CN114251279B - 可变扩压器风冷离心机组 - Google Patents

可变扩压器风冷离心机组 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可变扩压器风冷离心机组，包括蜗壳，所述蜗壳上设置有进气口和排气口，所述进气口和所述排气口和蜗壳连通；导向叶片机构，设置在蜗壳内位于进气口处，用于调节进气口气体通过的流量；可变扩压器机构，设置在蜗壳内位于排气口处，用于调节排气口气体通过的流量；离心叶轮结构，设置在蜗壳内，所述进气口进入的气体通过离心叶轮结构的作用下，从排气口排出；驱动件，本发明具有实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求，从而使离心风机的能效比高，提高了离心机的工作效率的效果。

Description

可变扩压器风冷离心机组
技术领域
本发明涉及离心机的技术领域，具体涉及一种可变扩压器风冷离心机组。
背景技术
离心风机是工业生产中提供气体动力的重要工艺设备，在钢铁、水泥、电力、煤矿、石化、废气污水处理等众多重要行业中有着极其广泛的应用。离心风机的工作原理是气体通过离心力的作用，经由其叶轮中心部位吸入，然后流进叶片之间，从而往外流出。
在现有技术中，常规的离心机组，都是使用固定式的叶片结果来将叶轮出口的气体流量转化为压力提升，而仅仅是在离心机的入口导向叶片来进行调节气量的，但是这样的话，离心压缩机的气体流量调节范围小，一般只有70％到100％，在低于70％一下工况运行时，离心机将进入到喘振去，当离心压缩机发生喘振时，叶轮轴振动值将急剧升高，若常时间在喘振时运行，将损害叶轮轴，严重时将导致功能损坏，叶轮轴与轴承抱死，同时能效比也急剧降低，使得离心机效率降低。
发明内容
因此，本发明要解决气体流量调节范围小，能效比低，离心机效率低的技术问题，从而提供一种可变扩压器风冷离心机组。
一种可变扩压器风冷离心机组，包括：
蜗壳，所述蜗壳上设置有进气口和排气口，所述进气口和所述排气口和蜗壳连通；
导向叶片机构，设置在蜗壳内位于进气口处，用于调节进气口气体通过的流量；
可变扩压器机构，设置在蜗壳内位于排气口处，用于调节排气口气体通过的流量；
离心叶轮结构，设置在蜗壳内，所述进气口进入的气体通过离心叶轮结构的作用下，旋转离心做功，从排气口排出；
驱动件，用于驱动离心叶轮结构转动来进行对气体旋转离心做功。
进一步的，所述可变扩压器机构包括：
导流体，所述导流体设置在蜗壳和导向叶片机构之间，所述导流体包括两个圆环，两个圆环之间设置有两端开口的连接筒，所述连接筒两端分别和两个圆环的开口连通，多个所述扩压器叶片在其中一个圆环上自转调节气量；
多个扩压器叶片，环形排布设置在导流体一侧上，并且和导流体转动连接；
连杆驱动件，用于同时驱动多个扩压器叶片沿同一方向转动。
进一步的，所述连杆驱动件包括和扩压器叶片连接的叶片驱动轴，所述叶片驱动轴穿过圆环并且在圆环上转动，所述连接筒上转动连接有驱动环，所述扩压器叶片环绕驱动环周沿设置，所述驱动环朝向叶片驱动轴处开设有转动槽，所述叶片驱动轴侧壁上连接有球头，所述球头位于转动槽内，当驱动轴转动时，所述球头以叶片驱动轴为轴心转动。
进一步的，所述连杆驱动件还包括设置在其中一个所述叶片驱动轴上的主驱动连接轴，所述主驱动连接轴和叶片驱动轴同轴设置，所述主驱动连接轴带动叶片驱动轴转动，所述导流体背向扩压器叶片一侧上设有第一执行器，所述第一执行器和主驱动连接轴之间设置有连接件，所述第一执行器通过连接件驱动主驱动连接轴转动。
进一步的，所述连接件包括外部驱动杆，所述外部驱动杆一端转动连接在主驱动连接轴上并且以主驱动连接轴为轴心转动，所述第一执行器的输出端上设置有直角万向头，所述第一执行器通过直角万向头驱动外部驱动杆以主驱动连接轴为轴心转动。
进一步的，所述导向叶片机构包括导向叶片筒，所述导向叶片筒设置在进气口和蜗壳之间并且与进气口和蜗壳连通，所述导向叶片筒内设置有进气导叶，所述导向叶片筒上设置有第二执行器，所述第二执行器驱动进气导叶转动来控制进气流量。
进一步的，所述离心叶轮结构包括叶轮本体，所述叶轮本体上设有驱动轴，所述驱动轴和叶轮本体之间设有P3G三凸轮圆，所述驱动轴通过P3G三凸轮圆和叶轮本体间隙配合，所述P3G三凸轮圆驱动叶轮本体转动；
所述叶轮本体内设置有拉杆，所述拉杆一端和驱动轴连接，另一端上伸出叶轮本体并且螺纹连接有螺母，所述拉杆回张的回张力驱使拉杆和叶轮本体、驱动轴和螺母紧固；
所述叶轮本体背向驱动轴一端设有导流锥头，所述导流锥头分别与叶轮本体和拉杆可拆卸连接。
进一步的，还包括：
齿轮箱，离心机的蜗壳设置在齿轮箱一侧上
主油泵，设置在齿轮箱背向蜗壳的一端，用于对离心机内部进行供油；
第一同步齿轮，套设在主油泵的油泵驱动轴上；
第二同步齿轮，与第一同步齿轮啮合，带动第一同步齿轮转动；
所述驱动件驱动第二同步齿轮转动。
