EP2414684A1 - Getriebeverdichterrotor für kaltgasanwendungen - Google Patents

Getriebeverdichterrotor für kaltgasanwendungen

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EP2414684A1
EP2414684A1 EP10716500A EP10716500A EP2414684A1 EP 2414684 A1 EP2414684 A1 EP 2414684A1 EP 10716500 A EP10716500 A EP 10716500A EP 10716500 A EP10716500 A EP 10716500A EP 2414684 A1 EP2414684 A1 EP 2414684A1
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EP
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rotor
compressor rotor
impeller
segment
bearing
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Volker Hütten
Andreas Peters
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • F04D29/02—Selection of particular materials
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D25/163—Combinations of two or more pumps ; Producing two or more separate gas flows driven by a common gearing arrangement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/102—Shaft sealings especially adapted for elastic fluid pumps
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    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/266—Rotors specially for elastic fluids mounting compressor rotors on shafts
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    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of 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
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/50—Intrinsic material properties or characteristics
    • F05D2300/502—Thermal properties
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/50—Intrinsic material properties or characteristics
    • F05D2300/506—Hardness

Definitions

  • the invention relates to a transmission compressor rotor for cold gas applications with a pinion shaft having a toothed segment with a toothing, at least one impeller with an impeller hub and a sealing segment arranged between the toothed segment and the impeller hub, which carries a seal.
  • Turbo compressors are used in many ways in industry and power generation.
  • gearboxes are used for air separation, in the oxygen and nitrogen from
  • Ambient air are separated from each other.
  • an air compressor sucks in the filtered air and compresses it to the required pressure. Thereafter, the air is cooled and decomposed into the main components, ie nitrogen and oxygen and a small proportion of noble gas.
  • Compressor units then compress oxygen and nitrogen, for example, to feed them into a conduit system for further use.
  • a labyrinth seal in particular a multi-chamber seal, is usually arranged for gas separation and for maintaining the process-side pressure between a bearing and an impeller causing the compression of the rotor.
  • the impeller of the turbo-compressor is exposed to very low temperatures of below -30 0 C. In other gas separation processes temperatures below -150 0 C can be achieved. To a brittle fracture behavior at such low temperatures too avoid cold-hard materials for the production of the impeller. If low temperatures are realized in a gear compressor, not only the wheels but also the rotor shaft within the sealing areas up to the bearing points are to be protected from brittle fracture due to the low operating temperature.
  • the impeller or impellers and rotor shaft in the sealing area are typically made from a high alloy cold-strength steel in cold gas applications. For reasons of manufacturability and mountability pinion shaft and wheels are made separately. So that the pinion shaft, or the rotor shaft in the toothing region, meets high mechanical requirements, it is known to produce the pinion shaft from a different material than the impeller or its hub.
  • a gear compressor rotor of the aforementioned type form the sealing segment and the impeller hub, in particular the entire impeller, a common, integrally connected region of a first material and the toothed segment is formed of a second material.
  • a large portion of the rotor is made of the first material, which is adapted in its properties to the operating conditions of the impeller. The risk of cold embrittlement can be avoided with this design.
  • the joint between the two materials is moved very far inward in the warm-running area.
  • the toothed segment is in the operating temperature range and can be made of a conventional toothing material. This leads to very small transmission dimensions and thus at low cost and also low mechanical losses.
  • the turbocompressor is expediently a transmission compressor.
  • the gear segment may be part of a transmission that mechanically connects the gear compressor rotor to a drive, such as an electric motor.
  • the sealing segment may carry a part or a half of a seal, in particular a labyrinth seal for sealing an environment of the compressor region or impeller against a bearing of the rotor, in particular an oil bearing bearing.
  • the impeller is expediently part of an overhang stage of the turbocompressor and is expediently mounted on the fly. As a result, the impeller must be sealed only on one side with respect to a rotor bearing, so that the sealing effort is kept low.
  • the gear compressor rotor when the first material is a cold-tough material, which is cold-toughened than the second material.
  • the impeller is thus particularly well protected against brittle fracture behavior, whereas the inner portion of the rotor shaft can be designed according to the requirements placed on it.
  • the first material is in particular a cold-tough material, such as e.g. defined in the standard EN 10.269.
  • the second material is harder or higher strength than the first material.
  • the second material may be case hardened, nitrided or highly tempered steel, which accommodates the high mechanical requirements of a gear transmission.
