CN209838775U - 一种新型入口导叶调节传动机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型入口导叶调节传动机构，包括伺服电机、电机支座、联轴器、主动齿轮、从动齿轮、端面齿圈、机壳、滚动轴承和导叶；机壳外壁一侧垂直设有伺服电机，并通过电机支座与机壳固定连接；机壳外壁沿周向环形分布有一主动齿轮和数个从动齿轮；主动齿轮通过联轴器与伺服电机联动连接；主动齿轮左右两侧对称设有端面齿圈，且分别与主动齿轮和从动齿轮啮合；该端面齿圈垂直套设于机壳上，并通过滚动轴承与机壳连接；所述机壳内部沿周向环形设有数片导叶，导叶的叶柄伸出机壳外壁，且分别与主动齿轮和从动齿轮连接。本实用新型采用相同的齿轮同步传动，对导叶施加力偶使其旋转，结构简单，调节迅速，精度高，安全稳定，不会卡死。

Description

一种新型入口导叶调节传动机构

技术领域

本实用新型属于离心空压机领域，具体涉及一种新型入口导叶调节传动机构。

背景技术

离心式空气压缩机是由叶轮带动气体做高速旋转，使气体产生离心力，由于气体在叶轮里的扩压流动，从而使气体通过叶轮后的流速和压力得到提高，连续地生产出压缩空气，因而广泛应用于石化、冶炼、制冷等行业。大多数离心式空气压缩机在实际运行时都是在一定工况范围内工作，即所产出的空气量是根据生产需求而变化的，所以需要提高离心式空气压缩机的变工况性能，也就是提高离心式空气压缩机的效率，节约用电量。离心式空气压缩机产气量是靠调节进口空气量来控制的，而进口空气量的调节主要采用可调的进口导叶调节，通过旋转导叶的安装角（0°~90°之间转动）进而改变进气口面积，通过连接伺服电机可以构成自动调节机构。由于离心式空气压缩机是高转速高精度的旋转机械设备，并且担负着后续生产用气的重任，因此对调节机构的灵敏度及稳定性要求很高。

传统的入口导叶调节机构多采用带活动关节的曲柄连杆机构或是链条传动，由电动或气动执行器驱动，通过曲柄转环或链条牵引来调节导叶的安装角，这种调节机构结构复杂，转动部件太多，活动关节的大间隙和链条的柔性传动，不但使得传动出现空行程，角度调节精度差，各导叶出现转动不同步，而且当气流扰动导叶时，导叶也会产生围绕旋转轴的左右颤动，进而使传动机构抖动，发生故障。曲柄扭动的导叶承受单侧力，旋转角度大（0°~90°之间转动），导叶转动摩擦力在某些角度时达到最大值，会出现传动卡死的现象。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种新型入口导叶调节传动机构，该传动机构采用相同的齿轮同步传动，对导叶施加力偶使其旋转，结构简单，调节迅速且精度高，安全稳定，不会卡死。

为解决上述技术问题，本实用新型采取如下技术方案：本实用新型的一种新型入口导叶调节传动机构，其创新点在于：包括伺服电机、电机支座、联轴器、主动齿轮、从动齿轮、端面齿圈、机壳、滚动轴承和导叶；所述机壳外壁一侧垂直设有一伺服电机，所述伺服电机通过电机支座与机壳固定连接；所述机壳外壁沿周向环形分布有一主动齿轮和数个从动齿轮；所述主动齿轮通过联轴器与伺服电机输出轴联动连接；在所述主动齿轮左右两侧对称设有端面齿圈，所述端面齿圈分别与主动齿轮和从动齿轮啮合，且所述主动齿轮通过端面齿圈与从动齿轮联动；所述端面齿圈的齿面相向设置，且均垂直套设于机壳上，并通过滚动轴承与机壳转动连接；所述机壳内部沿周向环形设有数片导叶，每一所述导叶的叶柄伸出机壳外壁，且分别与主动齿轮和从动齿轮联动连接。

