專利名稱:壓縮機(jī)的入口導(dǎo)葉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于控制壓縮機(jī)或壓縮機(jī)級(jí)的流量和壓力比的入口導(dǎo)葉裝置。更具體地,本發(fā)明涉及能夠被調(diào)節(jié)以改變通過壓縮機(jī)或壓縮機(jī)級(jí)的流量的入口導(dǎo)葉。
背景技術(shù):
壓縮機(jī)(且更具體地,離心壓縮機(jī))在寬范圍的操作參數(shù)上操作。這些參數(shù)中的一些的變化可能產(chǎn)生不期望的效率和容量變化。此外,多級(jí)壓縮機(jī)可能在這樣的情況下操作,在該情況下,一級(jí)或多級(jí)在不期望的壓力比下操作或排放太多或太少的流量。
發(fā)明內(nèi)容
在一種構(gòu)造中,本發(fā)明提供一種壓縮機(jī)組件,該壓縮機(jī)組件具有定位成有利于流體通過的流體入口。所述壓縮機(jī)組件包括壓縮機(jī)殼體,所述壓縮機(jī)殼體限定壓縮機(jī)入口 ;壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地支承在所述壓縮機(jī)殼體內(nèi);以及入口導(dǎo)葉組件,所述入口導(dǎo)葉組件包括限定流動(dòng)通道的殼體、多個(gè)導(dǎo)葉以及引導(dǎo)環(huán)。所述多個(gè)導(dǎo)葉的每個(gè)均由殼體可旋轉(zhuǎn)地支承并且聯(lián)接到所述引導(dǎo)環(huán),使得每個(gè)葉片能夠在第一位置和第二位置之間同時(shí)旋轉(zhuǎn),以控制流經(jīng)所述流動(dòng)通道到達(dá)所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件的流體量。在另一構(gòu)造中,本發(fā)明提供一種壓縮機(jī)組件,該壓縮機(jī)組件包括壓縮機(jī)殼體,所述壓縮機(jī)殼體限定壓縮機(jī)入口 ;壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地支承在所述壓縮機(jī)殼體內(nèi);以及入口導(dǎo)葉殼體,所述入口導(dǎo)葉殼體被聯(lián)接到所述壓縮機(jī)殼體并且包括流動(dòng)通道。引導(dǎo)環(huán)由所述入口導(dǎo)葉殼體可旋轉(zhuǎn)地支承并且能夠繞所述入口導(dǎo)葉殼體旋轉(zhuǎn);導(dǎo)葉由所述入口導(dǎo)葉殼體支承并且能夠在關(guān)閉位置和打開位置之間旋轉(zhuǎn)。軸牢固地連接到所述導(dǎo)葉并且徑向延伸穿過所述入口導(dǎo)葉殼體;軛牢固地連接到所述軸,使得所述軛的運(yùn)動(dòng)引起所述導(dǎo)葉的對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)。軸承構(gòu)件設(shè)置成將所述引導(dǎo)環(huán)和所述軛互連,使得所述引導(dǎo)環(huán)繞所述入口導(dǎo)葉殼體的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生所述軛的對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)。在又一構(gòu)造中,本發(fā)明提供一種壓縮機(jī)組件,所述壓縮機(jī)組件包括壓縮機(jī)殼體,所述壓縮機(jī)殼體限定壓縮機(jī)入口 ;壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地支承在所述壓縮機(jī)殼體內(nèi);以及入口導(dǎo)葉殼體,所述入口導(dǎo)葉殼體被聯(lián)接到所述壓縮機(jī)殼體并且包括流動(dòng)通道。引導(dǎo)環(huán)由所述入口導(dǎo)葉殼體可旋轉(zhuǎn)地支承并且能夠繞所述入口導(dǎo)葉殼體旋轉(zhuǎn)。多個(gè)導(dǎo)葉由所述入口導(dǎo)葉殼體支承,其中所述多個(gè)導(dǎo)葉的每個(gè)導(dǎo)葉能夠在關(guān)閉位置和打開位置之間旋轉(zhuǎn);多個(gè)單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器設(shè)置成使其每個(gè)都直接連接到所述多個(gè)導(dǎo)葉的一個(gè)并且聯(lián)接到所述引導(dǎo)環(huán)。致動(dòng)器聯(lián)接到所述單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器的選定一個(gè)并且可操作以將被選定的單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器在第一位置和第二位置之間移動(dòng),以使得對(duì)應(yīng)導(dǎo)葉在關(guān)閉位置和打開位置之間運(yùn)動(dòng)。所述選定單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)使得所述引導(dǎo)環(huán)同時(shí)運(yùn)動(dòng)以將其余單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器的每個(gè)在所述第一位置和所述第二位置之間移動(dòng),使得每個(gè)對(duì)應(yīng)導(dǎo)葉在關(guān)閉位置和打開位置之間一起移動(dòng)。
圖I是貫穿實(shí) 施本發(fā)明的離心氣體壓縮機(jī)的壓縮級(jí)的中心線的截面 圖2是貫穿現(xiàn)有技術(shù)離心氣體壓縮機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)壓縮級(jí)的中心線的截面 圖3是圖I的壓縮級(jí)的一部分的透視圖,所述壓縮級(jí)包括可動(dòng)入口導(dǎo)葉裝置;
圖4是圖I的壓縮級(jí)的一部分的透視圖,所述壓縮級(jí)包括與圖3的可動(dòng)入口導(dǎo)葉裝置聯(lián)接的致動(dòng)器裝置;
圖5是圖3的可動(dòng)入口導(dǎo)葉裝置的一部分的透視 圖6是圖3的可動(dòng)入口導(dǎo)葉裝置的一部分的透視圖,所述可動(dòng)入口導(dǎo)葉裝置包括擴(kuò)散
器;
圖7是處于打開位置的圖3的可動(dòng)入口導(dǎo)葉裝置的透視 圖8是處于關(guān)閉位置的圖3的可動(dòng)入口導(dǎo)葉裝置的透視 圖9是沿圖7的線9-9截取的圖7的可動(dòng)入口導(dǎo)葉裝置的截面 圖10是圖3的入口導(dǎo)葉裝置的入口導(dǎo)葉的前視 圖11是圖10的入口導(dǎo)葉的俯視 圖12是沿圖11的曲線12-12截取的圖10的入口導(dǎo)葉的一部分的放大 圖13是對(duì)齊螺栓的截面 圖14是止推球組件的截面圖,所述止推球組件支承錐形環(huán)形齒輪以便旋轉(zhuǎn);
圖15是可動(dòng)入口導(dǎo)葉裝置的另一構(gòu)造的透視 圖16是圖15的入口導(dǎo)葉裝置的側(cè)視 圖17是圖15的入口導(dǎo)葉裝置的單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器的放大透視圖;以及 圖18是圖15的入口導(dǎo)葉裝置的數(shù)個(gè)單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器以及輥支承件的放大透視圖。
