DD292508A5 - Verfahren und vorrichtung zur axialspieleinstellung rotierender maschinenteile - Google Patents

Abstract

Bei Maschinen mit Laengsspieltolerierung rotierender Teile, insbesondere bei Verdichtern, wo durch zu groszes Axialspiel hohe Stroemungsverluste zwischen Rotor und Gehaeusedeckeln eintreten wuerden, musz darauf geachtet werden, dasz das Spiel bei der Montage so eingestellt wird, dasz die Stroemungsverluste minimal bleiben und keine Reibung von Rotor und Gehaeusedeckeln auftritt. Erfindungsgemaesz wird dies dadurch erreicht, dasz mit begrenztem Druck die Lager in die Gehaeusedeckel mit einer Vorrichtung bis zu einem festen Anschlag eingedrueckt werden. Der Anschlag entspricht dem Masz des einzulegenden Distanzringes unter Beruecksichtigung des erforderlichen Rotorspieles und der beim Einpreszvorgang eintretenden Rueckfederung. Die Lager koennen mittels Stempel oder durch einen Spanndorn in das Lagergehaeuse eingedrueckt werden. Dadurch ist ein genauer Lagersitz erreichbar, und die Lager werden durch Druckbegrenzung nicht beschaedigt. Anwendung vorwiegend bei Zellen- und Schraubenverdichtern. Fig. 2{Spieleinstellung, axial, automatisch; Lagerdeckel; Rotor; Spanndorn; Stempel; Verdichter; Lager; Aufnahmedorn; Zwischenlage, elastisch}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Axialspieleinstellung rotierender Maschinenteile bei Einhaltung der Planparallelität der montierten Bauteile, insbesondere bei Verdichtern mit einem genau definierten Spiel zwischen Rotor und Gehäusedeckeln.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zellenverdichter bestehen aus dem Gehäuse, den Gehäusedeckeln und dem Rotor mit darin gelagerten Schiebern, die durch Fliehkraft gegen das Gehäuse gedrückt werden und deren Zellenvolumen sich durch die exzentrische Lagerung des Rotors ständig verkleinert bzw. wieder vergrößert.

Die in den Zellen eingeschlossene Luft versucht über die Schiebernuten und insbesondere entlang der Gehäusedeckel von der Druckseite zur Saugseite zu gelangen. Dabei ist das Spiel zwischen Rotor und Gehäusedeckeln von größter Bedeutung. Es muß versuchtwerden, das Spiel so klein wie möglich zu halten. Es darf nicht zur Reibung von Rotor und Deckel kommen. Die Ausdehnung zwischen dem Rotor aus Stahl und dem Gehäuse aus Grauguß ist unterschiedlich. Diese Dehnungsdifferenz wird bei der Längenabmessung des Rotors berücksichtigt.

Es ist jedoch unumgänglich, daß die Lager und Buchsen Maßabweichungen aufweisen, die sich addieren können und somit eine Ausmessung des tatsächlichen Axialspieles erfordern.

Stimmt dieses Spiel nicht mit den vorgegebenen Werten überein, muß der Verdichter wieder demontiert und durch Beilegescheiben oder unterschiedlich lange Distanzbuchsen das Axialspiel richtig eingestellt werden. Dieser Vorgang ist sehr zeitraubend.

Die DD-PS 98730 zeigt eine Möglichkeit, das Spiel nach der Montage einzustellen, ohne den Verdichter nochmals zu demontieren. Obwohl Montagezeit eingespart wird, wird letztlich kein Vorteil erzielt, weil das Lagergehäuse und die zusätzlich erforderlichen Bauelemente den Fertigungsaufwand wesentlich erhöhen.

Der hohe Fertigungsaufwand ist bei jedem Verdichter erforderlich.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Zeitaufwand für die Spieleinstellung völlig einzusparen. Dabei sollen Bauteile sowie Lager mittlerer Fertigungsgenauigkeit Verwendung finden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die technische Aufgabe besteht darin, das Lager bei der Montage genau maßhaltig in die Lagerbohrung einzupressen, daß keine Meßabweichung im vorgegebenen Längsspiel zwischen Rotorstirnfläche und Gehäusedeckel eintritt. Maßdifferenzen beim Lagerinnen- und -außenring und weiterer Bauteile sind dabei zu kompensieren. Die Parallelität von Lagerstirnfläche und Gehäusedeckel ist zu gewährleisten.

Die technische Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mittels einer in ihrer Größe begrenzten Kraft der Lageraußenring mit den Rollen soweit verschoben wird, bis der Lagerinnenring auf einen festen Anschlag trifft, der so angeordnet ist, daß dieser dem gewünschten Abstand zwischen Rotorstirnfläche und Gehäusedeckel entspricht.