进一步的，所述驱动件包括驱动电机，驱动电机的输出轴上设置有大齿轮轴，所诉驱动电机驱动大齿轮轴转动，所述第二同步齿轮套设在大齿轮轴上，所述大齿轮轴上还套设有大齿轮，所述大齿轮和离心叶轮结构上的驱动轴啮合，带动驱动轴转动。
进一步的，还包括润滑油箱基座，所述可变扩压器机构、驱动件、离心叶轮结构和导向叶片机构均架设在润滑油箱基座上，所述驱动件处还设置有风冷冷却器，所述风冷冷却器用于对驱动件进行冷却。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的可变扩压器风冷离心机组，包括蜗壳，所述蜗壳上设置有进气口和排气口，所述进气口和所述排气口和蜗壳连通；导向叶片机构，设置在蜗壳内位于进气口处，用于调节进气口气体通过的流量；可变扩压器机构，设置在蜗壳内位于排气口处，用于调节排气口气体通过的流量；离心叶轮结构，设置在蜗壳内，所述进气口进入的气体通过离心叶轮结构的作用下，旋转离心做功，从排气口排出；驱动件，用于驱动离心叶轮结构转动来进行对气体旋转离心做功，通过设置可变扩压器机构和导向叶片机构，两个机构同时工作，从而同时调节进气口和排气口气体通过的流量，相当于在开启和关闭进气气量的同时也开启或者关闭了排出气量，使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求，从而使离心风机的能效比高，提高了离心机的工作效率。
2.本发明提供的可变扩压器风冷离心机组，所述可变扩压器机构包括导流体，所述导流体设置在蜗壳和导向叶片机构之间，所述导流体包括两个圆环，两个圆环之间设置有两端开口的连接筒，所述连接筒两端分别和两个圆环的开口连通，多个所述扩压器叶片在其中一个圆环上自转调节气量；多个扩压器叶片，环形排布设置在导流体一侧上，并且和导流体转动连接；连杆驱动件，用于同时驱动多个扩压器叶片沿同一方向转动，在使用时，通过连杆驱动件从而带动多个扩压器叶片沿同一方向转动，从而实现多个扩压器叶片可以同时同步旋转开关，以达到调节排气口流通面积的目的，然后再与导向叶片机构的配合下，两机构同时通过执行器驱动，实现进气导叶和扩压器同时调节进气口和排气口通过的流量，相当于在开启和关闭进气气量的同时也开启或者关闭了排出气量，使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求，从而提高了离心风机的效率。
3.本发明提供的可变扩压器风冷离心机组，所述连杆驱动件包括和扩压器叶片连接的叶片驱动轴，所述叶片驱动轴穿过圆环并且在圆环上转动，所述连接筒上转动连接有驱动环，所述扩压器叶片环绕驱动环周沿设置，所述驱动环朝向叶片驱动轴处开设有转动槽，所述叶片驱动轴侧壁上连接有球头，所述球头位于转动槽内，当驱动轴转动时，所述球头以叶片驱动轴为轴心转动，当需要调节排气口的出气流量时，此时直接驱使驱动环转动，驱动环转动从而使各个转动槽随着驱动环转动，由于球头是设置在驱动环的转动槽内，当驱动环转动就能使转动槽的侧壁推动球头随着驱动环一起移动，由于球头移动，从而带动叶片驱动轴转动，由于叶片驱动轴转动从而能够带动所有的扩压器叶片沿同一方向转动，从而使调节排气口的出气流量和导向叶片机构的进气口一起调节，从而同时调节进气口与排气口气体通过的流量，相当于在开启和关闭进气气量的同时也开启或者关闭了排出气量，使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，提高了离心压缩机的效率。
4.本发明提供的可变扩压器风冷离心机组，所述连杆驱动件还包括设置在其中一个所述叶片驱动轴上的主驱动连接轴，所述主驱动连接轴和叶片驱动轴同轴设置，所述主驱动连接轴带动叶片驱动轴转动，所述导流体背向扩压器叶片一侧上设有第一执行器，所述第一执行器和主驱动连接轴之间设置有连接件，所述第一执行器通过连接件驱动主驱动连接轴转动，当调节离心压缩机的气量时，此时随着导向叶片机构一起，执行器一同开始工作，从而在导向叶片机构调节进气口的流量时，此时执行器通过连接件带动主驱动连接轴转动，由于主驱动连接轴转动，从而带动其中一个扩压器叶片上的叶片驱动轴转动，由于叶片驱动轴转动，从而带动叶片驱动轴上的球头以叶片驱动轴为轴心转动，此时由于球头放置在转动槽内，由于球头转动从而使球头持续和转动槽的槽壁抵触，此时在球头的作用下从而拨动驱动环旋转，由于驱动环转动，从而将旋转传递到其他的的球头上，所有的球头随着驱动环移动，从而驱使所有的叶片驱动轴转动，带动所有的扩压器叶片沿同一方向转动，从而调节离心压缩机的排气口的气量，实现进气导叶和扩压器同时调节进气口和排气口通过的流量，相当于在开启和关闭进气气量的同时也开启或者关闭了排出气量，使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求。