具體實(shí)施例方式在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任何實(shí)施方式之前,要理解的是,本發(fā)明并不將其應(yīng)用局限于在下述說(shuō)明中闡述或在下述附圖中描述的部件的構(gòu)造和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明能夠采用其他實(shí)施方式并且能夠以各種方式被實(shí)踐或被實(shí)施。同樣要理解的是,本文所使用的措詞和術(shù)語(yǔ)是為了描述目的并且應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為不是限制性的。使用“包括”、“包含”或“具有”及其變形意味著包括之后列出的條目及其等同物以及附加條目。除非以其他方式指明或限定,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“連接”、“支承”、“聯(lián)接”及其變形被廣義地使用并且包含直接和間接的安裝、連接、支承和聯(lián)接。此外,“連接”和“聯(lián)接”不局限于物理或機(jī)械連接或聯(lián)接。圖I和圖2示出了包括內(nèi)嵌中間冷卻系統(tǒng)20和濕氣分離器25的離心壓縮機(jī)10、15或者離心壓縮機(jī)級(jí)。具體地,圖I示出了實(shí)施本發(fā)明的壓縮機(jī)或壓縮機(jī)級(jí)10,而圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)壓縮機(jī)或壓縮機(jī)級(jí)15。當(dāng)被中間冷卻的離心壓縮機(jī)的主要設(shè)計(jì)需求是緊湊性時(shí),最有效且經(jīng)濟(jì)的方法是設(shè)計(jì)與如圖I和圖2所示的嵌入壓縮機(jī)或壓縮機(jī)級(jí)10、15的壓縮機(jī)中間冷卻系統(tǒng)20。因此,為了容納存在的中間冷卻系統(tǒng)20和濕氣分離系統(tǒng)25,在壓縮機(jī)或壓縮機(jī)級(jí)10、15的入口 35與推進(jìn)器45的吸入口或入口導(dǎo)流器40之間形成距離30。應(yīng)當(dāng)注意的是,圖I和圖2在本文用于描述壓縮機(jī)或壓縮機(jī)級(jí)。因此,圖I和圖2中描述的部件能夠設(shè)置為獨(dú)立單級(jí)壓縮機(jī)或者能夠串聯(lián)和/或并聯(lián)設(shè)置,以限定多級(jí)壓縮機(jī)。由此,術(shù)語(yǔ)壓縮機(jī)和壓縮機(jī)級(jí)能夠在本文被互換地使用。在開始討論在圖I以及圖3至圖13所述的結(jié)構(gòu)之前,壓縮機(jī)操作的一些討論是必要的。動(dòng)態(tài)壓縮機(jī)(尤其是,離心壓縮機(jī))中的壓縮循環(huán)基于來(lái)自旋轉(zhuǎn)葉片的動(dòng)能到氣體的傳遞。旋轉(zhuǎn)的葉片通過改變其動(dòng)量和速度將動(dòng)能施加到流體。然后,通過降低在固定擴(kuò)散器和下游收集系統(tǒng)中的氣體的速度,氣體動(dòng)量被轉(zhuǎn)換為壓力能量。多級(jí)離心壓縮機(jī)的性能取決于在每個(gè)壓縮級(jí)的入口處的 氣體狀況以及壓縮機(jī)級(jí)的操作速度。在動(dòng)態(tài)壓縮中,在容量和壓縮比之間存在相互依賴的關(guān)系。因此,離心壓縮機(jī)中氣體容量的變化通常伴隨有壓縮比的變化。同樣,在離心壓縮機(jī)的吸入口處的氣體溫度變化產(chǎn)生在體積計(jì)流量和排出壓力方面與入口節(jié)流裝置的打開和關(guān)閉相同的效果。壓縮機(jī)的功能在于,以一定速率和預(yù)定排出壓力將所需量的氣體供應(yīng)到接收系統(tǒng)或工藝。由接收系統(tǒng)或工藝使用的壓縮氣體的速率至少部分地確定氣體被供應(yīng)的壓力。因此,在對(duì)氣體的需求下降時(shí),接收系統(tǒng)中的壓力增加。作為響應(yīng),優(yōu)選的壓縮機(jī)控制操作以減少被壓縮的氣體量,同時(shí)仍保持到接收系統(tǒng)或工藝的預(yù)定操作壓力(排出壓力)。響應(yīng)于工藝需要來(lái)控制離心壓縮機(jī)15的輸出的方法之一是改變?cè)诘谝粔嚎s級(jí)推進(jìn)器45的入口處的壓力。為了增強(qiáng)多級(jí)離心壓縮機(jī)的性能,相同方法也能夠應(yīng)用到任何中間壓縮級(jí)??刂齐x心壓縮機(jī)的容量的一種方法是采用節(jié)流裝置50 (例如,入口閥),該節(jié)流裝置產(chǎn)生可變壓降。當(dāng)閥關(guān)閉時(shí),形成較大的壓降,因此需要壓縮級(jí)15產(chǎn)生更大的壓力比,以將排出壓力保持在接收工藝的預(yù)定操作值。因此,使得入口節(jié)流(即,關(guān)閉閥)降低壓縮機(jī)15的體積計(jì)容量。僅采用入口節(jié)流裝置50的調(diào)節(jié)方法直到壓縮機(jī)的最大穩(wěn)定壓力是可行的。超過該點(diǎn),可能需要在壓縮機(jī)15的排出部分上的吹泄閥(未示出),以釋放過量流量從而保持在該工藝中的所需排出壓力而不引發(fā)壓縮機(jī)15在最大可實(shí)現(xiàn)排出壓力附近的不穩(wěn)定操作。一種現(xiàn)有技術(shù)節(jié)流裝置(未示出)包括單盤,該單盤繞與壓縮機(jī)入口流的軸線垂直的軸線旋轉(zhuǎn)。該類節(jié)流裝置與蝶閥類似。包括單個(gè)旋轉(zhuǎn)盤的閥有效地引發(fā)所需壓降。然而,該盤產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的紊流氣流模式,尤其當(dāng)該閥僅離推進(jìn)器吸入口或入口導(dǎo)流器40數(shù)個(gè)管徑長(zhǎng)度時(shí),該不協(xié)調(diào)的紊流氣流模式負(fù)面影響旋轉(zhuǎn)推進(jìn)器45的空氣動(dòng)力學(xué)性能。用于節(jié)流裝置50的更有效設(shè)計(jì)包括如圖2所示的多個(gè)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)葉55。節(jié)流裝置50包括多個(gè)導(dǎo)葉55并且總體上被稱為入口導(dǎo)葉節(jié)流裝置或IGV 50。離開入口導(dǎo)葉的流與在單盤節(jié)流閥的情況下相比具有更協(xié)調(diào)的速度模式,因此減少節(jié)流過程中固有的不可恢復(fù)能量的量。入口導(dǎo)葉50中(尤其在導(dǎo)葉的全關(guān)和全開位置之間的過渡區(qū)域中)的附加益處之一在于,旋轉(zhuǎn)動(dòng)量(渦旋)被施加到離開入口導(dǎo)葉裝置50的氣流。此外,合適地感測(cè)導(dǎo)葉55的旋轉(zhuǎn)也改善了流到推進(jìn)器進(jìn)入口導(dǎo)流器40的途徑,因此進(jìn)一步增強(qiáng)壓縮機(jī)流量調(diào)節(jié)的效率和功效。導(dǎo)葉55還能夠過度旋轉(zhuǎn)經(jīng)過全開位置,其效果在于逐漸地增加動(dòng)態(tài)壓縮機(jī)15的泵送容量。在圖2的IGV 50的一些構(gòu)造中,采用導(dǎo)葉55的特定空氣動(dòng)力學(xué)輪廓,以承受氣體直至推進(jìn)器45的吸入口的預(yù)旋轉(zhuǎn)。這種導(dǎo)葉55的截面輪廓是壓縮機(jī)流特征的函數(shù)。每個(gè)導(dǎo)葉55必須被精確地澆鑄并接著被合適地機(jī)加工,以適應(yīng)入口導(dǎo)葉組件50的機(jī)械需求。然而,使用這種輪廓極大地增加了 IGV裝置50的成本和復(fù)雜性。此外,導(dǎo)葉55易受不期望的流特征(例如,失速)的影響,并且針對(duì)一個(gè)具體操作點(diǎn)被優(yōu)化。