一种透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109322709A(43)申请公布日2019.02.12(21)申请号201811066682.0(22)申请日2018.09.13(71)申请人合肥通用机械研究院有限公司地址230031安徽省合肥市蜀山区长江西路888号(72)发明人陈启明饶杰陈金球胡四兵常超于跃平王枭肖华兵(74)专利代理机构合肥和瑞知识产权代理事务所(普通合伙)34118代理人王挺郑琍玉(51)Int.Cl.F01D9/04(2006.01)F01D17/16(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图5页(54)发明名称一种透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构(57)摘要本发明涉及一种透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构。本发明包括喷嘴叶片，所述喷嘴叶片侧面开设有多个形成阻尼密封效果的盲孔。本发明针对传统透平膨胀机可调式喷嘴叶片与压紧装置间存在泄露的问题，提供了一种带有盲孔且形成阻尼密封效果的喷嘴叶片，本发明所述阻尼密封的密封机理是：气流通过孔带时产生很强的涡流和屏障，气流在各个盲孔空腔内分解成涡流，加强了气流能量耗散效果。本发明所述盲孔开设于喷嘴叶片侧面，喷嘴叶片整体轮廓结构无需变动，叶片型线没有改变，所以对膨胀机过流部件的主通道没有任何影响。本发明既可实现叶片灵活转动进行流量调节，又可有效降低高压气流通过喷嘴叶片时的泄露量，提高了膨胀机的整体效率。CN109322709ACN109322709A权利要求书1/1页1.一种透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构，其特征在于：包括喷嘴叶片，所述喷嘴叶片(11)侧面开设有多个形成阻尼密封效果的盲孔(11a)。2.如权利要求1所述的透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构，其特征在于：所述盲孔(11a)总面积占所在喷嘴叶片(11)侧面总面积的32～36％，所述盲孔(11a)直径D＝1～3mm，相邻盲孔(11a)之间的间距T＝0.15～0.25mm。3.如权利要求1所述的透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构，其特征在于：所述喷嘴叶片(11)前侧面设有环状且用于压紧所述喷嘴叶片(11)的压紧装置(12)，所述喷嘴叶片(11)、压紧装置(12)之间的密封间隙ΔL1与所述盲孔(11a)深度H之间的关系满足H＝3ΔL1。4.如权利要求1所述的透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构，其特征在于：所述喷嘴叶片(11)后侧面设有环状且用于安装喷嘴叶片(11)的安装盘(13)，所述安装盘(13)上设有平行布置的连杆(13a)以及定位销(13b)，所述定位销(13b)垂直所述喷嘴叶片(11)且与所述喷嘴叶片(11b)转动连接，所述连杆(13a)由执行机构(14)驱动并带动所述安装盘(13)转动，所述喷嘴叶片(11)上设有导向槽(11b)，所述连杆(13a)穿过所述导向槽(11b)且在所述安装盘(13)转动时沿所述导向槽(11b)滑动从而实现对喷嘴开度的调节。5.如权利要求4所述的透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构，其特征在于：所述安装盘(13)外边缘处设有用于限制安装盘(13)转动幅度的限位块(15)。2CN109322709A说明书1/3页一种透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构技术领域[0001]本发明属于透平膨胀机技术领域，具体涉及一种透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构。背景技术[0002]透平膨胀机是通过将来自上游的高焓值气流膨胀为低焓值气流，将气体的内能转化为动能，从而推动叶轮的转轴将动能输出为机械能。图1为向心透平膨胀机的气动简图，其主要过流部件包含蜗壳、喷嘴、叶轮和扩压器。高温高压气流进入蜗壳后，再流入喷嘴、叶轮及扩压器，最终低温低压气流离开透平膨胀机，并输出功。[0003]膨胀机的喷嘴叶片用来调节进入膨胀机叶轮的气量，喷嘴叶片材料一般选用低摩擦系数的不锈钢材质，使摩损最小。可以于喷嘴叶片表面喷以减摩剂，以进一步减少摩擦力。为了使膨胀机效率最大通常使用喷嘴压紧装置，以最大限度地降低喷嘴叶片侧面间隙处气流的泄漏量。[0004]但为了保障喷嘴叶片的灵活转动，喷嘴叶片侧面与压紧装置表面始终存在一定的密封间隙△L1，如图2所示，部分高压气流直接通过密封间隙△L1进入叶轮。带来的问题有：1)泄露气流没有流经喷嘴叶片无序流动，对进入叶轮的主气流动有干扰；2)泄露气流在密封间隙△L1内的膨胀过程效率低，降低了膨胀机的整体效率；3)为了减小密封间隙△L1内的流动损失，尽可能减小间隙，但过小的间隙给机组的安全运行带来隐患；提高间隙侧面的光洁度或喷以减摩剂以减小摩擦损失，加大了加工难度增加了制造成本。发明内容[0005]为了解决上述技术问题，本发明提供一种透平膨胀机的可调式喷嘴叶片机构。该喷嘴叶片机构有效降低高压气流通过喷嘴叶片时的泄露量，提高了膨胀机的整体效率。[0006]为了实现本发明的目的，本发明采用了