CN111288021A

CN111288021A - 一种快速响应的可调扩压器机构

Info

Publication number: CN111288021A
Application number: CN202010290315.XA
Authority: CN
Inventors: 李传旭; 李伟华; 赵辉
Original assignee: Chongqing Chongneng Power Machinery Co ltd
Current assignee: Chongqing Chongneng Power Machinery Co ltd
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2020-04-14
Publication date: 2020-06-16

Abstract

本发明公开了一种快速响应的可调扩压器机构，包括扩压器本体和叶片；所述叶片固定连接有与其一体铸造成型的叶片支柱，叶片支柱嵌套有扩压器隔板，叶片支柱通过两组滚子轴承与扩压器隔板转动连接；所述叶片支柱套接固定有小齿轮，小齿轮外侧齿合有同步带；所述同步带内侧齿合有三组驱动机构，驱动机构包括伺服电机和与伺服电机连接的驱动带轮。本发明通过设有与叶片支柱一体铸造成型的叶片、小齿轮、同步带和多组包括伺服电机和带轮的驱动机构，通过同步带代替传统的大齿圈传动，减小摩擦副，传动结构轻巧简洁，传动效率高，响应速度快，同时，通过多组互为冗余备份的传动机构，提高装置的可靠性和实用性。

Description

一种快速响应的可调扩压器机构

技术领域

本发明涉及扩压器设备领域，具体是一种快速响应的可调扩压器机构。

背景技术

离心式压缩机或鼓风机一般是由叶轮+扩压器+蜗壳组成的，其中叶轮是做功部件，对气体加速做功，是气体获得较高的速度和压力，气体流出叶轮后，通过与叶轮出口气流流动角相匹配的扩压器进行减速扩压，使经过叶轮获得较高速度的气体，将动压转换为静压。减速扩压后的气体，再进入蜗壳输送到所需的地方去。

这些部件中，叶轮一般具有较宽广的工作范围，在一些特殊应用中，叶轮的转速也经常变化，工作范围会更宽泛，但是固定安装角的扩压器的工作范围较窄，在很多工作范围要求比较宽的工况，可调扩压器是一个必不可少的选择，有不少专利阐述过类似的需求，并提出一些解决方案，如CN 202040124 U、CN 209908853 U、CN 103075370 A、CN 109630469A等。在这些解决方案中，都是采用电机或推杆驱动一个偏心盘、偏心盘与扩压器叶片通过曲柄铰接机构连接，通过偏心盘的运动来调整扩压器叶片的安装角，从驱动电机或者推杆到扩压器叶片有四级或更多的链接和铰接机构，这些链接都是套筒或者滑动结构，在低速慢动作状态，都能很好地实现扩压器的安装角的调整。

但是，现有通过电机或推杆驱动一个偏心盘的方式，由于机构链接复杂，整个运动部件的不平衡量大惯量大，在缓慢调整的工作条件下，机构的可靠性比较好，但是在快速调整的工作条件下，由于不平衡量造成的附加载荷大，很容易造成关节结构负荷大，出现卡死现象，同时由于不平衡量大，运动机构多摩擦副多，驱动电机或者推杆的负荷很大，实用性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速响应的可调扩压器机构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种快速响应的可调扩压器机构，包括扩压器本体和叶片；所述叶片固定连接有与其一体铸造成型的叶片支柱，叶片支柱嵌套有扩压器隔板，叶片支柱通过两组滚子轴承与扩压器隔板转动连接；所述叶片支柱套接固定有小齿轮，小齿轮外侧齿合有同步带；所述同步带内侧齿合有三组驱动机构，驱动机构包括伺服电机和与伺服电机连接的驱动带轮。

作为本发明进一步的方案：所述扩压器本体进风口处设有叶轮，叶轮外侧设有呈圆周分布的多组可调叶片。

作为本发明进一步的方案：所述驱动带轮与同步带齿合连接。

作为本发明进一步的方案：所述叶片支柱采用锥度配合连接有小齿轮，小齿轮抵接有锁紧螺母，锁紧螺母抵接有防松螺母。

作为本发明进一步的方案：锁紧螺母和防松螺母均与叶片支柱螺纹连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设有与叶片支柱一体铸造成型的叶片、小齿轮、同步带和多组包括伺服电机和带轮的驱动机构，通过同步带代替传统的大齿圈传动，减小摩擦副，传动结构轻巧简洁，传动效率高，响应速度快，同时，通过多组互为冗余备份的传动机构，提高装置的可靠性和实用性。

