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CN101255803A - 热气膨胀机的螺旋件的径向定位 - Google Patents

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CN101255803A
CN101255803A CN 200810082131 CN200810082131A CN101255803A CN 101255803 A CN101255803 A CN 101255803A CN 200810082131 CN200810082131 CN 200810082131 CN 200810082131 A CN200810082131 A CN 200810082131A CN 101255803 A CN101255803 A CN 101255803A
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expansion machine
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CN 200810082131
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V·米库莱克
M·武勒
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Abstract

本发明涉及一种流体机，尤其是一种具有转子、壳体、以及无旋的流动轮廓的热气膨胀机，所述转子具有导流叶片，所述流动轮廓对流动通道在导流叶片的区域内一侧地限界。为了实现轮廓环与所配导流叶片边缘之间的间隙损耗的减小而做出如下有利设置，即，流动轮廓相对于转子的位置可以分别借助至少一个调节系统(8)调整和/或固定，其中借助所述调节系统可以调节所述流动轮廓相对于壳体(2)的在圆周方向上的相对位置。

Description

热气膨胀机的螺旋件的径向定位
技术领域
本发明涉及一种流体机，尤其是一种具有转子、壳体、以及无旋的流动轮廓的热气膨胀机，所述转子具有导流叶片，所述流动轮廓对流动通道在导流叶片的区域内一侧地限界。
背景技术
这种流体机或传动机以一种具有围绕中心驱动轮的不同转速的多轴设置方式著称。因此，对于大量介质、优选气态介质的多级压缩/膨胀来说要提供一种紧密的单元。
这种传动机对介质进行膨胀，介质的进入温度可至300℃或按照优选实施例超过300℃。就大于300℃的介质进入温度而言相对应的亦即所谓的热气膨胀机。
热气膨胀机具有至少一个进气壳体，在进气壳体内设有螺旋件。该螺旋件支承具有定位环、导流叶片和销的可调式进气导流机构，其中，销被用作用于调节导流叶片的转轴。
导流叶片可转地贴附在销上，并且导流叶片同时通过固定件与定位环连接。如果定位环以期望的角度值转动，则该固定件引起导流叶片的强制调节，从而通过导流叶片的这种调节使得介质流相对于导流叶片或叶轮的方向和/或速度受到影响。
螺旋件因此而具有两种功能。一方面，螺旋件支承调节机构(定位环等)，另一方面该螺旋件也支承轮廓环。
螺旋件与所配的进气导流机构以及轮廓环在进气壳体之外预先安装并作为一个单元装入该进气外壳。
出于较高热负荷的缘由，尤其对于热气膨胀机而言可以发现，各种组件会由于热效应而膨胀或各异地膨胀。由于螺旋件与在进气壳体上所配组件通常刚性连接，所以待置入的单元在安装时必须设有相对于进气壳体或叶轮较大的径向间隙，以避免通过不同的温胀产生夹卡并能够确保轴向运动灵活性。
因此，在轮廓环面和与之相配的叶轮导流叶片边缘之间的轮廓环间隙较大，以致于热气膨胀机的效率通过极高的间隙损耗而大大地降低。
发明内容
因此，本发明的目的在于，以简单的方式有利地改善开文所述类型的流体机、尤其是热气膨胀机，使得间隙损耗得以减小，从而可以大大提高效率。
该目的按照发明通过下述内容得以解决，即，流动轮廓相对于转子的位置可以分别借助至少一个调节系统调整和/或固定，其中借助所述调节系统可以调节流动轮廓相对于壳体的在圆周方向上的相对位置。
由于按照发明的调节系统的缘故，所以流动轮廓尤其螺旋件可以相对于壳体或进气壳体移动地安装，其中螺旋件优选沿着轴向观察移动地调节或定位。当然，在螺旋件移动期间，与其相连的组件例如可调式进气导流机构和轮廓环也相应地在径向上一起得到调节或定位。
按照发明有利的是，张紧系统具有滑动件，该滑动件被设置在螺旋件的凹陷部或槽内。滑动件可以例如作为由相应适合的材料制成的滑片构成，其中滑动件也可以设有相应的覆层。
为了对在进气壳体中具有配件的螺旋件的位置进行径向调节和定位，根据本发明让调节系统具有偏心件。根据优选的构成，偏心件作为偏心套管、即作为偏心打钻的套管构成，该套管具有孔，该孔具有偏离调节系统中心线的孔轴心线，从而该偏心套管在其插入段处具有在圆周方向上变化的壁厚。
