專利名稱：壓縮機和相關(guān)聯(lián)的燃?xì)廨啓C的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓縮機，所述壓縮機具有從徑向外部對環(huán)形的流動通道限界的殼體，導(dǎo)向葉片環(huán)的徑向地穿過流動通道延伸的導(dǎo)向葉片以轉(zhuǎn)動支承的方式固持在所述殼體中，其中每個導(dǎo)向葉片在殼體側(cè)具有穿過殼體延伸的第一樞軸和在轉(zhuǎn)子側(cè)伸入到內(nèi)環(huán)中的第二樞軸。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代燃?xì)廨啓C的已知的壓縮機具有一個或多個壓縮機級，所述壓縮機級的導(dǎo)向葉片是可調(diào)節(jié)的。在此，配設(shè)給相應(yīng)的環(huán)的導(dǎo)向葉片能夠圍繞其縱軸線調(diào)節(jié)，以便調(diào)節(jié)質(zhì)量流。壓縮機通過調(diào)節(jié)質(zhì)量流而具有擴大的工作范圍。為了將這種壓縮機級的導(dǎo)向葉片以轉(zhuǎn)動支承的方式固定，分別在導(dǎo)向葉片的兩個葉身端部上設(shè)置有樞軸。在此，外部的樞軸支承在環(huán)形的殼體中并且內(nèi)部的樞軸支承在所謂的內(nèi)環(huán)中。在此，內(nèi)環(huán)由全部導(dǎo)向葉片保持。 通過外部的樞軸在殼體中的徑向定位進(jìn)行內(nèi)環(huán)相對于轉(zhuǎn)子軸線的定心定位。然而在此，借助徑向地調(diào)節(jié)葉片不僅相對于轉(zhuǎn)子定位內(nèi)環(huán)，而且同時也調(diào)整在可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向葉片的葉身和外殼體或者內(nèi)環(huán)之間的間隙，使得在葉身的調(diào)節(jié)過程中使所述葉身不觸及流動通道限界壁。
因為用于保持內(nèi)環(huán)的已知的結(jié)構(gòu)設(shè)有在導(dǎo)向葉片和內(nèi)環(huán)之間的徑向的形狀接合， 所以能夠造成在相應(yīng)的內(nèi)環(huán)支座之內(nèi)的提高的機械應(yīng)力，這能夠?qū)е略谀抢飸?yīng)用的軸承套的顯著的磨損。在此，在工作期間的機械應(yīng)力還能夠由于熱應(yīng)力而加強。
可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向葉片的支承的替選的變型形式從US2，671，634中已知。在其中示出的裝置包括通常對半分成兩個區(qū)段的內(nèi)環(huán)。在此，區(qū)段的端部相互松弛地位于槽榫連接部中，其中可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向葉片的內(nèi)樞軸直接地支承在內(nèi)環(huán)的徑向孔中。由此，每個區(qū)段在待配設(shè)的導(dǎo)向葉片中由所述內(nèi)樞軸承載，這也能夠?qū)е绿岣叩哪p。發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是，提供一種壓縮機，所述壓縮機具有用于可圍繞固定裝置的中軸線樞轉(zhuǎn)的導(dǎo)向葉片的固定裝置，所述壓縮機的內(nèi)環(huán)支撐部是低磨損的并且同時允許內(nèi)環(huán)相對于轉(zhuǎn)子簡單地定位。
