CN109209970A - 一种由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，包括管式支座，在所述管式支座上套设有环形滑块，在所述管式支座上设有直线导轨，所述环形滑块上安装有传动机构，所述传动机构带动环形滑块在直线导轨上沿管式支座的轴向滑动；在所述管式支座沿径向方向上连接有若干个曲柄机构；所述曲柄机构的一端与环形滑块进行活动铰接，另一端通过转动轴与管式支座内部的导叶相连接。本发明提供的由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，其结构紧凑，传动结构非常省力，而且制造成本低，零部件标准化容易，稳定性好，使用寿命长。

Description

一种由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置
技术领域
本发明属于机械设备制造加工技术领域，具体涉及一种由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置。
背景技术
目前在冶金、石油化工、天然气输送、制冷以及动力等工业部门经常用到离心风机，压缩机，泵等动力设备。在工艺过程中气体流量的调节目前有两种方式，分别为入口调节和出口调节。
入口调节的作用是通过入口节流来调整进入动力设备转子的流量，传统工艺采用蝶阀调节动力设备的入口流量，这种方法使气体进入时损失较大，造成较大的能耗。可调整的入口导叶使气流进入动力设备时会产生一定的气流预旋角，国内外针对入口节流调节已研制出各种传动方式的入口导叶。然而，大部分的入口导叶的传动结构较为复杂。
出口调节的作用是通过出口节流来调整排出动力设备的气体流量。对于一些气体流量调节范围要求更高的工艺领域，往往需要增设可调出口导叶结构，该出口导叶结构安装在动力设备的机头内部，叶轮出口外侧，可调出口导叶与入口蝶阀或者入口导叶联合起来控制，将动力设备的流量调节范围变得更大。而带有机翼型叶片的出口导叶在关闭的过程中能将气体流量关小的同时，对动力设备的最高压头(喘振压力)影响较小。由于可调出口导叶接触的气体介质已经过风机或压缩机的做功压缩，具有很高温度，所以可调出口导叶的研发设计在国内一直是个难题，国外的出口导叶传动结构种类较多，但是稳定性、可靠性都存在欠缺。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，其传动结构非常省力，稳定性好，使用寿命长。
本发明所采用的技术方案为：
一种由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，包括管式支座，在所述管式支座上套设有环形滑块，在所述管式支座上设有直线导轨，所述环形滑块上安装有传动机构，所述传动机构带动环形滑块在直线导轨上沿管式支座的轴向滑动；在所述管式支座沿径向方向上连接有若干个曲柄机构；所述曲柄机构的一端与环形滑块进行活动铰接，另一端通过转动轴与管式支座内部的导叶相连接。
作为本实施例的优选，所述传动机构包括包括驱动电机和滚珠丝杠副，所述驱动电机与滚珠丝杠副相连接，所述滚珠丝杠副与环形滑块相连接，所述滚珠丝杠副带动环形滑块在直线导轨上沿管式支座的轴向进行滑动。
作为本实施例的优选，在所述环形滑块的外圆周面上安装有直线轴承，所述直线导轨套设在直线轴承内，所述直线轴承带动环形滑块在直线导轨做往复运动。
作为本实施例的优选，每一所述曲柄机构均包括曲柄，所述曲柄的一端通过滚轮与环形滑块活动连接，所述曲柄的另一端与导叶上的转动轴相连接。
作为本实施例的优选，若干所述转动轴均固定安装在其所对应导叶的远离轴心的叶面上，转动轴转动时带动导叶同时转动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，将环形滑块的轴向运动通过滚轮转化为多个曲柄的多平面转动，通过曲柄带动多个转动轴同时转动，每个转动轴带动导叶进行同时转动，其结构紧凑，传动结构非常省力，而且制造成本低，零部件标准化容易，稳定性好，使用寿命长。
