防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，它包括多個噴嘴葉片及呈環狀且同軸的定位盤、滑動盤和導流器蓋板，全部噴嘴葉片沿定位盤圓周方向分布，每個噴嘴葉片一側與定位盤緊密貼合并轉動連接，另一側與滑動盤緊密貼合并滑動連接，導流器蓋板和滑動盤相互靠近的側面分別設有可扣合連接的蓋板凸環和滑動盤凸環，導流器蓋板靠近滑動盤的一側設有可抵壓滑動盤的彈力碰珠，導流器蓋板覆蓋滑動盤后與定位盤可拆固定連接；與現有技術相比，本實用新型產品結構緊湊，制造組裝簡單，使用方便，可將滑動間隙始終保留在導流器蓋板與滑動盤之間，實現噴嘴通流部分零間隙，減少噴嘴部分內泄漏，提升流道效率，避免滑動盤與導流器蓋板卡死。
【專利說明】
防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及透平膨脹機領域，尤其涉及一種透平膨脹機噴嘴。
【背景技術】
[0002]透平膨脹機是實現接近絕熱等熵膨脹、同時對外作功這一重要熱力過程的有效機械。目前向心徑流透平膨脹機，有一半左右的焓降在噴嘴流道部分完成，因此可調噴嘴是膨脹機的核心部件之一，它的效率高低直接影響膨脹機的等熵效率，而膨脹機乃至整個系統冷量調節都是通過噴嘴葉片轉動改變葉片間通道面積實現，如葉片轉動摩擦副表面出現拉毛或卡死現象直接影響機組和低溫裝置的運行，因此噴嘴葉片穩定性、可調性、密封可靠性至關重要。
[0003]可調噴嘴就是由滑動盤的轉動實現噴嘴葉片的開度變化，而要能實現滑動盤轉動，就需要保證在運行工況下滑動盤不被卡死，此時滑動盤與蓋板、葉片間要有間隙存在，該間隙根據情況不同取0.05-0.15mm左右；但是，當此滑動間隙存在于滑動盤與葉片之間時，就會有部分氣體不經過葉片的流道膨脹而從間隙直接進入到葉輪進口，效率就會降低；當間隙存在于蓋板與滑動盤之間時，可以通過設置密封圈將氣體泄漏量大幅減小，然而由于滑動盤兩側受力極其復雜，尤其是噴嘴葉片側面，無法精準計算，就難以得出滑動盤會被推向哪邊，無法保證該滑動間隙始終位于蓋板與滑動盤之間。
[0004]傳統噴嘴是把滑動盤緊靠蓋板側，加固定彈簧、鋼珠、壓塊結構，壓在蓋板上反推滑動盤貼緊葉片，壓塊通過螺紋將彈簧和鋼珠固定在滑動盤上，結構較復雜，零件較多，而且壓塊螺紋在氣流長期擾動下容易松動，會直接與蓋板側卡死，另外，傳統噴嘴滑動盤與葉片貼緊后，葉片在轉動過程中受到摩擦力增大原因，葉片與滑動盤、葉片與定位盤表面會發生拉毛、拉傷甚至卡死現象，使得噴嘴喪失調節負荷功能，直接影響機組正常運行。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構緊湊、制造組裝簡單、成本低、使用方便且可將間隙始終保留在導流器蓋板與滑動盤之間從而有效消除滑動盤與噴嘴葉片之間間隙的防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴。
[0006]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:
[0007]—種防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，它包括可改變噴嘴通道面積的多個噴嘴葉片、呈環狀的定位盤、呈環狀的滑動盤和呈環狀的導流器蓋板，所述導流器蓋板、所述滑動盤和所述定位盤同軸設置且相互匹配，所述導流器蓋板和所述定位盤分別位于所述滑動盤的兩側，全部所述噴嘴葉片均位于所述滑動盤與所述定位盤之間，且沿所述定位盤圓周方向均勻分布，每個所述噴嘴葉片一側與所述定位盤緊密貼合并轉動連接，另一側與所述滑動盤緊密貼合并滑動連接，所述滑動盤靠近所述導流器蓋板的一側垂直設有可帶動所述滑動盤做弧線運動的傳動銷，所述導流器蓋板上設有與所述傳動銷對應的傳動滑槽，所述傳動銷從所述傳動滑槽穿出且可在所述傳動滑槽內滑動；
