CN220378348U - 一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，包括喷嘴底板与喷嘴盖板，所述喷嘴底板与喷嘴盖板之间沿周向均匀设置有若干自平衡叶片，相邻的自平衡叶片之间构成气流通道；所述自平衡叶片靠近喷嘴底板的一侧设置有第一平衡流道，所述自平衡叶片靠近喷嘴盖板的一侧设置有第二平衡流道，所述自平衡叶片边缘处设置有至少两个连通第一平衡流道与第二平衡流道连通的气流通道；能够在喷嘴叶片的两侧形成方向相反的作用力，进而通过两侧方向相反的作用力相互削减抵消，使得喷嘴叶片两侧的受力接近平衡，进而有效降低喷嘴叶片与喷嘴盖板之间的摩擦力。

Description

一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构

技术领域

本实用新型属于膨胀机喷嘴叶片的技术领域，涉及一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构。

背景技术

现有的膨胀机喷嘴结构主要包括喷嘴底板、喷嘴盖板，以及设置在喷嘴底板与喷嘴盖板之间的喷嘴叶片。现有喷嘴叶片的两侧分别与喷嘴底板的端面以及喷嘴盖板的端面滑动摩擦连接。膨胀机运行过程中，来自于喷嘴底板一侧的气流作用在喷嘴叶片一侧上，即在喷嘴叶片的一侧上形成单侧压力将叶片朝向喷嘴盖板挤压，进而造成喷嘴叶片与喷嘴盖板之间的摩擦力增大。当喷嘴叶片与喷嘴盖板之间的摩擦力过大时，就会造成喷嘴叶片的转动发生卡顿甚至卡死的情况发生，严重影响膨胀机的正常工作。

在申请号为“CN202120659128.4”，名称为“一种喷嘴摆动叶片结构”的专利申请中，提出了在喷嘴叶片的一侧面上设置摆动间隙区，进而减少叶片与喷嘴底板之间的摩擦面积，进而改善叶片的摩擦受力。但是，上述专利申请中，依旧会存在喷嘴叶片单侧受到气流压力进而造成喷嘴叶片两侧受力不平衡的问题，进而依然会导致喷嘴叶片单侧受力后与喷嘴盖板之间的摩擦力过大的问题。

因此，针对现有的膨胀机的喷嘴叶片存在的单侧受力导致喷嘴叶片与喷嘴盖板之间摩擦力过大的问题，本实用新型公开了一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，能够在喷嘴叶片的两侧形成方向相反的作用力，进而通过两侧方向相反的作用力相互削减抵消，使得喷嘴叶片两侧的受力接近平衡，进而有效降低喷嘴叶片与喷嘴盖板之间的摩擦力。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，包括喷嘴底板与喷嘴盖板，所述喷嘴底板与喷嘴盖板之间沿周向均匀设置有若干自平衡叶片，相邻的自平衡叶片之间构成气流通道；所述自平衡叶片靠近喷嘴底板的一侧设置有第一平衡流道，所述自平衡叶片靠近喷嘴盖板的一侧设置有第二平衡流道，所述自平衡叶片边缘处设置有至少两个连通第一平衡流道与第二平衡流道连通的气流通道。

来自于喷嘴底板一侧的气流与自平衡叶片靠近喷嘴底板的一侧上的第一平衡流道接触，进而在第一平衡流道的受压面上产生第一压力。气流通过气流通道流向自平衡叶片靠近喷嘴盖板的一侧设置有第二平衡流道，进而在第二平衡流道的受压面上产生与第一压力方向相反的第二压力，进而通过第二压力抵消平衡第一压力，进而使得自平衡叶片两侧的压力趋于平衡，进而避免了传统的叶片只受到来自于喷嘴底板一侧气流压力造成叶片与喷嘴盖板之间摩擦力过大的问题。

需要说明的是，在实际情况下，第二压力不可能完全抵消第一压力，只能尽可能使得第二压力趋近第一压力，进而改善自平衡叶片单侧受力的情况，进而降低自平衡叶片也喷嘴盖板之间的摩擦力。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述第二平衡流道的面积大于第一平衡流道的面积。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述第二平衡流道的面积与第一平衡流道的面积之间的比值为1.1-1.3。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述第一平衡流道包括第一环状平衡流道，所述第一环状平衡流道的内部沿竖直和/或水平方向设置有第一平流道。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述第二平衡流道包括第二环状平衡流道，所述第二环状平衡流道的内部沿竖直和/或水平方向设置有第二平流道。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述气流通道呈一端设置有大开口另一端设置有小开口的喇叭状，所述气流通道的大开口对应喷嘴底板设置，所述气流通道的小开口对应喷嘴盖板设置。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述气流通道的内部位于大开口与小开口之间设置有单向柔性膜瓣。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述自平衡叶片的表面设置有硬化层，所述硬化层的厚度为0.04mm-0.07mm，硬化层的硬度HV≥500。

