專利名稱：保持渦輪轉(zhuǎn)速恒定的調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種保持渦輪轉(zhuǎn)速，特別是汽力渦輪轉(zhuǎn)速恒定的調(diào)節(jié)裝置，它屬于權(quán)利要求1前序部分所描述的類型。
在瑞典專利說明書387161和426091中，公開了使汽力渦輪在選定的低汽力界限到高汽力界限間保持渦輪轉(zhuǎn)速恒定的可能性，超過這個(gè)范圍時(shí)，通過取決于汽力自動(dòng)運(yùn)行的調(diào)節(jié)裝置使轉(zhuǎn)速再下降。
在具有從渦輪軸基本徑向向外延伸的葉片汽力渦輪中，這種現(xiàn)有的調(diào)速裝置是可用的，並且，葉片通過扭力彈簧與渦輪輪轂軸向連接，以便使葉片能圍繞其縱軸相對(duì)輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)。由此該渦輪葉片是可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝和連接在從輪轂向外徑向延伸的支承套筒內(nèi)的。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致，作用在葉片上的汽力，由于葉片型面中間翼弦的曲率，而產(chǎn)生一種扭矩，即俯仰力矩，圍繞其縱軸作用于葉片上並與扭力彈簧相對(duì)作用。該扭力彈簧是偏置在兩個(gè)相對(duì)輪轂于徑向間隔分開的支座之間的，其中一個(gè)支座可安裝在非調(diào)節(jié)部件，支承套筒上，而另一個(gè)安裝在與葉片連接的另件上。由于該彈簧的偏置，它將在葉片和支承套筒之間產(chǎn)生一個(gè)彈性扭矩，而曲汽力作用在葉片上產(chǎn)生的扭矩就被偏置扭力彈簧的彈性力矩所平衡。
實(shí)際上，認(rèn)為這種裝置運(yùn)行的是很好的，但在有些情況下，卻存在問題，而本發(fā)明的目的就是解決這些問題。
問題之一是，當(dāng)汽傾斜地沖擊渦輪葉片時(shí)，它們相互間就會(huì)往往產(chǎn)生過分的角位移不等的轉(zhuǎn)動(dòng)，由此可能導(dǎo)致擺動(dòng)的產(chǎn)生和渦輪載荷增大的后果。另一個(gè)問題是，它不能通過一種有意的操作使渦輪葉片順槳以使渦輪停車，例如在臨界狀態(tài)時(shí)。第三個(gè)問題是，一旦渦輪起動(dòng)之后，各個(gè)扭力彈簧的偏置調(diào)節(jié)是困難的。第四個(gè)問題是，希望能在一定的角度范圍內(nèi)改變彈簧的扭矩去實(shí)現(xiàn)更特殊的速度調(diào)節(jié)和中斷運(yùn)行功能是很難滿足的。
最后，本發(fā)明的任務(wù)是，在沒有任何明顯損失增加的情況下，可以減少葉片軸上的彎曲力矩，並改善位于輪轂中心的葉片間的同步裝置之幾何形狀和空間設(shè)置。
這些任務(wù)是通過本發(fā)明調(diào)節(jié)裝置完成的，即該調(diào)節(jié)裝置包括有，一個(gè)可由執(zhí)行裝置操作的並相對(duì)輪轂可運(yùn)動(dòng)支承的動(dòng)力傳遞裝置，為使圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線的渦輪葉片之角運(yùn)動(dòng)和角位移相協(xié)調(diào)，所述動(dòng)力傳遞裝置通過連桿系統(tǒng)連接到渦輪葉片上，該連桿系統(tǒng)包括一個(gè)連接到每個(gè)渦輪葉片上的曲柄，其結(jié)構(gòu)設(shè)置是，當(dāng)每個(gè)渦輪葉片圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該葉片就作用並引起其他渦輪葉片的相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，或者，如有兩個(gè)以上的渦輪葉片時(shí)，則其他渦輪葉片就通過葉片共同的連桿系統(tǒng)和動(dòng)力傳遞裝置相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，此外，該結(jié)構(gòu)設(shè)置也可這樣，即所有的渦輪葉片是可以通過一個(gè)作用力並按照彼此基本相等的角位移圍繞它們的幾何轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的，上述作用力是由執(zhí)行裝置產(chǎn)生的，然后通過共同的動(dòng)力傳遞裝置和連桿系統(tǒng)作用于葉片。