[0008]所述導流器蓋板靠近所述滑動盤的一側和所述滑動盤靠近所述導流器蓋板的一側同軸設置有可相互扣合連接的蓋板凸環和滑動盤凸環，且所述導流器蓋板靠近所述滑動盤的一側沿圓周方向還設有多個可抵壓在所述滑動盤側面的彈力碰珠，所述導流器蓋板的外環邊緣設有向所述滑動盤和定位盤延伸的蓋板側壁，所述蓋板側壁覆蓋所述滑動盤并與所述定位盤可拆固定連接。
[0009]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0010]本實用新型產品結構更加緊湊，制造組裝更加簡單，投入成本更低，使用更加方便，導流器蓋板內側的彈力碰珠可抵壓在滑動盤靠近它的一側，彈力碰珠的彈力可將滑動盤壓向噴嘴葉片，噴嘴葉片會繼續壓向定位盤，使得噴嘴葉片的兩側由于受壓而貼緊滑動盤和定位盤，從而消除滑動盤和噴嘴葉片之間的滑動間隙，始終將滑動間隙保留在導流器蓋板與滑動盤之間，這樣就能實現噴嘴通流部分的零間隙，既有效減少噴嘴部分的內泄漏，提升流道效率，又有效避免滑動盤與導流器蓋板之間發生卡死的情況，確保膨脹機組的穩定性和可靠性。
[0011]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0012]作為本實用新型的一種優選實施方式，每個所述噴嘴葉片的中部均設有定位孔，其遠離所述定位盤內環的一端側面均垂直設有轉動銷，所述定位盤上沿圓周方向設有多個分別與對應所述定位孔相匹配的定位銷，所述滑動盤上沿圓周方向設有多個可分別帶動對應所述轉動銷做弧線運動的滑動槽，每個所述噴嘴葉片的一端通過對應所述定位銷和定位孔與所述定位盤轉動連接，另一端通過對應所述轉動銷和滑動槽與所述滑動盤滑動連接。
[0013]采用上述優選方案的有益效果是:滑動盤上的傳動銷可通過拉桿接出去，從而利用氣動薄膜調節閥等氣動執行機構的上下運動實現滑動盤的弧線運動，定位盤上的定位銷可以限制噴嘴葉片只能繞其作弧線運動，這樣噴嘴葉片上的轉動銷就可以通過滑動盤上的滑動槽帶動噴嘴葉片轉動，從而實現噴嘴通道的開度，更加有效的保證可調噴嘴的調節性能，確保膨脹機組的穩定性和可靠性。
[0014]作為本實用新型的另一種優選實施方式，所述噴嘴葉片的表面設有一層潤滑材料層。
[0015]采用上述優選方案的有益效果是:增大噴嘴葉片兩側摩擦面的潤滑性，減小摩擦力，改善噴嘴葉片旋轉時的摩擦狀況，有效避免噴嘴葉片與滑動盤、噴嘴葉片與定位盤之間發生拉毛、拉傷甚至卡死的現象，保證可調噴嘴的調節性能，從而確保膨脹機組穩定性、可靠性。
[0016]作為本實用新型的另一種優選實施方式，所述潤滑材料層為噴涂燒結而成的聚四氣乙如層。
[0017]采用上述優選方案的有益效果是:能夠更好的增大噴嘴葉片兩側摩擦面的潤滑性，減小摩擦力，改善噴嘴葉片旋轉時的摩擦狀況。
[0018]作為本實用新型的另一種優選實施方式，所述滑動盤靠近所述噴嘴葉片的一側和/或所述定位盤靠近所述噴嘴葉片的一側設有一層潤滑劑層。
[0019]采用上述優選方案的有益效果是:增大滑動盤和/或定位盤與噴嘴葉片之間接觸面的潤滑性，減小摩擦力，改善滑動盤和噴嘴葉片旋轉時的摩擦狀況，有效避免噴嘴葉片與滑動盤、噴嘴葉片與定位盤之間發生拉毛、拉傷甚至卡死的現象，保證可調噴嘴的調節性能，從而確保膨脹機組穩定性、可靠性。
[0020]作為本實用新型的另一種優選實施方式，所述導流器蓋板靠近所述滑動盤的一側沿圓周方向設有多個分別與多個所述彈力碰珠對應的安裝槽，所述彈力碰珠分別位于對應所述安裝槽內。
[0021]采用上述優選方案的有益效果是:不但安裝更加簡單方便，而且彈力碰珠與安裝孔是間隙配合，不會出現中空柱體與滑動盤摩擦卡死的問題。
