專利名稱：熱氣膨脹機(jī)的螺旋件的徑向定位的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體機(jī)，尤其是一種具有轉(zhuǎn)子、殼體、以及無旋的 流動(dòng)輪廓的熱氣膨脹機(jī)，所述轉(zhuǎn)子具有導(dǎo)流葉片，所述流動(dòng)輪廓對(duì)流動(dòng) 通道在導(dǎo)流葉片的區(qū)域內(nèi) 一側(cè)地限界。
背景技術(shù)：
這種流體機(jī)或傳動(dòng)機(jī)以 一種具有圍繞中心驅(qū)動(dòng)輪的不同轉(zhuǎn)速的多 軸設(shè)置方式著稱。因此，對(duì)于大量介質(zhì)、優(yōu)選氣態(tài)介質(zhì)的多級(jí)壓縮/膨脹 來說要提供一種緊密的單元。這種傳動(dòng)機(jī)對(duì)介質(zhì)進(jìn)行膨脹，介質(zhì)的進(jìn)入溫度可至30(TC或按照優(yōu) 選實(shí)施例超過30(TC。就大于30(TC的介質(zhì)進(jìn)入溫度而言相對(duì)應(yīng)的亦即 所謂的熱氣膨脹機(jī)。熱氣膨脹機(jī)具有至少一個(gè)進(jìn)氣殼體，在進(jìn)氣殼體內(nèi)設(shè)有螺旋件。該 螺旋件支承具有定位環(huán)、導(dǎo)流葉片和銷的可調(diào)式進(jìn)氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)，其中， 銷被用作用于調(diào)節(jié)導(dǎo)流葉片的轉(zhuǎn)軸。導(dǎo)流葉片可轉(zhuǎn)地貼附在銷上，并且導(dǎo)流葉片同時(shí)通過固定件與定位 環(huán)連接。如果定位環(huán)以期望的角度值轉(zhuǎn)動(dòng)，則該固定件引起導(dǎo)流葉片的 強(qiáng)制調(diào)節(jié)，從而通過導(dǎo)流葉片的這種調(diào)節(jié)使得介質(zhì)流相對(duì)于導(dǎo)流葉片或 葉輪的方向和/或速度受到影響。螺旋件因此而具有兩種功能。 一方面，螺旋件支承調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(定位 環(huán)等)，另一方面該螺旋件也支承輪廓環(huán)。螺旋件與所配的進(jìn)氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)以及輪廓環(huán)在進(jìn)氣殼體之外預(yù)先安 裝并作為一個(gè)單元裝入該進(jìn)氣外殼。出于較高熱負(fù)荷的緣由，尤其對(duì)于熱氣膨脹機(jī)而言可以發(fā)現(xiàn)，各種 組件會(huì)由于熱效應(yīng)而膨脹或各異地膨脹。由于螺旋件與在進(jìn)氣殼體上所 配組件通常剛性連接，所以待置入的單元在安裝時(shí)必須設(shè)有相對(duì)于進(jìn)氣 殼體或葉輪較大的徑向間隙，以避免通過不同的溫脹產(chǎn)生夾卡并能夠確 保軸向運(yùn)動(dòng)靈活性。因此，在輪廓環(huán)面和與之相配的葉輪導(dǎo)流葉片邊緣之間的輪廓環(huán)間隙較大，以致于熱氣膨脹機(jī)的效率通過極高的間隙損耗而大大地降低。 發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，以簡單的方式有利地改善開文所述類型 的流體機(jī)、尤其是熱氣膨脹機(jī)，使得間隙損耗得以減小，從而可以大大 提高效率。該目的按照發(fā)明通過下述內(nèi)容得以解決，即，流動(dòng)輪廓相對(duì)于轉(zhuǎn)子 的位置可以分別借助至少 一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)整和/或固定，其中借助所述調(diào) 節(jié)系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)流動(dòng)輪廓相對(duì)于殼體的在圓周方向上的相對(duì)位置。由于按照發(fā)明的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的緣故，所以流動(dòng)輪廓尤其螺旋件可以相 對(duì)于殼體或進(jìn)氣殼體移動(dòng)地安裝，其中螺旋件優(yōu)選沿著軸向觀察移動(dòng)地 調(diào)節(jié)或定位。