5.本发明提供的可变扩压器风冷离心机组，所述连接件包括外部驱动杆，所述外部驱动杆一端转动连接在主驱动连接轴上并且以主驱动连接轴为轴心转动，所述第一执行器的输出端上设置有直角万向头，所述第一执行器通过直角万向头驱动外部驱动杆以主驱动连接轴为轴心转动，当需要对离心压缩机的排气口来进行排出气量的调节时，此时启动第一执行器，第一执行器开始工作从而带动直角万向头移动，从而推动外部驱动杆以主驱动连接轴为轴心在角度±20°旋转，由于外部驱动杆旋转从而能够带动主驱动连接轴旋转，主驱动连接轴旋转从而带动叶片驱动轴旋转，叶片驱动轴旋转从而带动在驱动环的转动槽内以叶片驱动轴为轴心转动，此时球头移动从而和转动槽的侧壁持续抵触，从而球头拨动驱动环旋转，而驱动环将旋转传递到剩余的球头上，带动其余的球头移动，进而带动所有的叶片驱动轴旋转，带动所有的扩压器叶片沿同一方向旋转，来对离心压缩机的排气口的排出气量和导向叶片机构对进气口的气量一起调节，使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求，提高离心压缩机的效率。
6.本发明提供的可变扩压器风冷离心机组，所述导向叶片机构包括导向叶片筒，所述导向叶片筒设置在进气口和蜗壳之间并且与进气口和蜗壳连通，所述导向叶片筒内设置有进气导叶，所述导向叶片筒上设置有第二执行器，所述第二执行器驱动进气导叶转动来控制进气流量，在对离心压缩机的排气口来进行排出气量的调节时，此时同时启动第二执行器，第二执行器开始工作，从而带动进气导叶转动，此时在进气导叶的作用下，离心压缩机的进气口处通过气体的气量和排气口处通过气体的气量同时进行调节，从而使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求。
7.本发明提供的可变扩压器风冷离心机组，所述离心叶轮结构包括叶轮本体，所述叶轮本体上设有驱动轴，所述驱动轴和叶轮本体之间设有P3G三凸轮圆，所述驱动轴通过P3G三凸轮圆和叶轮本体间隙配合，所述P3G三凸轮圆驱动叶轮本体转动；所述叶轮本体内设置有拉杆，所述拉杆一端和驱动轴连接，另一端上伸出叶轮本体并且螺纹连接有螺母，所述拉杆回张的回张力驱使拉杆和叶轮本体、驱动轴和螺母紧固；所述叶轮本体背向驱动轴一端设有导流锥头，所述导流锥头分别与叶轮本体和拉杆可拆卸连接，在安装时，首先将叶轮本体安装在驱动轴上，使驱动轴伸入到叶轮本体内和叶轮本体间隙配合，此时移动拉杆，使拉杆和驱动轴处于同一轴线，并且将拉杆伸入到叶轮本体内，当移动到驱动轴处时，将拉杆伸入到驱动轴内和驱动轴螺纹连接，此时拉杆的另外一端暴露在叶轮本体外，在暴露的叶轮本体外的拉杆一端上放置螺母，使螺母和拉杆螺纹连接，此时转动螺母使螺母往叶轮本体方向移动，直至螺母和叶轮本体的侧壁抵触，驱动轴朝向叶轮本体一侧和叶轮本体也抵触，取出另外的液压工装，将液压工装螺旋安装在拉杆朝向螺母的这一端，通过液压工装的液压力从而拉动拉杆，使拉杆微微变形拉伸，此时液压的竖直要在拉杆的屈服强度以内，使拉杆能够变形回弹，此时拉杆往螺母方向有拉伸，从而使螺母和叶轮本体之间留出了间隙，此时再次转动螺母，使螺母再次往叶轮本体方向移动，直至螺母和叶轮本体侧壁抵触紧固，移动好螺母后，液压工装释放液压后，拉杆的回张力驱使拉杆恢复形变，此时拉杆与驱动轴内以及叶轮本体和螺母均紧固锁紧，锁紧好后再将导流锥头放置在拉杆背向驱动轴一端上，将导流锥头可拆卸连接在拉杆和叶轮本体上，由于通过拉杆的回张力从而使拉杆与驱动轴、叶轮本体以及螺母均紧固锁紧，锁紧的效果更好，所以当驱动轴带动叶轮本体和叶轮本体上的导流锥头转动起到更加的稳定，同时增加导流锥头减少进气气流扰动，也由于锁紧效果更好，更加稳定，使离心机运转可靠，通过离心叶轮结构从而对进气口进入的气体进行离心做功，并且从排气口排出。
8.本发明提供的可变扩压器风冷离心机组，还包括齿轮箱，离心机的蜗壳设置在齿轮箱一侧上；主油泵，设置在齿轮箱背向蜗壳的一端，用于对离心机内部进行供油；第一同步齿轮，套设在主油泵的油泵驱动轴上；第二同步齿轮，与第一同步齿轮啮合，带动第一同步齿轮转动；所述驱动件驱动第二同步齿轮转动，通过主油泵的设置，为离心机内部供油的同时在遇到突然紧急断电，主油泵会在大齿轮轴旋转的惯性作用下继续提供移动油压，以避免离心机内部的轴承因为缺油而失效，另外通过设置第一同步齿轮和第二同步齿轮，此时主油泵和驱动件均处于齿轮箱背向蜗壳一侧，此时主油泵和驱动件不会因为蜗壳的安装位置限制导致无法安装和工作，使主油泵避免了离心机内部的蜗壳等零件的干涉和空间限制，避开了空间设计的局限性，当驱动件开始工作时，能够带动带动第二同步齿轮转动，第二同步齿轮转动带动第一同步齿轮转动，此时第一同步齿轮将驱动件传递来的工作转速传递到油泵驱动轴上，油泵驱动轴带动油泵旋转从而工作，来对离心机内部进行供油，通过主油泵的设置，为离心机内部供油的同时在遇到突然紧急断电，主油泵会在大齿轮轴旋转的惯性作用下继续提供移动油压，以避免离心机内部的轴承因为缺油而失效，另外通过设置第一同步齿轮和第二同步齿轮，此时主油泵和驱动件均处于齿轮箱背向蜗壳一侧，此时主油泵和驱动件不会因为蜗壳的安装位置限制导致无法安装和工作，使主油泵避免了离心机内部的蜗壳等零件的干涉和空间限制，避开了空间设计的局限性，。