該支座裝置包括一個(gè)彈性支座，它支承著相對(duì)輪轂可運(yùn)動(dòng)安裝的動(dòng)力傳遞裝置和一個(gè)與所述彈性支座配合安裝的支座，該支座固定安裝到渦輪輪轂上，以便通過所述的動(dòng)力傳遞裝置承受來自彈性裝置的反作用力。
所述的執(zhí)行裝置是一個(gè)桿狀或管狀裝置，它相對(duì)渦輪輪轂可以同軸地移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，以便允許借助該執(zhí)行裝置並經(jīng)過所述的動(dòng)力傳遞裝置和連桿系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪葉片。
該動(dòng)力傳遞裝置是一種兩桿或多桿的動(dòng)力分配支架結(jié)構(gòu)，該桿的數(shù)目與渦輪葉片的數(shù)目相對(duì)應(yīng)，並且所述支架是由執(zhí)行裝置在其中心支承的。
用于每個(gè)渦輪葉片的彈性裝置通過一個(gè)可調(diào)節(jié)的彈性附件，如定位螺釘或類似裝置與輪轂相連接，該彈性附件裝置是用一個(gè)鎖緊裝置，例如一個(gè)鎖緊螺帽可鎖緊在所希望的調(diào)整位置上。
用于所述連桿系統(tǒng)和渦輪葉片之間的動(dòng)力分配傳遞裝置是可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)平面上，該平面基本上與將渦輪葉片連接到輪轂上的擺動(dòng)軸相重合。
為了減小作用諞鍍岬耐淝睪褪迪指慕Υ葑爸玫募負(fù)渦巫春陀糜諂淶慕洗罌占?，笁?mèng)新忠鍍募負(fù)巫嵯?、霸湳轴侯j岫賈糜誆煌鈉矯婺凇 所述的曲柄通過有彈性的連桿連接到動(dòng)力傳遞裝置上。
一個(gè)將漸進(jìn)力矩作用到所述彈性裝置上的彈性裝置如此安置，使它在曲柄或換句話說該同步裝置和輪轂或與輪轂連接的元件之間起作用。
所述連桿通過軸連接到從所述動(dòng)力傳遞裝置徑向伸出的動(dòng)力分配桿上，該軸基本上與最后所述的桿之徑向方向成直角並平行于渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)平面。
每個(gè)連桿的至少一部分是可沿著相應(yīng)的動(dòng)力分配桿的方向上作彈性變形的。
至少一個(gè)擺動(dòng)軸承支撐桿將葉片根部連接到輪轂上，並延伸通過擺動(dòng)軸線，在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)限位支座之間處連接到輪轂上。
該輪轂是彈性可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)軸上，以便經(jīng)過力矩感受裝置的相應(yīng)扭曲，將相互的扭曲作用在俯仰軸上。
該力矩傳感裝置包括一個(gè)剛性安裝在驅(qū)動(dòng)軸上的驅(qū)動(dòng)支座，和通過連桿而連接到該支座上和輪轂上的力矩桿，以及連接到相應(yīng)的力矩桿和曲柄上的驅(qū)動(dòng)件。
該偏置彈簧在其端部與輪轂和相應(yīng)的力矩桿相連接。
下面，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是在渦輪軸方向上所見渦輪的局部剖視圖;帶有用來說明本發(fā)明調(diào)節(jié)裝置和同步裝置經(jīng)過渦輪輪轂在渦輪葉片間操作情況的一些部件;
圖2是沿圖1中斷面線A-A的縱剖面3是沿圖2中斷面線B-B的剖面4和圖5是與圖2和圖3相應(yīng)的剖視圖，但圖中表明該調(diào)節(jié)裝置處于部分向外轉(zhuǎn)角的位置和相應(yīng)順槳的渦輪葉片;
圖6是另一實(shí)施例的立體視圖，其中，該同步裝置一般可以通過一個(gè)推桿和金屬線進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)和有效地動(dòng)作;
圖7表示一個(gè)改進(jìn)的實(shí)施例，其中，作用在渦輪葉片上的扭力矩載荷是通過一個(gè)彈簧裝置提供的，該彈簧對(duì)所有葉片是共同的，並且它直接作用在葉片角位移協(xié)調(diào)裝置的執(zhí)行裝置上;最后，圖8是根據(jù)圖1-7所示渦輪的一個(gè)實(shí)施例立體視圖，並附加有一個(gè)感受驅(qū)動(dòng)軸扭矩的裝置並在一些情況，即需要一個(gè)很窄的速度范圍，例如將發(fā)電機(jī)直接連到電網(wǎng)上時(shí)，該裝置借助彈簧加載的力矩桿對(duì)俯仰運(yùn)動(dòng)施加作用以限定驅(qū)動(dòng)軸扭矩;