當(dāng)然，在螺旋件移動(dòng)期間，與其相連的組件例如可調(diào)式進(jìn) 氣導(dǎo)流^L構(gòu)和輪廓環(huán)也相應(yīng)地在徑向上一起得到調(diào)節(jié)或定位。按照發(fā)明有利的是，張緊系統(tǒng)具有滑動(dòng)件，該滑動(dòng)件被設(shè)置在螺旋 件的凹陷部或槽內(nèi)?；瑒?dòng)件可以例如作為由相應(yīng)適合的材料制成的滑片 構(gòu)成，其中滑動(dòng)件也可以設(shè)有相應(yīng)的覆層。為了對(duì)在進(jìn)氣殼體中具有配件的螺旋件的位置進(jìn)行徑向調(diào)節(jié)和定 位，根據(jù)本發(fā)明讓調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有偏心件。根據(jù)優(yōu)選的構(gòu)成，偏心件作為 偏心套管、即作為偏心打鉆的套管構(gòu)成，該套管具有孔，該孔具有偏離 調(diào)節(jié)系統(tǒng)中心線的孔軸心線，從而該偏心套管在其插入段處具有在圓周 方向上變化的壁厚。為了將螺旋件與進(jìn)氣殼體連接而優(yōu)選如下設(shè)置，即，調(diào)節(jié)系統(tǒng)具有用于將螺旋殼體與進(jìn)氣殼體形狀配合且傳力地(kmftformschliimg)連接 的連接件。該連接件可以例如是柱螺栓，該柱螺栓以其螺紋段嚙入進(jìn)氣 外殼中的螺紋孔中，并且其螺栓頭貼附在偏心件的支撐凸緣上。入該進(jìn)氣外;r為了第一步將螺旋件與進(jìn)氣殼體充分固定或連接:先把柱螺栓或連接件松弛地檸入進(jìn)氣殼體就可以了，其中，裝入滑片孔內(nèi)的 偏心件利用其支撐凸緣不僅貼附在滑片上而且也貼附在螺栓頭上或者 為了接下來的定位而充分張緊。通過偏心件借助支撐凸緣的旋轉(zhuǎn)可以調(diào)得螺旋件在徑向上的期望 和需要的裝入位置，從而在輪廓環(huán)或其外側(cè)與導(dǎo)流葉片或其邊緣之間的輪廓環(huán)間隙被最小化。在調(diào)得需要的裝入位置之后，也就是說在調(diào)得最 小化的輪廓環(huán)間隙之后，借助柱螺栓使得位置或調(diào)得的位置穩(wěn)固。按照有利的方式還做出了如下設(shè)置，即，螺旋件配有三個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，它們沿圓周方向觀察分別被安裝在3、 6、和9點(diǎn)鐘位置上。偏心件有利地實(shí)現(xiàn)了螺旋件或與其連接的組件尤其輪廓環(huán)的簡單 且準(zhǔn)確的安裝，從而輪廓環(huán)間隙可以盡可能最小化地構(gòu)成。通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)在3、 6、 9點(diǎn)鐘位置上的有利設(shè)置，確保了即使單個(gè)組件在高達(dá)510 。C (入口溫度)的加熱情況下，螺旋件沿徑向觀察也具有居中的位置。 此外，通過滑片可以讓螺旋件有利地軸向移動(dòng)，出于該原因滑動(dòng)件由相 應(yīng)低摩擦的材料制成或可以覆有該材料層。調(diào)節(jié)或定位，并且該輪廓環(huán)間隙可以被調(diào)節(jié)到最小量。由此減小了間隙 損耗，從而也提高了熱氣膨脹機(jī)的效率。當(dāng)然也實(shí)現(xiàn)了如下內(nèi)容，即， 可以預(yù)先也就是在調(diào)節(jié)螺旋件之前針對(duì)每個(gè)單獨(dú)組件計(jì)算出或確定出 在設(shè)計(jì)單個(gè)組件時(shí)就要顧及的、單獨(dú)組件在進(jìn)氣殼體中的所需位置上的 熱膨脹。


本發(fā)明的其它的有利設(shè)計(jì)在從屬權(quán)利要求和下面的附圖描述中有 所公開。其中圖1是舉例示出的熱氣膨脹機(jī)的截面圖；以及 圖2單獨(dú)示出調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在各附圖中，相同物始終具有相同的附圖標(biāo)記，出于該原因它們基 本上只被描述了一次。
具體實(shí)施方式
