本實(shí)用新型涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域,更具體地說,涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)及其葉片擴(kuò)壓器。
背景技術(shù):
在離心壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)等旋轉(zhuǎn)機(jī)械中,一般都會(huì)在葉輪出口位置設(shè)計(jì)擴(kuò)壓器結(jié)構(gòu),該擴(kuò)壓器主要使從葉輪中出來的具有高流速的氣流減速,使動(dòng)能有效的轉(zhuǎn)化為壓力能。
擴(kuò)壓器包括無葉擴(kuò)壓器和葉片擴(kuò)壓器,其中無葉擴(kuò)壓器包括由兩個(gè)壁面構(gòu)成的環(huán)形通道,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,造價(jià)低,性能曲線平坦,穩(wěn)定工況范圍較寬,并且在馬赫數(shù)Ma較高時(shí),效率降低不明顯,故無葉擴(kuò)壓器得到廣泛應(yīng)用。但其缺點(diǎn)是因氣流方向角基本不變,流動(dòng)路程較長(zhǎng),摩擦損失大。并且在設(shè)計(jì)工況下,其效率低于葉片擴(kuò)壓器,特別在氣流方向角很小時(shí)顯得更明顯。
葉片擴(kuò)壓器是在上述無葉擴(kuò)壓器的環(huán)形通道內(nèi)裝上一系列葉片,具有擴(kuò)壓能力強(qiáng),尺寸小等優(yōu)點(diǎn),其流道短,流動(dòng)損失小,因而效率較高。在設(shè)計(jì)工況下,其效率比無葉擴(kuò)壓器高3~5%。但是由于葉片的位置固定不變,變工況時(shí)氣流沖擊損失較大,效率下降明顯,特別是當(dāng)沖角過大時(shí),流道中易產(chǎn)生嚴(yán)重的分離,會(huì)導(dǎo)致喘振的發(fā)生。當(dāng)壓縮機(jī)流量減小時(shí),往往在葉片擴(kuò)壓器中首先出現(xiàn)流動(dòng)嚴(yán)重惡化,而引起整個(gè)壓縮機(jī)的喘振。
綜上所述,如何有效地解決葉片擴(kuò)壓器變工況適應(yīng)性差的問題,是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
有鑒于此,本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提供一種葉片擴(kuò)壓器,以有效地解決葉片擴(kuò)壓器變工況適應(yīng)性差的問題,本實(shí)用新型的第二個(gè)目的是提供一種包括上述葉片擴(kuò)壓器的旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)。
為了達(dá)到上述第一個(gè)目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
一種葉片擴(kuò)壓器,包括驅(qū)動(dòng)環(huán)、能夠帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)環(huán)正反向轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置以及沿著所述驅(qū)動(dòng)環(huán)周向設(shè)置的多個(gè)葉片組件,所述葉片組件包括:
連桿,所述連桿的一端與所述驅(qū)動(dòng)環(huán)的外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接,且兩者的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述驅(qū)動(dòng)環(huán)的軸線平行;
一端與所述連桿的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的控制桿,且兩者的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與所述驅(qū)動(dòng)環(huán)的軸線平行;
一端與所述控制桿的另一端固定連接的導(dǎo)桿,且所述導(dǎo)桿與控制桿相互垂直;
周向限位件,所述周向限位件能夠控制所述導(dǎo)桿周向固定且能圍繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng);
固定在所述導(dǎo)桿的另一端的葉片。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述驅(qū)動(dòng)裝置包括驅(qū)動(dòng)件和一端與所述驅(qū)動(dòng)件的輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)連接的連桿軸,所述連桿軸的另一端與所述驅(qū)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述驅(qū)動(dòng)件的輸出端沿著直線伸縮,其通過所述連桿軸帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述連桿軸的兩端通過球形連軸節(jié)分別與所述驅(qū)動(dòng)環(huán)和所述驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述連桿軸和所述驅(qū)動(dòng)件的輸出端之間還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)軸,且所述驅(qū)動(dòng)軸的一端與連桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接另一端與所述驅(qū)動(dòng)件的輸出端固定連接。