CN105593529B - 齿轮式压缩机和用于安装的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种齿轮式压缩机(GCO)，其包括传动装置(GE)和至少一个构成为涡轮压缩机的压缩机(CO1)，其中传动装置(G)为了驱动压缩机(CO1)而具有压缩机驱动轴(COSH)，所述压缩机驱动轴(COSH)以传递转矩的方式与压缩机(CO1)的围绕旋转轴线(X)可转动地构成的叶轮(IMPCO)连接，其中压缩机(CO1)具有压缩机壳体(CASCO)，其中压缩机壳体(CASCO)具有模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)，以用于支撑在齿轮式压缩机(GCO)的支座(SUP1，SUP2)上。为了简化安装而提出，在模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)和支座(SUP1，SUP2)之间设有用于可相对移动的支承元件(BE)，所述支承元件构成为，使得压缩机壳体(CASCO)以可在轴向方向上移动的方式安装。此外，提出一种相应的安装方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种齿轮式压缩机，其包括传动装置和至少一个构成为涡轮压缩机的压缩机，其中为了驱动压缩机，传动装置具有压缩机驱动轴，所述压缩机驱动轴以传递转矩的方式与压缩机的围绕旋转轴线X可转动地构成的叶轮连接，其中压缩机具有壳体，其中壳体具有模制部以用于支撑在齿轮式压缩机的支座上。此外，本发明涉及一种用于安装齿轮式压缩机、尤其是开始限定的类型的齿轮式压缩机的方法，其中逐步地首先以传递转矩地安装的方式提供具有齿轮式压缩机的能围绕旋转轴线转动的叶轮的传动装置，并且随后沿轴向方向将压缩机壳体引导到传动装置上，使得在该移动的轴向的最终位置中叶轮由压缩机壳体包围。
背景技术
开始限定的类型的齿轮式压缩机已经从德国专利文献DE 44 23 784C2中已知。也称作为工艺气体径流式涡轮机的这种齿轮式压缩机的引导流动的壳体通常构成有垂直的接管部位。这表示，入口接管沿竖直方向向上延伸并且要压缩的流体从上方向下流入到引导流动的壳体中或流到叶轮上。压缩机壳体的较大的尺寸在安装时是有挑战性的，因为常用的安装方法提出将压缩机壳体经由动叶轮——即逐渐地包围动叶轮的方式——侧向地或沿叶轮旋转轴线的轴向方向引向传动装置。在此，在压缩机壳体和已经安装在传动装置上的叶轮之间通常保留仅几毫米的径向间隙，例如5mm，使得在施工现场条件下该轴向的安装运动的相应的精确的引导意味着耗费的挑战。
发明内容
本发明针对如下目的，改进开始限定的安装方法或开始限定的齿轮式压缩机，使得也在施工现场条件下能够更可靠地进行齿轮式压缩机的压缩机壳体的安装。
从JP1320397A1中已经已知一种由驱动器和压缩机构成的装置，其中将压缩机壳体固定在具有驱动器的共同的基板上。从DE DE4423784C2中已知一种齿轮式压缩机，其中驱动器轴向可移动地安装在传动装置壳体上。
为了实现根据本发明的目的提出一种开始提出的类型的齿轮式压缩机，在所述齿轮式压缩机中，在模制部和支座之间相对能移动地设有支承元件，所述支承元件构成为，使得压缩机壳体以能在旋转轴线的轴向方向上移动的方式安装。此外，提出一种用于安装齿轮式压缩机的方法。在下文中包含本发明的有利的改进形式。
在本发明的术语范围中，方向规定“轴向”——如果未另作说明——表示压缩机的叶轮的旋转轴线的轴向方向，所述压缩机设置在压缩机壳体中。
成对的模制部在中间设置有支承元件的情况下根据本发明构成在齿轮式压缩机的支座和压缩机壳体上使得在安装期间引导所描述的轴向运动以至于在压缩机动叶轮和压缩机壳体之间不能够发生碰撞接触，实现在施工现场以在那里简单提供的机构进行安装，例如借助于不那么精确的汽车起重机。该特性不仅在通过齿轮式压缩机的供货商进行首次安装时是有利的，而且对于维护过程也是尤其有利的，所述维护过程同样能够需要拆卸压缩机。此外，配设有支承元件的支座或模制部实现将压缩机壳体从运行位置中脱离和移动压缩机壳体，使得在没有完全移除压缩机壳体的情况下驱动器压缩机的不同的构件已经对于维护工作是充分可接近的。以该方式能够考虑：齿轮式压缩机的维护或检查能够在没有相应的提升设备的情况下进行。根据本发明的滑动支承允许压缩机壳体从运行位置中移动到维护位置中，在所述维护位置中压缩机动叶轮或压缩机涡轮为了维护目的从外部是可接近的并且将压缩机壳体从该维护位置中移动到运行位置中。