9.本发明提供的可变扩压器风冷离心机组，所述驱动件包括驱动电机，驱动电机的输出轴上设置有大齿轮轴，所诉驱动电机驱动大齿轮轴转动，所述第二同步齿轮套设在大齿轮轴上，所述大齿轮轴上还套设有大齿轮，所述大齿轮和离心叶轮结构上的驱动轴啮合，带动驱动轴转动，通过大齿轮的设置，当离心压缩机开始工作时此时直接启动驱动件，驱动件开始工作，从而带动大齿轮轴转动，大齿轮轴转动，从而带动大齿轮转动，由于大齿轮和驱动轴啮合，因此会带动离心叶轮结构上的叶轮本体转动，从而对气体进行离心做功，另外在离心叶轮结构工作时，此时大齿轮轴还会带动第二同步齿轮转动，第二同步齿轮在大齿轮轴的带动下转动，从而带动第一同步齿轮转动，第一同步齿轮转动从而将大齿轮轴的工作转速传递到油泵驱动轴上，油泵驱动轴带动主油泵旋转工作，从而立马实现对离心机内部的轴承供油，从而实现离心机的叶轮和主油泵同时开始控制，同时工作，使离心机工作立马就能通过主油泵进行供油，在遇到突然紧急断电，主油泵会在大齿轮旋转的惯性作用下继续提供移动油压，以避免离心机内部的轴承因为缺油而失效，实现离心机工作和供油同步进行，衔接更加的融洽。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的可变扩压器风冷离心机组的整体结构示意图；
图2为本发明的可变扩压器机构的结构示意图；
图3为本发明的可变扩压器机构的侧面结构示意图；
图4为图3中A部的放大图；
图5为本发明中蜗壳和齿轮箱内部结构的示意图；
图6为本发明中蜗壳和齿轮箱内部结构的剖视图；
图7为本发明中离心叶轮结构的结构示意图；
图8为本发明中驱动轴的示意图；
图9为本发明中离心叶轮结构内部结构的剖视图；
图10为发明中P3G三凸轮圆运行曲线的示意图。
附图标记说明：
1、蜗壳；2、可变扩压器机构；21、导流体；211、圆环；212、连接筒；22、扩压器叶片；23、连杆驱动件；231、叶片驱动轴；232、驱动环；233、转动槽；234、球头；235、主驱动连接轴；236、第一执行器；237连接件；2371、外部驱动杆；2372、直角万向头；238、主驱动连接头；239、驱动支撑杆；3、导向叶片机构；31、导向叶片筒；32、进气导叶；33、第二执行器；4、离心叶轮结构；41、叶轮本体；42、驱动轴；43、P3G三凸轮圆；44、拉杆；45、螺母；46、导流锥头；47、凸起；48、销钉；49、内六角螺栓；5、驱动件；51、驱动电机；52、大齿轮轴；53、联轴器；54、大齿轮；6、进气口；7、排气口；8、齿轮箱；9、主油泵；10、第一同步齿轮；11、第二同步齿轮；12、润滑油箱基座；13、风冷冷却器；14、双进油过滤器；15、进油管路。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例
参照图1-图10所示，本发明提供一种可变扩压器风冷离心机组，包括蜗壳1、导向叶片机构3、可变扩压器机构2、离心叶轮结构4和驱动件5，在这其中所述蜗壳1上设置有进气口6和排气口7，所述进气口6和所述排气口7和蜗壳1连通；导向叶片机构3设置在蜗壳1内位于进气口6处，用于调节进气口6气体通过的流量；可变扩压器机构2设置在蜗壳1内位于排气口7处，用于调节排气口7气体通过的流量；离心叶轮结构4设置在蜗壳1内，所述进气口6进入的气体通过离心叶轮结构4的作用下，旋转离心做功，从排气口7排出；驱动件5用于驱动离心叶轮结构4转动来进行对气体旋转离心做功。
通过设置可变扩压器机构2和导向叶片机构3，两个机构同时工作，从而同时调节进气口6和排气口7气体通过的流量，相当于在开启和关闭进气气量的同时也开启或者关闭了排出气量，使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求，从而使离心风机的能效比高，提高了离心机的工作效率。
可变扩压器机构2包括导流体21，所述导流体21设置在蜗壳1和导向叶片机构3之间，所述导流体21包括两个圆环211，两个圆环211之间设置有两端开口的连接筒212，所述连接筒212两端分别和两个圆环211的开口连通，多个所述扩压器叶片22在其中一个圆环211上自转调节气量；多个扩压器叶片22，环形排布设置在导流体21一侧上，并且和导流体21转动连接；连杆驱动件23，用于同时驱动多个扩压器叶片22沿同一方向转动，在使用时，通过连杆驱动件23从而带动多个扩压器叶片22沿同一方向转动，从而实现多个扩压器叶片22可以同时同步旋转开关，以达到调节排气口7流通面积的目的，然后再与导向叶片机构3的配合下，两机构同时通过执行器驱动，实现进气导叶32和扩压器同时调节进气口6和排气口7通过的流量，相当于在开启和关闭进气气量的同时也开启或者关闭了排出气量，使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求，从而提高了离心风机的效率。
