CS255729B1

CS255729B1 - Apparatus for positioning and positioning a rotary machine, in particular a turbocharger

Info

Publication number: CS255729B1
Application number: CS866228A
Authority: CS
Inventors: Josef Kucera; Jiri Snizek
Original assignee: Josef Kucera; Jiri Snizek
Priority date: 1986-08-26
Filing date: 1986-08-26
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS622886A1

Abstract

Zařízení řeší problém ustavení azajištění polohy rotačního stroje, zejména turbokompresoru, § ohledem na jeho dilatace za provozu. Řešení spočívá v tom, že fixace skříně statoru ve směru kolmém na osu rotace je provedena dvěma axiálně protilehlými 'pomocnými příčníky^uchycenými rozebíratelně ke svislé ploše, vytvořené na obou čelech spodní části skříně. Každý příčník je ve střední části obdélníkového průřezu s menším momentem odporu ve směru rotace a je na obou koncích opatřen svorníky, které jsou svými závity uloženy a fixačními ^maticemi nastaveny v protikusu základové desky.The device solves the problem of setting up and securing the position of a rotating machine, especially a turbocompressor, § with regard to its dilatation during operation. The solution consists in that the fixation of the stator housing in the direction perpendicular to the axis of rotation is carried out by two axially opposite 'auxiliary cross-members^attached in a detachable manner to a vertical surface formed on both faces of the lower part of the housing. Each cross-member is in the middle part of a rectangular cross-section with a smaller moment of resistance in the direction of rotation and is provided at both ends with bolts, which are placed with their threads and adjusted with fixing ^nuts in the counterpart of the base plate.

Description

Vynález se týká zařízeni k ustavení a zajištění polohy rotačního stroje, zejména turbokompresoru na základové desce ve vazbě na jeho teplotní a tlakové dilatace za provozu.The invention relates to a device for positioning and securing the position of a rotary machine, in particular a turbocharger on a base plate in relation to its temperature and pressure dilatations during operation.

U všech rotačních strojů jednou z nejdůležitějších podmínek klidného chodu a spolehlivého provozu je dokonalé montážní vyrovnání celého soustrojí a takové uchycení jednotlivých jeho částí, které zajišťuje neměnnou polohu při současném umožnění volné tepelné, resp. tlakové dilatace. Vážnost dodržení této podmínky se zvyšuje s rostoucím výkonem, s rostoucím počtem komponentů soustrojí apod. a hlavně pak se zvyšováním rychloběžnosti soustrojí.For all rotary machines, one of the most important conditions of smooth running and reliable operation is perfect assembly alignment of the whole set and such fixation of its individual parts, which ensures a fixed position while allowing free thermal, resp. pressure dilatation. The seriousness of compliance with this condition increases with increasing output, with increasing number of components of the kit etc. and especially with increasing the speed of the kit.

Jeden z nejjednodušších způsobu zajištění přesné polohy skříně statoru rotačního stroje vzhledem k základové desce spočívá v použití válcových kolíků a pér. Mezi nosné patky skříně a dosedací plochy základové skříně se zavrtají válcové kolíky ve vodorovném směru, kolmo na osu stroje. Tyto kolíky umožňují dilataci skříně ve směru kolmém na osu stroje a dilataci v osovém směru na obě strany od osy obou kolíků. Ve svislé rovině procházející osou stroje se spojí skříň statoru s příčníkem základové desky na drážku a pero apod. Průsečík osy válcových kolíků a péra je pak pevný bod skříně, který nemění svou polohu vzhledem k základu. V některých případech však působí značné konstrukční a montážní potíže umístění a uchycení příčníku a vodícího péra. Někdy je nutno volit, například s ohledem na kritické otáčky nebo na dynamiku celého soustrojí, vzájemný odstup jednotlivýchOne of the simplest ways of ensuring the exact position of the rotary machine stator housing relative to the base plate is to use cylindrical pins and springs. Cylindrical pins are drilled in the horizontal direction perpendicular to the machine axis between the support feet of the housing and the bearing surfaces of the foundation housing. These pins allow expansion of the housing in a direction perpendicular to the machine axis and dilatation in the axial direction on both sides of the axis of both pins. In a vertical plane passing through the machine axis, the stator housing is connected with the base plate cross member for groove and tongue, etc. The intersection of the cylindrical pins and spring is the fixed point of the housing that does not change its position relative to the foundation. In some cases, however, there are considerable design and assembly difficulties in locating and attaching the crossbeam and guide tongue. Sometimes it is necessary, for example with respect to critical speed or dynamics of the whole set, to choose the mutual distance of individual

255 729 komponentů soustrojí tak malý, ze mezera mezi jednotlivými skříněmi neumožňuje uchyceni vodícího péra přímo na pevný příčník základové desky. V takovém případě je možno pero umístit na pomocný příčník uchycený rozebíratelně na základové desce nebo je možno pero nahradit svislým vodicím nožem uchyceným na pomocném příčníku, který zapadá do svislé drážky ve skříni stroje apod.The 255 729 components of the assembly are so small that the gap between the individual housings does not allow the guide spring to be attached directly to the fixed cross-member of the base plate. In such a case, the tongue can be placed on an auxiliary crossbeam mounted detachably on the base plate, or the tongue can be replaced by a vertical guide knife fixed on the auxiliary crossbeam, which fits into a vertical groove in the machine case, etc.

