[发明专利]旋转机械结构及其叶片扩压器

说明书

技术领域

本发明涉及旋转机械技术领域，更具体地说，涉及一种旋转机械结构及其叶片扩压器。

背景技术

在离心压缩机、鼓风机、空压机等旋转机械中，一般都会在叶轮出口位置设计扩压器结构，该扩压器主要使从叶轮中出来的具有高流速的气流减速，使动能有效的转化为压力能。

扩压器包括无叶扩压器和叶片扩压器，其中无叶扩压器包括由两个壁面构成的环形通道，其结构简单，造价低，性能曲线平坦，稳定工况范围较宽，并且在马赫数Ma较高时，效率降低不明显，故无叶扩压器得到广泛应用。但其缺点是因气流方向角基本不变，流动路程较长，摩擦损失大。并且在设计工况下，其效率低于叶片扩压器，特别在气流方向角很小时显得更明显。

叶片扩压器是在上述无叶扩压器的环形通道内装上一系列叶片，具有扩压能力强，尺寸小等优点，其流道短，流动损失小，因而效率较高。在设计工况下，其效率比无叶扩压器高3～5％。但是由于叶片的位置固定不变，变工况时气流冲击损失较大，效率下降明显，特别是当冲角过大时，流道中易产生严重的分离，会导致喘振的发生。当压缩机流量减小时，往往在叶片扩压器中首先出现流动严重恶化，而引起整个压缩机的喘振。

综上所述，如何有效地解决叶片扩压器变工况适应性差的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种叶片扩压器，以有效地解决叶片扩压器变工况适应性差的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述叶片扩压器的旋转机械结构。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种叶片扩压器，包括驱动环、能够带动所述驱动环正反向转动的驱动装置以及沿着所述驱动环周向设置的多个叶片组件，所述叶片组件包括：

连杆，所述连杆的一端与所述驱动环的外侧转动连接，且两者的相对转动轴线与所述驱动环的轴线平行；

一端与所述连杆的另一端转动连接的控制杆，且两者的相对转动轴线与所述驱动环的轴线平行；

一端与所述控制杆的另一端固定连接的导杆，且所述导杆与控制杆相互垂直；

周向限位件，所述周向限位件能够控制所述导杆周向固定且能围绕自身轴线转动；

固定在所述导杆的另一端的叶片。

优选地，上述叶片扩压器中，所述驱动装置包括驱动件和一端与所述驱动件的输出端转动连接的连杆轴，所述连杆轴的另一端与所述驱动环转动连接，所述驱动件的输出端沿着直线伸缩，其通过所述连杆轴带动驱动环转动。

优选地，上述叶片扩压器中，所述连杆轴的两端通过球形连轴节分别与所述驱动环和所述驱动件的输出端连接。

优选地，上述叶片扩压器中，所述连杆轴和所述驱动件的输出端之间还设置有驱动轴，且所述驱动轴的一端与连杆轴转动连接另一端与所述驱动件的输出端固定连接。

优选地，上述叶片扩压器中，所述驱动件为直线步进电机。

优选地，上述叶片扩压器中，所述驱动环的外侧固定有多个直杆，多个所述叶片组件分别连接在多个所述直杆上。

优选地，上述叶片扩压器中，所述连杆的两端通过安装销分别与所述直杆和控制杆连接。

优选地，上述叶片扩压器中，所述连杆为扁平杆，且直杆的端部和控制杆的端部均具有开孔，所述连杆两端分别插入所述直杆和控制杆的开孔内，所述扁平杆的两端均为弧形。

优选地，上述叶片扩压器中，所述导杆与所述控制杆连接的端部开设有安装孔，所述控制杆穿过所述安装孔。

优选地，上述叶片扩压器中，所述控制杆穿过所述安装孔的端部固定有螺母，所述控制杆上还设有与所述导杆相抵的定位壁，所述导杆通过所述定位壁和螺母夹紧固定。

优选地，上述叶片扩压器中，所述叶片旋转的角度为0-20°。

优选地，上述叶片扩压器中，所述叶片旋转的角度为15°。

优选地，上述叶片扩压器中，还包括限制所述驱动环的旋转角度的角度限位件。

优选地，上述叶片扩压器中，所述周向限位件具体为支座，且所述导杆穿过所述支座。

优选地，上述叶片扩压器中，所述支座上设置有挡块，且所述驱动环上设置有限位块，所述驱动环转动时所述限位块能与所述挡块相抵以对所述限位块进行限位。

优选地，上述叶片扩压器中，所述连杆和控制杆之间的角度不大于160°。

优选地，上述叶片扩压器中，所述叶片上开设有腰形孔且所述导杆上设置有与所述腰形孔配合的腰形轴。