Die dazu erforderlichen Vorrichtung können entweder Spannschrauben sein, die die Lagerringe gegeneinander im Gehäuse bewegen und mittels Drehmomentenschlüssel betätigt werden, um einen begrenzten Anpreßdruck des Lagerinnenringes gegen sein Widerlager zu erzeugen und um das Lager selbst nicht zu überlasten, da die Gefahr des Ausbrechens der Lagerringe besteht.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, hydraulisch über eine Platte den Druck auf den Lageraußenring auszuüben und diesen mit den Rollen gegen den Lagerinnenring zu drücken, bis dieser auf einen Ansatz im Auflagedorn fest aufsitzt.

Dieser Ansatz entspricht in seiner Höhe dem Abstand zwischen Lagerinnenring und Gehäusedeckel. Die einzulegende Buchse ist um das Axialspiel länger, abzüglich der beim Einpreßvorgang eintretenden elastischen Rückfederung.

Um zu gewährleisten, daß bei abweichender Parallelität zwischen dem hydraulischen Stempel und der Auflageplatte für das Lagergehäuse und den Aufnahmedorn das Lager trotzdem achsparallel eingedrückt wird, wird zwischen Stempel und Auflageplatte eine elastische Platte zwischengelegt, die sich zu Beginn des Einpreßvorganges der Parallelabweichung anpaßt, sich also unterschiedlich zusammendrückt. Die völlige Parallelität des Lagers wird aber erst am Ende des Einpreßvorganges erreicht.

Der Vorteil beider Vorrichtungen besteht darin, daß das Maß von der Stirnseite des Lagergehä usedeckels bis zu m Lagerinnenring immer konstant ist. Die materialbedingte Rückfederung beim Einpreßvorgang wird bei der Maßfestlegung mit berücksichtigt. Da die Maßhaltigkeit der Distanzbuchsen gewährleistete ist, ist eine Differenz im Axialspiel praktisch ausgeschlossen.

Für die Serienfertigung ist die letztgenannte Vorrichtung vorteilhafter, während für Reparaturbetriebe die Spannvorrichtung vorteilhafter ist, weil diese einen geringeren technischen Aufwand erfordert.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1: eine Lagereindrückvorrichtung mittels Spannschraube und

Fig. 2: eine Lagereindrückvorrichtung mittels Stempel und Aufnahmedorn

Wie aus Fig.1 ersichtlich, besteht die Spannvorrichtung aus einer Platte 1, die beiderseitig Abflachungen 2 zum Einspannender Vorrichtung im Schraubstock aufweist. Zentrisch in der Platte 1 befindet sich Innengewinde 3. Die Spindel 4 besitzt einen scheibenförmigen Bund 5 und eine Schlüsselfläche 6, an welcher ein Momentenschlüssel 7 angreift. Die Platte 1 weist eine Vertiefung 8 auf, die mindestens den Durchmesser des Distanzringes 9 entspricht und eine Tiefe a besitzt, die dem gewünschten Axialspiel, abzüglich der elastischen Rückfederung beim Einpreßvorgang entspricht. Bei der Montage wird der Distanzring 9 in die Vertiefung 8 eingelegt, auf diesen der Lagerinnenring 10 aufgelegt. Das Lagergehäuse 11 weist im Bereich b eine Schiebesitz und im Bereich с einen Preßsitz auf. Der Lageraußenring 12 mit den Rollen 13 wird also achsparallel in das Lagergehäuse 11 eingeführt, der Lagergehäuseabschlußdeckel 14 aufgesetzt und die Spindel 4 in das Gewinde 3 eingeschraubt. Nach Auflage des Bundes 5 auf dem Lagerabschlußdeckel 14 wird mit dem Drehmomentenschlüssel 7 die Spindel 4 in das Gewinde 3 weiter eingeschraubt. Dabei schiebt sich der Lageraußenring 12 mit den Rollen 13 weiter in das Gehäuse. Der Schiebesitz im Bereich b gewährleistet das achsparallele Ansetzen des Lagers 12 und der Festsitz с den festen Sitz im Gehäuse 11. Der Lagerinnenring 10 wird durch die Spindel 4 zentriert, und die Rollen 13 werden durch die Schräge 10a des Lagerinnenringes 10 zentriert. Nachdem der Drehmomentenschlüssel keine Drehbewegung der Spindel 4 ausführt, ist der Einpreßvorgang beendet. Es liegen also die Rollen 13 auf dem Lagerinnenring 10, dieser auf den Distanzring 9 und dieser wiederum auf der Platte 1 auf.