连杆驱动件23包括和扩压器叶片22连接的叶片驱动轴231，叶片驱动轴231和扩压器叶片22通过螺栓与销子定位固定，所述叶片驱动轴231穿过圆环211并且在圆环211上转动，所述连接筒212上转动连接有驱动环232，所述扩压器叶片22环绕驱动环232周沿设置，所述驱动环232朝向叶片驱动轴231处开设有转动槽233，所述叶片驱动轴231侧壁上连接有球头234，所述球头234位于转动槽233内，所述球头234和叶片驱动轴231之间设置有驱动支撑杆239，所述驱动支撑杆239一端和叶片驱动轴231连接，另一端和球头234连接，当驱动轴42转动时，所述球头234以叶片驱动轴231为轴心转动，当需要调节排气口7的出气流量时，此时直接驱使驱动环232转动，驱动环232转动从而使各个转动槽233随着驱动环232转动，由于球头234是设置在驱动环232的转动槽233内，当驱动环232转动就能使转动槽233的侧壁推动球头234随着驱动环232一起移动，由于球头234移动，从而带动叶片驱动轴231转动，由于叶片驱动轴231转动从而能够带动所有的扩压器叶片22沿同一方向转动，从而使调节排气口7的出气流量和导向叶片机构3的进气口6一起调节，从而同时调节进气口6与排气口7气体通过的流量，相当于在开启和关闭进气气量的同时也开启或者关闭了排出气量，使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，提高了离心压缩机的效率。
连杆驱动件23还包括设置在其中一个所述叶片驱动轴231上的主驱动连接轴235，所述主驱动连接轴235和叶片驱动轴231同轴设置，主驱动连接轴235和叶片驱动轴231之间设置有主驱动连接头238，三者之间通过销子定位固定，从而使主驱动连接轴235带动叶片驱动轴231转动。所述导流体21背向扩压器叶片22一侧上设有第一执行器236，所述第一执行器236和主驱动连接轴235之间设置有连接件237，所述第一执行器236通过连接件237驱动主驱动连接轴235转动，当调节离心压缩机的气量时，此时随着导向叶片机构3一起，执行器一同开始工作，从而在导向叶片机构3调节进气口6的流量时，此时执行器通过连接件237带动主驱动连接轴235转动，由于主驱动连接轴235转动，从而带动其中一个扩压器叶片22上的叶片驱动轴231转动，由于叶片驱动轴231转动，从而带动叶片驱动轴231上的球头234以叶片驱动轴231为轴心转动，此时由于球头234放置在转动槽233内，由于球头234转动从而使球头234持续和转动槽233的槽壁抵触，此时在球头234的作用下从而拨动驱动环232旋转，由于驱动环232转动，从而将旋转传递到其他的球头234上，所有的球头234随着驱动环232移动，从而驱使所有的叶片驱动轴231转动，带动所有的扩压器叶片22沿同一方向转动，从而调节离心压缩机的排气口7的气量，实现进气导叶32和扩压器同时调节进气口6和排气口7通过的流量，相当于在开启和关闭进气气量的同时也开启或者关闭了排出气量，使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求。
所述连接件237包括外部驱动杆2371，所述外部驱动杆2371一端转动连接在主驱动连接轴235上并且以主驱动连接轴235为轴心转动，所述第一执行器236的输出端上设置有直角万向头2372，所述第一执行器236通过直角万向头2372驱动外部驱动杆2371以主驱动连接轴235为轴心转动。当需要对离心压缩机的排气口7来进行排出气量的调节时，此时启动第一执行器236，第一执行器236开始工作从而带动直角万向头2372移动，从而推动外部驱动杆2371以主驱动连接轴235为轴心在角度±20°旋转，由于外部驱动杆2371旋转从而能够带动主驱动连接轴235旋转，主驱动连接轴235旋转从而带动叶片驱动轴231旋转，叶片驱动轴231旋转从而带动在驱动环232的转动槽233内以叶片驱动轴231为轴心转动，此时球头234移动从而和转动槽233的侧壁持续抵触，从而球头234拨动驱动环232旋转，而驱动环232将旋转传递到剩余的球头234上，带动其余的球头234移动，进而带动所有的叶片驱动轴231旋转，带动所有的扩压器叶片22沿同一方向旋转，来对离心压缩机的排气口7的排出气量和导向叶片机构3对进气口6的气量一起调节，使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求，提高离心压缩机的效率。
所述导向叶片机构3包括导向叶片筒31，所述导向叶片筒31设置在进气口6和蜗壳1之间并且与进气口6和蜗壳1连通，所述导向叶片筒31内设置有进气导叶32，所述导向叶片筒31上设置有第二执行器33，所述第二执行器33驱动进气导叶32转动来控制进气流量，在对离心压缩机的排气口7来进行排出气量的调节时，此时同时启动第二执行器33，第二执行器33开始工作，从而带动进气导叶32转动，此时在进气导叶32的作用下，离心压缩机的进气口6处通过气体的气量和排气口7处通过气体的气量同时进行调节，从而使离心压缩机吸入气少的同时也出气量少，离心压缩机不会马上进入到喘振区，使离心压缩机的喘振区变宽了，实现离心压缩机能够在40％到100％工况条件下运行，喘振区间扩大，离心压缩机的适应性更广，满足了客户在部分负荷下的应用需求，又满足了离心压缩机运行稳定的要求。
