CN114109915A - 流体机械的气流调节装置 - Google Patents

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唐光德
刘耀中
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Abstract

本发明是关于一种流体机械的气流调节装置，此气流调节装置包括壳体、导叶组件及制动器，壳体内部具一容腔及设有连通容腔的风口与贯穿孔；导叶组件容置于容腔，导叶组件包含固定环、转动环及多个连杆，固定环连接于壳体且环设在风口周围；多个叶片分别枢接于固定环；转动环可转动式套设在固定环上；各连杆一端固接于各叶片及另一端枢接于转动环；制动器设置在壳体的外部，制动器具有穿设于贯穿孔且沿着贯穿孔的轴向往复伸缩的伸缩杆，伸缩杆的末端枢接于多个连杆的其中一者或转动环。

Description

流体机械的气流调节装置
技术领域
本发明是有关于一种用于流体机械，特别是压缩机的进气导叶、扩压导叶或回流导叶等装置，且特别是有关于一种流体机械的气流调节装置。
背景技术
传统离心式压缩机会在离心式叶轮(Impeller)的进气口安装有进气导叶(InletGuide Vane)及排气口安装有扩压导叶(Diffuser Guide Vane)或回流导叶(Reflux GuideVane)，并通过进气导叶、扩压导叶与回流导叶的叶片开合而控制流体流量，以防止喘振现象发生，进而避免压缩机本体产生损害。
然而，目前进气导叶、扩压导叶与回流导叶大多为利用数个制动器分别配置数片导叶、制动器的旋转轴驱动齿盘旋转、或制动器的旋转轴带动齿轮与连杆驱动转动环旋转等机构控制叶片开合，导致离心式压缩机产生有结构复杂、润滑困难、不易制造及组装成本高等缺点。
发明内容
本发明提供一种流体机械的气流调节装置，其利用伸缩杆枢接于多个连杆的其中一者或转动环，即可调整多个叶片的开合角度，以达到气流调节装置具有简化机构、减少零件数目、提升精度与可靠度、降低材料成本、减少组装工序、便于润滑等优点。
于本发明实施例中，本发明提供一种流体机械的气流调节装置，包括：一壳体，内部具有一容腔及设有连通该容腔的一风口与一贯穿孔；一导叶组件，容置于该容腔，该导叶组件包含：一固定环，连接于该壳体且环设在该风口周围；多个叶片，分别枢接于该固定环；一转动环，可转动式套设在该固定环上；以及多个连杆，各该连杆一端固接于各该叶片及另一端枢接于该转动环；以及一制动器，设置在该壳体的外部，该制动器具有穿设于该贯穿孔且沿着该贯穿孔的轴向往复伸缩的一伸缩杆，该伸缩杆的末端枢接于该多个连杆的其中一者或该转动环。
基于上述，利用制动器的伸缩杆枢接于多个连杆的其中一者或转动环，伸缩杆以直线运动驱动转动环转动，转动环再利用连杆驱动各叶片转动，即可达到调整多个叶片的开合角度的目的，使本发明气流调节装置具有简化机构、减少零件数目、提升精度与可靠度、降低材料成本、减少组装工序、便于润滑等优点。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1是本发明气流调节装置的第一使用状态立体图。
图2是本发明气流调节装置的另一第一使用状态立体图。
图3是本发明气流调节装置的第一使用状态侧视图。
图4是本发明气流调节装置的第一使用状态剖面图。
图5是本发明气流调节装置的第二使用状态立体图。
图6是本发明气流调节装置的第二使用状态侧视图。
图7是本发明气流调节装置的第二使用状态剖面图。
图8是本发明气流调节装置另一实施例的使用状态立体图。
图9是本发明气流调节装置另一实施例的另一使用状态立体图。
图10是本发明气流调节装置另一实施例的使用状态侧视图。
图11是本发明气流调节装置另一实施例的另一使用状态侧视图。
图12是本发明气流调节装置另一实施例的局部剖面图。
图13是本发明气流调节装置另一实施例的局部立体图。
其中，附图标记
10…气流调节装置
1…壳体
11…容腔
12…风口
13…贯穿孔
2…导叶组件
21…固定环
211…环形限位部
22…叶片
221…枢轴
23…转动环
24…连杆
25…突出杆
26…长条孔
3…制动器
31…伸缩杆
311…末端
312…锁孔
4…螺栓
5…密封件
6…限位轴杆
具体实施方式
有关本发明的详细说明及技术内容，将配合图式说明如下，然而所附图式仅作为说明用途，并非用于局限本发明。
请参考图1至图7所示，本发明提供一种流体机械的气流调节装置，此气流调节装置10主要包括一壳体1、一导叶组件2及一制动器3。
如图1至图7所示，壳体1内部具有一容腔11及设有一风口12与一贯穿孔13，风口12与贯穿孔13分别连通于容腔11。其中，本实施例的壳体1形成在离心式压缩机中叶轮的进气口处，风口12为一圆形开口，但不以此为限制。