本发明的一个优选的改进形式提出：齿轮式压缩机包括两个支承元件，即压缩机壳体上的第一模制部和齿轮式压缩机的第一支座之间的第一支承元件以及在第二模制部和齿轮式压缩机的第二支座之间的第二支承元件。这两个支承元件分别实现压缩机壳体沿叶轮的旋转轴线的方向的运动并且优选径向间隔开地设置，其中径向的间隔定向为，使得在旋转轴线和滑动支承件之间存在水平间距，其中在旋转轴线的每个水平侧上设有支承元件。这种设置可靠地防止压缩机壳体围绕平行于旋转轴线的轴线倾斜并且自然地用于竖直地支撑压缩机壳体的重力。
本发明的一个有利的改进形式提出：支承元件分别具有至少一个定位元件，借助所述定位元件能够确定轴向位置。以该方式，支撑元件不仅能够用于安装目的，而且也能够用作为用于在运行时拦截在压缩机壳体上的可能的运行转矩和重力的常规的支座。适当地，各支承元件设有移动装置。移动装置适当地能够作为螺纹杆与相应的元件接合，所述元件优选具有螺纹孔，使得例如螺纹杆的转动引起压缩机壳体在相应的支承元件上的轴向错位。同时，这种移动装置能够借助沿轴向运动方向的螺纹前移简单地固定，例如借助于锁紧螺母或在螺纹杆上的其他防转动装置固定。替选地也能够为轴向移动的驱动器设有液压装置。
尤其在相对重的压缩机壳体中有意义的是：支座分别是支架的组成部分，所述支架以支撑的方式固定在齿轮式压缩机的基板上，传动装置也以支撑的方式支撑或固定在所述基板上。
适当地，支座不直接地固定在传动装置的壳体上——例如侧壁上——，使得由于压缩机壳体的重力不能够造成传动装置壳体变形进而造成压缩机轴的可能的错位。
本发明的另一有利的改进形式提出：在压缩机壳体上竖直地在旋转轴线下方设有中间引导件，所述中间引导件构成有固定在传动装置或基板上的控制引导件，使得阻挡在压缩机壳体的径向方向上的水平运动。该中间引导件的附加的功能有利地在于：控制引导件构成为，使得中间引导件在控制引导件中的轴向运动限制于齿轮式压缩机的部件的相对热膨胀。以该方式，不仅阻挡压缩机壳体比相对热膨胀更大程度的轴向运动，而且也防止压缩机壳体可围绕垂直于旋转轴线的轴线相对于齿轮式压缩机的其余的组成部分的转动或倾斜。因此防止倾倒，因为与滑动支承件的轴向固定可行性与在中间引导件中的轴向运动的阻挡的共同作用提供压缩机壳体的空间的三点固定。
用于安装的根据本发明的方法具有的优点是：首先，压缩机壳体以距已经借助于驱动轴安置在传动装置上的叶轮的可靠的轴向间距借助其模制部能够套装到支座上。借助于在中间设置根据本发明的支承元件的情况下通过将齿轮式压缩机壳体的模制部成对地套装到支座上所形成的这两个用于支承的引导件能够将压缩机壳体一方面首先可靠竖直地借助其重力支撑并且另一方面能够沿轴向方向移动，使得在不应用尤其精确的工作的起重机的情况下，以通过压缩机壳体逐渐增加地包围叶轮的方式的轴向运动是可行的。
本发明的另一有利的改进形式提出：在压缩机壳体在借助于滑动支承件支承的情况下接近传动装置和达到轴向的最终位置之后，支承元件借助于相应的所属的定位装置确定在其轴向的位置中。在支承元件或滑动支承件上能够构成有防护装置或成形元件，所述防护装置或成形元件垂直于旋转轴线支撑压缩机壳体的倾斜。有利地，在压缩机壳体移位到轴向的最终位置中之后提出，改变在轴向运动期间防止压缩机壳体倾斜运动的该成形元件，使得防止倾斜的支撑不起作用。例如，该成形元件能够具有螺钉或螺纹杆，所述螺钉或螺纹杆的旋转引起：不再支撑在滑动支承件上以防止相应的倾斜运动。有利地在中间引导件竖直地在旋转轴线的下方固定在压缩机壳体上的方法步骤之后在控制引导件中沿轴向方向使防止倾斜不起作用，使得在运行中由中间引导件承担防止倾斜。
附图说明
