DE2114222C2

DE2114222C2 - Device for changing the sagging of a machine housing caused by its own weight

Info

Publication number: DE2114222C2
Application number: DE19712114222D
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Dipl-Ing Zerlauth
Original assignee: Brown Boveri Sulzer Turbomaschinen AG
Current assignee: Brown Boveri Sulzer Turbomaschinen AG
Priority date: 1971-03-17
Filing date: 1971-03-24
Publication date: 1973-04-19
Also published as: CH536456A; SE368731B; JPS5146202B1; US3740164A; NL7106159A; FR2178274A5; NL148376B; DE2114222B1; IT950306B; GB1378531A

Description

Es sind schon: Vorschläge bekanntgeworden; um ' Einstellung kairtn bei der Montage vorgenomrtien wer-Abweichungen von der Kreisform der Teile von axial 5° den und braucht im späteren Verlauf des Betriebes und radial aufgeteilten Gehäusen durch Einfügen nicht mehr geändert zu werden, da erfahrungsgemäß eines ungeteilten kreisförmigen Rings in die radiale kaum mehr Veränderungen des Gehäuses z.B. infolge Trennung zu verhindern. Ferner ist es auch bekannt, Kriecncm ücs Sauäioffcs entstehen. Seiher, aber im die Gehäusedehnung .von^Dfiehkolfcenmaschinen, diß'^; J.späteren Betrieb! doch, nUchi erbdbliche Änderungen infolge großer Temperaturunterschiede entsteht, da- 55 entstehen, so könnten>Bach,Unterstützung des Gehäudurch unschädlich zu machen, daß das Rotor-Ge- ses und Entfernung dpr Bolzen ,cjie, Ringe gegeneinanhäuse an den Lagerkörpern der Rotoren mittels paar- der so verschoben werden, daß das Minimalmaß des weise angeordneter, in zueinander senkrechten Rieh- Durchbiegungsunterschiedes zwischen Gehäuse und tungen nachgiebigen Zwischenglieder befestigt wurde. Rotor 6 wieder erreicht wird. Zur Erleichterung sol-Hierdurch wurde es möglich, mindestens im Längs- 60 eher Korrekturen empfiehlt es sich, die Keilringe 7 ^ mittel der Maschine den Rotor gegenüber dem Ge- und 8 zweiteilig auszuführen und die Ringhälften [.-/;, hause einigermaßen zentriert zu halten. durch lösbare Laschen 11 bzw. 12 (Fig. 1) miteinan- {/3There are already: proposals have become known; In order to make adjustments during assembly, deviations from the circular shape of the parts of axially 5 ° and need not be changed by inserting them later in operation and radially divided housings, since experience has shown that an undivided circular ring is hardly ever inserted in the radial one to prevent more changes to the housing, e.g. as a result of separation. It is also known that creeps arise. Sieher, but in the housing expansion .of ^ Dfiehkolfcenmaschinen, diß '^; J. later operation! However, even hereditary changes arise as a result of great temperature differences, so Bach, support of the housing could be rendered harmless by the fact that the rotor shaft and removal of the bolts, cjie, rings against each other on the bearing bodies of the rotors by means of a couple - which are shifted so that the minimum dimension of the wise arranged, in mutually perpendicular Rieh deflection difference between the housing and lines flexible intermediate links was attached. Rotor 6 is reached again. To make it easier, it became possible to make corrections at least in the longitudinal direction, it is advisable to make the wedge rings 7 ^ by means of the machine, the rotor in two parts opposite the gear and 8, and to keep the ring halves more or less centered keep. with detachable tabs 11 and 12 (Fig. 1) with one another {/ 3

