CN107076153A - 用于压缩机的入口阀 - Google Patents

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CN107076153A CN201580050146.XA CN201580050146A CN107076153A CN 107076153 A CN107076153 A CN 107076153A CN 201580050146 A CN201580050146 A CN 201580050146A CN 107076153 A CN107076153 A CN 107076153A
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Abstract

入口阀，包括管道(2)和围绕该管道(2)形成腔室(4)的壳体(3)，其中开口(9)固定有叶片(10)，所述叶片(10)滑动地设置在壳体(3)中，其中这些叶片(10)具有带相互抵靠的边缘(14)的突出区段(13)，其中叶片(10)设置有心轴(16)，并且具有装置(18)，所述装置(18)使得叶片(10)在心轴(16)移动期间能够围绕这些心轴(16)在关闭位置与打开位置之间枢转，在关闭位置中，区段(13)径向定向以封闭管道(2)中的通路，在打开位置中，区段(13)转动远离管道(2)。

Description

用于压缩机的入口阀
技术领域
本发明涉及一种用于压缩机的入口阀。
发明背景
已知的是，为了改变压缩机的流量，可以对压缩机入口进行节流。
为此，常规地，在压缩机入口处的入口导管中设置阀，其可以改变所供应的气体流动，并且因此可以对入口进行节流。
传统上，例如使用蝶形阀用于此目的。
缺点是即使当这种阀完全打开时，其仍将部分地阻塞入口。
这将导致性能的损失，因为在气体流动中存在一定的限制。
从DE 10.2012.011.423已知一种入口阀，其中可以通过固定在滑道上的叶片来调节管道中的通路，所述滑道能够在管道的径向方向上滑动，以便在更大或更小的程度上封闭管道的通路，其中在这种情况下，这些滑道由向内突出的永久性地阻塞管道的通路的三角形引导件形成。此外，叶片(就此而言，其在DE 10.2012.011.423的附图中未示出)总是形成对管道的通路的限制，即使在滑道的最大径向缩回位置中也是如此。
DE 10.2012.011.423的入口阀的另一个缺点是，该入口阀如其所具有的样子在管道中限定了十字形通路，其具有向内突出的尖锐部分,所述尖锐部分形成了导致不期望的损失的湍流。
从US 4.122.668已知一种具有可转动叶片的入口阀，所述入口阀安装在涡轮机的入口通道中，因此这意味着阻塞通向涡轮机的气体流。由叶片限定的通路也是具有引起湍流的角边缘的不规则形状，其中,通路的不规则形状也不是恒定的，这使得通过叶片的位置进行控制变得困难。
发明内容
本发明的目的是提供对上面描述的缺点和其他缺点中的至少一个缺点的解决方案。
本发明的主题是一种用于压缩机的入口阀，其中该入口阀旨在设置在压缩机的入口导管中，其中所述入口阀包括壳体和用于连接到入口导管的管道，所述壳体围绕该管道延伸并且形成具有彼此相对定位的两个壁的腔室，所述两个壁分别为基部和盖，所述基部和盖围绕所述管道侧向延伸，其中在该腔室中，所述入口阀包括呈多个叶片形状的开口，所述多个叶片滑动地设置在基部上，其中这些叶片具有突出区段并且通过突出区段的边缘彼此抵靠或彼此相叠，并且其中叶片设置有能够在基部中的径向定向的槽中滑动的心轴，并且提供装置以使得，在心轴在上述狭槽中径向移动期间，叶片能够同时围绕这些心轴在关闭位置与打开位置之间枢转，在所述关闭位置中，突出区段径向定向以封闭所述管道中的通路，在所述打开位置中，突出区段转动远离所述管道。
叶片的突出区段是指叶片的用于封闭管道中的通路的截面。除了该突出区段之外，叶片还具有一区段，叶片利用该区段滑动地设置在基部上。
这种入口阀的优点是开口的叶片可以在腔室中完全向回转动。
以这种方式，管道的通路是完全畅通的，使得不存在对气体流动的限制。这将导致当需要压缩机的全流量时更好且更有效的操作。
优选地，所述装置由叶片形成，所述叶片设置有转动远离突出区段的一点的引导边缘，所述点由于与基部上的固定脊的接触而迫使叶片在心轴在上述径向定向的狭槽中径向移动期间围绕上述心轴枢转。
这种操作的优点是容易实现。此外，不需要移动部件，从而使得装置的磨损或故障最小。
