專利名稱：一種用于離心壓縮機的齒隙調整機構的制作方法
本申請為申請?zhí)枮?8116857.4發(fā)明名稱為用于可變式管道擴散器的具有齒隙調整的驅動定位機械裝置的發(fā)明專利申請的分案申請。
本發(fā)明總的涉及離心式壓縮機，尤其涉及一種用于一用于離心式壓縮機的可變式(avariable)管道擴散器(diffuser)的驅動定位機械裝置以及齒隙(backlash)調整機械裝置。
在離心式蒸汽壓縮機用于壓縮機載荷在一較大范圍內變化的應用中出現(xiàn)的主要問題之一是流過壓縮機的流量穩(wěn)定性。壓縮機輸入口、葉輪以及擴散器通道的尺寸必須可以提供所需的最大容積流量。當較低的容積流量流過這種壓縮機時，流量會變得不穩(wěn)定。當容積流量從穩(wěn)定范圍下降時，就會進入稍不穩(wěn)定的流量范圍。處于此范圍中，會在擴散器通道中出現(xiàn)局部反向流動，產生噪聲并降低壓縮機的效率。低于此范圍，壓縮機進入一種已知的喘振(surge)狀態(tài)，在擴散器通道中出現(xiàn)周期性的完全反向流動，從而摧毀了機器的效率，并對機器元件的完整性構成了威脅。由于在眾多的壓縮機應用中需要較大范圍的容積流量，因此已提出了多種用以提高在低容積流量上的流量穩(wěn)定性的修改方案。
已提出了多種用于在一較大的運行范圍中保持高機器效率的方案。在第4,070,123號美國專利中，根據載荷變化來改變整個葉輪結構，以便使機器性能與變化的載荷要求相匹配。在第3,362,625號美國專利中還描述了一種可調整的擴散器限流器，它用于在擴散器內調節(jié)流量，以便提高在低容積流量上的穩(wěn)定性。
用于在一離心式機器中，在一較大的流量范圍內保持高運行效率的通用技術是通過使用連帶著固定的擴散器引導葉片的寬度可變式擴散器。
由共同受托者發(fā)表的第2,996,996及4,378,194號美國專利中描述了寬度可變式葉片擴散器，其中擴散器葉片通過用螺栓固定在其中一個擴散器器壁上來牢牢固定。葉片適于穿過形成在另一器壁內的開口，從而使得擴散器的幾何形狀可根據載荷條件的變化而變化。
將擴散器葉片固定安裝至其中一個擴散器器壁上產生了許多問題，尤其在制造、維修保養(yǎng)以及機器運行等方面。在裝配中用來固定葉片的空間很小。葉片的任何不對齊狀態(tài)將使得葉片彎曲或者在其復原時摩擦相對的器壁。類似的，倘若系列中的一個或多個葉片不得不在總成中替換，則為了進行替換不得不將整部機器拆開。
通過改變擴散器輸出口的幾何形狀可大大提高壓縮機效率。在共同轉讓的第08/658801號美國專利申請中揭示了一種幾何形狀可變式管道擴散器。那個申請在此援引作參考。幾何形狀可變式管道擴散器(也稱為分環(huán)管道擴散器)將擴散器分為第一內環(huán)和第二外環(huán)。該內環(huán)和外環(huán)具有形成在其中的互補輸入流動溝槽部分。即，每一內環(huán)的輸入流動溝槽部分具有形成在外環(huán)內的互補輸入流動溝槽部分。內環(huán)和外環(huán)可相互轉動。轉動這些圓環(huán)用以提高改變全打開位置與局部閉合位置之間壓力值的效率。在局部閉合位置時，擴散器輸出管道的不對齊會增加噪聲。將這些圓環(huán)轉過最優(yōu)設計點會導致過量的噪聲以及效率的下降。