該優(yōu)化可能導(dǎo)致當(dāng)壓縮機(jī)15不在該設(shè)計(jì)點(diǎn)操作時(shí)顯著地降級(jí)的操作。參考圖I和圖2,在應(yīng)用單盤入口節(jié)流閥的情況下,距離30通常不足以允許流速模式變直。因此,由存在該閥引起的 不協(xié)調(diào)流動(dòng)狀況的不利影響仍影響下游推進(jìn)器45的空氣動(dòng)力學(xué)性能。在另一方面,由于該距離30導(dǎo)致流旋轉(zhuǎn)動(dòng)量的顯著損失,因此該距離30太長(zhǎng)而不能實(shí)現(xiàn)圖2的IGV 50的有效操作。因此,具有內(nèi)嵌于壓縮級(jí)的中間冷卻器20的離心壓縮機(jī)15的構(gòu)造實(shí)際阻礙入口導(dǎo)葉裝置50的優(yōu)化應(yīng)用,這是因?yàn)檠b置50必須定位成過于遠(yuǎn)離推進(jìn)器吸入口 40以便以其全部潛力被使用。圖I和圖3-13示出了壓縮機(jī)10的解決與現(xiàn)有技術(shù)構(gòu)造(包括在圖2中示出的構(gòu)造)相關(guān)的許多問題的方面。在說(shuō)明之前,應(yīng)當(dāng)理解的是,雖然圖I和圖3-13被描述為與壓縮機(jī)相關(guān),但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到圖I和圖3-13能夠被應(yīng)用到多級(jí)壓縮機(jī)的一級(jí)或多級(jí)。由此本發(fā)明應(yīng)當(dāng)不局限于單級(jí)壓縮機(jī),也不應(yīng)當(dāng)局限于多級(jí)壓縮機(jī)。如圖I所不,壓縮機(jī)10包括壓縮機(jī)殼體60,該壓縮機(jī)殼體包括第一殼體65,該第一殼體至少部分地支承中間冷卻器20和濕氣分離器25。實(shí)質(zhì)上能夠采用任何中間冷卻器20或濕氣分離器25,只要它能夠被大致設(shè)置在如圖I所提供的空間中。第一殼體65還限定推進(jìn)器吸入口通道75的一部分,該部分提供從壓縮機(jī)頭部入口 35到入口導(dǎo)流器40附近的第一殼體出口 80的氣流。壓縮機(jī)殼體60還包括第二殼體或擴(kuò)散器殼體85,該第二殼體或擴(kuò)散器殼體附接到第一殼體65并且至少部分地支承入口導(dǎo)葉和擴(kuò)散器組件88以及推進(jìn)器45。因此,壓縮機(jī)殼體60包括限定入口 35的第一端90以及與第一端90相對(duì)的第二端95。推進(jìn)器部100由與第二端100鄰近的壓縮機(jī)殼體60限定并且定位成允許將推進(jìn)器45定位成與該推進(jìn)器部鄰近。擴(kuò)散器殼體85附接到第一殼體65,使得推進(jìn)器45以及入口導(dǎo)葉和擴(kuò)散器組件88定位成鄰近于第一殼體出口 80。該位置允許離開第一殼體的氣流在進(jìn)入推進(jìn)器45中之前至少部分地流過入口導(dǎo)葉和擴(kuò)散器組件88。此外,該位置允許入口導(dǎo)葉和擴(kuò)散器組件88以及擴(kuò)散器殼體85相協(xié)作以限定擴(kuò)散器。推進(jìn)器45可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到諸如電動(dòng)馬達(dá)或發(fā)動(dòng)機(jī)的原動(dòng)機(jī)(未示出),所述原動(dòng)機(jī)向推進(jìn)器45提供旋轉(zhuǎn)功率。推進(jìn)器45包括盤105,該盤支承多個(gè)葉片110。葉片限定入口導(dǎo)流器部40和出口導(dǎo)流器部115。入口導(dǎo)流器部40定位在推進(jìn)器45的中心處并且操作以吸入待被壓縮的流體。當(dāng)流體流經(jīng)葉片110時(shí),該流體的速度增加并且其方向改變,使得流體通過出口導(dǎo)流器部115沿大致徑向方向離開。入口導(dǎo)葉和擴(kuò)散器組件88包括擴(kuò)散器環(huán)120和附接到該擴(kuò)散器環(huán)120的入口導(dǎo)葉組件(IGV) 125。擴(kuò)散器環(huán)120限定如在圖I和圖6中最佳地示出的吸入口環(huán)輪廓130,該吸入口環(huán)輪廓130與推進(jìn)器45協(xié)作,以有利于在兩個(gè)部件之間的有效流動(dòng)。擴(kuò)散器環(huán)120的外部與擴(kuò)散器殼體85協(xié)作,以至少部分地限定擴(kuò)散器流路135,該擴(kuò)散器流路包括徑向流部140和軸向流部145。在一些構(gòu)造中,如圖5所示,一系列軸向?qū)~或翅片150大致從外表面徑向延伸或形成為外表面的一部分,以沿?cái)U(kuò)散器流路135的軸向流部145引導(dǎo)流。如圖5和圖6中所示的,這些軸向?qū)~150優(yōu)選地是空氣動(dòng)力學(xué)形狀的,需要時(shí)其他形狀也起作用。在一些構(gòu)造中,擴(kuò)散器徑向?qū)~155也形成為擴(kuò)散器環(huán)120的一部分或從該擴(kuò)散器環(huán)120延伸。擴(kuò)散器徑向?qū)~155從擴(kuò)散器環(huán)120的外表面軸向延伸,以將離開推進(jìn)器45的流沿徑向方向引導(dǎo)通過擴(kuò)散器流路135的徑向流部140。徑向?qū)~155和軸向?qū)~150都設(shè)置成限定膨脹流路,該流路在流體流經(jīng)導(dǎo)葉時(shí)降低該流體的流速。如圖3和5所示,入口導(dǎo)葉組件(IGV) 125包括限定孔165的環(huán)160,該孔165允許氣體從第一殼體65傳送到擴(kuò)散器環(huán)120和推進(jìn)器45。在優(yōu)選的構(gòu)造中,孔165大致居中地定位,當(dāng)然其他位置也是可能的。多個(gè)平板導(dǎo)葉170定位在孔165內(nèi)并且能夠繞單獨(dú)大致徑向軸線在打開位置和關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)。當(dāng)定位在關(guān)閉位置中時(shí),平板導(dǎo)葉170協(xié)作以限定在導(dǎo)葉170的中心175附近并且繞外部180的 最小流動(dòng)開口,該最小流動(dòng)開口甚至在關(guān)閉位置中時(shí)也允許一些流經(jīng)過平板導(dǎo)葉170。參考圖5,入口導(dǎo)葉組件125還包括環(huán)形齒輪185、多個(gè)導(dǎo)葉齒輪190、多個(gè)導(dǎo)葉軸195以及多個(gè)軸軸承200。軸軸承200被連接到環(huán)160并且相對(duì)于環(huán)160被牢固地支承。多個(gè)導(dǎo)葉軸195中的每個(gè)由兩個(gè)軸承200支承以便旋轉(zhuǎn)。軸承200被設(shè)置成使得每個(gè)軸195繞徑向延伸通過環(huán)160的中心的軸線旋轉(zhuǎn)。如圖9所示,優(yōu)選的構(gòu)造包括自潤(rùn)滑頸軸承200,其支承軸195并且允許繞相應(yīng)軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)然需要時(shí)還能夠采用其他類型的軸承(例如,滾動(dòng)軸承、球軸承、針軸承和襯套等)。多個(gè)導(dǎo)葉齒輪190的一個(gè)由每個(gè)導(dǎo)葉軸195支承,使得齒輪190的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生其附接的軸195的對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)。