CS213226B1 - Bubnový rotor axiálního turbokompresoru - Google Patents

Abstract

Bubnový rotor axiálního turbokompresoru který sestává ze střední bubnové Sásti a dvou čelních částí, z nichž nejméně jedna Je se střední částí spojena rozebíratelně šroubovým spojem, který se skládá ze spojovacích Šroubů a na nich našroubovaných hlavních a pojištovacích matic. Hlavní matice Jeou pojištěny zajišlovacím kroužkem majícím ve avé vnitřní čelní straně drážku, do které zapadají hlavní matice, které Jaou po dotažení ná svém obvodu opracovány na průměr drážky zajištovacího kroužku. Vynález je výhodné využít zejména u rotorů axiálních točivých strojů.

Description

Vynález se týká rotoru axiálního turbokompresoru, který se skládá ze střední bubnové čéeti a dvou čelních čéeti, na kterých jeou vytvořeny ložiskové čepy. Přitom nejméně jedna čelní čáat je ee střední bubnovou částí spojena rozebíratelně prostřednictvím šroubového spoje.

Při návrhu axiálního turbokompresoru mají významnou úlohu konetruční parametry stroje, vyplývající z jeho výkonových parametrů. Z daných parametrů a z použitého typu lopatkování vychází optimální počet kompresních stupňů, velikost jejich průměrů, osové délka činné části rotoru, otáčky a mnoho delších hodnot provedení rotoru. V některých případech s ohledem na kritické otáčky je výhodné použití rotoru bubnového provedení.

Bubnový roton axiálního turbokompresoru je obvykle proveden tak, že čelní části, na kterých jeou upraveny ložiskové čepy, jsou s bubnovou částí, na které Jeou usazeny rotorové lopatky, spojeny pomocí svárů, nebo spojovacími šrouby. Rovněž je známé provedení takové, že jedna čelní část Je vykována jako jeden kus se střední bubnovou .částí a druhé čelní část je ke střední bubnové čésti uchycena rozebíratelně šroubovým spojem.

Výše uvedená provedení rotoru s rozebíratelnou jednou, nebo oběma čelními částmi jsou v mnoha případech z hlediska tuhosti výhodnější, přináší však značné obtíže při výrobě i problémy z hlediska provozních vlastností.

Pro klidný chod stroje a jeho životnost je důležité, aby rotor byl dokonale vyvážen a aby se jeho vyvážení za klidu a při studeném stavu nezměnilo ani za provozu, kdy dochází k deformacím vznikajícím Jednak odstředivými silami a jednak nestejným ohřevem jednotlivých částí rotoru. Provedení rozebíratelného šroubového epoje musí být provozně naprosto spolehlivé a během provozu nesmí v žádném případě dojít k povolení matic a tím ke změně předpétí šroubů, které bylo při montáži nastaveno.

Vynález vychází z toho známého stavu techniky a zdokonaluje dále provedení bubnového rotoru axiálního turbokompresoru v podstatě tím, že šroubový epoj se skládá ze spojovacích šroubů zavrtaných do čela střední bubnové části a na nich našroubovaných hlavních matic, kterými je čelní čést uchycena ke střední bubnové části, přičemž k čelní části je pojišťovacími maticemi na spojovacích šroubech upevněn zajišlovací kroužek mající ne své vnitřní čelní straně vytvořenou drážku soustředěnou podle osy rotace stroje, do které zapadají hlavní matice, které jsou po dotažení na svém obvodu opracovány na průměr drážky zajišlovecího kroužku.

Zvláště výhodné je uspořádání takové, že na stykové ploše mezi čelní částí a zajišťovacím kroužkem je upraven ozub a další drážka, které jeou soustředné podle osy rotace stroje.

K prodloužení délky labyrintové ucpávky je výhodné uspořádání takové, že na vnější válcové ploěe pojišťovacího kroužku Jsou upraveny břity.

Výhody provedení bubnového rotoru podle vynálezu spočívají zejména v tom, že je umožněno opětné smontování rotoru, například při revizích stroje, na stejné hodnoty přepětí šroubů, protože osoustružené plochy hlavních matic udávají přesně jak mají být matice dotaženy. Provedením podle vynálezu je dosaženo bezpečného pojištění hlavních matic proti jakémukoliv pootočení a tím vyloučena změna předpétí ve spojovacích šroubech. Uspořádáním zajišťovacího kroužku se snižují ventilační ztráty a jeho vnější válcovou část lze využít k prodloužení délky labyrintové ucpávky a tím i ke zvýšení objemové účinnosti.

