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Title:
RADIAL COMPRESSOR ROTOR, RADIAL COMPRESSOR, GEARED COMPRESSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/043379
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a radial compressor rotor (RCR), in particular for a geared compressor (GTC), comprising: a shaft (SH) which extends along an axis (X), at least one impeller (IMP1, IMP2) designed with an axial intake and a radial output, an adapter flange (CPL), a connecting shaft (CSH), a drive (DRV). The invention also relates to a radial compressor (RCP), in particular a geared compressor (GTC) having a radial compressor rotor (RCR) according to the invention.

Inventors:
MONTANTE ROSARIO (DE)
YILDIZ ATTILLA (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/068569
Publication Date:
March 05, 2020
Filing Date:
July 10, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
F04D17/10; F01D5/02; F04D17/12; F04D25/02; F04D25/16; F04D29/26; F04D29/42; F04D29/46
Foreign References:
EP3121449A12017-01-25
EP1144826A12001-10-17
US6294842B12001-09-25
US20160084301A12016-03-24
US6634853B12003-10-21
US20170356451A12017-12-14
GB967091A1964-08-19
DE102010020145A12011-11-17
DE102009015862A12010-10-07
DE102014225136A12016-06-09
DE102015200439A12016-07-14
DE102015203287A12016-08-25
EP3121449A12017-01-25
EP1144826A12001-10-17
US6294842B12001-09-25
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Claims:
Patentansprüche

1. Radialverdichterrotor (RCR) , insbesondere für einen Ge triebeverdichter (GTC) , umfassend:

- eine Welle (SH) , die sich entlang einer Achse (X) erstreckt,

- mindestens ein Laufrad (IMP1, IMP2), das axial an saugend und radial ausgebend ausgebildet ist,

- ein Adapterflansch (CPL) ,

- eine Anschlusswelle (CSH) ,

- einen Antrieb (DRV) ,

dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens ein erstes Laufrad (IMP1) an der Wel le (SH) angebracht ist und das ansaugseitig des ersten Laufrades (IMP1) an dem ersten Laufrad (IMP1) mittels des Adapterflanschs (CPL) die Anschlusswelle (CSH) an gebracht ist,

wobei die Anschlusswelle (CSH) mit dem Antrieb (DRV) in Verbindung steht und eine Antriebsleistung von dem An trieb (DRV) auf das erste Laufrad (IMP1) oder die Wel le (SH) überträgt.

2. Radialverdichterrotor (RCR) nach Anspruch 1,

wobei der Adapterflansch (CPL) an dem ersten Lauf rad (IMP1) axial angebracht ist, wobei das erste Lauf rad (IMP1) axial an der Welle (SH) angebracht und axial zwischen der Welle (SH) und der Anschlusswelle (CSH) angeordnet ist.

3. Radialverdichterrotor (RCR) nach Anspruch 2,

wobei der Radialverdichterrotor (RCR) einen Zugan ker (TBL) umfasst und

wobei das erste Laufrad (IMP1) mittels des sich axial durch das erste Laufrad (IMP1) erstreckenden Zugan kers (TBL) axial an einem ersten Axialende (AX1) der Welle (SH) angebracht ist.

4. Radialverdichterrotor (RCR) nach Anspruch 3,

wobei der Radialverdichterrotor (RCR) ein zweites Lauf rad (IMP2) umfasst und

wobei an einem zweiten Axialende (AX2) der Welle (SH) das zweite Laufrad (IMP2) in einer Back-to-Back- Anordnung zu dem ersten Laufrad (IMP1) an der Wel le (SH) angebracht ist.

5. Radialverdichterrotor (RCR) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 - 4,

wobei die Welle (SH) mindestens eine Radiallagerstel le (RBE) aufweist.

6. Radialverdichterrotor nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche 1 - 5, wobei die Welle (SH) mindes tens eine Axiallagerstelle (ABE) aufweist.