齒輪190被布置成使得每個(gè)齒輪嚙合環(huán)形齒輪185。因此,環(huán)形齒輪185的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生每個(gè)導(dǎo)葉齒輪190以及每個(gè)軸195的對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)。在優(yōu)選的構(gòu)造中,采用錐形環(huán)形齒輪185和錐形導(dǎo)葉齒輪190。然而,需要時(shí)還能夠采用正齒輪或其他類型的齒輪。錐形齒輪系統(tǒng)是優(yōu)選的,因?yàn)樾枰獙?lái)自第一方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換到與第一方向大致垂直的第二方向。具體地,導(dǎo)葉齒輪190和導(dǎo)葉軸195的旋轉(zhuǎn)方向垂直于環(huán)形齒輪185的旋轉(zhuǎn)方向。錐形齒輪系統(tǒng)也是自對(duì)齊的,只要所有齒輪185、190在致動(dòng)期間保持相互接觸即可。使用錐形齒輪185、190引發(fā)在每個(gè)導(dǎo)葉軸195上以及在環(huán)形齒輪185上的凈推力。支承每個(gè)導(dǎo)葉軸195的一個(gè)軸承之一 200包括止推特征205,如圖9所示,該止推特征接合軸195的一端以承受止推負(fù)荷。當(dāng)然,其他構(gòu)造能夠包括支承該止推負(fù)荷的第三軸承或者能夠采用與如圖9所示的布置不同的布置。如圖9和14所示,環(huán)形齒輪185由多個(gè)止推球組件210支承。如圖14所示,每個(gè)止推球組件210包括本體215、偏壓構(gòu)件220、以及球225。本體215能夠與環(huán)160接合,使得球225接觸環(huán)形齒輪185。本體215可以包括螺紋,該螺紋與環(huán)160或其他接合機(jī)構(gòu)的孔接合。偏壓構(gòu)件220 (例如,壓縮彈簧)和球225被捕獲在本體215內(nèi),使得球225的一部分延伸伸出本體215。球225接合環(huán)形齒輪185并且支承該環(huán)形齒輪185以便環(huán)形齒輪185繞其軸線旋轉(zhuǎn)。此外,施加到環(huán)形齒輪185上的任何止推負(fù)荷由偏壓構(gòu)件220吸收。應(yīng)當(dāng)注意的是,環(huán)形齒輪185的軸向預(yù)加載優(yōu)選地均勻分布。然而,制造公差使得這種對(duì)齊是困難的。為了改善對(duì)齊,在入口導(dǎo)葉125的組裝期間,止推球組件210的軸向位置能夠被調(diào)節(jié)以改善對(duì)齊。此外,由于每個(gè)止推球組件210配置有如圖14所示的被偏壓球225,因此這使得在閥致動(dòng)期間能夠調(diào)整錐形環(huán)形齒輪185的軸向錯(cuò)位。多個(gè)對(duì)齊螺栓230被聯(lián)接到環(huán)160,以進(jìn)一步輔助合適定位以及支承環(huán)形齒輪185。如圖13所示,每個(gè)對(duì)齊螺栓230包括接合端235和本體裝配部240。接合端235接合環(huán)160,以將對(duì)齊螺栓230牢固地附接到環(huán)160,使得本體裝配部240向外延伸到允許其接合環(huán)形齒輪185的位置。因此,對(duì)齊螺栓230有助于將環(huán)形齒輪185定位在合適位置并且將該環(huán)形齒輪185支承在該位置,使得 該環(huán)形齒輪能夠繞其軸線旋轉(zhuǎn)。在一些構(gòu)造中,本體部240包括有助于支承環(huán)形齒輪185以便其旋轉(zhuǎn)的軸承(例如,滾動(dòng)軸承、針軸承、球軸承、頸軸承等)。由于圖13的對(duì)齊螺栓230提供環(huán)形齒輪185相對(duì)于被組裝在導(dǎo)葉軸195上的齒輪190的精確定位,因此在入口導(dǎo)葉組件125的組裝期間該對(duì)齊螺栓230也是有用的。參考圖9,A 口導(dǎo)葉組件125還包括被組裝在每個(gè)導(dǎo)葉軸195上的兩個(gè)0形圈245,以提供入口導(dǎo)葉組件125的高壓側(cè)(鄰近于擴(kuò)散器出口)和低壓側(cè)(鄰近于孔165)之間的合適密封。需要時(shí),能夠采用其他密封裝置和機(jī)構(gòu)取代0形圈245或與0形圈245相結(jié)合。導(dǎo)葉軸195之一是伸出軸250,該伸出軸250徑向向外延伸超出其他軸195并且有利于將平板葉170連接到致動(dòng)器組件255。如圖3和圖4所示,致動(dòng)器組件255包括致動(dòng)器260和連桿265,該連桿將致動(dòng)器260與伸出軸250互連。在所述的構(gòu)造中,采用線性液壓致動(dòng)器260。致動(dòng)器260包括拉桿270,該拉桿270從致動(dòng)器260的一端延伸并且響應(yīng)于液壓流體的受控流以大致線性方式移動(dòng)預(yù)定距離。其他合適致動(dòng)器260包括旋轉(zhuǎn)式和線式空氣驅(qū)動(dòng)或氣動(dòng)致動(dòng)器、旋轉(zhuǎn)式和線式電動(dòng)馬達(dá)以及其他類似致動(dòng)器。連桿265包括連桿臂275,該連桿臂275在第一端包括槽280并且在第二端包括孔285???85接合伸出軸250,使得連桿臂275和軸250 —起旋轉(zhuǎn)。槽280接合拉桿270,使得拉桿270的線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為在伸出軸250處的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)到圖10-12,每個(gè)平板葉170是大致三角形的并且包括朝向刀刃295變窄的兩個(gè)大致線性側(cè)面290。刀刃295允許相鄰的平板葉170在關(guān)閉位置中時(shí)彼此接觸,以更好地關(guān)閉孔165。在優(yōu)選的構(gòu)造中,兩個(gè)側(cè)面290在導(dǎo)葉170的每側(cè)上具有變化的幾何尺寸(在圖12中最佳示出),以當(dāng)導(dǎo)葉170移動(dòng)到關(guān)閉位置時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)孔165的關(guān)閉。具體地,每側(cè)190包括不同尺寸的上游斜面300和下游斜面305。通常,在導(dǎo)葉170的第一側(cè)上的上游斜面300與在導(dǎo)葉170的第二側(cè)上的下游斜面305類似地定尺寸。類似地,在第一側(cè)上的下游斜面305與在第二側(cè)上的上游斜面300類似地定尺寸。在一種構(gòu)造中,兩個(gè)斜面300、305中的較大者是大約5 mm寬(在圖10中標(biāo)記為“Y”),而兩個(gè)斜面300、305中的較小者是大約3 mm寬(在圖10中標(biāo)記為“X”)。當(dāng)然需要時(shí),還能夠采用其他布置和其他側(cè)面290。繼續(xù)參考圖10-12,每個(gè)三角形導(dǎo)葉170包括彼此相對(duì)且平行的兩個(gè)大致平面狀的表面310、315。雖然能夠采用其他空氣動(dòng)力學(xué)形狀,但是使用平板葉170極大地降低了導(dǎo)葉170的成本同時(shí)對(duì)性能影響甚微。每個(gè)平板葉170附接到對(duì)應(yīng)的導(dǎo)葉軸195,該導(dǎo)葉軸徑向延伸穿過環(huán)160以將導(dǎo)葉170附接到環(huán)160。導(dǎo)葉軸195附接在三角形導(dǎo)葉170的基部附近,使得當(dāng)導(dǎo)葉170被組裝到環(huán)160中時(shí)一個(gè)頂點(diǎn)朝向孔165的中心向內(nèi)延伸。