所述离心叶轮结构4包括叶轮本体41，所述叶轮本体41上设有驱动轴42，所述驱动轴42和叶轮本体41之间设有P3G三凸轮圆43，所述驱动轴42通过P3G三凸轮圆43和叶轮本体41间隙配合，所述P3G三凸轮圆43驱动叶轮本体41转动；所述叶轮本体41内设置有拉杆44，所述拉杆44一端和驱动轴42连接，另一端上伸出叶轮本体41并且螺纹连接有螺母45，所述拉杆44回张的回张力驱使拉杆44和叶轮本体41、驱动轴42和螺母45紧固；所述叶轮本体41背向驱动轴42一端设有导流锥头46，所述导流锥头46分别与叶轮本体41和拉杆44可拆卸连接，在安装时，首先将叶轮本体41安装在驱动轴42上，使驱动轴42伸入到叶轮本体41内和叶轮本体41间隙配合，此时移动拉杆44，使拉杆44和驱动轴42处于同一轴线，并且将拉杆44伸入到叶轮本体41内，当移动到驱动轴42处时，将拉杆44伸入到驱动轴42内和驱动轴42螺纹连接，此时拉杆44的另外一端暴露在叶轮本体41外，在暴露的叶轮本体41外的拉杆44一端上放置螺母45，使螺母45和拉杆44螺纹连接，此时转动螺母45使螺母45往叶轮本体41方向移动，直至螺母45和叶轮本体41的侧壁抵触，驱动轴42朝向叶轮本体41一侧和叶轮本体41也抵触，取出另外的液压工装，将液压工装螺旋安装在拉杆44朝向螺母45的这一端，通过液压工装的液压力从而拉动拉杆44，使拉杆44微微变形拉伸，此时液压的竖直要在拉杆44的屈服强度以内，使拉杆44能够变形回弹，此时拉杆44往螺母45方向有拉伸，从而使螺母45和叶轮本体41之间留出了间隙，此时再次转动螺母45，使螺母45再次往叶轮本体41方向移动，直至螺母45和叶轮本体41侧壁抵触紧固，移动好螺母45后，液压工装释放液压后，拉杆44的回张力驱使拉杆44恢复形变，此时拉杆44与驱动轴42内以及叶轮本体41和螺母45均紧固锁紧，锁紧好后再将导流锥头46放置在拉杆44背向驱动轴42一端上，将导流锥头46可拆卸连接在拉杆44和叶轮本体41上，由于通过拉杆44的回张力从而使拉杆44与驱动轴42、叶轮本体41以及螺母45均紧固锁紧，锁紧的效果更好，所以当驱动轴42带动叶轮本体41和叶轮本体41上的导流锥头46转动起到更加的稳定，同时增加导流锥头46减少进气气流扰动，也由于锁紧效果更好，更加稳定，使离心机运转可靠，通过离心叶轮结构4从而对进气口6进入的气体进行离心做功，并且从排气口7排出。
具体的，如图10所示，P3G三凸轮圆43的P3G曲线由以下公式得出：
x(α)＝[Rm-e·cos(3·α)]·cos(α)-3·e·sin(3·α)·sin(α)
y(α)＝[Rm-e·cos(3·α)]·sin(α)+3·e·sin(3·α)·cos(α)
Rm＝d1/2,e是设计者选的凸起尺寸，一般1～4mm之间，α是0°～360°
同时拉杆44的回张力利用的是拉杆44锁紧原理，是利用材料试棒拉升试验的原理，拉伸试验是检验材料强度，拉伸试验机刚开始加压拉伸试棒，试棒不会变形，在一定压力下，试棒会变形变长，但当释放压力后试棒会恢复到原来的长度。而施加大于屈服强度的外力作用，将会使试棒永久失效，无法恢复，释放压力后的试棒也变长。
所述拉杆44的侧壁上设置有凸起47，所述凸起47位于叶轮本体41内并且和叶轮本体41内侧壁抵触，通过凸起47的设置，在叶轮本体41内安装拉杆44时，由于凸起47和叶轮本体41的内孔侧壁抵触，从而对拉杆44起到一个导向定位的效果，使拉杆44处于叶轮本体41内时，拉杆44朝向驱动轴42一端正好和驱动轴42同轴，从而使拉杆44能够螺旋旋进驱动轴42内。
所述导流锥头46背向叶轮本体41一侧的周沿侧壁上设置有多个销钉48，所述销钉48依次穿过导流锥头46和叶轮本体41，将导流锥头46和所述叶轮本体41紧固，所述导流锥头46背向叶轮本体41一侧上还设置有内六角螺栓49，所述内六角螺栓49分别和导流锥头46和叶轮本体41螺纹连接，当释放液压旋紧螺母45，使拉杆44与螺母45和驱动轴42旋紧之后，此时将导流锥头46放置在拉杆44背向驱动轴42一端上，使导流锥头46和叶轮本体41侧壁抵触，此时将多个销钉48穿入到导流锥头46和叶轮本体41内，从而在叶轮本体41上固定住导流锥头46，同时使用内六角螺栓49，放置在导流锥头46和拉杆44的连接处，将内六角螺栓49螺纹旋进导流锥头46和拉杆44内，从而通过内六角螺栓49固定住导流锥头46和拉杆44，同时通过销钉48和内六角螺栓49的设置，还能够方便对导流锥头46进行拆卸和安装，使用更加的方便。
所述内六角螺栓49的旋转紧固方向和叶轮本体41的旋转方向一致，由于内六角螺栓49的旋转紧固方向和叶轮本体41的旋转方向一致，当叶轮本体41转动时，此时内六角螺栓49在惯性的作用下，会往起旋转紧固方向转动，从而使内六角螺栓49越来越紧固，避免了在叶轮本体41旋转的过程中，内六角螺栓49松动，导致结构松动，结构不稳定。
