RU2112154C1

RU2112154C1 - Centrifugal compressor adjustable diffuser

Info

Publication number: RU2112154C1
Application number: RU96117154/06A
Authority: RU
Inventors: н Григорий Григорьевич Петрос; Григорий Григорьевич Петросян; Семен Григорьевич Коханов; Рафаэль Файзиевич Муртазин; Владимир Валентинович Старцев
Original assignee: Григорий Григорьевич Петросян; Семен Григорьевич Коханов; Рафаэль Файзиевич Муртазин; Владимир Валентинович Старцев
Priority date: 1996-08-21
Filing date: 1996-08-21
Publication date: 1998-05-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; diffusers with adjustable blades. SUBSTANCE: adjustable diffuser of centrifugal compressor has blades in compressor housing between diaphragm and diffuser wall installed for turning and provided with trunnions arranged in diffuser wall, and rotary disk mechanically coupled with blade trunnions through levers and with drive through drive lever. drive lever is installed between end face wall of housing wall of diffuser on fixed axle whose ends are arranged in end wall of housing and diffuser wall. Drive shaft of drive is installed in hole made in compressor housing shell and arranged in parallel with blade trunnions. Shafts is furnished with crank installed on end face. Radial slot is made in housing shell in plane of crank location. One end of drive lever is placed in slot for engagement with crank, and the other, for engagement with rotary disk. Rotary disk is installed by its outer diameter on rollers placed in bor made in diffuser wall. Inner bore of diffuser wall can have diameter exceeding that of outer diameter of compressor impeller. EFFECT: provision of reliable mechanical coupling between drive and blades, reduced required blade turning force. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к компрессоростроению и касается конструкции диффузоров с регулируемым положением лопаток. The invention relates to compressor engineering and relates to the design of diffusers with adjustable position of the blades.

Известен регулируемый диффузор турбомашины, содержащий расположенные в корпусе лопатки, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами, и поворотные диски, кинематически связанные при помощи рычагов с цапфами лопаток и с приводным механизмом [1]. Known adjustable diffuser of a turbomachine, containing blades located in the housing, mounted for rotation and provided with pins, and rotary disks kinematically connected by means of levers with pins of the blades and with a drive mechanism [1].

Такое выполнение регулируемого диффузора не обеспечивает надежность его работы вследствие сложной конструкции. This embodiment of the adjustable diffuser does not ensure the reliability of its operation due to the complex structure.

Известен также регулируемый диффузор центробежного компрессора, содержащий расположенные в корпусе компрессора между диафрагмой и стенкой диффузора лопатки, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами, размещенными в стенке диффузора, и поворотный диск, кинематически связанный при помощи рычагов с цапфами лопаток и при помощи приводного рычага с приводом [2]. An adjustable centrifugal compressor diffuser is also known, comprising blades located in the compressor housing between the diaphragm and the diffuser wall, rotatably mounted and equipped with trunnions located in the diffuser wall, and a rotary disk kinematically connected by means of levers with trunnion trunnions and using a drive lever with drive [2].

Однако и такое выполнение регулируемого диффузора не обеспечивает высокую надежность работы ввиду сложности кинематической связи между лопатками и приводом. However, such an embodiment of the adjustable diffuser does not provide high reliability due to the complexity of the kinematic connection between the blades and the drive.

Целью изобретения является повышение надежности работы регулируемого диффузора центробежного компрессора. The aim of the invention is to increase the reliability of the adjustable diffuser of a centrifugal compressor.