7. Radialverdichterrotor nach mindestens einem der vorher gehenden Ansprüche 5, wobei die Welle (SH) an mindes tens einer Radiallagerstelle (RBE) eine sich in Um fangsrichtung und axial erstreckende Nut (GRV) auf weist, die im Wesentlichen axial und in Umfangsrichtung den Bereich des Radiallagers umfasst und die Welle (SH) eine Abdeckhülse (SLV) radial außerhalb der Nut (GRV) aufweist, die die Nut (GRV) nach radial außen abdeckt.

8. Radialverdichter (RCP) umfassend

- einem Radialverdichterrotor (RCR) nach mindestens ei nem der Ansprüche 1 - 6,

- ein Gehäuse (CAS) mit einer Einströmung (INL), die zumindest axial abschnittsweise als Ringkanal (ANC) ausgebildet ist, die einen verstellbaren Eintrittsleit apparat (IGV) im Axialbereich des Ringkanals (ANC) auf weist,

wobei der Eintrittsleitapparat (IGV) mittels Drehung um eine jeweilige Schaufellängsachse (VX) verstellbare Leitschaufein (VNS) aufweist,

wobei die Schaufellängsachse (VX) schräg zur Achse (X) der Welle (SH) verläuft,

wobei jeweils ein Bewegungsspalt (CLG) zwischen den En- den der Schaufellängsachse (VX) der Leitschaufein (VNS) und den Begrenzungskonturen (LCI, LCO) vorgesehen ist, wobei die Leitschaufelenden derart ausgebildet sind, dass die Höhe (HGT) des Bewegungsspalts (CLG) mit zu nehmenden Abstand von der Schaufellängsachse (VX) zu nimmt .

9. Radialverdichter (RCP) nach Anspruch 8, wobei die Hö he (HGT) des Bewegungsspalts (CLG) mit zunehmendem Ab stand von der Schaufellängsachse (VX) derart zunimmt, dass die Leitschaufelenden eine abgerundete oder runde Form aufweisen, bevorzugt die Leitschaufelenden kugel förmig abgerundet sind.

10. Radialverdichter (RCP) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die radialen Begrenzungskonturen (LCI, LCO) des Ringka nals (ANC) im axialen Längsschnitt im Wesentlichen pa rallel zueinander verlaufen.

11. Getriebeverdichter (GTC) umfassend:

- einen Getriebekasten (GBX) , an dem Verdichter (CPM) angeordnet sind,

- ein Großrad (BLG) , angeordnet in dem Getriebekas

ten (GBX) ,

- mehrere Ritzelwellen (PSH) mit Ritzeln (PNN) , die um das Großrad (BLG) herum verteilt angeordnet sind, wobei die Ritzel (PNN) mit dem Großrad (BLG) in Ein griff stehen,

- wobei mindestens an einigen der Ritzelwellen (PSH) an den Wellenenden Laufräder (IMP) der Verdich ter (CPM) angebracht sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass mindestens eine Ritzelwelle (PSH) , bevorzugt genau eine Ritzelwelle (PSH) , als ein Radialverdichterro tor (RCR) nach mindestens einem der Ansprüche 1 - 7 ausgebildet ist.

Description:
Beschreibung

Radialverdichterrotor, Radialverdichter, Getriebeverdichter

Die Erfindung betrifft einen Radialverdichterrotor, insbeson dere für einen Getriebeverdichter, umfassend:

- eine Welle, die sich entlang einer Achse erstreckt,

- mindestens ein Laufrad, das axial ansaugend und ra dial ausgebend ausgebildet ist,

- ein Adapterflansch,

- eine Anschlusswelle,

- einen Antrieb.

Daneben betrifft die Erfindung einen Radialverdichter mit ei nem eingangs definierten Radialverdichterrotor. Außerdem be trifft die Erfindung einen Getriebeverdichter mit einem der artigen Radialverdichterrotor.

Bevorzugt werden derartige Radialverdichter, insbesondere in der Ausführung als Getriebeverdichter mit jeweils entspre chenden Radialverdichterrotoren zur Verdichtung von Luft ein gesetzt. Insbesondere für Anlagen zur Zerlegung von Luft in die einzelnen Bestandteile werden große Verdichtungsleistun gen benötigt. In der Regel erfolgt ein derartiger Verdich tungsprozess in zwei miteinander verknüpften Verdichtungsan lagen einem sogenannten Main-Air-Compressor (MAC = Hauptluft verdichter) und einem Booster-Air-Compressor (BAC = > zusätz liche Verdichtung) . Herkömmliche MAC werden in der Regel als mindestens dreistufige Getriebeverdichter ausgeführt.

