CN103323253B - 旋转调节进气装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种旋转调节进气装置，包括进气管、法兰、带齿的旋转盘、小齿轮和驱动装置，其中，法兰固定套设于进气管周缘，法兰沿轴向设有多个贯通的进气孔；旋转盘设置于法兰的外侧，旋转盘沿轴向设有多个贯通的调节孔，调节孔与进气孔相对设置且贯通；小齿轮与旋转盘的齿相啮合；驱动装置与小齿轮连接后驱动旋转盘转动，调节孔跟随旋转盘转动后与进气孔可调节的错开贯通的角度。本发明的旋转调节进气装置，其驱动装置与小齿轮连接驱动旋转盘转动，使得法兰的进气孔和旋转盘的调节孔可调节的错开贯通的角度，通过调节分流支路的空气流量来间接精确的控制流入进气管中的空气流量，省时省力，提高了工作效率，拆卸和安装方便。
Description
技术领域
本发明涉及燃气涡轮发动机燃烧室高空点火试验器领域，特别地，涉及一种旋转调节进气装置。
背景技术
在燃气涡轮发动机燃烧室高空点火试验中，需要精确的控制燃烧室试验件进口空气的流量，以满足试验状态参数要求。现有技术中，控制燃烧室试验件进口空气流量的装置是通过改变试验件进口连接法兰间铜垫片的中心开孔面积来调节燃烧室进口空气流量，铜垫片通过螺栓连接于进口连接法兰的端面。在实际测试中，进口空气流量变化范围较大，一个固定开孔面积的铜垫片难以精确的调节进口空气流量，使用中需加工一组不同开孔面积的铜垫片且在试验过程中需停机进行更换，以调节燃烧室进口空气流量，调节精度不高。每一次更换铜垫片，需松紧各一次试验件进口法兰连接螺栓，效率低、互换性差且拆装不便。
发明内容
本发明目的在于提供一种旋转调节进气装置，以解决现有的控制进口空气的流量装置调节精度不高、互换性差且拆装不便的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种旋转调节进气装置，包括进气管，进气管的第一端连接用于导入气流的进口，进气管的第二端连接安装法兰组件，安装法兰组件将旋转调节进气装置与燃烧室试验件连接，其还包括法兰、带齿的旋转盘、小齿轮和驱动装置，法兰固定套设于进气管周缘，法兰沿轴向设有多个贯通的进气孔；旋转盘设置于法兰的外侧，旋转盘沿轴向设有多个贯通的调节孔，调节孔与进气孔相对设置且贯通；小齿轮与旋转盘的齿相啮合；驱动装置与小齿轮连接，驱动旋转盘转动，调节孔跟随旋转盘转动。
进一步地，法兰的侧面沿轴向延伸轴颈，旋转盘套设于轴颈并端平，旋转盘与轴颈之间设有棍棒，棍棒将旋转盘沿径向紧抵于轴颈的侧面。
进一步地，旋转盘的外侧设有轴向止推组件，轴向止推组件与轴颈的端面齐平并固定，轴向止推组件将旋转盘沿轴向紧抵于法兰。
进一步地，轴向止推组件为筒状结构，筒状结构的端部延伸有外压环和设置于外压环内部的内压环，外压环和内压环均为与轴向止推组件同心的环体结构，外压环和内压环的环体之间设有两圈钢珠，第一圈钢珠紧抵于外压环的内壁并通过外固定环径向紧抵；第二圈钢珠紧抵于内压环的内壁并通过内固定环径向紧抵，钢珠均抵靠于旋转盘的端面。
进一步地，内压环为环体结构，轴向止推组件与内压环的交接处开设有与内压环的内环贯通的工艺孔。
进一步地，轴向止推组件的外侧设有安装板，安装板和轴向止推组件均设置于小齿轮的下方，安装板和轴向止推组件沿轴向设有贯通的通孔，轴颈设有与通孔相对的盲孔，紧固件穿过通孔后将安装板和轴向止推组件紧固于法兰。
进一步地，安装板的外侧固定连接有支撑座，支撑座的上方固定安装驱动装置。
进一步地，法兰焊接固定于进气管，法兰的进气孔均匀布置。
进一步地，进气孔的中心形成的圆周与进气管的周缘同心，进气孔和调节孔的尺寸相同。
进一步地，驱动装置为步进电机。
本发明具有以下有益效果：本发明的旋转调节进气装置，驱动装置与小齿轮连接驱动旋转盘转动，使得法兰的进气孔和旋转盘的调节孔可调节的错开贯通的角度，通过调节分流支路的空气流量来间接精确的控制流入进气管中的空气流量，省时省力，提高了工作效率，拆卸和安装方便。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例的旋转调节装置的剖面示意图；