離心式壓縮機中的幾何公差是較小的。與此同時，壓縮機中的載荷是較大的，并且本質上是動力的(dynamic)。在分環(huán)管道擴散器中，面對著動力載荷，保持公差的問題變得相當麻煩。在環(huán)對上存在著兩種載荷需要進行處理，即軸向(推力)載荷及圓周載荷。擴散器圓環(huán)必須能夠相對轉動，并且與此同時，為了確保流動溝槽適當對齊以及壓縮機的最大(ultimate)效率，必須保持在它們相對位置上的嚴密控制。在分環(huán)擴散器中保持必要公差的成本通常很高。
分環(huán)擴散器的另一個問題在于部件過早地磨損。在離心式壓縮機的氣體流動區(qū)域中通常不使用潤滑劑，以防止氣體污染。由于氣體流出葉輪而施加在分環(huán)擴散器上的動力載荷引起了由于潤滑油的缺乏而加快的擴散器元件內的磨損。
除了別的方面，用于將這些圓環(huán)相對精確定位的驅動系統(tǒng)必須是剛性連接的，以便避免任何的元件微振磨損。由于存在于圓環(huán)上的圓周載荷的緣故，內環(huán)會相對于外環(huán)振動，這會引起壓縮機的不穩(wěn)定以及部件磨損，并且不利于效率。這引起了幾個需要克服的問題。需要一種可防止內環(huán)與外環(huán)之間相對移動的驅動系統(tǒng)。還需要一種便于兩個圓環(huán)相對轉動，并且能夠在保持圓環(huán)之間的嚴密幾何公差的同時抵抗圓周及推力載荷的支承(bearing)原理。同樣還需要提供一種具有可靠的(positive)最小及最大止動件(stop)以避免不必要的噪聲和效率下降、并且進行簡單地現(xiàn)場翻新(retrofit)的定位系統(tǒng)。另外，還需要該驅動和支承系統(tǒng)具有較長的運行壽命，并易于適當安裝及調整。
根據其主要方面以及概述，本發(fā)明涉及一種用于離心式壓縮機的幾何形狀可變式管道擴散器。尤其涉及一種使用在用于離心式壓縮機的幾何形狀可變式管道擴散器中的驅動定位機械裝置以及齒隙調整機械裝置。
一齒條連接至本發(fā)明可變式管道擴散器的內環(huán)。一小齒輪連接至一轉動驅動裝置，該裝置安裝至離心式壓縮機的外殼并與齒條嚙合。操縱該轉動驅動裝置，以便使內環(huán)相對于外環(huán)在擴散器管道全打開的位置與擴散器管道局部閉合的位置之間轉動。另外，驅動裝置可將擴散器的管道調整到介于全打開及局部閉合位置之間的多個位置上。還提供一移動限制器，以便可靠地限制內環(huán)在全打開與局部閉合位置上移動。齒隙調整機械裝置具有一環(huán)繞著第一中心線的殼體和一環(huán)繞著第二中心線的殼芯。小齒輪安裝至一穿過殼芯的驅動轉軸。殼體可轉動地安裝至外殼。本發(fā)明的殼體可環(huán)繞著第二中心線轉動操縱，以便調整介于齒條與小齒輪之間的齒隙。
在圖中，相同標號用以表示所有視圖中的相同部分；

圖1是具有一本發(fā)明可變式管道擴散器的本發(fā)明壓縮機的剖切側視圖；圖2是本發(fā)明可變式管道擴散器的立體圖；圖3和圖4分別是本發(fā)明分別處于第一--全打開位置和第二--局部閉合位置時的可變式管道擴散器的剖切正視圖；圖5是具有本發(fā)明可變式擴散器的壓縮機的俯視圖；圖6是大致沿圖5中的線6-6剖切的本發(fā)明環(huán)形支撐機械裝置的剖視圖；圖7是大致沿圖6中的線7-7剖切的本發(fā)明環(huán)形支撐機械裝置的剖視圖；圖8是本發(fā)明滾輪(roller)組件的剖視圖；圖9是本發(fā)明輪軸(axle)的剖視圖；圖10是圖1中的細節(jié)部分10的本發(fā)明定位驅動機械裝置的剖視圖；圖11是本發(fā)明定位驅動機械裝置的俯視圖；圖12是本發(fā)明齒條的立體圖；圖13是本發(fā)明可變式管道擴散器的性能圖；圖14是僅僅具有輸入引導葉片的壓縮機的性能圖；圖15是具有可變式管道擴散器及輸入引導葉片的本發(fā)明壓縮機的性能圖；以及圖16是具有本發(fā)明軸向抑制機械裝置的壓縮機的剖視圖。
