DE19537998B4

DE19537998B4 - Lageranordnung für den Rotor eines Radial- oder Diagonal-Verdichters

Info

Publication number: DE19537998B4
Application number: DE19537998A
Authority: DE
Inventors: Alexander Böck
Original assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Current assignee: Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Priority date: 1995-10-12
Filing date: 1995-10-12
Publication date: 2004-09-09
Anticipated expiration: 2015-10-13
Also published as: US5807070A; FR2739901B1; FR2739901A1; DE19537998A1

Abstract

Lageranordnung für den Rotor eines Radial- oder Diagonal-Verdichters, dessen Festlager (5) in einer Dämpfungsbuchse (7) geführt ist, deren Axialposition mittels einer Abstimmscheibe (11) im Hinblick auf ein gewünschtes Laufspaltmaß (s) bezüglich des Verdichtergehäuses (2) festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsbuchse (7) eine Aufnahme (9) für ein an der Abstimmscheibe (11) anliegendes Stützelement (10) aufweist, wobei Stützelement (10) und Abstimmscheibe (11) bei im Verdichtergehäuse (2) gelagerter Dämpfungsbuchse (7) entfernbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für den Rotor eines Radial- oder Diagonal-Verdichters, dessen Festlager in einer Dämpfungsbuchse geführt ist; deren Axialposition mittels einer Abstimmscheibe im Hinblick auf ein gewünschtes Laufspaltmaß bezüglich des Verdichtergehäuses festlegbar ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einstellen des Laufspaltmaßes unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Lageranordnung.

Üblich ist es, das Laufspaltmaß zwischen dem Rotor bzw. dem Verdichterlaufrad sowie dem Verdichtergehäuse, das durch axiales Positionieren des Festlagers eingestellt wird, durch zweimaliges Montieren des Rotors einzustellen. Dabei wird zunächst die Innenseite des Verdichtergehäuses mit Wachsplättchen beklebt, wonach das Triebwerk bzw. der Rotor komplett montiert wird. Durch Drehen des Rotors in seiner vordersten Position wird durch die Rotorschaufeln das Wachs vom Gehäuse abgekratzt, wonach der Rotor demontiert wird. Anschließend wird das restliche am Verdichtergehäuse verbleibende Wachs ausgemessen, wonach eine Abstimmscheibe mit einer entsprechenden Dicke geschliffen wird. Anschließend wird unter Zwi schenlage dieser Abstimmscheibe das Triebwerk abermals komplett montiert, wonach der Laufspalt überprüft werden muss und schließlich die Endmontage erfolgen kann. Diese Vorgehensweise ist aufgrund der zweimaligen Montage des Rotors im Verdichtergehäuse jedoch äußerst aufwendig.

Eine Lageranordnung mit einem in einer Dämpfungsbuchse geführten Festlager, dessen Axialposition mittels einer Abstimmscheibe im Hinblick auf ein gewünschtes Laufspaltmaß bezüglich des Verdichtergehäuses festlegbar ist, ist durch die US 3 881 841 bekannt.

Eine Lageranordnung aufzuzeigen, mit Hilfe derer ein gewünschtes Laufspaltmaß deutlich einfacher eingestellt werden kann, ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, dass die Dämpfungsbuchse eine Aufnahme für ein an der Abstimmscheibe anliegendes Stützelement aufweist, wobei Stützelement und Abstimmscheibe bei im Verdichtergehäuse gelagerter Dämpfungsbuchse entfernbar sind. Somit kann zunächst ohne Zwischenlage der Abstimmscheibe die Dämpfungsbuchse mit dem Rotor bis zum Anstreifen seiner Schaufeln am Verdichtergehäuse axial verschoben werden, woraus – durch einfaches Ausmessen – die erforderliche Dicke der Abstimmscheibe ermittelbar ist. Dabei verbleiben die Dämpfungsbuchse und der Rotor im Verdichtergehäuse, ebenso anschließend daran, wenn die erforderliche Abstimmscheibe und das Stützelement an der Dämpfungsbuchse montiert werden.

Die erfindungsgemäße Lageranordnung erlaubt somit aufgrund der Entfernbarkeit von Stützelement und Abstimmscheibe eine deutlich vereinfachte Rotormontage, da diese Komplettmontage lediglich einmal erfolgen muss.

Zum Ausmessen des Dickenmaßes der Abstimmscheibe sowie zur Montage derselben muss nämlich der Rotor nicht entfernt werden.

