DE1628233A1 - Vorrichtung zum Antrieb von Turbokompressoren mit fliegend gelagerten Laufrad - Google Patents

Description

pÄ. 23>i2.807P(ia.80aH) . 5.10.1967

Dipl.-Ing, Lampredit _ΛΛ->_Α~^->

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* 6 K D Praha, oborovfr podnik, P r a g 9 (Tschechoslowakei)

Vorrichtung zum Antrieb von Turbokompressoren mit fliegend gelagertem laufrad*

. Die Erfindung betrifft eine Vorriohtung zum Antrieb von Jurbokompressoren mit fliegend gelagertem Laufrad auf einer Antriebswelleι welche einerseits das Drehmoment vom Antriebs-Jiotor auf das Laufrad und andererseits das Gewicht des Laufrades auf die Lager überträgt» Vom Standpunkt der Strömung aus weist der Turbokompressor mit fliegend gelagertem Laufrad einen vorteilhaften Axialeintritt für das zu verdichtende Medium in das Laufrad, ferner die Möglichkeit einer besseren Abdichtung des Gehäuses auf, bei welchem die Trennungsebene nicht horizontal sein muß, ohne die Montage zu erschweren.

Die erwähnten Vorteile der fliegenden Lagerung des Laufrades von Turbökompressoren sind bei den bekannten Ausführungen zum großen Teil duroh die große Elastizität der Antriebswelle und die damit zusammenhängenden niedrigen Frequenzen der Eigenschwingungen! der Antriebswelle samt Laufrad, d»h_e die kritische Drehzahl des,^! ganzen Rotors des Turbokompreasors eingeschränkt. Mit Hüoksiohjt darauf, daß bloß Turbpkompressoren mit einer Be-

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triebsdrehzahl, die sich genügend von eier kritischen Drehzahl der Rotorenderselben Unterscheidet» verwendet werfen kennen, sind die Elnsätiraögliohlceiten diese* jurbokompressoren vom Standpunkt der Drehssahl aus erheblich begrenzte

Die bisher angewandten Methadeft zur Be«ei*igung diener , Mängel bringen weitere Naohteile m|t sioiu Bitter der Methoden liegt die Herabsetzung; des laufradgeiriöijteö äugru^de, die jedooh durch mechanische Eigenschaften des verwendeten Materials beschränkt ist, und die andere Methode besteht in der Steige- '

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rung del?' Bei»egü»gasteifheit ~^&r £ntrieis*eiie_f d*jj. in dtr Ver-* größerung des 13ürchmeigsers.'άβϊ^^ ÄntMebswelle und der Verkürzung ihrer länge, insbesondere der I»änge ihres fliegend gelagerten Endes, an welchem das Laufrad oder die Latifräder befestigt sind," Das Vergrößern des Durchmessers der Antriebewelle und somit auch der Iiagärzapfen derselben hat einen schnellen Anstieg der mechanischen Verluste in den Lagern zur Folge«

Die länge des fliegend gelagerten Endes der Antriebswelle kann aus Konstruktionagründen lediglich in einem gewissen Maße verkürzt werden, weil die in der Regel im Raum zwischen dem lager und dem Laufrad untergebrachte Stopfbuchs berücksichtigt wer^ den rnuße -

In weiteren bekanntgewordenen Ausführungen ist das Laufrad des Turbokompressors fliegend und drehbar auf einem feststehenden Zapfen gelagert, der das Gewicht des Laufrades trägt, wäh-

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rend" der ~Antrie"b desselben über eine selbständige Antriebswelle erfolgt» die koaxial in der Verlängerung des feststehenden Zapfens gelagert ist ο Diese Bauart weist jedooh eine große Baulänge auf und ist verhältnismäßig kompliziert und teuer« Äußern dem vergrößert eine komplizierte Konstruktion die passiven Widerstände und verringert den mechanischen Wirkungsgrad sowie den Saugeffekt des Turbokpmpressors.

Die genannten Mangel werden durch die erfindungsgemäße Lösung einer Antriebsvorrichtung der zuletzt genannten Art vermieden, die darin besteht, daß die Antriebswelle frei in dem feststehenden, mit einem durchlaufenden Hohlraum versehenen . Zapfen gelagert ist, der in eine selbständige Zwischenwand des Gehäuses des Turbokompresßors, ZoBo in den Deckel eingesetzt ist, und daß ein Ende der Antriebswelle, beispielsweise mittels , eines Keilkopfes und eines Stiftes, mit der Nabe des Laufrades fest verbunden ist. Vorzugsweise ist dieser feststehende Hohlzapfen in einem selbständigen Deckel befestigt, der leicJnjt*" abnehmbar am Gehäuse des Turbokompressors angeschlossen und mit einem Axiallager zur Aufnahme einer Antriebswelle versehen ist*

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht, in welcher die einzige Figur einen Längsschnitt- eines Teiles des Turbokompressors mit einem fliegend gelagertem Laufrad zeigt.

