CN103161515B - 气流驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气流驱动装置，用于驱动转子转动，其包括：固定环、角度调整环、喷嘴组、轴承以及固定架，所述固定环与所述角度调整环同心连接，所述角度调整环套设于所述固定环上，所述喷嘴组依次穿过所述角度调整环与所述固定环，所述喷嘴组与所述固定环以及角度调整环通过轴承相互接触连接，所述固定架固接于所述角度调整环上；本发明气流驱动装置结构简单，驱动效率高。

Description

气流驱动装置

技术领域

本发明涉及驱动装置，尤其涉及一种用于透平转子做动平衡时驱动转子转动的气流驱动装置。

背景技术

常用机械中包含着大量的作旋转运动的零部件，例如各种传动轴、主轴、电动机和汽轮机的转子等，统称为回转体。在理想的情况下回转体旋转时与不旋转时，对轴承产生的压力是一样的，这样的回转体是平衡的回转体。但工程中的各种回转体，由于材质不均匀或毛坯缺陷、加工及装配中产生的误差，甚至设计时就具有非对称的几何形状等多种因素，使得回转体在旋转时，其上每个微小质点产生的离心惯性力不能相互抵消，离心惯性力通过轴承作用到机械及其基础上，引起振动，产生了噪音，加速轴承磨损，缩短了机械寿命，严重时能造成破坏性事故。为此，必须对转子进行平衡，使其达到允许的平衡精度等级，或使因此产生的机械振动幅度降在允许的范围内。

本装置是一种无接触的驱动装置，相对于有接触的驱动装置，驱动装置本身会在附加额外的不平衡量，给转子动平衡试验检测带来较大误差。相对于喷嘴固定的驱动装置，由于不能调整喷嘴到最佳入射角度，驱动效率较低，在低速下完成的动平衡试验，不能很好反应出高速工作的转子的不平衡情况。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供了一种用于驱动转子的结构简单，驱动效率高的气流驱动装置。

本发明的气流驱动装置，用于驱动转子转动，其包括：固定环、角度调整环、喷嘴组、轴承以及固定架，所述固定环与所述角度调整环同心，所述角度调整环套设于所述固定环上、且所述角度调整环可相对所述固定环转动；所述喷嘴组通过球面轴承与所述固定环、角度调整环连接；所述固定环和所述角度调整环侧面设有同心孔，所述喷嘴组连接所述球面轴承并依次穿过所述角度调整环和所述固定环的同心孔；所述固定架接触连接所述角度调整环。

优选地，所述喷嘴组包括2个或者2个以上的喷嘴，所述喷嘴与驱动转子的叶片的角度范围为0°～90°。

优选地，所述轴承为球面轴承。

优选地，所述喷嘴设有进气口、出气口以及设置在进气口与出气口之间的流动通道。

优选地，所述进气口直径大于所述出气口直径。

优选地，所述流动通道在轴向上的截面沿所述进气口到所述出气口方向逐渐减小。

优选地，喷嘴沿固定环或角度调整环的径向滑动连接。

本装置结构简单，气体驱动装置本身基本无需维护；本气体驱动装置通过喷嘴组与转子的无接触驱动，能够更好的实现转子的高速驱动；驱动装置通过喷嘴流道设计，使得气体在流动通道内，尽可能的实现焓降，将气流的静压能转化为气流动能，驱动转子，实现转子高速旋转，并且使得转子在接近工作转速下进行动平衡检测，获得更精确的动平衡检测结果；喷嘴角度可调，并且每个喷嘴调整角度一致，消除了由于气流喷射角度不一带来驱动效果的消耗，使得本装置更易于实现高速无接触的驱动转子转动。

附图说明

图1为本发明气流驱动装置一实施例示意图；

图2为本发明气流驱动装置的喷嘴结构剖面图；

图3为本发明气流驱动装置（无固定架）示意图；

图4为本发明气流驱动装置（无固定架）另一实施例示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，为本发明气流驱动装置一实施例示意图，本发明提供一种气流驱动装置，用于透平膨胀机的驱动转子转动，其包括：固定环1、角度调整环2、喷嘴组3、球面轴承（未图示）以及固定架4；所述固定环1与所述角度调整环2同心，所述角度调整环2套设于所述固定环1上、且所述角度调整环2可相对所述固定环1转动；所述喷嘴组3通过球面轴承与所述固定环1、角度调整环2连接；所述固定环1和所述角度调整环2侧面设有同心孔（未标示），所述喷嘴组3连接所述球面轴承并依次穿过所述角度调整环2和所述固定环1的同心孔；所述固定架4接触连接所述角度调整环2上用于支撑、固定气流驱动装置；固定架4由两节可自由活动的套环组成，可实现气流驱动装置整体高低位置的调整，满足驱动位置与转子回转轴高度一致要求。