Указанная цель достигается тем, что в регулируемом диффузоре центробежного компрессора, содержащем расположенные в корпусе компрессора между диафрагмой и стенкой диффузора лопатки, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами, размещенными в стенке диффузора, и поворотный диск, кинематически связанный при помощи рычагов с цапфами лопаток и при помощи приводного рычага с приводом, приводной рычаг установлен между торцевой стенкой корпуса и стенкой диффузора на неподвижной оси, концы которой размещены в торцевой стенке корпуса и стенке диффузора, приводной вал привода установлен параллельно цапфам лопаток в отверстии, выполненном в обечайке корпуса компрессора, и снабжен размещенным на торце кривошипом, в плоскости расположения кривошипа в обечайке корпуса выполнен радиальный паз и один из концов приводного рычага размещен в нем и взаимодействует с кривошипом, а другой конец - с поворотным диском, который установлен наружным диаметром на роликах, размещенных в расточке, выполненной в стенке диффузора. Внутренняя расточка стенки диффузора может быть выполнена большего диаметра, чем наружный диаметр рабочего колеса компрессора. This goal is achieved by the fact that in an adjustable diffuser of a centrifugal compressor, containing blades located in the compressor housing between the diaphragm and the diffuser wall, rotatably mounted and equipped with trunnions located in the diffuser wall, and a rotary disk kinematically connected by means of levers with trunnion trunnions of the blades and using a drive lever with a drive, the drive lever is installed between the end wall of the housing and the wall of the diffuser on a fixed axis, the ends of which are placed in the end wall to housing and the wall of the diffuser, the drive shaft of the drive is mounted parallel to the pins of the blades in the hole made in the shell of the compressor housing, and is equipped with a crank located on the end face, in the plane of the crank in the shell of the housing there is a radial groove and one of the ends of the drive lever is placed in it and interacts with crank, and the other end with a rotary disk, which is installed with an outer diameter on the rollers placed in a bore made in the wall of the diffuser. The inner bore of the diffuser wall can be made of a larger diameter than the outer diameter of the compressor impeller.

На фиг. 1 представлен регулируемый диффузор центробежного компрессора, продольный разрез; на фиг. 2 - узел А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2. In FIG. 1 shows an adjustable diffuser of a centrifugal compressor, a longitudinal section; in FIG. 2 - node A in FIG. one; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2.

Регулируемый диффузор центробежного компрессора содержит расположенные в корпусе 1 компрессора между диафрагмой 2 и стенкой диффузора 3 лопатки 4, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами 5, размещенными в стенке диффузора 3, и поворотный диск 6, кинематически связанный при помощи рычагов 7 с цапфами 5 лопаток 4 и при помощи приводного рычага 8 с приводом 9. Приводной рычаг 8 установлен между торцевой стенкой 1,а корпуса 1 и стенкой диффузора 3 на неподвижной оси 10, концы которой размещены в торцевой стенке 1, а корпуса 1 и в стенке диффузора 3. Приводной вал 11 привода 9 установлен параллельно цапфам 5 лопаток 4 в отверстии 12, выполненном в обечайке 1б корпуса 1 компрессора, и снабжен размещенным на торце кривошипом 13. В плоскости расположения кривошипа 13 в обечайке 1б корпуса 1 выполнен радиальный паз 14 и один из концов 8 приводного рычага 8 размещен в нем и взаимодействует с кривошипом 13, а другой конец рычага 8 взаимодействует через палец 15 с поворотным диском 6, который установлен наружным диаметром на роликах 16, размещенных в расточке 17, выполненной в стенке диффузора 3. The adjustable diffuser of the centrifugal compressor comprises blades 4 located in the compressor housing 1 between the diaphragm 2 and the diffuser wall 3, pivotally mounted and provided with pins 5 located in the diffuser wall 3, and a rotary disk 6 kinematically connected by means of levers 7 to the pins 5 of the blades 4 and by means of a drive lever 8 with a drive 9. The drive lever 8 is installed between the end wall 1, and the housing 1 and the wall of the diffuser 3 on a fixed axis 10, the ends of which are located in the end wall 1, and the housing 1 and in the wall diffuser 3. The drive shaft 11 of the drive 9 is mounted parallel to the trunnions 5 of the blades 4 in the hole 12, made in the shell 1b of the compressor housing 1, and is equipped with a crank 13 located in the end face. In the plane of the crank 13 in the shell 1b of the housing 1 there is a radial groove 14 and one from the ends 8 of the drive lever 8 is placed in it and interacts with the crank 13, and the other end of the lever 8 interacts through the pin 15 with the rotary disk 6, which is installed with an outer diameter on the rollers 16, placed in the bore 17, made in the wall of the diffuser 3.

