防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，它包括多个喷嘴叶片及呈环状且同轴的定位盘、滑动盘和导流器盖板，全部喷嘴叶片沿定位盘圆周方向分布，每个喷嘴叶片一侧与定位盘紧密贴合并转动连接，另一侧与滑动盘紧密贴合并滑动连接，导流器盖板和滑动盘相互靠近的侧面分别设有可扣合连接的盖板凸环和滑动盘凸环，导流器盖板靠近滑动盘的一侧设有可抵压滑动盘的弹力碰珠，导流器盖板覆盖滑动盘后与定位盘可拆固定连接；与现有技术相比，本实用新型产品结构紧凑，制造组装简单，使用方便，可将滑动间隙始终保留在导流器盖板与滑动盘之间，实现喷嘴通流部分零间隙，减少喷嘴部分内泄漏，提升流道效率，避免滑动盘与导流器盖板卡死。
【专利说明】
防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及透平膨胀机领域，尤其涉及一种透平膨胀机喷嘴。
【背景技术】
[0002]透平膨胀机是实现接近绝热等熵膨胀、同时对外作功这一重要热力过程的有效机械。目前向心径流透平膨胀机，有一半左右的焓降在喷嘴流道部分完成，因此可调喷嘴是膨胀机的核心部件之一，它的效率高低直接影响膨胀机的等熵效率，而膨胀机乃至整个系统冷量调节都是通过喷嘴叶片转动改变叶片间通道面积实现，如叶片转动摩擦副表面出现拉毛或卡死现象直接影响机组和低温装置的运行，因此喷嘴叶片稳定性、可调性、密封可靠性至关重要。
[0003]可调喷嘴就是由滑动盘的转动实现喷嘴叶片的开度变化，而要能实现滑动盘转动，就需要保证在运行工况下滑动盘不被卡死，此时滑动盘与盖板、叶片间要有间隙存在，该间隙根据情况不同取0.05-0.15mm左右；但是，当此滑动间隙存在于滑动盘与叶片之间时，就会有部分气体不经过叶片的流道膨胀而从间隙直接进入到叶轮进口，效率就会降低；当间隙存在于盖板与滑动盘之间时，可以通过设置密封圈将气体泄漏量大幅减小，然而由于滑动盘两侧受力极其复杂，尤其是喷嘴叶片侧面，无法精准计算，就难以得出滑动盘会被推向哪边，无法保证该滑动间隙始终位于盖板与滑动盘之间。
[0004]传统喷嘴是把滑动盘紧靠盖板侧，加固定弹簧、钢珠、压块结构，压在盖板上反推滑动盘贴紧叶片，压块通过螺纹将弹簧和钢珠固定在滑动盘上，结构较复杂，零件较多，而且压块螺纹在气流长期扰动下容易松动，会直接与盖板侧卡死，另外，传统喷嘴滑动盘与叶片贴紧后，叶片在转动过程中受到摩擦力增大原因，叶片与滑动盘、叶片与定位盘表面会发生拉毛、拉伤甚至卡死现象，使得喷嘴丧失调节负荷功能，直接影响机组正常运行。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、制造组装简单、成本低、使用方便且可将间隙始终保留在导流器盖板与滑动盘之间从而有效消除滑动盘与喷嘴叶片之间间隙的防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴。
[0006]本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:
[0007]—种防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，它包括可改变喷嘴通道面积的多个喷嘴叶片、呈环状的定位盘、呈环状的滑动盘和呈环状的导流器盖板，所述导流器盖板、所述滑动盘和所述定位盘同轴设置且相互匹配，所述导流器盖板和所述定位盘分别位于所述滑动盘的两侧，全部所述喷嘴叶片均位于所述滑动盘与所述定位盘之间，且沿所述定位盘圆周方向均匀分布，每个所述喷嘴叶片一侧与所述定位盘紧密贴合并转动连接，另一侧与所述滑动盘紧密贴合并滑动连接，所述滑动盘靠近所述导流器盖板的一侧垂直设有可带动所述滑动盘做弧线运动的传动销，所述导流器盖板上设有与所述传动销对应的传动滑槽，所述传动销从所述传动滑槽穿出且可在所述传动滑槽内滑动；
