专利名称：具有可调进口导向叶片的离心式压缩机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对压縮机的进口导向叶片进行调节的装置。所述装置包括环，其具有围绕其圆周间隔开的多个槽；多个杆臂组件，各个杆臂组件具有销和杆臂，所述销包括带第一端和第二端的主体，所述杆臂从所述销的主体的所述第二端垂直地延伸；多个叶片，各个叶片经由轴与所述多个杆臂之一的端部连接；以及齿轮齿条驱动机构。各个杆臂组件的销构造为位于所述多个槽的相应槽中，从而使所述销的所述第一端延伸到所述槽中。所述齿轮齿条驱动机构包括齿轮，其与所述多个叶片之一的轴连接，从而设立驱动叶片；以及从动齿条，其与所述齿轮操作连接。所述驱动叶片构造为借助所述齿轮齿条驱动机构使所述环旋转，从而调节所述多个叶片的角度位置。 所述从动齿条可以与由位于所述压縮机外部的液压缸提供动力的驱动轴连接。所述装置可以被定位成借助端壁遮盖板与所述压縮机的流动路径隔离开。可以由端壁和所述端壁遮盖板在轴向上将所述环限制在所述压縮机中。在所述驱动叶片借助所述齿轮齿条驱动机构使所述环旋转时，所述多个叶片都旋转至相同的角度，从而调节所述多个叶片的角
度位置。 本发明还涉及一种压縮机，包括外壳；转子，其具有位于所述外壳内的轴和叶轮；以及叶片调节机构，其位于所述外壳内并且围绕所述转子。所述叶片调节机构包括环，其具有围绕其圆周间隔开的多个槽；多个杆臂组件，各个杆臂组件具有销和杆臂，所述销包括带第一端和第二端的主体，所述杆臂从所述销的主体的所述第二端垂直地延伸；多个叶片，各个叶片经由轴与所述多个杆臂之一的端部连接；以及齿轮齿条驱动机构。各个杆臂组件的销构造为位于所述多个槽的相应槽中，从而使所述销的所述第一端延伸到所述槽中。所述齿轮齿条驱动机构包括齿轮，其与所述多个叶片之一的轴连接，从而设立驱动叶片；以及从动齿条，其与所述齿轮操作连接。所述驱动叶片构造为借助所述齿轮齿条驱动机构使所述环旋转，从而调节所述多个叶片的角度位置。 所述从动齿条可以与由位于所述压縮机外部的液压缸提供动力的驱动轴连接。所述装置可以被定位成借助端壁遮盖板与所述压縮机的流动路径隔离开。可以由端壁和所述端壁遮盖板在轴向上将所述环限制在所述压縮机中。在所述驱动叶片借助所述齿轮齿条驱动机构使所述环旋转时，所述多个叶片可以都旋转至相同的角度，从而调节所述多个叶片的角度位置。
此外，本发明涉及一种压縮机的叶片调节机构。所述叶片调节机构包括环以及
多个叶片，其围绕所述环的圆周枢转安装。所述多个叶片之一是驱动叶片，所述驱动叶片构
造为借助于齿轮齿条驱动机构使所述环旋转，从而调节所述多个叶片的角度位置。 所述环可以包括围绕其圆周间隔开的多个槽。所述叶片调节机构还可以包括多个
杆臂组件，各个杆臂组件包括销和杆臂，所述销具有带第一端和第二端的主体，所述杆臂从
所述销的主体的所述第二端垂直地延伸。各个杆臂组件的销可以构造为位于所述多个槽的
相应槽中，从而使所述销的所述第一端延伸到所述槽中。所述多个叶片可以都经由轴与所
述多个杆臂之一的端部连接。 所述齿轮齿条驱动机构可以包括齿轮，其与所述多个叶片之一的轴连接，从而设立驱动叶片；以及从动齿条，其与所述齿轮操作连接。所述从动齿条可以与驱动轴连接，并且可以设置液压缸向所述驱动轴提供动力，从而驱动所述从动齿条。 参考附图考虑以下描述和所附权利要求书，可以清楚地理解本发明的这些和其它特征和特性、相关结构元件的操作方法和功能、以及部件的结合和制造的经济性，其中所有附图形成该说明书的一部分，在各个附图中类似的附图标记表示对应的部件。除非清楚地另外指明，否则在说明书和权利要求书中使用的单数形式的"一"、"一个"和"这个"包括多个指示物。
