CN104407629B - 一种高温流体流量调节机构 - Google Patents

一种高温流体流量调节机构 Download PDF

Info

Publication number
CN104407629B
CN104407629B CN201410548339.5A CN201410548339A CN104407629B CN 104407629 B CN104407629 B CN 104407629B CN 201410548339 A CN201410548339 A CN 201410548339A CN 104407629 B CN104407629 B CN 104407629B
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission shaft
power transmission
fluid flow
temperature fluid
high temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201410548339.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104407629A (zh
Inventor
周建平
林成
吕晶
蓝天霞
李丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Shenyang Liming Aero Engine Co Ltd
Original Assignee
Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd filed Critical Shenyang Liming Aero Engine Group Co Ltd
Priority to CN201410548339.5A priority Critical patent/CN104407629B/zh
Publication of CN104407629A publication Critical patent/CN104407629A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104407629B publication Critical patent/CN104407629B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Abstract

一种技术效果优良的高温流体流量调节机构，所述高温流体流量调节机构构成如下：端盖(1)、流通通道(2)、传动齿轮(3)、行程控制杆(4)、传动轴承力节(5)、射流冷却孔(6)、传动轴(7)和挡板(8)；所述行程控制杆(4)通过传动齿轮(3)连接于传动轴(7)的一端，传动轴(7)具体为空心结构，所述端盖(1)位于传动齿轮(3)外侧，所述挡板(8)为球形结构，挡板(8)的中心轴设置有通孔结构，挡板(8)通过通孔结构套在传动轴(7)的另一端，所述高温流体流量调节机能够实现工作流体的温度超过500℃流体的流量调节，结构简单，方便使用，且可扩展性强，具有较大的经济和社会价值。