Anordnungen mit einem Getriebeverdichter bzw. Getriebever dichter sind bereits aus den DE102010020145-A1,

DE102009015862-Al , DE102014225136-A1 , DE102015200439-A1 , DE102015203287-A1 bekannt.

Aus den EP 3 121 449 Al, EP 1 144 826 Al und US 6 294 842 Bl sind bereits gattungsgemäße Anordnungen bekannt.

Derartige Verdichtungsanlagen sind dementsprechend teuer, weil in der Regel ein Getriebe und mindestens zwei Verdreh- terwellen benötigt werden, an dessen Wellenenden die entspre chenden Verdichter angebracht werden können. Der hohe Instal lationsaufwand, die Wartungskosten und die Höhe der Investi tion schlechthin sind schon aus wirtschaftlichen Gesichts punkten unerwünscht.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, diese Nachtei le abzumindern.

Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung einen Radialver dichterrotor nach Anspruch 1 vor. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Radialverdichter oder einen Getriebeverdich ter, die jeweils Gebrauch von dem erfindungsgemäßen Radial verdichterrotor machen.

Infolge des erfindungsgemäßen Designs des Radialverdichterro tors kann pro Stufe eine verhältnismäßig hohe Energiedichte verwirklicht werden, einschließlich derjenigen Stufe, die im Bereich der axialen Ansaugung eine erfindungsgemäße An schlusswelle mit dem Antrieb - angebracht mittels eines Adap- terflanschs an dem ersten Laufrad - aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, pro Laufrad ein Druckverhältnis (Verhältnis zwischen Eintrittsdruck und Austrittsdruck aus dem Verdich ter) von mindestens 2,0, bevorzugt mindestens 2,8 zu erzielen und dementsprechend in einer zweistufigen Bauweise (zwei Laufräder) das Prozessfluid bei einem Ausgangsdruck von bei spielsweise 1 bar auf bis zu 6 bar zu verdichten.

Bei der Anschlusswelle kann es sich bevorzugt um einen Kupp lungsflansch oder eine Kupplung handeln, um den lösbaren An schluss anderer Rotorbauteile zu ermöglichen, die insbesonde re dem Antrieb zuzurechnen sind.

Das vorgeschlagene erfindungsgemäße Design ermöglicht nicht nur eine hohe Energiedichte pro Laufrad bzw. pro Verdich tungsstufe, sondern auch einen Antrieb des Verdichterrotors ohne ein Zwischengetriebe. Beispielsweise kann der Antrieb eine Gasturbine, eine Dampfturbine oder ein Elektromotor sein, der die jeweilige, dem Antriebsaggregat innewohnende Drehzahl ohne Umwandlung auf den erfindungsgemäßen Radialver dichterrotor überträgt.

Besonders bevorzugt befindet sich zwischen dem Antrieb und dem erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor eine elastische Kupplung, die beispielsweise etwaige Drehschwingungen oder Biegeschwingungen dämpft und kleinere Fehlausrichtungen kom pensiert .

Die erfindungsgemäße Anordnung des Antriebs auf der Seite der axialen Ansaugung eines Laufrades des axial ansaugenden und radial ausgebenden Laufrades hat insbesondere auch den Vor teil, dass eine sogenannte Back-to-Back-Anordnung ermöglicht ist, ohne ein Getriebe zum Antrieb des Radialverdichterrotors vorzusehen. Die Back-to-Back-Anordnung ermöglicht hierbei das strömungstechnisch besonders günstige axiale Ansaugen ohne vorherige scharfe Umlenkung, wie es bei einer Einwellenkon struktion mit entsprechenden Laufrädern mittels der sogenann ten Rückführstufen vorgesehen ist. Stattdessen saugen die Laufräder axial aus entgegengesetzten Richtungen - an den Wellenenden angeordnet - an und der Radialverdichterrotor weist Radiallagerstellen zwischen den beiden Laufrädern in der Back-to-Back-Anordnung auf. Dementsprechend haben die beiden Laufräder rotordynamisch an der Welle hinsichtlich der Lagerung eine jeweils sogenannte fliegende Anordnung. Zusam mengefasst kann für die Back-to-Back-Anordnung das Vorliegen von rotordynamischen und strömungstechnischen Vorteilen ge genüber einer vergleichbaren konventionellen fliegenden Rei henanordnung festgestellt werden.

