[發明專利]熱氣膨脹機的螺旋件的徑向定位

無效

• 申請號: 200810082131.3
• 申請日: 2008-03-03
• 公開（公告）號: CN101255803A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: V·米庫萊克;M·武勒
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01D17/12
• 分類號: F01D17/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 李永波

技術領域

本發明涉及一種流體機，尤其是一種具有轉子、殼體、以及無旋的流動輪廓的熱氣膨脹機，所述轉子具有導流葉片，所述流動輪廓對流動通道在導流葉片的區域內一側地限界。

背景技術

這種流體機或傳動機以一種具有圍繞中心驅動輪的不同轉速的多軸設置方式著稱。因此，對于大量介質、優選氣態介質的多級壓縮/膨脹來說要提供一種緊密的單元。

這種傳動機對介質進行膨脹，介質的進入溫度可至300℃或按照優選實施例超過300℃。就大于300℃的介質進入溫度而言相對應的亦即所謂的熱氣膨脹機。

熱氣膨脹機具有至少一個進氣殼體，在進氣殼體內設有螺旋件。該螺旋件支承具有定位環、導流葉片和銷的可調式進氣導流機構，其中，銷被用作用于調節導流葉片的轉軸。

導流葉片可轉地貼附在銷上，并且導流葉片同時通過固定件與定位環連接。如果定位環以期望的角度值轉動，則該固定件引起導流葉片的強制調節，從而通過導流葉片的這種調節使得介質流相對于導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，螺旋件支承調節機構(定位環等)，另一方面該螺旋件也支承輪廓環。

螺旋件與所配的進氣導流機構以及輪廓環在進氣殼體之外預先安裝并作為一個單元裝入該進氣外殼。

出于較高熱負荷的緣由，尤其對于熱氣膨脹機而言可以發現，各種組件會由于熱效應而膨脹或各異地膨脹。由于螺旋件與在進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必須設有相對于進氣殼體或葉輪較大的徑向間隙，以避免通過不同的溫脹產生夾卡并能夠確保軸向運動靈活性。

因此，在輪廓環面和與之相配的葉輪導流葉片邊緣之間的輪廓環間隙較大，以致于熱氣膨脹機的效率通過極高的間隙損耗而大大地降低。

發明內容

因此，本發明的目的在于，以簡單的方式有利地改善開文所述類型的流體機、尤其是熱氣膨脹機，使得間隙損耗得以減小，從而可以大大提高效率。

該目的按照發明通過下述內容得以解決，即，流動輪廓相對于轉子的位置可以分別借助至少一個調節系統調整和/或固定，其中借助所述調節系統可以調節流動輪廓相對于殼體的在圓周方向上的相對位置。

由于按照發明的調節系統的緣故，所以流動輪廓尤其螺旋件可以相對于殼體或進氣殼體移動地安裝，其中螺旋件優選沿著軸向觀察移動地調節或定位。當然，在螺旋件移動期間，與其相連的組件例如可調式進氣導流機構和輪廓環也相應地在徑向上一起得到調節或定位。

按照發明有利的是，張緊系統具有滑動件，該滑動件被設置在螺旋件的凹陷部或槽內。滑動件可以例如作為由相應適合的材料制成的滑片構成，其中滑動件也可以設有相應的覆層。

為了對在進氣殼體中具有配件的螺旋件的位置進行徑向調節和定位，根據本發明讓調節系統具有偏心件。根據優選的構成，偏心件作為偏心套管、即作為偏心打鉆的套管構成，該套管具有孔，該孔具有偏離調節系統中心線的孔軸心線，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。

為了將螺旋件與進氣殼體連接而優選如下設置，即，調節系統具有用于將螺旋殼體與進氣殼體形狀配合且傳力地(kraftformschlüβig)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。

螺旋件與其所配組件在進氣殼體之外預先安裝并作為一個單元裝入該進氣外殼。為了第一步將螺旋件與進氣殼體充分固定或連接，先把柱螺栓或連接件松弛地擰入進氣殼體就可以了，其中，裝入滑片孔內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可以調得螺旋件在徑向上的期望和需要的裝入位置，從而在輪廓環或其外側與導流葉片或其邊緣之間的輪廓環間隙被最小化。在調得需要的裝入位置之后，也就是說在調得最小化的輪廓環間隙之后，借助柱螺栓使得位置或調得的位置穩固。

按照有利的方式還做出了如下設置，即，螺旋件配有三個調節系統，它們沿圓周方向觀察分別被安裝在3、6、和9點鐘位置上。

偏心件有利地實現了螺旋件或與其連接的組件尤其輪廓環的簡單且準確的安裝，從而輪廓環間隙可以盡可能最小化地構成。通過調節系統在3、6、9點鐘位置上的有利設置，確保了即使單個組件在高達510℃(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，出于該原因滑動件由相應低摩擦的材料制成或可以覆有該材料層。