优选的，所述主动齿轮和伺服电机输出轴同轴线设置，且主动齿轮、从动齿轮以及伺服电机输出轴的轴线位于同一圆周面。

优选的，所述主动齿轮和从动齿轮的轴线方向均与两个端面齿圈的轴线方向垂直。

优选的，所述机壳与两个端面齿圈的连接处还设有一用于安装滚动轴承的第一凹槽，所述第一凹槽沿机壳周向开设于机壳外壁上，且所述滚动轴承安放于所述第一凹槽内。

优选的，每一所述导叶均通过键与主动齿轮或从动齿轮连接。

优选的，每一所述导叶的叶柄上均设有第二凹槽，且所述第二凹槽位于机壳与主动齿轮之间或机壳与从动齿轮之间；每一所述第二凹槽内均设有四开挡环。

优选的，每一所述四开挡环的外侧还套接设有定位圈。

优选的，每一所述导叶分别绕主动齿轮或从动齿轮的轴线方向转动，且转动角度为0°~90°。

优选的，所述主动齿轮、从动齿轮以及端面齿圈均采用标准渐开线齿形。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1）通过主动齿轮、从动齿轮以及端面齿圈的刚性啮合，使伺服电机的传动力能及时地传到每一个导叶上，避免了由于活动关节间隙和挠性链条弹性造成的空转，实现了无差调节，同时增加了导叶的连接刚性，使传动机构更加牢固抗震。

2）主动齿轮通过转向相反的两个端面齿圈将主动扭矩转化为力偶作用于每一个从动齿轮，使导叶均匀旋转于最大角度和最小角度之间，不至于卡死，增加了调节的稳定性。

附图说明

为了更清晰地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，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为本实用新型实施例的结构主视图。

图2为本实用新型实施例的结构右视图。

图3为本实用新型实施例的导叶安装示意图。

图4为本实用新型实施例的导叶工作转动示意图。

其中，1-伺服电机；2-电机支座；3-联轴器；4-主动齿轮；5-从动齿轮；6-端面齿圈；7-机壳；8-滚动轴承；9-导叶；10-伺服电机输出轴；11-四开挡环；12-定位圈；13-键。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实用新型的一种新型入口导叶调节传动机构，包括伺服电机1、电机支座2、联轴器3、主动齿轮4、从动齿轮5、端面齿圈6、机壳7、滚动轴承8和导叶9，其中，机壳7为空压机进口处的机壳；其具体结构如图1、图2所示，机壳7水平放置，且在机壳7上方垂直设有一可接受4~20mA电流信号的伺服电机1，该伺服电机1通过电机支座2与机壳7固定连接。

在机壳7外壁沿周向环形分布有一主动齿轮4和六个从动齿轮5，其中，主动齿轮4和从动齿轮5均采用标准渐开线齿形，主动齿轮4的轴线与从动齿轮5的轴线位于同一圆周面，且与机壳7周向平行；如图1、图2所示，主动齿轮4和伺服电机输出轴10同轴线设置，且主动齿轮4通过联轴器3与伺服电机输出轴10联动连接。本实用新型中的主动齿轮4和从动齿轮5均做防锈处理。

本实用新型在主动齿轮4左右两侧对称设有端面齿圈6，该端面齿圈6分别与主动齿轮4和从动齿轮5啮合，从而使主动齿轮4通过端面齿圈6与从动齿轮5联动；其中，端面齿圈6采用标准渐开线齿形，且端面齿圈6做防锈处理。如图1、图2所示，主动齿轮4和从动齿轮5的轴线方向均与两个端面齿圈6的轴线方向垂直，两个端面齿圈6的齿面相向设置，且均垂直套设于机壳7上，并通过滚动轴承8与机壳7转动连接；其中，机壳7与两个端面齿圈6的连接处还设有一用于安装滚动轴承8的第一凹槽，该第一凹槽沿机壳7周向开设于机壳7外壁上，而滚动轴承8安放于第一凹槽内，滚动轴承8在机壳7的第一凹槽内无阻碍滚动，从而使得端面齿圈6绕机壳7无阻碍旋转。

在机壳7内部沿周向环形垂直设有七片导叶9，且每一片导叶9的叶柄均伸出机壳7外壁，如图2、图3所示，其中一片导叶9的叶柄通过键13与主动齿轮4联动连接，其余六片导叶9的叶柄均通过键13分别与从动齿轮5联动连接；本实用新型中伺服电机1带动主动齿轮4的转动，从而使导叶9绕主动齿轮4或从动齿轮5的轴线方向转动，且转动角度为0°~90°。

