DE2005536B2

DE2005536B2 - Stellvorrichtung fuer die leitschaufeln eines mehrstufigen axialverdichters

Info

Publication number: DE2005536B2
Application number: DE19702005536
Authority: DE
Original assignee: Czkd Praha, Oborovy Podnik, Prag
Priority date: 1969-02-20
Filing date: 1970-02-06
Publication date: 1972-05-04
Also published as: CH510202A; SE359148B; DE2005536A1; GB1259739A; US3647312A

Description

zwei Ebenen nach den Linien I-I bzw. P-P der Fig. 2,

F i g. 2 Teil-Querschnitte nach den Linien IMI bzw. IP-II'der Fig, I,

F i g. 3 in vergrößertem Maßstab eine Einzelheit der zwei Längsschnitte der F i g. 1,

F i g. 4 eine Einzelheit der zwei Querschnitte der F i g. 2,

Fig 5 eine schematische Skizze einer Verstellanordnung für mehrere Leitschaufel-Gruppen,

F i g. 6 ein Schema eines Querschnittes durch eine Leitschaufel, die durch drei verschieden lange Stellarme verstellt wird.

Darin sind mit 1 der Läufer, mit 2 das Gehäuse, mit 3 die Laufschaufeln, mit 4 die Leitschaufeln und mit 5 der durchströmte Raum bezeichnet. Der Leitschaufelträger wird durch die Reihe der einzelnen Tragringe 6 gebildet, die in einer Ausnehmung 7 des Gehäuses axial dicht aneinandergelegt sind; sie haben etwa L-förmiges Profil und bilden daher in der Ausnehmung 7 einzelne Ringräume. In diesen Ringräumen, und zwar innerhalb des Radialbereiches der Schaufeldrehzapfen, sind die Versteflringe 8 angeordnet. Die Tragringe 6 sind, was aus der Zeichnung nicht ersichtlich ist, in der waagerechten Achsebene geteilt.

In den Tragringen 6 sitzen in radialen Bohrungen 9 die Drehzapfen 10 der Leitschaufeln, durch Sprengringe 10' gehalten. In den Tragringen 6 werden die zugehörigen Verstellringe 8 radial und axial gehalten mittels je eines in einer Ringrille 11 des Tragringes 6 und einer Ringrille des Verstellringes 8 angeordneten Kranzes von Kugeln 12. Jeder Verstellring 8 ist mit je einem Zahnkranzsegment 13 versehen, in das ein Ritzel 14 eingreift, welches auf einer Verstellwelle 15 aufgekeilt ist. Diese Welle ist in einer Längsnut 15' des Gehäuses 2 in Lagern 16 gelagert.

Ii. den Verstellringen 8 sitzen in radialen Bohrungen 17 drehbar und verschiebbar zylindrische Bolzen 18, je einer für jede Schaufel des zugehörigen Leiischaufelkranzes. Diese Bolzen sind an ihrem radial inneren Ende wie eine Gabel geformt, in die je einer

der Steliarme 19 eingreift, der drehbar in einer Querbohrung des Drehzapfens 10 der zugehörigen Leitschaufel gelagert ist. Jeweils mehrere axia' aufeinanderfolgende Tragringe 6 nebst zugehörigen Verstellringen 8 bilden eine Gruppe a, b, c\ diese Gruppen

ίο können unabhängig voneinander mittels je einer Teil-Verstellwelle 15 betätigt werden (F i g. 5).

Die Länge der Steliarme 19 und somit der bewirkte Schaufeldrehwinkel ist für alle Schaufeln des jeweiligen Schaufelkranzes gleich, aber kann von Schaufel-

kranz zu Schaufelkranz oder von Schaufelkranzgruppe zu Schaufelkranzgruppe verschieden sein; diese verschiedenen Längen und Winkel sind mit 1,1.,,L₁ bzw. j, „ _s bezeichnet (Fig. 5). Dieselbe Verschiedenheit der Winkel kann aber anstatt durch

ao Unterschiede der Ablängen auch durch Verschiedenheit des Untersetz.mgsverhältnisses zwischen den Zahnsegmenten 13 und den Ritzeln 14 bewirkt werden.
Die Tragringe 6 sind aneinander und am Gehäuse

as durch Gummiringe 26 bzw. 27 abgedichtet, damit kein Staub in die zwischen ihnen befindlichen Hohlräume eindringen und das Verstellgehäuse stören kann; zum gleichen Zweck sind auch an den die Verstellwelle 15 haltenden Lagern 16 Dichtringe 28 angeordnet.