在圖1中僅僅部分地表示的渦輪是一種通過驅(qū)動(dòng)軸1用于驅(qū)動(dòng)載荷如發(fā)電機(jī)的汽力渦輪。該渦輪葉片，在圖中僅有一個(gè)葉片2的里端部分作了表明，是通過各自的調(diào)節(jié)裝置可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到渦輪輪轂3上的，該調(diào)節(jié)裝置包括一個(gè)扭力彈簧8，它同軸址安裝在管狀元件7內(nèi)，該元件7的徑向外端與相應(yīng)的渦輪葉片2相連接，並且該元件7軸向地延伸穿過作為其殼體的葉片空心根部5，並通過一個(gè)或數(shù)個(gè)軸承6可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在葉片軸2′上。在管狀元件7的徑向里端處，葉片根部5既可以是固定地，例如在本說明書中還要描述的實(shí)施例那樣，或者也可框軸轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到輪轂3上。
殼體(葉片根部)5和管狀元件7是通過扭力彈簧8同軸固定在一起的，而元件8安裝在殼體5內(nèi)，並且在該


的實(shí)施例中它是一個(gè)葉片狀彈簧。在它的徑向外端，該彈簧8通過彈簧附件12固定連接到葉片軸7′上。構(gòu)成葉片軸一部分的管件7在其徑向里端處置有一個(gè)彈性附件11，該元件11具有一個(gè)從輪轂一側(cè)容易接近並允許用工具調(diào)整彈簧偏置的頭部11′，並且它可用一個(gè)鎖定螺母24或類似另件固定到由殼體5徑向里端伸出的凸出物5″的端部上。就以上所述的調(diào)節(jié)裝置來說，與瑞典專利說明書387161和426091是一致的，並且如公知的調(diào)節(jié)裝置一樣，該彈簧8形成一個(gè)位于2和輪轂3之間的扭矩傳遞裝置，而彈簧8的偏置可確定渦輪軸轉(zhuǎn)速的基本調(diào)節(jié)。
如專利說明書387161中所述的那樣，渦輪葉片具有這樣一種葉型，即當(dāng)汽沖擊它時(shí)，該葉片就產(chǎn)生一個(gè)繞其氣動(dòng)中心的弦頭下沉力矩，┭雋?，而基迸f嫌胱饔迷諞鍍系納ξ薰?。该义儸蠂D粵礁鱸 和7的共同縱向軸這樣安裝，以使作用在葉片上與扭力彈簧8作用相反的汽力引起一個(gè)相對(duì)葉片轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2′而作用的力矩(圖1)。這個(gè)力矩往往使葉片繞上述軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，該軸線與元件5和7的共同縱軸相重合。
在上述專利說明書的圖1所示實(shí)施例中，在渦輪葉片的軸2′之間是非轉(zhuǎn)動(dòng)連接。在圖1、2、4和6中所描述的本發(fā)明實(shí)施例中，葉片2相對(duì)其幾何軸線2′的相互角度位置，總要通過曲柄與連桿系統(tǒng)9、10、14同步地保持相等，該曲柄連桿系統(tǒng)包括一個(gè)安裝在每個(gè)葉片軸線2′之徑向里端的曲柄9，一個(gè)連桿10和一個(gè)共同的同步裝置14。而各個(gè)連桿10的一端與相應(yīng)的曲柄9鉸接，另一端與同步裝置14鉸接。該同步裝置14這樣安裝，即，它使葉片圍繞它們的縱向軸或幾何轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2′的轉(zhuǎn)動(dòng)協(xié)調(diào)。為了這個(gè)目的，在最佳實(shí)施例中的同步裝置是由桿14組成的，該桿從公共中心對(duì)稱地伸出，並在它們的徑向里端相互剛性連接，例如按照一個(gè)整體結(jié)構(gòu)而設(shè)置。在此中心區(qū)域中，同步桿14是相對(duì)共同的幾何軸線4′可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的，而軸線4′是與桿14的縱軸線成直角延伸的。在所圖示的實(shí)施例中，該幾何軸線4′是由連桿4的縱軸形成的，而連桿4同軸地穿過空心的驅(qū)動(dòng)軸延伸，並在連桿4的一個(gè)外端處支承著同步裝置14。