現(xiàn)在請參閱圖1，如圖所示，本發(fā)明被安裝在一離心式壓縮機10中，作為HVAC(取暖通風及空調)系統(tǒng)(圖中未示出)的一部分，具有一用于將致冷劑蒸汽加速至高速的葉輪(impeller)12、一用于將該致冷劑減速至低速、同時將動能轉化為壓力能的擴散器14、以及一呈收集器16的形式、用以收集緊接著流至冷凝器的輸出蒸汽的輸出壓力通風腔室(plenum)。葉輪12由一電動機(圖中未示出)來驅動，該電動機氣密密封地位于壓縮機的另一端內，并用來轉動一高速轉軸19。
現(xiàn)在請參考發(fā)生在壓縮機10內的致冷劑的流動方式，致冷劑流入吸入腔31的輸入口29，流經葉片(blade)環(huán)形組件32和引導葉片33，然后流入壓縮吸入區(qū)23，該壓縮吸入區(qū)通向由葉輪12在其內側上構成、并由外殼34在其外側上所構成的壓縮區(qū)。壓縮之后，致冷劑流入到擴散器14、收集器16及輸出管(圖中未示出)內。
本發(fā)明的幾何形狀可變式管道擴散器14包括一第一內環(huán)40和一第二外環(huán)42、一環(huán)形支撐機械裝置35、以及一定位驅動機械裝置121。請參閱圖3和圖4，內環(huán)和外環(huán)具有形成于其中的互補流動溝槽44和46。每一內環(huán)40的流動溝槽44具有一形成在外環(huán)42內的互補溝槽部分46。內環(huán)40和外環(huán)42可彼此相對轉動。在一較佳實施例中，內環(huán)40圓周在一固定的外環(huán)42中轉動。
當一個圓環(huán)相對于另一個圓環(huán)轉動時，內環(huán)與外環(huán)的每對互補輸入流動溝槽之間的排列如圖3和圖4中所示的那樣變化。圓環(huán)40與42在第一全打開位置與第二局部閉合位置之間可進行調整，如圖3所示，在第一全打開位置時，互補溝槽部分是對齊的，并有最大量的流體流經內環(huán)40和外環(huán)42；如圖4所示，在第二局部閉合位置時，互補溝槽是不對齊的，并限制了流經該溝槽部分44和46的流量。
在圖5中示出了本發(fā)明一實施例的環(huán)形支撐機械裝置35。該實施例如圖所示采用了三個這樣的機械裝置，這三個機械裝置環(huán)繞著擴散器等距離圓周間隔?，F(xiàn)在請參閱圖6-7，本發(fā)明環(huán)形支撐機械裝置包括一內支承槽41和一設置在內環(huán)40內的切口43、一滾輪組件54、一滾輪輪軸組件36以及一設置在外環(huán)內的外支承槽45。如圖8所示，該滾輪組件包括一具有一外支承面56的滾輪55，和一對推力支承面57。如圖6-7所示，輪軸組件包括一輪軸37和一輪軸螺栓39。如圖9所示，輪軸37包括一六角形頭部38和一輪軸體47、一輪軸體中心線48、一輪軸芯49以及一輪軸芯中心線50。另外輪軸37包括一對肩部73、74，該肩部與輪軸芯中心線50同軸。
