[實用新型]一種透平式能量回收機活動導葉的調節機構

有效

• 申請號: 201821478549.1
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN208702599U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 汪程鵬;王生輝;趙方曉;周沖;劉思晗;宋代旺;王海濤;黃云飛
• 申請（專利權）人: 國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所
• 主分類號: F03B3/18
• 分類號: F03B3/18;B01D61/06;C02F1/44
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 周于凱

本實用新型公開了一種透平式能量回收機活動導葉的調節機構，包括：導葉軸、活動導葉、齒圈、小齒輪、齒條、套筒、軸承、支撐軸、彈性擋圈、作動筒。本實用新型與齒條連接的小齒輪將動力源傳遞到齒圈上，通過齒圈和小齒輪的嚙合作用帶動均勻分布在齒圈圓周上的小齒輪，小齒輪通過導葉軸與活動導葉連接，進而實現活動導葉的同步轉動，完成活動導葉開度調節動作。作動筒的彈簧的彈性調節使得齒圈和套筒之間根據工況進行齒圈和小齒輪間隙的調整，保證齒圈與各個小輪的齒側間隙大小的一致，保證在沖擊載荷和驅動載荷的作用下，齒圈和小齒輪不易損壞，使得齒圈自動尋找平衡中心，避免齒圈和小齒輪嚙合過程中的輪齒承載過大，產生無法精確調整活動導葉的問題。

技術領域

本實用新型涉及反滲透海水淡化能量回收技術領域，具體涉及一種透平式能量回收機活動導葉的調節機構。

背景技術

反滲透海水淡化是目前海水淡化的主流技術之一，該技術發展的一個重要問題是如何降低能耗和成本。反滲透海水淡化過程需消耗大量電能提升進水壓力以克服水的滲透壓，反滲透膜排出的濃水余壓高達5.5～6.5MPa，按照40%的回收率計算，排放的濃鹽水中還蘊含約60%的進料水壓力能量，將這一部分能量回收變成進水能量可大幅降低反滲透海水淡化的能耗，而這一目標的實現有賴于能量回收技術的利用。通過能量回收裝置的應用大幅降低了淡化水的生產成本。因此，能量回收成為反滲透海水淡化系統中的關鍵技術之一。

液力透平增壓泵是透平式能量回收機的一種，其結構簡單，透平葉輪與泵葉輪通過一根共用軸連接到一起，實現了液力透平與泵轉子間的完美耦合，可以將透平側的高壓液體的能量直接轉化成泵側低壓液體的能量，具有非常明顯的結構優勢。

在透平增壓泵的運行過程中，當實際流量產生變化時，透平的效率也會隨著改變，當流量降低到最佳效率點的一定比值后，透平達不到要求的轉動速度，更是無法回收高壓液體的能量。針對這一不足，早在上個世紀五十年代，NASA就嘗試在空氣壓縮機進口添加活動導葉，以提高流量范圍、防止喘振。但是，活動導葉在透平式能量回收機上應用不多，主要原因在于透平式能量回收機設計制造的技術還不成熟。公告號為CN 102900479 B的專利申請提出了一種集成于渦輪殼體上的可變噴嘴渦輪增壓器調節機構，可用于車用可變噴嘴渦輪增壓器技術領域。盡管在空氣壓縮機、水輪機、高壓泵也有一些活動導葉的調節機構，但是這些調節機構存在調節精度不高，抗振性差，齒輪損害嚴重、轉動困難等問題，進而無法完成活動導葉的高精度調節。

發明內容

本實用新型旨在提供一種透平式能量回收機活動導葉的調節機構，以解決目前透平式能量回收機的效率受流量影響較大的技術問題，通過增設活動導葉調節機構精確有效地拓寬透平式能量回收機的效率區域。

本實用新型的透平式能量回收機活動導葉的調節機構，包括：導葉軸、活動導葉、齒圈、小齒輪、齒條、套筒、軸承、支撐軸、彈性擋圈、作動筒。

所述齒圈為中心大齒輪，在齒圈的圓周外圈上均勻分布有8-13個小齒輪，齒圈與小齒輪通過齒形外嚙合作用傳動連接，齒圈和小齒輪滿足模數、壓力角相等；

所述齒條的數量為1個，齒條與一個小齒輪進行嚙合作用傳動連接；

所述小齒輪通過導葉軸與活動導葉連接，所述小齒輪和導葉軸同軸，導葉軸的兩端設有螺紋，導葉軸的一端插入小齒輪的中心螺紋孔內，所述活動導葉呈兩頭尖的片狀，活動導葉設置有螺紋孔，所述小齒輪的中心孔設置有螺紋，導葉軸的另一端插入活動導葉的螺紋孔內，所述導葉軸的中心孔設置有螺紋，導葉軸的螺紋與小齒輪的中心螺紋孔、活動導葉的螺紋孔相匹配；

所述作動筒由內套筒、外套筒和彈簧組成，內套筒和外套筒均呈杯狀，外套筒套在內套筒上，彈簧位于內套筒和外套筒形成的筒體內，彈簧的剛度約為齒圈和小齒輪嚙合剛度的1/10，內套筒的外壁上設置有螺紋，外套筒的外壁上設置有螺紋，所述齒圈的內圈上設置有螺紋孔，套筒的外壁上設置有螺紋孔，內套筒外壁上的螺紋與齒圈內圈的螺紋孔相匹配，外套筒外壁上的螺紋與套筒外壁上的螺紋孔相匹配，