CN111350696A - 一种离心压缩机用导叶调节结构 - Google Patents

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李伟伟
肖立宁
辛刚
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Abstract

本发明属于离心压缩机技术领域，公开了一种离心压缩机用导叶调节结构。所述导叶调节结构至少包括蜗轮、蜗杆、电机；所述电机用于驱动蜗杆转动；所述蜗杆与蜗轮传动连接；当蜗轮转动时，带动导叶组件中的叶片转动，解决了传统结构形式复杂、制造和安装要求高、成本高等系列问题。

Description

一种离心压缩机用导叶调节结构
技术领域
本发明属于离心压缩机技术领域，具体涉及一种离心压缩机用导叶调节结构。
背景技术
导叶调节结构实际上是一个由若干可转动叶片组成的菊形阀。传统的离心压缩机中，导叶广泛采用齿轮传动方式调节叶片转动，每个叶片根部均有一个小齿轮，这些小齿轮由一个大齿圈带动，大齿圈是通过杠杆和连杆由伺服电机传动。即该导叶调节结构由一个大齿圈带动若干小齿轮传动，实现了各导叶叶片的同步转动调节。该结构形式复杂、制造和安装要求较高、成本也较高。
发明内容
针对上述背景技术中的问题，本发明的目的在于提供一种离心压缩机用导叶调节结构，解决了传统结构形式复杂、制造和安装要求高、成本高等系列问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现。
一种离心压缩机用导叶调节结构，所述导叶调节结构至少包括蜗轮2、蜗杆15、电机16；
所述电机16用于驱动蜗杆15转动；
所述蜗杆15与蜗轮2传动连接；
当蜗轮2转动时，带动导叶组件中的叶片转动。
a所述导叶调节结构还包括：第一轴承3、壳体1、安装座体4；所述蜗轮2上开设有多个卡槽；
所述蜗轮2与第一轴承3热压装配在一起；
所述安装座体4上均匀安装有多个导叶组件；所述安装座体4通过多个导叶组件卡在蜗轮2的多个卡槽内；
所述安装座体4通过螺钉连接在壳体1上。
(b)所述导叶组件至少包含：导叶转子、曲柄、导叶叶片；
电机驱动蜗杆转动，通过蜗杆传动实现蜗轮转动，由蜗轮转动带动导叶转子的往复运动，由导叶转子的往复运动带动曲柄的摆动，由曲柄的摆动实现导叶叶片的转动，从而实现导叶角度的调节。
(c)所述蜗轮2在与蜗杆15接触的部分设置有齿结构。
(d)所述导叶调节结构还包括：限位结构，所述限位结构包括：限位针11、限位柱12和挡块13；
所述限位针11安装在蜗轮2上，所述限位柱12安装在壳体1上；所述挡块13安装在蜗轮2上；
限位针与限位柱配合，通过限制蜗轮转动范围，实现导叶调节角度的控制；通过挡块限位，实现导叶转子在蜗轮2内部往复运动。
(e)第一轴承3为碳石墨轴承。
(f)所述导叶调节结构还包括：第二轴承和第三轴承；
所述第二轴承为套筒轴承，所述第三轴承为角接触球轴承；
所述套筒轴承用于支撑导叶叶片，所述角接触球轴承用于支撑蜗杆。
(g)所述蜗杆15上设置有对中标识，所述壳体1上也设置有对中标识。
本发明由步进电机驱动蜗杆，采用蜗轮蜗杆传动的方式实现了导叶叶片的角度调节，有效地解决了结构形式复杂、制造和安装要求高、成本高等传统离心压缩机用导叶调节结构的系列问题。可以广泛应用于离心压缩机、离心泵、压气机、发动机等，本发明所设计的导叶调节结构其结构形式简单，制造成本较低，安装方便，实用性较好，易于推广应用，具有较大实用价值。
附图说明
图1是离心压缩机用导叶调节结构结构图；
图2是导叶调节结构导叶组件结构图；
图3是蜗轮和蜗杆零件等轴示图；
其中：1-壳体、2-蜗轮、3-碳石墨轴承、4-安装座体、5-导叶叶片、6-套筒轴承、7-轴承座、8-曲柄、9-导叶转子轴、10-导叶转子、11-限位针、12-限位柱、13-挡块、14-电连接器、15-蜗杆、16-电机、17-紧固螺钉、18-圆螺母、19-角接触球轴承1、20-角接触球轴承2。
具体实施方式
本发明提供了一种蜗轮蜗杆传动的导叶调节结构，提供了适用离心压缩机的一种导叶调节结构方案，解决了传统结构形式复杂、制造和安装要求高、成本高等系列问题。
一种离心压缩机用导叶调节结构，如图1所示，其包括壳体1、蜗轮2、轴承3、6、19、20、安装座体4、导叶叶片5、轴承座7、曲柄8、导叶转子轴9、导叶转子10、导叶机械限位零件11、12、13、电连接器14、蜗杆15、电机16、紧固螺钉17、圆螺母18。其中，所述蜗轮等零件2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、13组成了导叶组件。电机16与蜗杆15通过紧固螺钉17实现了固连。
电机根据控制要求驱动蜗杆转动，通过蜗轮蜗杆传动实现蜗轮转动，由蜗轮转动带动导叶转子的往复运动，由导叶转子的往复运动带动曲柄的摆动，由曲柄的摆动实现了导叶叶片的转动，即最终实现了导叶角度的调节。
进一步的，所述电机16类型为步进电机。
进一步的，根据导叶组件的杆系尺寸关系，蜗轮蜗杆传动比，电机的转速、传动比、步进角、脉冲等参数，可以计算出电机脉冲数与导叶角度的关系，从而实现对导叶角度的精确调节。
进一步的，如图3所示，所述蜗轮2只在局部存在有限的齿。
进一步的，导叶机械限位零件包括限位针11、限位柱12和挡块13。限位针与限位柱配合，通过限制蜗轮转动范围，实现了导叶调节角度的控制；通过挡块限位，实现了导叶转子保持在蜗轮2内部的往复运动。
进一步的，轴承包括碳石墨轴承3、套筒轴承6和角接触球轴承19、20。采用碳石墨轴承支撑蜗轮，采用套筒轴承支撑导叶叶片，采用角接触球轴承支撑蜗杆。
进一步的，所述碳石墨轴承3为自润滑轴承，其与蜗轮2的装配采用冷压过盈配合的方式。套筒轴承6为轻质自润滑氟塑料轴承。
进一步的，蜗杆15与壳体1均有对中标识线，装配后如图1中N处所示；导叶组件与壳体1装配后如图1中M处所示。
具体的，如附图1所示，一种离心压缩机用导叶调节结构，其包括壳体1、蜗轮2、碳石墨轴承3、安装座体4、导叶叶片5、轴承座7、曲柄8、导叶转子轴9、导叶转子10、限位针11、限位柱12、挡块13、电连接器14、蜗杆15、电机16、紧固螺钉17、圆螺母18、角接触球轴承119、角接触球轴承220。
其中，所述蜗轮等零件2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、13组成了导叶组件，如附图2所示。电机16与蜗杆15通过紧固螺钉17实现了固连。
电机16根据控制要求驱动蜗杆15转动，通过蜗轮蜗杆传动实现蜗轮2转动，由蜗轮2转动带动导叶转子10的往复运动，由导叶转子10的往复运动带动曲柄8的摆动，由曲柄8的摆动实现了导叶叶片5的转动，即最终实现了导叶角度的调节。
1)采用蜗轮蜗杆传动，导叶结构形式简单；
2)采用步进电机驱动，可实现对导叶角度的精确控制；
3)采用限位针、限位柱和挡块等限位结构，实现了对导叶角度调节的机械限位，保证了导叶在设计要求的范围内进行角度调节；
4)蜗轮为部分有齿结构，不仅降低了制造成本，而且减轻了重量；
5)采用轻质、自润滑的碳石墨轴承和套筒轴承；
6)蜗杆、导叶组件与壳体的装配均有装配标识，确保安装方便。
本发明由步进电机驱动蜗杆，采用蜗轮蜗杆传动的方式实现了导叶叶片的角度调节，有效地解决了结构形式复杂、制造和安装要求高、成本高等传统离心压缩机用导叶调节结构的系列问题。可以广泛应用于离心压缩机、离心泵、压气机、发动机等，本发明所设计的导叶调节结构其结构形式简单，制造成本较低，安装方便，实用性较好，易于推广应用，具有较大实用价值。