如圖I所示,通過將入口導(dǎo)葉組件125與壓縮機(jī)級(jí)擴(kuò)散器組件整體形成,本文所述的布置解決了將入口導(dǎo)葉組件125定位成過于遠(yuǎn)離推進(jìn)器入口導(dǎo)流器40的問題。這允許將吸入口通道75合適地連接到推進(jìn)器入口 40,而不需要對(duì)級(jí)組件的其余部件作出附加修改。在操作中,入口導(dǎo)葉組件125被螺栓連接或以其他方式聯(lián)接到擴(kuò)散器環(huán)120,如圖I所示。該組件88繼而被聯(lián)接到擴(kuò)散器殼體85,使得該組件鄰近于推進(jìn)器45定位。當(dāng)推進(jìn)器45開始旋轉(zhuǎn)時(shí),待被壓縮的氣體沿推進(jìn)器吸入口通道75被向下抽吸。氣體經(jīng)過入口導(dǎo)葉組件125并進(jìn)入到推進(jìn)器45中。推進(jìn)器45增加了氣體的速度并且將該氣體引導(dǎo)到擴(kuò)散器流路135中。推進(jìn)器45和擴(kuò)散器環(huán)120協(xié)作以限定多個(gè)半閉流路,當(dāng)氣體流經(jīng)推進(jìn)器45時(shí),該氣體經(jīng)過該半閉流路。當(dāng)氣體流經(jīng)擴(kuò)散器流路135時(shí),流速降低,壓力和溫度相應(yīng)地增加。然后,氣體在被引導(dǎo)到使用點(diǎn)或另一壓縮機(jī)級(jí)之前流經(jīng)冷卻器20和濕氣分離器25。每個(gè)壓縮機(jī)或壓縮機(jī)級(jí)10由一個(gè)或多個(gè)控制系統(tǒng)控制,這些控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)該系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)(例如,級(jí)入口壓力、級(jí)出口壓力、入口 溫度、出口溫度、流速、體積計(jì)流率等)并且使用該數(shù)據(jù)以根據(jù)具體系統(tǒng)的需要來(lái)調(diào)節(jié)入口導(dǎo)葉170。為了調(diào)節(jié)入口導(dǎo)葉170,與期望致動(dòng)器位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)被發(fā)送給致動(dòng)器260。例如,信號(hào)可表明致動(dòng)器260應(yīng)當(dāng)在其50%的行程位置。致動(dòng)器260移動(dòng)到與該信號(hào)對(duì)應(yīng)的位置,因此改變拉桿270的位置??梢圆捎梅答仚C(jī)構(gòu)(例如,位置傳感器、LVDT、RVDT等),以確保拉桿270移動(dòng)到期望位置。當(dāng)拉桿270移動(dòng)時(shí),線性運(yùn)動(dòng)借助連桿265傳遞到伸出的導(dǎo)葉軸250。當(dāng)伸出的導(dǎo)葉軸250旋轉(zhuǎn)時(shí),其導(dǎo)葉齒輪190 (與環(huán)形齒輪185嚙合)旋轉(zhuǎn),由此使得環(huán)形齒輪185旋轉(zhuǎn)。如所討論的,止推球組件210和對(duì)齊螺栓230協(xié)作以支承環(huán)形齒輪185以便旋轉(zhuǎn)以及支承在旋轉(zhuǎn)期間可能產(chǎn)生的任何止推負(fù)荷。環(huán)形齒輪185的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生其余葉齒輪190的對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn),這繼而使得與單個(gè)葉軸195附接的導(dǎo)葉170旋轉(zhuǎn)。因此,多個(gè)導(dǎo)葉170的每個(gè)同時(shí)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)流量經(jīng)過導(dǎo)葉170時(shí),可能引發(fā)渦流。由于導(dǎo)葉170被定位成緊鄰?fù)七M(jìn)器入口 40,渦流并不會(huì)像現(xiàn)有技術(shù)裝置那樣消失。因此,當(dāng)采用本文所公開的裝置時(shí),渦流的積極流動(dòng)影響不會(huì)喪失。在一些操作狀況期間,期望的是完全關(guān)閉入口導(dǎo)葉170。然而,尤其重要的是確保當(dāng)導(dǎo)葉170處于全關(guān)位置時(shí)最少的氣流經(jīng)過入口導(dǎo)葉組件125。需要最少流量,以確保充分冷卻壓縮機(jī)級(jí)。如圖3和圖5所示,在全關(guān)位置中,小流動(dòng)面積(包括孔175)仍配置有入口導(dǎo)葉170。此外,還提供環(huán)160和導(dǎo)葉170之間的環(huán)形開口 180,以確保甚至在導(dǎo)葉170關(guān)閉時(shí)仍具有足夠的流量。僅有限量的氣流將在全關(guān)位置中經(jīng)過入口導(dǎo)葉組件125,因此顯著地降低了在未加載操作期間壓縮機(jī)的功耗。為了實(shí)現(xiàn)旨在目的以確保當(dāng)導(dǎo)葉170處于全關(guān)位置時(shí)僅最小量的氣體經(jīng)過入口導(dǎo)葉組件125,謹(jǐn)慎地設(shè)計(jì)導(dǎo)葉170的幾何尺寸,如圖10-12所示。在圖10-12中能夠看到在導(dǎo)葉170的兩側(cè)290上的非對(duì)稱斜面特征。該非對(duì)稱斜面確保相鄰導(dǎo)葉170能夠彼此接觸并且完全關(guān)閉,從而在斜面之間建立局部密封。此外,在每個(gè)葉片的前緣處的錐形特征(即,刀刃295)有利于葉片170與進(jìn)入氣流之間的空氣動(dòng)力學(xué)相互作用??傊?,在具有內(nèi)嵌中間冷卻器20的動(dòng)態(tài)壓縮機(jī)設(shè)計(jì)中,本文描述的裝置允許入口導(dǎo)葉節(jié)流組件125最佳地定位在離心推進(jìn)器45的入口導(dǎo)流器40附近。該裝置125采用由對(duì)齊和防摩擦軸承特征增強(qiáng)的錐形齒輪系統(tǒng)。雖然前述說(shuō)明將本發(fā)明描述為包括這樣的入口導(dǎo)葉組件125,該入口導(dǎo)葉組件控制具有內(nèi)嵌于壓縮級(jí)的冷卻器20的離心壓縮機(jī)的容量,但是其他應(yīng)用可以結(jié)合其他類型的壓縮機(jī)或其他壓縮機(jī)布置來(lái)完成。入口導(dǎo)葉節(jié)流組件125可以在內(nèi)部安裝在具有內(nèi)嵌(in-line)中間冷卻器20的離心壓縮機(jī)的推進(jìn)器45附近,可以是壓縮機(jī)擴(kuò)散器系統(tǒng)的整體部分,并且可以與壓縮機(jī)中間冷卻器系統(tǒng)20交界。一個(gè)入口導(dǎo)葉裝置125的構(gòu)造和功 能可以包括豎直分離的殼體或環(huán)160 ;錐形齒輪齒輪系統(tǒng),所述齒輪系統(tǒng)借助與凸輪或連桿機(jī)構(gòu)265連接的線性致動(dòng)器260從外部操作;以及軸組件,所述軸組件被連接到單個(gè)導(dǎo)葉170 (即,驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉),外部扭矩被施加到所述軸組件。然后,施加到驅(qū)動(dòng)導(dǎo)葉的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)借助錐形齒輪系統(tǒng)被同步傳遞到其他導(dǎo)葉。