Besonders zweckmäßig ist der Adapterflansch an dem ersten Laufrad befestigt, wobei das erste Laufrad axial an der Welle angebracht ist und axial zwischen der Welle und der An schlusswelle angeordnet ist. Hierbei ist es grundsätzlich möglich, zwischen dem Adapterflansch und dem ersten Laufrad sowie zwischen dem ersten Laufrad und der Welle jeweils eine Verbindung mittels einer Hirth-Verzahnung vorzusehen.

Alternativ besonders sinnvoll ist zwischen Adapterflansch und Laufrad eine Verbindung und Zentrierung mittels Stiften, ins- besondere mittels Kegelstiften und mittels mehrerer über den Umfang in einem bestimmten Durchmesser angeordneter axial sich erstreckender Schrauben vorgesehen. Hierbei können ab wechselnd Stifte bzw. Kegelstifte und Schrauben über dem Um fang auf gleichem Durchmesser angeordnet sein. Alternativ zu den Kegelstiften können auch Zylinderstifte und eine Zentrie rung mittels einer zumindest teilweise kegeligen Kontaktflä che zwischen Adapterflansch und Laufrad vorgesehen sein.

Besonders sinnvoll ist die Verbindung der Welle mit dem ers ten Laufrad mittels eines sich axial durch das erste Laufrad erstreckenden Zugankers, so dass das erste Laufrad an einem ersten Axialende der Welle angebracht ist. Als eine Option kann mittels dieses Zugankers auch der Adapterflansch zu der Anschlusswelle an dem ersten Laufrad axial angebracht werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Welle mindestens eine Radiallagerstelle aufweist. Daneben ist es zweckmäßig, wenn die Welle mindestens eine Axiallager stelle aufweist. Besonders sinnvoll kann die Erfindung wei tergebildet werden, indem die Welle an mindestens einer Radi allagerstelle eine sich in Umfangsrichtung und axial erstre ckende Nut aufweist, die im Wesentlichen axial und in Um fangsrichtung den Bereich des Radiallagers umfasst und die Welle eine Abdeckhülse radial außerhalb der Nut aufweist, die die Nut nach radial außen abdeckt. Auf diese Weise kann dem sogenannten Morton-Effekt vorgebeugt werden, so dass sich ei ne verbesserte Laufruhe des Radialverdichterrotors ergibt. Infolge der Hohlkammer, die sich mittels der Nut und der Ab deckung ergibt, übertragen sich etwaige thermische Einflüsse aus einem sogenannten Hot-Spot, der lokal an einer Umfangspo sition der Radiallagerstelle auftreten kann, nicht auf den Kernbereich der Welle, so dass die Geradlinigkeit der Welle von einem derartigen lokalen thermischen Einfluss nicht ver schlechtert wird.

Insbesondere in dem Bereich des Adapterflanschs und der An schlusswelle ist es sinnvoll, wenn ein Radialverdichter mit einem erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor und einem Ge häuse mit einer Einströmung, die zumindest axial abschnitts- weise als Ringkanal ausgebildet ist, die einen verstellbaren Eintrittsleitapparat im Axialbereich des Ringkanals aufweist, wobei der Eintrittsleitapparat mittels Drehung um eine jewei lige Schaufellängsachse verstellbare Leitschaufein aufweist und wobei die Schaufellängsachsen schräg zur Achse der Welle verlaufen, jeweils ein Bewegungsspalt zwischen den Enden der Schaufellängsachse der Leitschaufein und den Begrenzungskon turen vorgesehen ist, wobei die Leitschaufelenden derart aus gebildet sind, dass die Höhe des Bewegungsspalts mit zuneh mendem Abstand von der Schaufellängsachse zunimmt. Auf diese Weise können die Leitschaufein des Eintrittsleitapparates trotz der naturgemäßen Krümmung des Ringkanals in Umfangs richtung und trotz der schräg zu der Achse des Radialverdich terrotors angeordneten Leitschaufein verstellt werden, so dass die gewünschte Strömungstechnik des jeweils angestrahl ten Betriebspunktes eingestellt werden kann.