Description

一种高温流体流量调节机构
技术领域
本发明涉及流量调节机构的结构设计和应用技术领域，特别提供了一种高温流体流量调节机构。
背景技术
在热能与动力工程领域，温度是工作介质的一项重要指标，代表工作介质的做功能力，对于大多数的热机来说，提高工作介质的温度是提高输出能力的主要方法；对于工程试验来说，温度是试验达到目的的基础参数，而与此同时就带来了对高温流体的调节和控制问题。
高温流体的调节和控制一直是热能与动力工程领域的难点和瓶颈，高温流体的温度带来的热膨胀量、热负荷为控制机构的选材、结构设计、工作方式等带来了诸多难题。目前国内市场中的高温调节阀门工作温度大多在500℃以下，工作流体的温度超过500℃后，就需要进行冷却，与此带来的就是整套的冷却系统和额外控制系统，增加了成本和系统的复杂性。
人们迫切希望获得一种高温流体流量调节机构。
发明内容
本发明的目的是提供一种技术效果优良的高温流体流量调节机构，解决热能与动力工程设计中，高温流体流量、压力的调节和控制等方面的问题。
所述高温流体流量调节机构构成如下：端盖1、流通通道2、传动齿轮3、行程控制杆4、传动轴承力节5、射流冷却孔6、传动轴7和挡板8；所述行程控制杆4通过传动齿轮3连接于传动轴7的一端，传动轴7具体为空心结构，所述端盖1位于传动齿轮3外侧，所述挡板8为球形结构，挡板8的中心轴设置有通孔结构，挡板8通过通孔结构套在传动轴7的另一端，所述传动轴承力节5位于传动齿轮3和挡板8之间的传动轴7上，射流冷却孔6位于两个传动轴承力节5之间的传动轴7上，所述挡板8位于流通通道2内。
所述流通通道2的两端连接有平缓通道，所述平缓通道的管径是流通通道2管径的5～6倍。
所述射流冷却孔6同时起到气封进气的作用；
所述传动轴承力节5为椭球形结构，其耐磨性和工艺性好于球形，针对高温带来的热膨胀问题，使运动件与静止件保证最小的接触面积，同时根据工作温度，精确计算零件膨胀量、合理安排零件间隙，并采用气体封严结构，控制高温气体的泄漏量。传动轴承力节5可以布置在挡板的两端或布置在单侧，流体温度在500K以下可以采用两端布置结构，500K以上为保证可靠性必须采用单侧布置的结构；尺寸依据传动轴确定；承力节的冷却形式需要根据所调节流体的要求来确定，可以采用开放式冷却结构或封闭式冷却结构。冷却孔通常情况是选用长径比在3～4的射流冷却孔。
所述传动轴7具体为空心结构，传动轴7上设置有射流冷却孔6解决高温带来的热负荷问题，保证在必要的情况下可以在热端零件上形成对流冷却和气膜冷却，有效的控制零件承受的热负荷。
针对对某些高温流体来说，参数测量是控制系统的必要反馈，本专利设计的机构的主体零件为空心体，便于安装各种测量传感器。
所述高温流体流量调节机构根据流体的流量、温度、压力及要求的调节量确定流通通道2的截面尺寸。通常情况下为保证调节的稳定性，在调节机构前后需要布置一定长度的平缓通道，一般为管径的5～6倍，同时流体的速度要控制在马赫数0.3～0.4。
所述高温流体流量调节机构根据流体温度设计挡板尺寸。通过在挡板内部形成冷却通道、在挡板表面形成气膜可以使挡板温度比流体温度低300K～450K，以此为基础计算挡板膨胀量，可以将挡板与流通通道间隙减小60％，达到降低调节装置泄露量的目的。
所述高温流体流量调节机构可以降低流量调节机构的复杂程度，根据高温流体的特点可以对机构零件自由选材，搭配冷却结构，可以解决调节机构无法承受高温的瓶颈，降低工程系统的研制成本。
高温流体根据流体的自身条件会具有不同的特性，气态、液态或气、液混合等，相应的工作参数也不同，因此在设计流量调节机构时必须根据流体的特点对相应的技术方案进行调整。
所述高温流体流量调节机构采用热补偿结构、冷却结构。冷却结构可以选用直接冷却、间接冷却、异介质冷却等；传动结构包括手动、电动、调节精度，必要时还需加装传感器等。
所述高温流体流量调节机能够实现工作流体的温度超过500℃流体的流量调节，结构简单，方便使用，且可扩展性强，具有较大的经济和社会价值。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为高温流体流量调节机构示意图；
图2为传动轴示意图。
具体实施方式
实施例1
所述高温流体流量调节机构构成如下：端盖1、流通通道2、传动齿轮3、行程控制杆4、传动轴承力节5、射流冷却孔6、传动轴7和挡板8；所述行程控制杆4通过传动齿轮3连接于传动轴7的一端，传动轴7具体为空心结构，所述端盖1位于传动齿轮3外侧，所述挡板8为球形结构，挡板8的中心轴设置有通孔结构，挡板8通过通孔结构套在传动轴7的另一端，所述传动轴承力节5位于传动齿轮3和挡板8之间的传动轴7上，射流冷却孔6位于两个传动轴承力节5之间的传动轴7上，所述挡板8位于流通通道2内。
所述流通通道2的两端连接有平缓通道，所述平缓通道的管径是流通通道2管径的5～6倍。
所述射流冷却孔6同时起到气封进气的作用；
所述传动轴承力节5为椭球形结构，其耐磨性和工艺性好于球形，针对高温带来的热膨胀问题，使运动件与静止件保证最小的接触面积，同时根据工作温度，精确计算零件膨胀量、合理安排零件间隙，并采用气体封严结构，控制高温气体的泄漏量。传动轴承力节5可以布置在挡板的两端或布置在单侧，流体温度在500K以下可以采用两端布置结构，500K以上为保证可靠性必须采用单侧布置的结构；尺寸依据传动轴确定；承力节的冷却形式需要根据所调节流体的要求来确定，可以采用开放式冷却结构或封闭式冷却结构。冷却孔通常情况是选用长径比在3～4的射流冷却孔。
所述传动轴7具体为空心结构，传动轴7上设置有射流冷却孔6解决高温带来的热负荷问题，保证在必要的情况下可以在热端零件上形成对流冷却和气膜冷却，有效的控制零件承受的热负荷。
针对对某些高温流体来说，参数测量是控制系统的必要反馈，本专利设计的机构的主体零件为空心体，便于安装各种测量传感器。
所述高温流体流量调节机构根据流体的流量、温度、压力及要求的调节量确定流通通道2的截面尺寸。通常情况下为保证调节的稳定性，在调节机构前后需要布置一定长度的平缓通道，一般为管径的5～6倍，同时流体的速度要控制在马赫数0.3～0.4。
所述高温流体流量调节机构根据流体温度设计挡板尺寸。通过在挡板内部形成冷却通道、在挡板表面形成气膜可以使挡板温度比流体温度低300K～450K，以此为基础计算挡板膨胀量，可以将挡板与流通通道间隙减小60％，达到降低调节装置泄露量的目的。
所述高温流体流量调节机构可以降低流量调节机构的复杂程度，根据高温流体的特点可以对机构零件自由选材，搭配冷却结构，可以解决调节机构无法承受高温的瓶颈，降低工程系统的研制成本。
高温流体根据流体的自身条件会具有不同的特性，气态、液态或气、液混合等，相应的工作参数也不同，因此在设计流量调节机构时必须根据流体的特点对相应的技术方案进行调整。
所述高温流体流量调节机构采用热补偿结构、冷却结构。冷却结构可以选用直接冷却、间接冷却、异介质冷却等；传动结构包括手动、电动、调节精度，必要时还需加装传感器等。
所述高温流体流量调节机能够实现工作流体的温度超过500℃流体的流量调节，结构简单，方便使用，且可扩展性强，具有较大的经济和社会价值。

