[发明专利]具有用于阶梯式的接合部的密封元件的可分的传动机构壳体

说明书

技术领域

本发明涉及一种可分的壳体，其用于传动机构，尤其用于流体机械的、例如齿轮式涡轮压缩机的传动机构，以及本发明涉及一种具有这种可分的壳体的流体机械。

背景技术

在用于不同应用的不同工业领域中，使用压缩机或压缩流体的设备，所述应用是将流体、特别是(工艺)气体压缩或压聚。对此已知的实例是在移动式工业应用中的涡轮压缩机，如在废气涡轮增压器中或在喷气式发动机中，或也在固定式工业应用中的涡轮压缩机，如用于空气分离的齿轮式压缩机或者说齿轮式涡轮压缩机。

在这种——其工作方式是连续工作的——涡轮压缩机中，通过如下方式引起流体的压力升高(压缩)：通过涡轮压缩机的旋转的、具有径向延伸的叶片的叶轮经由叶片旋转而提高流体从入口到出口的角动量。在此，即在这种压缩机级中，流体的压力和温度升高，而在叶轮或者说涡轮叶轮中的流体的相对的(流动)速度降低。

为了达到流体的尽可能高的压力升高或者说压缩，能够串联多个这种压缩机级。

涡轮压缩机的结构形式可分为径流式压缩机和轴流式压缩机。

在轴流式压缩机中，要压缩的流体、例如工艺气体沿与轴线平行的方向(轴向方向)流过压缩机。在径流式压缩机中，气体轴向地流入压缩机级的叶轮中并且然后向外(径向地、沿径向方向)偏转。因此，在多级径流式压缩机中，在每级下游流动转向是不可避免的。

轴流式和径流式压缩机的组合构型以其轴流级吸入大的体积流，所述体积流在随后的径流级中被压缩到高的压力。

在使用通常单轴的机械期间，在(多级)齿轮式涡轮压缩机(下面也仅简称为齿轮式压缩机)中，各个压缩机级围绕大齿轮分组，其中多个平行的(小齿轮)轴由安装在壳体中的大的驱动齿轮、即大齿轮驱动，所述(小齿轮)轴分别承载一个或两个叶轮(在小齿轮轴的自由的轴端部处设置的涡轮叶轮)，所述叶轮容纳在实现为壳体附件的螺旋壳体中。

http://www.energy.siemens.com/hq/de/verdichtung-expansion-ventilation/turboverdichter/getriebeturboverdichter/stc-gc.htm(于2014年9月10日可获得)中已知这种齿轮式压缩机，即名为STC-GC的西门子公司的齿轮式压缩机，其用于空气分离。

在齿轮式压缩机中，通过在大齿轮和小齿轮轴中彼此接合或者说啮合的齿部进行驱动，进而进行从大齿轮到轴或者说小齿轮轴上的功率传递。经由齿部的不同的齿数或者说不同的分度圆直径，实现到各个传动级中的期望的传动或者说传动比(功率级)。也就是说，各个小齿轮轴以齿部几何结构和小齿轮轴中心位置(小齿轮轴的中点或者说转动轴线)相对大齿轮并且彼此耦联。

在多个小齿轮轴围绕大齿轮的设置方案中，必须找到理想的和可实现的传动比的折衷方案。

在此，起决定性影响的且限制性的尺寸是可供使用的和/或可实现的结构空间，尤其可供在壳体之外——作为壳体附件——设置在小齿轮轴端部上的导流的构件(螺旋壳体)使用的空间。

因此，在齿轮式涡轮机械的研发和设计以及结构和构造中，小齿轮轴与大齿轮经由齿部几何结构的耦联和小齿轮轴中心位置具有重要意义。由于尺寸关系或者说尺寸差，即由于与小得多的、围绕大齿轮设置的小齿轮轴相比，大齿轮要大得多，尤其提出关于小齿轮轴的位置或者说其小齿轮轴中心位置的问题。

在常规的设置方案中，两个小齿轮轴位于与大齿轮的未分开的且水平的第一接合部中。第三小齿轮轴在大齿轮上方设置在未分开的且水平的接合部中设置。

在该设置方案中，在总共三个小齿轮轴上得到六个自由的轴端部，所述轴端部——装配有涡轮叶轮——使得能够实现具有六个可能的工艺级的多级齿轮式涡轮机械。

为了提高这种六级的齿轮式压缩机的压缩功率，已知的是，例如通过第四小齿轮轴提高工艺级的数量。

在此要求，将所述第四小齿轮轴经济地且以一目了然的结构和安装方面的耗费安置在齿轮式压缩机的壳体中。

已知两种用于这种第四小齿轮轴的设置的装配方式：

a)第四小齿轮轴在大齿轮上方与第三小齿轮轴一起设置在未分开的且水平的第二接合部中。

在第四小齿轮轴设置在大齿轮上方时，必须与第三小齿轮轴共用可供使用的结构空间。对于第三和第四小齿轮轴设置在接合部中的情况，在外部设置的、导流的构件(螺旋壳体)的碰撞是决定性的。为了能够限定用于邻接功能的接口(安装容纳部、螺旋连接部)，接合部未分开地且水平地构成。