In diesem Zusammenhang ist es besonders sinnvoll, wenn die Höhe des Bewegungsspalts mit zunehmendem Abstand von der Schaufellängsachse derart zunimmt, dass die Leitschaufelenden eine abgerundete oder runde Form aufweisen, bevorzugt die Schaufelenden kugelförmig abgerundet sind. Auf diese Weise wird ein besonders weiter Winkelverstellbereich der jeweili gen Leitschaufein des Eintrittsleitapparates ohne das Risiko eines Verklemmens gewährleistet.

Eine zusätzliche Reduktion des Risikos des Verklemmens wird erzielt, wenn die radialen Begrenzungskonturen des Ringkanals im axialen Längsschnitt im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen im Bereich der Leitschaufein des Eintrittsleitappa rates .

Besonders zweckmäßig lässt sich die Erfindung bzw. der erfin dungsgemäße Radialverdichterrotor für einen Getriebeverdich ter nutzen. Ein derartiger Getriebeverdichter umfasst einen Getriebekasten, an dem Verdichter angeordnet sind, ein Groß rad, angeordnet in dem Getriebekasten, mehrere Ritzelwellen mit Ritzeln, die um das Großrad herum verteilt angeordnet sind, wobei die Ritzel mit dem Großrad in Eingriff stehen, wobei mindestens an einigen der Ritzelwellen an den Wellenen- den Laufräder der Verdichter angebracht sind, wobei mindes tens eine Ritzelwelle, bevorzugt genau eine Ritzelwelle, als ein Radialverdichterrotor mit der erfindungsgemäßen Anordnung eines Adapterflanschs und einer Anschlusswelle für einen An trieb vorgesehen ist.

Im Folgenden ist die Erfindung anhand eines speziellen Aus führungsbeispiels unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher dar gestellt. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch einen erfindungsgemäßen Radialverdichterro tor,

Figur 2 ein Detail des Längsschnitts durch einen erfin

dungsgemäßen Radialverdichterrotor im Bereich einer Radiallagerstelle,

Figur 3 einen Ausschnitt eines Längsschnitts durch einen

Radialverdichter mit einem erfindungsgemäßen Radi alverdichterrotor und einem Eintrittsleitapparat,

Figur 4 eine schematische Darstellung eines Schnitts durch einen Getriebeverdichter, umfassend einen erfin- dungsgemäßen Radialverdichterrotor

Begriffe wie axial, tangential oder Umfangsrichtung beziehen sich - wenn nicht anders angegeben - stets auf eine Achse X eines Radialverdichterrotors RCR.

Figur 1 zeigt einen schematisch dargestellten Längsschnitt entlang einer Achse X eines Radialverdichterrotors RCR. Der Radialverdichterrotor RCR ist insbesondere gut geeignet für den Einsatz in einem Radialverdichter RCP, wie er in einem schematischen ausschnittsweisen Längsschnitt mit einem Ein- trittsleitapparat IGV in Figur 3 dargestellt ist oder für ei nen Getriebeverdichter GTC, wie er in Figur 4 schematisch mit einem Radialverdichterrotor RCR wiedergegeben ist. Die Figur 2 zeigt ein Detail einer Welle SH des Radialver dichterrotors RCR, wie er in Figur 1 dargestellt ist, wobei das Detail in Figur 1 mit II ausgewiesen ist.