Provedení podle vynálezu umožňuje měnit stupňovitě průměr vyrovnávacího kotouče tím, že

213 226

8Θ změní vnější průměr zojišlovacího kroužku a tak podle výsledků experimentálního měření měnit velikost osové síly, aniž by bylo nutno měnit rozměry a geometrii základních částí rotoru a tím jsou zachovány i pevnostní poměry celého rotoru.

Vytvořením ozubu a drážky ve stykové ploše mezi čelní částí a zajišlovacím kroužkem se při provozu část napětí ze zajišlovacího kroužku přenáší do čelní části.

Příklad provedení bubnového rotoru podle vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu, kde na obr. 1 je podélný řez rotorem, na obr. 2 příčný řez s hlavními maticemi oeouetruženými na větší průměr drážky zajišlovacího kroužku, na obr, 3 příčný řez s hlavními maticemi osoustruženými na menší průměr drážky zajišlovacího kroužku á na obr. 4 detail podélného řezu s odstupňovaným průměrem ucpávky vyrovnávacího kotouče.

Bubnový rotor axiálního turbokompreeoru sestává ze střední bubnové části 1, ve které Jsou upraveny drážky 2 pro uchycení rotorových lopatek a která je vykována z jednoho kusu zároveň s pevnou čelní částí 2.. Druhé demontovatelná čelní část £ je ke střední bubnové části 1 uchycena prostřednictvím spojovacích šroubů 2» které jsou svými závity 6 zavrtány do čelní stěny 2 střední bubnové části 1. Spojovací šrouby 2 jsou opatřeny hlavní maticí 8 a pojišlovací maticí 2· Hlavní matice 8 uchycuje se stanoveným předpětím spojovacích Šroubů 2 čelní část £ ke střední bubnové čésti 1. Pojišlovací matice 2 uchycuje zajlšlovací kroužek 10 k čelní části £. Zajišlovací kroužek 10 má na své vnitřní čelní straně vytvořenou drážku 11. které je soustředná s osou 12 rotace stroje. Do této drážky 11 zapadají hlavní matice 8, které jsou po dotažení na svém obvodu osoustruženy na větší průměr D^ drážky 11. případně na menší průměr D₂ drážky 11. Tyto oeoustružené plochy 13 na hlavních maticích 8 slouží jednak k pojištění proti pootočení matic 8 a také k indikaci dotažení matic 8 při nové montáži rotoru. Zajlšlovací kroužek 10 tvoří zároveň součást vyrovnávacího kotouče a na jeho vnější válcové ploše jsou upraveny břity 14 labyrintové ucpávky. Ve stykové ploše mezi čelní částí £ a zajišlovacím kroužkem 10 je upraven ozub a další drážka 12, které jsou soustředěné podle osy 12 rotace stroje.

Claims (3)

1. Bubnový rotor axiálního turbokompreeoru, který se skládá ze střední bubnové části β dvou čelních částí, na kterých jsou vytvořeny ložiskové čepy a nejméně jedna čelní čéet je se střední bubnovou částí spojena rozebíratelně prostřednictvím šroubového spoje, vyznačující se tím, že šroubový epoj se akládá ze spojovacích šroubů (5) zavrtaných do čela (7) střední bubnové části (1) a na nich našroubovaných hlavních matic (8), kterými Je čelní čáat (4) uchycena ke střední bubnové části (1), přičemž k čelní čésti (4) Je pojišlovacími maticemi (9) na spojovacích šroubech (5) upevněn zajlšlovací kroužek (10), mající na evé vnitřní čelní straně vytvořenou drážku (11) soustřednou podle osy (12) rotace stroje, do které zapadají hlavní matice (8), které Jsou po dotažení na avém obvodu opracovány na průměr (Dj, Dj) drážky (11) zajišlovacího kroužku (10).

2. Bubnový rotor axiálního turbokompreeoru podle bodu 1, vyznačující se tím, že ve stykové ploše mezi čelní čéetí(4) a zajišlovacím kroužkem (10) Je upraven ozub s další drážka (15), které Jeou soustředné podle osy (12) rotace stroje.

213 228

3. Bubnový rotor axiálního turbokompresoru podle bodu 1 a 2, vyznačující se tím, že na vnější válcové ploše zajišťovaného kroužku (10) jsou upraveny břity (14) labyrintové ucpávky.