Da die Erfindung sich jedoch im Gegensatz zu den der zu verbinden. Die Verbindung der Laschen mit t~. bekannten Vorschlägen zur Aufgabe macht, die den Hälften der Keilringe erfolgt z. B. durch Schraub- >·-< Durchbiegungsform von Gehäuse und Rotor einander 65 bolzen 13 mit versenkbaren Köpfen. '—However, since the invention is contrary to that of the connect. The connection of the tabs with t ~. known proposals makes the task that the halves of the wedge rings z. B. by screw> · - <deflection shape of the housing and rotor each other 65 bolts 13 with retractable heads. '-

möglichst anzugleichen, bedarf sie auch anderer Lo- Die Gasturbinenanlage nach F i g. 3 besteht aus i-">to match as much as possible, it also needs different lo- The gas turbine system according to FIG. 3 consists of i - ">

sungsmittel, die darin bestehen, daß an der Stoßstelle einer Gasturbine 20 und einem Verdichter 21. Aus „j zwischen den Gehäuseabschnitten ein aus zwei aufein- dem Zufuhrkanal 22 saugt der Verdichter 21 Brenn- r{ means, which consist in the fact that at the joint of a gas turbine 20 and a compressor 21. From "j between the housing sections one of two supply ducts 22 on top of each other, the compressor 21 sucks in combustion r {

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luft an und fördert diese in verdichtetem Zustand häuse angeordnet. Dieses Gehäuse wird im mittlerer durch den Kanal 23 in nicht gezeichnete, um die Gas- Bereich mit Hilfe der Pratzen 45 durch eine Konsole turbine herum angeordnete Brennkammern. Das Ver- 46 der nicht dargestellten Brennkraftmaschine getrabrennungsgas strömt durch den Kanal 24 in die Be- gen. Der Gehäuseabschnitt 41 dient zur Abstützung schaufelung der Gasturbine und alsdann durch den 5 des Lagers 47 und der Gehäuseabschnitt 44 zur AbKanal 25 in das Abgasgehäuse 26 der Maschine. Stützung des Lagers 48. Damit wird durch das Eigen-air takes in and conveys it in a compressed state housing. This case is in the middle through the channel 23 in not shown to the gas area with the help of the claws 45 through a console turbine arranged combustion chambers. The combustion gas from the internal combustion engine (not shown) flows through the channel 24 into the mountain range. The housing section 41 is used for support Shoveling of the gas turbine and then through the 5 of the bearing 47 and the housing section 44 to the exhaust duct 25 into the exhaust housing 26 of the machine. Support of bearing 48. This means that the property

