用于流体机械的转子制造技术

本发明专利技术涉及一种用于流体机械的转子，其包括：多个转子区段，所述转子区段分别设有居中的开口并且轴向彼此相邻地设置；穿过转子区段的开口延伸的单一的拉杆和两个夹紧机构，所述夹紧机构设置在拉杆的轴向相对置的端部处并且将转子区段相互夹紧，其中转子区段形成至少两个转子区段组，在所述转子区段组之间设置有至少一个另外的夹紧机构。

A rotor for fluid machinery

The invention relates to a rotor for fluid machinery, which comprises a plurality of rotor sections, the rotor sections are provided with an opening in the middle and axially adjacent to each other, a single pull rod extending through the opening of the rotor section and two clamping mechanisms, and the clamping machine is set at the end of the axial relative end of the rod. The rotor section is clamped with each other, in which the rotor section forms at least two rotor sections, and at least one additional clamping mechanism is arranged between the rotor sections.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于流体机械的转子
本专利技术涉及一种用于流体机械的转子，其包括：多个转子区段，所述转子区段分别设有居中的开口并且轴向彼此相邻地设置；穿过转子区段的开口延伸的单一的拉杆；和两个夹紧机构，所述夹紧机构设置在拉杆的轴向相对置的端部处并且将转子区段相互夹紧。
技术介绍
这种转子在现有技术中以不同的设计方案已知，并且在流体机械中用于：将能量形式相互变换。例如，做功流体的焓和/或流动能量在蒸汽轮机/燃气轮机中变换成转子的旋转能量(涡轮机转子)。替选地，能够使用旋转驱动的转子，以便抽吸任意的气体并且为了进一步使用而在工业过程中压缩(压缩机转子)。已知的转子包括多个转子区段，所述转子区段分别设有居中的开口并且轴向彼此相邻地设置。在此，转子区段中的一些构成为所谓的轮盘，所述轮盘分别承载径向延伸的叶片的凸缘(转子叶片)。此外，这种转子大多包括延伸穿过转子区段的开口的中央的单一的拉杆。在拉杆的轴向相对置的端部处设置有两个夹紧机构，所述夹紧机构将转子区段相互夹紧。在流体机械运行期间，激励拉杆振动。在此，避免拉杆固有频率的大小的振动频率或拉杆固有频率附近的振动频率，因为拉杆的这种共振能够损害流体机械的功能或导致拉杆的损坏/破坏。涡轮机转子通常以低的旋转频率运行，所述旋转频率基本上对应于相应的电网的网络频率。在涡轮机转子中构建的拉杆的固有频率相应地通常显著高于该旋转频率，因此在涡轮机级中几乎无法出现拉杆的有害的共振。对于压缩机转子的情况是不同的，因为所述压缩机转子以尽可能高的旋转频率运行。因为旋转频率越高，可实现的压缩机功率就越大。只要压缩机转子的拉杆的固有频率不允许低于压缩机转子的旋转频率，那么因此所述固有频率就是对于压缩机功率的限制功率的因素。在该背景下期望的是：提高尤其压缩机转子的拉杆的固有频率，所述固有频率原则上通过拉杆的尺寸和材料特性以及通过借助于夹紧机构施加到拉杆上的拉力确定。在此，所提到的因素不同地影响拉杆的固有频率。拉杆的固有频率越低，拉杆的自由振动长度就越长。由于多个轮盘和其它的转子区段，对于压缩机转子——进而也对于穿过其的拉杆——能够完全得到如下长度，所述长度伴随拉杆的相对低的固有频率，这强烈地限制压缩机转子的可行的旋转频率。相反，拉杆的固有频率越高，经由夹紧机构施加到拉杆上的拉力就越高。由于此，能够通过如下方式提高拉杆的固有频率：转子区段相对彼此更强地夹紧。但是，拉杆的拉力不能够任意地提高，因为对于拉杆而言由材料和尺寸所决定不应超过最大允许的拉力，以便防止拉杆的损坏或撕裂。因此，在实践中总是不可行的是：结构上设定拉杆的足够高的固有频率，以便达到期望的压缩机功率。该问题至今为止通过如下方式克服：使用不同的拉杆装置，所述拉杆装置通常由多个较短的、偏心设置的拉杆构成。然而，该解决方案的缺点是：不再能够实现与单一的中央的拉杆关联的优点，例如简单的制造和安装。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是，实现一种改进的转子，所述转子克服上述缺点并且允许更高的旋转频率。为了实现所述目的，本专利技术提出上述类型的转子，所述转子的转子区段形成至少两个转子区段组，在所述转子区段组之间设置有至少一个另外的夹紧机构。因此，本专利技术基于如下思想：将转子区段划分成至少两个转子区段组并且在所述转子区段组之间设有至少一个另外的夹紧机构。该至少一个另外的夹紧机构用于与端侧的夹紧机构一起将两个转子区段组之一的转子区段相互夹紧。第二转子区段组的转子区段于是通过相对置的端侧的夹紧机构抵靠已经夹紧的转子区段组夹紧。以该方式，将拉杆在两个端侧的夹紧机构之间的原始振动长度划分成两个较短的振动长度，由此通过较短的拉杆部段的两个较高的固有频率替代拉杆的原始的固有频率。相应地，提高转子的最大可行的旋转频率。