  • a rotor bearing is arranged in the region of the second material.
  • the rotor bearing may be a radial bearing, which is designed in particular as a hydrodynamic sliding bearing.
  • Such a bearing can be supplied with warm lubricating oil at the temperature of for example 45 ° C, whereby a high heat input from the rotor bearing takes place on the rotor.
  • This heat input of the toothed area can be protected from the second material against a strong cooling. Due to the arrangement of the rotor bearing in the region of the second material also unnecessary greater heating of the first material and thus of the axially outer part of the rotor is avoided.
  • the shaft bearing is advantageously arranged between the sealing segment and the toothed segment. Due to the bearing of the rotor outside of the teeth, a stable flying bearing of the rotor can be achieved.
  • the two material areas are suitably rotatably connected to each other.
  • This non-rotatable connection can be achieved by a cohesive connection, such as a weld, a frictional connection, such as a clutch, or a positive connection.
  • this connection is formed by a spur gear, so that the two material areas engage one another positively. The risk of imbalance due to a welded joint or a slippage of the two areas against each other by an insufficiently strong frictional connection can be avoided.
  • the rotationally fixed connection is advantageously arranged between the sealing segment and a rotor bearing, for example the radial bearing.
  • Hirth connection Particularly suitable as a rotationally fixed connection between the two rotor regions or material regions of the rotor is a Hirth connection.
  • Hirtharm a fixed, self-centering and detachable connection is achieved by simple means.
  • the teeth of the Hirth toothing are in the sense of a non-positive Clutch static and surface to each other and are radially aligned, whereby the centering is achieved.
  • a very compact connection between the rotor areas can be achieved. For traction axial tension is necessary, which in turn limits the power transmission from one area to another.
  • Sealing segment 10 comprises a seal 12 in the form of a labyrinth seal.
  • the impeller 6 is cantilevered and is part of an overhang stage of
  • the gear compressor rotor 2 can be designed both with one and with two wheels.
  • Fig. 1 can be viewed as a half-view with a mirror plane in the toothed area.
  • the pinion shaft 16 ends with the lying behind the toothing second and not shown storage area.
  • the gear compressor rotor 2 is part of a turbo transmission compressor with a gear that connects a drive, such as a steam turbine or an electric motor, for power transmission with the impeller 6 by a toothing 14.
  • the toothing 14 of the rotor 2 is made on a pinion shaft 16, which can be divided into a toothed segment 18 and into a bearing region 20, which in turn form an inner region 22 of the rotor.
  • the pinion shaft 16 carries a rotor bearing 24 in the form of a radial bearing, namely a hydrodynamic sliding bearing.
  • the two areas 4, 22 are interconnected by a positive connection 26, which is indicated by an arrow. In the connection 26, the pinion shaft 16 and the impeller 6 are positively and rotatably connected to each other.
  • connection 26 is designed as a Hirth connection, wherein a screw 28 presses the two areas 4, 22 of the gear compressor rotor 2 axially against each other, so that high forces and torques can be transmitted from one to the other area 4, 22 by the Hirth connection.
  • the two areas 4, 22 are made of different materials.
  • the impeller hub 8 and the sealing segment 10 in the outer region 4 are made of a cold-tough material, such as the cold-tough steel X8Ni9.
  • the impeller hub 8 and the sealing segment 10 are made as an integral part, for example as a forging.
  • a weld between the impeller hub 8 and the seal segment 10 has been omitted to avoid the risk of imbalance due to uneven stress distribution.
  • the inner portion 22 and the pinion shaft 16 may be made of a case-hardened steel, for example 18CrNiMo7-6.
  • a high-strength tempering steel for example 56NiCrMoV7, is also advantageous. Both the case-hardened steel and the high-strength tempering steel are particularly hard and resistant to abrasion, so that the toothing 14 has a long service life. However, these steels are only partially cold-resistant, so there is a risk of brittle fracture at very low working temperatures.
  • a brittle fracture of the cold-tough steel of the outer region 4 is particularly suitable, so that the rotor shaft 2 for operation at particularly cold temperatures, for example below -30 0 C or below -120 0 C, for example, for air separation, is particularly suitable.