为了将螺旋件与进气壳体连接而优选如下设置，即，调节系统具有用于将螺旋壳体与进气壳体形状配合且传力地(kraftformschlüβig)连接的连接件。该连接件可以例如是柱螺栓，该柱螺栓以其螺纹段啮入进气外壳中的螺纹孔中，并且其螺栓头贴附在偏心件的支撑凸缘上。
螺旋件与其所配组件在进气壳体之外预先安装并作为一个单元装入该进气外壳。为了第一步将螺旋件与进气壳体充分固定或连接，先把柱螺栓或连接件松弛地拧入进气壳体就可以了，其中，装入滑片孔内的偏心件利用其支撑凸缘不仅贴附在滑片上而且也贴附在螺栓头上或者为了接下来的定位而充分张紧。
通过偏心件借助支撑凸缘的旋转可以调得螺旋件在径向上的期望和需要的装入位置，从而在轮廓环或其外侧与导流叶片或其边缘之间的轮廓环间隙被最小化。在调得需要的装入位置之后，也就是说在调得最小化的轮廓环间隙之后，借助柱螺栓使得位置或调得的位置稳固。
按照有利的方式还做出了如下设置，即，螺旋件配有三个调节系统，它们沿圆周方向观察分别被安装在3、6、和9点钟位置上。
偏心件有利地实现了螺旋件或与其连接的组件尤其轮廓环的简单且准确的安装，从而轮廓环间隙可以尽可能最小化地构成。通过调节系统在3、6、9点钟位置上的有利设置，确保了即使单个组件在高达510℃(入口温度)的加热情况下，螺旋件沿径向观察也具有居中的位置。此外，通过滑片可以让螺旋件有利地轴向移动，出于该原因滑动件由相应低摩擦的材料制成或可以覆有该材料层。
总而言之，在叶轮与固定的轮廓环之间的轮廓环间隙可以因此得到调节或定位，并且该轮廓环间隙可以被调节到最小量。由此减小了间隙损耗，从而也提高了热气膨胀机的效率。当然也实现了如下内容，即，可以预先也就是在调节螺旋件之前针对每个单独组件计算出或确定出在设计单个组件时就要顾及的、单独组件在进气壳体中的所需位置上的热膨胀。
附图说明
本发明的其它的有利设计在从属权利要求和下面的附图描述中有所公开。其中：
图1是举例示出的热气膨胀机的截面图；以及
图2单独示出调节系统。
在各附图中，相同物始终具有相同的附图标记，出于该原因它们基本上只被描述了一次。
具体实施方式
图1示出了一个流体机，例如一个传动机，其在图示实施例中作为热气膨胀机1构成，该热气膨胀机的优选气态介质具有可达510℃的进入温度。热气膨胀机1具有其中布置有螺旋件3的进气壳体2。螺旋件3配有进气导流机构4和轮廓环6。进气壳体2还配有扩压器7。
螺旋件3通过调节系统8与进气壳体2连接，其中在图1中由于所选截面的缘故只能看到唯一的调节系统8。未在图1中示出的还有两个另外的调节系统8，其中按照优选方式设置的三个调节系统8在圆周方向上观察分别被安装在3、6、9点钟的位置上。在图1中的调节系统8例如被安装在3点钟的位置上。安装在9点钟位置上的调节系统8不可见。安装在6点钟位置上的调节系统8在所选截面中同样不可见。例举的三个调节系统在数量上应不限于此数量，即也可以设置少于或多于三个的调节系统8。
调节系统8具有滑动件9、偏心件11、以及连接件12(图2)。偏心件11作为偏心地钻孔的套管构成。
滑动件9也可以称为滑片，滑片设在螺旋件的凹陷部13或槽之内，从而螺旋件3通过三个滑片或三个调节系统8径向引导。滑动件9设置成，它们一方面贴附在进气壳体2上并略微超过螺旋件3伸出。当然滑动件9也可以以其外侧齐平地与螺旋件3接合。在滑动件9中设有孔13，当螺旋件3被安装或置入进气外壳2后，孔13的中心线X1也与孔15或者孔15在进气外壳2中的中心线X2一致。孔15具有内螺纹，该内螺纹被设为与连接件12的外螺纹相配。连接件12可以例如是螺栓。
偏心件11以其插入段16插入孔14。偏心件11在图示实施例中作为具有通孔17的偏心套管构成，其中心线X3偏离两个孔14与15的一致中心线X1和X2。因此，偏心件11在其壁处沿着圆周方向观察具有变化的壁厚，根据图2在左边示有最小壁厚，与此相对在右边示有最大壁厚。
举例示出的热气膨胀机1还具有叶轮21，其导流叶片22以其边缘与轮廓环6的相配的或与导流叶片边缘相对的面23间隔，从而形成轮廓环间隙24(图1)。
如果现在螺旋件被装入进气壳体2并通过调节系统8与进气壳体2连接，那么偏心件11通过其支撑凸缘18的旋转会引起螺旋件3与所配组件的径向调节或定位，尤其是轮廓环6相对于导流叶片22或其边缘的径向调节或定位，从而轮廓环间隙24可以被最小化地调节。当然，轮廓环间隙24在径向上的最小化调节也可以通过操作或调节全部三个调节系统8而实现。
例如安装在3点钟位置上且在图1中可见的以及安装在9点钟位置上的调节系统8的偏心件11的旋转会引起垂直于叶面的定位，即沿着径向从叶面出来或进入其中。安装在6点钟位置上的未示出的偏心件11的旋转引起沿径向的平行于叶面的调节或定位。
一个或多个调节系统8尤其偏心件11因此可以实现非常简易和精确的安装，其中调节系统8的在3、6、9点钟上的位置能够确保即使单个组件在高达510℃的加热情况下，尤其螺旋件3沿径向观察也能居中。
图1还示出了热气膨胀机1的其它优选结构。例如热气膨胀机1可以配有张紧系统26和适合的密封系统27。借助张紧系统26可以对螺旋件3在轴向上通过滑动件9移动地调节，从而螺旋件3可以在轴向上通过滑动件9移动。轮廓环6可以通过适合的密封系统27相对于扩压器7密封。

