Patents
Search within
Search within the title, abstract, claims, or full patent document: You can restrict your search to a specific field using field names.
Use TI= to search in the title, AB= for the abstract, CL= for the claims, or TAC= for all three. For example, TI=(safety belt).
Search by Cooperative Patent Classifications (CPCs): These are commonly used to represent ideas in place of keywords, and can also be entered in a search term box. If you're searching forseat belts, you could also search for B60R22/00 to retrieve documents that mention safety belts or body harnesses. CPC=B60R22 will match documents with exactly this CPC, CPC=B60R22/low matches documents with this CPC or a child classification of this CPC.
Learn More
Title
Abstract
Claims
Full Document
Find patents
Keywords and boolean syntax (USPTO or EPO format): seat belt searches these two words, or their plurals and close synonyms. "seat belt" searches this exact phrase, in order. -seat -belt searches for documents not containing either word.
For searches using boolean logic, the default operator is AND with left associativity. Note: this means safety OR seat belt is searched as (safety OR seat) AND belt. Each word automatically includes plurals and close synonyms. Adjacent words that are implicitly ANDed together, such as (safety belt), are treated as a phrase when generating synonyms.
Learn More
Search by
Chemistry searches match terms (trade names, IUPAC names, etc. extracted from the entire document, and processed from .MOL files.)
Substructure (use SSS=) and similarity (use ~) searches are limited to one per search at the top-level AND condition. Exact searches can be used multiple times throughout the search query.
Searching by SMILES or InChi key requires no special syntax. To search by SMARTS, use SMARTS=.
To search for multiple molecules, select "Batch" in the "Type" menu. Enter multiple molecules separated by whitespace or by comma.
Learn More
Patent numbers
Search specific patents by importing a CSV or list of patent publication or application numbers.
Převodový turbokompresor
CZ279686B6
Czechia
- Other languages
English - Inventor
Heinrich Dr. Prümper
Worldwide applications
Application CS91236A events
1991-09-15
1995-06-14
Description
translated from
Převodový turbokompresor
Oblast techniky
Vynález se týká vícestupňového, přes převody poháněného turbokompresoru, tak zvaného převodového turbokompresoru.
Dosavadní stav techniky
Známý turbokompresor uvedeného typu (Dubbel Taschenbuch fůr den Maschinenbau·, 14. vydání, 1981, str. 920 až 921) má čtyři kompresní stupně, jejichž oběžná kola jsou v párech uspořádána na dvou pastorkových hřídelích a poháněna přes centrální hnací kolo jednostupňového převodu.
Dosažitelná účinnost jednoho kompresního stupně turbokompresoru závisí na vstupním objemovém toku, otáčkách a dopravní výšce. Při kompresních poměrech mezi výstupním tlakem PA a koncovým tlakem PE větším než Ρ^/Ρβ = 60 je potřeba k dosažení vysoké účinnosti sedm kompresních stupňů a při kompresních poměrech PA/Pe větších než 80 nejméně osm kompresních stupňů. Objemový tok se značně mění od jednoho stupně ke druhému. K zachování optimálních poměrů je potřeba vždy po dvou stupních příslušně zvýšit počet otáček. Potřebné otáčky hnacího hřídele a pastorkového hřídele posledního stupně optimálního kompresoru jsou tak různé, že nutný převod větší než 1:24 nelze realizovat běžnou převodovkou.
Pětistupňový a šestistupňový turbokompresor se navrhoval dosud pro maximální kompresní poměr do PA/PE=40. Přitom má jednostupňový převod až tři pastorkové hřídele. Každý pastorkový hřídel pohání dvě přímo nasazená oběžná kola, která tvoří dva kompresní stupně. U šestistupňového kompresoru a průměrném kompresním poměru 1,8 na stupeň lze dosáhnout kompresního poměru Ρ^/Ρβ =34. Silně zatížené stupně s průměrným kompresním poměrem 2,0 na stupeň by dávaly celkový kompresní poměr Ρ^/Ρβ = 64. Takový kompresor by byl jen obtížně regulovatelný a celková účinnost by byla vzhledem k vysokým Machovým číslům velmi nepříznivá.