Näer erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles. Dabei zeigt 1 einen Teilschnitt durch einen Radial- oder Diagonal-Verdichter im Bereich seines Festlagers, 2 die Einzelheit A aus 1, sowie 3 die Ansicht B aus 1.
Mit der Bezugsziffer 1 ist der Rotor eines im Verdichtergehäuse 2 gelagerten Radial- oder Diagonalverdichters bezeichnet. Dieser um seine Achse 3 rotierende Rotor weist Schaufeln 4 auf, deren Außenkante mit dem Verdichtergehäuse ein gewisses Laufspaltmaß s bilden müssen, welches in 1 in der Einzelheit C vergrößert dargestellt ist. Eingestellt wird dieses Laufspaltmaß s durch geeignetes axiales Positionieren des in seiner Gesamtheit mit 5 bezeichneten Festlagers des Rotors 1, wobei dieser Rotor 1 um eine Strecke Δ x aus seiner Anstreifposition verschoben wird.
Im einzelnen weist dieses Festlager 5 ein Wälzlager 6 auf, dessen Innenring auf der Welle des Rotors 1 fixiert ist und dessen Außenring wie üblich in einer dem Fachmann bekannten Dämpfungsbuchse 7 geführt ist. Der Außenabschnitt 7' der Dämpfungsbuchse 7 ist dabei über eine Passung 15 im Verdichtergehäuse 2 radial zentriert, vorgesehen sind ferner mehrere umfangsmäßig verteilt angeordnete Führungsstifte 8, die im Verdichtergehäuse 2 befestigt sind, um ein Verdrehen der Dämpfungsbuchse 7 zu verhindern. Durch diese Anordnung ist die Dämpfungsbuchse somit radial zentriert und dabei axial, d. h. in Richtung der Achse 3 verschiebbar geführt. Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass der Außenabschnitt 7' der Dämpfungsbuchse 7 mit deren Innenabschnitt 7'', der den Außenring des Wälzlagers 6 aufnimmt, über Stege verbunden ist, um die erforderliche gewisse radiale Beweglichkeit des Festlagers 5 zu gewährleisten.
Der Außenabschnitt 7' der Dämpfungsbuchse 7 weist an seiner Außenseite eine als Ringnut ausgebildete Aufnahme 9 für ein Stützelement 10 auf. Das Stützelement 10 seinerseits ist mehrstückig ausgebildet, d. h. besteht hier aus drei Ringsegmenten, die in die Ringnut/Aufnahme 9 einsetzbar sind, wie insbesondere 3 zeigt. Insbesondere 2 ist zu entnehmen, dass dieses Stützelement 10 einen Bund 10' aufweist, der an einer Abstimmscheibe 11 anliegt, die über den Außenabschnitt 7' der Dämpfungsbuchse 7 geschoben werden kann und die ihrerseits am Verdichtergehäuse 2 anliegt.
Mit dieser beschriebenen Lageranordnung ist es möglich, das gewünschte Laufspaltmaß s wie folgt einzustellen:
Zunächst wird der Rotor 1 mit seinem Festlager 5 im Verdichtergehäuse 2 montiert, wobei die Abstimmscheibe 11 sowie das Stützelement 10 entfernt sind. In diesem Stadium noch nicht vorhanden sind die später noch zu erläuternden Bauelemente mit den Bezugsziffern 12, 13, 14. Wie aus der vorangegangenen Schilderung ersichtlich wird, wird bei dieser Montage die am Rotor 1 vormontierte Dämpfungsbuchse 7 in die Passung 15 (und in die Führungsstifte 8) eingeschoben, wodurch eine radiale Zentrierung vorliegt, der Rotor 1 bezüglich des Verdichtergehäuses 2 jedoch weiter axial verschiebbar ist. Nun wird der Rotor 1 mit seiner Dämpfungsbuchse 7 so weit axial verschoben, dass die Schaufeln 4 des Rotors 1 am Verdichtergehäuse 2 anstreifen; hierbei empfiehlt es sich, den Rotor 1 kontinuierlich um seine Achse 3 zu drehen. Nimmt nun der Rotor 1 mit seiner Dämpfungsbuchse 7 diese Position des Anstreifens, in welcher das Laufspaltmaß s den Wert 0 besitzt, ein, so kann durch einfaches Ausmessen ermittelt werden, welche axiale Position der Rotor 1 einnehmen muss, bzw. um welches Maß Δ x der Rotor 1 verschoben werden muss, damit sich ein gewünschtes Laufspaltmaß s ergibt. Bestimmt wird hierbei das Sollmaß x, das in 2 dargestellt ist und das sich als Summe darstellt von der Breite des Stützelementes 10 sowie der Dicke der Abstimmscheibe 11. Da die Breite des Stützelementes 10 bekannt ist, kann nun die Abstimmscheibe 11 mit der erforderlichen Dicke ausgewählt bzw. auf die entsprechende Dicke geschliffen werden. Dabei verbleibt der Rotor 1 mit seiner Dämpfungsbuchse 7 im Verdichtergehäuse 2.
Ohne nunmehr den Rotor 1 sowie die Dämpfungsbuchse 7 demontieren zu müssen, kann anschließend die Abstimmscheibe 11 sowie das Stützelement 10 montiert werden. Hierzu wird die Abstimmscheibe 11 bei entferntem Stützelement 10 einfach über den Außenabschnitt 7' der Dämpfungsbuchse 7 geschoben, wonach die Ringsegmente des Stützelementes 10 in die Aufnahme 9 im Außenabschnitt 7' eingesetzt werden. Nunmehr sind die Dämpfungsbuchse 7 sowie der Rotor 1 auch in ihrer axialen Position festgelegt.
Im folgenden gilt es, das Stützelement 10 zu sichern sowie die Dämpfungsbuchse 7 endgültig zu fixieren. Hierzu wird eine Fixierhülse 12 über die Ringsegmente des Stützelementes 10 geschoben, so dass diese Ringsegmente bzw. das Stützelement 10 nicht aus der Aufnahme 9 herausfallen können/kann. Anschließend wird eine Lagerabdeckplatte 13 montiert, in welche Schließschrauben 14 einschraubbar sind, die auf einen Bund der Fixierhülse 12 pressend einwirken.
Hiermit ist die Endmontage des Festlagers 5 bzw. des gesamten Rotors 1 abgeschlossen. Wiederholt sei nochmals, dass mit dieser beschriebenen Lageranordnung das Laufspaltmaß s auf einfache Weise eingestellt werden kann, ohne dass hierzu der Rotor 1 sowie sein Festlager 5 aus dem Verdichtergehäuse entfernt werden müssen. Insbesondere kann das Maß Δ x auch im abgestimmten, d. h. zusammengebauten Zustand, überprüft werden, da der Rotor dann genau um diesen Wert verschoben werden kann. Dabei können selbstverständlich eine Vielzahl von Details insbesondere konstruktiver Art durchaus abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen.