Die Verstellwelle 15 oder, falls sie geteilt ist, jeder Teil der Verstellwelle kann von einem bzw. je einem Stellmotor 29 angetrieben werden.

Jeder Kranz von Leitschaufeln 4 wird mit seinem Tragring 6, seinem Verstellring 8, seinem Kranz von Kugeln 12, seinem Zahnsegment 13, seinem zylindrischen Bolzen 18 und seinen Stelkrmen 19 vor dem Einbau ins Gehäuse 2 zusammengebaut.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

l 2 USA.-Patentsehriften 2 476 191 und 2 862 687) sind Patentansprüche; ^ mT Schaufelverstellung dienenden Kurbein, Arme

1. Stellvorrichtung für die Leitschaufeln eines oder Zahnräder an den Schaufeldrehzapfen radial mehrstufigen Axialverdichters mit einem die Leit- außerhalb des Längenbereiches der Schaufeldrehschaufeln tragenden, den Durchflußraum nach 5 zapfen angeordnet. Dort wird infolgedessen die außen begrenzenden Leitschaufelträger, d a - Schaufelverstellkraft zusätzlich zu der von der Strödurch gekennzeichnet, daß der Leit- mung auf die Schaufel ausgeübten Kraft die Lager schaufelträger aus einzelnen Tragringen (6), und der Schaufeldrehzapfen an den Enden dieser Lager zwar je einem für jeden Schaufelkranz gebildet beanspruchen; und dort wird auch der Platzbedarf ist, die axial hintereinander in einer Ausnehmung io der Schaufelverstelleinrichtung in radialer Richtung (7) des Gehäuses (2) angeordnet sind, daß ferner zwischen dem Leitschaufelträger und dem Außen-Stellarme (19) in an sich bekannter Weise inner- gehäuse unerwünscht groß.

halb des Längenbereiches des Schaufeldrehzap- Ferner erstreckt sich bei denjenigen jener brkannfens (10) und Verstellringe (8) innerhalb des ten Verstellvorrichtungen, bei denen der Leitschaufel-Radialbereiches der Tragringe (6) angeordnet 15 träger ins Außengehäuse eingesetzt ist, der Leitsind, schaufelträger ungeteilt über alle Schaufelkränze des

2. Stellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch Verdichters hinweg (von der zum Einbau und Ausbau gekennzeichnet, daß die Tragringe (6) wesentlich des Läufers nötigen Teilfuge in der waagerechten I-förmig p, >filiert sind und die Ausnehmung (7) Achsebene natürlich abgesehen); der Leitschaufelin einzelne, gegen den Durchflußraum (5) und 30 träger ist dadurch sehr schwer und groß, so daß gegeneinander abgedichtete Ringräume teilen und seine Montage ins Außengehäuse wegen der vielen daß die Verstellringe (8) in diesen Ringräumen und empfindlichen an ihm angebrachten Verstellangeordnet, auf den Tragringen (6) mittels je glieder unerwünscht schwierig ist.