圖l示出了一個(gè)流體機(jī)，例如一個(gè)傳動(dòng)機(jī)，其在圖示實(shí)施例中作為:溫度。熱氣膨脹機(jī)1 Z有其中布置有螺旋件3的進(jìn)氣i:體2。螺旋件 3配有進(jìn)氣導(dǎo)流機(jī)構(gòu)4和輪廓環(huán)6。進(jìn)氣殼體2還配有擴(kuò)壓器7。螺旋件3通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)8與進(jìn)氣殼體2連接，其中在圖1中由于所 選截面的緣故只能看到唯一的調(diào)節(jié)系統(tǒng)8。未在圖1中示出的還有兩個(gè)另外的調(diào)節(jié)系統(tǒng)8,其中按照優(yōu)選方式設(shè)置的三個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)8在圓周方 向上觀察分別被安裝在3、 6、 9點(diǎn)鐘的位置上。在圖1中的調(diào)節(jié)系統(tǒng)8 例如被安裝在3點(diǎn)鐘的位置上。安裝在9點(diǎn)鐘位置上的調(diào)節(jié)系統(tǒng)8不可 見。安裝在6點(diǎn)鐘位置上的調(diào)節(jié)系統(tǒng)8在所選截面中同樣不可見。例舉 的三個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)在數(shù)量上應(yīng)不限于此數(shù)量，即也可以設(shè)置少于或多于三 個(gè)的調(diào)節(jié)系統(tǒng)8。調(diào)節(jié)系統(tǒng)8具有滑動(dòng)件9、偏心件ll、以及連接件12(圖2)。偏 心件11作為偏心地鉆孔的套管構(gòu)成?；瑒?dòng)件9也可以稱為滑片，滑片設(shè)在螺旋件的凹陷部13或槽之內(nèi)， 從而螺旋件3通過三個(gè)滑片或三個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)8徑向引導(dǎo)?；瑒?dòng)件9設(shè)置 成，它們一方面貼附在進(jìn)氣殼體2上并略微超過螺旋件3伸出。當(dāng)然滑 動(dòng)件9也可以以其外側(cè)齊平地與螺旋件3接合。在滑動(dòng)件9中設(shè)有孔13 ， 當(dāng)螺旋件3被安裝或置入進(jìn)氣外殼2后，孔13的中心線XI也與孔15 或者孔15在進(jìn)氣外殼2中的中心線X2—致。孑L15具有內(nèi)螺紋，該內(nèi) 螺紋被設(shè)為與連接件12的外螺紋相配。連接件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在圖示實(shí)施例中作 為具有通孔17的偏心套管構(gòu)成，其中心線X3偏離兩個(gè)孔14與15的一 致中心線X1和X2。因此，偏心件11在其壁處沿著圓周方向觀察具有 變化的壁厚，根據(jù)圖2在左邊示有最小壁厚，與此相對(duì)在右邊示有最大 壁厚。舉例示出的熱氣膨脹機(jī)1還具有葉輪21，其導(dǎo)流葉片22以其邊緣 與輪廓環(huán)6的相配的或與導(dǎo)流葉片邊緣相對(duì)的面23間隔，從而形成輪 廓環(huán)間隙24 (圖1 )。如果現(xiàn)在螺旋件被裝入進(jìn)氣殼體2并通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)8與進(jìn)氣殼體2 連接，那么偏心件11通過其支撐凸緣18的旋轉(zhuǎn)會(huì)引起螺旋件3與所配 組件的徑向調(diào)節(jié)或定位，尤其是輪廓環(huán)6相對(duì)于導(dǎo)流葉片22或其邊緣 的徑向調(diào)節(jié)或定位，從而輪廓環(huán)間隙24可以被最小化地調(diào)節(jié)。當(dāng)然， 輪廓環(huán)間隙24在徑向上的最小化調(diào)節(jié)也可以通過操作或調(diào)節(jié)全部三個(gè) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)8而實(shí)現(xiàn)。例如安裝在3點(diǎn)鐘位置上且在圖1中可見的以及安裝在9點(diǎn)鐘位置 上的調(diào)節(jié)系統(tǒng)8的偏心件11的旋轉(zhuǎn)會(huì)引起垂直于葉面的定位，即沿著 徑向從葉面出來或進(jìn)入其中。