分環(huán)擴散器的另一個問題在于部件過早地磨損。在離心式壓縮機的氣體流動區(qū)域中通常不使用潤滑劑，以防止氣體污染。由于氣體流出葉輪而施加在分環(huán)擴散器上的動力載荷引起了由于潤滑油的缺乏而加快的擴散器元件內的磨損。由于潤滑油在大多數(shù)壓縮機中的非可用性，因此必須采取措施以使摩擦及微振磨損最小化。另外，在本發(fā)明及下文中將要描述的某些實施例中，元件的界面是用硬質材料涂覆的，部件由超高分子量塑性材料制成，環(huán)形組件被預加負載(preload)，并將齒隙從定位驅動系統(tǒng)的齒輪中消除。
現(xiàn)在請參考內環(huán)的組裝及其移動方式。外環(huán)42相對于吸入腔是固定的，通過將滾輪組件54設置在外環(huán)的支承槽45之中、將輪軸穿過安裝孔58和滾輪組件、然后將輪軸螺栓39穿過輪軸安裝并將輪軸螺栓39松弛地擰入到外環(huán)中的螺孔59中，從而將三組環(huán)形支撐機械裝置35安裝到外環(huán)內。內環(huán)40安裝到外環(huán)的內部，內環(huán)的切口43與支承槽45及滾輪組件54圓周對齊，然后將內環(huán)如圖7所示的那樣順時針轉動，以便將滾輪組件定位在支承槽41之中。在內環(huán)安裝到外環(huán)之中的情況下，使用環(huán)形支撐機械裝置，通過使用放置到六角形頭部38上的扳手來轉動輪軸，從而適當?shù)厥箖拳h(huán)定位中心并定位該內環(huán)。有滾輪55安裝其上的輪軸體中心線48偏離與肩部73、74同軸的輪軸芯中心線5O 0.021英寸。六角形頭部38的轉動使得滾輪組件圍繞著外環(huán)中的肩部轉動，并使得滾輪組件相對于外環(huán)徑向移動。一旦內環(huán)在外環(huán)中適當?shù)囟ㄎ恢行?，則進一步轉動六角形頭部，以便將滾輪組件的外支承面56預先壓住內環(huán)。然后，擰緊輪軸螺栓39。該預壓狀態(tài)是較佳的，由于切向及圓周載荷的緣故，從而防止了內環(huán)的移動。在本發(fā)明的一實施例中，滾輪55及內環(huán)40是鋁制的，并且外支承面56及內支承槽41是被淬火過的(harden)，以防止磨損。由于通過將推力支承面57定位在淬火過的內支承槽41以及相對較軟的外支承槽45中所產生的推力載荷，滾輪組件抑制了圓環(huán)在軸線方向上移動。滾輪組件的推力支承面57必須便于內環(huán)及外環(huán)的轉動，并且同時抵抗由壓縮機所產生的推力載荷。在一較佳實施例中，推力支承面57由具有0.16的低摩擦系數(shù)和肖氏D刻度上(Shore D scale)的64硬度的超高分子量塑料制成。塑料推力支承面防止淬火過的滾輪與較軟的外支承槽之間接觸，并用于承受壓縮機的推力載荷以及調整內環(huán)的軸向公差。該環(huán)形支撐機械裝置的另一個特點在于，在具有如上所述的環(huán)形組件的情況下，可以預先裝配內環(huán)及外環(huán)，并將它們移至壓縮機以用于成品總裝。
圖16所示為用于限制并防止內環(huán)相對于外環(huán)軸向移動的本發(fā)明的另一實施例。如圖所示為一軸向抑制系統(tǒng)90，該系統(tǒng)包括一螺紋轉軸91、一螺紋安裝孔92、一支承墊片93、一鎖緊螺母94、一六角形頭部95以及一凹穴96。當組裝擴散器時，該軸向抑制系統(tǒng)90被安裝成支承墊片93定位在凹穴96內。將該支承墊片定位在凹穴內可為在支承墊片與內環(huán)不意外接觸的情況下用于將殼體34安裝至外環(huán)42的空間創(chuàng)造條件。一旦殼體34被安裝，則轉動螺紋轉軸91，以使支承墊片與內環(huán)相接觸。在適當定位該支承墊片的情況下，通過擰緊鎖緊螺母94來可松開地固定該機械裝置。在一較佳實施例中，支承墊片由一種超高分子量塑性材料制成。本發(fā)明的一實施例包括六個這樣的軸向抑制機械裝置，這些機械裝置環(huán)繞著內環(huán)等距離圓周間隔。