[0022]作為本實用新型的另一種優選實施方式，所述彈力碰珠包括球體、一端開口另一端封閉的中空柱體以及位于所述中空柱體內部的彈簧，所述球體通過所述彈簧與所述中空柱體的封閉端彈性連接，所述球體遠離所述彈簧的一端伸出所述中空柱體的開口。
[0023]采用上述優選方案的有益效果是:不但結構緊湊，制造簡單，投入成本低，而且效果明顯，使用安全可靠。
[0024]作為本實用新型的另一種優選實施方式，所述蓋板凸環與所述滑動盤凸環的扣接處設有可確保所述滑動盤旋轉穩定且不會發生偏轉的定位圈。
[0025]采用上述優選方案的有益效果是:定位圈的內外緣可以有效的與導流器蓋板和滑動盤相配合，保證滑動盤在旋轉過程中的周向位置不變，確保滑動盤旋轉穩定，不會發生偏轉。
[0026]作為本實用新型的另一種優選實施方式，所述蓋板凸環與所述滑動盤凸環的扣接處設有密封圈。
[0027]采用上述優選方案的有益效果是:更加有效的減少噴嘴部分的內泄漏，提升流道效率。
[0028]作為本實用新型的另一種優選實施方式，所述密封圈為泛塞圈。
[0029]采用上述優選方案的有益效果是:泛塞圈密為帶彈簧支撐的U形密封圈，氣體泄漏過來時會自動張緊U形密封圈密封面，更好的起到密封作用。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型產品正面半剖的結構示意圖；
[0031]圖2為圖1中產品沿A-A方向的側剖面結構示意圖；
[0032]圖3為本實用新型中滑動盤的結構示意圖；
[0033]圖4為本實用新型中噴嘴葉片的側剖面結構示意圖；
[0034]圖5為本實用新型中定位盤的結構示意圖；
[0035]圖6為圖5中產品沿B-B方向的側剖面結構示意圖；
[0036]圖7為本實用新型中彈力碰珠的結構不意圖；
[0037]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0038]1、導流器蓋板，2、滑動盤，3、定位盤，4、噴嘴葉片，5、轉動銷，6、定位孔，7、定位銷，
8、傳動銷，9、傳動滑槽，1、彈力碰珠，11、密封圈，12、定位圈，13、滑動槽，14、中空柱體，15、彈簧，16、球體，17、蓋板凸環，18、滑動盤凸環。
【具體實施方式】
[0039]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0040]實施例
[0041]如圖1-圖7所示，一種防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，它包括可改變噴嘴通道面積的多個噴嘴葉片4、呈環狀的定位盤3、呈環狀的滑動盤2和呈環狀的導流器蓋板I，所述導流器蓋板1、所述滑動盤2和所述定位盤3同軸設置且相互匹配，所述導流器蓋板I和所述定位盤3分別位于所述滑動盤2的兩側，全部所述噴嘴葉片4均位于所述滑動盤2與所述定位盤3之間，且沿所述定位盤3圓周方向均勻分布；
[0042]每個所述噴嘴葉片4一側與所述定位盤3緊密貼合并轉動連接，另一側與所述滑動盤2緊密貼合并滑動連接，例如:每個所述噴嘴葉片4的中部均設有定位孔6，其遠離所述定位盤3內環的一端側面均垂直設有轉動銷5(如圖4所示)，所述定位盤3上沿圓周方向設有多個分別與對應所述定位孔6相匹配的定位銷7，所述滑動盤2上沿圓周方向設有多個可分別帶動對應所述轉動銷5做弧線運動的滑動槽13(如圖3所示)，每個所述噴嘴葉片4的一端通過對應所述定位銷7和定位孔6與所述定位盤3轉動連接，另一端通過對應所述轉動銷5和滑動槽13與所述滑動盤2滑動連接;所述噴嘴葉片4的表面最好設有一層潤滑材料層，例如噴涂燒結而成的聚四氟乙烯層，所述滑動盤2靠近所述噴嘴葉片4的一側和/或所述定位盤3靠近所述噴嘴葉片4的一側最好設有一層潤滑劑層，例如噴涂而成的干膜潤滑劑層；