入口導(dǎo)葉組件125還包括徑向和止推軸承特征,以在組裝期間對(duì)齊錐形齒輪系統(tǒng)以及在操作該裝置以及多個(gè)同步操作的平板葉170期間保持合適齒輪功能,所述平板葉具有特定幾何特征以在組件125處于全關(guān)位置允許優(yōu)化密封時(shí)并且允許與進(jìn)入流體的空氣動(dòng)力學(xué)相互作用。入口導(dǎo)葉組件125還包括自潤(rùn)滑頸軸承200和支承每個(gè)導(dǎo)葉170的隔塊的系統(tǒng)以及施加到每個(gè)導(dǎo)葉170的密封系統(tǒng),并且包括合適地安置在每個(gè)導(dǎo)葉軸195上機(jī)加工出的溝槽中的兩個(gè)0形圈245。圖15-18描述了入口導(dǎo)葉裝置500的另一構(gòu)造,該入口導(dǎo)葉裝置適于用于圖I的壓縮機(jī)10、15以及用于其他壓縮機(jī)或壓縮機(jī)級(jí)。參考圖15,入口導(dǎo)葉裝置500包括呈大致筒形的殼體505并且包括設(shè)置成便于附接到期望入口和出口部件的第一凸緣510和第二凸緣515。筒形殼體505限定在凸緣510、515之間的外筒形表面520以及延伸穿過殼體505的筒形流動(dòng)通道525。在其他構(gòu)造中,凸緣510、515中的一個(gè)或兩者被省除或以其他方式構(gòu)造成允許附接到期望設(shè)備。例如在一種構(gòu)造中,入口導(dǎo)葉裝置500定位成緊鄰壓縮機(jī)入口,使得一個(gè)凸緣510、515能夠被省除。數(shù)個(gè)凸臺(tái)530從外筒形表面520徑向向外延伸,其中每個(gè)凸臺(tái)包括徑向孔535,該徑向孔從凸臺(tái)530延伸到筒形流動(dòng)通道525。被支承在軸545上的相等數(shù)量的導(dǎo)葉540定位在筒形流動(dòng)通道525內(nèi),其中軸545延伸穿過徑向孔535。軸545定尺寸成緊密地配合在孔535內(nèi)但仍可容易地旋轉(zhuǎn)。在一些構(gòu)造中,軸承或襯套被定位在孔535內(nèi)以接收軸545以及減少在旋轉(zhuǎn)期間引發(fā)的摩擦的量。在優(yōu)選的構(gòu)造中,導(dǎo)葉540能夠從關(guān)閉位置或0度位置旋轉(zhuǎn)到全開位置或90度位置。在一些構(gòu)造中,導(dǎo)葉540打開超過90度,以引發(fā)附加的空氣渦流。雖然所述導(dǎo)葉540和軸545與圖10中所述的類似,但是需要時(shí)能夠采用導(dǎo)葉540和軸545的其他布置。單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器550被附接到軸545和導(dǎo)葉540中的每個(gè)并且與引導(dǎo)環(huán)555協(xié)作以協(xié)調(diào)每個(gè)導(dǎo)葉540的運(yùn)動(dòng)。輸入構(gòu)件560被牢固地安裝到殼體505并且與控制導(dǎo)葉540a和控制軸545a相鄰。輸入構(gòu)件560構(gòu)造成接收致動(dòng)器(未示出),所述致動(dòng)器操作以使得控制導(dǎo)葉540a和控制軸545a旋轉(zhuǎn)。如將討論的,控制軸545a的旋轉(zhuǎn)使得與軸545a附接的導(dǎo)葉540a旋轉(zhuǎn)并且還借助引導(dǎo)環(huán)555將該運(yùn)動(dòng)傳遞到其余單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器550,以使得其余導(dǎo)葉540旋轉(zhuǎn),使得每個(gè)導(dǎo)葉540與其他導(dǎo)葉540 —起運(yùn)動(dòng)。在所述的構(gòu)造中,輸入構(gòu)件560包括矩形板565。然而,其他構(gòu)造能夠包括其他布置,以根據(jù)需要支承致動(dòng)器或定位致動(dòng)器,以將致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為在控制導(dǎo)葉540a處的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。如圖16和圖18所示,引導(dǎo)環(huán)555包括定尺寸成圍繞殼體505的外筒形壁520配合的環(huán)形環(huán)。在所述的構(gòu)造中,引導(dǎo)環(huán)555由兩個(gè)或更多個(gè)塊體形成,這些塊體彼此附接以完成環(huán)555。數(shù)個(gè)環(huán)凸臺(tái)570從引導(dǎo)環(huán)555軸向延伸,其中每個(gè)凸臺(tái)570支承V形輥575以便旋轉(zhuǎn)。V形輥575被設(shè)置成接合在殼體505的外表面520中形成的V形導(dǎo)軌577。因此,V形輥575將引導(dǎo)環(huán)555支承在與殼體505的外表面520間隔開的位置中并且允許引導(dǎo)環(huán)555繞殼體505自由旋轉(zhuǎn)。V形輥575的有利之處在于,該V形輥能夠承受小止推負(fù)荷,由此在操作期間阻止引導(dǎo)環(huán)555的不想要軸向運(yùn)動(dòng)。需要時(shí)能夠采用其他布置,以支承引導(dǎo)環(huán)555以便自由旋轉(zhuǎn)。每個(gè)單獨(dú)致動(dòng)器550包括軛580和軸承構(gòu)件585,該軛牢固地附接到軸545之一上,所述軸承構(gòu)件585被附接到引導(dǎo)環(huán)555。如圖17所示,軛580包括U形槽590、螺釘595以及定尺寸成接收軸545之一的端部的圓形孔600。螺釘595螺紋接合軛580并且接觸軸545,以將軛580固定到軸545。在一些構(gòu)造中,軸545包括平臺(tái)(未示出),該平臺(tái)接收螺釘595以改善軛580與軸545之間的旋轉(zhuǎn)聯(lián)接。在另外的其 他構(gòu)造中,螺釘595由銷或其他構(gòu)件替換,該銷或其他構(gòu)件將軛580聯(lián)接到軸545,以阻止軛580和軸545之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。U形槽590將軛580的一端分離為第一腿部605和第二腿部610。每個(gè)腿部605、610包括內(nèi)部槽615,該內(nèi)部槽615沿每個(gè)腿部605、610的一部分延伸并且定尺寸成接收軸承構(gòu)件585的一部分。在導(dǎo)葉540的旋轉(zhuǎn)期間,通過阻止不想要的徑向運(yùn)動(dòng)(平行于軸545的運(yùn)動(dòng)),內(nèi)部槽615有助于保持軸承構(gòu)件585相對(duì)于U形槽590的取向和位置。在一些構(gòu)造中,內(nèi)部槽615被省除,并且U形槽590定尺寸成接收軸承構(gòu)件585的一部分。每個(gè)軸承構(gòu)件585包括球面軸承620和軸承支承銷625。軸承支承銷625包括螺紋部630和引導(dǎo)部635。螺紋部630螺紋接合引導(dǎo)環(huán)555,以將引導(dǎo)部635定位在期望徑向位置。螺母640螺紋接合螺紋部630并且在引導(dǎo)環(huán)555上擰緊,以將銷625鎖定在期望位置。在其他構(gòu)造中,采用其他手段以將銷625鎖定在期望位置(例如,平頭螺釘、粘結(jié)劑、焊接、釬焊、硬釬焊等)。引導(dǎo)部635是大致筒形的并且定尺寸成接收球面軸承620。軸承620包括大致球形構(gòu)件645,該球形構(gòu)件645包括定尺寸成緊密地配合銷625的引導(dǎo)部635的徑向通孔650。在一些構(gòu)造中,球形構(gòu)件孔650定尺寸成緊密地配合在引導(dǎo)部635上,使得該球形構(gòu)件孔650不能夠相對(duì)于銷625運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。