在一个优选实施方案中，入口阀包括用于打开和关闭入口阀的驱动器，所述驱动器设置在入口阀上，以使至少使上述心轴中的一个心轴在径向定向的狭槽中径向移动。
因为突出区段的边缘彼此抵靠或彼此相叠，所以在一个心轴径向移动期间，其他心轴或叶片将自动随其移动，这是因为叶片在所述径向移动的同时将围绕心轴枢转。
换句话说：为了同时移动所有叶片，仅需要利用驱动器主动地移动一个叶片。
由于驱动器只需要驱动一个心轴，所以驱动器可以具有相对简单的构造。
在一个实际的实施例中，叶片的上述心轴中的至少一个心轴在叶片的任一侧上延伸，所述心轴具有第一区段和第二区段，所述第一区段能够在所述基部的径向定向的狭槽中滑动，所述第二区段与所述第一区段成一直线地滑动保持在转盘的狭槽中，所述转盘通过致动器可转动地固定在所述叶片与所述壳体的所述盖之间，使得所述转盘的转动引起所述叶片的径向移动。
致动器和转盘可以被认为是驱动器。
根据本发明的一个优选特性，突出区段的与叶片彼此抵靠的边缘设置有轮廓，其中这些边缘以紧配合的方式滑入彼此。
这将确保不同叶片之间的良好闭合，从而使得当入口阀关闭时不会通过入口阀发生不期望的气体流动。
在一个优选实施方案中，叶片是平坦的，其中这些叶片优选地位于同一平面中。
这意味着它们也将移动并将在上述平面中枢转。
这种实施方案不同于已知的开口，其中当打开和关闭所述阀时叶片在彼此之上滑动。
入口阀的组成部分的形状和尺寸优选地使得，在入口阀的所有状态中，叶片限定具有圆形或近似圆形的周边或呈内接正多边形形状的通路。
因此，所述通路不具有可能导致不期望的湍流和与其相关联的流量损失的向内突出的尖锐部分。
另外，入口阀的打开和关闭与允许通过的流动的成比例的增加和减少相关联，这使得能够进行简单且稳定的控制。
附图说明
为了更好地示出本发明的特征，下面参照附图通过举例而非限制性的方式来描述用于根据本发明的压缩机的入口阀的一些优选实施方案，在附图中：
图1示意性地示出根据本发明的入口阀的俯视图；
图2示意性地示出根据图1的线II-II的横截面；
图3示意性地示出根据图1的线III-III的横截面；
图4示意性地示出图1的入口阀的开口的透视图；
图5示出具有图1的入口阀的转盘的开口；
图6和图7示意性地示出图4的开口的两个其他状态的透视图。
具体实施方式
图1至图3所示的入口阀1包括管道2，所述管道旨在连接到压缩机的入口导管。
壳体3围绕管道2延伸，所述壳体3限定了腔室4。
腔室4包括彼此相对的两个壁5，它们由壳体3的基部6和盖7形成。
在这种情况下，但并不是必须的，盖7和基部6垂直于管道2的轴线X-X'延伸。
管道2的连接到基部6的区段在这种情况下旨在连接到压缩机的入口导管。也可能的是，盖旨在连接到入口导管。
如图1和图2中可以看出，基部6和盖是两个单独的部件，它们可以通过螺钉8紧固在一起。在不脱离本发明的范围的情况下，代替螺钉8，也可以使用其他紧固装置，诸如螺栓、夹具、插销接合部或类似物。
也可能的是，盖7和基部6彼此可拆卸地紧固，以使得例如能够维护和修理入口阀1。
在腔室4中，入口阀1包括开口9。如图4中可以看出，该开口9包括多个叶片10，在这种情况下为八个叶片10。
清楚的是，不必具有八个叶片10，也可以具有多于或少于八个的叶片10。
叶片10的精确数量将取决于例如最少可能的部件与良好且精确可控的开口9之间的最后权衡。
在这种情况下，所有叶片10是相同的，具有相同的形状和尺寸。
在所示的实例中，叶片10是平坦的，其中它们都位于同一平面中。
叶片10在此平面中滑动地设置在基部6上。为此，基部6被制成平坦的。
在壳体3的基部6中，在为此目的设置在基部6中的凹槽12中设置有X形环11。该X形环11确保基部与抵靠基部6固定的叶片10之间的闭合。
清楚的是，凹槽12也可以形成在盖7中而不是在基部6中。X形环11则将确保盖7与叶片10之间的闭合。
同样清楚的是，代替X形环11，可以使用不同类型的密封件，例如O形环。密封件必须满足的功能是确保沿着入口阀内侧的密封。
叶片10具有突出区段13，其中叶片10通过该突出区段13的边缘14彼此抵靠。
叶片10的形状使得这些叶片在每个位置限定这样的通路：所述通路具有圆形或近似圆形的周边或内接正多边形，如图6所示，而没有向内突出的尖锐部分。
在这种情况下，突出区段13具有带直立边缘14的楔形形状。在下文中，突出区段13也将被称为楔形区段13。
清楚的是，突出区段13不一定必须是楔形的。在不脱离本发明的范围的情况下，突出区段13也可以具有其他形状。
上述边缘14具有轮廓15，使得所述边缘以紧配合的方式滑入彼此。在这种情况下，一个边缘14设置有凹形边缘，而另一个边缘14设置有凸形边缘。这可以在图3中看出。