图2是本发明优选实施例的进气管中轴线以上部分的剖面示意图；
图3是本发明优选实施例的图2的a处局部放大示意图；
图4是本发明优选实施例的进气管中轴线以下部分的剖面示意图；
图5是本发明优选实施例的轴向止推组件的结构示意图；
图6是本发明优选实施例的图5的b处局部放大示意图；以及
图7是本发明优选实施例的c处局部放大示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1，本发明提供了一种旋转调节进气装置，包括进气管3、法兰1、带齿轮的旋转盘2、小齿轮4和驱动装置5。其中，进气管3的第一端连接用于导入气流的进口，进气管3的第二端连接安装法兰组件6，安装法兰组件6将旋转调节进气装置与燃烧室试验件连接；法兰1固定套设于进气管3周缘，法兰1沿轴向设有多个贯通的进气孔10；旋转盘2设置于法兰1的外侧，旋转盘2沿轴向设有多个贯通的调节孔20，调节孔20与进气孔10相对设置且贯通；小齿轮4设置于旋转盘2的上方，与旋转盘2的齿相啮合；驱动装置5与小齿轮4连接，驱动旋转盘2转动，调节孔20跟随旋转盘2转动后与进气孔10可调节的错开贯通的角度。
优选地，进气孔和调节孔的尺寸相同，进气孔10的中心形成的圆周与进气管3的周缘同心，便于加工和操作。
在设定试验状态下，外部设备提供的恒定的空气流量，经进气管3流入燃烧室被使用。当燃烧室内所需的空气流量改变时，进入进气管3中的空气流量也需相应调节并改变。此时，恒定的空气流量，大部分经进气管3流入燃烧室，小部分的空气经进气孔10、调节孔20分流后流至试验仓中抽空，齿轮啮合将进气孔10和调节孔20错开一定的角度，此角度可控制分流的空气流量。
本实施例中，驱动装置5为步进电机，步进电机可高精度的调节小齿轮4和旋转盘2的齿轮之间的啮合。
法兰1的侧面沿轴向延伸一轴颈11，旋转盘2套设于轴颈11并端平，旋转盘2与轴颈11之间设有棍棒7，棍棒7将旋转盘2沿径向紧抵于轴颈11的侧面，实现了旋转盘2的径向定位，减少了旋转时两者间的摩擦阻力。
旋转盘2的外侧设有轴向止推组件8，轴向止推组件8与轴颈11的端面齐平并固定，轴向止推组件8将旋转盘2沿轴向紧抵于法兰1，实现了旋转盘2的轴向定位。其中，轴向止推组件8为筒状结构，筒状结构的端部延伸有外压环81和设置于外压环81内部的内压环82，外压环81和内压环82均为与轴向止推组件8同心的环体结构，外压环81和内压环82的环体之间设有两圈钢珠80，第一圈钢珠80紧抵于外压环81的内壁并通过外固定环83径向紧抵；第二圈钢珠80紧抵于内压环82的内壁并通过内固定环84径向紧抵，具体地，内固定环84与钢珠80组成推力球轴承通过内压环82径向定位，外固定环83与钢珠80组成推力球轴承通过外压环81径向定位，钢珠80点接触抵靠于旋转盘2的端面，实现旋转盘2径向定位的同时，使得旋转盘2在转动时阻力小。此轴向止推组件8能很好的实现旋转盘2的轴向定位，减小旋转盘2在转动时的阻力，其结构简单，成本低廉。
其中，内压环82为环体结构，轴向止推组件8与内压环82的交接处开设有与内压环82的内环贯通的工艺孔，此工艺孔可减轻轴向止推组件8筒体的重量，减小本装置转动过程中的能耗。
轴向止推组件8的外侧设有安装板9，安装板9和轴向止推组件8均设置于小齿轮4的下方，安装板9和轴向止推组件8沿轴向设有贯通的通孔，轴颈11设有与通孔相对的盲孔，紧固件90穿过通孔后将安装板9和轴向止推组件8紧固于法兰1，此结构简单，安装和拆卸方便。
安装板9的外侧固定连接有支撑座50，支撑座50的上方固定安装驱动装置5，本实施例的步进电机安装在支撑座50上，步进电机的输出轴上的键与小齿轮4连接，小齿轮4与旋转盘2啮合传动，从而驱动旋转盘2转动，调节孔20跟随旋转盘2转动后与进气孔10可调节的错开贯通的角度，即改变旋转盘2的调节孔20与法兰1的进气孔10的重合面积大小来精确调节分流空气支路的空气流量。