Claims

Lageranordnung für den Rotor eines Radial- oder Diagonal-Verdichters, dessen Festlager (5) in einer Dämpfungsbuchse (7) geführt ist, deren Axialposition mittels einer Abstimmscheibe (11) im Hinblick auf ein gewünschtes Laufspaltmaß (s) bezüglich des Verdichtergehäuses (2) festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsbuchse (7) eine Aufnahme (9) für ein an der Abstimmscheibe (11) anliegendes Stützelement (10) aufweist, wobei Stützelement (10) und Abstimmscheibe (11) bei im Verdichtergehäuse (2) gelagerter Dämpfungsbuchse (7) entfernbar sind.
Lageranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eines der folgenden Merkmale: – die Aufnahme (9) ist als Ringnut in einem Außenabschnitt (7') der Dämpfungsbuchse (7) ausgebildet – das Stützelement (10) besteht aus mehreren an die Aufnahme (9) angepassten Segmenten – das Stützelement (10) wird von einer Fixierhülse (12) gehalten – Schließschrauben (14) in einer Lagerabdeckplatte (13) sichern die Fixierhülse (12) – der Außenabschnitt (7') der Dämpfungsbuchse (7) ist über eine Passung (15) im Verdichtergehäuse (2) radial zentriert und axial verschiebbar geführt.
Verfahren zum Einstellen des Laufspaltmaßes zwischen dem Rotor eines Radial- oder Diagonal-Verdichters und dem Verdichtergehäuse unter Verwendung einer Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ohne Zwischenlage der Abstimmscheibe (11) die Dämpfungsbuchse (7) mit dem Rotor (1) bis zum Anstreifen seiner Schaufeln (4) am Verdichtergehäuse (2) axial verschoben wird, dass hieraus die erforderliche Dicke der Abstimmscheibe (11) ermittelt wird, wobei Dämpfungsbuchse (7) und Rotor (1) im Verdichtergehäuse (2) verbleiben, – und dass anschließend die erforderliche Abstimmscheibe (11) und das Stützelement (10) an der Dämpfungsbuchse (7) montiert werden.