Der Hotor des Turbokompressors enthalt ein frei drenbar am

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feststehenden Zapfen2 gelagertes laufrad 1 in sogenannter fliegenderlagerungο Der feststehende Zapfen 2 weist einen durchlaufenden Längshohlraum 3 auf und ist auf seiner Oberfläche an der Stelle der Lagerung der Laufradnabe mit einer Schicht des Lagermetalls 2 versehen.

Der feststehende Zapfen 2 ist in eine selbständige Zwischenwand des Gehäuses 5 des lurbokompressors, z.B. in den Deckel 4-eingesetzt, der am Gehäuse 5 des Turbokompressors ζ_βΒ_β mittels Schrauben abnehmbar befestigt ist, ■

Die Übertragung des Drehmomentes auf das laufrad 1 von einem nicht gezeigten Antriebsmotor erfolgt über die Antriebs- welle S₉ Zu diesem Zwecke ist eines der Enden der Antriebswelle 6 mit einem Keilkopf 7 versehen, mit diesem in die verlängerte Nabe des Laufrades 1 eingesetzt und so mittels des Stiftes 8 fest verbundeno Die Antriebswelle 6 geht koaxial durch den laufenden Hohlraum 3 im feststehenden Zapfen 2 hindurch· Das andere Ende des feststehenden Zapfens 2 ist mit einem Bund 9 zur Abstützung gegen das Axiallager 10 versehene In einem Abstand vom Bund 9 ist an der Welle 6 eine Hälfte der Kupplung 11 zur Verbindung mit dem nicht gezeigten Antriebsmotor angeordnet. Der Bund 9 zusammen mit dem Axiallager 10 dient zur Sicherung der Axiallage der Antriebswelle und somit auch des Laufrades 1 · Der Zwischenringteil des durchlaufenden Hohlraumes 3 zwischen

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"der Antriebswelle 6 und der inneren zylinderfcirmigen Oberfläche des Zapfens 2 steht in Verbindung mit demKanal 12, durch welchen beispielsweise das Schmieröl zu den Gleitstellen des lauf rades 1 von einem Schmiersystem zugeführt wird· Hie am Deckel 4/befestigte Verschalung 13 hält die Axiallage des Axiallagers 10 fest. Die Kappe 14, die an der verlängerten Nabe des Iiaufrades 1 befestigt ist, dient einerseits zur Abdichtung des Keilkopfes 7 der Antriebswelle 6 und andererseits zum Ausrichten des angesaugten Gasstromes»

Vorteile der beschriebenen Anordnung der Antriebsvorrichtung des Turbökompressors bestehen in der verkürzten axialen Baulänge des Turbokompressörs und in der leichten. Demontagemöglichkeit des Iiaufrades aus dem Gehäuse, in der Materialersparnis und Gewichtsverringerung· Der Deckel dient außer seiner eigentlichen Punktion als Verschluß des Gehäuses: zugleich als ein tEräger des Rotors» Der Eotor zusammen mit dem Tragdecke!, dem Axiallager und dem Stopfbuchsensystem bildet eine geschlossene Baueinheit, die außerhalb des eigentlichen Gehäuses, in welches sie eingeschoben und in welchem sie mit Schrauben befestigt wird, zusammengebaut werden kanni

Claims (1)

1. Ta t ent an spr üche

   fly Vorrichtung zum Antrieb von Turbokompressoren mit einem fliegernd gelagerten Laufrad, welches auf einem feststehenden Zapfen befestigt ist und durch eine Antriebswelle selbständig angetrieben wird, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e"t, daß die Antriebswelle (6) frei in dem feststehenden, mit einem durchlaufenden Hohlraum (3) versehenen Zapfen (2) gelagert ist, der in eine selbständige Zwischenwand des Gehäuses (5) des Turbokompressors, ZoBo in den Deckel (4) eingesetzt ist, und daß ein Ende der Antriebswelle (6), beispielsweise mittels eines Keilkopfes (7) und eines Stiftes (8), mit der Nabe des Laufrades (1) fest verbunden ist_o

   2β Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (4) des Gehäuses (5) des Turbokompressors mit einem Axiallager (10) zur Aufnahme eines, auf der Antriebswelle (6) angeordneten _;,undes (9) versehen isto

   3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durchlaufende Längshohlraum (3) im festehenden Zapfen (2) durch einen in der Kabe des Laufrades (1) und im g feststehenden Zapfen (2) vorgesehenen Kanal (12) mit dem Schmiersystem des Turbokompressors verbunden ist*

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