本实用新型为了防止导叶9从机壳7上退出掉落，在每一片导叶9的叶柄部位均设有第二凹槽，如图3所示，该第二凹槽位于机壳7与主动齿轮4之间或机壳7与从动齿轮5之间；在每一个第二凹槽内均装配四开挡环11，且四开挡环11外侧套有定位圈12，定位圈12可以箍筋四开挡环11。

本实用新型的工作原理：如图1、图4所示，当接受到4~20mA的电流信号时，伺服电机1工作，伺服电机输出轴10转动，通过联轴器3带动主动齿轮4转动，主动齿轮4由于啮合传动作用，带动两个端面齿圈6一个顺时针转动，另一个逆时针转动，而从动齿轮5在两个端面齿圈6的推动下做与主动齿轮4同向的旋转，与此同时，与主动齿轮4和从动齿轮5连接的导叶9也跟着做同方向的旋转，根据电流信号的大小，伺服电机输出轴旋转不同角度α（0°≤α≤90°），带动主动齿轮4旋转角度α，进而带动从动齿轮5和导叶9旋转相同的角度α，α的取值即对应了机壳7进口的通流面积，从而调节了空压机的进口空气量。

本实用新型的有益效果：

1）通过主动齿轮4、从动齿轮5以及端面齿圈6的刚性啮合，使伺服电机1的传动力能及时地传到每一个导叶9上，避免了由于活动关节间隙和挠性链条弹性造成的空转，实现了无差调节，同时增加了导叶9的连接刚性，使传动机构更加牢固抗震。

2）主动齿轮4通过转向相反的两个端面齿圈6将主动扭矩转化为力偶作用于每一个从动齿轮5，使导叶9均匀旋转于最大角度和最小角度之间，不至于卡死，增加了调节的稳定性。

上面所述的实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (9)

1.一种新型入口导叶调节传动机构，其特征在于：包括伺服电机、电机支座、联轴器、主动齿轮、从动齿轮、端面齿圈、机壳、滚动轴承和导叶；所述机壳外壁一侧垂直设有一伺服电机，所述伺服电机通过电机支座与机壳固定连接；所述机壳外壁沿周向环形分布有一主动齿轮和数个从动齿轮；所述主动齿轮通过联轴器与伺服电机输出轴联动连接；在所述主动齿轮左右两侧对称设有端面齿圈，所述端面齿圈分别与主动齿轮和从动齿轮啮合，且所述主动齿轮通过端面齿圈与从动齿轮联动；所述端面齿圈的齿面相向设置，且均垂直套设于机壳上，并通过滚动轴承与机壳转动连接；所述机壳内部沿周向环形设有数片导叶，每一所述导叶的叶柄伸出机壳外壁，且分别与主动齿轮和从动齿轮联动连接。

2.根据权利要求1所述的一种新型入口导叶调节传动机构，其特征在于：所述主动齿轮和伺服电机输出轴同轴线设置，且主动齿轮、从动齿轮以及伺服电机输出轴的轴线位于同一圆周面。

3.根据权利要求1所述的一种新型入口导叶调节传动机构，其特征在于：所述主动齿轮和从动齿轮的轴线方向均与两个端面齿圈的轴线方向垂直。

4.根据权利要求1所述的一种新型入口导叶调节传动机构，其特征在于：所述机壳与两个端面齿圈的连接处还设有一用于安装滚动轴承的第一凹槽，所述第一凹槽沿机壳周向开设于机壳外壁上，且所述滚动轴承安放于所述第一凹槽内。

5.根据权利要求1所述的一种新型入口导叶调节传动机构，其特征在于：每一所述导叶均通过键与主动齿轮或从动齿轮连接。

6.根据权利要求1所述的一种新型入口导叶调节传动机构，其特征在于：每一所述导叶的叶柄上均设有第二凹槽，且所述第二凹槽位于机壳与主动齿轮之间或机壳与从动齿轮之间；每一所述第二凹槽内均设有四开挡环。

7.根据权利要求6所述的一种新型入口导叶调节传动机构，其特征在于：每一所述四开挡环的外侧还套接设有定位圈。

8.根据权利要求1所述的一种新型入口导叶调节传动机构，其特征在于：每一所述导叶分别绕主动齿轮或从动齿轮的轴线方向转动，且转动角度为0°~90°。

9.根据权利要求1所述的一种新型入口导叶调节传动机构，其特征在于：所述主动齿轮、从动齿轮以及端面齿圈均采用标准渐开线齿形。