[0043]所述滑動盤2靠近所述導流器蓋板I的一側垂直設有可帶動所述滑動盤2做弧線運動的傳動銷8，所述導流器蓋板I上設有與所述傳動銷8對應的傳動滑槽9，所述傳動銷8從所述傳動滑槽9穿出且可在所述傳動滑槽9內滑動；
[0044]所述導流器蓋板I靠近所述滑動盤2的一側和所述滑動盤2靠近所述導流器蓋板I的一側同軸設置有可相互扣合連接的蓋板凸環17和滑動盤凸環18，所述蓋板凸環17與所述滑動盤凸環18的扣接處最好設置有密封圈和可確保所述滑動盤2旋轉穩定且不會發生偏轉的定位圈12，所述密封圈11最好為泛塞圈，即帶有彈簧支撐的U形密封圈，所述定位圈12最好為四氟圈，同時所述導流器蓋板I靠近所述滑動盤2的一側沿圓周方向還設有多個可抵壓在所述滑動盤2側面的彈力碰珠10，例如在所述導流器蓋板I靠近所述滑動盤2的一側沿圓周方向設置多個分別與多個所述彈力碰珠10對應的安裝槽，再將所述彈力碰珠10分別安裝于對應所述安裝槽內，所述彈力碰珠10可以包括球體16、一端開口另一端封閉的中空柱體14以及位于所述中空柱體14內部的彈簧15，所述球體16通過所述彈簧15與所述中空柱體14的封閉端彈性連接，所述球體16遠離所述彈簧15的一端伸出所述中空柱體14的開口(如圖7所示)；
[0045]所述導流器蓋板的外環邊緣設有向所述滑動盤2和定位盤3延伸的蓋板側壁，所述蓋板側壁覆蓋所述滑動盤2并與所述定位盤3可拆固定連接，例如通過螺栓組件或固定連接銷等可拆固定裝置連接，螺栓組件可以包括螺栓、螺母和墊圈。
[0046]本實用新型產品結構緊湊，制造組裝簡單、成本低，使用方便，導流器蓋板I內側的彈力碰珠10可抵壓在滑動盤2靠近它的一側，彈力碰珠10的彈力可將滑動盤2壓向噴嘴葉片4，噴嘴葉片4會繼續壓向定位盤3，使得噴嘴葉片4的兩側由于受壓而貼緊滑動盤2和定位盤3，從而消除滑動盤2和噴嘴葉片4之間的滑動間隙，始終將滑動間隙保留在導流器蓋板I與滑動盤2之間，這樣就能實現噴嘴通流部分的零間隙，既有效減少噴嘴部分的內泄漏，提升流道效率，又有效避免滑動盤2與導流器蓋板I之間發生卡死的情況；同時滑動盤2上的傳動銷8可通過拉桿接出去，從而利用氣動薄膜調節閥等氣動執行機構的上下運動實現滑動盤2做弧線運動，定位盤3上的定位銷7可以限制噴嘴葉片4只能繞其作弧線運動，這樣噴嘴葉片4上的轉動銷5就可以通過滑動盤2上的滑動槽13帶動噴嘴葉片4轉動，從而實現噴嘴通道的開度，有效保證可調噴嘴的調節性能，確保膨脹機組的穩定性和可靠性。
[0047]對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內，不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0048]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，其特征在于，它包括可改變噴嘴通道面積的多個噴嘴葉片(4)、呈環狀的定位盤(3)、呈環狀的滑動盤(2)和呈環狀的導流器蓋板(I)，所述導流器蓋板(1)、所述滑動盤(2)和所述定位盤(3)同軸設置且相互匹配，所述導流器蓋板(I)和所述定位盤(3)分別位于所述滑動盤(2)的兩側，全部所述噴嘴葉片(4)均位于所述滑動盤(2)與所述定位盤(3)之間，且沿所述定位盤(3)圓周方向均勻分布，每個所述噴嘴葉片(4) 一側與所述定位盤(3)緊密貼合并轉動連接，另一側與所述滑動盤(2)緊密貼合并滑動連接，所述滑動盤(2)靠近所述導流器蓋板(I)的一側垂直設有可帶動所述滑動盤(2)做弧線運動的傳動銷(8)，所述導流器蓋板(I)上設有與所述傳動銷(8)對應的傳動滑槽(9)，所述傳動銷(8)從所述傳動滑槽(9)穿出且可在所述傳動滑槽(9)內滑動； 所述導流器蓋板(I)靠近所述滑動盤(2)的一側和所述滑動盤(2)靠近所述導流器蓋板(1)的一側同軸設置有可相互扣合連接的蓋板凸環(17)和滑動盤凸環(18)，且所述導流器蓋板(I)靠近所述滑動盤(2)的一側沿圓周方向還設有多個可抵壓在所述滑動盤(2)側面的彈力碰珠(10)，所述導流器蓋板(I)的外環邊緣設有向所述滑動盤(2)和定位盤(3)延伸的蓋板側壁，所述蓋板側壁覆蓋所述滑動盤(2)并與所述定位盤(3)可拆固定連接。