圖10所示為用于在外環(huán)42中圓周轉動內環(huán)40的一種定位驅動機械裝置121。外環(huán)42與齒條123固定相連，該齒條自外環(huán)42徑向向外延伸。在齒輪傳動裝置中，與齒條123相關的是小齒輪(pinion gear)124，該小齒輪由致動裝置128通過小齒輪軸126來驅動。選擇并控制致動裝置128，以便使內環(huán)40相對于外環(huán)42在第一全打開位置與第二局部閉合位置以及其間的任何數(shù)量的中間位置之間移動。小齒輪軸126容納在一容納殼130內，該殼體自壓縮機內腔132氣密地密封該小齒輪軸，并防止流體通過容納殼體130泄漏到壓縮機10的外部。由于致冷劑在擴散器中的流動而施加在圓環(huán)上的切向及圓周載荷使得內環(huán)具有在外環(huán)中來回振蕩的傾向。內環(huán)的過度移動或者振蕩將使得齒條123以及小齒輪124磨損，并且還引起了其它部件的磨損。用如上所述的滾輪組件來預壓內環(huán)可簡單地防止內環(huán)的移動以及在正常運行狀態(tài)下的振蕩。在非正常條件的情況下，例如在喘振中運行時，則需要二級機械裝置來防止內環(huán)的移動。本發(fā)明提供了一種驅動安裝系統(tǒng)，以便通過利用軸容納殼130來調整小齒輪及齒條的相對中心位置來防止扇形齒輪與小齒輪間的齒隙來抑制內環(huán)的反向移動及振蕩。軸殼外表面125環(huán)繞著殼體中心線127同軸，殼芯129環(huán)繞著殼芯中心線131同軸。在本發(fā)明的一實施例中，殼體中心線127與殼芯中心線129偏離0.060英寸。請參閱圖11，圖中所示為定位驅動機械裝置的扳手平面135及調整槽134。在將定位驅動機械裝置安裝到吸入腔31中之后，通過將一扳手(圖中未示出)橫跨扳手平面135放置來轉動該驅動定位機械裝置，從而消除了齒條123與小齒輪124之間的齒隙。一旦齒隙最小化，則通過擰緊有頭螺釘133來將定位驅動機械裝置固定在位。一旦齒隙被消除，則由通過齒輪系統(tǒng)的致動裝置來直接輸出(discharge)內環(huán)移動的傾向。
在相對于全打開位置流量的第二局部閉合位置中流過擴散器14的流體流量是由處于局部閉合位置的擴散器流動溝槽的最小橫截面積與處于全打開位置的流動溝槽(由互補溝槽部分44和46所構成的)的最小橫截面積之比所決定的。該稱之為“咽喉面積”的最小流動溝槽面積一般將由當擴散器14處于全打開位置時，內環(huán)溝槽44的流動通道52的最小直徑所決定，并將由當擴散器14處于第二局部閉合位置時，在介于內環(huán)40與外環(huán)42之間的界面處的寬度53所控制。例如，倘若一擴散器溝槽處于第二局部閉合位置時具有1/8平方英寸的最小面積(咽喉面積)，并且處于全打開位置時具有1/4平方英寸的最小面積(咽喉面積)，則流過處于局部閉合位置的擴散器的流體的流量大約為當擴散器處于全打開位置時流過的流量的50％。當擴散器14處于第二局部閉合位置時流過壓縮機10的流量一般為當擴散器處于第一全打開位置時流過壓縮機10的流量的大約10％到100％之間。