基于本發(fā)明的目的通過根據(jù)權(quán)利要求I的前序部分所述的壓縮機來實現(xiàn)，其中內(nèi)環(huán)構(gòu)成為具有兩個相互對置的端部的開口環(huán)并且設(shè)有用于撐開開口環(huán)的彈簧元件。為此提出，在開口環(huán)的區(qū)域中裝入優(yōu)選被封裝的彈簧元件。由此，在殼體上部件和殼體下部件已組裝的狀態(tài)下實現(xiàn)內(nèi)環(huán)的徑向預(yù)張緊。通過徑向預(yù)張緊將內(nèi)環(huán)按壓到導(dǎo)向葉片的第二樞軸上。由此，能夠取消內(nèi)環(huán)在全部導(dǎo)向葉片上的徑向固定。這就是說，將伸入到內(nèi)環(huán)中的第二樞軸從外部僅插入到相應(yīng)的孔或者凹部中——能夠取消至今存在的徑向的形狀接合。因此導(dǎo)向葉片能夠配設(shè)有設(shè)置在徑向內(nèi)部的第二樞軸，所述第二樞軸構(gòu)成為純圓柱形的。相同地適用于在內(nèi)環(huán)中的容納樞軸的孔，從現(xiàn)在開始根據(jù)本發(fā)明，所述孔不再具有用于形狀接合的連續(xù)環(huán)繞的凸緣。在此尤其有利的是，由于從現(xiàn)在開始缺少徑向的錨固而避免內(nèi)環(huán)潛在的張力。此外，導(dǎo)向葉片的內(nèi)部支承的簡化的實施方式降低了裝配時間。
此外，在熱瞬變的工作中由彈簧元件補償全部導(dǎo)向葉片和內(nèi)環(huán)的熱膨脹，這降低在內(nèi)環(huán)和導(dǎo)向葉片的內(nèi)部的支承部位之間的應(yīng)力并且減少在軸承上的磨損。
因此，通過引入彈簧元件能夠?qū)?nèi)環(huán)構(gòu)成為自承載的并且自定心的系統(tǒng)，其中僅設(shè)置在導(dǎo)向葉片環(huán)的下半部中的可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向葉片可以說是浮動地承載內(nèi)環(huán)。
本發(fā)明的另一優(yōu)點在于，由于內(nèi)環(huán)自承載地支承，必要時甚至能夠取消用于將導(dǎo)向葉片徑向定位在殼體中的調(diào)節(jié)裝置。這由于所應(yīng)用的部件的更少的數(shù)量而簡化了壓縮機并且降低壓縮機的故障概率。
在從屬權(quán)利要求中說明有利的實施方式。
根據(jù)本發(fā)明的第一有利的實施方式，開口環(huán)的兩個端部具有相互對置的第一容納部，所述第一容納部是盲孔狀的并且彈簧元件置入到所述容納部中。因此，能夠提供用于撐開開口環(huán)的相對簡單的結(jié)構(gòu)，其中例如彈簧元件構(gòu)成為螺旋彈簧。由于螺旋彈簧安置在容納部中而排除所述螺旋彈簧的打滑。
為了保護(hù)彈簧元件不被弄臟，以封裝的方式構(gòu)成所述彈簧元件是有利的。
當(dāng)軸向地鎖定兩個端部時，能夠避免內(nèi)環(huán)的所述兩個端部在軸向方向上相對移動。這例如能夠借助于鍵實現(xiàn)，所述鍵預(yù)設(shè)開口環(huán)的兩個相互對置的端部的軸向定位。為此，例如同樣將鍵在內(nèi)環(huán)的間隙中在兩側(cè)設(shè)置在為之設(shè)有的容納部中。
根據(jù)另一有利的實施方式，內(nèi)環(huán)包括至少兩個區(qū)段。在此，區(qū)段優(yōu)選在180°的弧長上延伸。這允許將導(dǎo)向葉片相對簡單地裝配在壓縮機中。
在第二樞軸和內(nèi)環(huán)的容納樞軸的孔之間能夠分別設(shè)有軸套作為可磨損的滑動機構(gòu)。為了避免樞軸的滑動軸承在內(nèi)環(huán)的相應(yīng)的孔中被弄臟而提出，在第二樞軸上設(shè)有連續(xù)環(huán)繞的槽，在所述槽中設(shè)置有置于其中的例如O形環(huán)的密封環(huán)。這降低設(shè)置在徑向內(nèi)部的軸承的磨損。
當(dāng)內(nèi)環(huán)或者區(qū)段能夠軸向地分開時，能夠提供可相對簡單制造的所述內(nèi)環(huán)或者區(qū)段。所述區(qū)段的或者內(nèi)環(huán)的部分例如能夠相互旋緊也或者相互焊接在一起。然而優(yōu)選的是， 區(qū)段或者內(nèi)環(huán)軸向未分開。
根據(jù)本發(fā)明，具有通?？煞珠_的殼體的、設(shè)計用于產(chǎn)生能量的靜態(tài)燃?xì)廨啓C尤其配設(shè)有根據(jù)上述實施方式所述的根據(jù)本發(fā)明的壓縮機。