為了使兩個(gè)葉片2的轉(zhuǎn)動(dòng)同步，該同步裝置14可制成雙臂支架形式根據(jù)曲柄和連桿系統(tǒng)的設(shè)置，同步裝置可以分別相對(duì)于和沿著幾何軸線4′轉(zhuǎn)動(dòng)地和/或位移地安置。在圖1-5所示的實(shí)施例中，該同步裝置14是可與桿4一起移動(dòng)的，在這種情況下，桿4是可移動(dòng)地和任意轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在驅(qū)動(dòng)軸1上的。在圖6所示的實(shí)施例中，同步裝置14是可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在驅(qū)動(dòng)軸1上的，這樣，桿4只需可移動(dòng)地安裝在驅(qū)動(dòng)軸1中。
在葉片2的基本調(diào)節(jié)位置上，同步裝置14或桿4可任意地支承在一個(gè)支座上。在圖2和圖4中這個(gè)支座是連接在桿4和/或同步裝置14上的一個(gè)彈性減振環(huán)15，並與連接到驅(qū)動(dòng)軸1上的支座13配合安裝。同步裝置14與減振環(huán)15是靠置配合或與它相距一段距離，這取決于彈簧的偏置和作用在渦輪葉片2上的氣動(dòng)力矩所產(chǎn)生的力。這樣，在本發(fā)明中，將支座數(shù)目減少到一個(gè)單一的中心定位支座成為可能，而且從輪轂中心很易接近它。
在運(yùn)動(dòng)使遞系統(tǒng)9、10、14中可以設(shè)置，例如該連桿10或任何將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從一個(gè)渦輪葉片傳遞到另外一個(gè)葉片的元件，如一個(gè)允許渦輪葉片有一定獨(dú)立旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的彈性或其他減震裝置。
當(dāng)汽力從某一限度值增加時(shí)，渦輪葉片2由于汽力以及葉片尺寸和形狀確定的扭矩作用，而繞著其縱向軸2′轉(zhuǎn)動(dòng)，此處一個(gè)重要因素是葉片中間翼弦的曲率。
由于汽力增加而使葉片繞其幾何軸線2′的轉(zhuǎn)動(dòng)是與偏置彈簧8的彈性扭矩相反作用的。渦輪葉片2和彈簧8的力矩特性是這樣選定的，即，在汽力超過上述限定值直到一個(gè)相當(dāng)高的汽力值，該渦輪的轉(zhuǎn)速基本上保持恒定，在處于或超過該值時(shí)，渦輪的轉(zhuǎn)速又開始減小，因?yàn)槌^上述限定值時(shí)，渦輪葉片2的氣動(dòng)力矩的增加要比扭矩的增加為快。這一點(diǎn)在上面所述專利說明書387161中已有說明。
如上面就圖1和圖2所表明的那樣，本發(fā)明扭力彈簧8可以通過一個(gè)容易安置的螺釘11，11′進(jìn)行偏置或拉緊，該螺釘11，11′同時(shí)構(gòu)成位于徑向里邊的彈性附件11，並用螺母24固定在該鎖緊位置。在另一個(gè)實(shí)施例中(未表示)，為了實(shí)現(xiàn)起動(dòng)和停止運(yùn)行功能即當(dāng)要求渦輪起動(dòng)或停車時(shí)，例如通過遙控裝置，拉緊或放松扭力彈簧8都是可能的。當(dāng)渦輪已被起運(yùn)，就能夠如上所述建立需要的轉(zhuǎn)速。
圖4和圖5表示一個(gè)渦輪葉片2，它不在基本調(diào)整位置(見圖3)而在如圖5所示的部分順槳位置上的轉(zhuǎn)動(dòng)，要么是因?yàn)橥蝗黄^大使渦輪葉片2的氣動(dòng)力矩克服扭力彈簧8的作用而轉(zhuǎn)動(dòng)葉片2，不然就是因?yàn)橥獠苛?6也能這樣做的結(jié)果，依此，同步支座14就在推桿的縱軸方向上從支座13移開。這一結(jié)構(gòu)設(shè)置就使得，也可通過外力裝置16，去移動(dòng)桿4而作用于同步支座14，連桿10和曲柄9，以便克服扭力彈簧8的作用使渦輪葉片2移動(dòng)，于是渦輪就能夠容易和有效地停止，即施加有意的影響。在這種情況下，該螺釘11，11′即彈性附件不需要困難起動(dòng)和停止渦輪的裝置。
另外，還可以通過一個(gè)附加置于例如殼體5和曲柄9之間的彈簧25，如圖5所示，以漸進(jìn)方式產(chǎn)生與渦輪葉片氣動(dòng)力矩相反或一致的扭矩作用，換言之以非線性操縱，例如為了確保更特殊的中斷運(yùn)行功能、即萬一汽力過大時(shí)停止渦輪。