Der in Figur 1 dargestellte Radialverdichterrotor RCR umfasst eine Welle SH, die sich entlang der Achse X erstreckt, wobei mindestens ein Laufrad IMP1, IMP2, hier ein erstes Laufrad IMP1 und ein zweites Laufrad IMP2 an der Welle SH axial ange bracht ist. Die Laufräder IMP1, IMP2 saugen axial an und ge ben ein Prozessfluid PFL radial aus.

Daneben umfasst der Radialverdichterrotor RCR auch ein Adap terflansch CPL, eine Anschlusswelle CSH und einen Antrieb DRV. Das erste Laufrad IMP1 wird mittels eines Zugankers TBL angebracht. Der Zuganker TBL ist hierbei jeweils axial in die Welle SH eingeschraubt und klemmt das Laufrad IMP1, IMP2 mit tels einer Mutter NUT. Diese Befestigungsweise mittels des zentralen Zugankers TBL ist auf beiden axialen Seiten der Welle SH die gleiche, wobei das Laufrad IMP jeweils mittels einer separaten Mutter NUT mittels des Zugankers TBL an der Welle SH befestigt ist.

Das erste Laufrad steht hierbei außerdem axial mit einem Adapterflansch CPL in Verbindung, wobei der Adapter

flansch CPL die Mutter NUT zur Verbindung der Welle SH mit dem ersten Laufrad IMP1 an der Kontaktflache in Umfangsrich tung umgibt bzw. eine mittige Aussparung für die Mutter NUT aufweist. Bevorzugt ist die Mutter NUT ein separates Bauteil getrennt von dem Adapterflansch CPL. Es ist hierbei auch denkbar, dass die Mutter NUT sowohl das erste Laufrad IMP1 als auch der Adapterflansch CPL axial gegeneinander ver spannt. Vorliegend in Figur 1 ist nicht eine einstückige Aus bildung der Mutter NUT und des Adapterflanschs CPL seitens des ersten Laufrades IMP1 dargestellt sondern die Mutter NUT und der Adapterflanschs CPL sind voneinander getrennte Bau teile. Der Adapterflansch CPL ist mittels Schrauben TSC und Stiften TPN gegen Verdrehung und gegen ein Lösen gesichert. Die Stifte TPN können zum Zweck der Zentrierung kegelig aus gebildet sein. Alternativ kann eine Kontaktflache CFS zwi- sehen Adapterflansch CPL und ersten Laufrad IMP1 zumindest teilweise kegelig ausgebildet sein.

In Axialrichtung an der Adapterflansch CPL ist eine An schlusswelle CSH angebracht, wobei eine Kontaktflache zwi schen der Anschlusswelle CSH und dem Adapterflansch CPL zent rierend konisch ausgebildet ist. Unter Verzicht auf diese Zentrierfunktion kann diese Kontaktflache CSF eine stirnsei tig plane Ausbildung aufweisen. Der Adapterflansch CPL weist zur Anbringung der Anschlusswelle CSH ein Innengewinde ITH und die Anschlusswelle CSH ein Außengewinde OTH auf. Der Drehsinn des Innengewindes ITH bzw. Außengewindes OTH, die ineinander eingreifen und die Anschlusswelle CSH an dem Adap terflansch CPL befestigen, ist auf die Drehrichtung des An triebes DRV, der mit der Anschlusswelle CSH antreibend in Verbindung steht, derart abgestimmt, dass ein Antriebsdrehmo ment aus dem Antrieb DRV übertragen auf den Radialverdichter rotor RCR nicht zu einem Lösen dieser Verbindung führt.

Die Figur 1 zeigt die bevorzugte Ausführungsform, wobei der Adapterflansch CPL an dem ersten Laufrad IMP1 vorgesehen ist, wobei das erste Laufrad IMP1 axial an der Welle SH angebracht und axial zwischen der Welle SH und der Anschlusswelle CSH angeordnet ist. Axial zwischen den beiden Laufrädern IMP1, IMP2 befindet sich die Welle SH, die sich in axialer Richtung erstreckt und die zwei Radiallagerstellen RBE und eine Axial lagerstelle ABE aufweist.

Die axiale Seite, an der das erste Laufrad IMP1 angebracht ist, ist als Axialende AX1 bezeichnet und die axiale Seite der Welle SH, die das zweite Laufrad IMP2 trägt, ist als zweites Axialende AX2 bezeichnet. Die Figur 1 zeigt eine An ordnung der beiden Laufräder IMP1, IMP2 an den beiden Axia lenden AX1, AX2 in einer sogenannten fliegenden Lagerung, bei der jeweils nur einseitig der beiden Laufräder IMP1, IMP2 ei ne radiallagerstelle RBE vorgesehen ist. Weiterhin saugen die beiden Laufräder IMP1, IMP2 aus unterschiedlichen Axialrich tungen ein Prozessfluid PFL an und geben dieses radial aus, was in der Konfiguration der Figur 1 als eine sogenannte Back-to-Back-Anordnung der beiden Laufräder IMP1, IMP2 an der Welle SH zueinander bezeichnet wird.

Zur Verbindung des zweiten Laufrads IMP2 und der Welle SH ist stirnseitig der Welle SH und stirnseitig des zweiten Lauf rads IMP2 eine Hirth-Verzahnung HRT vorgesehen, die die Bau teile zueinander radial zentriert und für eine sichere Über tragung der Drehmomente sorgt.

Seitens des ersten Laufrads IMP1 ist eine derartige Verbin dung grundsätzlich auch möglich. Die in dem Ausführungsbei spiel der Figur 1 dargestellte Variante zur Verbindung des ersten Laufrads IMP1 mit der Welle sieht stattdessen eine ra diale Zentrierung mittels einer Ausnehmung RZS in dem Laufrad vor, in die die Welle stirnseitig eingepasst - hier einge schrumpft (radialer Schrumpfsitz RSC) - ist. Die axialen bzw. stirnseitigen Kontaktfläche FFS zwischen dem ersten Lauf rad IMP1 bzw. der Stirnfläche FFS in der Ausnehmung RZS und der Stirnseite des ersten Wellenendes AX1 dient unter der axialen Vorspannung mittels des Zugankers TBL im Wesentlichen der Übertragung des Drehmoments. Zur Erhöhung der Haftreibung ist vorteilhaft axial zwischen der Stirnseite des ersten Wel lenendes AX1 und der Stirnfläche FFS in der Ausnehmung RZS ein reibungserhöhendes Mittel vorgesehen - hier eine Schei be DMT mit axial hervorstehenden Diamantspitzen .

Die Figur 2 zeigt das Detail der Radiallagerstelle RBE aus der Figur 1 des Radialverdichterrotors RCR. Die Welle ist an der Radiallagerstelle RBE mit einer sich axial und in Um fangsrichtung erstreckenden Nut GRV versehen, die im Wesent lichen axial und in Umfangsrichtung den Bereich des Radialla gers umfasst bzw. abdeckt oder überstreicht. Die Welle SH um fasst weiterhin eine Abdeckhülse SLV, die radial außerhalb der Nut GRV angeordnet ist, so dass die Nut GRV nach radial außen abgedeckt ist. Unter einer Anordnung „radial außerhalb der Nut GRV" versteht die Erfindung, dass die Hülse SRV zu mindest teilweise radial außerhalb der Nut angeordnet ist. Ausführungsformen, bei denen die Hülse SLV zumindest zum Teil auch Elemente innerhalb der Nut GRV aufweist, sind von der Erfindung nicht bevorzugt, aber von dieser auch nicht unbe- dingt ausgeschlossen. Dementsprechend kann die Hülse SLV an der Welle SH kraftschlüssig, z. B. mittels einer Schrumpfver bindung oder kraft- und formschlüssig (ebenfalls beispiels weise mittels einer Schrumpfverbindung) ausgebildet sein. Dadurch dass die Nut GRV sich an der Welle SH befindet, sind die mechanischen Anforderungen an die Hülse SLV reduziert ge genüber einer Ausbildung, bei der eine entsprechende Ausspa rung in der Hülse SLV vorgesehen ist. Daher ist die gesamte Anordnung bei ansonsten im Wesentlichen gleichen mechanischen Eigenschaften dünner.

Die Figur 3 zeigt in einem ausschnittsweisen schematischen Längsschnitt einen Radialverdichter RCP mit einem erfindungs gemäßen Radialverdichterrotor RCR. Der Längsschnittausschnitt zeigt das Detail eines verstellbaren Eintrittsleitapparates IGV in einer Einströmung INL eines Gehäuses CAS des Radial verdichters RCP. Die Einströmung ist zumindest axial ab schnittsweise als Ringkanal ANC ausgebildet und der Ein- trittsleitapparat IGV befindet sich im Axialbereich des Ring kanals ANC. Der Eintrittsleitapparat IGV weist verstellbare Leitschaufein VNS auf, die mittels Drehung um eine jeweilige Schaufellängsachse VX die strömungstechnischen Eigenschaften der Verdichterstufe verändern. Die Schaufellängsachse VX ver läuft schräg zur Achse X der Welle SH. Bevorzugt sind Begren zungskonturen LCI, LCO, die den Ringkanal ANC nach radial in nen (LCI) und radial außen (LCO) begrenzen zumindest im Be reich des Eintrittsleitapparates IGV bzw. im Bereich der Leitschaufein VNS parallel zueinander ausgebildet. Um eine Drehbarkeit der Leitschaufein VNS um die Schaufellängsachse VX ohne Klemmen zu ermöglichen, sind die Enden der Leitschau feln VNS in Richtung der Schaufellängsachse VX mit einer ab gerundeten oder runden Form versehen, zumindest derart ausge bildet, dass die Höhe HGT eines Bewegungsspalts CLG zwischen den Begrenzungskonturen LCI, LCO und den Leitschaufelenden mit zunehmendem Abstand von der Schaufellängsachse VX zuneh mend ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es ohne ein Klemmen möglich, die Leitschaufein VNS in dem Ringkanal ANC zu ver drehen. Besonders bevorzugt ist die Höhe HGT des Bewegungs spalts CLG mit zunehmendem Abstand von der Schaufellängsachse VX derart ausgelegt, dass die Leitschaufelenden eine abgerun- dete oder runde Form aufweisen, bevorzugt kugelförmig abge rundet sind.

Figur 4 zeigt die schematische Darstellung eines Getriebever dichters GTC in einer axial geschnittenen Draufsicht auf den Getriebeverdichter GTC. Der Getriebeverdichter GTC umfasst einen Radialverdichterrotor RCR bzw. einen Radialverdichter RCP in erfindungsgemäßer Bauart. An der Welle SH des Radial- verdicherrotors RCR ist ein Ritzel PNN vorgesehen, das ein Großrad BLG antreibt. Von dem Großrad BLG wird mindestens ei ne weitere Ritzelwelle PSH angetrieben, wie in der Figur 4 schematisch angedeutet, an dessen Wellenenden weitere Ver dichter CPM angeordnet sind. Die Gehäuse CAS der Verdichter CPM sind an einem Getriebekasten GBX, in dem das Großrad BLG, die Ritzel PNN und die Wellen SH im Wesentlichen angeordnet und gelagert sind, angebracht. Infolge des Antriebs an dem erfindungsgemäßen Radialverdichterrotor RCR ist ein entspre chender Antrieb des Großrades BLG nicht erforderlich. Dement sprechend kann der Antrieb DRV ohne ein entsprechendes Über setzungsgetriebe zwischen dem Getriebeverdichter GTC und dem Antrieb DRV realisiert werden, wobei der Antrieb DRV im Nenn drehzahlbetrieb die Drehzahl mit dem Radialverdichterrotor RCR aufweist. Je nach Platzerfordernis zur Anbringung der einzelnen Verdichter CPM an dem Getriebekasten GBX und je nach erforderlicher Drehzahl der einzelnen Verdichter CPM werden die Übersetzungsverhältnisse bzw. Größen des Großrades BLG und der einzelnen Ritzel PNN bedarfsgerecht ausgelegt. Aufgrund der entfallenden Notwendigkeit, das Großrad BLG an zutreiben, ist das Platzangebot zum Anbringen der einzelnen Verdichter CPM an dem Getriebekasten GBX verbessert.