根據(jù)在附圖中示出的實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明。詳細(xì)地示出
圖I示出橫貫具有在兩側(cè)圍繞壓縮機的縱軸線轉(zhuǎn)動支承的、可樞轉(zhuǎn)的壓縮機導(dǎo)向葉片的壓縮機的斷面的橫截面；
圖2示意示出構(gòu)成為開口環(huán)的內(nèi)環(huán)；并且
圖3舉例示出設(shè)置在開口環(huán)的兩個相互對置的端部之間的間隙中的彈簧元件。
具體實施方式
圖I示出在可圍繞縱軸線12樞轉(zhuǎn)的導(dǎo)向葉片14的軸向部段中的橫貫軸流式結(jié)構(gòu)類型的壓縮機10的橫截面。導(dǎo)向葉片14例如能夠是壓縮機10的進(jìn)氣導(dǎo)向葉片。但是所述導(dǎo)向葉片也能夠?qū)儆谙录墘嚎s機級的位于所述導(dǎo)向葉片下游的導(dǎo)向葉片環(huán)。導(dǎo)向葉片14 具有僅部分示出的、根據(jù)空氣動力學(xué)彎曲的葉身16，在所述葉身的徑向內(nèi)部的端部18上設(shè)置有圓形的平臺20。平臺20逐漸變?yōu)榈谝粓A柱形的部段22，在所述部段中設(shè)置有環(huán)繞的槽 24以用于容納密封的O形環(huán)。具有更小直徑的同心的第二部段23連接到第一部段22上。 兩個部段22、23是樞軸26的一部分并且分別構(gòu)成為圓柱形。環(huán)繞第二部段23設(shè)置有軸套 28。第一部段22以及軸套28安置在與其輪廓相對應(yīng)的容納部30中，所述容納部構(gòu)成為臺階孔。在此，孔設(shè)置在所謂的內(nèi)環(huán)32中，內(nèi)環(huán)32的外環(huán)周表面34在徑向內(nèi)部限定壓縮機 10的環(huán)形的流動通道36。在此，內(nèi)環(huán)32包圍壓縮機10的轉(zhuǎn)子35。在導(dǎo)向葉片14的沒有示出的、徑向外部的端部上，以與內(nèi)部的端部18類似的方式將樞軸設(shè)置在從外部限定流動通道36的殼體中。
原則上，由于所選擇的構(gòu)造而將導(dǎo)向葉片14僅從外部徑向地裝入到容納部30中。 在此，徑向方向涉及壓縮機10的機器軸線38，所述壓縮機沿著所述機器軸線延伸。
在圖2中示意地示出由兩個區(qū)段40組成的內(nèi)環(huán)32。兩個區(qū)段40分別具有180° 的弧長。在第一連接區(qū)域42中，兩個區(qū)段40在端側(cè)相互無間隙地旋緊。區(qū)段40的兩個另外的端部44在第二連接區(qū)域46中相互對置，以形成環(huán)間隙。環(huán)間隙在下面簡稱為間隙48。 在圖3中詳細(xì)地示出第二連接區(qū)域46。在兩個端部44中分別設(shè)有第一容納部50，所述第一容納部分別由盲孔形成。兩個第一容納部50相互對置，使得被封裝的彈簧元件52置入所述容納部中。彈簧元件52在示出的實施例中構(gòu)造成具有封殼53的螺旋彈簧。彈簧元件 52預(yù)張緊地置于間隙48中，使得兩個端部44相互壓離。在裝入的狀態(tài)下，由此內(nèi)環(huán)32壓靠到導(dǎo)向葉片14的樞軸26上。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)環(huán)32的自定心。
以與第一容納部50類似的方式，在兩個端部44中設(shè)有第二容納部54，所述第二容納部同樣相互對齊地對置。定心元件56置于第二容納部54中，所述定心元件例如能夠構(gòu)造成鍵。該布置方式能夠避免兩個端部44在軸向方向上的相對移動，由此鎖定兩個端部 44。由此避免彈簧元件52的剪應(yīng)力。
因此整體上，本發(fā)明涉及一種具有環(huán)形的流動通道36的軸流式壓縮機10，導(dǎo)向葉片環(huán)的穿過流動通道36延伸的可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向葉片14以轉(zhuǎn)動支承的方式固持在所述流動通道中，其中每個導(dǎo)向葉片14在其葉身16處在轉(zhuǎn)子側(cè)具有樞軸26以用于固持內(nèi)環(huán)32。為了提供低磨損的、自定心的內(nèi)環(huán)32，所述內(nèi)環(huán)構(gòu)成為具有兩個相互對置的端部44的開口環(huán)并且設(shè)有彈簧元件52以用于撐開開口環(huán)。