[0008]所述导流器盖板靠近所述滑动盘的一侧和所述滑动盘靠近所述导流器盖板的一侧同轴设置有可相互扣合连接的盖板凸环和滑动盘凸环，且所述导流器盖板靠近所述滑动盘的一侧沿圆周方向还设有多个可抵压在所述滑动盘侧面的弹力碰珠，所述导流器盖板的外环边缘设有向所述滑动盘和定位盘延伸的盖板侧壁，所述盖板侧壁覆盖所述滑动盘并与所述定位盘可拆固定连接。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0010]本实用新型产品结构更加紧凑，制造组装更加简单，投入成本更低，使用更加方便，导流器盖板内侧的弹力碰珠可抵压在滑动盘靠近它的一侧，弹力碰珠的弹力可将滑动盘压向喷嘴叶片，喷嘴叶片会继续压向定位盘，使得喷嘴叶片的两侧由于受压而贴紧滑动盘和定位盘，从而消除滑动盘和喷嘴叶片之间的滑动间隙，始终将滑动间隙保留在导流器盖板与滑动盘之间，这样就能实现喷嘴通流部分的零间隙，既有效减少喷嘴部分的内泄漏，提升流道效率，又有效避免滑动盘与导流器盖板之间发生卡死的情况，确保膨胀机组的稳定性和可靠性。
[0011]在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
[0012]作为本实用新型的一种优选实施方式，每个所述喷嘴叶片的中部均设有定位孔，其远离所述定位盘内环的一端侧面均垂直设有转动销，所述定位盘上沿圆周方向设有多个分别与对应所述定位孔相匹配的定位销，所述滑动盘上沿圆周方向设有多个可分别带动对应所述转动销做弧线运动的滑动槽，每个所述喷嘴叶片的一端通过对应所述定位销和定位孔与所述定位盘转动连接，另一端通过对应所述转动销和滑动槽与所述滑动盘滑动连接。
[0013]采用上述优选方案的有益效果是:滑动盘上的传动销可通过拉杆接出去，从而利用气动薄膜调节阀等气动执行机构的上下运动实现滑动盘的弧线运动，定位盘上的定位销可以限制喷嘴叶片只能绕其作弧线运动，这样喷嘴叶片上的转动销就可以通过滑动盘上的滑动槽带动喷嘴叶片转动，从而实现喷嘴通道的开度，更加有效的保证可调喷嘴的调节性能，确保膨胀机组的稳定性和可靠性。
[0014]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述喷嘴叶片的表面设有一层润滑材料层。
[0015]采用上述优选方案的有益效果是:增大喷嘴叶片两侧摩擦面的润滑性，减小摩擦力，改善喷嘴叶片旋转时的摩擦状况，有效避免喷嘴叶片与滑动盘、喷嘴叶片与定位盘之间发生拉毛、拉伤甚至卡死的现象，保证可调喷嘴的调节性能，从而确保膨胀机组稳定性、可靠性。
[0016]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述润滑材料层为喷涂烧结而成的聚四氣乙如层。
[0017]采用上述优选方案的有益效果是:能够更好的增大喷嘴叶片两侧摩擦面的润滑性，减小摩擦力，改善喷嘴叶片旋转时的摩擦状况。
[0018]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述滑动盘靠近所述喷嘴叶片的一侧和/或所述定位盘靠近所述喷嘴叶片的一侧设有一层润滑剂层。
[0019]采用上述优选方案的有益效果是:增大滑动盘和/或定位盘与喷嘴叶片之间接触面的润滑性，减小摩擦力，改善滑动盘和喷嘴叶片旋转时的摩擦状况，有效避免喷嘴叶片与滑动盘、喷嘴叶片与定位盘之间发生拉毛、拉伤甚至卡死的现象，保证可调喷嘴的调节性能，从而确保膨胀机组稳定性、可靠性。
[0020]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述导流器盖板靠近所述滑动盘的一侧沿圆周方向设有多个分别与多个所述弹力碰珠对应的安装槽，所述弹力碰珠分别位于对应所述安装槽内。