Vyšší kompresní poměry 60 se dají dosáhnout pouze zavedením sedmého nebo osmého kompresního stupně, mají-li být zachovány nezbytné vlastnosti, jako schopnost regulace a vysoká účinnost. Nejvyšší účinnosti však dosud ztroskotaly na tom, že nejvyšší uskutečnitelný převod pro turbokompresory je 1:20. Pro vysoké výkony a pohony čtyřpólovými elektromotory to znamená maximální otáčky posledního pastorkového hřídele 30 000/min. Bereme-li tyto maximální otáčky na základ, potom pro všechny turbokompresory s objemovým výkonem menším než 60 000 m3/hod. a kompresním poměrem větším než 60, není už možné dosáhnout žádné rovnoměrně optimální účinnosti, protože dopravní výška jednotlivých stupňů musí být pro první stupně podstatně vyšší než pro stupně poslední. První stupně mají proto nejvyšší hustotu energie a jen průměrnou
-1CZ 279686 B6 účinnost vzhledem k nezbytně vysokým Machovým číslům. Sedmistupňový turbokompresor s objemovým výkonem 55 000 m3/hod. a kompresním poměrem P^/Pg =64 by například vyžadoval v sedmém stupni 35 000 otáček/min. U kompresoru se současnými převody lze však dosáhnout jen 28 000 otáček/min. Proto není celková účinnost optimální. Je sice možné čtvrtý pastorkový hřídel osadit osmým kompresním stupněm, ale i potom zůstává zásadní problém omezení otáček s uvedenými důsledky.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky odstraňuje vícestupňový převodový turbokompresor podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že převod je dvoustupňový a obsahuje vložené ozubené kolo, které je vytvořeno jako dvojité ozubené kolo a sestává z prvního ozubeného kola a druhého ozubeného kola, přičemž první ozubené kolo je výlučně v záběru s centrálním hnacím kolem, je jim poháněno a má větší modul ozubení než druhé ozubené kolo a druhé ozubené kolo s prvním ozubeným kolem tvoří pevně spojenou jednotku a má menší modu ozubení než první ozubené kolo, přičemž první pastorkové hřídele jsou poháněny přímo centrálním hnacím ozubeným kolem a další pastorkové hřídele jsou v záběru jen s druhým ozubeným kolem vloženého ozubeného kola a mají stejný modul ozubení jako druhé ozubené kolo.
Cílem je vytvořit převodový turbokompresor pro vysoké kompresní poměry s dobrou účinností a postačující možností regulace.
Konstrukcí vloženého ozubeného kola vytvořeného jako dvojité ozubené kolo s rozdílným modulem ozubení byl uskutečněn převod pro turbokompresory, který kromě přiměřených otáček pro nízké kompresní stupně současně realizuje i velmi vysoké otáčky pro vyšší kompresní stupně, aniž by přitom počet zubů centrálního hnacího ozubeného kola závisel na počtu zubů spolupracujících pastorků vyšších kompresních stupňů. Nízké otáčky s vysokými silami působícími na zuby přitom vyžadují široké zuby a velký modul, vysoké otáčky s příslušně malými tlaky na zuby úzké zuby a jemný modul. Vložené kolo s rozdílnými moduly ozubení umožňuje kombinaci dvou nezávislých převodů pro turbokompresory v jednom tělese a umožňuje zabudování převodů až do 1:40. Tím je možno realizovat optimální účinnost i u převodových turbokompresorů s vysokým kompresním poměrem. Celkové zlepšeni účinnosti je větší než 5 %, což přináší významné úspory elektrické energie.
