CH437615A - Vorrichtung zum Verstellen von Diffusorschaufeln, insbesondere für Radialturbokompressoren - Google Patents

Description

      Vorrichtung        zum    Verstellen von     Diffusorschaufeln,    insbesondere     für        Radialturbokompressoren       Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung,  mittels welcher     Diffusorschaufeln,    insbesondere jene  von     Radialturbokompressoren,    bei ihrer automatischen  Regelung verstellt werden.  



  Die bekannt gewordenen Vorrichtungen dieser Art  bestehen grundsätzlich aus zwei koaxial angeordneten  Ringen, von denen der eine feststehend und der andere  auf dem ersten     verdrehbar    gelagert ist. In dem festste  henden Ring sind die einzelnen, am ganzen Umfange  des     Radialturbokompressors    angeordneten Zapfen der       Diffusorschaufeln    gelagert. Um alle     Diffusorschaufeln     gleichzeitig einstellen zu können, sind die Zapfen mit  Armen versehen und     mittels    Zugstangen und     Bolzen     zum     verdrehbaren    Ring befestigt.  



  Ein Nachteil der erwähnten     Verstellvorrichtung    von       Diffusorschaufeln    besteht darin, dass zum Verstellen des       verdrehbaren    Ringes samt     Diffusorschaufeln    eine er  hebliche     Verstellkraft    erforderlich ist. Ausserdem er  weist sich die     Vorrichtung    als     übermässig        kompliziert     beim Zusammenbauen und teuer in der Herstellung.  



  Auch die Abdichtung des Turbokompressors     im    Be  reiche des     Diffusors    ist unzuverlässig, so dass beim Ver  dichten von Gasen, die die Eigenschaft haben, Mineral  schmiermittel aufzulösen oder zu laugen, die Reibungs  widerstände der     Verstellvorrichtung    zunehmen.  



  Die erwähnten Mängel sollen durch den Erfindungs  gegenstand vermieden werden, was bei der     erfindungs-          gemässen    Vorrichtung dadurch erreicht wird, dass die       Diffusorschaufeln        mit    ihren Zapfen in dem     verdrehba-          ren    Ring gelagert sind, wobei jeder Zapfen der     Diffusor-          schaufel    mit einem     Radialarm    versehen ist, dessen an  deres Ende am feststehenden Ring     angelenkt    ist.  



  Bei einer     bevorzugten        Ausführungsform        kann    hier  bei die     Gelenkverbindung    der     Diffusorschaufeln    durch  einen im feststehenden Ring     verdrehbar    unterge  brachten und mit einer Querbohrung     versehenen    Füh  rungsbolzen ausgebildet sein, in welche Bohrung das  freie Ende des radialen Armes des     Diffusorschaufelzap-          fens    hineingreift.

       Vorteilhafterweise    lagert der verdreh  bare Ring auf dem feststehenden Ring vermittels Walz-         glieder,    beispielsweise Kugeln, die voneinander mit     Hilfe     von     U-förmigen        Flachfedem        in        gewissem    Abstand ge  halten werden können, die mit ihrem gebogenen Teil das  freie Ende des     Radialarmes    sowie den freiliegenden Bol  zen umgeben.  



  Eine beispielsweise Ausführungsform des Erfin  dungsgegenstandes soll anhand der Zeichnung nachfol  gend näher erläutert werden. Es zeigen:       Fig.    1 einen     Teilquerschnitt    und eine Aufsicht auf  den     Diffusorteil    eines     Radialturbokompressors,    samt       Verstellvorrichtung;          Fig.    2 einen Schnitt     entlang    der Linie     11-II    in     Fig.    1  und       Fig.    3 einen Schnitt     entlang    der Linie     III-III    in       Fig.    1.  



  Das Laufrad eines     Radialturbokompressors,    von  welchem lediglich die Welle 1 gezeigt ist ist     an    seinem  ganzen     Umfange    mit     Diffusorschaufeln    2 umgeben, Jede  der     Diffusorschaufeln    2 ist durch einen Zapfen 3 mit  dem     verdrehbaren    Ring 4     verdrehbar    verbunden. Der       verdrehbare    Ring 4 lagert auf dem     Aussenumfange    des  feststehenden Ringes 5 vermittels     Wälzglieder,    z. B.       Kugeln    6, die in entsprechende     Ringnuten        eingesetzt     sind.

   Jeder Zapfen 3 der     Diffusorschaufel    2 ist     mit     einem     zylinderförmigen        Radialarm    9 versehen, dessen  freies Ende an dem feststehenden Ring 5     angelenkt    ist.  Die Gelenkverbindung ist derart ausgelegt, dass der       Radialarm    9     verschiebbar    durch die in dem     Führungs-          bolzen    11 vorgesehene     Bohrung    10 hindurchgeht. Sämt  liche     Führungsbolzen    11 sind im feststehenden Ring 5       verdrehbar    gelagert.

