[发明专利]一种离心叶轮组件及变速可调的离心机组

说明书

本发明适用于电气设备领域，提供了一种离心叶轮组件及变速可调的离心机组，该离心叶轮组件包括：壳体；离心叶轮；扩压器叶片；连接轴，用于带动所述扩压器叶片进行转动；所述连接轴与所述扩压器叶片相连，所述扩压器叶片转动设置在所述壳体上；变几何调节机构，用于驱动所述连接轴进行转动，以调节所述扩压器叶片在所述壳体内的安装角；锁紧组件，用于锁紧所述离心叶轮。本发明实施例提供的包含上述离心叶轮组件的离心机组，便于对扩压器进行快速调节，可以同时使用直接驱动和可调扩压器的方式来满足工况反复快速变化的工况，其具有容量大、工作范围和效率较宽以及可以避免机组的喘振等优点。

技术领域

本发明属于电气设备领域，尤其涉及一种离心叶轮组件及变速可调的离心机组。

背景技术

在离心机组（包括离心鼓风机、离心压缩机和离心真空泵等）的实际应用中，有很多应用场景的压力需求波动范围很大，并且变化频率很快。在这种应用工况下，现有离心机组单纯通过变速，则会引起工作范围过窄，如图5所示，在转速变化时，工作点沿红线变化，流量范围在低转速时变小，机组效能变差。同理，如果现有离心机组只是调整扩压器几何角度，虽然工作范围变大，但是离心机组的消耗会在低压点大大增加，尤其对于离心真空泵，功率增加的倍率最高，如图6所示，随着安装角变大，流量增大，功率也急剧增大，机组工作效率低。在诸如VPSA等实际应用中，离心机组（包括离心真空泵和离心鼓风机）的应用，如果不同时解决工作范围和功率消耗的问题，离心机组的应用推广将受到严重制约甚至难以推广。

另外，目前的离心机组应用的工况大多是稳定或者变化较小较慢的工况。典型的离心式机组是以工频电机+增速箱+离心机为主要结构形式的，经过数十年的发展，该种结构的形式的离心机组在各种工业系统种应用，如高炉风机、深冷制氧空压机、曝气风机和中央空调压缩机等，近年来，在曝气风机和空调压缩机行业越来越多的应用高速电机直驱的离心机组，依托高速电机的发展，推动了离心机与高速电机一体化的应用，一体化的机组解决了传统离心机组机械损失在中小型离心机里占比过大的问题，同时通过转速调整，提高了机组的工艺适应性，也大大降低了机组的能源消耗，典型产品就是磁浮曝气风机、气浮曝气风机以及磁浮制冷压缩机等。

虽然，现有直驱的离心机组在能耗上提高了很多，并且也具备实时做转速调整的条件，但是在VPSA等需要快速响应的场合，还存在工作范围窄，响应速度低等缺点，尤其是在低转速点或者低压力点的流量较小，这会对全局的性能产生较大的影响，使得机组的效能和效率都变得偏低。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种离心叶轮组件，旨在解决背景技术中提出的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种离心叶轮组件，包括：

壳体；离心叶轮；

扩压器叶片；所述离心叶轮和所述扩压器叶片均活动设置在所述壳体内；连接轴，用于带动所述扩压器叶片进行转动；所述连接轴与所述扩压器叶片相连，所述扩压器叶片转动设置在所述壳体上；

变几何调节机构，用于驱动所述连接轴进行转动，以调节所述扩压器叶片在所述壳体内的安装角；

锁紧组件，用于锁紧所述离心叶轮，以使所述离心叶轮与用于带动所述离心叶轮进行转动的轴件进行可拆卸连接。

作为本发明实施例的一种优选方案，所述变几何调节机构包括：

从动件，用于带动所述连接轴进行转动；所述从动件与所述连接轴相连；

主动件，用于带动所述从动件进行转动；所述从动件与所述主动件之间进行传动配合；

伺服电机，用于驱动所述主动件带动所述从动件进行转动。

作为本发明实施例的另一种优选方案，所述从动件为从动齿轮；所述主动件为主动齿轮；所述从动件与所述主动件相啮合；所述伺服电机与所述主动件相连。