还可能的是，边缘设置有燕尾形接合部，其中楔形区段13的边缘14中的一个边缘设置有燕尾形销，而另一个边缘14设置有燕尾形插口。
因此，可以在叶片10彼此之间获得良好的闭合。
楔形区段13的边缘14所夹的角度A等于360°除以叶片10的数量，因此在这种情况下为45°。
叶片10例如通过由诸如铝或不锈钢的合适材料制成和/或例如通过使它们相对较厚而被制成足够坚固，使得这些叶片可以承受压缩机中的压力。因此，也可以使楔形区段13的边缘14具有轮廓15。
如上所述，叶片10滑动地设置在壳体3的基部6上。为此，叶片10设置有心轴16，所述心轴16能够在基部6中的径向定向的狭槽17中滑动。这在图4中示出。
以这种方式，心轴16在狭槽17中的径向移动将引起叶片10的径向移动。
还提供装置18，以使得在心轴16在狭槽17中径向移动期间叶片10能够同时围绕这些心轴16枢转。
这些装置18由设置有引导边缘19的叶片10形成，所述引导边缘19转动远离楔形区段13的可以与壳体3的基部6上的固定脊20接合的点，如图4所示。
当心轴16在狭槽17中移动时，该脊20将确保迫使叶片10围绕心轴16枢转，这是因为脊20将抵靠引导边缘19。
引导边缘19设置有直区段21，所述直区段21以角度B延伸到楔形区段13的边缘14。在这种情况下，该角度B是钝角。
固定脊20将作用在该直区段21上以引起叶片10的枢转。
该直区段21通过圆形区段22连接到楔形区段13的另一边缘14。
在这种情况下，圆形区段21是圆形的，其中圆形区段的中心与楔形区段13的所述点相距一径向距离。
为了实现心轴16的径向移动并且因此也实现叶片10的移动，叶片10的上述心轴16中的至少一个心轴在叶片10的任一侧上延伸。在这种情况下，所有心轴16延伸穿过叶片10，但并不必须是这种情况。
第一区段16a能够在基部6的径向定向的狭槽17中滑动，第二区段16b滑动地保持在转盘24的狭槽23中。
如图5并且还如图2所示，该转盘24在叶片10上，更具体地，在开口9与壳体3的盖7之间。
在朝向叶片10转动的一侧上，转盘24设置有上述的狭槽23，心轴16的第二区段16b保持在所述狭槽23中。
图5用虚线示出这些狭槽23的取向。
由于基部6中的狭槽17相对于转盘24中的狭槽23的相对取向，转盘24相对于基部6的旋转将确保心轴16以及因此确保叶片10径向移动。
转盘24设置有环形的直立边缘25，所述环形的直立边缘25可转动地保持在盖7中的对应圆形狭槽26中，其中该环形的直立边缘25用作用于使转盘24围绕管道2的轴线X-X'转动的支承部。以这种方式，转盘24的相对位置将相对于盖7保持固定。
为了转动转盘24，提供了致动器27，在这种情况下为线性致动器。
如图3所示，转盘24设置有操作棘爪28，所述操作棘爪28延伸穿过在盖7中沿侧向或横向方向延伸的狭槽29，其中该操作棘爪28通过上述致动器27能够在该狭槽29中滑动，以便通过转动转盘24来打开和关闭入口阀1。
操作棘爪28固定在转盘24中的滑动孔30中，如图5所示，以便能够通过操作棘爪28的直线移动而实现转盘24的转动。
入口阀1的操作非常简单并且如下。
在使用期间，入口阀1的管道2将连接到压缩机的入口导管。
当入口阀1关闭时，如图1和图4所示，不允许气体在一个方向上或在另一个方向上通过。因此，这意味着没有压缩气体可以经由入口阀1从压缩机逸出到环境中。
发生这种情况是因为楔形区段13的边缘15以气密方式闭合抵靠彼此，并且因为密封件(在这种情况下是基部6中的X形环11)确保了叶片10与壳体3的基部6之间的必要密封。
当需要供应气体时，入口阀1将被打开。
这通过致动器21完成，所述致动器21将使操作棘爪28在狭槽29中移动通过盖7。
当操作棘爪27与转盘24中的滑动孔30接合时，操作棘爪27将由于这种移动而使转盘24转动。
由于这种旋转，转盘24中的狭槽23将相对于基部6中的狭槽17移动，并且转盘24将引起心轴16的径向移动，所述心轴16的一端16b在转盘24的狭槽23中延伸并且其另一端16a在基部6的狭槽17中延伸。在这种情况下，心轴16将径向向外移动。
清楚的是，与致动器27组合的转盘24可以被认为是驱动器，所述驱动器用于通过使心轴16中的至少一个心轴在基部6中的径向定向的狭槽17中移动来打开和关闭入口阀1。
因此，叶片10在径向方向上移动。由于脊20在引导边缘19上的作用，这将与叶片10同时围绕心轴16的枢转相关联。
