DE2502986C2 - Device for adjusting the swirl blades of a turbo compressor - Google Patents
Device for adjusting the swirl blades of a turbo compressorInfo
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- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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Description
2020th
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verstellen der Drallschaufeln eines Turboverdichters mit zwei in Strömungsrichtung hintereinanderliegenden, axial angeordneten Drallschaufeln, welche drehbare, an WeI-len aufgehängte Schaufeln aufweisen, wobei der Neigungswinkel der Schaufeln beider Schaufelgitter derart verstellt wird, daß unterschiedliche Verstellwinkel erzielt werden, die sich jeweils um einen konstanten Faktor unterscheiden.The invention relates to a device for adjusting the swirl blades of a turbo compressor with two Axially arranged swirl blades which are arranged one behind the other in the direction of flow and which are rotatable on shafts have suspended blades, the angle of inclination of the blades of both blade grids such is adjusted that different adjustment angles are achieved, each of which is a constant factor differentiate.
Eine Vorricht ng der eingangs genannten Art ist aus der AT-PS 2 53 664 bekannt. Es handelt sich hierbei um Leit-Elemente, welche zur Erzeugung eines veränderlichen Eintrittsdralles dienen und dis in den Eintrittsstrom eines Gebläses gestellt werden. Zwar können die Schaufeln mit unterschiedlichen, sich um einen Faktor unterscheidenden Verstellwinkeln betätigt werden, jedoch ist dem genannten Stand der Technik nicht zu entnehmen, durch weiche Vorrichtung die Drallschaufeln verstellt werden.A device of the type mentioned at the beginning is known from AT-PS 2,53,664. These are guide elements which are used to generate a variable inlet swirl and which are placed in the inlet flow of a fan. It is true that the blades can be actuated with different adjustment angles which differ by a factor, but the cited prior art does not reveal the soft device that adjusts the swirl blades.
Es stellt sich demnach die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Verstellung der Drallschaufeln zu schaffen, die in einfacher Weise aufgebaut ist und die Einstellung der Drallschaufeln der eingangs erläuterten bekannten Art ermöglicht.It is therefore the task of creating a device for adjusting the swirl blades, which in is constructed in a simple manner and the setting of the swirl vanes of the known type explained at the beginning enables.
Diese Aufgabe wird gelöst bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, bei der die Schaufelverstellung mittels eines einzigen Verstellkranzes erfolgt, der zwei Innenzahnkränze aufweist, die jeweils mit entsprechenden, an den Schaufelwellen befindlichen Zahnrädern so kämmen.This object is achieved in a device of the type mentioned at the outset, in which the blade adjustment takes place by means of a single adjustment ring, which has two internal gear rims, each with corresponding, mesh with the gears located on the blade shafts.
Die Anmelderin ist bereits Inhaberin eines älteren Patentes (DE-PS 24 03 113), in dessen Patentschrift eine Vorrichtung ähnlich der hier vorliegenden beschrieben wird. Im älteren Patent weist die Verstellvorrichtung zwei hintereinander radial von der Strömung beaufschlagte Drallschaufelgitter auf, die durch miteinander fest verbundene Zahnkränze verdreht werden können. Die Drallschaufelgitter sind koaxial angeordnet und werden radial nacheinander durchströmt. Diese Strömungsart schränkt die Verwendung auf Turboverdichter bestimmter Bauart ein, bei denen eine radiale Ansaugung und relativ aufwendige Saugstutzen erforderlich sind. Das führt u. a. zu ungünstigen Strömungswegen und Umlenkungen der Strömung.The applicant is already the owner of an earlier patent (DE-PS 24 03 113), in whose patent a Apparatus similar to that described herein. In the earlier patent, the adjustment device two behind one another radially acted upon by the flow swirl vane grids, which through each other Fixed sprockets can be rotated. The swirl vane grids are arranged coaxially and are flowed through radially one after the other. This type of flow restricts its use to turbo compressors of a certain type, which require radial suction and relatively complex suction nozzles are. This leads, among other things. to unfavorable flow paths and deflections of the flow.
Gegenüber dem letztgenannten älteren Recht weist der vorliegende Anmeldungsgegenstand den Unterschied auf, daß das Laufrad una die Drallschaufelgitter in Strömungsrichtung hintereinander axial zur Richtung der Rotorachse angeordnet sind, wobei der zusätzliche Vorteil erzielt wird, daß verlustärmere Strömungswege erreicht werden.Compared to the last-named older law, the subject of the present application shows the difference on that the impeller una the swirl vane grille in the flow direction one behind the other axially to the direction the rotor axis are arranged, wherein the additional advantage is achieved that lower-loss flow paths can be achieved.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Die Figuren zeigen im einzelnenIn the following an embodiment of the invention is described in more detail with reference to the drawing. The figures show in detail
F i g. 1 einen schematischen Teilschnitt durch axial durchströmte und angeordnete Drallschaufelkränze,F i g. 1 shows a schematic partial section through swirl vane rings through which there is axially flow and arranged,
F i g. 2a den Schnitt A-A gemäß F i g. 1 mit einer Neutralstelllung der Schaufeln undF i g. 2a shows the section AA according to FIG. 1 with a neutral position of the blades and
F i g. 2b in einer Stellung mit Vordrall.F i g. 2b in a position with pre-twist.