图l是根据本发明的用于对位于压縮机内的多个进口导向叶片的角度位置进行调节的装置的透视剖视图； 图2是根据本发明的用于对压縮机的多个进口导向叶片的角度位置进行调节的装置的透视图； 图3是图2所示的装置的正视5
图4是沿着图3的线4-4截取的装置的剖视图； 图5是装置的旋转环的透视图； 图6是装置的具有杆臂的叶片的透视图； 图7是借助于对应杆臂固定在环内的多个叶片的透视图； 图8是装置的具有齿轮齿条机构的环的局部前平面图； 图9是装置的具有齿轮齿条机构的环的局部后平面图； 图10是装置的前透视图，示出齿条； 图11是装置的后透视图，示出齿轮齿条机构；以及 图12是装置的透视图，示出位于端壁中心的环。
具体实施例方式
下面，为了说明目的，术语"上"、"下"、"右"、"左"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"横"、"纵"和它们的派生词将根据附图中的取向来叙述本发明。然而，应该理解，除非明确指明为相反情况，否则本发明可以采用各种可选的变型。还应该理解，在附图中示出的以及在以下说明中描述的具体装置仅是本发明的示例性实施例。因此，与本文所披露的实施例相关的具体尺寸和其它物理特性不应该被理解为是限制性的。 参考图l，总体上采用附图标记1表示的离心式压縮机包括在内部设置有转子的外壳3。转子包括叶轮5和轴7。总体上采用附图标记9表示的装置或叶片调节机构位于外壳3内并围绕转子的轴7，并且用于对多个进口导向叶片11的角度位置进行调节。压縮机1还包括与端壁17连接的支撑壳体29。 叶片调节机构9包括旋转环13 (将在下文中更详细地进行描述)，该旋转环13具有围绕旋转环的圆周间隔开的多个进口导向叶片ll。叶片调节机构9位于压縮机1的外壳3内，从而借助端壁遮盖板15与压縮机1的流动路径隔离开。通过保持叶片调节机构9位于流动路径之外，可以维持空气动力效率和进口级的性能。此外，借助端壁17和端壁遮盖板15在轴向上将旋转环13限制在压縮机1中。旋转环13还应该与压縮机1的中心线对准以保证叶片11以相同的角度旋转。例如，如图12所示，这可以通过将旋转环13设置在端壁17的表面的中心处来实现。叶片调节机构9还包括齿轮齿条驱动机构21 (将在下文中更详细地进行描述)。齿轮齿条驱动机构21与驱动轴23连接，驱动轴23由位于设置在压縮机1外部的壳体27内的液压缸25提供动力。 参考图2至图6，并且继续参考图1，叶片调节机构9包括围绕旋转环13的圆周设置的多个可调进口导向叶片11。虽然附图所示的叶片调节机构9包括16个可调进口导向叶片ll，但是不应该认为这是对本发明的限制，而应该认为可以使用任意合适数量的叶片。通常，为了使可调进口导向叶片11的空气动力学设计有效，压縮机1的进口部分中的每个叶片ll应该以相同的角度旋转。如图5所示，通过使用可以借助于杆臂组件33将各个叶片11容纳在旋转环的细长槽31内的旋转环13，叶片调节机构9可以达到上述设计标准。
特别参考图6，各个杆臂组件33包括销35，其具有带第一端39和第二端41的主体37 ;以及杆臂43，其从销35的主体37的第二端41垂直地延伸。各个叶片11经由轴45与多个杆臂43之一的端部连接。各个杆臂组件33的销35的主体37构造成位于旋转环13的细长槽31内，从而使销35的第一端39延伸到细长槽31内。当旋转环13旋转时，各个
