[實用新型]可調節軸向槽容積的壓縮機機匣

有效

• 申請號: 201820354714.6
• 申請日: 2018-03-15
• 公開（公告）號: CN208169183U
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 董希明;竇華書;張煒;陳小平;魏義坤;楊徽
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: F04D27/02
• 分類號: F04D27/02;F04D29/52
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本實用新型公開了可調節軸向槽容積的壓縮機機匣。現有機匣處理很難能達到預期的效率和壓縮比。本實用新型包括機匣體、支撐架、執行機構和傳動機構；執行機構包括槽孔擋板、豎直桿、水平連桿、槽輪和直線軸承座；本實用新型在小流量工況下，槽孔擋板沿機匣體徑向朝外運動到最外端，第一槽孔的容積達到最大值，第一槽孔內產生的回流防止喘振的發生，擴大壓縮機的工作裕度；在大流量工況下，槽孔擋板沿機匣體徑向朝內運動到最內端，第一槽孔的容積達到最小值，第一槽孔內回流減小，能量損失減小，效率及壓比提高。

技術領域

本實用新型屬于軸流式壓縮機技術領域，具體涉及一種可調節軸向槽容積的壓縮機機匣。

背景技術

壓縮系統中的流動非穩定現象，旋轉失速及喘振，因其流動的復雜性和產生危害后果的嚴重性，已成為嚴重制約壓縮機研發的最主要問題之一，一旦發生旋轉失速甚至喘振，會造成壓縮機級間壓力失常產生振動，轉子及定子受反復應力而降低壽命，甚至對部件及整機造成毀壞。

在防止和抑制方面，主要分為兩類，即主動控制技術和被動控制技術。主動控制技術往往是通過閉環來控制，引入緊連控制閥是目前較有前景的閉環控制，但它有增加能耗等問題。機匣處理的概念最初由Hartman提出，是一種典型的被動控制技術，它結構簡單所以便于實施，應用較廣泛。但是葉輪機械都是在設計工況下進行設計的，加上機匣處理相當于改變了壓縮機的結構，所以經過機匣處理后即使在設計工況下工作也很難能達到預期的效率和壓縮比，普遍存在最高效率下降，大流量工況下的總壓升下降等問題。被動控制技術中的可調進口導葉，柔性葉片都具有一定的可調性，這樣都能擴大工作裕度同時盡量保證設計工況下的性能，但是在機匣處理領域可調方向做的很少。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種可調節軸向槽容積的壓縮機機匣，該壓縮機機匣能改變自身槽內容積，入口流量較少時增加槽內容積，擴大氣體的回流，延遲喘振的發生，擴大工作裕度，入口流量較大時或在設計工況下工作時槽內容積減少，提高壓縮機的效率及壓比。

本實用新型包括機匣體、支撐架、執行機構和傳動機構；所述的傳動機構包括電機、齒輪、弧形齒條、支架、輪盤和輪盤蓋板；所述的支架固定在機匣體外側壁，電機的底座固定在支架上；齒輪固定在電機的輸出軸上，并與弧形齒條嚙合；所述的輪盤蓋板與兩個輪盤均為可拆卸連接；所述的機匣體內壁靠近葉輪葉頂處開設沿周向均布的n個第一槽孔，n≤36；機匣體側壁位于入口處設有沿周向均布的多個檢測管道；所述的支撐架固定套置在機匣體上；支撐架開設有n個軸承安裝槽，軸承安裝槽的槽底開設第二槽孔、第一螺紋孔和第二螺紋孔；第一螺紋孔和第二螺紋孔對稱布置在第二槽孔兩側；第二槽孔與第一槽孔的結構及尺寸完全一致，第二槽孔與第一槽孔的位置一一對應；兩個輪盤通過滾動軸承對稱支承在支撐架上；兩個輪盤的相對面均開設沿周向均布的n個輪槽；所述的弧形齒條固定在靠近電機的那個輪盤上。

所述的執行機構包括槽孔擋板、豎直桿、水平連桿、槽輪和直線軸承座；水平連桿的兩端分別與一個槽輪構成轉動副；豎直桿支承在直線軸承座上，且外端套置在水平連桿的中心孔內，內端與槽孔擋板固定；槽孔擋板的密封槽內設置密封環；兩個螺母均與豎直桿外端螺紋連接，且外端的螺母壓緊內端的螺母；執行機構共有n個，每個執行機構的直線軸承座與支撐架對應一個軸承安裝槽內的第一螺紋孔和第二螺紋孔通過螺栓固定；每個執行機構的槽孔擋板與支撐架對應的一個第二槽孔構成滑動副，或同時與機匣體對應的一個第一槽孔及支撐架對應的一個第二槽孔構成滑動副。每個執行機構的兩個槽輪分別與兩個輪盤對應位置的輪槽構成滑動副。

所述第一槽孔的橫截面為矩形；第一槽孔的長為40mm，寬為12mm；槽孔擋板的長為40mm，寬為12mm，高為5mm。

所述的支撐架為可拆分式，由固定在一起的兩個半圓環組成。

所述輪槽的形狀與雙圓頭平鍵的形狀一致，且長度方向所在的平面與槽孔擋板處于內極限位置時以輪盤中心為圓心的圓周在輪槽中心處的切線之間設有夾角。