在第二局部閉合位置時(如圖4所示)，至少有大約10％的處于全打開位置時的流量流過擴散器14，以防止熱動力過熱、過量的噪聲以及壓縮機效率的下降。為達此目的，兩個圓環(huán)部分之間的相對轉動量將被限制到一對于形成第二局部閉合位置所必需的轉動量。換言之，無法將圓環(huán)調整成完全阻塞兩個圓環(huán)之間的流體流動。兩個圓環(huán)之間所允許的轉動程度是由處于全閉合位置時圓環(huán)之間所需的流量、以及位于圓環(huán)部分40和42中的輸入流動溝槽部分44、46的數(shù)量與體積相對于圓環(huán)部分40和42的體積所決定的。
請繼續(xù)參閱圖4，R2定義葉輪端部(tip)的半徑，R3定義內環(huán)40的外半徑，R4定義外環(huán)的外半徑。通過使得由內環(huán)40的參數(shù)T＝R3-R2所定義的厚度不大于用于阻塞流過外環(huán)溝槽46的要求部分(例如50％流量)所必需的，則可有效地控制流過擴散器14的流量。在發(fā)生任何擴散之前，內環(huán)相對于外環(huán)的轉動將減小擴散器咽喉面積，從而在擴散之后防止流動加速。另外，內環(huán)厚度T越小，則流過處于局部閉合位置的擴散器的流動轉折(turning)角越小。上述兩種作用將提高在部分載荷運行狀態(tài)下的壓縮機效率。
現(xiàn)在請參閱圖5和圖12，如圖所示為本發(fā)明的一實施例，該實施例具有一種機械裝置，以便對應于第一全打開位置與第二局部閉合位置可靠定-位內環(huán)。在外環(huán)42中機械切削著一用來容納齒條123的空腔137。齒條123以一種企口方式精確安裝至內環(huán)40，其中齒條具有一適于容納內環(huán)40的舌部139的圓周槽143。為了確定全打開位置，將內環(huán)定位在外環(huán)中，并使圓環(huán)相對轉動，直到流動通道52與外流動溝槽46完全對齊。在圓環(huán)處于此位置并且按如上所述調整環(huán)形支撐機械裝置的情況下，將齒條安裝至內環(huán)，同時齒輪表面145與空腔137的全開啟止動件140相接觸。然后，將螺栓(圖中未示出)通過齒輪安裝孔142進行安裝，并牢牢地擰緊至內環(huán)中的螺孔138中。將齒條與空腔的尺寸定在管道擴散器的預定閉合量上。例如，在本發(fā)明的一實施例中，其尺寸為齒條角寬與空腔之間的差值提供了10％的打開位置。在此例中，所需的齒條移動(travel)為10度，齒條角寬為35度，相應的空腔角寬為45度。在如此定位該齒條的情況下，在齒條與空腔之間形成一可靠止動件，以便精確并且可重復地將圓環(huán)定位在與全打開位置及局部閉合位置相對應的點上。該可靠止動件還便于在無需調整內環(huán)及外環(huán)位置的情況下將致動裝置128作現(xiàn)場翻新。
通過參閱圖13可了解本發(fā)明的運行及使用，圖13所示為一種具有完整安裝其中的本發(fā)明可變式管道擴散器的壓縮機的性能圖。圖13所示的性能圖包括多個性能曲線60、62、64、66、和68，每一個性能曲線對應于內環(huán)40與外環(huán)42之間的一種考慮周到(discreet)的定位。每一個性能曲線有其特征表示，例如60以喘振點來表示，如70為最大有效壓力點。以處于或者低于喘振點的流量來運行壓縮機將引起喘振狀態(tài)，如本發(fā)明的背景技術部分中所述的那樣。