Der Rotor 27 des Verdichters und der Rotor 28 gewicht des Gehäuses und insbesondere durch du der Turbine sind als zusammenhängendes Stück aus- Lagerbelastung das Gehäuse an den Enden nach ungebildet und in den Lagern 2fr und 30 gestützt. Das ten gebogen, so daß seine Achse in der Längsmitte de-, Gehäuse der Turbine ist aus einzelnen Abschnitten io Gehäuses aufwärts gebogen erscheint, während der an 31, 32 und 33 zusammengesetzt. Auch das Gehäuse beiden Enden gelagerte Rotor in seiner Längsmittc des Verdichters kann aus mehreren Abschnitten zu- nach uiten gebogen ist. Dadurch entstehen besonders sammengesetzt sein, wovon ein Ab *-vtt 34 an dem bei der Wellendichtung in der Mitte des Rotors und an die Turbine stoßenden Ende d Verdichters er- auch an den Laufrädern der Turbine und des Verdichkennbar ist. Durch die Abschait*? ύ bis 34 entsteht 15 ters erhebliche Verschiebungen gegenüber dem diese ein rohrartiges Gehäuse, we'< I^ uurch die Träger 35 Teile umgebenden Gehäuse. Zur Verhinderung dieses und 36 auf einer Grundpi. ;_lC 37 abgestützt ist. Diese Nachteils ist mindestens zwischen den Flanschen der Abstutzungen sind e'-.va in den Mittelebenen 38 und Gehäuseabschnitte 42 und 43 ein Zwischenring 6, wk. 39 der Lager 29 und *Z- angeordnet. Zwischen diesen in dun F i g. 1 und 2 dargestellt, eingebaut. Durch Ein-Lagern erfahren sowohl das Gehäuse als auch der Ro- 20 stellung des günstigsten KeI. vinkels für diesen Ring 6 tor eine der Sci-werkraft entsprechende Biegung, de- kann der Spalt zwischen dem Verdichterrotor 49 und ren Achsen praktisch in allen Fällen wesentliche Un- der feststehenden Deckscheibe 50 auf einen Minimalterschiede aufweisen. Um die Biegelinien von Rotor wert eingestellt werden, wodurch infolge Verminde- und Gehäuse so gut als möglich zur Deckung zu brin- rung des Spaltes der Wirkungsgrad entsprechend gegen, ist zwischen den Flanschen der Gehäuseab- 25 hoben werden kann. Für den Fall, daß auch da Turschmtte 33 und 34 ein wie in Fig. 1 und2 dargestell- binenrad 51 gegenüber dem Gehäuse zu große Verter Zwischenring 6, der aus zwei Keilringen besteht, Schiebungen erfahren sollte, könnte ein entsprecheneingesetzt. Durch geeignete Verdrehung der beiden der DoppeJring auch zwischen den Flanschen der Ge-Keilrmge gegeneinander, kann die Durchbiegung des häuseabschnitte 43 und 44 eingesetzt werden. Minde-Gehäuses der Durchbiegung des Rotors so weit ange- 30 stens an den Schaufelenden könnte dann durch Spaltglichen werden, daß die Biegungsdifferenzen an allen Verminderungen eine Verbesserung des Betriebswir-Stellen der Maschinenlänge auf ein Minimalmaß ge- kungsgrades erreicht werden.The rotor 27 of the compressor and the rotor 28 weight of the housing and in particular due to the turbine are as a coherent piece from bearing load on the housing at the ends and supported in the bearings 2fr and 30. The th bent so that its axis in the longitudinal center de-, the turbine housing is made up of individual sections io housing appears bent upwards, while the at 31, 32 and 33 is composed. The housing of the rotor, which is supported at both ends in its longitudinal center of the compressor, can also be bent from several sections to uiten. This creates a special composition, of which an Ab * -vtt 34 can be seen on the end of the compressor, which is in contact with the shaft seal in the middle of the rotor and the turbine, also on the impellers of the turbine and of the compressor. By the section *? Up to 34 there are considerable displacements compared to the housing surrounding a tubular housing, we '<I ^ uby the support 35 parts. To prevent this and 36 on a Grundpi. ; _lC 37 is supported. This disadvantage is at least between the flanges of the supports are e '- especially in the center planes 38 and housing sections 42 and 43 an intermediate ring 6, wk. 39 of bearings 29 and * Z- arranged. Between these in dun F i g. 1 and 2 shown, installed. By storing, both the housing and the setting experience the most favorable KeI. vinkels has a bend corresponding to the sci-working force for this ring 6 gate, so that the gap between the compressor rotor 49 and its axes can have a minimal difference in practically all cases. In order to adjust the bending lines of the rotor value, whereby the efficiency can be lifted off between the flanges as a result of reducing and housing the gap as well as possible to cover the gap. In the event that a vertical intermediate ring 6, which consists of two wedge rings, is too large compared to the housing and consists of two wedge rings, should also experience shifts as shown in FIGS. 1 and 2, a bine wheel 51 could be used accordingly. By suitable rotation of the two double rings, also between the flanges of the Ge wedge rings, the bending of the housing sections 43 and 44 can be used. Minde housing the deflection of the rotor so far, at least at the blade ends, could then be compensated for by gaps that the deflection differences at all reductions an improvement in the operating economics of the machine length to a minimum degree of deflection can be achieved.

bracht werden. In den meisten Fällen wird es sogar Man sieht, daß im Fall der Maschine nach Fig.4 notwendig sein, durch diesen Ring die Durchbiegung durch das Einsetzen der Ringe sogar eine umgekehrte des Gehäuses zu erhöhen, weil die natürliche Durch- 35 Biegung des Gehäuses erreicht worden muß. Das Gebiegung des Gehäuses kleiner ist, als diejenige des Ro- häuse, das unter Schwerkrafteinxluß an den Enden ^tors·, nach unten gebogen ist, muß mittels des Zwischen-be brought. In most cases it will even be seen that in the case of the machine according to FIG. 4 it will be necessary to increase the deflection of the housing by inserting the rings, because the natural deflection of the housing is achieved must have been. The curvature of the housing is smaller than that of the housing, which ^{is bent downwards under the influence of gravity at the ends tor} ·, must by means of the intermediate