在其他構(gòu)造中,球形構(gòu)件645能夠在銷625的引導(dǎo)部635上運(yùn)動(dòng)。外圈655圍繞球形構(gòu)件645配合并且實(shí)質(zhì)上沿任何方向圍繞球形構(gòu)件645自由運(yùn)動(dòng)。因此,外圈655能夠繞銷625的縱向軸線旋轉(zhuǎn)并且能夠相對(duì)于銷625的軸線扭轉(zhuǎn),因?yàn)檫@有必要用于吸收在運(yùn)動(dòng)期間銷625和軸545之間的取向變化。外圈655的直徑大致等于軛580的在腿部605、610中的槽615之間測(cè)得的寬度。此外,外圈655的寬度大致等于在腿部605、610中的槽615的寬度。因此,外圈655配合在腿部605、610中的槽615內(nèi)并且能夠沿槽615的長(zhǎng)度自由運(yùn)動(dòng)。在操作期間,致動(dòng)器(例如,電氣伺服馬達(dá)、在圖3中示出的液壓致動(dòng)器等)被附接到輸入構(gòu)件560并且接合導(dǎo)葉540a的與輸入構(gòu)件560緊鄰的單獨(dú)致動(dòng)器550。該導(dǎo)葉540a和軸545a充當(dāng)控制導(dǎo)葉540a和控制軸545a。致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)引起控制軸545a以及與控制軸545a附接的軛580的對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)軛580運(yùn)動(dòng)時(shí),其借助球形軸承620引發(fā)引導(dǎo)環(huán)555繞筒形外表面520的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。引導(dǎo)環(huán)555的旋轉(zhuǎn)使得其余球形軸承620運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)距離。當(dāng)球形軸承620運(yùn)動(dòng)時(shí),它們使得軛580運(yùn)動(dòng),其使得其余導(dǎo)葉540運(yùn)動(dòng)。球形軸承620允許在運(yùn)動(dòng)期間銷625和軛580之間的位置和取向變化,由此減少摩擦以及降低在運(yùn)動(dòng)期間粘結(jié)或粘滯的可能性。因此,圖15-18的構(gòu)造提供了利用單個(gè)致動(dòng)器來(lái)同步多個(gè)導(dǎo)葉540的運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)裝置相比減少了摩擦并且更少可能粘滯或粘結(jié)。此外,該系統(tǒng)制造、維護(hù)和操作都相對(duì)便宜。因此,本發(fā)明在其中提供了一種可調(diào) 節(jié)的導(dǎo)葉組件125、500。可調(diào)節(jié)的導(dǎo)葉組件125,500能夠定位在推進(jìn)器45和中間冷卻器20之間并且能夠形成為壓縮級(jí)擴(kuò)散器的一部分。
權(quán)利要求
1.一種壓縮機(jī)組件,所述壓縮機(jī)組件具有定位成有利于流體通過的流體入口,所述壓縮機(jī)組件包括 壓縮機(jī)殼體,所述壓縮機(jī)殼體限定壓縮機(jī)入口 ; 壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地支承在所述壓縮機(jī)殼體內(nèi);以及 入口導(dǎo)葉組件,所述入口導(dǎo)葉組件包括限定流動(dòng)通道的殼體、多個(gè)導(dǎo)葉以及引導(dǎo)環(huán),所述多個(gè)導(dǎo)葉的每個(gè)均由殼體可旋轉(zhuǎn)地支承并且聯(lián)接到所述引導(dǎo)環(huán),使得每個(gè)導(dǎo)葉能夠在第一位置和第二位置之間同時(shí)旋轉(zhuǎn),以控制流經(jīng)所述流動(dòng)通道到達(dá)所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件的流體量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮機(jī)組件,其中,每個(gè)導(dǎo)葉是大致三角形并且包括兩個(gè)大致線性側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓縮機(jī)組件,其中,每個(gè)側(cè)面包括上游斜面和下游斜面,且其中,所述上游斜面和所述下游斜面在尺寸上不相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮機(jī)組件,其中,每個(gè)導(dǎo)葉包括第一大致平面狀表面以及第二大致平面狀表面,所述第二大致平面狀表面與所述第一大致平面狀表面相對(duì)并平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件是離心推進(jìn)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件是旋轉(zhuǎn)螺桿。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的壓縮機(jī)組件,還包括多個(gè)單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器,每個(gè)單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器將所述多個(gè)導(dǎo)葉中的一個(gè)連接到所述引導(dǎo)環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述多個(gè)單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器的至少一個(gè)包括軛和軸承構(gòu)件,其中,所述軛牢固地附接到所述導(dǎo)葉之一,并且所述軸承構(gòu)件直接連接到所述引導(dǎo)環(huán)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述軛包括U形槽,所述U形槽限定兩個(gè)腿部,且其中,所述軸承構(gòu)件接合所述兩個(gè)腿部以將所述軛聯(lián)接到所述弓I導(dǎo)環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述軸承構(gòu)件包括球面軸承,所述球面軸承具有球形構(gòu)件和外圈。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的壓縮機(jī)組件,其中,每個(gè)腿部包括定尺寸成接收并引導(dǎo)所述外圈的槽。
