-
Die Erfindung betrifft eine Fixiervorrichtung für einen Turboverdichter mit einem horizontalen Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Innengehäuse und ein Verfahren zum horizontalen Ausrichten des Innengehäuses in dem horizontalen Gehäuse des Turboverdichters.
-
Ein Turboverdichter, beispielsweise ein Einwellenverdichter, weist ein Gehäuse auf, in dem ein Rotor und statische Einbauten des Turboverdichters angeordnet sind. Das Gehäuse ist zur Montage und Demontage des Rotors und der statischen Einbauten horizontal geteilt, wobei das Gehäuse von einer unteren Gehäusehälfte und einer oberen Gehäusehälfte gebildet ist, die an einer horizontalen Teilfuge aneinanderliegen. Als die statischen Einbauten können beispielsweise in den Turboverdichter Rückführstufen vorgesehen sein, die mit einem Innengehäuse in dem Gehäuse montiert sind. Hat das Prozessfluid des Turboverdichters eine vergleichsweise tiefe Temperatur oder treten beim Verdichten des Prozessfluids vergleichsweise große Temperaturdifferenzen auf, ist das Innengehäuse in dem Gehäuse mit einer Dreipunktlagerung an dem Gehäuse abgestützt. Die Dreipunktlagerung ist vorteilhaft, da das Innengehäuse sich thermisch dehnen kann ohne eine Pressung zwischen dem Gehäuse und dem Innengehäuse bzw. der Rückführstufen zu verursachen. Die Rückführstufe wird also nicht durch eine Durchmesserpassung zentriert, sondern durch drei Punkte der Dreipunktlagerung definiert gehalten. Bei der Montage des Innengehäuses in dem Gehäuse tritt allerdings das Problem auf, dass das Innengehäuse in dem Gehäuse entsprechend radial auszurichten ist, so dass die Lage des Innengehäuses relativ zum Gehäuse an den drei Punkten der Dreipunktlagerung zu definieren ist. Bei der radialen Ausrichtung des Innengehäuses sollen eventuell vorliegende Fertigungsungenauigkeiten ausgeglichen werden, die zu einer außermittigen Anordnung des Innengehäuses in dem Gehäuse führen würden. Bei der Positionierung des Innengehäuses in dem Außengehäuse ist darauf zu achten, dass der Spalt an der Welle des Rotors über den Umfang nicht zu klein wird, so dass ein eventuelles Anstreifen des Rotors beim Betrieb des Turboverdichters unterbunden wird. Durch das Ausrichten des Innengehäuses in dem Gehäuse wird erreicht, dass die Rückführstufe um die Welle mittig liegt. Die Lage des Innengehäuses relativ zum Gehäuse kann an der Teilfuge durch Messen des Radialspalts zwischen dem Innengehäuse und der unteren Gehäusehälfte bzw. der oberen Gehäusehälfte ermittelt werden. Allerdings ist der Abstand des Innengehäuses beispielsweise zur unteren Gehäusehälfte am Tiefpunkt nicht ohne weiteres messbar, da dieser Bereich von außen her in der Regel nicht zugänglich ist. Somit ist das zwischen dem Gehäuse und dem Innengehäuse in der Teilfuge gemessene Spaltmaß auf die tiefste Stelle an dem Innengehäuse zu übertragen.