为了更好地实现本实用新型，进一步的，所述自平衡叶片靠近喷嘴底板一侧的端面与靠近喷嘴盖板一侧的端面的粗糙度为Ra0.8。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本实用新型通过在自平衡叶片的两侧分别设置第一平衡流道与第二平衡流道，并通过气流通道将第一平衡流道与第二平衡流道连通，使得来自于喷嘴底板一侧的气流能够分别在第一平衡流道与第二平衡流道中流动，进而在自平衡叶片的两侧产生方向相反的第一压力与第二压力，通过第一压力与第二压力之间的相互削减抵消，进而使得自平衡叶片的两侧压力趋于平衡装置，大大改善了传统的喷嘴叶片单侧受力的问题，进而避免自平衡叶片在单侧受力的情况下与喷嘴盖板之间摩擦力过大的问题，有效解决了自平衡叶片转动过程中卡顿、卡死的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图；

图3为第一平衡流道的结构示意图；

图4为第二平衡流道的结构示意图；

图5为图2的B处局部放大图。

其中：1-喷嘴底板；2-喷嘴盖板；3-自平衡叶片；01-支点销；02-摆动销；100-第一平衡流道；200-第二平衡流道；300-气流通道；101-第一环状平衡流道；102-第一平流道；201-第二环状平衡流道；202-第二平流道；301-单向柔性膜瓣。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，如图1-图4所示，包括喷嘴底板1与喷嘴盖板2，所述喷嘴底板1与喷嘴盖板2之间沿周向均匀设置有若干自平衡叶片3，相邻的自平衡叶片3之间构成气流通道；所述自平衡叶片3靠近喷嘴底板1的一侧设置有第一平衡流道100，所述自平衡叶片3靠近喷嘴盖板2的一侧设置有第二平衡流道200，所述自平衡叶片3边缘处设置有至少两个连通第一平衡流道100与第二平衡流道200连通的气流通道300。

喷嘴底板1与喷嘴盖板2同轴设置，至少8-13只自平衡叶片3沿周向均匀间隔设置在喷嘴底板1与喷嘴盖板2之间。自平衡叶片3靠近喷嘴底板1圆心的一端为定位端，自平衡叶片3远离喷嘴底板1圆心的一端为摆动端。

自平衡叶片3的定位端上贯穿转动设置有支点销01，支点销01的一端与喷嘴底板1的端面转动连接，支点销01的另一端与喷嘴盖板2的端面转动连接，进而实现自平衡叶片3绕着支点销进行转动。自平衡叶片3的摆动端上贯穿设置有摆动槽，摆动槽中设置有摆动销02，摆动销02设置在喷嘴底板1与喷嘴盖板2之间。自平衡叶片3在外力作用下绕着支点销01转动时，摆动槽相对于摆动销02滑动，使得摆动销02能沿着一定圆心角的圆弧进行往复滑动，进而实现自平衡叶片3进行一定角度的摆动。

自平衡叶片3靠近喷嘴底板1的一侧设置的第一平衡流道100受到来自于喷嘴底板1一侧的气流作用产生第一压力，气流通过气流通道300进入第二平衡流道200，进而在自平衡叶片3靠近喷嘴盖板2的一侧上产生与第一压力方向相反的第二压力。通过第二压力对第一压力进行削弱抵消，使得自平衡叶片3两侧的压力趋近于平衡，进而避免自平衡叶片3与喷嘴盖板2之间的摩擦力过大，有效避免了自平衡叶片3因摩擦力过大而卡顿或卡死的问题发生。

实施例2：

本实施例在上述实施例1的基础上做进一步优化，所述第二平衡流道200的面积大于第一平衡流道100的面积。由于气流作用于自平衡叶片3靠近喷嘴底板1一侧上的面积实际上要大于气流作用于自平衡叶片3靠近喷嘴盖板2一侧上的面积，若第一平衡流道100的面积与第二平衡流道200的面积相等，则第一压力实际上大于第二压力。为了尽可能使得第一压力与第二压力相等，因此设置第二平衡流道200的面积大于第一平衡流道100的面积，进而减小第一压力与第二压力之间的压差。

进一步的，所述第二平衡流道200的面积与第一平衡流道100的面积之间的比值为1.1-1.3。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图3所示，所述第一平衡流道100包括第一环状平衡流道101，所述第一环状平衡流道101的内部沿竖直和/或水平方向设置有第一平流道102。