Gemäß F i g. 1 sind bei der Verstellvorrichtung der Drallschaufelgitter eines Turboverdichters Diallschau-Aslwellen 3 und 4 in Gehäuseteilen des Verdichters schwenkbar gelagert Die Wellen 3 und 4 gehören zu Drallschaufelgittern 1 bzw. 2. Die Wellenachsen verlaufen radial. Die mit den Wellen 3 und 4 verbundenen Zahnräder 5 und 6 verschiedenen Durchmessers werden über einen gemeinsamen Verstellkranz 7, der mit dem Rotor 10 koaxial (Rotorachsc 11) verstellt und verdreht.According to FIG. 1, the swirl vane grille of a turbo compressor is a rotary vane shaft in the adjusting device 3 and 4 pivotably mounted in housing parts of the compressor. Shafts 3 and 4 belong to Swirl vane grids 1 and 2. The shaft axes run radially. Those associated with shafts 3 and 4 Gears 5 and 6 of different diameters are via a common adjustment ring 7, which with the Rotor 10 adjusted and rotated coaxially (Rotorachsc 11).
Die Durchströmung der Drallschaufelgitter erfolgt teilweise oder vollständig axial.The flow through the swirl vane grille takes place partially or completely axially.
Die Durchmesser der Zahnräder 5 und 6 sind entsprechend den gewünschten unterschiedlichen (differenzierten) Einstellungen der Drallschaufelgitter 1 und 2 zu wählen. Die Strönmjgsrichtung wird durch Pfeile gekennzeichnet. The diameters of the gears 5 and 6 are different (differentiated) according to the desired Select the settings of the swirl vane grille 1 and 2. The direction of flow is indicated by arrows.
Gemäß den F i g. 2a und 2b bilden die hintereinander durchströmten Drallschaufelgitter 1 und 2 Profile aus, weiche in Neutralstellung (F i g. 2a) mit den hintereinanderliegenden Drallschaufeln genau parallel zur Strömungsrichtung liegen und daher geringsten Widerstand aufweisen. Bei wachsender Verstellung wird eine wachsende Strömungsablenkung erzeugt, ohne daß ein Abreißen möglich ist, da die in Strömungsrichtung hinten liegenden Drallschaufeln des Gitters 2 mit der starken Ablenkung die Strömung bereits mit einer Vorablenkung durch die Drallschaufeln des Gitters 1 (in Strömungsrichtung vorn) zugeführt erhalten.According to FIGS. 2a and 2b form the swirl vane grids 1 and 2, through which the air flows one after the other, soft in neutral position (Fig. 2a) with the swirl blades lying one behind the other exactly parallel to the direction of flow and therefore have the least resistance. As the adjustment increases, there is an increasing one Flow deflection generated without tearing off is possible, since the rear in the direction of flow lying swirl blades of the grid 2 with the strong deflection, the flow already with a pre-deflection through the swirl vanes of the grille 1 (in the direction of flow front) received.
Um die Abreißgrenze zu wesentlich größeren Umlenkwinkeln der Strömung zu verschieben, ist das weitere Drallschaufelgitter 2 vor das Gitter 1 gesetzt, wodurch der gesamte Umlenkwinkel sich auf die beiden Gitter 1 und 2 verteilt. Die einzelnen Drallschaufeln beider Gitter 1 und 2 sind mit Zahnrädern versehen, die von dem gemeinsamen Verstellkranz 7 angetrieben werden.The further step is to move the tear-off limit to much larger deflection angles of the flow Swirl vane grille 2 placed in front of the grille 1, whereby the entire deflection angle is on the two Grid 1 and 2 distributed. The individual swirl vanes of both grids 1 and 2 are provided with gears that are driven by the common adjustment ring 7.
Die Übersetzungsverhältnisse der Zahnkränze sind so gewählt, daß der Einstellwinkel des dem Laufrad am nächsten liegenden Drallschaufelgitters 2 dem des anderen Gitters 1 so weit voreilt, daß der gesamte Umlenkwinkel sich nach einem vorgegebenen Verhältnis auf beide Gitter verteilt. Ein solcher Fall verstellter Drehschaufeln ist in F i g. 2b dargestellt.The gear ratios of the sprockets are chosen so that the setting angle of the impeller on next lying twist vane grille 2 leads that of the other grille 1 so far that the entire deflection angle is distributed over both grids according to a given ratio. Such a case of misaligned rotating blades is in Fig. 2b shown.
Hierzu 1 Biatt ZeichnungenIn addition 1 Biatt drawings
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DE2502986A DE2502986C2 (en) | 1975-01-25 | 1975-01-25 | Device for adjusting the swirl blades of a turbo compressor |
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