2、本发明所述的由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，可适用于离心风机，压缩机，泵的可调入口导叶机构或离心式膨胀机、水轮机的可调出口导叶机构。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明实施例的结构剖面示意图；
图3为本发明实施例中环形滑块的结构示意图；
图4为本发明实施例中环形滑块的第一环形滑块(第二环形滑块)的结构示意图；
图中所示：1、管式支座，2、环形滑块，21、第一环形滑块，22、第二环形滑块，23、连接孔，24、紧固连接件，25、内环形面，26、外环形面，3、直线导轨，4、转动轴，5、导叶，6、驱动电机，7、滚珠丝杠副，8、直线轴承，9、曲柄，10、滚轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例中提供的由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，本可以安装在离心风机、压缩机、泵的入口位置用于入口气体流量的调节或安装在离心式膨胀机、水轮机的出口位置用于出口气体流量的调节。下面我们来详细介绍一下由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置的具体结构。
参见图1所示，在本发明实施例提供一种由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置包括用于与离心风机、压缩机、泵的入口或离心式膨胀机、水轮机的出口位置相连接的管式支座1，在本实施例中，管式支座1还可以为连接法兰或者其他圆筒式连接机构。在管式支座1上套设有环形滑块2，其中，环形滑块2是与管式支座1同轴设置的滑动机构，将环形滑块2套装在管式支座1的外圆周面上，环形滑块2可以沿着管式支座1的轴向进行前后滑动。在管式支座1上设有直线导轨3，在本实施例中，直线导轨3可以为中空轴或实心圆轴，将中空轴或实心圆轴在管式支座1的外圆周面沿着轴向分布，环形滑块2在直线导轨3上沿着管式支座1的轴向进行前后滑动。环形滑块2上安装有传动机构，传动机构带动环形滑块2在直线导轨3上沿管式支座1的轴向滑动。在所述管式支座1沿径向方向上连接有若干个曲柄机构，曲柄机构的一端与环形滑块2进行活动铰接，另一端通过转动轴4与管式支座1内部的导叶5相连接。当传动机构推动环形滑块2沿着管式支座1的外圆周面上轴向运动，环形滑块2通过曲柄机构带动导叶5上的转动轴4转动，每个转动轴4带动其相连接的导叶5同时转动相同的角度。
参见图3至4所示，环形滑块2由第一环形滑块21和第二环形滑块22组成，在本实施例中，第一环形滑块21和第二环形滑块22的结构相同，将第一环形滑块21设置在外侧(将靠近管式支座1内导叶5的一侧定义为外侧)，第二环形滑块22设置在内侧。第一环形滑块21和第二环形滑块22的远离轴心的圆周面上沿径向均匀分布有若干个连接孔23(在本实施例中，连接孔23为均匀分布的八个)，在第一环形滑块2和第二环形滑块22上相对应的连接孔23之间通过紧固连接件24进行固定连接。所述第一环形滑块21和第二环形滑块22均包含有内环形面25和外环形面26，其中，内环形面25的纵截面为多棱边结构，可防止与环形滑块2上连接的曲柄机构干涉，外环形面26的纵截面为圆形结构与管式支座1的外圆周面相匹配。
参见图3至4所示，在本实施例中，第一环形滑块21和第二环形滑块22均有两个半圆形的滑块组成，两个半圆形的滑块对接通过紧固连接件24连接在一起。在本实施例中，第一环形滑块21与第二环形滑块22在通过紧固连接件24连接的过程中，第一环形滑块21上的两个半圆形的滑块与第二环形滑块22上的两个半圆形滑块的对接处正好错位连接(在本实施例中，第一环形滑块21上的两个半圆形的滑块与第二环形滑块22上的两个半圆形滑块的对接处正好错位90°安装)，这样保证了整个环形滑块2(包括第一环形滑块21和第二环形滑块22)在接口处强度的稳定性。在本实施例中，将环形滑块2制作成拆分结构节省整体结构的空间同时也方便拆卸。
