CN211819520U - 一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，属于径向透平领域。本实用新型有益效益是转动喷嘴叶片实现流量调节，压紧机构可以自动的控制喷嘴叶片与压紧机构之间的密封间隙。本实用新型包括包括驱动连杆机构、螺桩、转环、背板、轴、喷嘴叶片和压紧机构，转环与背板同轴心转动连接，转环上固定连接有螺桩，背板上固定连接有轴，喷嘴叶片的转动端通过轴与背板转动连接，喷嘴叶片的滑动端通过螺桩与转环滑动连接，驱动连杆机构固定连接在转环的侧面。

Description

一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构

技术领域

本实用新型涉及一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，属于径向透平领域。

背景技术

径向透平膨胀机具有结构紧凑、制造工艺简单、造价低廉，以及在流量较小的设计条件下仍可获得较高效率等优点。因此，随着工程技术的迅速发展，过去在一段时间内曾被人们忽视了的径向透平，近些年来被使用的越来越多了。如今，它不但在中、小功率燃气轮机装置和柴油机的废气涡轮增压器上获得广泛的应用，并且大量地被用来作为制冷装置和天然气液化装置的膨胀机，作为回收工质能量与余热的气体膨胀机，它还广泛地用于各种节能的场合。

使膨胀机在气量变化时仍能在较高的效率下工作，调节方法采用流量调节，通过转动静叶片改变其安装角度来实现。静叶片采用可调喷嘴方式，通过调整喷嘴叶片的出口安装角来实现调节功能，减少流动损失，调节方便、结构简单、可调幅度宽，适应能力强。

为了保证喷嘴叶片的灵活转动，喷嘴叶片侧面与压紧机构表面存在一定的密封间隙，部分高压气流直接通过密封间隙进入叶轮，泄漏气流无序流动，对进入叶轮的主气流有干扰，泄漏气流经密封间隙的膨胀过程效率低，降低了机组的整体效率；为减少密封间隙内的流动损失，尽可能减小间隙，但过小的间隙给机组的安全运行带来隐患。

基于上述问题，亟需提出一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，有益效益是转动喷嘴叶片实现流量调节，压紧机构可以自动的控制喷嘴叶片与压紧机构之间的密封间隙。在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。

本实用新型的技术方案：

一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，包括一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，其特征在于：包括驱动连杆机构、螺桩、转环、背板、轴、喷嘴叶片和压紧机构，转环与背板同轴心转动连接，转环上固定连接有螺桩，背板上固定连接有轴，喷嘴叶片的转动端通过轴与背板转动连接，喷嘴叶片的滑动端通过螺桩与转环滑动连接，驱动连杆机构固定连接在转环的侧面，压紧机构用于实现对喷嘴叶片的压紧动作；

压紧机构包括压紧弹簧、压板、定距螺钉和滑套，压紧弹簧套在定距螺钉的螺杆上，滑套与压板接触，压板与喷嘴叶片接触。

优选的：还包括第一固定壳体、第二固定壳体和滚子，第一固定壳体和第二固定壳体的位置固定，压紧弹簧的两端分别顶紧第一固定壳体和滑套，定距螺钉螺杆端与第一固定壳体固定连接，定距螺钉螺帽端与滑套滑动连接，滑套与第一固定壳体滑动连接，第二固定壳体与滚子固定连接，滚子与转环接触。

优选的：所述喷嘴叶片上加工有一形孔和轴孔，一形孔位于喷嘴叶片的后缘，轴孔位于喷嘴叶片的前缘，一形孔内滑动连接有螺桩，轴孔内转动连接有轴。

优选的：所述背板与转环为环形，在喷嘴叶片运动过程中，喷嘴叶片的后缘的运动范围在背板的内径和外径之间。

优选的：所述转环的外径上加工有环形凹槽，滚子安装在转环的环形凹槽内，滚子用于支撑转环，将转环托起，转环与背板为同轴心的两环形结构，二者之间间隙配合。

优选的：所述喷嘴叶片、轴和螺桩的数量各为21个，螺桩均匀布置在转环上，轴均匀布置在背板上。

本实用新型具有以下有益效果：

1.利用压紧弹簧确保压板与喷嘴叶片侧面紧密接触，同时又为了适应较宽的运行工况，在压紧弹簧轴上设置了定距螺钉，保证在任何工况下，泄漏间隙不超标。

2.背板的左面安装有滚子，滚子在转环外径面上滚动，降低转环转动时的摩擦力，从而减小驱动机构的用能，同时也减轻了对转环和背板因摩擦力造成的损耗，增加了转环和背板的使用寿命。