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述驅(qū)動(dòng)件為直線步進(jìn)電機(jī)。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述驅(qū)動(dòng)環(huán)的外側(cè)固定有多個(gè)直桿,多個(gè)所述葉片組件分別連接在多個(gè)所述直桿上。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述連桿的兩端通過安裝銷分別與所述直桿和控制桿連接。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述連桿為扁平桿,且直桿的端部和控制桿的端部均具有開孔,所述連桿兩端分別插入所述直桿和控制桿的開孔內(nèi),所述扁平桿的兩端均為弧形。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述導(dǎo)桿與所述控制桿連接的端部開設(shè)有安裝孔,所述控制桿穿過所述安裝孔。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述控制桿穿過所述安裝孔的端部固定有螺母,所述控制桿上還設(shè)有與所述導(dǎo)桿相抵的定位壁,所述導(dǎo)桿通過所述定位壁和螺母夾緊固定。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述葉片旋轉(zhuǎn)的角度為0-20°。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述葉片旋轉(zhuǎn)的角度為15°。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,還包括限制所述驅(qū)動(dòng)環(huán)的旋轉(zhuǎn)角度的角度限位件。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述周向限位件具體為支座,且所述導(dǎo)桿穿過所述支座。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述支座上設(shè)置有擋塊,且所述驅(qū)動(dòng)環(huán)上設(shè)置有限位塊,所述驅(qū)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)所述限位塊能與所述擋塊相抵以對(duì)所述限位塊進(jìn)行限位。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述連桿和控制桿之間的角度不大于160°。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述葉片上開設(shè)有腰形孔且所述導(dǎo)桿上設(shè)置有與所述腰形孔配合的腰形軸。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述導(dǎo)桿穿過所述腰形孔的端部固定有螺母,所述導(dǎo)桿和葉片通過螺母鎖緊。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述葉片的腰形孔開設(shè)在其厚度最大的位置,所述葉片的弦長(zhǎng)為L(zhǎng),最大厚度位于距所述葉片的進(jìn)氣位置0.3L-0.5L處。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述葉片的最大厚度處設(shè)有沉孔,鎖緊所述葉片的螺母沉入所述沉孔中,所述沉孔和所述腰形孔共同形成階梯孔。
優(yōu)選地,上述葉片擴(kuò)壓器中,所述葉片的最大厚度處設(shè)置有凸起,且所述階梯孔的孔壁距所述凸起外表面的最小距離為1.5-3mm。
一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu),包括如上述中任一項(xiàng)所述的葉片擴(kuò)壓器。
優(yōu)選地,上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)中,所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)為離心壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、離心水泵或空壓機(jī)。
優(yōu)選地,上述旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)中,所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)為離心壓縮機(jī),所述驅(qū)動(dòng)環(huán)帶動(dòng)葉片的旋轉(zhuǎn)方向與所述離心壓縮機(jī)的葉輪旋轉(zhuǎn)方向一致。
