一种用于减小偏载角的压气机IGV调节装置的制作方法

一种用于减小偏载角的压气机igv调节装置
技术领域
1.本实用新型涉及压气机igv调节机构，具体涉及一种用于减小偏载角的压气机igv调节装置。


背景技术：

2.可调进口导叶(igv)在燃气轮机起动时可以起到调节压气机进气流量和冲角，防止压气机发生喘振等作用。可调进口导叶(igv)要求在一定的角度范围内连续可调，因此需要配置一个伺服执行器驱动igv转动。igv伺服执行器的活塞杆通过一系列复杂连杆零件，将活塞杆的直线运动转化igv驱动环的圆周运动，再带动igv绕转轴的转动，达到改变igv角度的目的。
3.目前现有产品的igv调节机构，采用图1、图2所示的结构，活塞杆12通过自身外螺纹与u型叉10的内螺纹连接，并通过第二六角螺母16进行锁紧固定；u型叉10通过球面轴承5、扭矩螺母6、第二双头螺柱7和垫圈8等零件，与行程连杆9一端连接；行程连杆9的另一端，通过球面轴承5、扭矩螺母6、第二双头螺柱7和垫圈8等零件，与u型连杆1连接；u型连杆1通过第一六角螺母2、双耳止动垫圈4与igv驱动环3连接固定，并且设计时u型连杆1在第一六角螺母2两侧留有一定长度的螺纹作为初始安装时的调整余量。
4.伺服执行器活塞杆12，沿其轴向进行直线移动，推动u型叉10，u型叉10通过球面轴承5和第二双头螺柱7使行程连杆9绕连接点摆动，行程连杆通过球面轴承5和第二双头螺柱7使u型连杆1与igv驱动环3一同沿圆周方向运动，再通过一系列连杆零件使igv通过转轴的旋转产生相应的角度变化。
5.目前这种结构可以实现控制igv改变角度的目的，但是由于伺服执行器活塞杆12只能沿直线运动，而igv驱动环3需要沿圆周方向运动，因此行程连杆9的运动轨迹是摆动的，造成伺服执行器活塞杆12与行程连杆9之间必然存在一定的角度，即行程连杆中心线l1与活塞杆中心线l2之间的角度r1，也就是偏载角r1(如图3所示)，这就造成igv叶片通过行程连杆传导回来的反作用力的方向与伺服执行器活塞杆12有一定的偏载角r1，会产生垂直于活塞杆的分力，该分力的存在会造成液压伺服执行器的油缸的密封磨损加剧，偏载角越大，磨损越严重，会影响伺服执行器的使用寿命，对压气机的长期安全运行造成隐患，目前设计igv全开状态的偏载角为
‑
1.1度(见图6)，igv全闭状态的偏载角为1.5度(见图7)。