權(quán)利要求
1.壓縮機(10)，具有從徑向外部對環(huán)形的流動通道(36)限界的殼體，導(dǎo)向葉片環(huán)的徑向地穿過所述流動通道(36)延伸的導(dǎo)向葉片(14)以轉(zhuǎn)動支承的方式固持在所述殼體中，其中每個導(dǎo)向葉片(14)在殼體側(cè)具有穿過所述殼體延伸的第一樞軸(26)，并且在轉(zhuǎn)子側(cè)具有伸入到內(nèi)環(huán)(32)中的第二樞軸(26)， 其特征在于， 所述內(nèi)環(huán)(32)構(gòu)成為具有兩個相互對置的端部(44)的開口環(huán)并且設(shè)有彈簧元件(52)以用于撐開所述開口環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮機(10)，其中所述開口環(huán)的兩個所述端部(44)具有相互對置的第一容納部(50)，所述彈簧元件(52)安置在所述第一容納部中。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的壓縮機(10)，其中所述彈簧元件(52)被封裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的壓縮機(10)，其中所述端部(44)被軸向鎖定。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的壓縮機(10)，其中所述內(nèi)環(huán)(32)包括至少兩個區(qū)段(40)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的壓縮機(10)，其中在所述第二樞軸(26)上分別設(shè)置有軸套(28)。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的壓縮機(10)，其中所述第二樞軸(26)具有連續(xù)環(huán)繞的槽(24),所述槽安置有密封環(huán)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的壓縮機(10)，其中所述內(nèi)環(huán)(32)或者所述區(qū)段(40)能夠軸向地分開。
9.具有根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的壓縮機(10)的燃?xì)廨啓C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有環(huán)形的流動通道(36)的軸流式壓縮機(10)，導(dǎo)向葉片環(huán)的穿過流動通道(36)延伸的可調(diào)節(jié)的導(dǎo)向葉片(14)以轉(zhuǎn)動支承的方式固持在所述流動通道中，其中每個導(dǎo)向葉片(14)在其葉身(16)處在轉(zhuǎn)子側(cè)具有樞軸(26)以用于固持內(nèi)環(huán)(32)。為了提供低磨損的、自定心的內(nèi)環(huán)(32)，所述內(nèi)環(huán)構(gòu)成為具有兩個相互對置的端部(44)的開口環(huán)并且設(shè)有彈簧元件(52)以用于撐開開口環(huán)。
文檔編號F04D29/56GK102985640SQ201180033946
公開日2013年3月20日 申請日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月8日
發(fā)明者托馬斯·勃蘭登堡, 丹尼爾·貝克, 馬庫斯·霍夫曼, 托爾斯滕·馬西亞斯, 貝恩沃德·默滕斯, 弗蘭克·米爾德納, 馬庫斯·保施, 阿希姆·席爾馬赫爾, 瓦迪姆·舍甫琴柯, 烏維·西伯, 休伯特斯·米夏埃爾·維格爾 申請人:西門子公司