本實(shí)用新型提供的葉片擴(kuò)壓器包括驅(qū)動(dòng)環(huán)、驅(qū)動(dòng)裝置和多個(gè)葉片組件。其中,驅(qū)動(dòng)裝置能夠帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)正反向轉(zhuǎn)動(dòng),多個(gè)葉片組件沿著驅(qū)動(dòng)環(huán)的周向設(shè)置。葉片組件包括連桿、控制桿、導(dǎo)桿、周向限位件以及葉片。其中,連桿的一端與驅(qū)動(dòng)環(huán)的外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接,另一端與控制桿的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接,并且連桿和驅(qū)動(dòng)環(huán)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與驅(qū)動(dòng)環(huán)的軸線平行,連桿和控制桿之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線也與驅(qū)動(dòng)環(huán)的軸線平行,即連桿與驅(qū)動(dòng)環(huán)之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連桿與控制桿之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線以及驅(qū)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸線均相互平行。控制桿的另一端與導(dǎo)桿的一端固定連接,并且導(dǎo)桿與控制桿相互垂直,即導(dǎo)桿與控制桿、連桿均相互垂直。周向限位件能夠控制導(dǎo)桿周向固定且能圍繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng),即導(dǎo)桿不能發(fā)生周向位移,僅能圍繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。葉片固定在導(dǎo)桿的另一端,導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn),且葉片和導(dǎo)桿同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
應(yīng)用本實(shí)用新型提供的葉片擴(kuò)壓器時(shí),當(dāng)變工況時(shí),可以通過驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng),由于連桿的兩端分別與驅(qū)動(dòng)環(huán)和控制桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接,故驅(qū)動(dòng)環(huán)帶動(dòng)連桿和控制桿一起轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)桿與控制桿固定連接,因此導(dǎo)桿跟隨控制桿轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而葉片跟隨導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了葉片的轉(zhuǎn)動(dòng),以通過調(diào)節(jié)葉片旋轉(zhuǎn)角度來滿足不同負(fù)荷下壓縮機(jī)始終處于高效運(yùn)行,轉(zhuǎn)動(dòng)后葉片的角度適應(yīng)變工況后的氣流沖角,避免了沖角過大時(shí)發(fā)生喘振現(xiàn)象和整個(gè)壓縮機(jī)的喘振。
為了達(dá)到上述第二個(gè)目的,本實(shí)用新型還提供了一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu),該旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)包括上述任一種葉片擴(kuò)壓器。由于上述的葉片擴(kuò)壓器具有上述技術(shù)效果,具有該葉片擴(kuò)壓器的旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)也應(yīng)具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的葉片擴(kuò)壓器的左視圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的葉片擴(kuò)壓器的右視圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)環(huán)與驅(qū)動(dòng)裝置的裝配示意圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的葉片組件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的驅(qū)動(dòng)環(huán)與葉片組件的裝配示意圖;
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的導(dǎo)桿與葉片的裝配示意圖;
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的葉片的旋轉(zhuǎn)示意圖;
圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的葉片的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的離心壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖1-9中:
1-驅(qū)動(dòng)環(huán)、11-限位塊、12-凸臺(tái);
2-驅(qū)動(dòng)裝置、21-球形連軸節(jié)、22-驅(qū)動(dòng)軸、23-連桿軸;