6叶片ll旋转相同的角度。 参考图7至图12，并且继续参考图l至图6，叶片调节机构9还包括构造为对多个叶片11之一进行驱动的齿轮齿条驱动机构21，由此设立驱动叶片47。齿轮齿条驱动机构9包括齿轮53和从动齿条57，其中齿轮53与驱动叶片47的细长轴55 (参考图4)连接。从动齿条57包括构造为与齿轮53上的多个齿61啮合的多个齿59，从而将从动齿条57与齿轮53操作连接。从动齿条57的端部与由液压缸25提供动力的驱动轴23连接。液压缸25位于设置在压縮机1的外壳3外部的壳体27内，以便将液压缸25保持在比压縮机1的温度高的温度下。驱动轴23使从动齿条57做线性运动，该运动被转变为齿轮53的旋转运动。驱动轴23经由设置在端壁遮盖板15中的孔63与从动齿条57连接。
在操作期间，驱动轴23使从动齿条57做线性运动。该线性运动被转变为齿轮53的旋转运动，从而使驱动叶片47旋转。由于杆臂组件33的销35定位在旋转环13的细长槽31内，因此驱动叶片47将扭矩传递到旋转环13上。因此，如图8和图9所示，扭矩被传递到其它叶片11上。更具体地说，随着驱动叶片47旋转，杆臂组件33的销35在旋转环13的细长槽31内移动，从而使得其它叶片11的杆臂组件33的销35在旋转环13的它们各自的槽内移动。这使得各个叶片ll同步地以相同的角度改变各自的角度位置。因此，驱动叶片47构造为借助于齿轮齿条驱动机构21使旋转环13旋转以调节多个叶片11的角度位置。
虽然出于示例的目的已经基于被认为是最有实用性和最优选的实施例详细地描述了本发明，但是应该理解，描述这些细节仅仅是出于示例目的，并且本发明不限于所披露的实施例，相反地，本发明的意图在于涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的变型和等同方案。例如，应该理解，本发明可以想到，在可能的范围内，任何实施例的一个或多个特征可以与任何其它实施例的一个或多个特征组合。
权利要求
一种对压缩机的进口导向叶片进行调节的装置，包括环，其具有围绕其圆周间隔开的多个槽；多个杆臂组件，各个杆臂组件包括销和杆臂，所述销包括带第一端和第二端的主体，所述杆臂从所述销的主体的所述第二端垂直地延伸，各个杆臂组件的销构造为位于所述多个槽的相应槽中，从而使所述销的所述第一端延伸到所述槽中；多个叶片，各个叶片经由轴与所述多个杆臂之一的端部连接；以及齿轮齿条驱动机构，包括齿轮，其与所述多个叶片之一的所述轴连接，从而设立驱动叶片；以及从动齿条，其与所述齿轮操作连接，其中，所述驱动叶片构造为借助所述齿轮齿条驱动机构使所述环旋转，从而调节所述多个叶片的角度位置。
2. 根据权利要求1所述的对压縮机的进口导向叶片进行调节的装置，其中， 所述从动齿条与驱动轴连接。
3. 根据权利要求2所述的对压縮机的进口导向叶片进行调节的装置，其中， 所述驱动轴由液压缸提供动力以驱动所述从动齿条。
4. 根据权利要求3所述的对压縮机的进口导向叶片进行调节的装置，其中， 所述液压缸位于所述压縮机的外部。
5. 根据权利要求1所述的对压縮机的进口导向叶片进行调节的装置，其中， 所述装置借助端壁遮盖板与所述压縮机的流动路径隔离开。
6. 根据权利要求5所述的对压縮机的进口导向叶片进行调节的装置，其中， 由端壁和所述端壁遮盖板在轴向上将所述环限制在所述压縮机中。
7. 根据权利要求1所述的对压縮机的进口导向叶片进行调节的装置，其中， 在所述驱动叶片借助所述齿轮齿条驱动机构使所述环旋转时，所述多个叶片均旋转至相同的角度，从而调节所述多个叶片的角度位置。
