DE1908005B2 - Radialverdichter mit mehreren verdichterstufen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Radialverdichter mit mehreren Verdichterstufen und einem gemeinsamen Getriebe zum Antrieb fliegend gelagerter Laufräder, mit am Getriebegehäuse angeflanschten Verdichtergehäusen.

Es sind mehrstufige Turboverdichter mit unterschiedlichen Drehzahlen der Verdichterstufen bekannt. Bei einem mehrstufigen Verdichter mit mindestens vier hintereinandergeschalteten Verdichterstufen nach der deutschen Patentschrift 974 418 sind mehrere parallele Wellen mit je zwei an den Wellenenden fliegend angeordneten Laufrädern mit unterschiedlichen Diehzahleu aiurcibbfi. Der Aniricb der Wellen erfolgt durch ein gemeinsames, auf einer Zentralwelle angeordnetes Zahnrad über mit diesem Zahnrad kämmende, auf den Laufradwellen befestigte Ritzel.

Durch diese Lösung wurde jedoch nicht ermöglicht, daß jede einzelne Verdichterstufe mit der optimalen Drehzahl angetrieben wird, sondern es laufen jeweils zwei Laufräder mit der gleichen Drehzahl. Es könnte zwar auf jeder Ritzelwelle nur je ein Laufrad angeordnet sein; in diesem Falle ist jedoch die Stufenzahl begrenzt. Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung liegt darin, daß der Getriebeverdichter nicht mit einer Turbine angetrieben werden kann, weil das Antriebszahnrad wegen des notwendigen Achsabstandes der Ritzelwellen einen großen Durchmesser aufweist, der es nicht gestattet, das Antriebszahnrad mit der für die Turbinen üblichen Drehzahl laufen zu lassen.

Auf eine ähnliche Weise sind die Laufräder bei einem bekannten mehrstufigen Verdichter nach der französischen Patentschrift 1 318 232 über ein Stirnradgetriebe angetrieben. Bei diesem Verdichter ist auf jeder Welle nur je ein Laufrad angeordnet. Nachteilig bei diesem Verdichter ist, daß die Bauabmessungen der Vorrichtung beträchtlich vergrößert werden. Außerdem ist die Antriebsdrehzahl wegen der höchstzulässigen Tcilkrcisgcschwindigkcit der Antriebszahnräder und wegen des durch die Laufradeinzelgehäuse gegebenen Mindestachsabstandes begrenzt. Ferner ermöglicht diese Ausführung nicht, das Baukastenprinzip für den Bau von mehrstufigen Anlagen anzuwenden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Radialverdichter mit mehreren Verdichterstufen zu schaffen, bei dem jede einzelne Verdichterstufe mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar ist, der einen kompakten Aufbau aufweist bzw. einen rationellen Zusammenbau von einzelnen Verdichtereinheiten zu mehrstufigen Anlagen auf dem Baukastenprinzip ermöglicht und schließlich an einen Turbinenantrieb anschließbar ist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein oder mehrere Laufräder an eine oder mehrere hintereinandergeschaltete Kegelradgetriebe angeschlossen sind. Nach einem weiteren Merkmal

ίο der Erfindung sind zusätzlich ein oder mehrere Laufräder von der Antriebswelle direkt antreibbar. Dadurch wird ermöglicht, daß jede Verdichterstufe optimal ausgelegt ist, wodurch ein hoher Wirkungsgrad des Verdichters erreicht wird. Die Fördermengen sowie Drücke können in einem verhältnismäßig großen Bereich abgestuft werden. Die Bauart des Verdichters ermöglicht den Anschluß an einen Turbinenantrieb. Der Verdichter weist einen kompakten Aufbau auf. Die räumliche Anordnung der Vorrichtung ist günstig, weil auch die Seiten des Getriebegehäuses, die an die Seitenwände des Antriebs angrenzen, baulich ausgenutzt werden können, indem man hier weitere Verdichterstufen anordnet. Somit ist es möglich, die einzelnen Verdichtereinheiten auf dem Baukastenprinzip zu mehrstufigen Anlagen rationell zusammenzubauen.

Die Erfindung wird an Hand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen dreistufigen Radialverdichter in einer

Ausführung mit unterschiedlicher, beschränkt wählbarer Drehzahl für jedes Laufrad,

F i g. 2 einen dreistufigen Turboverdichter in einer Ausführung mit unterschiedliche!, wählbarer Drehzahl für zwei Laufräder gemeinsam und für ein weiteres Laufrad,

F i g. 3 einen vierstufigen Turboverdichter in einer Ausführung mit unterschiedlicher, beschränkt wählbarer Drehzahl für jedes Laufrad,

F i g. 4 einen vierstufigen Turboverdichter in einer Ausführung mit unterschiedlicher, wählbarer Drehzahl für je zwei Laufräder gemeinsam,

Fig.5 die Anordnung eines vor den Verdichterstufen angeordneten Antriebs,

F i g. 6 die Anordnung eines zwischen den Verdichterstufen angeordneten Antriebs,

F i g. 7 einen dreistufigen Turboverdichter in einer abgewandelten Ausführung mit unterschiedlicher, wählbarer Drehzahl für jedes Laufrad.