3-葉片組件、31-直桿、32-連桿、33-控制桿、34-導(dǎo)桿、34a-腰形軸、35-葉片;
4-支座、41-擋塊;
A-壓縮機(jī)箱體、B-葉片擴(kuò)壓器、C-葉輪、D-主軸、E-出風(fēng)通道。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的第一個(gè)目的在于提供一種葉片擴(kuò)壓器,以有效地解決葉片擴(kuò)壓器變工況適應(yīng)性差的問題,本實(shí)用新型的第二個(gè)目的是提供一種包括上述葉片擴(kuò)壓器的旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)。
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
請(qǐng)參閱圖1-圖8,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的葉片擴(kuò)壓器包括驅(qū)動(dòng)環(huán)1、驅(qū)動(dòng)裝置2和多個(gè)葉片組件3。其中,驅(qū)動(dòng)裝置2能夠帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)1正反向轉(zhuǎn)動(dòng),多個(gè)葉片組件3沿著驅(qū)動(dòng)環(huán)1的周向設(shè)置。葉片組件3包括連桿32、控制桿33、導(dǎo)桿34、周向限位件以及葉片35。其中,連桿32的一端與驅(qū)動(dòng)環(huán)1的外側(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)連接,另一端與控制桿33的一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接,并且連桿32和驅(qū)動(dòng)環(huán)1之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線與驅(qū)動(dòng)環(huán)1的軸線平行,連桿32和控制桿33之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線也與驅(qū)動(dòng)環(huán)1的軸線平行,即連桿32與驅(qū)動(dòng)環(huán)1之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線、連桿32與控制桿33之間的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線以及驅(qū)動(dòng)環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的軸線均相互平行??刂茥U33的另一端與導(dǎo)桿34的一端固定連接,并且導(dǎo)桿34與控制桿33相互垂直,即導(dǎo)桿34與控制桿33、連桿32均相互垂直。周向限位件能夠控制導(dǎo)桿34周向固定且能圍繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng),即導(dǎo)桿34不能發(fā)生周向位移,僅能圍繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。葉片35固定在導(dǎo)桿34的另一端,導(dǎo)桿34轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能夠帶動(dòng)葉片35旋轉(zhuǎn),且葉片35和導(dǎo)桿34同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
其中,驅(qū)動(dòng)環(huán)1、連桿32和控制桿33共同形成類似多連桿機(jī)構(gòu),當(dāng)驅(qū)動(dòng)環(huán)1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),連桿32帶動(dòng)控制桿33順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)控制桿33帶動(dòng)導(dǎo)桿34以及葉片35順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)環(huán)1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),連桿32帶動(dòng)控制桿33逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),同時(shí)控制桿33帶動(dòng)導(dǎo)桿34以及葉片35逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。
應(yīng)用本實(shí)用新型提供的葉片擴(kuò)壓器時(shí),當(dāng)變工況時(shí),可以通過驅(qū)動(dòng)裝置2帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng),由于連桿32的兩端分別與驅(qū)動(dòng)環(huán)1和控制桿33轉(zhuǎn)動(dòng)連接,故驅(qū)動(dòng)環(huán)1帶動(dòng)連桿32和控制桿33一起轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)桿34與控制桿33固定連接,因此導(dǎo)桿34跟隨控制桿33轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而葉片35跟隨導(dǎo)桿34轉(zhuǎn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)了葉片35的轉(zhuǎn)動(dòng),以通過調(diào)節(jié)葉片35旋轉(zhuǎn)角度來滿足不同負(fù)荷下壓縮機(jī)始終處于高效運(yùn)行,轉(zhuǎn)動(dòng)后葉片35的角度適應(yīng)變工況后的氣流沖角,避免了沖角過大時(shí)發(fā)生喘振現(xiàn)象和整個(gè)壓縮機(jī)的喘振。