[0021]采用上述优选方案的有益效果是:不但安装更加简单方便，而且弹力碰珠与安装孔是间隙配合，不会出现中空柱体与滑动盘摩擦卡死的问题。
[0022]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述弹力碰珠包括球体、一端开口另一端封闭的中空柱体以及位于所述中空柱体内部的弹簧，所述球体通过所述弹簧与所述中空柱体的封闭端弹性连接，所述球体远离所述弹簧的一端伸出所述中空柱体的开口。
[0023]采用上述优选方案的有益效果是:不但结构紧凑，制造简单，投入成本低，而且效果明显，使用安全可靠。
[0024]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述盖板凸环与所述滑动盘凸环的扣接处设有可确保所述滑动盘旋转稳定且不会发生偏转的定位圈。
[0025]采用上述优选方案的有益效果是:定位圈的内外缘可以有效的与导流器盖板和滑动盘相配合，保证滑动盘在旋转过程中的周向位置不变，确保滑动盘旋转稳定，不会发生偏转。
[0026]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述盖板凸环与所述滑动盘凸环的扣接处设有密封圈。
[0027]采用上述优选方案的有益效果是:更加有效的减少喷嘴部分的内泄漏，提升流道效率。
[0028]作为本实用新型的另一种优选实施方式，所述密封圈为泛塞圈。
[0029]采用上述优选方案的有益效果是:泛塞圈密为带弹簧支撑的U形密封圈，气体泄漏过来时会自动张紧U形密封圈密封面，更好的起到密封作用。
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型产品正面半剖的结构示意图；
[0031]图2为图1中产品沿A-A方向的侧剖面结构示意图；
[0032]图3为本实用新型中滑动盘的结构示意图；
[0033]图4为本实用新型中喷嘴叶片的侧剖面结构示意图；
[0034]图5为本实用新型中定位盘的结构示意图；
[0035]图6为图5中产品沿B-B方向的侧剖面结构示意图；
[0036]图7为本实用新型中弹力碰珠的结构不意图；
[0037]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0038]1、导流器盖板，2、滑动盘，3、定位盘，4、喷嘴叶片，5、转动销，6、定位孔，7、定位销，
8、传动销，9、传动滑槽，1、弹力碰珠，11、密封圈，12、定位圈，13、滑动槽，14、中空柱体，15、弹簧，16、球体，17、盖板凸环，18、滑动盘凸环。
【具体实施方式】
[0039]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
[0040]实施例
[0041]如图1-图7所示，一种防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，它包括可改变喷嘴通道面积的多个喷嘴叶片4、呈环状的定位盘3、呈环状的滑动盘2和呈环状的导流器盖板I，所述导流器盖板1、所述滑动盘2和所述定位盘3同轴设置且相互匹配，所述导流器盖板I和所述定位盘3分别位于所述滑动盘2的两侧，全部所述喷嘴叶片4均位于所述滑动盘2与所述定位盘3之间，且沿所述定位盘3圆周方向均匀分布；
[0042]每个所述喷嘴叶片4一侧与所述定位盘3紧密贴合并转动连接，另一侧与所述滑动盘2紧密贴合并滑动连接，例如:每个所述喷嘴叶片4的中部均设有定位孔6，其远离所述定位盘3内环的一端侧面均垂直设有转动销5(如图4所示)，所述定位盘3上沿圆周方向设有多个分别与对应所述定位孔6相匹配的定位销7，所述滑动盘2上沿圆周方向设有多个可分别带动对应所述转动销5做弧线运动的滑动槽13(如图3所示)，每个所述喷嘴叶片4的一端通过对应所述定位销7和定位孔6与所述定位盘3转动连接，另一端通过对应所述转动销5和滑动槽13与所述滑动盘2滑动连接;所述喷嘴叶片4的表面最好设有一层润滑材料层，例如喷涂烧结而成的聚四氟乙烯层，所述滑动盘2靠近所述喷嘴叶片4的一侧和/或所述定位盘3靠近所述喷嘴叶片4的一侧最好设有一层润滑剂层，例如喷涂而成的干膜润滑剂层；