下面，根据关于齿轮式压缩机的具体的实施例和根据也关于根据本发明的安装方法的相同的实施例参考附图详细描述本发明。其示出：
图1在说明安装方法的情况下示出齿轮式压缩机的对于本发明重要的结构元件的三维图，
图2从根据图1的立体图II的另外的观察方向示出图1的细节的示意立体图，和
图3示出根据图1的立体图III的中间引导件和滑动支承装置的细节的立体图示意图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的齿轮式压缩机GCO的对于本发明重要的构件的立体示意描述。对于本发明次重要的或不重要的构件仅以符号表明或未被示出。在本发明中，只要没有另作说明，几何上规定，如轴向、径向、环周方向、切向就总是相对于压缩机CO1的叶轮IMPCO的旋转轴线X而言。
图1中示出的齿轮式压缩机GCO包括传动装置GE(其仅借助壳体下部件来描述)和在此示例描述的压缩机CO1(其在此仅作为压缩机壳体CASCO示出并且以符号表明的方式作为叶轮IMPCO示出)。
除了示例示出的压缩机CO1之外，通常由传动装置GE驱动另外的压缩机。在齿轮式压缩机GCO的在此示出的实施方案中提出：除了所示出的压缩机CO1之外，将另一压缩机设置在传动装置GE旁边并且在传动装置GE的背离图1的观察者的一侧上同样设有两个压缩机，其中全部压缩机由共同的传动装置GE驱动。如开始应阐述的那样，齿轮式压缩机GCO的主要特征是：存在中央的传动装置GE，所述中央的传动装置具有不同的从动轴，所述从动轴用于驱动不同的压缩机。
齿轮式压缩机GCO具有基板BP，在所述基板上固定和竖直地支撑有传动装置GE和压缩机CO1。本发明的一个优选的应用领域是压缩机CO1，所述压缩机具有如此重的压缩机壳体CASCO，使得或者需要对传动装置GE进行特别的加强措施，将壳体CASCO直接地固定在传动装置GE上，或者引起在传动装置GE的壳体上的变形，所述变形会不利地作用于压缩机CO1的轴或输出轴的正确的方位进而也在传动装置GE中在齿轮处引起在齿轮的相应的齿面接触区处的特性。为了避免该损害在图1中提出：压缩机壳体CASCO借助于模制部SUPCAS1、SUPCAS2在旋转轴线X的两侧竖直地支撑在支座SUP1、SUP2上，所述支座SUP1、SUP2直接地支撑和固定在底板BP上。
具体地，在图1中，所示出的立体图中的模制部SUPCAS1、SUPCAS2在旋转轴线X的右侧的设作为第一模制部SUPCAS1并且在旋转轴线X的左侧的设作为第二模制部SUPCAS2。在安装方法期间，分别将分别轴向依次设置的两个第一模制部SUPCAS1和两个第二模制部SUPCAS2以竖直支撑压缩机壳体CASCO的方式接合。该轴向加倍的支撑用于防止压缩机壳体CASCO围绕垂直于旋转轴线X的轴线倾斜。为了防止在最终位置中由支座SUP1、SUP2和模制部SUPCAS1、SUPCAS2的共同作用产生的静态冗余，通过装入支承柱销SST1、SST2对由这两个轴向依次设置的支撑的模制部SUPCAS1、SUPCAS2去负荷。
代替于此，压缩机壳体CASCO的竖直地位于旋转轴线X下方的中间引导件MGCO的控制引导件GG承担防止压缩机壳体CASCO的倾斜的保护。所述控制引导件将压缩机壳体CASCO相对于基板BP或传动装置GE不仅在径向方向上定心，而且也将在轴向方向上的运动自由性限制至相对热膨胀(所述相对热膨胀事先以计算的方式确定)。通过与位于旋转轴线X两侧的模制部SUPCAS1、SUPCAS2和支座SUP1、SUP2共同作用，借此实现的三点支承有效地防止压缩机壳体CASCO围绕垂直于旋转轴线X的轴线的倾斜。