具體地,驅(qū)動(dòng)裝置2包括驅(qū)動(dòng)件和連桿軸23,其中連桿軸23的一端與驅(qū)動(dòng)件的輸出端轉(zhuǎn)動(dòng)連接,連桿軸23的另一端與驅(qū)動(dòng)環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)連接,驅(qū)動(dòng)件的輸出端沿著直線伸縮,驅(qū)動(dòng)件的輸出端伸縮時(shí)通過連桿軸23帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)。調(diào)整葉片35角度時(shí),驅(qū)動(dòng)件的輸出端伸出或者收縮,進(jìn)而帶動(dòng)連桿軸23移動(dòng),驅(qū)動(dòng)件的輸出端伸縮過程中連桿軸23與輸出端之間的角度發(fā)生變化,即連桿軸23與輸出端所在的伸縮直線之間的角度發(fā)生變化,由于連桿軸23兩端均為轉(zhuǎn)動(dòng)連接,因此連桿軸23能夠帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)。為了避免卡住可以將輸出端伸縮時(shí)沿著的直線與驅(qū)動(dòng)環(huán)1的圓心相錯(cuò)設(shè)置,即輸出端伸縮時(shí)沿著的直線不過驅(qū)動(dòng)環(huán)1的圓心。如此設(shè)置,驅(qū)動(dòng)裝置2將直線移動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動(dòng),較容易實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)環(huán)1的轉(zhuǎn)動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于操作。
其中,連桿軸23的兩端可以通過球形連軸節(jié)21分別與驅(qū)動(dòng)環(huán)1和驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接,如此連桿軸23的兩端可以相對(duì)于驅(qū)動(dòng)環(huán)1和驅(qū)動(dòng)件的輸出端發(fā)生360°轉(zhuǎn)動(dòng),使得連桿軸23的一端隨驅(qū)動(dòng)件的輸出端伸縮平移,另一端隨著驅(qū)動(dòng)環(huán)1做周向旋轉(zhuǎn),如此使得連桿軸23兩端的移動(dòng)更加靈活。當(dāng)然,連桿軸23的兩端也可以通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸分別與驅(qū)動(dòng)環(huán)1和驅(qū)動(dòng)件的輸出端連接,在此不作限定。
為了保證連桿軸23與球形連軸節(jié)21不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),可以在連桿軸23兩端與球形連軸節(jié)21連接的位置安裝一個(gè)鎖緊螺母,此鎖緊螺母能夠限制連桿軸23與球形連軸節(jié)21不發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。
為了便于連接,連桿軸23和驅(qū)動(dòng)件的輸出端之間還可以設(shè)置有驅(qū)動(dòng)軸22,并且驅(qū)動(dòng)軸22的一端與連桿軸23轉(zhuǎn)動(dòng)連接另一端與驅(qū)動(dòng)件的輸出端固定連接。如此則連桿軸23的一端通過球形連軸節(jié)21與驅(qū)動(dòng)軸22連接,另一端通過球形連軸節(jié)21與驅(qū)動(dòng)環(huán)1連接。
優(yōu)選地,驅(qū)動(dòng)件可以為直線步進(jìn)電機(jī),直線步進(jìn)電機(jī)的精度較高且成本低。當(dāng)然,驅(qū)動(dòng)件還可以為氣缸或者伸縮油缸,在此不作限定。
為了便于葉片組件3的連接,可以在驅(qū)動(dòng)環(huán)1的外側(cè)固定有多個(gè)直桿31,多個(gè)葉片組件3分別連接在多個(gè)直桿31上。多個(gè)直桿31沿著驅(qū)動(dòng)環(huán)1的周向設(shè)置,直桿31的長(zhǎng)度可以沿著驅(qū)動(dòng)環(huán)1的徑向設(shè)置,如此直桿31的一端與驅(qū)動(dòng)環(huán)1固定連接,另一端與葉片組件3連接。直桿31與驅(qū)動(dòng)環(huán)1可以通過螺紋連接,具體地驅(qū)動(dòng)環(huán)1上可以開設(shè)有螺紋孔,直桿31的端部設(shè)置外螺紋段,為了便于兩者的連接,還可以在直桿31上設(shè)置一個(gè)六角扳手卡位,如此可以通過扳手卡住六角扳手卡位后轉(zhuǎn)動(dòng)直桿31。當(dāng)然,直桿31和驅(qū)動(dòng)環(huán)1之間也可以過盈配合,在此不作限定。
另外,驅(qū)動(dòng)環(huán)1的外側(cè)可以沿周向設(shè)有多個(gè)凸臺(tái)12,直桿31的一端直接與凸臺(tái)12固定連接。如此更加便于直桿31的定位,多個(gè)直桿31應(yīng)該沿著驅(qū)動(dòng)環(huán)1的周向均勻分布。