[0043]所述滑动盘2靠近所述导流器盖板I的一侧垂直设有可带动所述滑动盘2做弧线运动的传动销8，所述导流器盖板I上设有与所述传动销8对应的传动滑槽9，所述传动销8从所述传动滑槽9穿出且可在所述传动滑槽9内滑动；
[0044]所述导流器盖板I靠近所述滑动盘2的一侧和所述滑动盘2靠近所述导流器盖板I的一侧同轴设置有可相互扣合连接的盖板凸环17和滑动盘凸环18，所述盖板凸环17与所述滑动盘凸环18的扣接处最好设置有密封圈和可确保所述滑动盘2旋转稳定且不会发生偏转的定位圈12，所述密封圈11最好为泛塞圈，即带有弹簧支撑的U形密封圈，所述定位圈12最好为四氟圈，同时所述导流器盖板I靠近所述滑动盘2的一侧沿圆周方向还设有多个可抵压在所述滑动盘2侧面的弹力碰珠10，例如在所述导流器盖板I靠近所述滑动盘2的一侧沿圆周方向设置多个分别与多个所述弹力碰珠10对应的安装槽，再将所述弹力碰珠10分别安装于对应所述安装槽内，所述弹力碰珠10可以包括球体16、一端开口另一端封闭的中空柱体14以及位于所述中空柱体14内部的弹簧15，所述球体16通过所述弹簧15与所述中空柱体14的封闭端弹性连接，所述球体16远离所述弹簧15的一端伸出所述中空柱体14的开口(如图7所示)；
[0045]所述导流器盖板的外环边缘设有向所述滑动盘2和定位盘3延伸的盖板侧壁，所述盖板侧壁覆盖所述滑动盘2并与所述定位盘3可拆固定连接，例如通过螺栓组件或固定连接销等可拆固定装置连接，螺栓组件可以包括螺栓、螺母和垫圈。
[0046]本实用新型产品结构紧凑，制造组装简单、成本低，使用方便，导流器盖板I内侧的弹力碰珠10可抵压在滑动盘2靠近它的一侧，弹力碰珠10的弹力可将滑动盘2压向喷嘴叶片4，喷嘴叶片4会继续压向定位盘3，使得喷嘴叶片4的两侧由于受压而贴紧滑动盘2和定位盘3，从而消除滑动盘2和喷嘴叶片4之间的滑动间隙，始终将滑动间隙保留在导流器盖板I与滑动盘2之间，这样就能实现喷嘴通流部分的零间隙，既有效减少喷嘴部分的内泄漏，提升流道效率，又有效避免滑动盘2与导流器盖板I之间发生卡死的情况；同时滑动盘2上的传动销8可通过拉杆接出去，从而利用气动薄膜调节阀等气动执行机构的上下运动实现滑动盘2做弧线运动，定位盘3上的定位销7可以限制喷嘴叶片4只能绕其作弧线运动，这样喷嘴叶片4上的转动销5就可以通过滑动盘2上的滑动槽13带动喷嘴叶片4转动，从而实现喷嘴通道的开度，有效保证可调喷嘴的调节性能，确保膨胀机组的稳定性和可靠性。
[0047]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0048]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，其特征在于，它包括可改变喷嘴通道面积的多个喷嘴叶片(4)、呈环状的定位盘(3)、呈环状的滑动盘(2)和呈环状的导流器盖板(I)，所述导流器盖板(1)、所述滑动盘(2)和所述定位盘(3)同轴设置且相互匹配，所述导流器盖板(I)和所述定位盘(3)分别位于所述滑动盘(2)的两侧，全部所述喷嘴叶片(4)均位于所述滑动盘(2)与所述定位盘(3)之间，且沿所述定位盘(3)圆周方向均匀分布，每个所述喷嘴叶片(4) 一侧与所述定位盘(3)紧密贴合并转动连接，另一侧与所述滑动盘(2)紧密贴合并滑动连接，所述滑动盘(2)靠近所述导流器盖板(I)的一侧垂直设有可带动所述滑动盘(2)做弧线运动的传动销(8)，所述导流器盖板(I)上设有与所述传动销(8)对应的传动滑槽(9)，所述传动销(8)从所述传动滑槽(9)穿出且可在所述传动滑槽(9)内滑动； 所述导流器盖板(I)靠近所述滑动盘(2)的一侧和所述滑动盘(2)靠近所述导流器盖板(1)的一侧同轴设置有可相互扣合连接的盖板凸环(17)和滑动盘凸环(18)，且所述导流器盖板(I)靠近所述滑动盘(2)的一侧沿圆周方向还设有多个可抵压在所述滑动盘(2)侧面的弹力碰珠(10)，所述导流器盖板(I)的外环边缘设有向所述滑动盘(2)和定位盘(3)延伸的盖板侧壁，所述盖板侧壁覆盖所述滑动盘(2)并与所述定位盘(3)可拆固定连接。