还包括齿轮箱8、主油泵9、第一同步齿轮10和第二同步齿轮11，离心机的蜗壳1设置在齿轮箱8一侧上；主油泵9设置在齿轮箱8背向蜗壳1的一端，用于对离心机内部进行供油；第一同步齿轮10套设在主油泵9的油泵驱动轴42上，油泵驱动轴42背向主油泵9一端外圆和键槽与第一同步齿轮10配合从而将油泵驱动轴42和第一同步齿轮10装配在一起，第二同步齿轮11与第一同步齿轮10啮合，带动第一同步齿轮10转动；所述驱动件5驱动第二同步齿轮11转动。
通过主油泵9的设置，为离心机内部供油的同时在遇到突然紧急断电，主油泵9会在大齿轮轴52旋转的惯性作用下继续提供移动油压，以避免离心机内部的轴承因为缺油而失效，另外通过设置第一同步齿轮10和第二同步齿轮11，此时主油泵9和驱动件5均处于齿轮箱8背向蜗壳1一侧，此时主油泵9和驱动件5不会因为蜗壳1的安装位置限制导致无法安装和工作，使主油泵9避免了离心机内部的蜗壳1等零件的干涉和空间限制，避开了空间设计的局限性，当驱动件5开始工作时，能够带动带动第二同步齿轮11转动，第二同步齿轮11转动带动第一同步齿轮10转动，此时第一同步齿轮10将驱动件5传递来的工作转速传递到油泵驱动轴42上，油泵驱动轴42带动油泵旋转从而工作，来对离心机内部进行供油，通过主油泵9的设置，为离心机内部供油的同时在遇到突然紧急断电，主油泵9会在大齿轮轴52旋转的惯性作用下继续提供移动油压，以避免离心机内部的轴承因为缺油而失效，另外通过设置第一同步齿轮10和第二同步齿轮11，此时主油泵9和驱动件5均处于齿轮箱8背向蜗壳1一侧，此时主油泵9和驱动件5不会因为蜗壳1的安装位置限制导致无法安装和工作，使主油泵9避免了离心机内部的蜗壳1等零件的干涉和空间限制，避开了空间设计的局限性。
具体的，驱动件5包括驱动电机51，驱动电机51的输出轴上设置有大齿轮轴52，所述驱动电机51和大齿轮轴52之间设置有联轴器53，驱动电机51驱动大齿轮轴52转动，所述第二同步齿轮11套设在大齿轮轴52上，所述第二同步齿轮11和大齿轮轴52同轴设置，所述大齿轮轴52上还套设有大齿轮54，所述大齿轮54和离心叶轮结构4上的驱动轴42啮合，带动驱动轴42转动，通过大齿轮54的设置，当离心压缩机开始工作时此时直接启动驱动件5，驱动件5开始工作，从而带动大齿轮轴52转动，大齿轮轴52转动，从而带动大齿轮54转动，由于大齿轮54和驱动轴42啮合，因此会带动离心叶轮结构4上的叶轮本体41在20000rpm以上的转速转动，从而对气体进行离心做功，另外在离心叶轮结构4工作时，此时大齿轮轴52还会带动第二同步齿轮11转动，第二同步齿轮11在大齿轮轴52的带动下转动，从而带动第一同步齿轮10转动，第一同步齿轮10转动从而将大齿轮轴52 2980rpm的工作转速传递到油泵驱动轴42上，油泵驱动轴42带动主油泵9旋转工作，从而立马实现对离心机内部的轴承供油，从而实现离心机的叶轮和主油泵9同时开始控制，同时工作，使离心机工作立马就能通过主油泵9进行供油，在遇到突然紧急断电，主油泵9会在大齿轮54旋转的惯性作用下继续提供移动油压，以避免离心机内部的轴承因为缺油而失效，实现离心机工作和供油同步进行，衔接更加的融洽。
还包括润滑油箱基座12，所述可变扩压器机构2、驱动件5、离心叶轮结构4和导向叶片机构3均架设在润滑油箱基座12上，所述驱动件5处还设置有风冷冷却器13，所述风冷冷却器13用于对驱动件5进行冷却。所述润滑油箱基座12上设置有进油管路15，所述进油管路15伸入到齿轮箱8内，对各个轴承进行供油。
主油泵9处还设置有双进油过滤器14，所述双进油过滤器14和主油泵9处的进油管路15连通，通过双进油过滤器14从而来控制主油泵9输送的供油温度和压力，油的温度控制是为了保证油在工作条件下的油的粘度。油温高粘度稀，轴与轴承容易烧结，油温低粘度高，轴运转时阻力大，耗功。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种可变扩压器风冷离心机组，其特征在于，包括：
蜗壳(1)，所述蜗壳(1)上设置有进气口(6)和排气口(7)，所述进气口(6)和所述排气口(7)和蜗壳(1)连通；
导向叶片机构(3)，设置在蜗壳(1)内位于进气口(6)处，用于调节进气口(6)气体通过的流量；
可变扩压器机构(2)，设置在蜗壳(1)内位于排气口(7)处，用于调节排气口(7)气体通过的流量；
离心叶轮结构(4)，设置在蜗壳(1)内，所述进气口(6)进入的气体通过离心叶轮结构(4)的作用下，旋转离心做功，从排气口(7)排出，所述离心叶轮结构(4)包括叶轮本体(41)，所述叶轮本体(41)上设有驱动轴(42)，所述驱动轴(42)和叶轮本体(41)之间设有P3G三凸轮圆(43)，所述驱动轴(42)通过P3G三凸轮圆(43)和叶轮本体(41)间隙配合，所述P3G三凸轮圆(43)驱动叶轮本体(41)转动，且所述叶轮本体(41)背向驱动轴(42)一端设有导流锥头(46)，所述P3G三凸轮圆(43)的P3G曲线由以下公式得出：