具体地，根据本发明的安装方法提出：在第一步骤ST1中，例如大致12顿重的压缩机壳体CASCO借助于起重机用设置在压缩机壳体CASCO上的模制部SUPCAS1、SUPCAS2垂直定向地套装到支座SUP1、SUP2上。具体地，首先将分别构成为滑动支承单元SU1、SU2的支承单元BE固定在支座SUP1、SUP2上。滑动支承单元SU1包括滑动面SLS，所述滑动面在相应的支座SUP1、SUP2的接触面SCF上可以滑动。滑动支承单元SU1、SU2还包括竖直的匹配板VP，借助于所述匹配板确定压缩机壳体CASCO的高度定向。最后，U形的保持件HO用于在竖直的匹配板VP竖直地设置在中间的情况下将模制部SUPCAS1、SUPCAS2固定在滑动支承单元SU1、SU2上。在将压缩机壳体CASCO成功地竖直下降到滑动支承单元SU1、SU2上之后，在第二步骤ST2期间，在相应的支座SUP1、SUP2上的滑动支承单元SU1、SU2被松开并且进行压缩机壳体CASCO到传动装置GE上的轴向运动。该轴向运动借助于在旋转轴线X的两侧上的构成为螺纹杆的定位元件FE1、FE2来进行，其中在定位元件FE1、FE2的螺纹杆上旋转螺母，所述螺母在相应的轴向贴靠中用于推进压缩机壳体CASCO。在轴向的最终方位中，利用定位元件FE1上的螺母来确定压缩机壳体CASCO的轴向方位，在所述最终方位中径向地由压缩机壳体CASCO完全地包围叶轮IMPCO。为了不造成滑动支承单元SU1、SU2的过载，所述滑动支承单元能够借助于——优选已经存在于施工现场上的——起重机借助于设置在压缩机壳体CASCO上的吊环LH去负荷。这种去负荷因此对于为此使用的起重机的精度几乎没有要求。
在压缩机壳体CASCO的轴向的最终位置中，两侧的滑动支承单元SU1、SU2轴向地借助于定位元件FE1、FE2固定并且附加地借助于另外的紧固元件CS紧固在支座SUP1、SUP2上。
在轴向的最终方位中，在齿轮式压缩机GCO的同样设置在该位置处的控制引导件GG中存在竖直地在旋转轴线X下方位于压缩机壳体CASCO的下端部处的中间引导凸轮，其中控制引导件GG具有调节元件AE，所述调节元件实现中间引导件MGCO在垂直于旋转轴线X的水平方向上的精确的定位。具体地，该具有螺纹的调节元件AE能够连续地朝所述水平定向调节。
附加地，控制引导件GG具有在轴向方向上固定中间引导件MGCO的轭状件YK，所述轭状件借助于匹配板AP将控制引导件GG中的中间引导件MGCO的在轴向方向上的间隙限制于相对热膨胀的要求。借助于下方的中间引导件MGCO和固定的滑动支承单元SU1、SU2将压缩机壳体CASCO在空间上以三个点固定，使得排除不期望的倾斜。这实现附加支架SST1、SST2缩短成，使得将该防倾斜保护不起作用。随后，还在传动装置GE的一侧上封闭压缩机壳体CASCO，使得开口OP被封闭以可交付使用，叶轮IMPCO已穿过所述开口轴向地被引入。
Claims (12)
1.一种齿轮式压缩机(GCO)，包括传动装置(GE)和至少一个构成为涡轮压缩机的压缩机(CO1)，
其中所述传动装置(GE)为了驱动所述压缩机(CO1)而具有压缩机驱动轴(COSH)，所述压缩机驱动轴(COSH)以传递转矩的方式与所述压缩机(CO1)的能围绕旋转轴线(X)转动地构成的叶轮(IMPCO)连接，
其中所述压缩机(CO1)具有压缩机壳体(CASCO)，
其中所述压缩机壳体(CASCO)具有模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)，以用于支撑在所述齿轮式压缩机(GCO)的支座(SUP1，SUP2)上，
其特征在于，
在所述模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)和所述支座(SUP1，SUP2)之间相对能移动地设有支承元件(BE)，所述支承元件构成为，使得所述压缩机壳体(CASCO)以能在所述旋转轴线(X)的轴向方向上移动的方式安装。
2.根据权利要求1所述的齿轮式压缩机(GCO)，其中所述模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)和所述支座(SUP1，SUP2)彼此成对地分别形成至少一个支承元件。
3.根据权利要求1所述的齿轮式压缩机(GCO)，其中在彼此成对地相关联的所述模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)和所述支座(SUP1，SUP2)之间分别设有至少一个支承模块，所述支承模块包括用于能相对移动的所述支承元件。
4.根据上述权利要求1至3中任一项所述的齿轮式压缩机(GCO)，其中用于能相对移动的所述支承元件分别构成为滑动支承件(SB1，SB2)。
