[发明专利]热气膨胀机的螺旋件的径向定位

说明书

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。