Claims (3)

1.一种高温流体流量调节机构，其特征在于：所述高温流体流量调节机构构成如下：端盖(1)、流通通道(2)、传动齿轮(3)、行程控制杆(4)、传动轴承力节(5)、射流冷却孔(6)、传动轴(7)和挡板(8)；所述行程控制杆(4)通过传动齿轮(3)连接于传动轴(7)的一端，传动轴(7)具体为空心结构，所述端盖(1)位于传动齿轮(3)外侧，所述挡板(8)为球形结构，挡板(8)的中心轴设置有通孔结构，挡板(8)通过通孔结构套在传动轴(7)的另一端，所述传动轴承力节(5)的数量为两个，两个传动轴承力节(5)均位于传动齿轮(3)和挡板(8)之间的传动轴(7)上，射流冷却孔(6)位于两个传动轴承力节(5)之间的传动轴(7)上，所述挡板(8)位于流通通道(2)内。
2.按照权利要求1所述高温流体流量调节机构，其特征在于：所述流通通道(2)的两端连接有平缓通道，所述平缓通道的管径是流通通道(2)管径的5～6倍。
3.按照权利要求1所述高温流体流量调节机构，其特征在于：所述流通通道(2)内流体的速度为马赫数0.3～0.4。
CN201410548339.5A 2014-10-16 2014-10-16 一种高温流体流量调节机构 Expired - Fee Related CN104407629B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410548339.5A CN104407629B (zh) 2014-10-16 2014-10-16 一种高温流体流量调节机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410548339.5A CN104407629B (zh) 2014-10-16 2014-10-16 一种高温流体流量调节机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104407629A CN104407629A (zh) 2015-03-11
CN104407629B true CN104407629B (zh) 2017-02-15

Family

ID=52645267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410548339.5A Expired - Fee Related CN104407629B (zh) 2014-10-16 2014-10-16 一种高温流体流量调节机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104407629B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07301366A (ja) * 1994-04-28 1995-11-14 Hitachi Ltd バタフライ弁
JPH07332539A (ja) * 1994-06-02 1995-12-22 Kubota Corp バルブの弁棒冷却構造
JPH07332538A (ja) * 1994-06-02 1995-12-22 Kubota Corp バルブの弁棒冷却構造
CN2267360Y (zh) * 1995-11-03 1997-11-12 孙清河 空心球体球阀
CN2348194Y (zh) * 1998-08-04 1999-11-10 浙江宣达防腐设备厂 高温调控蝶阀
CN201461979U (zh) * 2009-07-20 2010-05-12 浙江石化阀门有限公司 超高温高压截止阀
CN201621318U (zh) * 2010-03-29 2010-11-03 广东明珠流体机械有限公司 超短全通径球阀
CN201705981U (zh) * 2010-08-16 2011-01-12 岳阳东方自控工程设备有限公司 高温油浆v型调节阀
CN202451858U (zh) * 2012-02-09 2012-09-26 中国石油化工股份有限公司 一种直接冷却的高温掺合阀
CN202708115U (zh) * 2012-06-09 2013-01-30 山东聊城鲁西化工第四化肥有限公司 耐用型高温蝶阀
CN103759033A (zh) * 2014-01-18 2014-04-30 郝思宏 强制密封固定球球阀