这在图6中示出，其中入口阀1部分地打开。如在该图中可以看出，狭槽10围绕心轴16顺时针枢转或旋转。
因为在心轴16在基部6中的径向定向的狭槽17中径向移动期间，叶片10将在脊20的影响下枢转，所以当打开入口阀1时，叶片10转动远离管道2并且以使得管道2中的通路在入口阀1的位置处不会被叶片10阻塞的方式完全或至少部分地缩回到壳体3的腔室4中。
通过进一步移动转盘24，叶片将最终完全处于腔室4中，如图7所示。
以这种方式，管道2的整个横截面将是畅通的，使得在入口阀1的完全打开的状态下，不存在对气体流动的限制。
重要的是，应注意，通过叶片10的这种移动，楔形区段13的边缘14形成用于楔形区段13的引导件。
以这种方式，入口阀1的开口9的打开和关闭可以以平滑的连续移动完成。
为了关闭入口阀1的开口9，通过利用致动器27使操作棘爪28沿另一个方向移动，使转盘24沿另一个方向旋转。
因此，叶片10朝向管道2向回枢转出腔室4，并且心轴16同时在基部6中的狭槽17中沿径向方向移动，使得叶片10再次至少部分地阻塞管道2的横截面。
本发明绝不限于作为实例描述并且在附图中示出的实施方案，而是在不脱离本发明的范围的情况下，这种用于压缩机的入口阀可以以各种形式和尺寸实现。

Claims (27)

1.用于压缩机的入口阀，其中该入口阀(1)旨在设置在所述压缩机的入口导管中，其特征在于，所述入口阀(1)包括壳体(3)和用于连接到所述入口导管的管道(2)，所述壳体(3)围绕该管道(2)延伸并且形成具有彼此相对定位的两个壁(5)的腔室(4)，所述两个壁(5)分别为围绕管道(2)侧向延伸的基部(6)和盖(7)，其中在该腔室(4)中，所述入口阀(1)包括呈多个叶片(10)形状的开口(9)，所述多个叶片滑动地设置在所述基部(6)上，其中这些叶片(10)具有突出区段(13)，并且这些叶片(10)通过所述突出区段(13)的边缘(14)彼此抵靠或彼此相叠，并且其中所述叶片(10)设置有能够在所述基部(6)中的径向定向的狭槽(17)中滑动的心轴(16)，并且提供装置(18)以使得在所述心轴(16)在上述狭槽(17)中径向移动期间这些叶片(10)能够同时地围绕这些心轴(16)在关闭位置和打开位置之间枢转，其中，在所述关闭位置中，所述突出区段(13)径向定向以封闭所述管道(2)中的通路，并且在所述打开位置中，所述突出区段(13)转动远离所述管道(2)。
2.根据权利要求1所述的入口阀，其特征在于，所述装置(18)由所述叶片(10)形成，所述叶片(10)设置有转动远离所述突出区段(13)的一点的引导边缘(19)，其中，所述点由于与所述基部(6)上的固定脊(20)接触而迫使叶片(10)在所述心轴(16)在上述径向定向的狭槽(17)中径向移动期间围绕上述心轴(16)枢转。
3.根据权利要求2所述的入口阀，其特征在于，所述引导边缘(19)设置有直区段(21)，所述直区段通过所述突出区段(13)的边缘(14)以一角度(B)延伸并且连接到所述突出区段(13)的边缘(14)。
4.根据权利要求3所述的入口阀，其特征在于，上述角度(B)为钝角。
5.根据权利要求3或4所述的入口阀，其特征在于，所述直区段(21)通过圆形区段(22)连接到所述突出区段(13)的另一边缘(14)。
6.根据权利要求5所述的入口阀，其特征在于，所述圆形区段(22)是圆形的，并且所述圆形区段(22)的中心位于与所述突出区段(13)的所述点相距一径向距离处。
7.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述入口阀(1)包括用于打开和关闭所述入口阀(1)的驱动器，所述驱动器设置在所述入口阀(1)上以使上述心轴(16)中的至少一个心轴在所述径向定向的狭槽(17)中径向移动。
8.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述叶片(10)的上述心轴(16)中的至少一个心轴在所述叶片(10)的任一侧上延伸，所述心轴具有第一区段(16a)和第二区段(16b)，所述第一区段能够在所述基部(6)的径向定向的狭槽(17)中滑动，所述第二区段与所述第一区段(16a)成一直线地延伸并且滑动地保持在转盘(24)的狭槽(23)中，所述转盘(24)通过致动器(27)可转动地固定在所述叶片(10)与所述壳体(3)的所述盖(7)之间，使得所述转盘(24)的转动引起所述叶片(10)的径向移动。
9.根据权利要求8所述的入口阀，其特征在于，所述致动器(27)是线性致动器。