eines Kranzes von Kugeln (12) gelagert und mit Die Erfindungsaufgabe ist, dem radialen Platz-

je einem Zahnsegment (13) für ihre Verstellung 25 bedarf der Stellvorrichtung zu vermindern und den

versehen sind. Einbau und Ausbau des Leitschaufelträgers und der

3. Stellvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch Verstelleinrichtung zu erleichtern.
gekennzeichnet, daß die Tragringe (6) mit Radial- Die Erfindung beruht zum Teil auf dem Gedanken, bohrungen (·>). in denen drehbar die Schaufel- die Stellarme innerhalb des Längenbereiches der drehzapfen (10) sitzen, und die Verstellringe (8) 30 Schaufeldrehzapfen anzuordnen. Ahnlich ist es bemit Radialbohrungen (17) ν /sehen sind, in denen kannt von einem einstufigen Radialverdichter mit drehbar zylindrische Bjben (18) sitzen, deren ra- einem Kranz drehbarer Leitschaufeln, bei dem die dial inneres Ende gabelförn..«g ist und den zu- SteHarme innerhalb des axialen Längenbereiches der gehörigen Stellarm (19) umfaßt. Schaufeldrehzapfen angeordnet sind; sie stecken dort

4. Stellvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, 35 in Querbohrungen zylindrischer Bolzen, die in axialen dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Zahn- Bohrrichtungen eines in Umfangsrichtung bewegsegment (13) ein Ritzel (141 kämmt, das auf einer liehen Verstellringes drehbar ^lagert sind und glei-Verstellwelle (15) aufgekeilt ist, die in einer ten in Querbohrungen der Schaufeldrehzapfen. In der Längsnut (15') des Gehäuses (2) angeordnet ist. Erfindung wird diese Schaufelverstellung vom ein-

5. Stellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch 40 stufigen Radialverdichter auf den mehrstufigen Axialgekennzeichnet, daß die Verstellwelle (15) ent- verdichter abgewandelt.

weder die Verstellringe (8) aller Leitschaufel- Die Erfindungsaufgabe wird erfindungsgemäß dakränze antreibt oder aus mehreren Teilwellen be- durch gelöst, daß der Leitschaufelträger aus einzelnen steht, deren jede die Verstellringe (8) je einer Tragringen, und zwar je einem für jeden Schaufel-Gruppe (a, b, c) von Leitschaufelkränzen an- 45 kranz gebildet ist, die axial hintereinander in einer treibt. Ausnehmung das Gehäuses angeordnet sind, daß fer-

6. Stellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ner SteHarme in an sich bekannter Weise innerhalb gekennzeichnet, daß die Länge der SteHarme (19) des Längenbereiches des Schaufeldrehzapfens und für alle Schaufeikränze des Verdichters oder einer Verstellringe innerhalb des Radialbereiches der Trag-Schaufelkränze-Gruppe gleich lang oder aber von 50 ringe angeordnet sind.

Schaufelkranz zu Schaufelkranz verschieden Dabei können die Tragringe wesentlich L-förmig

lang ist. profiliert sein, so daß sie die Ausnehmung des Ge-

7. Stellvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, häuses ^;n einzelne, gegen den Durchflußraum und gedadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzung»- geneinander abgedichtete Ringräume teilen, und die verhältnis zwischen Ritzel (14) und Zahnsegment 55 Verstcllrmge können in diesen Ringräumen angeord-(13) von Schaufelkranz zu Schaufelkranz ver- net, auf den Tragringen mittels je eines Kugelkranzes schieden ist. gelagert und mit je einem Zahnsegment für ihre Verstellung versehen sekt,

Durch diese Lasting werden folgende Vorteile ei·

60 zielt: Verringerter Durchmesser, dadurch kleineres

pie Erfindung betrifft eine Stellvorrichtung für die Gewicht und geringere Wandstärken; Trennung der

Leitschaufeln eines mehrstufigen Axialverdichters mit feingliededgen Bauteile von dem grobschweren Ge-

einem die Leitschaufeln tragenden, den Durchfluß- häuse; leichter Gang des biegsamen Verstellringes,

raum nach außen begrenzenden Leitschaufelträger, Weitere Einzelheiten gehen aus der folgenden Be-

Bei allen bekannten Stellvorrichtungen der 65 Schreibung hervor.

angegebenen Art (deutsche Offenlegungsschrift In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der

082; österreichische Patentschrift 211946; !Erfindung dargestellt. Darin zeigt

schweizerische Patentschriften 364 581 und 404 841; F i g, 1 Teil-Längsschnitte durch den Verdichter in