DE2005536C - Stellvorrichtung für die Leitschaufeln eines mehrstufigen Axialverdichters - Google Patents

Description

zwei Ebenen nach den Linien I-I bzw. Ι'-Γ der Fig. 2,

Fig. 2 Teil-Querschnitte nach *ten Linien 1Ι-Π bzw. II'-II'derFig. 1,

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

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

F i g. 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 Steilarme 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 Aus- ao nehmung 7 einzelne Ringräume. In diesen Ringräumen, und zwar innerhalb des Radialbereiches der Schaufeldrehzapfen, sind die Verstellringe 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.

In den Verstellringen 8 sitzen in radialen Bohrun-

hbar un

gen 17 drehbar¹ und verschiebbar zylindrische Bolzen 18, je einer für jede Schaufel des zugehörigen Leitschaufelkranzes. Diese Bolzen sind an ihrem radial inneren Ende wie eine Gabel geformt, in die je einer der Stellarme 19 eingreift, der drehbar in einer Querbohrung des Drehzapfens 10 der zugehörigen Leitschaufel gelagert ist Jeweils mehrere axial aufeinanderfolgende Tragringe 6 nebst zugehörigen Verstellringen 8 bilden eine Gruppe a, b, c; diese Gruppen können unabhängig voneinander mittels je einer Teil-Verstellwelle 15 betätigt werden (Fig. 5).

Die Länge der Stellarme 19 und somit der bewirkte Schaufeldrehwinkel ist für alle Schaufeln des jeweiligen Schaufelkranzes gleich, aber kann von Schaufelkranz zu Schaufelkranz oder von Schaufelkranzgruppe zu Schaufelkranzgruppe verschieden sein; diese verschiedenen Längen und Winkel sind mit 1,1₂,1_? bzw. _{v 2},₃ bezeichnet (F i g. 5). Dieselbe Verschiedenheit der Winkel kann aber anstatt durch Unterschiede der Armlängen auch durch Verschiedenheit des Untersetzungsverhältnisses zwischen den Zahnsegmenten 13 und den Ritzeln 14 bewirkt werden.

Die Tragringe 6 sind aneinander und am Gehäuse 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 Stellarmen 19 vor dem Einbau ins Gehäuse 2 zusammengebaut.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

ι ° 2 D . . _ . USA.-Patentschriften 2 476 191 und 2 862 687) sind Patentansprüche: dJe zur sdmofcjvewteHuiig dienenden Kurbeln, Arme

1. Stellvorrichtung für die Leitschaufeln eines oder Zahnräder an den Schaufeldrehzapfen radial mehrstufigen Axialverdichter mit einem die Leit- außerhalb des lüngenbereiches der Schaufeldrehschaufeln tragenden, den Durchflußraum nach 5 zapfen angeordnet Dort wird infolgedessen die außen begrenzenden Leitschaufelträger, da- SehaufelverstelUcraft zusätzlich zu der von der Strodurch 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 axia! 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 lüngenbereiches des Schaufeldrehzap- Ferner erstreckt sich bei denjenigen jener bekannfens (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 L-förmig profiliert sind und die Ausnehmung (7) Achsebene natürlich abgesehen); der Leitschaufel in einzelne, gegen den Durchflußraum (5) und ao 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 Erfindjngsaufgabe ist, dem radialen Platz-

je einem Zahnsegment (13) für ihre Verstellung as 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 (9), 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) versehen sind, in denen kannt von einem einstufigen Radialverdichter mit drehbar zylindrische Bolzen (18) sitzen, deren ra- einem Kranz drehbarer Leitschaufeln, bei dem die dial inneres Ende gabelförmig ist und den zu- Steilarme 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 (14) kämmt, das auf einer liehen Verstellringes drehbar gelagert sind und glei-Verstellwelle (15) aufgekeilt ist, die in einer ten in Querbuhrungen 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 erfindjngsgemäß 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 (α, b, c) von Leitschaufelkränzen an- 45 kranz gebildet ist, die axial hintereinander in einer treibt. Ausnehmung des Gehäuses angeordnet sind, daß fer-

6. Stellvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ner Stellarme in an sich bekannter Weise innerhalb gekennzeichnet, daß die Länge der Stellarme (19) des Längenbereiches des Schaufeldrehzapfens und für alle Schaufelkränze 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 in einzelne, gegen den Durchflußraum und gedadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungs- geneinander abgedichtete Ringräume teilen, und die verhältnis zwischen Ritzel (14) und Zahnsegment 55 Verstellringe 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 sein.

Durch diese Lösung werden folgende Vorteile er-

60 zielt: Verringerter Durchmesser, dadurch kleineres

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

Leitschaufeln eines mehrstufigen Axialverdichters mit feingliederigen 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 Offenlegungsschiift In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der

082; österreichische Patentschrift 211946; Erfindung dargestellt. Darin zeigt

schweizerische Patentschriften 364 581 und 404 841; Fi g. 1 Teil-Längsschnitte durch den Verdichter in