   Am Aussenumfang des feststehen  den Ringes 5 ist eine ringförmige     Ausnehmung    12 vor  gesehen, in welche alle     Radialarme    9 der     Diffusorschau-          felzapfen    sowie ihre     Führungsbolzen    11 frei hineingelegt       sind.    Ausserdem sind in dieser     ringförmigen        Ausneh-          mung    12 Abstandsfedern 8, z.

   B.     Blattfedern    unterge  bracht, die     U-förmig        ausgestaltet    sind     und    die die  Kugeln 6 in einem gewissen Abstand     voneinander    hal  ten. Der gebogene Teil der     Abstandfeder    8 umgibt den           Führungsbolzen    11 und das freie Ende des     Radialarmes     9.  



  Dem verstellbaren Ring 4 ist durch ein Gelenk 13  eine Zugstange 14 angeschlossen, die beispielsweise von  einem nicht gezeigten Servomotor     betätigt    wird. Um das  Zusammenbauen zu erleichtern, setzt sich der festste  hende Ring 5 aus zwei verschraubten Teilen     zusammen,     zwischen welchen die ringförmige     Ausnehmung    12 vor  gesehen ist.  



  Bei Regelung des Turbokompressors wird die Bewe  gung von dem nicht gezeigten Servomotor über die Zug  stange 14 auf den verstellbaren Ring 4     übertragen,    in  welchem     alle    Zapfen 3 der     Diffusorschaufeln    2     gelagert     sind. Während der, Relativbewegung des verstellbaren  Ringes 4 gegenüber dem feststehenden Ringe 5 kommt  es auch zu einer Winkel-Verdrehung der     Radialarme    9,  wodurch die Zapfen 3 zusammen mit den     Diffusor-          schaufeln        mitgedreht    werden. Durch Verdrehen der     Dif-          fusorschaufeln    2 ändert sich die Grösse der Räume bzw.

         Kanäle        zwischen    den     Diffnsorschaufeln    2.  



  Ein     Vorteil    der     vorbeschriebenen    Vorrichtung be  steht darin, dass hier auch Kräfte bzw. Gasdrücke, die  auf den     verdrehbaren        Ring    einwirken,     zur    Verringerung  der     Verstellkräfte    und somit zur     Verkleinerung    des Ser  vomotors und der eigentlichen     Vorrichtung    beitragen.

    Ausserdem ist die     Fertigung    sowie Montage der einzel  nen Teile billiger und die Abdichtung von Gasen von  Bedeutung,     die    die Mineralschmiermittel auflösen oder  auslaugen können und dadurch die     Reibungswiderstände     der     Verstellvorrichtung    erhöhen. Die ganze     Vorrichtung     bildet eine geschlossene Einheit, die ausserhalb des  eigentlichen Turbokompressors     zusammengebaut    wer  den kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Verstellen von Diffusorschaufeln, insbesondere bei Radialturbokompressoren, mit einem feststehenden Ring und einem auf diesem relativ ver- drehbaren, von einem Servomotor betätigbaren Ring, wobei die Relativbewegung beider Ringe zum Verstellen der Diffusorschaufeln mittels Verbindungsmittel her stellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Diffusor- schaufeln (2) mit ihren Zapfen (3) in dem verdrehbaren Ring (4)

   gelagert sind, wobei jeder Zapfen (3) der Diffu- sorschaufel (2) mit einem Radialarm (9) versehen ist, dessen anderes Ende am feststehenden Ring (5) ange- lenkt ist.

   UNTERANSPRüCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Gelenkverbindung des Radialar- mes (9) der Diffusorschaufel (2) aus einem in dem fest stehenden Ring (5) drehbar gelagerten Bolzen (11) be steht, der mit einer Radialbohrung versehen ist, in wel che das freie Ende des Radialarmes (9) des Diffusor- Schaufelzapfens (3) gleitend eingreift. 2.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteran spruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehbare Ring (4) samt Diffusorschaufeln (2) auf dem feststehen den Ring (5) mittels Wälzglieder (6), die in ringförmige, an den anliegenden Wänden des feststehenden Rings (5) sowie des verdrehbaren Rings (4) vorgesehene Nuten (7) eingelegt sind, gelagert ist. 3. Vorrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Wälzglieder (6) zueinander in einem Abstand mittels Abstandsfedern (8) gehalten wer den. 4.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Abstandsfedern (8) U-förmig ge bogene Flachfedern sind, die mit ihrer Krümmung das freie Ende des Armes (9) und einen Teil des Bolzens (11) umgeben. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch und den Unter ansprüchen 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass am Aussenumfang des feststehenden Ringes (5) eine ring förmige Ausnehmung (12) vorgesehen ist, in welche die Radialarme (9) der Diffusorschaufelzapfen (3) und die Abstandsfedern (8) eingreifen.