在圖6中表示另一個(gè)實(shí)施例，其中同步支架14基本上是可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在渦輪驅(qū)動(dòng)軸1周圍的，但仍以上面關(guān)于連桿10和曲柄9的描述相類似的方式連接到葉片軸2′上。在這種情況，渦輪也可以通過外力16經(jīng)由桿4得以有效地停止，此處該桿4並不是固定連接到同步支架14上的，但在支架14的外端，這樣連接一根金屬線18，以使作用力16可通過滑輪19傳送到曲柄9上。當(dāng)然，通過另外的遙控調(diào)節(jié)裝置也可直接或經(jīng)由曲柄9去轉(zhuǎn)動(dòng)片片軸。
在早已敘述的專利說明書中可以借助葉片根部的彈性部分產(chǎn)生擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在專利說明書426091的圖6中就表明一個(gè)帶所謂擺動(dòng)關(guān)節(jié)的實(shí)施例，其中，不管怎樣都會(huì)由于靠著輪轂件的彈性支座而導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)的限制。
根據(jù)本發(fā)明，葉片2圍繞其幾何轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2′的轉(zhuǎn)動(dòng)與該葉片圍繞擺動(dòng)軸17相對(duì)輪轂3的擺動(dòng)是協(xié)調(diào)的，因?yàn)槿~片2相對(duì)葉片根部5是完全可以轉(zhuǎn)動(dòng)的，而葉根5並不能與葉片一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但是它以框軸方式連接到輪轂3上，以便在繞擺動(dòng)軸17的一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)框軸、擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。由于擺動(dòng)軸承支撐臂22穿入輪轂3的空心部分延伸到運(yùn)動(dòng)限位支座21之間，使可能的框軸或擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)受到限制。
從上述可明顯看出，葉片繞它們的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2′的角運(yùn)動(dòng)和角位移之同步性即協(xié)調(diào)性，可以通過一個(gè)相當(dāng)簡(jiǎn)單的裝置，如一個(gè)連桿系統(tǒng)來完成，該系統(tǒng)包括連接到可轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片件2上的曲柄9，和與曲柄9鉸接並鉸接到動(dòng)力傳動(dòng)裝置或動(dòng)力分配裝置14上的連桿10;該裝置14相對(duì)連桿系統(tǒng)作中心安置，並在所描繪的雙渦輪葉片的實(shí)施例中，它具有雙臂支架的形式。還可進(jìn)一步看出，這些動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳送系統(tǒng)通過裝置14作用在元件4上，然而該元件4在受到來自圖4和圖6中箭頭方向的外力情況下，本身就形成一個(gè)對(duì)動(dòng)力分配裝置14起作用的裝置，並通過連桿系統(tǒng)使渦輪葉片迎著汽力轉(zhuǎn)動(dòng)以使葉片順槳，從而達(dá)到容易使渦輪停車的程度，或用于萬一汽力過大時(shí)的調(diào)節(jié)。
在箭頭16方向的外力可以通過一個(gè)執(zhí)行裝置(未表示)提供，該執(zhí)行裝置例如可以根據(jù)所選擇的參數(shù)(汽力、主要扭矩、時(shí)間等)用電子控制，或借助任何適宜類型的機(jī)械裝置作人工式控制。
從僅表明一個(gè)葉片軸2′的圖7中看出，用于偏置渦輪葉片的彈簧裝置包括一個(gè)安裝在執(zhí)行裝置(桿)4上的螺旋彈簧8′，它起作用于處在執(zhí)行裝置4上並最好為可軸向調(diào)節(jié)的座11′和處在渦輪軸1上的座27′之間。在這個(gè)實(shí)施例中，沒有圖2所示的扭力彈簧8或如上述的用于予先調(diào)整扭力彈簧的任何裝置，但在圖7中所示的實(shí)施例在其他方面與圖2中的相符。