-
Zur radialen Positionierung des Innengehäuses in dem Gehäuse ist ein Führungsstück vorgesehen, das an der tiefsten Stelle zwischen dem Gehäuse und dem Innengehäuse radial angepasst ist. Die radiale Anpassung des Führungsstücks wird dadurch erzielt, indem das Innengehäuse in das Gehäuse eingelegt und der Spalt an der Teilfuge zwischen dem Innengehäuse und dem Gehäuse gemessen wird. Anhand dieser Messung wird auf den Spalt zwischen dem Innengehäuse und dem Gehäuse im Tiefpunkt geschlossen und bei entsprechend notwendiger Korrektur ein Grad an Nachbearbeitung des Führungsstücks ermittelt. Das Innengehäuse ist zu demontieren, das Führungsstück zu entnehmen und entsprechend nachzubearbeiten. Das Führungsstück kann nun wieder in das Gehäuse eingebaut und das Innengehäuse in das Gehäuse eingelegt werden, wobei wieder der Spalt zwischen dem Innengehäuse und dem Gehäuse in der Teilfuge gemessen und auf den Abstand zwischen dem Innengehäuse und dem Gehäuse im Tiefpunkt geschlossen wird. Liegt nun die Positionierung des Innengehäuses relativ zu dem Gehäuse noch nicht innerhalb tolerabler Grenzen, so ist das Montieren und Demontieren des Innengehäuses sowie das Nachbearbeiten des Führungsstücks entsprechend zu wiederholen. Jedoch ist die Anpassung des Führungsstücks aufwändig und zeitintensiv.
-
Aufgabe der Erfindung ist es eine Fixiervorrichtung für einen Turboverdichter mit einem horizontalen Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Innengehäuse sowie ein Verfahren zum horizontalen Ausrichten des Innengehäuses in dem horizontalen Gehäuse des Turboverdichters zu schaffen, wobei mit der Fixiervorrichtung das Ausrichten des Innengehäuses in dem horizontalen Gehäuse einfach und schnell vonstatten geht.
-
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 9. Bevorzugte Ausgestaltungen dazu sind in den weiteren Patentansprüchen angegeben.
-
Die erfindungsgemäße Fixiervorrichtung für einen Turboverdichter mit einem horizontalen Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Innengehäuse weist eine horizontale Gleiteinrichtung, mit der das Innengehäuse in dem Gehäuse vertikal festgelegt und horizontal verschiebbar gelagert ist, in dem Gehäuse ein Durchgangsloch, das am Tiefpunkt oder am Hochpunkt des Gehäuses angeordnet ist, einen Fixiervorsprung, der in Horizontalrichtung an dem Innengehäuse festgelegt und von diesem vertikal nach außen vorsteht sowie in dem Durchgangsloch sich mit Horizontalspiel erstreckt, und ein Fixierstück auf, das derart geformt und in das Durchgangsloch eingesetzt ist sowie den Fixiervorsprung in dem Durchgangsloch horizontal abstützt, dass mit dem Fixierstück via dem Fixiervorsprung das Innengehäuse an dem Gehäuse in Horizontalrichtung festgelegt ist.
-
Bevorzugtermaßen ist das Fixierstück eine Fixierhülse, die den Fixiervorsprung umgreift und über den Umfang exzentrisch mit einer variierenden Wandstärke geformt ist, so dass mit der Fixierhülse der Zwischenraum zwischen dem Fixiervorsprung und dem Durchgangsloch ausgefüllt ist. Hierbei ist es bevorzugt, dass die Fixierhülse fluiddicht an der Innenwand des Durchgangslochs und dem Fixiervorsprung anliegt. Ferner ist es bevorzugt, dass der Fixiervorsprung an dem Innengehäuse mit einem Passstück formschlüssig in die Horizontalrichtung festgelegt ist. Der Fixiervorsprung ist bevorzugt ein Fixierbolzen. Außerdem sind bevorzugtermaßen der Fixierbolzen und das Durchgangsloch entsprechend jeweils mit einer Stufe ausgebildet, mit der eine Hinterschneidung gebildet ist, so dass der Fixierbolzen durch die Hinterschneidung in dem Durchgangsloch gehalten ist. Das Fixierstück steht bevorzugtermaßen von dem Durchgangsloch vor, so dass es von außen zugänglich und in dem Durchgangsloch positionierbar ist. Es ist bevorzugt, dass das Durchgangsloch ein Ablassloch des Gehäuses ist.