3.构驱动连杆机构带动转环转动，从而使喷嘴叶片绕转轴转动，实现喷嘴开度的调节控制，控制结构简单。

附图说明

图1是一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构的主视图；

图2是一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构的侧视图；

图3是一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构的局部放大图；

图4是喷嘴叶片的结构示意图；

图中1-驱动连杆机构，2-螺桩，3-转环，4-背板，5-轴，6-喷嘴叶片，6-1-一形孔,6-2- 轴孔，7-1-第一固定壳体，7-2-第二固定壳体，8-压紧机构，8-1-压紧弹簧，8-2-压板，8-3-定距螺钉，8-4-滑套，9-滚子。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。

本实用新型所提到的连接分为固定连接和可拆卸连接，所述固定连接(即为不可拆卸连接)包括但不限于折边连接、铆钉连接、粘结连接和焊接连接等常规固定连接方式，所述可拆卸连接包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、销钉连接和铰链连接等常规拆卸方式，未明确限定具体连接方式时，默认为总能在现有连接方式中找到至少一种连接方式能够实现该功能，本领域技术人员可根据需要自行选择。例如：固定连接选择焊接连接，可拆卸连接选择铰链连接。

具体实施方式一：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，包括驱动连杆机构1、螺桩2、转环3、背板4、轴5、喷嘴叶片 6和压紧机构8，转环3与背板4同轴心转动连接，转环3上固定连接有螺桩2，背板4 上固定连接有轴5，喷嘴叶片6的转动端通过轴5与背板4转动连接，喷嘴叶片6的滑动端通过螺桩2与转环3滑动连接，驱动连杆机构1固定连接在转环3的侧面，压紧机构8 用于实现对喷嘴叶片6的压紧动作，推动或者拉动驱动连杆机构1，驱动连杆机构1带动转环3旋转，转环3带动螺桩2旋转，螺桩2带动喷嘴叶片6以轴5转动，通过改变喷嘴叶片6的角度来改变喷嘴叶片6内部的喉口面积，从而控制膨胀机叶轮进口气流速度和角度，提高膨胀机做功效率；

压紧机构8包括压紧弹簧8-1、压板8-2、定距螺钉8-3和滑套8-4，压紧弹簧8-1 套在定距螺钉8-3的螺杆上，滑套8-4与压板8-2接触，压板8-2与喷嘴叶片6接触。

具体实施方式二：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，还包括第一固定壳体7-1、第二固定壳体7-2和滚子9，第一固定壳体7-1和第二固定壳体7-2的位置固定，压紧弹簧8-1的两端分别顶紧第一固定壳体7-1和滑套8-4，定距螺钉8-3螺杆端与第一固定壳体7-1固定连接，定距螺钉8-3螺帽端与滑套8-4滑动连接，滑套8-4与第一固定壳体7-1滑动连接，滑套8-4嵌入在第一固定壳体7-1内部，防止滑套8-4发生径向运动，同时减小定距螺钉8-3的径向受力，延长定距螺钉8-3的使用寿命，第二固定壳体7-2与滚子9固定连接，滚子9与转环3接触，利用压紧弹簧8-1的弹簧力顶住滑套8-4，滑套8-4受到的弹簧力再均匀传递到压板8-2 上，保证压板8-2与喷嘴叶片6紧密接触，同时定距螺钉8-3的螺帽端限制滑套8-4的极限滑动距离，防止弹簧力过大，压板8-2对喷嘴叶片6的压力过大，从而导致喷嘴叶片6 无法转动，利用压紧弹簧8-1确保压板8-2与喷嘴叶片6紧密接触，同时又为了适应较宽的运行工况，在压紧弹簧8-1上设置了定距螺钉8-3，保证在任何工况下，泄漏间隙不超标。