Der dreistufige Turboverdichter mit Kegelradgetriebe gemäß F i g. 1 besteht im wesentlichen aus einem strichpunktiert angedeuteten Gehäuse 1, einer Antriebswelle 2 mit einer Antriebskupplung 3 und entsprechenden Lagerungen4, 12, einem Kegeltelleirad5 bzw. 5', Kegelrädern 6, 6', Wellen 7,8 mit dazugehörigen Lagerungen 10, 11 und an das Gehäuse angeschlossenen Spiralgehäusen 13, 14 bzw. 15 mit Radiallaufrädern 16, 17 bzw. 18. Die erforderliche Antriebsleistung wird auf das Laufrad 16 von einem nicht dargestellten Antrieb über die Antriebswelle 2,

So dem Kcgeltcllerrad 5, dem Kegelrad 6 und der dazugehörenden Welle 7 übertragen. Auf das Laufrad 17 wird die Arbeitsleistung vom Kegeltellerrad 5 über das Kegelrad 6' und der dazugehörenden Welle 8 übertragen. Das Laufrad 18 ist direkt an die Antriebswelle 2 angeschlossen.

In Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführung eines dreistufigen Verdichters dargestellt. Die beiden Laufräder 16, 17 der ersten und zweiten Stufe werden

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mit der gleichen Drehzahl angetrieben, weil sie auf rer aneinander angeschlossener Kegelradgetriebe 21,

eine gemeinsame Getriebe-Abtriebswelle 7 und ein 22... vor diesen Getrieben angeordnet ist.

gemeinsames Kegelrad 6 abgeschlossen sind. Das In F i g. 6 ist die Anordnung der Antriebsmaschine

Laufrad 18 ist an die Welle 9 des zweiten vorgesehe- 20 zu den vorhandenen Kegelradgetrieben 21, 22...

nen Kegeltellerrades 5' angeschlossen und wird 5 geändert, wobei sich die Antriebsmaschine 20 nun-

ebenso, wie die Laufräder 16, 17, indirekt angetrie- mehr zwischen den vorhandenen Kegelradgetrieben

SSJ. UCIlUUCl.

Analog der Ausführung nach Fig. 1 und 2 ist In F i g. 7 ist ein dreistuf iger Turboverdichter dar-

auch die Ausführung für einen vierstufigen Tür- gestellt, bei dem das Laufrad 16 vom Kegelteller-

boverdichter mit Kegelradgetriebe vorzusehen. io rad 5 über Kegelrad 6 und Welle 7 angetrieben wird;

Die Fig. 3 und4 zeigen Verdichter, bei denen eine das Laufrad 17 wird wiederum vom Kegelrads' über

Verdoppelung der Kegelradgetriebe vorgesehen ist. das Kegelrad 6' und die Welle 8 angetrieben. Das

Es sind dann zusätzlich weitere Kupplungen 19 so- Laufrad 18 wird von der Antriebswelle 2 direkt an-

wie eine Welle 9 erforderlich. Die übrigen Bezugszei- getrieben. Es können ohne weiteres mehrere nicht

chen gelten entsprechend. Sinngemäß ist auch die 15 dargestellte Laufräder direkt angetrieben werden,

Vervielfachung der Kegelradgetrieoe und der dann wobei sie auf derselben Antriebswelle oder auf einer

erforderlichen Verbindungselemente möglich; dies ist zusätzlichen Welle angeordnet sein können. Diese

gestrichelt angedeutet. Ausführung ist in Kombination mit allen vorgenann-

In F i g. 5 ist eine Anordnung dargestellt, wobei ten Ausführungen ebenfalls möglich,

eine Antriebsmaschine 20, z. B. eine Turbine, mit ih- 20 Es sind ebenfalls die Kombinationen der beschrie-

rer Welle axial zur Antriebswelle 2 eines oder mehre- benen Ausführungen nach F i g. 1 bis 7 möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

908 005 Patentansprüche:

1. Radialverdichter mit mehreren Verdichterstufen und einem gemeinsamen Getriebe zum Antrieb fliegend gelagerter Laufräder, mit am Getriebegehäuse angeflanschten Verdichtergehäusen, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Laufräder (16, 17, 18) an ein oder mehrere hintereinandergeschaltete Kegelradgetriebe (21,22) angeschlossen sind.

2. Radialverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein oder mehrere Laufräder von der Antriebswelle direkt antreibbar sind.