-
Das erfindungsgemäße Verfahren zum horizontalen Ausrichten des Innengehäuses in dem horizontalen Gehäuse des Turboverdichters mit der Fixiervorrichtung weist die Schritte auf: horizontales Ausrichten des Innengehäuses zum Gehäuse, in dem das Innengehäuse unter horizontalem Gleiten mit der Horizontalgleiteinrichtung relativ zum Gehäuse in eine vorherbestimmte Position gebracht wird; Einsetzen des Fixierstücks in das Durchgangsloch, so dass mit dem Fixierstück via den Fixiervorsprung das Innengehäuse an dem Gehäuse in Horizontalrichtung festgelegt wird.
-
Bevorzugt ist es, dass das Fixierstück derart geformt ist und in das Durchgangsloch eingesetzt wird, dass mit dem Fixierstück das Durchgangsloch fluiddicht abgedichtet wird. Vor der Montage des Innengehäuses wird in das Gehäuse der gestufte Fixierbolzen in das Durchgangsloch eingelegt. Der Fixierbolzen ist derart dimensioniert, dass ein Radialspalt im Innengehäuse hin verbleibt, so dass sich das Innengehäuse noch ungehindert ausdehnen kann. Bevorzugtermaßen ist der Führungsbolzen mittels eines Passstücks und entsprechenden Nuten in dem Innengehäuse und dem Gehäuse horizontal formschlüssig festgelegt, wobei das Passstück an dem Innengehäuse befestigt, beispielsweise verschraubt, ist. Der Fixierbolzen hat aufgrund seiner gestuften Ausbildung im oberen Teil einen größeren Durchmesser, mit dem die Hinterschneidung gebildet wird. An dem Übergang von dem größeren Durchmesser zum kleineren Durchmesser des Fixierbolzens ist eine Auflagefläche zum Aufliegen an dem Gehäuse ausgebildet. Das Durchgangsloch ist im Gesamten etwas größer der Fixierbolzen ausgebildet, so dass der Fixierbolzen in dem Durchgangsloch ein Horizontalspiel hat. Das Horizontalspiel ist an die Größe des Innengehäuses angepasst, so dass die Größe des Horizontalspiels zum Ausrichten des Innengehäuses ausreichend groß ist.
-
Nachdem der Fixierbolzen in das Durchgangsloch eingesetzt und das Passstück in die entsprechende Nut des Innengehäuses eingesetzt ist, wird das Innengehäuse in das Gehäuse eingelegt. Sodann erfolgt die horizontale Ausrichtung des Innengehäuses durch horizontales Verschieben mit der Horizontalgleiteinrichtung relativ zum Gehäuse. Die Ausrichtung des Innengehäuses relativ zum Gehäuse erfolgt nach der Maßgabe, dass das Innengehäuse zentrisch um einen Rotor des Turboverdichters angeordnet wird. Nachdem die Ausrichtung des Innengehäuses erfolgreich durchgeführt wurde, wird mit der Fixierhülse das Innengehäuse relativ zum Gehäuse fixiert. Hierzu wird die Fixierhülse von außen in das Durchgangsloch gesteckt. Dadurch, dass die Fixierhülse mit einer über den Umfang sich ändernden Wandstärke versehen ist, ist die Fixierhülse exzentrisch ausgebildet. Die Fixierhülse ist nun angesetzt an das Durchgangsloch so zu drehen und zu positionieren, dass in Abhängigkeit der Axialposition des Fixierbolzens in dem Durchgangsloch die Fixierhülse in das Durchgangsloch geschoben werden kann. Dies ist dann erreicht, wenn die Fixierhülse in den durch die Axialposition des Fixierbolzens in dem Durchgangsloch noch freibleibenden Zwischenraum eingetaucht werden kann, so dass die Fixierhülse diesen Zwischenraum vollständig ausfüllt. Dadurch ist eine Passung zwischen der Fixierhülse in dem Durchgangsloch mit dem Gehäuse hergestellt, durch die das Innengehäuse in seiner Position in Horizontalrichtung fixiert ist. Die Fixierhülse kann von einem von außen angebauten Flansch zum Verschließen des Durchgangslochs gehalten werden. Ebenfalls ist es denkbar, dass hierfür eine Schraube mit einer Unterlegscheibe in den Fixierbolzen eingeschraubt wird. Ist das Durchgangsloch das Ablassloch des Turboverdichters, insbesondere die Tiefentleerung des Gehäuses, so ist das Ablassloch ohnehin mit einem Flansch verschlossen, wodurch der zusätzliche Flansch zum Verschließen des Durchgangslochs nicht vorgesehen zu werden braucht.