Claims (6)

1.流体机，尤其是热气膨胀机，包括具有叶片的转子、壳体、以及无旋转的流动轮廓，所述流动轮廓在一侧限制在叶片的区域中的流动通道，其特征在于，所述流动轮廓相对于转子的位置可以分别借助至少一个调节系统(8)调整和/或固定，其中借助所述调节系统可以调节所述流动轮廓相对于壳体(2)的在圆周方向上的相对位置。
2.按权利要求1所述的流体机，其特征在于，调节系统(8)具有设在螺旋件(3)的凹陷部(13)内的滑动件(9)。
3.按权利要求1或2所述的流体机，其特征在于，调节系统(8)具有偏心件(11)。
4.按权利要求3所述的流体机，其特征在于，偏心件(11)作为偏心地钻孔的套管构成。
5.按权利要求3或4所述的流体机，其特征在于，偏心件(11)在其插入段(16)处具有沿圆周方向变化的壁厚。
6.按前述权利要求之一所述的流体机，其特征在于，调节系统(8)具有用于将尤其是螺旋件(3)的流动轮廓与进气壳体(2)形状配合且传力地连接的连接件(12)。
CN 200810082131 2007-03-02 2008-03-03 热气膨胀机的螺旋件的径向定位 Pending CN101255803A (zh)

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