das Gewicht des Rotors reduzieren, und zwar dadurch, daß das einheitliche Bauteil im Bereich unter der Ringnut mit einer umlaufenden, wellenseitig offenen Ausnehmung versehen ist. Diese Gestaltung bringt einen weiteren Vorteil, weil das Verdichterlaufrad wegen der Ausnehmung zweiseitig fest auf der Rotorwelle liegt und ein großes Widerstandsmoment aufweist. Die biegekritische Eigenfrequenz des nach der Lehre der Erfindung aufgebauten Rotors erhöht sich wesentlich. Das einheitliche Bauteil kann als Gußteil oder in Schweißkonstruktion ausgeführt werden. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist es als Gußteil ausgeführt.wheel arrangement is designed as a single component, which has an annular groove for the sealing arrangement between the wheel disks having. The compressor impeller produced in this way enables an extremely short overall design of the rotor. That Balancing is limited to balancing this uniform component. In addition, the weight of the rotor reduce, namely by the fact that the unitary component in the area under the annular groove with a circumferential, shaft side open recess is provided. This design has a further advantage because the compressor impeller because of the recess lies firmly on both sides of the rotor shaft and has a large section modulus. The critical natural frequency of the constructed according to the teaching of the invention rotor increases significantly. The unitary component can be cast or in Welded construction are carried out. According to a preferred embodiment of the invention it is designed as a cast part.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung ausführlicher erläutert. Die einzige Figur zeigt ausschnittsweise einen erfindungsgemäßen Rotor mit Laufradanordnung im Axialschnitt, und zwar in der Ausführungsform als Gußteil.In the following the invention is explained in more detail with reference to a drawing explained. The single figure shows a detail of a rotor according to the invention with an impeller arrangement in Axial section, specifically in the embodiment as a cast part.
Auf der Rotorwelle 1 eines zweistufigen Radialverdichters ist eine einteilige Laufradanordnung 2, 3, 4 aufgeschrumpft, welche mit zwei nach dem back-to-back-Prinzip angeordneten Radscheiben 3 und daran sowie an der Nabe 2 angeschlossenen Schaufeln 4 versehen ist. Die Laufradanordnung liegt mit ihrer Nabe 2 an einer mit einem eingedrehten Labyrinthdichtungselement 5 versehenen Gegenschulter 6 an. Dem Labyrinthdichtungselement 5 ist ein die Rotorwelle 1 tragendesA one-piece impeller arrangement 2, 3, 4 is shrunk onto the rotor shaft 1 of a two-stage radial compressor, which with two wheel disks 3 arranged according to the back-to-back principle and connected to them and to the hub 2 Blades 4 is provided. The impeller assembly rests with its hub 2 on one with a screwed-in labyrinth sealing element 5 provided counter shoulder 6 on. A rotor shaft 1 is attached to the labyrinth sealing element 5
3OA1U.3OA1U.
Lager 7 nachgeschlatet. Als zusätzliche Axialsicherung für die Laufradanordnung 2, 3, 4 ist eine als Zweilochmutter
ausgebildete Labyrinthdichtungsbuchse 8 und ein Labyrinthdichtungselement 9 auf der Nabe 2 der Laufradanordnung 2, 3,
vorgesehen. Somit ergibt sich in axialer Richtung ein Kraftfluß durch die Laufradanordnung 2, 3, 4, der die versteifende
Wirkung der auf der Rotorwelle 1 aufgeschrumpften Laufradanordnung
erhöht.Camp 7 looked up. As an additional axial lock for the impeller arrangement 2, 3, 4 is a two-hole nut
formed labyrinth sealing bushing 8 and a labyrinth sealing element 9 on the hub 2 of the impeller arrangement 2, 3, is provided. This results in a flow of force through the impeller arrangement 2, 3, 4 in the axial direction, which increases the stiffening effect of the impeller arrangement shrunk onto the rotor shaft 1.
Die Laufradanordnung 2, 3, 4 weist in einer Ringnut 10
zwischen den Radscheiben 3 das Labyrinthdichtungselement 9 auf, das eine Trennung der von den Schaufeln 4 erzeugten
Volumenströme sicherstellt. Weiterhin ist die Nabe 2 mit
einer wellenseitig offenen, umlaufenden Ausnehmung 11 versehen, die im Bereich unter der Ringnut 10 angeordnet ist.
Die Laufradanordnung 2, 3, 4 ist als einheitliches Gußteil ausgeführt. Die Ausnehmung 11 ist eingedreht. Das einheitliche
Gußteil weist an seinen N-abenstirnseiten je eine
Anschlußschulter 12 auf, denen die Gegenschulter 6 einerseits
und die Labyrinthdichtungsbuchse 8 andererseits zugeordnet sind.The impeller arrangement 2, 3, 4 has an annular groove 10
between the wheel disks 3, the labyrinth sealing element 9, which creates a separation of the blades 4
Ensures volume flows. Furthermore, the hub 2 is with
a circumferential recess 11 which is open on the shaft side and which is arranged in the area under the annular groove 10. The impeller assembly 2, 3, 4 is designed as a single cast part. The recess 11 is screwed in. The uniform cast part has one on each of its N-aben front sides
Connection shoulder 12, to which the opposite shoulder 6 on the one hand and the labyrinth sealing sleeve 8 on the other hand are assigned.
ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803041093 DE3041093A1 (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Rotor for radial compressor - has integral rotor disc arrangement with groove for seal between discs |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19803041093 DE3041093A1 (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Rotor for radial compressor - has integral rotor disc arrangement with groove for seal between discs |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3041093A1 true DE3041093A1 (en) | 1982-06-09 |
Family
ID=6115673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19803041093 Withdrawn DE3041093A1 (en) | 1980-10-31 | 1980-10-31 | Rotor for radial compressor - has integral rotor disc arrangement with groove for seal between discs |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3041093A1 (en) |
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- 1980-10-31 DE DE19803041093 patent/DE3041093A1/en not_active Withdrawn
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