從圖7中還可看出，該強(qiáng)有力的彈簧8′通過執(zhí)行裝置(桿)4而作用在使渦輪葉片2繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線2′的角運(yùn)動(dòng)和角位移相協(xié)調(diào)的裝置上，亦即，該彈簧作用于執(zhí)行裝置4上，通過裝置4作用在動(dòng)力傳遞裝置14上，通過連桿10作用在葉片軸2′上。
作用在葉片上的彈性裝置亦即如圖1-6所示的扭力彈簧8和圖7所示的螺旋彈簧8′，當(dāng)然除了上述和附圖中表示的以外，可以用一些其他方式的改型，但沒有脫離本發(fā)明概念。
在圖8中所示的力矩傳感裝置包括其上置有驅(qū)動(dòng)座30的驅(qū)動(dòng)軸1和驅(qū)動(dòng)軸的前端件31，該前端件31可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在輪轂3上。該兩個(gè)力矩桿32，對(duì)應(yīng)每個(gè)渦輪葉片各有一個(gè)，是通過各自的連桿33在節(jié)點(diǎn)34和35處連接到驅(qū)動(dòng)支座30上的，並借助在孔38中相應(yīng)的銷釘37在節(jié)點(diǎn)36處與輪轂3連接。兩個(gè)偏置彈簧39是用它們的端部與輪轂3的凸耳40相連接，還與相關(guān)力矩桿32的外端41相連。兩個(gè)柔性或類似形式的驅(qū)動(dòng)件42以其端部連接到各自的力矩桿32和相應(yīng)的曲柄9上。在所示的實(shí)施例中，曲柄有一個(gè)伸出的固定點(diǎn)43，以用于連接相應(yīng)驅(qū)動(dòng)件42的一個(gè)端部44。
如圖8所示，從轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在驅(qū)動(dòng)軸1上的輪轂3產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力，經(jīng)過力矩桿固定點(diǎn)36傳給位于支承37、38處的相應(yīng)力矩桿32，而該位于固定點(diǎn)35和36之間的相當(dāng)短的水平臂將相當(dāng)大的驅(qū)動(dòng)力降低到一個(gè)較小的力，作用在位于相關(guān)力矩桿32端部41上的偏置彈簧39之安裝點(diǎn)上。
從圖8中還可看出，當(dāng)在力矩桿32的端部41處產(chǎn)生的力超過彈簧的偏置量時(shí)，該彈簧39就被拉伸，這只有當(dāng)達(dá)到所述的最大驅(qū)動(dòng)力矩時(shí)發(fā)生。如這所述的情況下，該力矩桿32則通過位于曲柄9固定點(diǎn)43處的驅(qū)動(dòng)件42作用于俯仰軸2′上，這樣，渦輪葉片2可以在向著減小驅(qū)動(dòng)力矩的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求
1.保持渦輪轉(zhuǎn)速恒定的調(diào)節(jié)裝置，其渦輪包括一個(gè)渦輪輪轂(3)和多個(gè)渦輪葉片(2)，該葉片是軸向支承的，而且可轉(zhuǎn)動(dòng)地與輪轂相連接，它們有如此形狀和這樣設(shè)置，以使流動(dòng)介質(zhì)中的每個(gè)渦輪葉片通過相對(duì)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸作用的扭矩對(duì)渦輪輪轂起作用，並且上述葉片是通過一種彈性裝置(8；8′)的扭矩而動(dòng)作的，該扭矩往往使渦輪葉片相對(duì)一條基本與渦輪軸成直角的縱向幾何轉(zhuǎn)動(dòng)軸(2′)轉(zhuǎn)動(dòng)，該調(diào)節(jié)裝置包括用于偏置所述彈性裝置(8，8′)的裝置(11，11′)，而裝置(8，8′)用于建立一個(gè)作用在相應(yīng)葉片上的扭矩其作用旋向與流動(dòng)介質(zhì)在葉片產(chǎn)生的扭矩相反，並具有一個(gè)與流動(dòng)介質(zhì)在最大設(shè)計(jì)渦輪速度時(shí)對(duì)葉片產(chǎn)生的俯仰力矩相對(duì)應(yīng)的作用力，此時(shí)，葉片開始繞其幾何旋轉(zhuǎn)軸(2′)轉(zhuǎn)動(dòng)，而所述俯仰扭矩的數(shù)量基本上由葉型確定並與介質(zhì)沖擊葉片時(shí)產(chǎn)生的升力基本無關(guān)，其特征在于該調(diào)節(jié)裝置還包括有，一個(gè)可由執(zhí)行裝置(4)操作的並相對(duì)輪轂(3)可運(yùn)動(dòng)支撐的動(dòng)力傳遞裝置(14)，為使圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線(2′)的渦輪葉片(2)之角運(yùn)動(dòng)和角位移相協(xié)調(diào)，所述動(dòng)力傳遞裝置(14)通過連桿系統(tǒng)連接到渦輪葉片(2)上，該連桿系統(tǒng)包括一個(gè)連接到每個(gè)渦輪葉片(2)上的曲柄(9)，其結(jié)構(gòu)設(shè)置是，當(dāng)每個(gè)渦輪葉片圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線(2′)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該葉片就作用並引起其渦輪葉片的相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，或者如有兩個(gè)以上的渦輪葉片時(shí)，則其他渦輪葉片就通過葉片共同的連桿系統(tǒng)和動(dòng)力傳遞裝置(14)相應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，此外，該結(jié)構(gòu)設(shè)置也可這樣，即，所有的渦輪葉片是可以通過一個(gè)作用力並按照彼此基本相等的角位移圍繞它們的幾何轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(2′)轉(zhuǎn)動(dòng)的，上述作用力是由執(zhí)行裝置產(chǎn)生的，然后通過共同的幼力傳遞裝置(14)和連桿系統(tǒng)作用于葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，該支座裝置包括一個(gè)彈性支座(15)，它支承著相對(duì)輪轂可運(yùn)動(dòng)安裝的動(dòng)力傳遞裝置(14)，和一個(gè)與所述彈性支座(15)配合安裝的支座(13)，該支座(13)固定安裝到渦輪輪轂(3)上，以便通過所述的動(dòng)力傳遞裝置(14)承受來自彈性裝置(8)的反作用力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述的執(zhí)行裝置是一個(gè)桿狀或管狀裝置(4)，它相對(duì)渦輪輪轂(3)可以同軸地移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，以便允許借助該執(zhí)行裝置(4)並經(jīng)過所述的動(dòng)力傳遞裝置(14)和連桿系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪葉片(2)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，該動(dòng)力傳遞裝置是一種兩桿或多桿的動(dòng)力分配支架(14)結(jié)構(gòu)，該桿的數(shù)目與渦輪葉片(2)的數(shù)目相對(duì)應(yīng)，並所述支架是由執(zhí)行裝置(4)在其中心支承的。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，用于每個(gè)渦輪葉片(2)的彈性裝置(8)通過一個(gè)可調(diào)節(jié)的彈性附件，如定位螺釘(11)或類似裝置與輪轂(3)相連接，該彈性附件裝置是用一個(gè)鎖緊裝置，例如一個(gè)鎖緊螺帽(24)可鎖緊在所希望的調(diào)整位置上。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，用于所述連桿系統(tǒng)和渦輪葉片之間的動(dòng)力分配傳遞裝置(14)是可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)平面上，該平面基本上與將渦輪葉片連接到輪轂(3)上的擺動(dòng)軸(17)相重合。