[發明專利]一種用于減小偏載角的壓氣機IGV調節裝置

有效

• 申請號: 202011411108.1
• 申請日: 2020-12-04
• 公開（公告）號: CN112460074B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 馮俊瑋;鄭健生;王志濱;張宏偉;王宏澤;但漢攀;丁駿;辛小鵬;隋永楓;藍吉兵
• 申請（專利權）人: 杭州汽輪動力集團有限公司
• 主分類號: F15B15/14
• 分類號: F15B15/14;F04D29/46;F04D29/56;F04D29/66
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 楊蘭蘭

本發明提供了一種用于減小偏載角的壓氣機IGV調節裝置，包括連桿、活塞桿、連桿組件、IGV驅動環，所述連桿組件包括第一雙頭螺柱、第一U型叉、第二U型叉；所述第一雙頭螺柱兩端分別連接第一U型叉和第二U型叉，所述連桿一端與活塞桿連接，連桿另一端與所述第一U型叉連接，所述第二U型叉與所述IGV驅動環連接。其通過改變IGV驅動環與中間連接件的連接位置，使得在現有幾何尺寸和相同IGV角度調節范圍條件下，伺服執行器的偏載角大大的減小，延長了IGV伺服執行器的壽命。

技術領域

本發明涉及壓氣機IGV調節機構，具體涉及一種用于減小偏載角的壓氣機IGV調節裝置。

背景技術

可調進口導葉(IGV)在燃氣輪機起動時可以起到調節壓氣機進氣流量和沖角，防止壓氣機發生喘振等作用?？烧{進口導葉(IGV)要求在一定的角度范圍內連續可調，因此需要配置一個伺服執行器驅動IGV轉動。IGV伺服執行器的活塞桿通過一系列復雜連桿零件，將活塞桿的直線運動轉化IGV驅動環的圓周運動，再帶動IGV繞轉軸的轉動，達到改變IGV角度的目的。

目前現有產品的IGV調節機構，采用圖1、圖2所示的結構，活塞桿12通過自身外螺紋與U型叉10的內螺紋連接，并通過第二六角螺母16進行鎖緊固定；U型叉10通過球面軸承5、扭矩螺母6、第二雙頭螺柱7和墊圈8等零件，與行程連桿9一端連接；行程連桿9的另一端，通過球面軸承5、扭矩螺母6、第二雙頭螺柱7和墊圈8等零件，與U型連桿1連接；U型連桿1通過第一六角螺母2、雙耳止動墊圈4與IGV驅動環3連接固定，并且設計時U型連桿1在第一六角螺母2兩側留有一定長度的螺紋作為初始安裝時的調整余量。

伺服執行器活塞桿12，沿其軸向進行直線移動，推動U型叉10，U型叉10通過球面軸承5和第二雙頭螺柱7使行程連桿9繞連接點擺動，行程連桿通過球面軸承5和第二雙頭螺柱7使U型連桿1與IGV驅動環3一同沿圓周方向運動，再通過一系列連桿零件使IGV通過轉軸的旋轉產生相應的角度變化。

目前這種結構可以實現控制IGV改變角度的目的，但是由于伺服執行器活塞桿12只能沿直線運動，而IGV驅動環3需要沿圓周方向運動，因此行程連桿9的運動軌跡是擺動的，造成伺服執行器活塞桿12與行程連桿9之間必然存在一定的角度，即行程連桿中心線L1與活塞桿中心線L2之間的角度R1，也就是偏載角R1(如圖3所示)，這就造成IGV葉片通過行程連桿傳導回來的反作用力的方向與伺服執行器活塞桿12有一定的偏載角R1，會產生垂直于活塞桿的分力，該分力的存在會造成液壓伺服執行器的油缸的密封磨損加劇，偏載角越大，磨損越嚴重，會影響伺服執行器的使用壽命，對壓氣機的長期安全運行造成隱患，目前設計IGV全開狀態的偏載角為-1.1度(見圖6)，IGV全閉狀態的偏載角為1.5度(見圖7)。

發明內容

為解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種壓氣機IGV可調機構來減小伺服執行器受力的偏載角，減小伺服執行器活塞桿密封磨損，從而增加IGV伺服執行器的壽命，為壓氣機的長期安全運行消除隱患。

本發明提供的具體技術方案如下：

一種用于減小偏載角的壓氣機IGV調節裝置，包括連桿、活塞桿、連桿組件、IGV驅動環，所述連桿組件包括第一雙頭螺柱、第一U型叉、第二U型叉；所述第一雙頭螺柱兩端分別連接第一U型叉和第二U型叉，所述連桿一端與活塞桿連接，連桿另一端與所述第一U型叉連接，所述第二U型叉與所述IGV驅動環連接。

優選地，所述活塞桿通過外螺紋與連桿的內螺紋連接，并通過螺母進行鎖緊固定。

優選地，所述活塞桿通過外螺紋與連桿的內螺紋連接，并通過第二六角螺母進行鎖緊固定。

優選地，連桿通過球面軸承、扭矩螺母、第二雙頭螺柱和墊圈與第一U型叉連接。

優選地，所述連桿嵌套在第一U型叉內側，并且連桿與第一U型叉之間安裝有墊圈，所述第二雙頭螺柱穿過第一U型叉和連桿的通孔，并且第二雙頭螺柱上設置有球面軸承，位于第一U型叉內側。