CN111594484A - 一种压气机进口导叶角度实时调节装置 - Google Patents

一种压气机进口导叶角度实时调节装置 Download PDF

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CN111594484A CN202010563483.1A CN202010563483A CN111594484A CN 111594484 A CN111594484 A CN 111594484A CN 202010563483 A CN202010563483 A CN 202010563483A CN 111594484 A CN111594484 A CN 111594484A
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耿少娟
李鑫龙
张小玉
王文涛
丁林超
石书成
张宏武
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Abstract

本发明提供了一种压气机进口导叶角度实时调节装置，所述调节机构包括：可调导叶机构，设置在压气机进口处，用于带动所述压气机进口导叶旋转；调节机构，与所述可调导叶机构相连，用于带动可调导叶机构运动；控制机构，与所述调节机构连接，用于控制调节机构的运动。本发明提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，在现有技术上增加了控制机构，使得压气机进口导叶角度的调节精度高、实时性好。本发明提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，采用了伺服电机和电缸共同作用产生直线位移来推动联动环转动，从而带动导叶旋转，精确控制了导叶的旋转角度。

Description

一种压气机进口导叶角度实时调节装置
技术领域
本发明属于压气机领域，具体涉及一种压气机进口导叶角度实时调节装置。
背景技术
压气机进口导叶可调机构具有改变压气机流量、拓宽压气机的工作裕度、减小压气机耗功等作用被广泛应用于各种压气机。目前存在两种导叶可调机构，一种是利用联动齿轮带动每片导叶上的小齿轮进行同步转动；但是这种导叶可调机构存在着转动间隙，维护成本高，角度无法精准控制等问题。为了解决上述问题，提出了另外一种导叶可调机构，该导叶可调机构采用联动环加摇臂的组合方式，通过联动环的转动带动与摇臂相连的导叶旋转。常规方案为采用液压筒推动联动环转动，再通过联动环上的摇臂带动导叶进行旋转，达到同步改变所有导叶角度的目的。但是采用机械液压调节的方式可能会存在调节精度低、实时性差等缺点，尤其在压气机设计试验阶段，若研究压气机变工况特性，需实时不断的调整导叶角度，采用上述手段调节导叶角度往往会对研究结果造成很大影响。
发明内容
为了解决上述问题，本发明目的在于提供一种压气机进口导叶角度实时调节装置。
本发明提供了一种压气机进口导叶角度实时调节装置，具有这样的特征，包括：可调导叶机构，设置在压气机进口处，用于带动所述压气机进口导叶旋转；调节机构，与所述可调导叶机构相连，用于带动可调导叶机构运动；控制机构，与所述调节机构连接，用于控制调节机构的运动。
本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，还可以具有这样的特征：所述调节机构包括：联动环，与所述可调导叶机构相连，用于带动所述可调导叶机构运动；耳环，与所述联动环相连；伺服电机，与所述控制机构连接，用于接收所述控制机构所发出的工作命令；以及电缸，与所述伺服电机和所述耳环连接，用于接收伺服电机的旋转运动，将其转换为直线运动并带动耳环运动。
本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，还可以具有这样的特征：所述调节机构还包括连接杆，与所述电缸和耳环连接，用于通过电缸带动耳环运动。
本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，还可以具有这样的特征：所述可调导叶机构包括：摇臂，一端与所述压气机进口导叶相连，另一端与所述联动环相连，用于带动所述压气机进口导叶转动。
本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，还可以具有这样的特征：所述联动环上设有空心销。
本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，还可以具有这样的特征：所述空心销与所述摇臂连接。
本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，还可以具有这样的特征：所述控制机构包括：电源；滤波器，用于过滤电源的杂乱信号；处理器，与所述滤波器和所述调节机构连接，用于生成控制导叶旋转的电信号并将其发送给所述调节机构。
本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，还可以具有这样的特征：所述处理器为可编辑逻辑控制芯片。
本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，还可以具有这样的特征：所述控制机构还包括与所述处理器连接的显示屏，用于输入所述调节机构的控制信号。
本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置，还可以具有这样的特征：所述可调导叶机构还包括角位移传感器，与所述控制机构连接，用于将导叶的角度实时传递给所述控制机构。
有益效果：
本发明提供了一种压气机进口导叶角度实时调节装置，该装置在现有技术上增加了控制机构，使得压气机进口导叶角度的调节精度高、实时性好。
本发明提供了一种压气机进口导叶角度实时调节装置，该装置采用了伺服电机和电缸共同作用产生直线位移来推动联动环转动，从而带动导叶旋转，精确控制了导叶的旋转角度。
附图说明
图1是本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置的结构图；
图2是本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置中的可调导叶装置的结构图；