Nevýhoda uvedených způsobů provedení spočívá především v tom, že polohu péra a drážky je možno fixovat teprve po vyrovnání soustrojí na základové desce, což při stísněných podmínkách představuje neobyčejně složitou operaci s obtížným dodržením nutné přesnosti. Pro vlastní vyrovnávání skříně statoru na základové desce během montáže se používají samostatné mechanismy jako jsou odtlačovací šrouby apod.The disadvantage of these embodiments is that the position of the tongue and groove can only be fixed after the unit has been leveled on the base plate, which, in confined conditions, is an extremely difficult operation with difficult precision. Separate mechanisms such as forcing screws etc. are used to align the stator housing on the base plate during assembly.

Uvedené nevýhody včetně uváděné montážní problematiky odstraňuje řešení podle vynálezu. Jeho podstatou je, že fixace skříně statoru ve směru kolmém na osu rotace je provedena dvěma axiálně protilehlými pomocnými příčníky, uchycenými rozebíratelně, např. pomocí dvojice šroubů a lícovacího kolíku ke svislé ploše, vytvořené na obou čelech spodní části skříně statoru. Každý pomocný příčník je ve střední části obdélníkového průřezu s menším momentem.odporu ve směru osy rotace. Na obou koncích je opatřen svorníky, které jsou svými závity a fixačními maticemi nastaveny v protikusu základové desky, např. ve třmenech, upevněných na čelních plochách nosných kozlíků.The above-mentioned disadvantages including the mentioned mounting problems are eliminated by the solution according to the invention. Its essence is that the fixation of the stator housing in a direction perpendicular to the axis of rotation is carried out by two axially opposite auxiliary crossbars fastened releasably, for example by means of a pair of screws and a fitting pin to a vertical surface formed on both faces of the lower part of the stator housing. Each auxiliary cross member is in the middle part of the rectangular cross section with less resistance moment in the direction of the axis of rotation. At both ends it is provided with bolts, which by their threads and fixing nuts are set in the counterpart of the base plate, eg in yokes, fixed on the front surfaces of the bearing brackets.

Hlavní výhoda provedení podle vynálezu spočívá v tom, že vzhledem k nepatrným nárokům na prostor v osovém směru umožňuje na min-imum zkrátit osovou vzdálenost jednotlivých komponentů soustrojí, což má mimořádný význam pro celkovou dynamiku chodu obzvláště u rychloběžných strojů. Další velká výhoda spočívá ve skutečnosti, že práci, která vyžaduje nejvyšší přesnost, tj. slícování a svrtání skříně statoru a pomocného příčníku, je možno provést již během výroby a ne ve stísněných a složitých podmínkách při montáži soustrojí. Další ne nepodstatná výhoda spočívá v tom, že toto zařízení je možno použít také při vyrovnávání soustrojí na základové desce v horizontální rovině, kdy fixační matice a svorníky pomocných příčníků se použijí ve funkci pohybového mechanismu.The main advantage of the embodiment according to the invention is that, due to the small space requirement in the axial direction, it allows to minimize the axial distance of the individual components of the machine set to a minimum, which is of particular importance for overall running dynamics, especially in high-speed machines. Another big advantage is that work requiring the highest precision, ie aligning and drilling the stator housing and the auxiliary cross member, can be carried out during production and not in confined and difficult assembly conditions. Another not insignificant advantage is that this device can also be used in aligning the sets on the base plate in a horizontal plane, where the fixing nuts and bolts of the auxiliary crossbars are used as a movement mechanism.

255 729255 729

IAND

Zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na obr.1 až 5. Obr. 1 znázorňuje pohled na turbokompresor a zařízení podle vynálezu ze směru kolmého k ose rotace. Na obr. 2 je pak znázorněn čelní pohled na stroj a vlastní zařízení. Obr. 3 představuje půdorysný pohled na turbokompresor včetně zařízení podle vynálezu s částečným odříznutím rohu skříně pro pohled na uchycení pomocného příčníku ve třmenech kozlíků.The device according to the invention is shown schematically in Figures 1 to 5. 1 shows a view of the turbocharger and the device according to the invention from a direction perpendicular to the axis of rotation. FIG. 2 shows a front view of the machine and the device itself. Giant. 3 is a plan view of a turbocompressor including a device according to the invention with a partial cut-off of a corner of a housing for a view of the attachment of an auxiliary cross-member in the brackets of the bearing brackets.

Turbokompresor £ se sacím hrdlem 2 a výtlačným hrdlem 3. má skříň £ statoru dílem v horizontální rovině £ a obě poloviny skříně £ pak propojeny pomocí spojovacích přírub _6 a šroubů 7. Nosné patky 8 skříně £ statoru jsou situovány co nejblíže osy 9 rotace tak, že je minimalizován její posun ve vertikálním směru, vznikající v důsledku tepelné dilatace skříně statoru za provozu .The turbo-compressor 6 with the suction port 2 and the discharge port 3 has a stator housing 6 in part in the horizontal plane 6 and the two housing halves 4 are connected by connecting flanges 6 and screws 7. The support legs 8 of the stator housing 6 are situated as close as possible to the axis 9 of rotation. that the vertical displacement resulting from the thermal expansion of the stator housing during operation is minimized.