  • the rotor bearing 24 is supplied with warm lubricating oil, so that the hydrodynamic sliding bearing of the rotor 2 is ensured. With the warm lubricating oil heat is transferred to the inner portion 22 of the rotor 2, so that it never cools in the intended operation in a temperature range, which carries the risk of brittle fracture behavior of the pinion shaft 16.
  • the transmission can be designed to be particularly compact and wear-resistant.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Getriebeverdichterrotor (2) für Kaltgasanwendungen mit einer Ritzelwelle (16) mit einem Verzahnungssegment (18) mit einer Verzahnung (14), zumindest einem Laufrad (6) mit einer Laufradnabe (8) und einem zwischen dem Verzahnungssegment (14) und der Laufradnabe (8) angeordneten Dichtungssegment (10), das eine Dichtung (12) trägt. Der Getriebeverdichterrotor (2) verfügt auch bei Tieftemperaturanwendungen über eine hohe Festigkeit, wenn die Laufradnabe (8) und das Dichtungssegment (10) einen gemeinsamen, einstückig zusammenhängenden Bereich (4) aus einem ersten Werkstoff bilden und das Verzahnungssegment (18) aus einem zweiten Werkstoff gefertigt ist.

Description

Beschreibung
Getriebeverdichterrotor für Kaltgasanwendungen
Die Erfindung betrifft einen Getriebeverdichterrotor für Kaltgasanwendungen mit einer Ritzelwelle mit einem Verzahnungssegment mit einer Verzahnung, zumindest einem Laufrad mit einer Laufradnabe und einem zwischen dem Verzahnungssegment und der Laufradnabe angeordneten Dichtungssegment, das eine Dichtung trägt.
Turboverdichter werden in der Industrie und in der Energieerzeugung in vielfältiger Weise eingesetzt. So werden beispielsweise Getriebeverdichter zur Luftzerlegung verwendet, bei der Sauerstoff und Stickstoff aus
Umgebungsluft voneinander getrennt werden. Hierzu saugt ein Luftverdichter die gefilterte Luft an und komprimiert sie auf den erforderlichen Druck. Danach wird die Luft gekühlt und in die Hauptkomponenten zerlegt, also in Stickstoff und Sauerstoff sowie einen kleinen Anteil von Edelgas.
Verdichtereinheiten komprimieren Sauerstoff und Stickstoff anschließend, um sie beispielsweise in ein Leitungssystem zur weiteren Verwendung einzuspeisen.
Bei der Verdichtung von Sauerstoff müssen Schmieröl für die Lager des Verdichterrotors und das Fördermedium Sauerstoff wegen Explosionsgefahr sorgsam voneinander getrennt werden. Daher ist zur Gastrennung und zur Aufrechterhaltung des prozessseitigen Drucks zwischen einem Lager und einem die Verdichtung bewirkenden Laufrad des Rotors üblicherweise eine Labyrinthdichtung angeordnet, insbesondere eine Mehrkammerdichtung .
Durch das Kühlen und anschließende Zerlegen der Luft ist das Laufrad des Turboverdichters sehr tiefen Temperaturen von unterhalb -300C ausgesetzt. Bei anderen Gastrennungsprozessen können Temperaturen unter -1500C erreicht werden. Um ein Sprödbruchverhalten bei solchen tiefen Temperaturen zu vermeiden, sind für die Herstellung des Laufrads kaltzähe Werkstoffe zu verwenden. Werden tiefe Temperaturen in einem Getriebeverdichter realisiert, so sind nicht nur die Laufräder sondern auch die Rotorwelle innerhalb der Dichtungsbereiche bis zu den Lagerstellen vor Sprödbruch infolge der geringen Betriebstemperatur zu schützen.
Das Laufrad bzw. die Laufräder und die Rotorwelle im Dichtungsbereich werden bei Kaltgasanwendungen üblicherweise aus einem hoch legierten kaltzähen Stahl gefertigt. Aus Gründen der Herstellbarkeit und Montierbarkeit sind Ritzelwelle und Laufräder getrennt ausgeführt. Damit die Ritzelwelle, bzw. die Rotorwelle im Verzahnungsbereich, hohen mechanischen Anforderungen genügt, ist es bekannt, die Ritzelwelle aus einem anderen Werkstoff herzustellen als das Laufrad bzw. dessen Nabe.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Getriebeverdichterrotor für einen Turboverdichter anzugeben, der bei Tieftemperaturanwendungen über eine hohe Festigkeit verfügt .