根据本专利技术的一个实施方式，夹紧机构包括止挡元件和为夹紧而能够调节的压力元件，借助所述压力元件朝向止挡元件对转子区段组的转子区段加载轴向力。止挡元件和压力元件为常见的夹紧机构，以便将转子区段相互夹紧。通过朝向止挡元件调节压力元件，能够对转子区段组的转子区段加载拉杆的轴向拉力。有利地，至少一个止挡元件由转子元件形成。这降低所要的夹紧机构的数量并且由此降低对于转子所需的部件的数量。根据本专利技术的一个变型形式，至少一个止挡元件由转子区段形成，所述转子区段具有轴向延伸的螺纹孔，构成在拉杆的自由端部处的外螺纹旋入到所述螺纹孔中。所述转子区段于是形成拉杆的端部并且例如能够用于将转子支承在流体机械的壳体中。根据本专利技术的另一变型形式，至少一个止挡元件能够由相邻的转子区段组的转子区段形成。优选地，至少一个压力元件由旋紧到拉杆的外螺纹上的螺母形成，所述螺母设置在至少一个通过转子区段限定的容纳空间中并且压靠相邻的转子区段。这种螺母为标准化的容易得到的构件，所述构件在拉杆的外螺纹的螺距相应小的情况下允许精确地调节施加到转子区段上的力。有利地，拉杆包括多个拉杆部段，所述拉杆部段轴向彼此相邻地设置并且有利地分别与一个转子区段组相关联。这种划分成多个部段的拉杆关于不同的转子区段组能够最佳地进行匹配并且简化在转子区段组之间的其它的夹紧机构的布置和功能。根据一个设计方案，拉杆部段圆柱形地构成，其中拉杆部段的圆柱直径从拉杆的一个端部起逐步减小以形成阶梯式的外轮廓。这种阶梯式的拉杆允许在设置和调节时简单地操作其它的夹紧机构。此外，这种拉杆能够容易地一件式地制造。相邻的拉杆部段也能够彼此旋紧，其中拉杆部段具有轴向延伸的螺纹孔，构成在相邻的拉杆部段的自由端部处的外螺纹旋入螺纹孔中。可分解的拉杆提供在运输时和在制造时的优点。螺纹连接部简化各个拉杆部段的拼接。附图说明本专利技术的另外的特征和优点根据本专利技术的转子的实施方式的下面的描述参考所附附图变得显而易见。其中，图1示出根据本专利技术的一个实施方式的转子的横截面图。具体实施方式图1示出用于(未示出的)流体机械的转子1，所述转子例如能够作为压缩机转子构建在径流式压缩机中。转子1包括多个转子区段2，所述转子区段轴向彼此相邻地设置。转子区段2具有曲轴圆锥齿圈并且分别设有居中的开口，单一的拉杆3延伸穿过所述开口。拉杆3包括多个拉杆部段4，所述拉杆部段轴向彼此相邻地设置。拉杆部段4圆柱形地构成，其中拉杆部段4的圆柱直径从拉杆3的一个端部起逐步减小以形成阶梯式的外轮廓。相邻的拉杆部段4通过螺纹连接彼此连接。在此，拉杆部段4分别具有轴向延伸的螺纹孔5，在相邻的拉杆部段4的自由端部处构成的外螺纹6旋入到所述螺纹孔中。显而易见地，拉杆部段也能够以其他的方式彼此连接或旋接。一件式的构成也是可行的。此外，转子1包括：夹紧机构7、8，所述夹紧机构设置在拉杆3的轴向相对置的端部上并且将转子区段2相互夹紧；以及另外的夹紧机构，所述另外的夹紧机构设置在转子区段2之间。夹紧机构7、8一方面包括止挡元件7，所述止挡元件当前分别由转子区段2形成。在此，用作为止挡元件7的转子区段2设置在拉杆3的自由端部上并且具有轴向延伸的螺纹孔5，构成在拉杆3的自由端部处的外螺纹6旋入到所述螺纹孔中。但是止挡元件7也能够设置为单独的构件，该构件不形成转子区段2。另一方面，夹紧机构7、8包括多个为了夹紧而可轴向调节的压力元件8，借助所述压力元件朝各对应的止挡元件7对转子区段2加载轴向力。每个压力元件8当前由旋紧在拉杆3的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于流体机械的转子(1)，包括：多个转子区段(2)，所述转子区段分别设有居中的开口并且轴向彼此相邻地设置；穿过所述转子区段(2)的所述开口延伸的单一的拉杆(3)和两个夹紧机构(7，8)，所述夹紧机构设置在所述拉杆(3)的轴向相对置的端部处并且将所述转子区段(2)相互夹紧，其特征在于，所述转子区段(2)形成至少两个转子区段组(10)，在所述转子区段组之间设置有至少一个另外的夹紧机构(7，8)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.16 DE 102015225428.31.一种用于流体机械的转子(1)，包括：多个转子区段(2)，所述转子区段分别设有居中的开口并且轴向彼此相邻地设置；穿过所述转子区段(2)的所述开口延伸的单一的拉杆(3)和两个夹紧机构(7，8)，所述夹紧机构设置在所述拉杆(3)的轴向相对置的端部处并且将所述转子区段(2)相互夹紧，其特征在于，所述转子区段(2)形成至少两个转子区段组(10)，在所述转子区段组之间设置有至少一个另外的夹紧机构(7，8)。2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述夹紧机构(7，8)包括止挡元件(7)和为了夹紧而能够调节的压力元件(8)，借助所述压力元件朝向所述止挡元件(7)对转子区段组(10)的所述转子区段(2)加载轴向力。3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，至少一个止挡元件(7)由转子区段(2)形成。4.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，所述至少一个止挡元件(7)由转子区段(2)形成，该转子区段具有轴向延伸的螺纹孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特芬·雅尔马尔希特，凯文·米尼，
申请(专利权)人：西门子股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE