NO310083B1 - Kopling mellom en drivenhets hus og et kompressorelements hus - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et forbindelsesstykke som forbinder en driv enhets hus med et kompressorelements hus.

Slike forbindelsesstykker blir brukt i kompressoraggregater for å forbinde et støpemetallhus for et kompressorelement med det hus i hvilket drivenheten er plassert, for eksempel huset for en motor. På grunn av konstruksjonsårsaker, kan ikke disse husene fremstilles som en hel enhet.

I forbindelsesstykket, er koplingen mellom akselen eller akslene for rotoren eller rotorene i kompressorelementet og den utgående aksel eller akslene for drivenheten plassert. I dette forbindelsesstykke, kan også et girhjul transmisjon eller annen koplingsomformer være integrert.

Kompressoraggregater skaper en masse støy. For å begrense støynivået, blir vibrasjonsdempere brukt for å isolere aggregatet fra jorden, og rammen er utstyrt med støybegrensende materiale. Kanalen gjennom hvilken ventilasjonsluften blir suget inn er også akustisk behandlet.

Selv om disse anordninger allerede oppnår en betydelig støydempning, er støynivået i kompressoraggregatet fremdeles temmelig høyt.

I et forsøk på ytterligere å redusere dette støynivået, ble det utført forskning fra hvilket det ble klart at betydelig støyenergi ble skapt i kompressorelementet, og ved de strukturelle trekk av hele aggregatet, blir den omformet til uønskede vibrasjoner og støy.

Spesielt blir resonansrfekvensene av strukturen i dette aggregat fremkalt ved de pulserende frekvenser av kompressorelementet, hvilket fører til utstråling av overflødig støyenergi.

Det ble merket at spesielt forbindelsesstykket mellom husene for kompressorelementet og drivenheten er ansvarlig for støyemisjon og transmisjon av vibrasjoner og støy til motoren og støttepunktene for forbindelsesstykket.

Denne oppfinnelse tar sikte på et slikt forbindelsesstykke i hvilket støyutstrålingen og transmisjonen av vibrasjoner er minimal, på en slik måte at støy emisjonen av kompressoraggregatet blir redusert.

Dette mål er nådd ifølge oppfinnelsen ved at forbindelsesstykket utformet i overensstemmelse med patentkravene.

Ribbene er fortrinnsvis anordnet på forbindelsesstykket på en slik måte at segmentene som avgrenses av disse ribbene tar opp minst halvdelen av veggen.

Disse ribbene kan være anordnet på utsiden eller innsiden.

Forbindelsesstykket kan være utformet av en rørformet del med to flenser på endene, hvormed for eksempel i det minste de laterale flanker av denne delen er utstyrt med ribber.

Med den intensjon å vise bedre karakteirstikkene ved oppfinnelsen, skal i det følgende, gjennom et eksempel uten noen begrensende karakter, flere foretrukne former av utførelsen av et forbindelsesstykke gjennom kompressorelementene og en drivenhet ifølge oppfinnelsen beskrives, med henvisning til tegningene, hvor figur 1 viser skjematisk et kompressoraggregat med et forbindelsesstykke ifølge oppfinnelsen, figur 2 viser, i større målestokk, et sideriss av forbindelsesstykket for kompressoraggregatet på figur 1, figur 3 representerer et riss ifølge pilen F3 på figur 2, figur 4 representerer et riss ifølge pilen F4 på figur 2, figur 5 representerer et tverrsnitt V-V på figur 3, figur 6 viser, i større målestokk, et tverrsnitt VI-VI på figur 2, figur 7 viser skjematisk et kompressoraggregat i likhet med figur 1, med en annen form for utførelse.

På figur 1 er det representert et kompressoraggregat bestående av et kompressorelement 1, et kompressorelement med en rotor eller et skrukompressorelement med to rotorer, en drivenhet 2 utformet med en elektrisk motor, og et forbindelsesstykke 3 som forbinder huset 4 for drivenheten 2 med huset 5 for kompressorelementet 1, og hvilket koplingen 6 er plassert mellom den utgående aksel 2 av drivenheten 2 og en aksel 8 av en rotor på kompressorelementet 1.

I det tilfelle at kompressorelementet 1 er en skrukompressor og således omfatter rotorer, kan akselen 8, ved hjelp av en giroverføring, en belteoverføring eller annen koplingsomformer, drive akselen på en rotor.

Forbindelsesstykket 3 består av en rørformet del 9, ved med en ekstremitet en flens 10 for festing på huset 5 av kompressorelementet 1, og ved den andre, noe større ekstremitet, en flens 11 for festing på huset 4 av drivenheten 2.

Den akustiske energi som skapes ved prosessen av kompresjon ved kompressorelementet, er temmelig tonal, og er en sammensetning av deterministiske signaler. Det laveste deterministiske signal, den fundamentale tone, er en sinusbølge med en frekvens som er lik den rytmen med hvilken kompressorelementene suger luft fra omgivelsene og støter den ut i utløpet av kompressorelementet.

Luften blir komprimert til kompresjonskammeret, og støtt ut ganske brått i utløpet, slik at denne prosessen ikke blir utført på en progressiv måte. Som en følge, blir det skapt harmoniske komponenter av denne fundamentale tone. Disse harmoniske komponenter har en frekvens som er et heltall multiplum av grunnfrekvensen.

Avhengig av et antall prosesser og geometriske parametre, blir flere eller færre harmoniske skapt, og er i sin amplitude i forhold til den fundamentale tone viktige eller ikke. Denne totale tonale energi bringer huset 5 av kompressorelementet 1 og flensstrukturen i vibrasjoner som, hver på sin egen måte, omformer denne energien til vibrasjoner og støy.

For å begrense vibrasjonene, er ribber 12 anordnet på en del, og fortrinnsvis mer enn halvdelen, av veggen av den rørformede del 12, ifølge et mønster som deler denne ytre side mellom flensene 10 og 11 i tilstøtende veggsegmenter 13.

I det representerte eksempel, er disse ribbene 12 anordnet på utsiden av delens 9 vegg, men de kan også være plassert på innsiden.

Disse ribbene 12 møter spesifikke krav. Som representert i detalj på figur 6, er høyden H eller en ribbe 12 minst en og en halv gang og for eksempel to ganger, tykkelsen D av veggdelen på hvilken den står, og bredden B, målt halvveis opp høyden av denne ribben 12, er minst halvparten av tykkelsen D, og for eksempel lik denne tykkelsen.

I betraktning av det faktum at forbindelsesstykket er en støpt metalldel, blir ribbene 12, på grunn av støpetekniske årsaker, noe utvidet mot deres base. Toppen på ribbene 12 er avrundet, og ribbene 12 er forbundet med en avrundet del med veggdelen på hvilken de står.

Mønsteret utformet ved ribbene 12 møter også spesifikke krav. De har en slik tett struktur at den første karakteristiske bøyningsmodus for hvert veggsegment 13 har en resonansfrekvens som er slik at ikke noe veggsegment 13 kan bli eksitert ved alle viktige eksiteringsfrekvenser opp til og inkludert den høyeste av kompressorelementet 1.

Den høyeste harmoniske, med andre ord eksitasjonskomponenten av høyeste frekvens, er da ikke lenger i stand til å starte den såkalte pustemodus eller første bøyningsmodus av noe veggsegment 13. Som en følge av dette, kan ikke dette veggelement 13 utstråle noen betydelig støy.

Hvert veggsegment 13 vil begynne å vibrere bare når det eksiteres med en dynamisk kraft. Når de tilførte vibrasjoner tar en frekvens med en av resonansfrekvensene i dette veggsegment 13, blir betydelig mer støy utstrålt enn den støy som utstråles av dette veggsegment for noen annen frekvens.

Den karakteristiske modus er den måten på hvilken et veggsegment vibrerer med en av dets resonansfrekvenser, og er forskjellig fra resonansfrekvens til resonansfrekvens.

Den karakteristiske modus for alle første resonansfrekvenser er en typisk bøyningsmodus, hvormed det sentrale punkt på veggsegmentet 13 utfører en opp og ned bevegelse, og hvorved alle de andre punkter av dette veggsegment 13 utfører en mindre bevegelse, som imidlertid er i fase med bevegelsen av det sentrale punkt. Den første karakteristiske modus er også indikert som en "pustemodus".

Det ovennevnte mønster avhenger således av karakteirstikkene for kompressorelementet 1, såsom rotasjonshastigheten og rotorkonstruksjonen som utøver en påvirkning på eksitasjonsfrekvensen for kompressorelementet 1.

De fleste av veggsegmentene 13 kan være utstyrt med et spor 14 for intern avkjøling av forbindelsesstykket 3. I det representerte eksempel, er ribbene 12, og således veggsegmentene 13, til stede på de laterale flanker av den rørformede del 9. Den ene laterale flanke består av deler som danner en vinkel med hverandre. Den øvre side og den nedre side av delen 9 har flate områder.

Med en nedre av slike flate deler, hviler forbindelsesstykket 3, med et mellomlegg av en elastisk pute 15, på en understøttelse 6, som representert på figur 1. På en analog måte, hviler huset 4 av drivenheten 2 på et annet støttepunkt 17.

Det er klart at ribbene 12, og derfor veggsegmentene 13, også, eller eksklusivt, kan plasseres på den øvre og/eller den nedre side av delen 9.

Flensen 11 strekker seg i hovedsak utover i forhold til åpningen av delen 9 på den tilsvarende ekstremitet av denne delen 9. Denne flensen 11 viser fire åpninger 18, utstyrt med skruegjenger på innsiden, for festing av huset 4 ved hjelp av bolter.

Flensen 10 er derimot asymmetrisk i forhold til åpningen i delen 9 på vedkommende ekstremitet, med andre ord flensen 10 stikker utover på den laterale flanke, og stikker innover på den andre laterale flanke.

I denne flensen 10, er det anordnet åpninger 19 for festing av flensen 10 på huset 5 ved hjelp av bolter.

Det hittil beskrevne forbindelsesstykke 3 har en betydelig reduksjon av støyutstrålingen som en følge.

Forbindelsesstykket 3 trenger ikke nødvendigvis å være plassert i forlengelsen av kompressorelementet 1 og drivenheten 2. Det kan for eksempel være plassert ved siden av, under eller ovenfor kompressorelementet og drivenheten 2.1 dette tilfelle, er koplingen 6 utformet ved en transmisjon.

Dessuten, på figur 7 er det representert en form for utførelse av et kompressoraggregat hvor kompressorelementet 1 og drivenheten 2 ikke er plassert i deres gjensidige forlengelser, og forbindelsesstykket 3 har en annen form enn den som er beskrevet ovenfor.

I denne form for utførelse, har forbindelsesstykket 3 i form av en flat boks i hvilken koplingen 6, som er utformet av en beltetransmisjon, er plassert.

Kompressorelementet 1 er festet, ved hjelp av en flens og bolter, på toppen, på en side av denne boksen. En aksel 8 av en rotor strekker seg gjennom en åpning inn i den ovennevnte side.

Drivenheten 2 er festet på analog måte ved hjelp av en flens og bolter, ved sin nedre ende, og den andre siden av forbindelsesstykket 3. Den utgående aksel 7 strekker seg gjennom en åpning og inn i den sistnevnte side.

På den laterale kant, såvel som på de to sider, ved siden av kompressorelementet 1 og drivenheten 2, er det anordnet ribber 12 som således danner tilstøtende veggelementer 13.

Når det gjelder deres dimensjoner såvel som det mønster de danner, møter ribbene 12 det samme krav som i utførelsesformen ifølge figurene 1 til 6.

I dette tilfelle gir også ribbene 12 en betydelig reduksjon i støyutstråling eller overføring.

I en variant, kan kompressorelementet 1 og drivenheten 2 være plassert over hverandre eller ved siden av hverandre på samme side av forbindelsesstykket 3.

Den foreliggende oppfinnelse er på ingen måte begrenset til den form av utførelse som er beskrevet ovenfor og representert på tegningene, men derimot kan et slikt forbindelsesstykke realiseres på forskjellige varianter uten å avvike fra oppfinnel-sens omfang.

Claims (9)

1. Forbindelsesstykke (3) som forbinder en drivenhets (2) hus (4) med et kompressorelements (1) hus (5), KARAKTERISERT VED at det er utstyrt med ribber (12) over i det minste en del av sin vegg, hvor høyden (H) av ribbene (12) er minst lik en og en halv gang tykkelsen av den veggdel som ribbene står på, og hvis tykkelse (B), halvveis opp til høyden, er lik minst halvdelen av tykkelsen, slik at ribbene (12) danner et mønster som deler veggen i tilstøtende veggsegmenter (13), hvis første karakteristiske bøyningsmodus har en resonansfrekvens som utelukker eksitering ved alle viktige eksiteringsfrekvenser opp til og med kompressorelementets (1) høyeste.

2. Forbindelsesstykke ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at ribbene (12) er anordnet på en slik måte at segmentene (13) som bestemmes av dem, tar opp minst halvdelen av veggen.

3. Forbindelsesstykke ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at ribbene (12) er anordnet på utsiden av veggen.

4. Forbindelsesstykke ifølge krav 1 eller 2, KARAKTERISERT VED at ribbene (12) er anordnet på innsiden av veggen.

5. Forbindelsesstykke ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at det er utformet av en rørformet del (12) og to flenser (10, 11) ved ekstremitetene.

6. Forbindelsesstykke ifølge krav 5, KARAKTERISERT VED at den rørformede del (9) har ribber (12) på i det minste begge sideflanker.

7. Forbindelsesstykke ifølge krav 1-4, KARAKTERISERT VED at det danner en boks, hvorved kompressorelementet (1) og drivenheten (2) er festet på samme eller forskjellige sider av denne boksen.

8. Forbindelsesstykke ifølge det foregående krav, KARAKTERISERT VED at en kopling (6) er plassert i boksen mellom drivenhetens (2) utgående aksel (7) og kompressorelementets (1) rotoraksel (8).

9. Forbindelsesstykke ifølge foregående krav, KARAKTERISERT VED at det har en underdel hvormed det hviler på en understøttelse (16) ved hjelp av en elastisk pute (15).