Přehled obrázků na výkrese
Příklad provedení vynálezu představuje připojený výkres, který znázorňuje převody vícestupňového turbokompresoru podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Vyobrazená převodovka slouží k pohonu vícestupňového turbokompresoru a obsahuje centrální hnací kolo 2 spojení s hnací hřídelí 1. Hnací ozubené kolo 2 zabírá se dvěma pastorky, které jsou vždy uspořádány na jednom pastorkovém hřídeli 3, 4. Na koncích pastorkového hřídele 3 je uspořádáno oběžné kolo prvního stupně
-2CZ 279686 B6 a oběžné kolo druhého stupně turbokompresoru. Pastorkový hřídel
4. má na koncích oběžné kolo třetího a na obrázku nenakresleného čtvrtého stupně. Všechny oběžná kola běží v jedné spirálové skříni. Ke hnacímu ozubenému kolu 2 je připojeno vložené ozubené kolo
5, vytvořené jako dvojité ozubené kolo a sestává z prvního ozubeného kola 51 a druhého ozubeného kola 52, která jsou spolu spojena a uspořádána na společném hřídeli. První ozubené kolo 51 zabírá s hnacím ozubeným kolem 2, zatímco druhé ozubené kolo 52 zabírá s pastorky dalších pastorkových hřídelů 6, 7, 8. Pastorkové hřídele 6, Zt 8 mají vždy na obou koncích hřídelů oběžné kolo, které rotuje ve spirálové skříni. Přitom k pastorkovému hřídeli 6 patří pátý a šestý kompresní stupeň, k sedmému pastorkovému hřídeli sedmý a osmý kompresní stupeň a k pastorkovému hřídeli 2 devátý a desátý kompresní stupeň.
Druhé ozubené kolo 52 vloženého ozubeného kola 5 má větší průměr než první ozubené kolo 51 zabírající s hnacím ozubeným kolem 2, takže tlakové záběry pastorkových hřídelů 6, 7, 2 mohou být větší než ozubeného kola 52. kromě toho má první ozubené kolo 51 v porovnání s druhým ozubeným kolem 52 menší počet zubů a větší modul ozubení.
Zařazení popsaného vloženého ozubeného kola 5 umožňuje růzností modulů, že první čtyři stupně jsou z technicko-pohonného hlediska úplně nezávislé na následujících stupních. Potřebný převod pastorkového hřídele 4. je asi 10,5. Volí-li se pro pastorek pastorkového hřídele 4 počet zubů 25, mělo by hnací ozubené kolo 2 263 zubů, z toho vyplývá při modulu 6 průměr 1 565 mm a záběrná rychlost zubů 122 m/s. Jak je u známých převodů pro turbokompresory běžné, určuje průměr spirálové skříně prvního a druhého kompresního stupně vzdálenost pastorkových hřídelů 3. a 4., která bude v tomto případě okolo 1 800 mm při průměru hnacího ozubeného kola 2 1 586 mm počtu zubů 266.
První ozubené kolo 51 vloženého ozubeného kola 5., které zabírá s hnacím ozubeným kolem 2, má asi 132 zubů a průměr 790 mm při otáčkách 3 000/min. U osmistupňového kompresoru má pastorkový hřídel Z 34 730 otáček/min. Bereme-li za základ počtu zubů pastorku 4 21 zubů, mělo by druhé ozubené kolo 52 243 zubů. S modulem 4 vychází průměr 972 mm a záběrná rychlost zubů 150 m/s. Celkový moment setrvačnosti zůstává vzhledem k přiměřenému průměru přijatelný a umožňuje převodovce předřazenému elektromotoru bezproblémový start hnacího hřídele.
Claims (2)
Hide Dependent
translated from
Claims (2)
Hide Dependent
translated from
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Převodový turbokompresor s integrovanou převodovkou obsahující centrální hnací ozubené kolo, u kterého jsou uspořádána oběžná kola kompresních stupňů na koncích pastorkových hřídelů, vyznačující se tím, že převod je dvoustupňový a obsahuje vložené ozubené kolo (5), které je vytvořeno jako dvojité ozubené kolo a sestává z prvního ozubeného kola (51) a druhého ozubeného kola (52), přičemž první ozubené kolo (51) je výlučně v záběru s centrálním hnacím kolem (2), je jím poháněno a má větší modul ozubení než druhé ozubené kolo (52) a druhé ozubené kolo (52) s prvním ozubeným kolem (51) tvoří pevně spojenou jednotku a má menší modul ozubení než první ozubené kolo (51), přičemž první pastorkové hřídele (3, 4) jsou v záběru s centrálním hnacím kolem (2) a další pastorkové hřídele (6, 7, 8) jsou v záběru jen s druhým ozubeným kolem (52) vloženého ozubeného kola (5) a mají stejný modul ozubení jako druhé ozubené kolo (52).
- 2. Převodový turbokompresor podle nároku 1, vyznačující se tím, že první ozubené kolo (51) vloženého ozubeného kola (5) má menší průměr než druhé ozubené kolo (52).