為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu),其中連桿32的兩端可以通過安裝銷分別與直桿31和控制桿33連接。即連桿32的一端通過安裝銷與直桿31轉(zhuǎn)動(dòng)連接,連桿32的另一端通過安裝銷與控制桿33轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
具體地,連桿32可以為扁平桿,直桿31的端部和控制桿33的端部均具有開孔,連桿32的兩端插入直桿31和控制桿33的開孔內(nèi)部,然后通過安裝銷將連桿32與直桿31和控制桿33轉(zhuǎn)動(dòng)連接。為了避免干涉連桿32的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,連桿32的兩端可以均設(shè)置為弧形,連桿32的兩端可以均向外突出,如此連桿32轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其端部不會(huì)與開孔的內(nèi)壁相抵而限制連桿32的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
當(dāng)然,連桿32也可以為圓桿,連桿32與直桿31和控制桿33通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接。
為了便于導(dǎo)桿34與控制桿33的連接,可以在導(dǎo)桿34與控制桿33連接的端部開設(shè)有安裝孔,控制桿33穿過安裝孔。進(jìn)一步地,控制桿33穿過安裝孔的端部固定有螺母,控制桿33上還設(shè)有與導(dǎo)桿34相抵的定位壁,導(dǎo)桿34通過定位壁和螺母夾緊固定。即導(dǎo)桿34的一側(cè)與定位壁相抵,另一側(cè)與螺母相抵,定位壁和螺母夾緊導(dǎo)桿34以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)桿34和控制桿33的相對(duì)固定。
具體可以在控制桿33上設(shè)置有突出的定位塊,定位塊的靠近導(dǎo)桿34的一側(cè)為定位壁??刂茥U33上還可以設(shè)置一個(gè)六角扳手卡位,如此擰緊螺母時(shí)便于用扳手卡柱六角扳手卡位以固定住控制桿33。六角扳手卡位可以作為突出的定位塊與導(dǎo)桿34相抵。
如圖6所示,實(shí)線所示的葉片35位置表示在流量最小時(shí)葉片35所處的位置,虛線所示的葉片位置表示流量最大時(shí)葉片35所處的位置,b表示葉片35旋轉(zhuǎn)角度,且葉片35旋轉(zhuǎn)的角度b為0-20°。優(yōu)選地,葉片35旋轉(zhuǎn)的角度b為15°。當(dāng)然,葉片35的旋轉(zhuǎn)角度b也可以大于20°,在此不作限定。進(jìn)行安裝時(shí),葉片35的旋轉(zhuǎn)方向需順著葉輪旋轉(zhuǎn)方向,圖6中即為葉輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí),葉片35的旋轉(zhuǎn)示意圖。
為了避免葉片35的旋轉(zhuǎn)角度過大,該葉片擴(kuò)壓器B還可以包括限制驅(qū)動(dòng)環(huán)1的旋轉(zhuǎn)角度的角度限位件。即當(dāng)驅(qū)動(dòng)環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)定角度時(shí),由于角度限位件的作用,驅(qū)動(dòng)環(huán)1不能再繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。
周向限位件可以具體為支座4,導(dǎo)桿34穿過支座4。即支座4上開設(shè)通孔,導(dǎo)桿34穿過通孔。如此設(shè)置,支座4位置固定,通孔的孔壁對(duì)導(dǎo)桿34進(jìn)行限位阻止其發(fā)生周向位移,且導(dǎo)桿34可以在通孔內(nèi)圍繞自身軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步地,支座4上設(shè)置有擋塊41,驅(qū)動(dòng)環(huán)1上設(shè)置有限位塊11,驅(qū)動(dòng)環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)限位塊11能與擋塊41相抵以對(duì)限位塊11進(jìn)行限位。如此擋塊41和限位塊11共同構(gòu)成角度限位件,即驅(qū)動(dòng)環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)至設(shè)定角度時(shí),驅(qū)動(dòng)環(huán)1上的限位塊11與支座4上的擋塊41相抵以阻止驅(qū)動(dòng)環(huán)1繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。其中擋塊41的數(shù)量可以為兩個(gè),驅(qū)動(dòng)環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)限位塊11僅能在兩個(gè)擋塊41之間轉(zhuǎn)動(dòng),兩個(gè)擋塊41可以分別對(duì)驅(qū)動(dòng)環(huán)1的正轉(zhuǎn)角度和反轉(zhuǎn)角度進(jìn)行限制。若限位塊11和與其配合的兩個(gè)擋塊41稱為一個(gè)角度限位件,則該葉片擴(kuò)壓器B可以設(shè)置多個(gè)角度限位件,優(yōu)選地設(shè)置三個(gè)角度限位件,且三個(gè)角度限位件沿著驅(qū)動(dòng)環(huán)1周向均布。