x(α)＝[Rm-e·cos(3·α)]·cos(α)-3·e·sin(3·α)·sin(α)
y(α)＝[Rm-e·cos(3·α)]·sin(α)+3·e·sin(3·α)·cos(α)
Rm＝d1/2，e为凸起尺寸，且e范围为1～4mm，α范围为0°-360°；
驱动件(5)，用于驱动离心叶轮结构(4)转动来进行对气体旋转离心做功。
2.根据权利要求1所述的可变扩压器风冷离心机组，其特征在于，所述可变扩压器机构(2)包括：
导流体(21)，所述导流体(21)设置在蜗壳(1)和导向叶片机构(3)之间，所述导流体(21)包括两个圆环(211)，两个圆环(211)之间设置有两端开口的连接筒(212)，所述连接筒(212)两端分别和两个圆环(211)的开口连通，多个扩压器叶片(22)在其中一个圆环(211)上自转调节气量；
多个扩压器叶片(22)，环形排布设置在导流体(21)一侧上，并且和导流体(21)转动连接；
连杆驱动件(23)，用于同时驱动多个扩压器叶片(22)沿同一方向转动。
3.根据权利要求2所述的可变扩压器风冷离心机组，其特征在于，所述连杆驱动件(23)包括和扩压器叶片(22)连接的叶片驱动轴(231)，所述叶片驱动轴(231)穿过圆环(211)并且在圆环(211)上转动，所述连接筒(212)上转动连接有驱动环(232)，所述扩压器叶片(22)环绕驱动环(232)周沿设置，所述驱动环(232)朝向叶片驱动轴(231)处开设有转动槽(233)，所述叶片驱动轴(231)侧壁上连接有球头(234)，所述球头(234)位于转动槽(233)内，当驱动轴(42)转动时，所述球头(234)以叶片驱动轴(231)为轴心转动。
4.根据权利要求3所述的可变扩压器风冷离心机组，其特征在于，所述连杆驱动件(23)还包括设置在其中一个所述叶片驱动轴(231)上的主驱动连接轴(235)，所述主驱动连接轴(235)和叶片驱动轴(231)同轴设置，所述主驱动连接轴(235)带动叶片驱动轴(231)转动，所述导流体(21)背向扩压器叶片(22)一侧上设有第一执行器(236)，所述第一执行器(236)和主驱动连接轴(235)之间设置有连接件(237)，所述第一执行器(236)通过连接件(237)驱动主驱动连接轴(235)转动。
5.根据权利要求4所述的可变扩压器风冷离心机组，其特征在于，所述连接件(237)包括外部驱动杆(2371)，所述外部驱动杆(2371)一端转动连接在主驱动连接轴(235)上并且以主驱动连接轴(235)为轴心转动，所述第一执行器(236)的输出端上设置有直角万向头(2372)，所述第一执行器(236)通过直角万向头(2372)驱动外部驱动杆(2371)以主驱动连接轴(235)为轴心转动。
6.根据权利要求1所述的可变扩压器风冷离心机组，其特征在于，所述导向叶片机构(3)包括导向叶片筒(31)，所述导向叶片筒(31)设置在进气口(6)和蜗壳(1)之间并且与进气口(6)和蜗壳(1)连通，所述导向叶片筒(31)内设置有进气导叶(32)，所述导向叶片筒(31)上设置有第二执行器(33)，所述第二执行器(33)驱动进气导叶(32)转动来控制进气流量。
7.根据权利要求1所述的可变扩压器风冷离心机组，其特征在于，所述叶轮本体(41)内设置有拉杆(44)，所述拉杆(44)一端和驱动轴(42)连接，另一端上伸出叶轮本体(41)并且螺纹连接有螺母(45)，所述拉杆(44)回张的回张力驱使拉杆(44)和叶轮本体(41)、驱动轴(42)和螺母(45)紧固；
所述导流锥头(46)分别与叶轮本体(41)和拉杆(44)可拆卸连接。
8.根据权利要求7所述的可变扩压器风冷离心机组，其特征在于，还包括：
齿轮箱(8)，离心机的蜗壳(1)设置在齿轮箱(8)一侧上；
主油泵(9)，设置在齿轮箱(8)背向蜗壳(1)的一端，用于对离心机内部进行供油；
第一同步齿轮(10)，套设在主油泵(9)的油泵驱动轴(42)上；
第二同步齿轮(11)，与第一同步齿轮(10)啮合，带动第一同步齿轮(10)转动；
所述驱动件(5)驱动第二同步齿轮(11)转动。
9.根据权利要求8所述的可变扩压器风冷离心机组，其特征在于，所述驱动件(5)包括驱动电机(51)，驱动电机(51)的输出轴上设置有大齿轮(54)轴(52)，所诉驱动电机(51)驱动大齿轮(54)轴(52)转动，所述第二同步齿轮(11)套设在大齿轮(54)轴(52)上，所述大齿轮(54)轴(52)上还套设有大齿轮(54)，所述大齿轮(54)和离心叶轮结构(4)上的驱动轴(42)啮合，带动驱动轴(42)转动。
10.根据权利要求1-9中任一所述的可变扩压器风冷离心机组，其特征在于，还包括润滑油箱基座(12)，所述可变扩压器机构(2)、驱动件(5)、离心叶轮结构(4)和导向叶片机构(3)均架设在润滑油箱基座(12)上，所述驱动件(5)处还设置有风冷冷却器(13)，所述风冷冷却器(13)用于对驱动件(5)进行冷却。
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