Diese Aufgabe wird durch einen Getriebeverdichterrotor der eingangs genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß das Dichtungssegment und die Laufradnabe, insbesondere das gesamte Laufrad, einen gemeinsamen, einstückig zusammenhängenden Bereich aus einem ersten Werkstoff bilden und das Verzahnungssegment aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist. Hierdurch ist ein großer Bereich des Rotors aus dem ersten Werkstoff gefertigt, der in seinen Eigenschaften an die Betriebsbedingungen des Laufrads angepasst ist. Die Gefahr der Kaltversprödung kann mit diesem Design vermieden werden. Außerdem ist die Verbindungsstelle zwischen den beiden Werkstoffen sehr weit nach innen in den betriebswarmen Bereich verlegt. Das Verzahnungssegment liegt in dem betriebswarmen Bereich und kann aus einem konventionellen Verzahnungswerkstoff ausgeführt werden. Dies führt zu sehr kleinen Getriebeabmessungen und somit zu geringen Kosten und auch geringen mechanischen Verlusten.
Der Turboverdichter ist zweckmäßigerweise ein Getriebeverdichter. Das Verzahnungssegment kann Teil eines Getriebes sein, das den Getriebeverdichterrotor mit einem Antrieb, beispielsweise einem Elektromotor, mechanisch verbindet. Das Dichtungssegment kann einen Teil oder eine Hälfte einer Dichtung tragen, insbesondere einer Labyrinthdichtung zur Abdichtung einer Umgebung des Verdichterbereichs bzw. Laufrads gegen ein Lager des Rotors, insbesondere ein Öl führendes Lager.
Das Laufrad ist zweckmäßigerweise Teil einer Überhangstufe des Turboverdichters und ist zweckmäßigerweise fliegend gelagert. Das Laufrad muss hierdurch nur an einer Seite gegenüber einem Rotorlager abgedichtet werden, sodass der Dichtungsaufwand gering gehalten ist.
Besonders geeignet für die Anwendung im Tieftemperaturbereich von -30°C und tiefer ist der Getriebeverdichterrotor, wenn der erste Werkstoff ein kaltzäher Werkstoff ist, der kaltzäher ist als der zweite Werkstoff. Das Laufrad ist hierdurch besonders gut gegen ein Sprödbruchverhalten geschützt, wohingegen der innere Bereich der Rotorwelle entsprechend den an ihn gestellten Anforderungen ausgeführt sein kann. Der erste Werkstoff ist insbesondere ein kaltzäher Werkstoff, wie z.B. in der Norm EN 10.269 definiert.
Vorteilhafterweise ist der zweite Werkstoff härter bzw. höherfester als der erste Werkstoff. Der zweite Werkstoff kann ein einsatzgehärteter, nitrierter oder hoch vergüteter Stahl sein, wodurch den hohen mechanischen Anforderungen an ein Zahnradgetriebe Rechnung getragen ist.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist im Bereich des zweiten Werkstoffs ein Rotorlager angeordnet. Durch einen Wärmeeintrag des Rotorlagers kann der zweite Werkstoff vor zu starker Abkühlung geschützt werden. Das Rotorlager kann ein Radiallager sein, das insbesondere als hydrodynamisches Gleitlager ausgeführt ist. Ein solches Lager kann mit warmem Schmieröl mit der Temperatur von beispielsweise 45° C versorgt werden, wodurch ein hoher Wärmeeintrag vom Rotorlager auf den Rotor erfolgt. Durch diesen Wärmeeintrag kann der Verzahnungsbereich aus dem zweiten Werkstoff gegen eine starke Abkühlung geschützt werden. Durch die Anordnung des Rotorlagers im Bereich des zweiten Werkstoffs wird außerdem eine unnötige größere Erwärmung des ersten Werkstoffs und damit des axial äußeren Teils des Rotors vermieden.
Das Wellenlager ist vorteilhafter Weise zwischen dem Dichtungssegment und dem Verzahnungssegment angeordnet. Durch die Lagerung des Rotors außerhalb der Verzahnung kann eine stabile fliegende Lagerung des Rotors erreicht werden.