為了圖示說明本發(fā)明，曲線60可與例如第一全打開位置相對應，曲線62可與中間2度局部閉合位置相對應，曲線64可與中間4度局部閉合位置相對應，曲線68可與最大8度局部閉合位置相對應。
可見的是，將圓環(huán)部分40和42朝著閉合位置調整具有在性能曲線中調整喘振點例如70、72用于向著較低流量的壓縮機的作用。因此，通過將圓環(huán)40和42朝著閉合位置調整可在低流量要求期間避免喘振狀態(tài)。
圖14所示為與僅僅具有可調式輸入引導葉片的壓縮機相對應的一種具有可變式擴散器的壓縮機的性能圖，它有助于與圖13所示的性能圖相比較來理解本發(fā)明。在圖14中，曲線80、82、84、86和88對應于處于增加的閉合位置中的引導葉片33的考慮周到的定位?？梢姷氖?，閉合引導葉片33象閉合擴散器圓環(huán)部分40和42一樣具有降低喘振點流量的作用。因此，通過將輸入引導葉片33朝著閉合位置調整通?？杀苊獯駹顟B(tài)。
然而，從圖14所示的性能圖中可以看到，將引導葉片33朝著閉合位置調整還具有降低從處于喘振點的壓縮機10所獲得的排出壓力(head pressure)的作用。因此，僅僅調整引導葉片33不能滿足需要相對較高壓力的低流量運行狀態(tài)。
相形之下，從圖13所示的性能圖中可以看到，當將擴散器圓環(huán)40和42朝著閉合位置調整時，從壓縮機10所獲得的喘振點壓力基本保持穩(wěn)定。因此，通過將擴散器圓環(huán)40和42朝著閉合位置調整可以滿足需要低流量與高壓縮機壓力的運行狀態(tài)。
在環(huán)境溫度與室溫之間的溫差較大(例如大約50°F或更多)的情況下但有時在一正在被冷卻的建筑物中輕載運行情況，通常是需要相對于滿載運行壓力比(例如滿載的90％)的低流量與高壓力比的運行狀態(tài)。在這種情況下，與冷凝器相對應的致冷劑飽和壓力、以及蒸發(fā)溫度需要相對較高的壓縮機壓力比(例如大于大約2.5)，但是要去除產生在建筑物中的熱量只需要減小的流量，例如滿載的25％。
圖15所示為具有本發(fā)明中兼有可調整引導葉片以及可變式管道擴散器的壓縮機的性能圖?？梢姷氖牵ㄟ^將引導葉片33的調整與擴散器圓環(huán)40和42的調整相結合，通?？墒箟嚎s機的效率最優(yōu)化。請參閱圖15，虛線曲線111、112、113、114、115及116表示一具有處于全打開位置的可變式擴散器的壓縮機對于輸入引導葉片33的各種的性能曲線，同時實線曲線101、102、103、104及105表示具有處于各種引導葉片定位上的局部閉合(這里在閉合位置上大約有40％的原流量)的擴散器圓環(huán)的壓縮機的性能圖。如本技術領域中的熟練人員所眾所周知的那樣，當運行在表示壓縮機性能的性能曲線的“膝部”(例如圖14中的81)時，壓縮機運行在最優(yōu)效率上。請參閱圖15，通過使壓縮機根據曲線104來運行將最有效地滿足需要例如大約0.7的最大壓力、以及大約0.3的最大流量的運行狀態(tài)，通過將擴散器圓環(huán)40和42調整至閉合位置、并將引導葉片33調整至10度位置來最有效地實現(xiàn)這種運行狀態(tài)。
在結合若干個特定實施例來說明本發(fā)明的同時，要明白的是，本發(fā)明的精神與范圍是由附加權利要求來限定的。
權利要求