當(dāng)然,角度限位件還可以為限制驅(qū)動(dòng)件的輸出端伸縮長(zhǎng)度的卡件,具體卡件限制驅(qū)動(dòng)件輸出端的伸縮長(zhǎng)度,進(jìn)而限制驅(qū)動(dòng)環(huán)1的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。
如圖4所示,為了防止驅(qū)動(dòng)環(huán)1轉(zhuǎn)動(dòng)過程中連桿32打翻,連桿32和控制桿33之間的角度a應(yīng)該不大于160°,否則在裝配過程中很容易由于裝配誤差而導(dǎo)致連桿32打翻,最終導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)失效。
在本實(shí)施例中提高的葉片擴(kuò)壓器B中,葉片35上可以開設(shè)有腰形孔,并且導(dǎo)桿34上設(shè)置有與腰形孔配合的腰形軸34a。如此保證了導(dǎo)桿34轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)葉片35轉(zhuǎn)動(dòng),且兩者同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)一步地,導(dǎo)桿34穿過腰形孔的端部固定有螺母,導(dǎo)桿34和葉片35通過螺母鎖緊,即螺母鎖緊以使導(dǎo)桿34和葉片35相對(duì)固定。螺母外部可以帶有2-6個(gè)缺口,優(yōu)先選用2個(gè)或者4個(gè),缺口用于工裝卡住后轉(zhuǎn)動(dòng)螺母以鎖緊固定葉片35。
當(dāng)然,葉片35還可以與導(dǎo)桿34過盈配合,在此不作限定。
為了保證葉片35的強(qiáng)度,葉片35的腰形孔最好開設(shè)在其厚度最大的位置。葉片35的進(jìn)氣位置稱為前緣,出氣位置稱為尾緣,前緣尾緣之間的距離稱為弦長(zhǎng)L,從前緣開始計(jì)算,葉片35厚度最大位置一般位于0.3L-0.5L處,即最大厚度位于距葉片35的進(jìn)氣位置0.3L-0.5L處。
為了不產(chǎn)生較大阻力影響氣流通過,葉片35的最大厚度處設(shè)有沉孔,鎖緊葉片35的螺母沉入沉孔中。并且,沉孔和腰形孔共同形成階梯孔。
當(dāng)葉片35的最大厚度處不足以加工階梯孔時(shí),可以在葉片35的最大厚度處設(shè)置凸起,階梯孔的孔壁距凸起外表面的最小距離為1.5-3mm。凸起的外表面最好為弧面。優(yōu)選地,階梯孔的孔壁距凸起外表面的最小距離為2mm,若階梯孔的孔壁距凸起外表面的最小距離太小則加工時(shí)容易破邊,太大則會(huì)造成流體在經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生較大的阻力。
葉片35可以為翼型葉片。并且葉片35可以通過切割、銑制或者鑄造的方式加工形成,優(yōu)先選用切割、銑制的方式,如此可保證葉片35表面光潔度,減少摩擦損失。當(dāng)流體流量較小時(shí),葉片35尺寸形狀較小,不宜使用鑄造的方法,鑄造葉片35僅適用于流體流量較大時(shí)的葉片35。
該葉片擴(kuò)壓器B可以為低稠度葉片擴(kuò)壓器,即葉片35數(shù)量不宜過多,否則結(jié)構(gòu)不易布置,一般來說葉片35數(shù)量可為5~15片,最優(yōu)的選取9~11片。
基于上述實(shí)施例中提供的葉片擴(kuò)壓器,本實(shí)用新型還提供了一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu),該旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)包括上述實(shí)施例中任意一種葉片擴(kuò)壓器。由于該旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)采用了上述實(shí)施例中的葉片擴(kuò)壓器,所以該旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的有益效果請(qǐng)參考上述實(shí)施例。
具體地,該旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)可以為離心壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、離心水泵或空壓機(jī)。當(dāng)該旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)可以為離心壓縮機(jī)時(shí),其可以具體為多級(jí)壓縮機(jī)或者單級(jí)壓縮機(jī)。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械結(jié)構(gòu)為離心壓縮機(jī)時(shí),驅(qū)動(dòng)環(huán)1帶動(dòng)葉片35的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)該與離心壓縮機(jī)的葉輪旋轉(zhuǎn)方向一致。如圖8所示,該葉片擴(kuò)壓器B位于壓縮機(jī)箱體A內(nèi)部,壓縮機(jī)的主軸D帶動(dòng)葉輪一起旋轉(zhuǎn),葉輪C是整個(gè)壓縮機(jī)的做功元件,葉片擴(kuò)壓器B葉片位于葉輪的出風(fēng)通道E內(nèi)。
本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。