Die beiden Werkstoffbereiche sind zweckmäßigerweise drehfest miteinander verbunden. Diese drehfeste Verbindung kann durch eine Stoffschlüssige Verbindung, wie beispielsweise eine Verschweißung, eine reibschlüssige Verbindung, wie beispielsweise eine Kupplung, oder eine formschlüssige Verbindung erreicht werden. Vorteilhafterweise ist diese Verbindung durch eine Stirnverzahnung gebildet, sodass die beiden Werkstoffbereiche formschlüssig ineinander greifen. Die Gefahr einer Unwucht durch eine Schweißverbindung oder eines Rutschens der beiden Bereiche gegeneinander durch eine nicht ausreichend feste reibschlüssige Verbindung kann vermieden werden. Die drehfeste Verbindung ist vorteilhafter Weise zwischen dem Dichtungssegment und einem Rotorlager angeordnet, beispielsweise dem Radiallager.
Besonders geeignet als drehfeste Verbindung zwischen den beiden Rotorbereichen bzw. Werkstoffbereichen des Rotors ist eine Hirthverbindung. Durch die Hirthverzahnung der
Hirtverbindung wird eine feste, selbst zentrierende und lösbare Verbindung mit einfachen Mitteln erreicht. Die Zähne der Hirthverzahnung liegen im Sinne einer kraftschlüssigen Kupplung statisch und flächig aneinander und sind radial ausgerichtet, wodurch die Zentrierung erreicht wird. Mit Hilfe der Hirthverbindung kann eine sehr klein bauende Verbindung zwischen den Rotorbereichen erreicht werden. Zum Kraftschluss ist eine axiale Verspannung notwendig, die wiederum die Kraftübertragung von einem Bereich zum anderen begrenzt .
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in einer Zeichnung dargestellt ist. Deren einzige Figur zeigt einen Abschnitt eines
Getriebeverdichterrotors 2, dessen axial äußerer Bereich 4 ein Laufrad 6 mit einer Laufradnabe 8 und ein
Dichtungssegment 10 mit einer Dichtung 12 in Form einer Labyrinthdichtung umfasst. Das Laufrad 6 ist fliegend gelagert und ist Teil einer Überhangstufe des
Getriebeverdichters .
Der Getriebeverdichterrotor 2 kann sowohl mit einem als auch mit zwei Laufrädern & ausgeführt sein. Bei einem Design mit zwei Laufrädern kann Fig. 1 als halbe Darstellung mit einer Spiegelebene im Verzahnungsbereich angesehen werden. Bei einer Ausführung mit nur einem Laufrad endet die Ritzelwelle 16 mit dem hinter der Verzahnung liegenden zweiten und nicht dargestellten Lagerbereich.
Der Getriebeverdichterrotor 2 ist Bestandteil eines Turbogetriebeverdichters mit einem Getriebe, das durch eine Verzahnung 14 einen Antrieb, beispielsweise eine Dampfturbine oder einen Elektromotor, zur Kraftübertragung mit dem Laufrad 6 verbindet. Die Verzahnung 14 des Rotors 2 ist an einer Ritzelwelle 16 gefertigt, die in ein Verzahnungssegment 18 und in einen Lagerbereich 20 eingeteilt werden kann, die wiederum einem inneren Bereich 22 des Rotors bilden. Im Lagerbereich 20 trägt die Ritzelwelle 16 ein Rotorlager 24 in Form eines Radiallagers, und zwar eines hydrodynamischen Gleitlagers . Die beiden Bereiche 4, 22 sind durch eine formschlüssige Verbindung 26 miteinander verbunden, die durch einen Pfeil angedeutet ist. In der Verbindung 26 sind die Ritzelwelle 16 und das Laufrad 6 formschlüssig und drehfest miteinander verbunden. Die Verbindung 26 ist als Hirthverbindung ausgeführt, wobei eine Verschraubung 28 die beiden Bereiche 4, 22 des Getriebeverdichterrotors 2 axial gegeneinander presst, sodass durch die Hirthverbindung hohe Kräfte und Drehmomente von einem auf den anderen Bereich 4, 22 übertragen werden können.
Die beiden Bereiche 4, 22 sind aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt. Die Laufradnabe 8 und das Dichtungssegment 10 im äußeren Bereich 4 sind aus einem kaltzähen Werkstoff hergestellt, beispielsweise dem kaltzähen Stahl X8Ni9. Hierbei sind die Laufradnabe 8 und das Dichtungssegment 10 als ein einstückiges Teil hergestellt, beispielsweise als ein Schmiedestück. Auch auf eine Verschweißung zwischen der Laufradnabe 8 und dem Dichtungssegment 10 wurde verzichtet, um die Gefahr einer Unwucht aufgrund ungleichmäßiger Spannungsverteilung zu vermeiden .