12.—種壓縮機(jī)組件,所述壓縮機(jī)組件包括 壓縮機(jī)殼體,所述壓縮機(jī)殼體限定壓縮機(jī)入口 ; 壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地支承在所述壓縮機(jī)殼體內(nèi); A 口導(dǎo)葉殼體,所述入口導(dǎo)葉殼體被聯(lián)接到所述壓縮機(jī)殼體并且包括流動(dòng)通道;引導(dǎo)環(huán),所述引導(dǎo)環(huán)由所述入口導(dǎo)葉殼體可旋轉(zhuǎn)地支承并且能夠繞所述入口導(dǎo)葉殼體旋轉(zhuǎn); 導(dǎo)葉,所述導(dǎo)葉由所述入口導(dǎo)葉殼體支承并且能夠在關(guān)閉位置和打開位置之間旋轉(zhuǎn); 軸,所述軸牢固地連接到所述導(dǎo)葉并且徑向延伸穿過所述入口導(dǎo)葉殼體; 軛,所述軛牢固地連接到所述軸,使得所述軛的運(yùn)動(dòng)引起所述導(dǎo)葉的對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng);以及 軸承構(gòu)件,所述軸承構(gòu)件設(shè)置成將所述引導(dǎo)環(huán)和所述軛互連,使得所述引導(dǎo)環(huán)繞所述A口導(dǎo)葉殼體的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生所述軛的對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述導(dǎo)葉是大致三角形并且包括兩個(gè)大致線性側(cè)面。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓縮機(jī)組件,其中,每個(gè)側(cè)面包括上游斜面和下游斜面,且其中,所述上游斜面和所述下游斜面在尺寸上不相等。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓縮機(jī)組件,其中,每個(gè)導(dǎo)葉包括第一大致平面狀表面以及第二大致平面狀表面,所述第二大致平面狀表面與所述第一大致平面狀表面相對(duì)并平行。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件是離心推進(jìn)器。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件是旋轉(zhuǎn)螺桿。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述軛包括U形槽,所述U形槽限定兩個(gè)腿部,且其中,所述軸承構(gòu)件接合所述兩個(gè)腿部以將所述軛聯(lián)接到所述弓I導(dǎo)環(huán)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述軸承構(gòu)件包括球面軸承,所述球面軸承具有球形構(gòu)件和外圈。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的壓縮機(jī)組件,其中,每個(gè)腿部包括定尺寸成接收并引導(dǎo)所述外圈的槽。
21.一種壓縮機(jī)組件,所述壓縮機(jī)組件包括 壓縮機(jī)殼體,所述壓縮機(jī)殼體限定壓縮機(jī)入口 ; 壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地支承在所述壓縮機(jī)殼體內(nèi); A 口導(dǎo)葉殼體,所述入口導(dǎo)葉殼體被聯(lián)接到所述壓縮機(jī)殼體并且包括流動(dòng)通道; 引導(dǎo)環(huán),所述引導(dǎo)環(huán)由所述入口導(dǎo)葉殼體可旋轉(zhuǎn)地支承并且能夠繞所述入口導(dǎo)葉殼體旋轉(zhuǎn); 多個(gè)導(dǎo)葉,所述多個(gè)導(dǎo)葉由所述入口導(dǎo)葉殼體支承,其中所述多個(gè)導(dǎo)葉的每個(gè)導(dǎo)葉能夠在關(guān)閉位置和打開位置之間旋轉(zhuǎn); 多個(gè)單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器,所述多個(gè)單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器設(shè)置成使其每個(gè)都直接連接到所述多個(gè)導(dǎo)葉的一個(gè)并且聯(lián)接到所述引導(dǎo)環(huán);以及 致動(dòng)器,所述致動(dòng)器聯(lián)接到所述單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器的選定一個(gè)并且可操作以將被選定的單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器在第一位置和第二位置之間移動(dòng),以使得對(duì)應(yīng)導(dǎo)葉在關(guān)閉位置和打開位置之間運(yùn)動(dòng),所述選定單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)使得所述引導(dǎo)環(huán)同時(shí)運(yùn)動(dòng)以將其余單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器的每個(gè)在所述第一位置和所述第二位置之間移動(dòng),使得每個(gè)對(duì)應(yīng)導(dǎo)葉在關(guān)閉位置和打開位置之間一起移動(dòng)。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件是離心推進(jìn)器。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件是旋轉(zhuǎn)螺桿。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述單獨(dú)導(dǎo)葉致動(dòng)器的至少一個(gè)包括軛和軸承構(gòu)件,其中,所述軛牢固地附接到所述導(dǎo)葉之一,并且所述軸承構(gòu)件直接連接到所述引導(dǎo)環(huán)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述軛包括U形槽,所述U形槽限定兩個(gè)腿部,且其中,所述軸承構(gòu)件接合所述兩個(gè)腿部以將所述軛聯(lián)接到所述弓I導(dǎo)環(huán)。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的壓縮機(jī)組件,其中,所述軸承構(gòu)件包括球面軸承,所述球面軸承具有球形構(gòu)件和外圈。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的壓縮機(jī)組件,其中,每個(gè)腿部包括定尺寸成接收并引導(dǎo)所述外圈的槽。
全文摘要
壓縮機(jī)組件(10)具有流體入口,所述流體入口定位成有利于流體通過。壓縮機(jī)組件包括限定壓縮機(jī)入口(35)的壓縮機(jī)殼體(60);壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件(45),所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件被可旋轉(zhuǎn)地至少部分地支承在所述壓縮機(jī)殼體內(nèi);以及入口導(dǎo)葉組件(500),所述入口導(dǎo)葉組件包括限定流動(dòng)通道(525)的殼體(505)、多個(gè)導(dǎo)葉(540)以及引導(dǎo)環(huán)(555)。所述多個(gè)導(dǎo)葉的每個(gè)均由殼體可旋轉(zhuǎn)地支承并且聯(lián)接到所述引導(dǎo)環(huán),使得每個(gè)葉片能夠在第一位置和第二位置之間同時(shí)旋轉(zhuǎn),以控制流經(jīng)所述流動(dòng)通道到達(dá)所述壓縮機(jī)旋轉(zhuǎn)元件的流體量。
文檔編號(hào)F04D29/44GK102713304SQ200980163248
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者D.G.佩蒂爾 申請(qǐng)人:英格索爾-蘭德公司