Die Drehmomenteneinstellung ermöglicht eine begrenzte Einpreßkraft, so daß die Rückfederung immer gleich ist und sichert, daß nicht durch zu hohen Preßdruck die Rollen 13 und die Lagerringe 10; 12 beschädigt werden. Selbst, wenn der Distanzring 9 nicht maßhaltig wäre, würde sich die Toleranzabweichung nicht auswirken, da dann das Lager 10 eine andere Lage einnimmt. In Fig. 2 ist das gleiche Montageverfahren mit einer Presse und der dazugehörigen Vorrichtung dargestellt. Die Vorrichtung besteht nur aus einem Aufnahmedorn 15, der auf einer Aufnahmeplatte 18 aufsitzt. Dieser Dorn 15 ist im Durchmesser abgesetzt, der Sockel 15a hat den Durchmesser des Lagerinnenringes 10 und die Höhe h die der Länge des Distanzringes 9 zuzüglich der elastischen Rückfederung, abzüglich des Axialspieles, entspricht. Das abgesetzte Teil des Aufnahmedornes 15 kann auch leicht konisch ausgebildet sein.

Bei der Montage wird der Dorn in das Lagergehäuse 11 eingelegt, der Lagerinnenring 10 aufgesetzt, der Lageraußenring 12 mit den Rollen 13 im Gehäuse angesetzt, der Lagergehäuseabschlußdeckel 14 aufgesetzt, auf diesen eine elastische Scheibe 16 aufgelegt und mit dem Stempel 17 der Lagergehäuseabschlußdeckel 14 soweit in das Gehäuse 11 eingedrückt, bis die Lagerrollen 13 auf dem Lagerinnenring 10 aufsitzen und dieser fest am Anschlag 15b anliegt. Die Stempelkraft ist einstellbar und in ihrer Größe begrenzt. Der Distanzring wird bei der Verdichtermontage eingesetzt. Da die Distanzringe in ihrer Länge überschliffen werden, stimmt bei der Montage das Axialspiel.

Claims (8)

1. Verfahren zur Axialspieleinstellung rotierender Maschinenteile, bei Einhaltung der Planparallität der montierten Bauteile, insbesondere bei Verdichtern mit einem genau definierten Spiel, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager mittels begrenzter Kraft so weit in das Lagergehäuse (11) eingedrückt wird, bis die Kraft über die Lagerrollen (13) auf den Lagerinnenring (10) übertragen wird und auf einen festen Anschlag (8; 15 b) auftrifft, der dem geforderten Axialspiel entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (10; 12; 13) mittels Gleitsitz eingeführt und mittels Preßsitz in seine Endlage gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (10; 12; 13) um das Maß der Elastizität der belasteten Bauteile geringer eingedrückt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelabweichung zwischen Druckplatte und Auflage durch eine elastische Zwischenlage ausgeglichen wird.

5. Vorrichtung zur Axialspieleinstellung rotierender Maschinenteile, dadurch gekennzeichnet, daß diese aus einer Aufnahmeplatte (1) besteht, die mit einem Spanndorn (4) verbunden ist und daß die Aufnahmeplatte (1) eine zylindrische Vertiefung (8) aufweist, die dem Längsspiel-abzüglich der beim Einpreßvorgang auftretenden Rückfederung - entspricht und daß die den Spanndorn (4) betätigende Kraft begrenzt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftbegrenzung zum Aufpressen des Lagergehäuses (11) auf das vom Spanndorn (4) aufgenommene Lager (10; 12; 13) eine Drehmomentbegrenzung (7) dient.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeplatte (1) und der Spanndorn (4) durch einen Aufnahmedorn (15 ) und einen Stempel (17) ersetzt wird, wobei der Aufnahmedorn (15) eine Auflagefläche (15b) für den Lagerinnenring (10) aufweist, die zur Grundfläche des Aufnahmedornes (15) einen Abstand (h) aufweist, der der Länge des zwischen dem Lager (10; 12; 13) und dem Rotor eingelegten Distanzringes (9), zuzüglich der elastischen Rückfederung beim Einpreßvorgang, abzüglich des Axialspieles aufweist und daß der Kraftübertragung auf den Lageraußenring (12) ein Stempel (17) und der Kraftübertragung auf den Lagerinnenring (10) die Aufnahmeplatte (18) des Aufnahmedornes (15a) dient.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgleich der Parallelitätsabweichung der druckübertragenden und druckaufnehmenden Platte (17; 18) eine elastische parallele Zwischenlage (16) dient.