-
Mit der erfindungsgemäßen Fixiervorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren zum horizontalen Ausrichten des Innengehäuses in dem Gehäuse ist eine Anpassung eines herkömmlichen Passstücks zur Fixierung des Innengehäuses relativ zum Gehäuse nicht notwendig, wodurch ein mehrfaches Montieren und Demontieren des Innengehäuses unterbleiben kann. Damit einher geht bei der Ausrichtung des Innengehäuses in dem Gehäuse eine erhebliche Zeitersparnis, da das Ausrichten des Innengehäuses in dem Gehäuse einfach vonstatten geht. Bei der Montage des Innengehäuses in dem Gehäuse ist es somit ausreichend, das Innengehäuse einmal in das Gehäuse einzulegen und in einer Teilfuge des Gehäuses zum Rotor des Turboverdichters hin auszurichten. Nach der endgültigen Ausrichtung wird die Fixierhülse in das Durchgangsloch eingeschoben, wobei die Fixierhülse in dem Durchgangsloch so gedreht wird, dass ihre Position der Horizontalposition des Fixierbolzens in dem Durchgangsloch entspricht. Mit der Fixierhülse ist der Fixierbolzen in dem Durchgangsloch horizontal an dem Gehäuse abgestützt, wodurch das Innengehäuse via das Passstück relativ zum Gehäuse fixiert ist. Vorteilhaft kann das Durchgangsloch als Tiefentleerung des Gehäuses verwendet werden.
-
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
-
1 einen Radialschnitt eines Turboverdichters und 2 und 3 das Detail aus 1.
-
Wie es aus den Figuren ersichtlich ist, weist ein Turboverdichter 1 ein Gehäuse 2 auf. Das Gehäuse 2 ist mit einer Teilfuge 3 horizontal geteilt, die von einer oberen Gehäusehälfte 4 und einer unteren Gehäusehälfte 5 gebildet ist. In das Gehäuse 2 ist ein Innengehäuse 6 eingesetzt, das ebenfalls horizontal geteilt ist und von einer oberen Innengehäusehälfte 7 und einer unteren Innengehäusehälfte 8 gebildet ist.
-
Zur horizontalen Ausrichtung des Innengehäuses 6 relativ zum Außengehäuse 2 weist dieses an der Teilfuge 3 angeordnet ein Horizontalpassstück 9 auf, das mit einer Horizontalgleitfläche 10 wechselwirkt, die sowohl an der oberen Gehäusehälfte 4 als auch der unteren Gehäusehälfte 5 ausgebildet ist. Durch das Gleiten der Innengehäusehälften 7, 8 mit ihren Horizontalgleitflächen 18 an den Horizontalpassstücken 9 ist zum Ausrichten des Innengehäuses 6 in dem Gehäuse 2 ein horizontales Verschieben der Innengehäusehälften 7, 8 in dem Gehäuse 2 ermöglicht.
-
Zum Festlegen einer Relativposition der oberen Innengehäusehälfte 7 zur unteren Innengehäusehälfte 8 sind in den Innengehäusehälften 7, 8 Führungsstücke 11 eingebaut, die in entsprechenden Nuten in der oberen Innengehäusehälfte 7 und der unteren Innengehäusehälfte 8 passgenau eingesetzt sind.