图3是本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置的工作原理示意图；以及，
图4是本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置中电气控制装置的示意图；
其中，11、压气机进口导叶；12、摇臂；21、联动环；22、空心销；23耳环；24连接杆；25电缸；26伺服电机；3控制机构。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明所提供的压气机进口导叶角度实时调节装置进行具体描述。
如图1所示，在本实施例中，压气机进口导叶角度实时调节装置包括：可调导叶机构，调节机构和控制机构3。调节机构，与所述可调导叶机构相连，用于带动可调导叶机构运动；控制机构3，与所述调节机构连接，用于控制调节机构的运动。
该装置在现有技术上增加了控制机构3，使得压气机进口导叶角度的调节精度高、实时性好。
如图2所示，可调导叶结构设置在压气机进口处，用于带动所述压气机进口导叶旋转，包括摇臂12。摇臂12，一端与压气机进口导叶11固定连接且二者不能相对转动，另一端与调节机构相连，用于带动所述压气机进口导叶11转动。
如图3所示，调节机构包括联动环21、耳环23、伺服电机26和电缸25。联动环21与所述可调导叶机构相连，用于带动所述可调导叶机构运动；耳环23，与所述联动环21相连；伺服电机26，与所述控制机构3连接，伺服电机26用于接收所述控制机构所发出的工作命令；以及电缸25，与所述伺服电机26和所述耳环23连接，用于接收伺服电机26的旋转运动，将其转换为直线运动并带动耳环23运动。还包括连接杆24，与所述电缸25和耳环23连接，用于通过电缸25带动耳环23运动。联动环21上设有空心销22。空心销22与摇臂12连接。
伺服电机26作为一种接收电信号并将其转化为转速和转矩的装置，具有极高的精度和极低的滞后性，在收到控制机构3发出的信号后，进行精准的旋转运动，与其相连的电缸25将伺服电机26的旋转运动转换成直线运动，同时将伺服电机26的优点：精确转速控制和精确扭矩控制转变成精确速度控制和精确位置控制，使得电缸25的直线运动速度和距离精确，电缸25带动连接杆24，以及连接杆24上的耳环23所做的直线运动同样精确。联动环21上设置的空心销22可以实现联动环21转动带动所有导叶同步转动。
如图4所示，控制机构3包括：电源、滤波器和处理器。滤波器用于过滤电源的杂乱信号；处理器，与所述滤波器和所述调节机构连接，用于生成控制导叶旋转的电信号并将其发送给所述调节机构。处理器为可编辑逻辑控制芯片。
电源首先经过滤波器干扰后向处理器提供电能，发出导叶旋转角度的指令，将其转化为对应的电信号传递给伺服电机26，在伺服电机26和电缸25的共同作用下，推动联动环21转动，联动环21带动压气机进口导叶11实现精确、快速地旋转。
工作流程：
电源经过滤波器干扰后，向处理器(CPU)提供电能，发出导叶旋转角度的指令，将其转化为对应的电信号传递给伺服电机26，在伺服电机26和电缸25的共同作用下，推动耳环23运动，耳环23带动联动环21运动，联动环21进而带动摇臂12运动，摇臂12带动了压气机进口导叶11的旋转。
在另一个实施例中，控制机构3还包括与所述处理器连接的显示屏，用于输入所述调节机构的控制信号。
设置显示屏来输入导叶旋转的命令，可以主动对其进行控制。一般来说可调导叶机构是应用于燃气轮机上，通过进入燃烧室的供油量大小形成的反馈信号来调节导叶角度，但是对于压气机试验件来说，没有这种调节信号，增加了主动控制装置，使得该调节装置方便自由、实时调节导叶角度。
在另一个实施例中，可调导叶机构还包括角位移传感器，与所述控制机构3连接，用于将导叶的角度实时传递给所述控制机构。
在可调导叶机构上增加角位移传感器，可以随时判断导叶的旋转过程，导叶的角度，然后在控制机构3中对其进行实时的控制。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种压气机进口导叶角度实时调节装置，其特征在于，包括：
可调导叶机构，设置在压气机进口处，用于带动压气机进口导叶旋转；
调节机构，与所述可调导叶机构相连，用于带动所述可调导叶机构运动；
控制机构，与所述调节机构连接，用于控制所述调节机构的运动。
2.根据权利要求1所述的压气机进口导叶角度实时调节装置，其特征在于，所述调节机构包括：
联动环，与所述可调导叶机构相连，用于带动所述可调导叶机构运动；
耳环，与所述联动环相连；
伺服电机，与所述控制机构连接，用于接收所述控制机构所发出的工作命令；以及
电缸，与所述伺服电机和所述耳环连接，用于接收所述伺服电机的旋转运动，将其转换为直线运动并带动耳环运动。
3.根据权利要求2所述的压气机进口导叶角度实时调节装置，其特征在于，所述调节机构还包括连接杆，与所述电缸和所述耳环连接，用于通过电缸带动耳环运动。
4.根据权利要求2所述的压气机进口导叶角度实时调节装置，其特征在于，所述可调导叶机构包括：
摇臂，一端与所述压气机进口导叶相连，另一端与所述联动环相连，用于带动压气机进口导叶转动。
5.根据权利要求4所述的压气机进口导叶角度实时调节装置，其特征在于，所述联动环上设有空心销。
6.根据权利要求5所述的压气机进口导叶角度实时调节装置，其特征在于，所述空心销与所述摇臂连接。
7.根据权利要求1所述的压气机进口导叶角度实时调节装置，其特征在于，所述控制机构包括：
电源；
滤波器，用于过滤所述电源的杂乱信号；
处理器，与所述滤波器和所述调节机构连接，用于生成控制导叶旋转的电信号并将其发送给所述调节机构。
8.根据权利要求7所述的压气机进口导叶角度实时调节装置，其特征在于，所述处理器为可编辑逻辑控制芯片。
9.根据权利要求7所述的压气机进口导叶角度实时调节装置，其特征在于，所述控制机构还包括与所述处理器连接的显示屏，用于输入所述调节机构的控制信号。
10.根据权利要求1所述的压气机进口导叶角度实时调节装置，其特征在于，所述可调导叶机构还包括角位移传感器，与所述控制机构连接，用于将导叶的角度实时传递给所述控制机构。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113669186A (zh) * 2021-09-27 2021-11-19 哈尔滨电机厂有限责任公司 一种模型水轮机导叶开度自动调节结构

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