本发明的喷嘴组3并非透平膨胀机用的喷嘴，而是用于透平转子做动平衡时驱动转子转动的驱动装置。所述喷嘴组3包括2个或者2个以上的喷嘴组成；所述喷嘴为一个内锥形的钢管，用于气体加速、推动转子转动；所述喷嘴经角度调整环2调整的角度范围为0°～90°。喷嘴与驱动转子的叶片成90°是理想状态，喷嘴与驱动转子的叶片为90°，会造成喷嘴喷出的气流不能吹到驱动转子的叶片或者驱动转子的叶片旋转会与喷嘴发生碰撞将叶片打坏，为了接近理想喷射角度，同时喷嘴又不碰到叶片，调整喷嘴组3与驱动转子的叶片角度小于90°，在喷嘴组3不碰到叶片的前提下，喷嘴组3与驱动转子的叶片角度越接近90，喷嘴效率越高。

如图2所示，为本发明气流驱动装置喷嘴一实施例示意图，所述喷嘴包括进气口31、出气口32以及设置在进气口31与出气口32之间的流动通道33；所述进气口31直径大于所述出气口32直径；所述流动通道33在轴向上的截面沿所述进气口31到所述出气口32方向逐渐减小，进气口31喷入的气流经流动流道33时，能够实现尽可能多的焓降，将气流的静压能转化为动能，驱动转子高速旋转，使得转子在接近工作转速下进行动平衡检测，获得更精确的动平衡检测结果。

如图3所示，为本发明气流驱动装置（无固定架）示意图，固定环1与角度调整环2同心连接。转动角度调整环2，使安装在固定环1和角度调整环2上的喷嘴组3角度调整，以获得气流的最佳入射角度。由于角度调整环2对喷嘴组3进行同步调整，确保喷嘴组3的各喷嘴调整角度一致，从而可以避免喷嘴组3角度不一致造成喷嘴组3各喷嘴喷射的气流相互抵消，降低对驱动转子的冲击作用。

如图4所示，为本发明气流驱动装置（无固定架）另一实施例示意图，本发明喷嘴可沿固定环1以及角度调整环2的径向缩进或拉出，能够调整喷嘴出气口32与驱动转子（未图示）之间的距离，实现喷嘴组3各喷嘴的出气口32所构成的圆环与转子的回转轴同心，有效保证喷嘴组3各喷嘴对转子的冲击作用一致，实现驱动转子的高速旋转。

本发明的气流驱动装置使驱动转子转动步骤包括：压缩空气通过输送管路送入喷嘴的进气口，气流经过喷嘴流道，实现将静压能转化为动能，从喷嘴的出气口高速喷出，驱动转子高速转动。

本发明气流驱动装置结构简单，气流驱动装置结构稳定，减少了转子动平衡检测过程中的额外工作；采用气流作为驱动动力，可实现驱动装置与转子的无接触驱动，能够更好的实现转子的高速驱动；驱动装置通过喷嘴流道设计，使得气体在流动通道内，尽可能的实现含降，将气流的静压能转化为气流动能，驱动转子高速旋转，并且使得转子在接近工作转速下进行动平衡检测，获得更精确的动平衡检测结果；喷嘴角度可调，并且各喷嘴调整角度一致，有效保证各喷嘴对转子的冲击作用一致，使得本装置更易于实现高速无接触的驱动转子转动。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其他各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种气流驱动装置，用于驱动转子转动，其包括：固定环、角度调整环、喷嘴组、轴承以及固定架，其特征在于：

所述固定环与所述角度调整环同心，所述角度调整环套设于所述固定环上、且所述角度调整环可相对所述固定环转动；

所述喷嘴组通过球面轴承与所述固定环、角度调整环连接；所述固定环和所述角度调整环侧面设有同心孔，所述喷嘴组连接所述球面轴承并依次穿过所述角度调整环和所述固定环的同心孔；所述喷嘴设有进气口、出气口以及设置在进气口与出气口之间的流动通道，所述进气口直径大于所述出气口直径，所述流动通道在轴向上的截面沿所述进气口到所述出气口方向逐渐减小；

所述固定架接触连接所述角度调整环。

2.根据权利要求1所述的气流驱动装置，其特征在于：所述喷嘴组包括2个或者2个以上的喷嘴，所述喷嘴与驱动转子的叶片的角度范围为0°～90°。

3.根据权利要求1所述的气流驱动装置，其特征在于：所述轴承为球面轴承。

4.根据权利要求1所述的气流驱动装置：其特征在于：喷嘴沿固定环或角度调整环的径向滑动连接。