5.根据权利要求4所述的齿轮式压缩机(GCO)，其中两个支承元件(BE)各设有至少一个滑动支承件(SB1，SB2)，即在第一模制部(SUPCAS1)和第一支座(SUP1)之间的第一滑动支承件(SB1)以及在第二模制部(SUPCAS2)和第二支座(SUP2)之间的第二滑动支承件(SB2)。
6.根据权利要求1或2所述的齿轮式压缩机(GCO)，其中所述压缩机壳体(CASCO)在所述传动装置(GE)方面具有开口(OP)，所述开口构成为，使得能将所述叶轮(IMPCO)穿过所述开口(OP)轴向地引入到所述壳体(CASCO)中。
7.根据上述权利要求1至3中任一项所述的齿轮式压缩机(GCO)，其中所述支承元件(BE)分别具有至少一个定位元件(FE1，FE2)，借助所述定位元件分别能够确定所述模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)相对于所述支座(SUP1，SUP2)的轴向位置。
8.根据上述权利要求1至3中任一项所述的齿轮式压缩机(GCO)，其中两个所述支座(SUP1，SUP2)分别是支架的组成部分，所述支架以支撑的方式固定在所述齿轮式压缩机(GCO)的基板(BP)上，所述传动装置(GE)也以支撑的方式固定在所述基板(BP)上。
9.根据上述权利要求1至3中任一项所述的齿轮式压缩机(GCO)，其中水平地在所述旋转轴线(X)旁在各一侧上存在至少一个支承元件(BE)。
10.根据上述权利要求1至3中任一项所述的齿轮式压缩机(GCO)，其中在所述压缩机壳体(CASCO)上竖直地在所述旋转轴线(X)下方设有压缩机中间引导件(MGCO)，所述压缩机中间引导件构成有固定在所述传动装置(GE)或基板(BP)上的控制引导件(GG)，使得阻挡所述压缩机壳体(CASCO)的在所述旋转轴线(X)的环周方向上定向的运动。
11.根据权利要求10所述的齿轮式压缩机(GCO)，其中所述中间引导件(MGCO)和所述控制引导件(GG)构成为，使得将所述压缩机壳体(CASCO)的轴向可移动性限制于所述基板(BP)的、所述传动装置(GE)的和所述支座(SUP1，SUP2)的相对热膨胀。
12.一种用于安装根据权利要求1至11中任一项所述的齿轮式压缩机(GCO)的方法，其中逐步地首先以传递转矩安装的方式提供具有所述齿轮式压缩机(GCO)的能围绕旋转轴线(X)转动的叶轮(IMPCO)的传动装置(GE)，并且随后沿轴向方向将压缩机壳体(CASCO)引向所述传动装置(GE)，使得在用于沿轴向方向将所述压缩机壳体(CASCO)引向所述传动装置(GE)的运动的轴向的最终位置中，所述叶轮(IMPCO)由所述压缩机壳体(CASCO)包围，
其特征在于，
-在第一步骤中，具有模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)的所述压缩机壳体(CASCO)首先竖直地支撑在所述齿轮式压缩机(GCO)的支座(SUP1，SUP2)上，使得模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)和支座(SUP1，SUP2)分别成对地相关联，其中所述模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)和支座(SUP1，SUP2)分别彼此形成用于能相对彼此移动的滑动支承件，或者用于能相对移动的支承元件(BE)分别设置在所述模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)和支座(SUP1，SUP2)之间，
-在第二步骤中，随后使所述压缩机壳体(CASCO)轴向地接近所述传动装置(GE)，使得借助所述压缩机壳体(CASCO)逐渐地包围所述叶轮(IMPCO)，其中在分别彼此成对地相关联的所述模制部(SUPCAS1，SUPCAS2)和支座(SUP1，SUP2)之间设置和引导轴向运动。
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