如图1至图7所示，导叶组件2容置于容腔11，导叶组件2包含一固定环21、多个叶片22、一转动环23及多个连杆24。
详细说明如下，固定环21连接于壳体1且环设在风口12周围，固定环21自顶部及外周缘向内设有一环形限位部211。其中，本实施例的固定环21以固接方式连接在壳体1上，但不以此为限制。
另外，多个叶片22分别枢接于固定环21，本实施例的导叶组件2为一进气导叶组件，所以多个叶片22以彼此放射状排列方式设置于风口12，每一叶片22延伸有枢接于固定环21且设置在转动环23下方的一枢轴221。
再者，转动环23为一圆形环，转动环23可转动式嵌设于环形限位部211，以令转动环23可转动式套设在固定环21上。其中，本实施例的固定环21的外周缘延伸有多个凸肋，多个凸肋分别自顶部及外周缘向内凹设有多个凹陷，环形限位部211由多个凹陷相互围设而成，但不以此为限制。
又，各连杆24一端固接于各枢轴221及另一端枢接于转动环23，以令各连杆24一端固接于各叶片22及另一端枢接于转动环23。其中，本实施例的各连杆24直向式跨设在各枢轴221与转动环23之间。
如图1至图7所示，制动器3设置在壳体1的外部，制动器3具有穿设于贯穿孔13且沿着贯穿孔13的轴向往复伸缩的一伸缩杆31。其中，本实施例的制动器3固定于壳体1上，但不以此为限制。
如图2至图7所示，本发明气流调节装置10更包括一螺栓4，伸缩杆31的末端311设有一锁孔312，多个连杆24的其中一者远离转动环23的一端延伸有一突出杆25，突出杆25设有一长条孔26，螺栓4穿设锁固于锁孔312且穿设滑动于长条孔26，以令伸缩杆31的末端311枢接于多个连杆24的其中一者。
如图4和图7所示，本发明气流调节装置10更包括一或多个密封件5，密封件5套设于伸缩杆31且填塞在贯穿孔13与伸缩杆31之间，密封件5用于防止壳体1的内侧气体与外侧气体通过贯穿孔13互相流通，密封件5可为机械轴封或密封环。其中，本实施例的密封件5的数量为多个，但不以此为限制。
如图2至图7所示，本发明气流调节装置10的使用状态，其利用伸缩杆31的末端311枢接于多个连杆24的其中一者，所以伸缩杆31沿着贯穿孔13的轴向往复伸缩时，伸缩杆31的直线运动带动螺栓4于长条孔26内也沿着贯穿孔13的轴向进行直线运动，使得螺栓4通过长条孔26推动突出杆25及转动环23转动，进而带动转动环23沿固定环21外周缘进行旋转运动及上下的直线往复运动，转动环23再牵动连杆24的一端以枢轴221为圆心进行往复旋转运动，各连杆24再带动各叶片22以枢轴221为圆心旋转至预期的角度，并通过多个叶片22的开合角度去控制进出风口12的流体流量，以提升压缩机性能，或防止压缩机发生喘振现象，进而延长压缩机的使用寿命。
藉此，利用制动器3的伸缩杆31枢接于多个连杆24的其中一者，伸缩杆31以直线运动驱动转动环23转动，转动环23再利用连杆24驱动各叶片22转动，即可达到调整多个叶片22的开合角度的目的，使本发明气流调节装置10具有简化机构、减少零件数目、提升精度与可靠度、降低材料成本、减少组装工序、便于润滑等优点。
请参考图8至图13所示，是本发明气流调节装置10的另一实施例，图8至图13的实施例与图1至图7的实施例大致相同，图8至图13的实施例与图1至图7的实施例不同之处在于导叶组件2为一扩压导叶组件或一回流导叶组件。
进一步说明如如下，本实施例的壳体1形成在离心式压缩机中叶轮的排气口或回流口处，风口12为一环形开口，但不以此为限制。其中，本实施例的固定环21自壳体1上一体延伸成型，但不以此为限制。
又，固定环21连接于壳体1且环设在风口12内周围，且固定环21自顶部及外周缘向内设有一环形限位部211，转动环23为一圆形环，转动环23可转动式嵌设于环形限位部211，以令转动环23可转动式套设在固定环21上。其中，本实施例的环形限位部211由固定环21自顶部及外周缘向内设有一环形凹槽所构成，但不以此为限制。
另外，因导叶组件2为一扩压导叶组件或一回流导叶组件，所以多个叶片22以彼此环形排列方式设置于风口12，每一叶片22延伸有枢接于固定环21且设置在转动环23外侧的一枢轴221，各连杆24横向式跨设在各枢轴221与转动环23之间，且各连杆24一端固接于各枢轴221及另一端枢接于转动环23。
再者，本发明气流调节装置10更包括一螺栓4，伸缩杆31的末端311设有一锁孔312，转动环23的外周缘延伸有一突出杆25，突出杆25设有一长条孔26，螺栓4穿设锁固于锁孔312且穿设滑动于长条孔26，以令伸缩杆31的末端311枢接于转动环23。
此外，本实施例的气流调节装置10更包括多个限位轴杆6，多个限位轴杆6固接且抵固于固定环21，多个限位轴杆6环设且相切于转动环23的外周缘，使转动环23相对于固定环21转动时，多个限位轴杆6与转动环23的外周缘相切而限制转动环23的位置，以令转动环23无法偏心位移且无法相对固定环21左、右偏移。