参见图1至2所示，在本实施例中，传动机构包括包括驱动电机6和滚珠丝杠副7，其中，驱动电机6固定安装在管式支座1上，通过驱动电机6与滚珠丝杠副7相连接，滚珠丝杠副7与环形滑块2相连接，滚珠丝杠副7带动环形滑块2在直线导轨3上沿管式支座1的轴向进行滑动。在本实施例中，在环形滑块2的远离轴心的圆周面上安装有直线轴承8，将直线导轨3套设在直线轴承8内，直线轴承8带动环形滑块2在直线导轨3做往复运动。在本实施例中，通过在环形滑块2上安装一对滚珠丝杠副7，滚珠丝杠副7的一端设置驱动电机6(在本实施例中，驱动电机6为步进电机)，通过驱动电机6带动滚珠丝杠副7转动，从而推动环形滑块2作轴向直线运动。
参见图1至2所示，在本实施例中，曲柄机构均包括曲柄9，其中，曲柄9的一端通过滚轮10与环形滑块2进行活动连接，曲柄9的另一端与导叶5上的转动轴4相连接。若干个转动轴4均固定安装在其所对应导叶5的远离轴心的叶面上，转动轴4转动时带动导叶5同时转动。在本实施例中，每个转动轴4(每个导叶5上均安装一个转动轴4)上连接一个曲柄9，曲柄9通过滚轮10(在本实施例中，滚轮10优选为滚动轴承)与环形滑块2接触并定位，环形滑块2由直线轴承8与直线导轨3提供支撑，环形滑块2为滚轮10提供滑道，当环形滑块2推动滚轮10运动时，滑道可在圆周方向有位置补偿，同时环形滑块2的轴向运动通过滚轮10转化为多个曲柄9的多平面转动(在本实施例，每个曲柄9分别在各自的平面内运动)，这样，通过曲柄9在各自的平面内的运动带动分布在圆周方向的多个转动轴4同时转动相同的角度，转动轴4与导叶5为一体式结构或分体式结构，转动轴4转动时导叶5转动。当驱动电机6正反转时可实现管式支座1内的多个导叶5的同时打开或者关闭。
本发明的工作过程是：当驱动电机6启动后，通过滚珠丝杠副7推动环形滑块2在直线轨道3上做轴向运动，此时环形滑块2通过多个滚轮10和多个曲柄6(沿环形滑块2径向分布)带动多个转动轴4同时转动,每个转动轴4带动导叶5进行同时转动，同时驱动电机6的正反转时可实现多个导叶5的同时打开或者关闭。本发明将环形滑块2的轴向运动通过滚轮10转化为多个曲柄9的多平面转动，其结构紧凑，传动结构非常省力，而且制造成本低，零部件标准化容易，稳定性好，使用寿命长。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，包括管式支座(1)，其特征在于：在所述管式支座(1)上套设有环形滑块(2)，在所述管式支座(1)上设有直线导轨(3)，所述环形滑块(2)上安装有传动机构，所述传动机构带动环形滑块(2)在直线导轨(3)上沿管式支座(1)的轴向滑动；在所述管式支座(1)沿径向方向上连接有若干个曲柄机构；所述曲柄机构的一端与环形滑块(2)进行活动铰接，另一端通过转动轴(4)与管式支座(1)内部的导叶(5)相连接。
2.根据权利要求1所述的由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，其特征在于：所述传动机构包括包括驱动电机(6)和滚珠丝杠副(7)，所述驱动电机(6)与滚珠丝杠副(7)相连接，所述滚珠丝杠副(7)与环形滑块(2)相连接，所述滚珠丝杠副(7)带动环形滑块(2)在直线导轨(3)上沿管式支座(1)的轴向进行滑动。
3.根据权利要求1所述的由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，其特征在于：在所述环形滑块(2)的外圆周面上安装有直线轴承(8)，所述直线导轨(3)套设在直线轴承(8)内，所述直线轴承(8)带动环形滑块(2)在直线导轨(3)做往复运动。
4.根据权利要求1所述的由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，其特征在于：每一所述曲柄机构均包括曲柄(9)，所述曲柄(9)的一端通过滚轮(10)与环形滑块(2)活动连接，所述曲柄(9)的另一端与导叶(5)上的转动轴(4)相连接。
5.根据权利要求1至6任一项所述的由单滑块多曲柄机构用于径向分布多轴转动装置，其特征在于：若干所述转动轴(4)均固定安装在其所对应导叶(5)的远离轴心的叶面上，转动轴(4)转动时带动导叶(5)同时转动。
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