8. —种压縮机，包括 外壳；转子，其包括位于所述外壳内的轴和叶轮；以及叶片调节机构，其位于所述外壳内并且围绕所述转子，所述叶片调节机构包括 环，其具有围绕其圆周间隔开的多个槽；多个杆臂组件，各个杆臂组件具有销和杆臂，所述销包括带第一端和第二端的主体，所 述杆臂从所述销的主体的所述第二端垂直地延伸，各个杆臂组件的销构造为位于所述多个 槽的相应槽中，从而使所述销的所述第一端延伸到所述槽中；多个叶片，各个叶片经由轴与所述多个杆臂之一的端部连接；以及齿轮齿条驱动机构，其包括齿轮，其与所述多个叶片之一的所述轴连接，从而设立驱动叶片；以及 从动齿条，其与所述齿轮操作连接，其中，所述驱动叶片构造为借助所述齿轮齿条驱动机构使所述环旋转，从而调节所述 多个叶片的角度位置。
9. 根据权利要求8所述的压縮机，其中，所述从动齿条与驱动轴连接。
10. 根据权利要求9所述的压縮机，其中， 所述驱动轴由液压缸提供动力以驱动所述从动齿条。
11. 根据权利要求10所述的压縮机，其中， 所述液压缸位于设置在所述压縮机的外壳外部的壳体内。
12. 根据权利要求8所述的压縮机，其中，所述叶片调节机构借助端壁遮盖板与所述压縮机的流动路径隔离开。
13. 根据权利要求8所述的压縮机，其中，由端壁和所述端壁遮盖板在轴向上将所述环限制在所述压縮机中。
14. 根据权利要求8所述的压縮机，其中，在所述驱动叶片借助所述齿轮齿条驱动机构使所述环旋转时，所述多个叶片均旋转至 相同的角度，从而调节所述多个叶片的角度位置。
15. —种压縮机的叶片调节机构，包括 环以及多个叶片，其围绕所述环的圆周枢转安装，其中，所述多个叶片之一是驱动叶片，所述驱动叶片构造为借助于齿轮齿条驱动机构使所述 环旋转，从而调节所述多个叶片的角度位置。
16. 根据权利要求15所述的叶片调节机构，其中， 所述环包括围绕其圆周间隔开的多个槽。
17. 根据权利要求16所述的叶片调节机构，还包括多个杆臂组件，各个杆臂组件包括销和杆臂，所述销具有带第一端和第二端的主体，所 述杆臂从所述销的主体的所述第二端垂直地延伸，各个杆臂组件的销构造为位于所述多个 槽的相应槽中，从而使所述销的所述第一端延伸到所述槽中。
18. 根据权利要求17所述的叶片调节机构，其中， 所述多个叶片分别经由轴与所述多个杆臂之一的端部连接。
19. 根据权利要求15所述的叶片调节机构，其中， 所述齿轮齿条驱动机构包括齿轮，其与所述多个叶片之一的轴连接，从而设立驱动叶片；以及 从动齿条，其与所述齿轮操作连接。
20. 根据权利要求8所述的叶片调节机构，其中，所述从动齿条与驱动轴连接，并且所述驱动轴由液压缸提供动力以驱动所述从动齿
全文摘要
本发明公开一种对压缩机的进口导向叶片进行调节的装置，包括环，其具有围绕其圆周间隔开的多个槽；多个杆臂组件，各个杆臂组件包括销和杆臂，销包括带第一端和第二端的主体，杆臂从销的主体的第二端垂直地延伸；多个叶片，各个叶片经由轴与多个杆臂之一的端部连接；以及齿轮齿条驱动机构。各个杆臂组件的销构造为位于多个槽的相应槽中，从而使销的第一端延伸到槽中。齿轮齿条驱动机构包括齿轮，其与多个叶片之一的轴连接，从而设立驱动叶片；以及从动齿条，其与齿轮操作连接。驱动叶片构造为借助于齿轮齿条驱动机构使环旋转，从而调节多个叶片的角度位置。
文档编号F01B25/02GK101743379SQ200880011398
公开日2010年6月16日 申请日期2008年4月9日 优先权日2007年4月10日
发明者布拉德利·R·霍德 申请人:艾利奥特公司