2.根據權利要求1所述的防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，其特征在于，每個所述噴嘴葉片(4)的中部均設有定位孔(6)，其遠離所述定位盤(3)內環的一端側面均垂直設有轉動銷(5)，所述定位盤(3)上沿圓周方向設有多個分別與對應所述定位孔(6)相匹配的定位銷(7)，所述滑動盤(2)上沿圓周方向設有多個可分別帶動對應所述轉動銷(5)做弧線運動的滑動槽(13)，每個所述噴嘴葉片(4)的一端通過對應所述定位銷(7)和定位孔(6)與所述定位盤(3)轉動連接，另一端通過對應所述轉動銷(5)和滑動槽(13)與所述滑動盤(2)滑動連接。3.根據權利要求1所述的防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，其特征在于，所述噴嘴葉片(4)的表面設有一層潤滑材料層。4.根據權利要求3所述的防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，其特征在于，所述潤滑材料層為噴涂燒結而成的聚四氟乙烯層。5.根據權利要求1所述的防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，其特征在于，所述滑動盤(2)靠近所述噴嘴葉片(4)的一側和/或所述定位盤(3)靠近所述噴嘴葉片(4)的一側設有一層潤滑劑層。6.根據權利要求1所述的防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，其特征在于，所述導流器蓋板(I)靠近所述滑動盤(2)的一側沿圓周方向設有多個分別與多個所述彈力碰珠(10)對應的安裝槽，所述彈力碰珠(1)分別位于對應所述安裝槽內。7.根據權利要求1所述的防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，其特征在于，所述彈力碰珠(1)包括球體(16 )、一端開口另一端封閉的中空柱體(14)以及位于所述中空柱體(14)內部的彈簧(15)，所述球體(16)通過所述彈簧(15)與所述中空柱體(14)的封閉端彈性連接，所述球體(16)遠離所述彈簧(15)的一端伸出所述中空柱體(14)的開口。8.根據權利要求1-7中任一項所述的防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，其特征在于，所述蓋板凸環(17)與所述滑動盤凸環(18)的扣接處設有可確保所述滑動盤(2)旋轉穩定且不會發生偏轉的定位圈(12)。9.根據權利要求1-7中任一項所述的防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，其特征在于，所述蓋板凸環(17)與所述滑動盤凸環(18)的扣接處設有密封圈(11)。10.根據權利要求9所述的防卡死零間隙透平膨脹機可調噴嘴，其特征在于，所述密封圈(11)為泛塞圈。
【文檔編號】F01D9/04GK205669410SQ201620538535
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月2日
【發明人】丁俊, 郝群
【申請人】四川泰博流體科技有限公司