如图8至图11所示，本实施例气流调节装置10的使用状态，其利用伸缩杆31的末端311枢接于转动环23，所以伸缩杆31沿着贯穿孔13的轴向往复伸缩时，伸缩杆31的直线运动带动螺栓4于长条孔26内也沿着贯穿孔13的轴向进行直线运动，使得螺栓4通过长条孔26推动突出杆25及转动环23转动，进而带动转动环23沿固定环21外周缘进行旋转运动，转动环23再牵动连杆24的一端以枢轴221为圆心进行往复旋转运动，各连杆24再带动各叶片22以枢轴221为圆心旋转至预期的角度，并通过多个叶片22的开合角度去控制进出风口12的流体流量，以提升压缩机性能，或防止压缩机发生喘振现象，进而延长压缩机的使用寿命。
藉此，利用制动器3的伸缩杆31枢接于转动环23，伸缩杆31以直线运动驱动转动环23转动，转动环23再利用连杆24驱动各叶片22转动，即可达到调整多个叶片22的开合角度的目的，以达到相当于图1至图7的实施例的功能及功效。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种流体机械的气流调节装置，其特征在于，包括：
一壳体，内部具有一容腔及设有连通该容腔的一风口与一贯穿孔；
一导叶组件，容置于该容腔，该导叶组件包含：
一固定环，连接于该壳体且环设在该风口周围；
多个叶片，分别枢接于该固定环；
一转动环，可转动式套设在该固定环上；以及
多个连杆，各该连杆一端固接于各该叶片及另一端枢接于该转动环；以及
一制动器，设置在该壳体的外部，该制动器具有穿设于该贯穿孔且沿着该贯穿孔的轴向往复伸缩的一伸缩杆，该伸缩杆的末端枢接于该多个连杆的其中一者或该转动环。
2.如权利要求1所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，更包括一螺栓，该伸缩杆的该末端设有一锁孔，该多个连杆的其中一者远离该转动环的一端延伸有一突出杆，该突出杆设有一长条孔，该螺栓穿设锁固于该锁孔且穿设滑动于该长条孔。
3.如权利要求2所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，该导叶组件为一进气导叶组件，该风口为一圆形开口，该多个叶片以彼此放射状排列方式设置于该风口。
4.如权利要求3所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，每一该叶片延伸有枢接于该固定环且设置在该转动环下方的一枢轴，各该连杆直向式跨设在各该枢轴与该转动环之间，且各该连杆一端固接于各该枢轴及另一端枢接于该转动环。
5.如权利要求1所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，更包括一螺栓，该伸缩杆的该末端设有一锁孔，该转动环的外周缘延伸有一突出杆，该突出杆设有一长条孔，该螺栓穿设锁固于该锁孔且穿设滑动于该长条孔。
6.如权利要求5所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，该导叶组件为一扩压导叶组件或一回流导叶组件，该风口为一环形开口，该多个叶片以彼此环形排列方式设置于该风口。
7.如权利要求6所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，每一该叶片延伸有枢接于该固定环且设置在该转动环外侧的一枢轴，各该连杆横向式跨设在各该枢轴与该转动环之间，且各该连杆一端固接于各该枢轴及另一端枢接于该转动环。
8.如权利要求1所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，该固定环自顶部及外周缘向内设有一环形限位部，该转动环可转动式嵌设于该环形限位部。
9.如权利要求1所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，该固定环固接在该壳体上。
10.如权利要求1所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，该固定环自该壳体上一体延伸成型。
11.如权利要求1所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，更包括至少一密封件，该密封件套设于该伸缩杆且填塞在该贯穿孔与该伸缩杆之间。
12.如权利要求1所述的流体机械的气流调节装置，其特征在于，更包括多个限位轴杆，该多个限位轴杆固接于该固定环，该多个限位轴杆环设且相切于该转动环的外周缘。
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