优选地，法兰1焊接固定于进气管3，法兰1的进气孔10均匀布置，便于调节。
安装法兰组件6包括压环和松套法兰，压环和进气管3对焊固定连接，松套法兰设置多个安装孔且固定套合于压环的周缘。
本发明的旋转调节进气装置，驱动装置5与小齿轮4连接驱动旋转盘2转动，使得法兰1的进气孔10和旋转盘2的调节孔20可调节的错开贯通的角度，通过调节分流支路的空气流量来间接精确的控制流入进气管3中的空气流量，省时省力，提高了工作效率，拆卸和安装方便。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种旋转调节进气装置，包括进气管(3)，所述进气管(3)的第一端连接用于导入气流的进口，所述进气管(3)的第二端连接安装法兰组件(6)，所述安装法兰组件(6)将所述旋转调节进气装置与燃烧室试验件连接，其特征在于，还包括法兰(1)、带齿的旋转盘(2)、小齿轮(4)和驱动装置(5)，
所述法兰(1)固定套设于所述进气管(3)周缘，所述法兰(1)沿轴向设有多个贯通的进气孔(10)；
所述旋转盘(2)设置于所述法兰(1)的外侧，所述旋转盘(2)沿轴向设有多个贯通的调节孔(20)，所述调节孔(20)与所述进气孔(10)相对设置且贯通；
所述小齿轮(4)与所述旋转盘(2)的齿相啮合；所述驱动装置(5)与所述小齿轮(4)连接，驱动所述旋转盘(2)转动，所述调节孔(20)跟随所述旋转盘(2)转动。
2.根据权利要求1所述的旋转调节进气装置，其特征在于，所述法兰(1)的侧面沿轴向延伸轴颈(11)，所述旋转盘(2)套设于所述轴颈(11)并端平，所述旋转盘(2)与所述轴颈(11)之间设有棍棒(7)，所述棍棒(7)将所述旋转盘(2)沿径向紧抵于所述轴颈(11)的侧面。
3.根据权利要求2所述的旋转调节进气装置，其特征在于，所述旋转盘(2)的外侧设有轴向止推组件(8)，所述轴向止推组件(8)与所述轴颈(11)的端面齐平并固定，
所述轴向止推组件(8)将所述旋转盘(2)沿轴向紧抵于所述法兰(1)。
4.根据权利要求3所述的旋转调节进气装置，其特征在于，所述轴向止推组件(8)为筒状结构，所述筒状结构的端部延伸有外压环(81)和设置于所述外压环(81)内部的内压环(82)，所述外压环(81)和内压环(82)均为与所述轴向止推组件(8)同心的环体结构，
所述外压环(81)和内压环(82)的环体之间设有两圈钢珠(80)，第一圈所述钢珠(80)紧抵于所述外压环(81)的内壁并通过外固定环(83)径向紧抵；第二圈所述钢珠(80)紧抵于所述内压环(82)的内壁并通过内固定环(84)径向紧抵，所述钢珠(80)均抵靠于所述旋转盘(2)的端面。
5.根据权利要求4所述的旋转调节进气装置，其特征在于，所述内压环(82)为环体结构，所述轴向止推组件(8)与内压环(82)的交接处开设有与所述内压环(82)的内环贯通的工艺孔。
6.根据权利要求3所述的旋转调节进气装置，其特征在于，所述轴向止推组件(8)的外侧设有安装板(9)，所述安装板(9)和轴向止推组件(8)均设置于所述小齿轮(4)的下方，
所述安装板(9)和轴向止推组件(8)沿轴向设有贯通的通孔，所述轴颈(11)设有与所述通孔相对的盲孔，紧固件(90)穿过所述通孔后将所述安装板(9)和轴向止推组件(8)紧固于所述法兰(1)。
7.根据权利要求6所述的旋转调节进气装置，其特征在于，所述安装板(9)的外侧固定连接有支撑座(50)，所述支撑座(50)的上方固定安装驱动装置(5)。
8.根据权利要求1所述的旋转调节进气装置，其特征在于，所述法兰(1)焊接固定于所述进气管(3)，所述法兰(1)的进气孔(10)均匀布置。
9.根据权利要求1所述的旋转调节进气装置，其特征在于，所述进气孔(10)的中心形成的圆周与所述进气管(3)的周缘同心，所述进气孔(10)和调节孔(20)的尺寸相同。
10.根据权利要求1所述的旋转调节进气装置，其特征在于，所述驱动装置(5)为步进电机。
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