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07301366A (ja) * 1994-04-28 1995-11-14 Hitachi Ltd バタフライ弁
JPH07332539A (ja) * 1994-06-02 1995-12-22 Kubota Corp バルブの弁棒冷却構造
JPH07332538A (ja) * 1994-06-02 1995-12-22 Kubota Corp バルブの弁棒冷却構造
CN2267360Y (zh) * 1995-11-03 1997-11-12 孙清河 空心球体球阀
CN2348194Y (zh) * 1998-08-04 1999-11-10 浙江宣达防腐设备厂 高温调控蝶阀
CN201461979U (zh) * 2009-07-20 2010-05-12 浙江石化阀门有限公司 超高温高压截止阀
CN201621318U (zh) * 2010-03-29 2010-11-03 广东明珠流体机械有限公司 超短全通径球阀
CN201705981U (zh) * 2010-08-16 2011-01-12 岳阳东方自控工程设备有限公司 高温油浆v型调节阀
CN202451858U (zh) * 2012-02-09 2012-09-26 中国石油化工股份有限公司 一种直接冷却的高温掺合阀
CN202708115U (zh) * 2012-06-09 2013-01-30 山东聊城鲁西化工第四化肥有限公司 耐用型高温蝶阀
CN103759033A (zh) * 2014-01-18 2014-04-30 郝思宏 强制密封固定球球阀

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
带气膜孔内部冷却通道的流动传热特性;杨力 等;《工程热物理学报》;20110831;第32卷(第8期);第1385-1388页 *
平板气膜冷却孔下游湍流场的试验研究;梁俊宇 等;《动力工程学报》;20120630;第32卷(第6期);第435-439，468页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN104407629A (zh) 2015-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101769379B (zh) 有源型自适应控制机械密封装置及控制方法
CN102985717B (zh) 静液压促动器和用于控制静液压促动器的方法
CN101607604A (zh) 卫星姿态控制和热控制一体化执行机构及其控制方法
CN202928801U (zh) 深度冷热冲击试验装置
CN104364497A (zh) 涡轮引擎中的流体回路
CN204095282U (zh) 冷却辊
CN202928802U (zh) 深度冷热冲击及恒温试验装置
CN204943999U (zh) 一种对流换热深冷处理机
CN104407629B (zh) 一种高温流体流量调节机构
CN204062069U (zh) 流量平衡阀
CN105650029A (zh) 一种用于风机流量调节和进口稳流的圈风门
CN203239948U (zh) 冷轴式高温蝶阀
CN107740047B (zh) 一种恒温可控镀膜机
CN111524619A (zh) 一种研究自然循环系统动态自反馈特性的实验装置和方法
CN204082582U (zh) 离心风机
CN205956400U (zh) 自力式温度调节阀
CN204879019U (zh) 一种耐高温球阀
CN110332338B (zh) 一种流路比例调节装置及其调节方法
CN102359858A (zh) 用液体模拟地铁环境两股气流非等温耦合过程的实验装置
CN102748386B (zh) 滚柱导轨
CN207975317U (zh) 一种适温阀门及供水装置
CN206530734U (zh) 一种带联动分流功能的恒温恒流阀芯
CN202790101U (zh) 新型滚柱导轨
Lou Research on oil temperature control technology of mobile machinery in closed hydraulic transmission system
CN201399327Y (zh) 可调式射流混合装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 110043 Dong TA street, Dadong District, Shenyang, Liaoning Province, No. 6

Patentee after: Chinese Hangfa Shenyang Liming Aero engine limited liability company

Address before: 110043 Dong TA street, Dadong District, Shenyang, Liaoning Province, No. 6

Patentee before: Liming Aeroplane Engine (Group) Co., Ltd., Shenyang City

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170215

Termination date: 20201016