DE2403113C3 - Vorrichtung zum Verstellen der Drallschaufeln eines Turboverdichters - Google Patents

Vorrichtung zum Verstellen der Drallschaufeln eines Turboverdichters

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DE2403113C3
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Joachim 4200 Oberhausen Kotzur
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Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/46Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/462Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen der Drallschaufein eines Turboverdichters, weiche dessen Laufrad koaxial umschließt, mit zwei koaxial angeordneten Drallschaufelkränzen, welche crehbare, an Wellen aufgehängte Schaufeln aufweisen, wobei der Neigungswinkel der Schaufeln beider Schaufelkränze mittels eines einzigen Verstellkranzes derart verstellt wird, daß unterschiedliche Verstellwinkel λ Ι, α 2 erzielt werden, und sich diese jeweils um einen konstanten Faktor unterscheiden.
Es sind bereits Vorrichtungen zum Verstellen der Drallschaufeln eines Turboverdichters bekannt, bei weichen bei zwei hintereinanderlieg?nden Schaufelkränzen die Verstellung der Schaufeln in einem festen Verhältnis unterschiedlicher Winkel erfolgt Die Verstellung wird dadurch hervorgerufen, daß an den Wellen der einzelnen Schaufeln Nocken vorhanden sind, welche mit Gleitschrägen an einem in Axialrichtung der Wellen verschieblichen Stellkranz anliegen. Die unterschiedliche Verstellung wird dadurch erreicht, daß die Schrägen für die verschiedenen Kränze unterschiedliche Neigung aufweisen. Nachteilig ist bei dieser bekannten Konstruktion aber, daß für die Einstellung des Kranzes, welcher gegenüber dem Gehäuse mittels eines Gewindes fixiert ut, eine Rotationsbewegung des Kranzes erfolgen muß. Insgesamt ist zwar die Einstellung ausreichend genau, der Aufbau der Verstellvorrichtung ist aber höchst kompliziert und störanfällig und insbesondere bei Temperaturwechsel treten Ungenauigkeiten in der Einstellung auf. Voraussetzung für das Funktionieren ist weiterhin eine dauernde Schmierung der Gleitflächen.
Es ist weiterhin bereits bekannt, zwei verstellbare Leitschaufelreihen vorzusehen, wobei diese zwar Ober einen gemeinsamen Verstellmechanismus betätigt werden, jedoch eine Verstellung nur um gleiche Winkel vorgesehen ist Nachteilig ist bei dieser Konstruktion aber, daß nicht die optimale, unterschiedliche Einstellung der Drallschaufeln möglich ist und insbesondere die für bestimmte Betriebszustände geforderte hohe Umlenkung des Gasstromes nicht eingestellt werden kann, sondern daß ein Abreißen der Strömung bei hohen s Einstellwinkeln in Kauf genommen werden muß.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs genannten bekannten Art zum Verstellen der Drallschaufeln eines Turboverdichters zu schafen,
ίο welche unkompliziert aufgebaut ist, zuverlässig arbeitet und gegen Temperaturschwankungen unempfindlich ist
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der
eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß der VersteHkranz zwei Innenzahnkränze aufweist, die
is jeweils mit entsprechenden, an den Schaufelwellen befindlichen Zahnrädern kämmen.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen schematischen Teilschnitt durch die Drallschaufel-Verstellvorrichtung und
F i g. 2 eine Aufsicht auf zwei Kränze von Draiischaufeln mit von Kranz zu Kranz unterschiedlichen Verstellwinkeln.
Gemäß F i g. 1 weist die Verstellvorrichtung hintereinander von der Strömung beaufschlagte Drallschaufeln I und 2 auf, die von Wellen 3 und 4 über Zahnräder 5 und 6 durch miteinander lest verbundene Zahnkränze T und 7" verdreht werden können.
Die Drallschaufelwellen 3 und 4 sind in Gehäuseteilen des Verdichters schwenkbar gelagert, die Zahnkränze T und 7" können mittels eines Handgriffes oder über nicht gezeigte automatische Einstellmittel um ihre Mittelachse verschwenkt werden, wobei diese Verschwenkbewegung über das Zahnrad 5 mit geringerem Durcnmesser in geringerem Maße auf die Drallschaufei 1 übertragen
wird als über das Zahnrad 6 mit größerem Durchmesser auf die Drallschaufel 2.
Die Durchmesser der Zahnräder 5 und 6 sind
entsprechend den gewünschten unterschiedlichen Verstellwinkeln λ 1 und öl 2 der Drallschaufelreihen zu wählen.
Die hintereinander beaufschlagten Drallschaufelreihen bilden Profile aus, welche in Neutraisteilung genau
in Strömungsrichtung liegen und daher geringsten Widerstand aufweisen und welche bei wachsender Einstellung eine wachsende Strömungsablenkung erzeugen, ohne daß ein Abreißen möglich ist da die in Strömungsrichtung hinten liegenden Drallschaufein 2
so mit starker Ablenkung die Strömung bereits mit einer Vorablenkung durch die Drallschaufeln 1 (in Strömungsrichtung vorn) zugeführt erhalten.
Die Übersetzungsverhältnisse der Zahnräder sind so gewählt daß der Einstellwinkel des dem Laufrad am nächsten liegenden Drallgitters 2 dem des anderen Gitters 1 soweit voreilt, daß der Umlenkwinkel sich nach dem vorgegebenen Verhältnis auf beide Drallgitter verteilt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Vorrichtung zum Verstellen der Drallschaufeln eines Turboverdichters, welche dessen I-aufrad koaxial umschließt, mit zwei koaxial angeordneter Drallschaufelkränzen, welche drehbare, an Wellen aufgehängte Schaufeln aufweisen, wobei der Neigungswinkel der Schaufeln beider Schaufelkränze mittels eines einzigen Verstellkranzes derart verstellt wird, daß unterschiedliche Verstellwinkel α 1, « 2 erzielt werden, und sich diese jeweils um einen konstanten Faktor unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellkranz (7) zwei Innenzahnkränze (T, 7") aufweist, die jeweils mit entsprechenden, an den Schaufelwellen (3, 4) befindlichen Zahnrädern kämmen.
DE2403113A 1974-01-23 1974-01-23 Vorrichtung zum Verstellen der Drallschaufeln eines Turboverdichters Expired DE2403113C3 (de)

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DE2403113A1 DE2403113A1 (de) 1975-08-14
DE2403113B2 DE2403113B2 (de) 1978-08-03
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DE2403113A1 (de) 1975-08-14

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