Der innere Bereich 22 bzw. die Ritzelwelle 16 kann aus einem einsatzgehärteten Stahl, beispielsweise 18CrNiMo7-6 hergestellt sein. Auch ein hochfester Vergütungsstahl, beispielsweise 56NiCrMoV7, ist vorteilhaft. Sowohl der einsatzgehärtete Stahl als auch der hochfeste Vergütungsstahl sind besonders hart und abriebfest, so dass die Verzahnung 14 eine hohe Lebensdauer hat. Diese Stähle sind jedoch nur bedingt kaltzäh, sodass bei sehr tiefen Arbeitstemperaturen die Gefahr eines Sprödbruchs besteht. Gegen einen Sprödbruch ist der kaltzähe Stahl des äußeren Bereichs 4 besonders geeignet, sodass die Rotorwelle 2 für einen Betrieb bei besonders kalten Temperaturen, beispielsweise unter -300C oder unter -1200C, z.B. zur Lufttrennung, besonders geeignet ist . Während des Betriebs wird das Rotorlager 24 mit warmem Schmieröl versorgt, sodass die hydrodynamische Gleitlagerung des Rotors 2 gewährleistet ist. Mit dem warmen Schmieröl wird Wärme auf den inneren Bereich 22 des Rotors 2 übertragen, sodass dieser bei vorgesehenem Betrieb nie in einen Temperaturbereich abkühlt, der die Gefahr eines Sprödbruchverhaltens der Ritzelwelle 16 birgt. Durch die Anordnung der Verbindung 26 sehr weit innen in dem betriebswarmen Bereich des Rotors 2 ist der äußere Bereiche 4 aus dem ersten und kaltzähen Werkstoff sehr lang, so dass ein großer Teil des Rotors 2 für die tiefen Betriebstemperaturen geeignet ist. Trotz dieses großen kaltzähen Bereichs verbleibt durch die Trennung des Rotors 2 in die beiden verschiedenen Bereiche 4, 22 die Möglichkeit, das Verzahnungssegment 16 aus einem geeigneten
Verzahnungswerkstoff herzustellen. Hierdurch kann das Getriebe besonders klein bauend und verschleißarm ausgeführt werden .

Claims

Patentansprüche
1. Getriebeverdichterrotor (2) für Kaltgasanwendungen mit einer Ritzelwelle (16) mit einem Verzahnungssegment (18) mit einer Verzahnung (14), zumindest einem Laufrad (6) mit einer Laufradnabe (8) und einem zwischen dem Verzahnungssegment (18) und der Laufradnabe (8) angeordneten Dichtungssegment (10), das eine Dichtung (12) trägt, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufradnabe (8) und das Dichtungssegment (10) einen gemeinsamen, einstückig zusammenhängenden Bereich (4) aus einem ersten Werkstoff bilden und das Verzahnungssegment (18) aus einem zweiten Werkstoff gebildet ist.
2. Getriebeverdichterrotor (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (6) fliegend gelagert ist.
3. Getriebeverdichterrotor (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Werkstoff kaltzäher ist als der zweite Werkstoff.
4. Getriebeverdichterrotor (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Werkstoff härter ist als der erste Werkstoff.
5. Getriebeverdichterrotor (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich (22) des zweiten Werkstoffs ein Rotorlager (24) angeordnet ist.
6. Getriebeverdichterrotor (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Dichtungssegment (10) und dem Verzahnungssegment (18) ein Rotorlager (24) angeordnet ist.
7. Getriebeverdichterrotor (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehfeste Verbindung (26) der beiden Werkstoffbereiche (4, 22) zwischen dem Dichtungssegment (10) und einem Rotorlager (24) angeordnet ist .
8. Getriebeverdichterrotor (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine drehfeste Verbindung (26) zwischen den beiden Werkstoffbereichen (4, 22) eine Hirthverbindung ist.
EP10716500A 2009-04-01 2010-03-26 Getriebeverdichterrotor für kaltgasanwendungen Active EP2414684B1 (de)

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US (1) US9500201B2 (de)
EP (1) EP2414684B1 (de)
CN (1) CN102388225B (de)
DE (1) DE102009015862A1 (de)
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