1.一種用于離心壓縮機的齒隙調整機構，它具有一固定的外分環(huán)擴散器元件、一可移動的內分環(huán)擴散器元件、一固定在該可移動件上的齒條和一小齒輪，該小齒輪可與該齒條操作嚙合并固定在一驅動軸上以便旋轉，該齒隙調整機構包括一外殼，它具有一同心圍繞一第一中心線的圓筒體和具有一軸向穿過該圓筒體圍繞一與所述第一中心線錯開的第二中心線的孔；該驅動軸與該第二中心線同心地可旋轉地設置在該外殼的所述孔內；以及該外殼可旋轉地安裝在所述第一中心線中，這樣當該外殼有選擇地旋轉時，就進行該小齒輪和該齒條之間的齒隙的調整。
2.如權利要求1所述的齒隙調整機構，其特征在于，該外殼包括一適合于接合一扳手的區(qū)域，以便旋轉該外殼。
3.如權利要求1所述的齒隙調整機構，其特征在于，該外殼包括一緊固裝置，用于可釋放地將該外殼固定在一選定的調節(jié)位置。
4.如權利要求1所述的齒隙調整機構，其特征在于，該緊固裝置包括一布置在該外殼上的環(huán)狀凸緣，該環(huán)狀凸緣上形成有環(huán)狀槽，以容納穿過所述槽并進入相鄰支撐結構的緊固件。
5.如權利要求3所述的齒隙調整機構，其特征在于，該外殼可以在一連續(xù)范圍的位置內轉動，從而形成精確的位置調節(jié)。
6.一種用于離心壓縮機的齒隙調整機構，該離心壓縮機具有一環(huán)形的徑向設置的分環(huán)擴散器，該擴散器具有一外環(huán)、一可旋轉地安裝在該外環(huán)內的內環(huán)、牢固固定在該內環(huán)上的齒條和一小齒輪，該小齒輪與該齒條可操作嚙合并為了旋轉固定在一旋轉軸上，該齒隙調整機構包括一外殼，它具有一同心地圍繞一第一中心線的圓筒體和具有一軸向穿過該圓筒體并圍繞一與所述第一中心線錯開的第二中心線定位的孔；該驅動軸可旋轉地設置在該外殼的所述孔中；以及該外殼被安裝成可在所述第一中心線上有選擇地旋轉，從而實現(xiàn)該小齒輪和該齒條之間的齒隙的調整。
7.如權利要求6所述的齒隙調整機構，其特征在于，該外殼包括一適合于接合一扳手的區(qū)域，以便該外殼的旋轉。
8.如權利要求6所述的齒隙調整機構，其特征在于，該外殼包括一緊固裝置，用于可釋放地將該外殼固定在一選定的調整位置。
9.如權利要求8所述的齒隙調整機構，其特征在于，該緊固裝置包括一設置在該外殼上的環(huán)形凸緣，在該環(huán)形凸緣上形成一環(huán)形槽，用于容納穿過所述槽進入一相鄰支撐結構的緊固件。
10.如權利要求8所述的齒隙調整機構，其特征在于，該外殼可以在一連續(xù)范圍的位置內轉動，從而形成精確的位置調整。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于離心壓縮機的齒隙調整機構，它具有一固定的外分環(huán)擴散器元件、一可移動的內分環(huán)擴散器元件、一固定在該可移動件上的齒條和一小齒輪，該小齒輪可與該齒條操作嚙合并固定在一驅動軸上以便旋轉，該齒隙調整機構包括一外殼，它具有一同心圍繞一第一中心線的圓筒體和具有一軸向穿過該圓筒體圍繞一與所述第一中心線錯開的第二中心線的孔；該驅動軸與該第二中心線同心地可旋轉地設置在該外殼的所述孔內；以及該外殼可旋轉地安裝在所述第一中心線中，這樣當該外殼有選擇地旋轉時，就進行該小齒輪和該齒條之間的齒隙的調整。
文檔編號F04D27/02GK1538072SQ20041000223
公開日2004年10月20日 申請日期1998年7月31日 優(yōu)先權日1997年8月6日
發(fā)明者維什努M·希舍特拉, 肯尼思A·賴特, 弗蘭克H·戈德萊夫斯基, 愛德華G·加拉格爾, A 賴特, G 加拉格爾, H 戈德萊夫斯基, 維什努M 希舍特拉 申請人:運載器有限公司