2.根据权利要求1所述的防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，其特征在于，每个所述喷嘴叶片(4)的中部均设有定位孔(6)，其远离所述定位盘(3)内环的一端侧面均垂直设有转动销(5)，所述定位盘(3)上沿圆周方向设有多个分别与对应所述定位孔(6)相匹配的定位销(7)，所述滑动盘(2)上沿圆周方向设有多个可分别带动对应所述转动销(5)做弧线运动的滑动槽(13)，每个所述喷嘴叶片(4)的一端通过对应所述定位销(7)和定位孔(6)与所述定位盘(3)转动连接，另一端通过对应所述转动销(5)和滑动槽(13)与所述滑动盘(2)滑动连接。3.根据权利要求1所述的防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，其特征在于，所述喷嘴叶片(4)的表面设有一层润滑材料层。4.根据权利要求3所述的防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，其特征在于，所述润滑材料层为喷涂烧结而成的聚四氟乙烯层。5.根据权利要求1所述的防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，其特征在于，所述滑动盘(2)靠近所述喷嘴叶片(4)的一侧和/或所述定位盘(3)靠近所述喷嘴叶片(4)的一侧设有一层润滑剂层。6.根据权利要求1所述的防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，其特征在于，所述导流器盖板(I)靠近所述滑动盘(2)的一侧沿圆周方向设有多个分别与多个所述弹力碰珠(10)对应的安装槽，所述弹力碰珠(1)分别位于对应所述安装槽内。7.根据权利要求1所述的防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，其特征在于，所述弹力碰珠(1)包括球体(16 )、一端开口另一端封闭的中空柱体(14)以及位于所述中空柱体(14)内部的弹簧(15)，所述球体(16)通过所述弹簧(15)与所述中空柱体(14)的封闭端弹性连接，所述球体(16)远离所述弹簧(15)的一端伸出所述中空柱体(14)的开口。8.根据权利要求1-7中任一项所述的防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，其特征在于，所述盖板凸环(17)与所述滑动盘凸环(18)的扣接处设有可确保所述滑动盘(2)旋转稳定且不会发生偏转的定位圈(12)。9.根据权利要求1-7中任一项所述的防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，其特征在于，所述盖板凸环(17)与所述滑动盘凸环(18)的扣接处设有密封圈(11)。10.根据权利要求9所述的防卡死零间隙透平膨胀机可调喷嘴，其特征在于，所述密封圈(11)为泛塞圈。
【文档编号】F01D9/04GK205669410SQ201620538535
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月2日
【发明人】丁俊, 郝群
【申请人】四川泰博流体科技有限公司