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，為了減小作用于葉片軸的彎曲力矩和實(shí)現(xiàn)改進(jìn)動(dòng)力傳遞裝置的幾何形狀和用于其的較大空間，該渦輪葉片的幾何轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(2′)、擺動(dòng)軸(17)和驅(qū)動(dòng)軸(1)都置于不同的平面內(nèi)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的調(diào)節(jié)裝置，其特征是，所述的曲柄(9)通過有彈性的連桿(10)連接到動(dòng)力傳遞裝置(14)上。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，一個(gè)將漸進(jìn)力矩作用到所述彈性裝置(8)上的彈性裝置(25)如此安置，使它在曲柄(9)或換句話說該同步裝置(14)和輪轂(3)或與輪轂連接的元件(5)之間起作用。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，所述連桿(10)通過軸(26)連接到從所述動(dòng)力傳遞裝置徑向伸出的動(dòng)力分配桿(14)上，該軸(26)基本上與最后所述的桿之徑向方向成直角並平行于渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)平面。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，每個(gè)連桿(10)的至少一部分是可沿著相應(yīng)的動(dòng)力分配桿(14)的方向上作彈性變形的。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，至少一個(gè)擺動(dòng)軸承支撐桿(22)將葉片根部(5)連接到輪轂(3)上，並延伸通過擺動(dòng)軸(17)、在兩個(gè)運(yùn)動(dòng)限位支座(21)之間處連接到輪轂(3)上。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，該輪轂(13)是彈性可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到驅(qū)動(dòng)軸(1)上，以便經(jīng)過力矩感受裝置(30-44)的相應(yīng)扭曲，將相互的扭曲作用在俯仰軸(2′)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，該力矩傳感裝置包括一個(gè)剛性安裝在驅(qū)動(dòng)軸(1)上的驅(qū)動(dòng)支座(30)，和通過連桿(33)而連接到該支座(30)上和輪轂(3)上的力矩桿(32)，以及連接到相應(yīng)的力矩桿(32)和曲柄(9)上的驅(qū)動(dòng)件(42)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的調(diào)節(jié)裝置，其特征是偏置彈簧(39)在其端部與輪轂和相應(yīng)的力矩桿(32)相連接。
全文摘要
一種保持渦輪轉(zhuǎn)速恒定的調(diào)節(jié)裝置，該渦輪包括一個(gè)渦輪輪和多個(gè)渦輪葉片，該葉片是軸向且可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到輪上，而葉片有這樣的設(shè)置，即，在流動(dòng)介質(zhì)中受作用的每個(gè)渦輪葉片是通過一個(gè)繞其縱向軸線的與彈簧裝置的作用相反的扭矩動(dòng)作的，并通過一個(gè)相對(duì)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸作用的扭矩對(duì)輪起作用，該調(diào)節(jié)裝置還包括一個(gè)動(dòng)力傳遞裝置，它可由執(zhí)行裝置操作，并為了使繞葉片轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的渦輪葉片之角運(yùn)動(dòng)和角位移協(xié)調(diào)工作，該裝置是通過連桿系統(tǒng)連接到渦輪葉片上的。
文檔編號(hào)F03D7/04GK1032835SQ8810774
公開日1989年5月10日 申請(qǐng)日期1988年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1987年9月15日
發(fā)明者斯萬·史方寧 申請(qǐng)人:斯萬·史方寧·坎索爾特公司