10.根据前述权利要求8或9中任一项所述的入口阀，其特征在于，所有心轴(16)延伸穿过所述叶片(10)。
11.根据前述权利要求8至10中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述转盘(24)设置有环形直立边缘(25)，所述环形直立边缘可转动地保持在所述盖(7)中的对应圆形狭槽(26)中，其中该环形直立边缘(25)用作用于所述转盘(24)围绕所述管道(2)的轴线X-X'的旋转的支承部。
12.根据前述权利要求8至11中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述转盘(24)设置有操作棘爪(28)，所述操作棘爪(28)延伸穿过在盖(7)中沿侧向或横向方向延伸的狭槽(29)，其中该操作棘爪(28)通过上述致动器(27)能够在该狭槽(29)中滑动，以便通过转动所述转盘(24)来打开和关闭所述入口阀(1)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述突出区段(13)的与所述叶片(10)彼此抵靠的边缘(14)设置有轮廓(15)，其中这些边缘(14)以紧配合的方式滑入彼此。
14.根据权利要求13所述的入口阀，其特征在于，为此，一个边缘(14)设置有凹形边缘而另一个边缘(14)设置有凸形边缘，或者所述一个边缘(14)设置有燕尾形销而另一个边缘(14)设置有燕尾形插口。
15.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，密封件设置在所述壳体(3)的基部(6)或盖(7)中的为此提供的圆形凹槽(12)中，所述密封件确保所述叶片(10)与所述基部(6)或所述盖(7)之间的闭合。
16.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述基部(6)和所述盖(7)是两个单独的部件，这两个部件能够通过紧固件紧固在一起，所述紧固件例如是螺钉(8)、螺栓、夹具、插销接合部或类似物。
17.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述管道(2)的连接到所述基部(6)或所述盖(7)的区段旨在连接到压缩机的入口导管。
18.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述开口(9)包括八个叶片(10)。
19.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述叶片(10)是平坦的。
20.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述叶片(10)处于同一平面中。
21.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述基部(6)是平坦的，并且所述叶片(10)是平坦的叶片(10)。
22.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所有叶片(10)是相同的。
23.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述叶片(10)被制成足够坚固，使得这些叶片能够承受所述压缩机中的压力。
24.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述叶片(10)的所述突出区段(13)具有带直边缘(14)的楔形形状。
25.根据权利要求24所述的入口阀，其特征在于，所述突出区段(13)的边缘(14)所夹的角度(A)等于360°除以叶片(10)的数量。
26.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述管道(2)的整个横截面在所述入口阀(1)的打开状态下是畅通的。
27.根据前述权利要求中任一项所述的入口阀，其特征在于，所述入口阀的组成部件的形状和尺寸使得，在所述入口阀的所有状态中，所述叶片限定具有圆形或近似圆形的周边或者呈内接正多边形形状的通路。
CN201580050146.XA 2014-09-19 2015-09-17 用于压缩机的入口阀 Active CN107076153B (zh)

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