气流作用于自平衡叶片3靠近喷嘴底板1一侧上的作用面积实际上就是第一环状平衡流道101、第一平流道102的面积以及自平衡叶片3靠近喷嘴底板1一侧边缘轮廓面积之和。通过设置第一环状平衡流道101、第一平流道102，使得气流在第一环状平衡流道101、第一平流道102中流动，进而保证自平衡叶片3靠近喷嘴底板1一侧上受到的气流压力更加均匀。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图4所示，所述第二平衡流道200包括第二环状平衡流道201，所述第二环状平衡流道201的内部沿竖直和/或水平方向设置有第二平流道202。

气流作用于自平衡叶片3靠近喷嘴盖板2一侧上的作用面积实际上就是第二环状平衡流道201、第二平流道202的面积之和。通过设置第二环状平衡流道201、第二平流道202，使得气流在第二环状平衡流道201、第二平流道202中流动，进而保证自平衡叶片3靠近喷嘴盖板2一侧上受到的气流压力更加均匀。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图5所示，所述气流通道300呈一端设置有大开口另一端设置有小开口的喇叭状，所述气流通道300的大开口对应喷嘴底板1设置，所述气流通道300的小开口对应喷嘴盖板2设置。

由于小开口的通径小于大开口的通径，因此气流从大开口流向小开口时会被增压，进一步减少第一压力与第二压力之间的压差，使得自平衡叶片3的两侧受力更加平衡。

进一步的，所述气流通道300的内部位于大开口与小开口之间设置有单向柔性膜瓣301，单向柔性膜瓣301沿大开口指向小开口的方向或沿小开口指向大开口的方向设置，进而保证气流经过气流通道300时只能单向流动，即只能从自平衡叶片3靠近喷嘴底板1的一侧流向自平衡叶片3靠近喷嘴盖板2的一侧或只能从自平衡叶片3靠近喷嘴盖板2的一侧流向自平衡叶片3靠近喷嘴底板1的一侧，进而避免气流逆流造成气流紊乱。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上做进一步优化，所述自平衡叶片3的表面设置有硬化层，所述硬化层的厚度为0.04mm-0.07mm，硬化层的硬度HV≥500。

进一步的，所述自平衡叶片3靠近喷嘴底板1一侧的端面与靠近喷嘴盖板2一侧的端面的粗糙度为Ra0.8。

进一步的，对自平衡叶片3进行整体调质热处理，使得自平衡叶片3的整体硬度为HRC32-35。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，包括喷嘴底板（1）与喷嘴盖板（2），其特征在于，所述喷嘴底板（1）与喷嘴盖板（2）之间沿周向均匀设置有若干自平衡叶片（3），相邻的自平衡叶片（3）之间构成气流通道；所述自平衡叶片（3）靠近喷嘴底板（1）的一侧设置有第一平衡流道（100），所述自平衡叶片（3）靠近喷嘴盖板（2）的一侧设置有第二平衡流道（200），所述自平衡叶片（3）边缘处设置有至少两个连通第一平衡流道（100）与第二平衡流道（200）连通的气流通道（300）。

2.根据权利要求1所述的一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，其特征在于，所述第二平衡流道（200）的面积大于第一平衡流道（100）的面积。

3.根据权利要求2所述的一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，其特征在于，所述第二平衡流道（200）的面积与第一平衡流道（100）的面积之间的比值为1.1-1.3。

4.根据权利要求3所述的一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，其特征在于，所述第一平衡流道（100）包括第一环状平衡流道（101），所述第一环状平衡流道（101）的内部沿竖直和/或水平方向设置有第一平流道（102）。

5.根据权利要求3所述的一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，其特征在于，所述第二平衡流道（200）包括第二环状平衡流道（201），所述第二环状平衡流道（201）的内部沿竖直和/或水平方向设置有第二平流道（202）。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，其特征在于，所述气流通道（300）呈一端设置有大开口另一端设置有小开口的喇叭状，所述气流通道（300）的大开口对应喷嘴底板（1）设置，所述气流通道（300）的小开口对应喷嘴盖板（2）设置。

7.根据权利要求6所述的一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，其特征在于，所述气流通道（300）的内部位于大开口与小开口之间设置有单向柔性膜瓣（301）。

8.根据权利要求1-5任一项所述的一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，其特征在于，所述自平衡叶片（3）的表面设置有硬化层，所述硬化层的厚度为0.04mm-0.07mm，硬化层的硬度HV≥500。

9.根据权利要求1-5任一项所述的一种膨胀机喷嘴自平衡叶片结构，其特征在于，所述自平衡叶片（3）靠近喷嘴底板（1）一侧的端面与靠近喷嘴盖板（2）一侧的端面的粗糙度为Ra0.8。