-
Am Tiefpunkt der unteren Innengehäusehälfte 8 ist analog zum Führungsstück 11 ein Passstück 12 vorgesehen, das in einer Gehäusenut 13 in der unteren Innengehäusehälfte 8 passgenau eingesetzt ist. Das Passstück 12 ist beispielsweise in die Gehäusenut 13 eingeschraubt, so dass ein unbeabsichtigtes Herausfallen des Passstücks 12 aus der Gehäusenut 13 unterbunden ist. Im Bereich des Passstücks 12 ist in dem Gehäuse 2 ein Durchgangsloch 14 angeordnet, wobei in dem Durchgangsloch 14 ein Fixierbolzen 15 sich erstreckt. Der Fixierbolzen 15 weist radial innenliegend einen Bund 16 auf, so dass an dem Fixierbolzen 15 eine Stufe 17 ausgebildet ist, die ihre Entsprechung in der Wandung des Durchgangslochs 14 hat. Dadurch ist zwischen dem Fixierbolzen 15 und dem Durchgangsloch 14 eine Hinterschneidung ausgebildet, durch die ein Herausfallen des Fixierbolzens 15 aus dem Durchgangsloch 14 unterbunden ist. Das Durchgangsloch 14 ist größer als der Fixierbolzen 15 ausgebildet, so dass der Fixierbolzen 15 in allen Horizontalrichtungen ein Spiel in dem Durchgangsloch 14 hat. Am Bund 16 und der unteren Innengehäusehälfte 8 zugewandt weist der Fixierbolzen 15 eine Bolzennut 18 auf, in die das Passstück 12 formschlüssig eingreift. Dem Innengehäuse 6 abgewandt weist der Fixierbolzen 15 in Verlängerung zum Bund 16 einen Zapfen 19 auf, der einen kleineren Durchmesser als der Bund 16 hat. Im Bereich des Zapfens 19 ist das Durchgangsloch 14 mit einem größeren Durchmesser versehen, so dass im Außenbereich der unteren Gehäusehälfte 5 an dem Durchgangsloch 14 ein Passloch 20 gebildet ist. Am Übergang nach außen weist das Passloch 20 eine Einführaufweitung 21 auf, an der das Passloch 20 wiederum etwas größer ausgebildet ist.
-
Eine Fixierhülse 22 ist in das Passloch 20 eingesteckt, wobei die Fixierhülse im Querschnitt ringförmig ist, wobei der Außenumfang und der Innenumfang der Fixierhülse 22 nicht zueinander zentrisch angeordnet sind. Vielmehr fällt der Mittelpunkt des Innenumfangskreises nicht mit dem Mittelpunkt des Außenumfangskreises zusammen, so dass die Wandstärke der Fixierhülse 22 über den Umfang sich verändert, wobei in 3 links eine Wandstärke 23 und rechts eine zweite, verglichen mit der ersten Wandstärke 23 größeren Wandstärke 24 der Fixierhülse 22 dargestellt ist. Die Fixierhülse 22 ist mit ihrer über den Umfang sich verändernden Wandstärke derart in dem Durchgangsloch 14 positioniert, dass der Zapfen 19 in die Fixierhülse 22 eingreift und die Fixierhülse 22 passgenau in das Passloch 20 eingesetzt ist. Durch eine entsprechende Positionierung der Fixierhülse 22 in dem Passloch 20 ist ein relativer Versatz des Passstücks 12 via den Fixierbolzen 15 relativ zum Durchgangsloch 14 ausgleichbar.
-
Beim Positionieren der Fixierhülse 22 in dem Passloch 20 ist die Fixierhülse 22 so zu verdrehen, dass der Zapfen 19 mit der Fixierhülse 22 in Eingriff stehen kann. Hierzu ist an der Fixierhülse 22 ein Griffbolzen 25 angebaut, mit dem die Fixierhülse 22 manuell in dem Passloch 20 verdreht werden kann.
-
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