安裝在6點(diǎn)鐘位置上的未示出的偏心件11的旋轉(zhuǎn)引起沿徑向的平行于葉面的調(diào)節(jié)或定位。一個(gè)或多個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)8尤其偏心件11因此可以實(shí)現(xiàn)非常簡易和精確的安裝，其中調(diào)節(jié)系統(tǒng)8的在3、 6、 9點(diǎn)鐘上的位置能夠確保即使單 個(gè)組件在高達(dá)51(TC的加熱情況下，尤其螺旋件3沿徑向觀察也能居中。 圖1還示出了熱氣膨脹機(jī)1的其它優(yōu)選結(jié)構(gòu)。例如熱氣膨脹機(jī)1可 以配有張緊系統(tǒng)26和適合的密封系統(tǒng)27。借助張緊系統(tǒng)26可以對(duì)螺旋 件3在軸向上通過滑動(dòng)件9移動(dòng)地調(diào)節(jié)，從而螺旋件3可以在軸向上通 過滑動(dòng)件9移動(dòng)。輪廓環(huán)6可以通過適合的密封系統(tǒng)27相對(duì)于擴(kuò)壓器7 密封。
權(quán)利要求
1.流體機(jī)，尤其是熱氣膨脹機(jī)，包括具有葉片的轉(zhuǎn)子、殼體、以及無旋轉(zhuǎn)的流動(dòng)輪廓，所述流動(dòng)輪廓在一側(cè)限制在葉片的區(qū)域中的流動(dòng)通道，其特征在于，所述流動(dòng)輪廓相對(duì)于轉(zhuǎn)子的位置可以分別借助至少一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(8)調(diào)整和/或固定，其中借助所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)所述流動(dòng)輪廓相對(duì)于殼體(2)的在圓周方向上的相對(duì)位置。
2. 按權(quán)利要求1所述的流體機(jī)，其特征在于，調(diào)節(jié)系統(tǒng)(8)具有 設(shè)在螺旋件(3)的凹陷部(13)內(nèi)的滑動(dòng)件(9)。
3. 按權(quán)利要求1或2所述的流體機(jī)，其特征在于，調(diào)節(jié)系統(tǒng)(8) 具有偏心件(11 )。
4. 按權(quán)利要求3所述的流體機(jī)，其特征在于，偏心件(11)作為 偏心:t也鉆孔的套管構(gòu)成。
5. 按權(quán)利要求3或4所述的流體機(jī)，其特征在于，偏心件(11 ) 在其插入段(16)處具有沿圓周方向變化的壁厚。
6. 按前述權(quán)利要求之一所述的流體機(jī)，其特征在于，調(diào)節(jié)系統(tǒng)(8) 具有用于將尤其是螺旋件(3)的流動(dòng)輪廓與進(jìn)氣殼體(2)形狀配合且 傳力地連接的連接件(12)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種流體機(jī)，尤其是一種具有轉(zhuǎn)子、殼體、以及無旋的流動(dòng)輪廓的熱氣膨脹機(jī)，所述轉(zhuǎn)子具有導(dǎo)流葉片，所述流動(dòng)輪廓對(duì)流動(dòng)通道在導(dǎo)流葉片的區(qū)域內(nèi)一側(cè)地限界。為了實(shí)現(xiàn)輪廓環(huán)與所配導(dǎo)流葉片邊緣之間的間隙損耗的減小而做出如下有利設(shè)置，即，流動(dòng)輪廓相對(duì)于轉(zhuǎn)子的位置可以分別借助至少一個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(8)調(diào)整和/或固定，其中借助所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)所述流動(dòng)輪廓相對(duì)于殼體(2)的在圓周方向上的相對(duì)位置。
文檔編號(hào)F01D17/12GK101255803SQ20081008213
公開日2008年9月3日 申請(qǐng)日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者M·武勒, V·米庫萊克 申請(qǐng)人:西門子公司