РЕГУЛИРУЕМЫЙ ДИФФУЗОР ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОМПРЕССОРА Российский патент 1998 года по МПК F04D29/46 

Изобретение относится к компрессоростроению и касается конструкции диффузоров с регулируемым положением лопаток.

Известен регулируемый диффузор турбомашины, содержащий расположенные в корпусе лопатки, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами, и поворотные диски, кинематически связанные при помощи рычагов с цапфами лопаток и с приводным механизмом [1].

Такое выполнение регулируемого диффузора не обеспечивает надежность его работы вследствие сложной конструкции.

Известен также регулируемый диффузор центробежного компрессора, содержащий расположенные в корпусе компрессора между диафрагмой и стенкой диффузора лопатки, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами, размещенными в стенке диффузора, и поворотный диск, кинематически связанный при помощи рычагов с цапфами лопаток и при помощи приводного рычага с приводом [2].

Однако и такое выполнение регулируемого диффузора не обеспечивает высокую надежность работы ввиду сложности кинематической связи между лопатками и приводом.

Целью изобретения является повышение надежности работы регулируемого диффузора центробежного компрессора.

Указанная цель достигается тем, что в регулируемом диффузоре центробежного компрессора, содержащем расположенные в корпусе компрессора между диафрагмой и стенкой диффузора лопатки, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами, размещенными в стенке диффузора, и поворотный диск, кинематически связанный при помощи рычагов с цапфами лопаток и при помощи приводного рычага с приводом, приводной рычаг установлен между торцевой стенкой корпуса и стенкой диффузора на неподвижной оси, концы которой размещены в торцевой стенке корпуса и стенке диффузора, приводной вал привода установлен параллельно цапфам лопаток в отверстии, выполненном в обечайке корпуса компрессора, и снабжен размещенным на торце кривошипом, в плоскости расположения кривошипа в обечайке корпуса выполнен радиальный паз и один из концов приводного рычага размещен в нем и взаимодействует с кривошипом, а другой конец - с поворотным диском, который установлен наружным диаметром на роликах, размещенных в расточке, выполненной в стенке диффузора. Внутренняя расточка стенки диффузора может быть выполнена большего диаметра, чем наружный диаметр рабочего колеса компрессора.

На фиг. 1 представлен регулируемый диффузор центробежного компрессора, продольный разрез; на фиг. 2 - узел А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Регулируемый диффузор центробежного компрессора содержит расположенные в корпусе 1 компрессора между диафрагмой 2 и стенкой диффузора 3 лопатки 4, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами 5, размещенными в стенке диффузора 3, и поворотный диск 6, кинематически связанный при помощи рычагов 7 с цапфами 5 лопаток 4 и при помощи приводного рычага 8 с приводом 9. Приводной рычаг 8 установлен между торцевой стенкой 1,а корпуса 1 и стенкой диффузора 3 на неподвижной оси 10, концы которой размещены в торцевой стенке 1, а корпуса 1 и в стенке диффузора 3. Приводной вал 11 привода 9 установлен параллельно цапфам 5 лопаток 4 в отверстии 12, выполненном в обечайке 1б корпуса 1 компрессора, и снабжен размещенным на торце кривошипом 13. В плоскости расположения кривошипа 13 в обечайке 1б корпуса 1 выполнен радиальный паз 14 и один из концов 8 приводного рычага 8 размещен в нем и взаимодействует с кривошипом 13, а другой конец рычага 8 взаимодействует через палец 15 с поворотным диском 6, который установлен наружным диаметром на роликах 16, размещенных в расточке 17, выполненной в стенке диффузора 3.

Внутренняя расточка 18 стенки диффузора 3 выполнена большего диаметра, чем наружный диаметр рабочего колеса 19 компрессора.

При работе центробежного компрессора на переменных режимах поворотом лопаток 4 осуществляют регулирование его рабочих параметров. Система автоматики (не показана) передает сигнал на привод 9 для изменения положения лопаток 4. Привод 9 поворачивает на определенный угол приводной вал 11 с кривошипом 13, который поворачивает на оси 10 приводной рычаг 8. При этом другой конец приводного рычага 8 воздействует на палец 15 и приводит в движение поворотный диск 6, который взаимодействует с закрепленными на цапфах 5 рычагами 7 и синхронно поворачивает на расчетный угол лопатки 4. Для облегчения перемещения поворотный диск 6 установлен на роликах 16.

В предлагаемом регулируемом диффузоре выбором соотношения плеч рычага 8 за счет расположения оси 10 и размеров кривошипа 13 оптимизируют величину крутящего момента на приводном валу 11. При этом ось 10 фиксирует стенку диффузора 3 в окружном направлении. Вследствие того, что диаметр внутренней расточки 18 стенки диффузора 3 больше наружного диаметра рабочего колеса 19, разборку и сборку механизма регулируемого диффузора производят без снятия рабочего колеса 19.

Такое выполнение регулируемого диффузора центробежного компрессора упрощает конструкцию и монтаж, обеспечивает надежную кинематическую связь между приводом и лопатками, синхронное регулирование всех лопаток и уменьшение усилия привода для поворота лопаток, что в конечном счете повышает надежность работы компрессора.

Изобретение может быть использовано в конструкции диффузоров с регулируемым положением лопаток. Регулируемый диффузор центробежного компрессора содержит расположенные в корпусе компрессора между диафрагмой и стенкой диффузора лопатки, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами, размещенными в стенке диффузора, и поворотный диск, кинематически связанный при помощи рычагов с цапфами лопаток и при помощи приводного рычага с приводом. Приводной рычаг установлен между торцевой стенкой корпуса и стенкой диффузора на неподвижной оси, концы которой размещены в торцевой стенке корпуса и стенке диффузора. Приводной вал привода установлен параллельно цапфам лопаток в отверстии, выполненном в обечайке корпуса компрессора, и снабжен размещенным на торце кривошипом. В плоскости расположения кривошипа в обечайке корпуса выполнен радиальный паз и один из концов приводного рычага размещен в нем с возможностью взаимодействия с кривошипом, а другой конец - с поворотным диском. Поворотный диск установлен наружным диаметром на роликах, размещенных в расточке, выполненной в стенке диффузора. Внутренняя расточка стенки диффузора может быть выполнена большего диаметра, чем наружный диаметр рабочего колеса компрессора. Такое выполнение диффузора обеспечивает надежную кинематическую связь между приводом и лопатками, уменьшение усилие привода поворота лопаток. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Регулируемый диффузор центробежного компрессора, содержащий расположенные в корпусе компрессора между диафрагмой и стенкой диффузора лопатки, установленные с возможностью поворота и снабженные цапфами, размещенными в стенке диффузора, и поворотный диск, кинематически связанный при помощи рычагов цапфами лопаток и при помощи приводного рычага с приводом, отличающийся тем, что приводной рычаг установлен между торцевой стенкой корпуса и стенкой диффузора на неподвижной оси, концы которой размещены в торцевой стенке корпуса и в стенке диффузора, приводной вал привода установлен параллельно цапфам лопаток в отверстии, выполненном в обечайке корпуса компрессора, и снабжен размещенным на торце кривошипом, в плоскости расположения кривошипа в обечайке корпуса выполнен радиальный паз и один из концов приводного рычага размещен в нем с возможностью взаимодействия с кривошипом, а другой конец - с поворотным диском, который установлен наружным диаметром на роликах, размещенных в расточке, выполненной в стенке диффузора. 2. Диффузор по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя расточка стенки диффузора выполнена большего диаметра, чем наружный диаметр рабочего колеса компрессора.