技术实现要素：

6.为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种压气机igv可调机构来减小伺服执行器受力的偏载角，减小伺服执行器活塞杆密封磨损，从而增加igv伺服执行器的寿命，为压气机的长期安全运行消除隐患。
7.本实用新型提供的具体技术方案如下：
8.一种用于减小偏载角的压气机igv调节装置，包括连杆、活塞杆、连杆组件、igv驱动环，所述连杆组件包括第一双头螺柱、第一u型叉、第二u型叉；所述第一双头螺柱两端分
别连接第一u型叉和第二u型叉，所述连杆一端与活塞杆连接，连杆另一端与所述第一u型叉连接，所述第二u型叉与所述igv驱动环连接。
9.优选地，所述活塞杆通过外螺纹与连杆的内螺纹连接，并通过螺母进行锁紧固定。
10.优选地，所述活塞杆通过外螺纹与连杆的内螺纹连接，并通过第二六角螺母进行锁紧固定。
11.优选地，连杆通过球面轴承、扭矩螺母、第二双头螺柱和垫圈与第一u型叉连接。
12.优选地，所述连杆嵌套在第一u型叉内侧，并且连杆与第一u型叉之间安装有垫圈，所述第二双头螺柱穿过第一u型叉和连杆的通孔，并且第二双头螺柱上设置有球面轴承，位于第一u型叉内侧。
13.优选地，所述第一u型叉与第一双头螺柱一端连接，并且留有调节余量15
‑
18mm；第一双头螺柱的另一端与第二u型叉连接，并且留有调节余量15
‑
18mm，其中调节余量可根据实际进行选择。
14.更优选地，所述第一u型叉与第一双头螺柱一端连接，并且留有调节余量15mm；第一双头螺柱的另一端与第二u型叉连接，并且留有调节余量15mm。其中，调节余量为15mm，保证了安装的余量调节，同时节省空间。
15.优选地，所述第一u型叉与第一双头螺柱一端连接，通过第一六角螺母和双耳止动垫圈锁紧固定，并且留有17mm的调节余量；第一双头螺柱的另一端与第二u型叉连接，通过第一六角螺母和双耳止动垫圈锁紧固定，并且留有17mm的调节余量。
16.优选地，第二u型叉通过球面轴承、扭矩螺母、第二双头螺柱和垫圈与igv驱动环连接。
17.与现有技术相对比，本实用新型的有益效果如下：
18.(1)本实用新型通过改变igv驱动环与中间连接件的连接位置，使得在现有几何尺寸和相同igv角度调节范围条件下，伺服执行器的偏载角大大的减小，igv全开状态偏载角由
‑
1.1度减小到
‑
0.04度，igv全闭状态偏载角由1.5度减小到0.07度，偏载的影响可以基本忽略，延长了igv伺服执行器的寿命。
19.(2)本实用新型利用第一双头螺柱连接两个u型叉的方式组成了连杆组件，利用组件内部的螺纹余量来保证安装时的调节余量，安装的调节余量达到
±
17mm，完全满足现场安装要求。
附图说明
20.图1为原设计igv执行器处原设计安装示意图；
21.图2为图1的a
‑
a旋转剖视图；
22.图3为原设计的igv执行器偏载角示意图；
23.图4为本实用新型提供的igv执行器处安装示意图；
24.图5为本实用新型安装示意图4的b
‑
b旋转剖视图；
25.图6为原设计igv全开状态的偏载角；
26.图7为原设计igv全闭状态的偏载角；
27.图8为本实用新型igv全开状态的偏载角；
28.图9为本实用新型igv全闭状态的偏载角。
29.附图中标记的具体含义如下：
30.1：u型连杆；2：第一六角螺母；3：igv驱动环；4：双耳止动垫圈；5：球面轴承；6：扭矩螺母；7：第二双头螺柱；8：垫圈；9：行程连杆；10：u型叉；11：第一u型叉；12：活塞杆；13：第二u型叉；14：第一双头螺柱；15：连杆；16：第二六角螺母。
具体实施方式
31.下面结合附图，对本实用新型提供的一种用于减小偏载角的压气机igv调节装置进行具体说明。
32.如图4、图5所示，本实用新型提供了一种用于减小偏载角的压气机igv调节装置，是在原有设计(图1
‑
图2)基础上进行的改进，其改变了igv驱动环与中间连接件的连接位置，具体为：本实用新型提供一种用于减小偏载角的压气机igv调节装置包括连杆15、活塞杆12、连杆组件、igv驱动环，所述连杆组件包括第一双头螺柱14、第一u型叉11、第二u型叉13；所述第一双头螺柱14两端分别连接第一u型叉11和第二u型叉13，所述连杆15一端与活塞杆12连接，连杆15另一端与所述第一u型叉11连接，所述第二u型叉13与所述igv驱动环3连接。
33.其中，本实用新型提供的活塞杆12通过自身外螺纹与连杆15的内螺纹连接，并通过第二六角螺母16进行锁紧固定；连杆15通过球面轴承5、扭矩螺母6、第二双头螺柱7和垫圈8等零件与第一u型叉11连接；第一u型叉11与第一双头螺柱14一端连接，用第一六角螺母2和双耳止动垫圈4锁紧固定，并且留有17mm的调节余量l3；第一双头螺柱14的另一端，与另一侧的第二u型叉13连接，用第一六角螺母2和双耳止动垫圈4锁紧固定，并且留有17mm的调节余量l3；第二u型叉13通过球面轴承5、扭矩螺母6、第二双头螺柱7和垫圈8等零件与igv驱动环3连接。
34.具体地，本实用新型提供的所述连杆15嵌套在第一u型叉11内侧，并且连杆15与第一u型叉11之间安装有垫圈8，所述第二双头螺柱7穿过第一u型叉11和连杆15的通孔，并且第二双头螺柱7上设置有球面轴承5，位于第一u型叉11内侧。
35.工作原理：伺服执行器活塞杆12，沿其轴向进行直线运动，推动连杆15运动，连杆15通过球面轴承5和第二双头螺柱7推动连杆组件(包括第一u型叉11、第二u型叉13和第一双头螺柱14)摆动，连杆组件通过球面轴承5和第二双头螺柱7推动igv驱动环3沿圆周方向运动，再通过一系列连杆使igv通过转轴的旋转产生相应的角度变化。
36.通过采用本实用新型提供的改进结构，在几何尺寸不变，相同igv转角范围的情况下，使伺服执行器的偏转角大幅减小，igv全开状态下的偏载角减小到
‑
0.04度(见图8)，igv全闭状态下的偏载角减小到0.07度(见图9)，偏载的影响可以基本忽略，极大地延长了igv伺服执行器的寿命，提高了压气机的长期安全运行的稳定性。
37.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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，均包含在本实用新型的保护范围之内。