Claims (8)

1.一种离心压缩机用导叶调节结构，其特征在于，所述导叶调节结构至少包括蜗轮(2)、蜗杆(15)、电机(16)；
所述电机(16)用于驱动蜗杆(15)转动；
所述蜗杆(15)与蜗轮(2)传动连接；
当蜗轮(2)转动时，带动导叶组件中的叶片转动。
2.根据权利要求1所述的一种离心压缩机用导叶调节结构，其特征在于，所述导叶调节结构还包括：第一轴承(3)、壳体(1)、安装座体(4)；所述蜗轮(2)上开设有多个卡槽；
所述蜗轮(2)与第一轴承(3)热压装配在一起；
所述安装座体(4)上均匀安装有多个导叶组件；所述安装座体(4)通过多个导叶组件卡在蜗轮(2)的多个卡槽内；
所述安装座体(4)通过螺钉连接在壳体(1)上。
3.根据权利要求1所述的一种离心压缩机用导叶调节结构，其特征在于，所述导叶组件至少包含：导叶转子、曲柄、导叶叶片；
电机驱动蜗杆转动，通过蜗杆传动实现蜗轮转动，由蜗轮转动带动导叶转子的往复运动，由导叶转子的往复运动带动曲柄的摆动，由曲柄的摆动实现导叶叶片的转动，从而实现导叶角度的调节。
4.根据权利要求1所述的一种离心压缩机用导叶调节结构，其特征在于，
所述蜗轮(2)在与蜗杆(15)接触的部分设置有齿结构。
5.根据权利要求1所述的一种离心压缩机用导叶调节结构，其特征在于，所述导叶调节结构还包括：限位结构，所述限位结构包括：限位针(11)、限位柱(12)和挡块(13)；
所述限位针(11)安装在蜗轮(2)上，所述限位柱(12)安装在壳体(1)上；所述挡块(13)安装在蜗轮(2)上；
限位针与限位柱配合，通过限制蜗轮转动范围，实现导叶调节角度的控制；通过挡块限位，实现导叶转子在蜗轮(2)内部往复运动。
6.根据权利要求1所述的一种离心压缩机用导叶调节结构，其特征在于，
第一轴承(3)为碳石墨轴承。
7.根据权利要求1所述的一种离心压缩机用导叶调节结构，其特征在于，所述导叶调节结构还包括：第二轴承和第三轴承；
所述第二轴承为套筒轴承，所述第三轴承为角接触球轴承；
所述套筒轴承用于支撑导叶叶片，所述角接触球轴承用于支撑蜗杆。
8.根据权利要求1所述的一种离心压缩机用导叶调节结构，其特征在于，所述蜗杆(15)上设置有对中标识，所述壳体(1)上也设置有对中标识。
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