Внутренняя расточка 18 стенки диффузора 3 выполнена большего диаметра, чем наружный диаметр рабочего колеса 19 компрессора. The inner bore 18 of the wall of the diffuser 3 is made of a larger diameter than the outer diameter of the impeller 19 of the compressor.

При работе центробежного компрессора на переменных режимах поворотом лопаток 4 осуществляют регулирование его рабочих параметров. Система автоматики (не показана) передает сигнал на привод 9 для изменения положения лопаток 4. Привод 9 поворачивает на определенный угол приводной вал 11 с кривошипом 13, который поворачивает на оси 10 приводной рычаг 8. При этом другой конец приводного рычага 8 воздействует на палец 15 и приводит в движение поворотный диск 6, который взаимодействует с закрепленными на цапфах 5 рычагами 7 и синхронно поворачивает на расчетный угол лопатки 4. Для облегчения перемещения поворотный диск 6 установлен на роликах 16. When operating a centrifugal compressor in variable modes, by turning the blades 4, their operating parameters are regulated. An automation system (not shown) transmits a signal to the drive 9 to change the position of the blades 4. The drive 9 rotates the drive shaft 11 with a crank 13, which rotates the drive lever 8 on the axis 10. The other end of the drive lever 8 acts on the finger 15 and drives the rotary disk 6, which interacts with the levers 7 mounted on the pins 5 and synchronously rotates the design angle of the blade 4. To facilitate movement, the rotary disk 6 is mounted on the rollers 16.

В предлагаемом регулируемом диффузоре выбором соотношения плеч рычага 8 за счет расположения оси 10 и размеров кривошипа 13 оптимизируют величину крутящего момента на приводном валу 11. При этом ось 10 фиксирует стенку диффузора 3 в окружном направлении. Вследствие того, что диаметр внутренней расточки 18 стенки диффузора 3 больше наружного диаметра рабочего колеса 19, разборку и сборку механизма регулируемого диффузора производят без снятия рабочего колеса 19. In the proposed adjustable diffuser, the choice of the ratio of the arms of the lever 8 due to the location of the axis 10 and the dimensions of the crank 13 optimizes the amount of torque on the drive shaft 11. In this case, the axis 10 fixes the wall of the diffuser 3 in the circumferential direction. Due to the fact that the diameter of the inner bore 18 of the wall of the diffuser 3 is larger than the outer diameter of the impeller 19, the disassembly and assembly of the adjustable diffuser mechanism is carried out without removing the impeller 19.

Такое выполнение регулируемого диффузора центробежного компрессора упрощает конструкцию и монтаж, обеспечивает надежную кинематическую связь между приводом и лопатками, синхронное регулирование всех лопаток и уменьшение усилия привода для поворота лопаток, что в конечном счете повышает надежность работы компрессора. This embodiment of an adjustable diffuser of a centrifugal compressor simplifies the design and installation, provides reliable kinematic connection between the drive and the blades, synchronous regulation of all blades and a decrease in the drive force to rotate the blades, which ultimately increases the reliability of the compressor.

Claims

1. An adjustable centrifugal compressor diffuser comprising vanes located in the compressor housing between the diaphragm and the diffuser wall, rotatably mounted and equipped with trunnions located in the diffuser wall, and a rotary disk kinematically connected by means of levers with rotor trunnions and with a drive lever with a drive characterized in that the drive lever is installed between the end wall of the housing and the wall of the diffuser on a fixed axis, the ends of which are placed in the end wall of the housing and in the wall a diffuser, the drive drive shaft is mounted parallel to the pins of the blades in the hole made in the shell of the compressor housing, and is equipped with a crank located on the end face, a radial groove is made in the plane of the crank in the shell of the housing and one of the ends of the drive lever is arranged to interact with the crank, and the other end - with a rotary disk, which is installed with an outer diameter on the rollers placed in a bore made in the wall of the diffuser.

2. The diffuser according to claim 1, characterized in that the internal bore of the diffuser wall is made of a larger diameter than the outer diameter of the compressor impeller.