具体实施方式三：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，喷嘴叶片6上加工有一形孔6-1和轴孔6-2，一形孔6-1位于喷嘴叶片6的后缘，轴孔6-2位于喷嘴叶片6的前缘，一形孔6-1内滑动连接有螺桩2，轴孔6-2内转动连接有轴5，轴5和螺桩2的材质为38CrMoAIA，轴5与轴孔6-2为间隙配合，螺桩2与一形孔6-1为间隙配合，38CrMoAIA硬度非常高，保证在寿命期间不会拉毛。

具体实施方式四：结合图1-图4说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，背板4与转环3为环形，在喷嘴叶片6运动过程中，喷嘴叶片 6的后缘的运动范围在背板4的内径和外径之间，同时能避免喷嘴叶片6与叶轮撞击。

具体实施方式五：结合图2、图3说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，转环3的外径上加工有环形凹槽，滚子9安装在转环3的环形凹槽内，滚子用于支撑转环3，将转环3托起，转环3与背板4为同轴心的两环形结构，二者之间间隙配合，滚子9限制转环3只能以固定轴心旋转运动，同时滚子9减小了转环 3在旋转过程中受到的摩擦力，降低了转环3的损耗。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，喷嘴叶片6、轴5和螺桩2的数量各为21个，螺桩2均匀布置在转环3上，轴5均匀布置在背板4上，保证了喷嘴叶片6同步运动。

需要说明的是，在以上实施例中，只要不矛盾的技术方案都能够进行排列组合，本领域技术人员能够根据排列组合的数学知识穷尽所有可能，因此本实用新型不再对排列组合后的技术方案进行一一说明，但应该理解为排列组合后的技术方案已经被本实用新型所公开。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (6)

1.一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，其特征在于：包括驱动连杆机构(1)、螺桩(2)、转环(3)、背板(4)、轴(5)、喷嘴叶片(6)和压紧机构(8)，转环(3)与背板(4)同轴心转动连接，转环(3)上固定连接有螺桩(2)，背板(4)上固定连接有轴(5)，喷嘴叶片(6)的转动端通过轴(5)与背板(4)转动连接，喷嘴叶片(6)的滑动端通过螺桩(2)与转环(3)滑动连接，驱动连杆机构(1)固定连接在转环(3)的侧面，压紧机构(8)用于实现对喷嘴叶片(6)的压紧动作；

压紧机构(8)包括压紧弹簧(8-1)、压板(8-2)、定距螺钉(8-3)和滑套(8-4)，压紧弹簧(8-1)套在定距螺钉(8-3)的螺杆上，滑套(8-4)与压板(8-2)接触，压板(8-2)与喷嘴叶片(6)接触。

2.根据权利要求1所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，其特征在于：还包括第一固定壳体(7-1)、第二固定壳体(7-2)和滚子(9)，第一固定壳体(7-1)和第二固定壳体(7-2)的位置固定，压紧弹簧(8-1)的两端分别顶紧第一固定壳体(7-1)和滑套(8-4)，定距螺钉(8-3)螺杆端与第一固定壳体(7-1)固定连接，定距螺钉(8-3)螺帽端与滑套(8-4)滑动连接，滑套(8-4)与第一固定壳体(7-1)滑动连接，第二固定壳体(7-2)与滚子(9)固定连接，滚子(9)与转环(3)接触。

3.根据权利要求1所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，其特征在于：所述喷嘴叶片(6)上加工有一形孔(6-1)和轴孔(6-2)，一形孔(6-1)位于喷嘴叶片(6)的后缘，轴孔(6-2)位于喷嘴叶片(6)的前缘，一形孔(6-1)内滑动连接有螺桩(2)，轴孔(6-2)内转动连接有轴(5)。

4.根据权利要求3所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，其特征在于：所述背板(4)与转环(3)为环形，在喷嘴叶片(6)运动过程中，喷嘴叶片(6)的后缘的运动范围在背板(4)的内径和外径之间。

5.根据权利要求2所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，其特征在于：所述转环(3)的外径上加工有环形凹槽，滚子(9)安装在转环(3)的环形凹槽内，滚子用于支撑转环(3)，将转环(3)托起，转环(3)与背板(4)为同轴心的两环形结构，二者之间间隙配合。

6.根据权利要求1所述的一种兆瓦级径向透平膨胀机可调节喷嘴机构，其特征在于：所述喷嘴叶片(6)、轴(5)和螺桩(2)的数量各为21个，螺桩(2)均匀布置在转环(3)上，轴(5)均匀布置在背板(4)上。

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