Základová deska 10 v příkladu provedení sestává z vlastního základového rámu 11 a z nosných kozlíků 12, na jejichž opracované dosedací ploše 13 jsou uloženy nosné patky 8 skříně £ statoru, které jsou pomocí úchytných šroubů 14 s vůlí ve všech směrech přichyceny k nosnému kozlíku 1 2. U jednoho ze dvou párů příčně protilehlých patek je instalováno zařízení k fixaci skříně statoru ve směru osy 9 rotace. Zařízení tvoří v příkladu provedení dva fixační kolíky 16 umístěné do vodorovných vývrtů se společnou osou 1 7, vytvořených mezi patkou 8 a dosedací plochou 13 kozlíku 1 2. Fixace pevného bodu 13 skříně £ statoru ve směru kolmém na osu 9 rotace je provedena dvěma pomocnými příčníky 18, uchycenými rozebíratelně pomocí šroubů 19 a lícovacího kolíku 20 ke svislé ploše 21_} vytvořené na obou čelech spodní části skříně £ statoru. Pomocný příčník 18 ve své střední části 22 má obdélníkový průřez s menším rozměrem, a proto i menším momentem odporu ve směru osy 9 rotace. Na svých obou krajích je pomocný příčník 18 opatřen svorníky 23 se závitem uloženými ve třmenech 24, pevně uchycených na čelních plochách nosných kozlíků 12. Pomocí fixačních matic 25 jsou ve stanoveném místě vzhledem k základové desce 10 fixovány dva pomocné příčníky 18, tím i skříň £ statoru a osa 9 rotace ve vodorovné rovině.The base plate 10 in the exemplary embodiment consists of the base frame 11 itself and of the bearing brackets 12, on whose machined bearing surface 13 the support legs 8 of the stator housing 8 are mounted, which are fastened in all directions to the bearing bracket 12 by gripping screws 14. In one of the two pairs of transverse opposing feet, a device is provided for fixing the stator housing in the direction of the axis of rotation 9. In the exemplary embodiment, the device comprises two fixation pins 16 positioned in horizontal bores with a common axis 17 formed between the foot 8 and the bearing surface 13 of the bearing bracket 1. The fixation of the fixed point 13 of the stator housing 6 in a direction perpendicular to the rotation axis 9 is provided by two auxiliary crossbars 18 uchycenými detachably by means of screws 19 and the fitting pin 20 to a vertical surface _21} formed on both faces of the lower housing part £ stator. The auxiliary cross member 18 in its central portion 22 has a rectangular cross section with a smaller dimension and therefore a smaller resistance moment in the direction of the axis of rotation 9. At its two ends, the auxiliary cross member 18 is provided with threaded bolts 23 mounted in yokes 24 fixedly secured to the front surfaces of the bearing brackets 12. By means of fixing nuts 25, two auxiliary cross members 18 and thus the housing 6 are fixed at a given location. the stator and the axis of rotation 9 in the horizontal plane.

255 729255 729

Skříň 4 statoru dilatuje vlivem zvýšení teploty za provozu stroje, případně vlivem vysokých tlaku v ohou směrech pd pevného bodu 15 tím» ze pomocný příčník 18 vlivem svého tvaru je pružnější ve směru osy 9 rotace. Vyrovnávání stroje v horizontální rovině na základové desce 10 se provádí pomocí fixačních maticThe stator housing 4 dilatates due to the temperature increase during operation of the machine or due to high pressures in the steep directions pd of the fixed point 15, making the auxiliary crossbar 18 more flexible in the direction of the axis of rotation 9 due to its shape. Leveling of the machine in the horizontal plane on the base plate 10 is performed by means of fixing nuts

Claims

Apparatus for positioning and securing the position of a rotary machine, in particular a turbocharger on a base plate, which consists of a base frame and bearing brackets, on whose horizontal bearing surface the stator housing support legs are supported and fastened in all directions to the bearing brackets wherein one of the two pairs of transversely opposite support feet is provided with a stator housing fixation device in the direction of the axis of rotation, comprising, for example, two coaxial fixing pins or tongues disposed in horizontal bores or grooves formed between the support foot and the bearing surface of each Both opposing bearing brackets, characterized in that the fixation of the stator housing (4) in a direction perpendicular to the axis of rotation (9) is carried out by two axially opposite auxiliary crossbars (18) mounted detachably, eg by a pair of screws (19) and a locating pin ( 20 ^ ke vertical a surface (21) formed on both ends of the lower part of the stator housing (4), each auxiliary crossmember (18) being in the central part of a rectangular cross section with less torque in the direction of rotation axis (9) and provided with bolts (23) ), which by their threads are supported and fixed by fixing nuts (25) in the counterpart of the base plate (10), e.g. in the yokes (24), fastened to the front surfaces of the bearing brackets (12).