附图说明

图1为快速响应的可调扩压器机构的内部结构示意图；

图2为快速响应的可调扩压器机构中叶片驱动结构示意图；

图3为图1中A处的放大图。

图中：1-叶片；2-叶片支柱；3-同步带；4-伺服电机；5-滚子轴承；6-小齿轮；7-锁紧螺母；8-防松螺母；9-扩压器隔板；10-叶轮。

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。

实施例1

请参阅图1-3，本发明实施例中，一种快速响应的可调扩压器机构，包括扩压器本体；所述扩压器本体进风口处设有叶轮10，叶轮10外侧设有呈圆周分布的多组可调叶片1；所述叶片1固定连接有与其一体铸造成型的叶片支柱2，叶片支柱2嵌套有扩压器隔板9，叶片支柱2通过两组滚子轴承5与扩压器隔板9转动连接，形成了叶片1的单独灵活支撑，采用滚子轴承连接替代传统的滑动摩擦副，降低了摩擦力，提高了响应速度，同时减小了磨损，提高可靠性；所述叶片支柱2套接固定有小齿轮6，小齿轮6外侧齿合有同步带3，同步带3将呈圆周分布的小齿轮6联结传动，同步带3惯量小且由于是柔性连接，不容易出现卡死或者迟滞现象，同时在滚子轴承5的共同作用下，完全可以满足扩压器本体的叶片1的调节扭矩要求；所述同步带3内侧齿合有三组驱动机构，驱动机构包括伺服电机4和与伺服电机4连接的驱动带轮，驱动带轮与同步带3连接传动，具体的，可以通过控制器使得三组中两组的伺服电机4的功率和扭矩满足可调扩压器的功率和扭矩要求，三组驱动机构互为冗余备份。

本发明的工作原理：伺服电机4通过带轮驱动同步带3转动，同步带3通过小齿轮6带动叶片支柱2转动，进而带动叶片1转动，实现进气口压力调节；在上述传动系统中，只有两个齿轮齿合的摩擦副和滚子轴承的摩擦副，远比传统的可调扩压器的驱动机构的摩擦副少，并没有大摩擦里的滑动摩擦副，传动系统轻巧简洁，并通过设置多组伺服电机作为动力的冗余备份，提高系统使用的可靠性和实用性。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：为了固定小齿轮，所述叶片支柱2采用锥度配合连接有小齿轮6，小齿轮6抵接有锁紧螺母7，锁紧螺母7抵接有防松螺母8，通过设有锁紧螺母7和防松螺母8固定小齿轮6位置，方便调节轴向尺寸。

需要特别说明的是：本申请中扩压器本体、叶轮10为现有技术；与叶片支柱一体铸造成型的叶片、小齿轮、同步带和多组包括伺服电机和带轮的驱动机构为本申请的创新点；通过设有与叶片支柱一体铸造成型的叶片、小齿轮、同步带和多组包括伺服电机和带轮的驱动机构，通过同步带代替传统的大齿圈传动，减小摩擦副，传动结构轻巧简洁，传动效率高，响应速度快，同时，通过多组互为冗余备份的传动机构，提高装置的可靠性和实用性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种快速响应的可调扩压器机构，包括扩压器本体和叶片（1）；其特征在于，所述叶片（1）固定连接有与其一体铸造成型的叶片支柱（2），叶片支柱（2）嵌套有扩压器隔板（9），叶片支柱（2）通过两组滚子轴承（5）与扩压器隔板（9）转动连接；所述叶片支柱（2）套接固定有小齿轮（6），小齿轮（6）外侧齿合有同步带（3）；所述同步带（3）内侧齿合有三组驱动机构，驱动机构包括伺服电机（4）和与伺服电机（4）连接的驱动带轮。

2.根据权利要求1所述的一种快速响应的可调扩压器机构，其特征在于，所述扩压器本体进风口处设有叶轮（10），叶轮（10）外侧设有呈圆周分布的多组可调叶片（1）。

3.根据权利要求1所述的一种快速响应的可调扩压器机构，其特征在于，所述驱动带轮与同步带（3）齿合连接。

4.根据权利要求1所述的一种快速响应的可调扩压器机构，其特征在于，所述叶片支柱（2）采用锥度配合连接有小齿轮（6），小齿轮（6）抵接有锁紧螺母（7），锁紧螺母（7）抵接有防松螺母（8）。

5.根据权利要求4所述的一种快速响应的可调扩压器机构，其特征在于，锁紧螺母（7）和防松螺母（8）均与叶片支柱（2）螺纹连接。