Bei der Abgasturbinen-Aufladegruppe nach rings 6 so gebogen werden, daß die Enden umgekehrtIn the exhaust gas turbine supercharging group to be bent to rings 6 so that the ends are reversed

Fig.4 ist der Rotor 40 innerhalb eines aus den Ab- über die geometrische Achslinie hochgehoben wer-4 shows the rotor 40 within one of the ab- over the geometric axis line to be lifted

schnitten 41, 42, 43 und 44 zusammengesetzten Ge- 40 den.cut 41, 42, 43 and 44 compound threads.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

other lying wedge rings existing intermediate ring patent claims: is used in such a way that dmcfa ^ "jj ^ j ^ g", rings against each other on the Gehauseabsctimt-,

1. Device for changing the contact surfaces due to the th in a selectable angle Deflection 5 caused by its own weight are adjustable against each other.

of a machine housing, which is perpendicular to through suitable rotation of the ring parts against its longitudinal axis in at least two with each other, the differences in the intone over to be connected sections with a circular ring-like dead weight resulting housing una i ^ our- shaped joint is divided, thereby deflecting booked to a minimum value wcrkennei that at the junction between the. This makes it possible to play a Mmimalspie. dm between Gehäüseabsehnitten (1,2; 33 ,. 34;. 42, see rotor and housing comply It barrel 43) a superimposed two wedge rings is also aUfallig IW (7,8) existing intermediate ring (6) is used simultaneously by means of this wedge rings Standing manufacturing errors are corrected in such a way that by rotating the wedge rings in opposite directions, each of the wedge lengths is divided several times in their alignment with one another on the housing sections, with the ring contact surfaces being held together at a selectable angle by releasable tabs . are adjustable against each other. A first embodiment of the invention

2. Device according to claim !, characterized overall gene tandes i denotes as a gas turbine group in the FIG., That each wedge ring (7,8) illustrated in environmental to 3, wherein

fausrichtung is divided several times and ao Fig. 1 is a longitudinal section of part of the burl: Ring parts by releasable tabs (11, 12) together housing,

quantity are. 2 shows a section of the used. ;;

Intermediate ring on an enlarged scale and FIG. 3 a partial longitudinal section of the gas turbines

- ■■ 35 illustrate group;

4 shows a second, exemplary embodiment as Exhaust gas turbine charging group for internal combustion engines

The invention relates to a device hen.

to change the weight resulting from the two housing sections 1 and 2 (Fig. 1)

called deflection of a machine housing, 30 are mutually soft by means of the flanges 3 and 4 perpendicular to its longitudinal axis in at least bound. Both flanges are perpendicular to the Mazwei together: . connecting sections with a machine axis 5. Between these flanges is a circular joint parts. . Intermediate ring 6 inserted, which consists of; two lying on top of each other

The deflection of the machine housing and lowing wedge rings 7 and 8 exists. The bearing plane rotors as a result of their own weight can, in particular, reach 35 between these partial rings 7 and 8, therefore, compared to machines for high performance, very considerably above the bearing planes of the ring 6 at the flange values. Now, however, must be seen especially in turbine 3 and 4 of _use Maschinengehä s inclined and compressors for gaseous working fluid The flanges 3 and 4 NEN (F ig. 1) u.id the wedge rings 7

the clearance of the rotor in relation to the housing is possible and 8 have bores 9 (FIG. 2) with uniformly small, in order to keep the gap losses small, to 40 g pitch t on the circumference of a circle of screws. The same considerations apply to hy- -seslO. The inclination of the flanges 3 and 4 (Fig. 1) hydraulic machines. In very few cases the housing sections 1 and 2 can be set against each other but the sizes of the deflection on the housing on the one hand by turning the wedge rings 7 and 8 on the other hand and on the rotor on the other hand, so that it is necessary to be set on the pitch circle so that who becomes unnecessary; the running clearance by increasing the domestic 4 ^V 5 terschied the emerging under its own weight nendurchmessers of the housing to the difference in the deflection of the axis of the housing 5 opposite the deflections to enlarge. This causes the axis of the increased gap loss © by the housing to bend. nen rotor 27 approaches a minimum value. This