一種即時調(diào)節(jié)葉輪安裝角的機械裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于旋轉(zhuǎn)機械流體控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種即時調(diào)節(jié)葉輪安裝角的機械裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]旋轉(zhuǎn)機械是指主要依靠旋轉(zhuǎn)動作完成特定功能的機械，廣泛應(yīng)用于電力、石化、冶金和航空航天等部門。以軸流風(fēng)機為例，一般的軸流通風(fēng)機通常采用高效的扭曲機翼型葉片；當(dāng)氣流沿葉片進口端流入時，氣流就沿著葉片兩端分成上下兩股，處于正常工況時，沖角為零或很小(氣流方向與葉片葉弦的夾角即為沖角)，氣流則繞過機翼型葉片而保持流線平穩(wěn)的狀態(tài)。當(dāng)氣流與葉片進口形成正沖角，且此正沖角超過某一臨界值時，葉片背面流動工況則開始惡化，邊界層受到破壞，在葉片背面尾端出現(xiàn)渦流區(qū)，即所謂“失速”現(xiàn)象。沖角大于臨界值越多，失速現(xiàn)象就越嚴(yán)重，流體的流動阻力也就越大，嚴(yán)重時還會阻塞葉道，同時風(fēng)機風(fēng)壓也會隨之迅速降低。因此，選擇合理的葉輪安裝角尤為重要。
[0003]通常情況下，葉輪的安裝角是固定的，但在實際生產(chǎn)中，由于工況并不穩(wěn)定，因此葉輪的最佳安裝角并不是一個定值，它會隨著工況的變化而改變。這就會導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)機械不能即時發(fā)揮它們的最佳性能。此外，如果需要使流體雙向流動，安裝角固定的情況下只能通過移動機械或替換葉輪來實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服上述【背景技術(shù)】的不足，提供一種即時調(diào)節(jié)葉輪安裝角的機械裝置，該裝置應(yīng)能在不同工況下即時發(fā)揮最佳性能，并且可以在不移動機械或替換葉輪的前提下使流體雙向流動。
[0005]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種即時調(diào)節(jié)葉輪安裝角的機械裝置，包括安裝在風(fēng)機機殼內(nèi)且與風(fēng)機機殼同軸布置的輪轂、繞圓周均布在輪轂外圓周面的若干個葉片；其特征在于所述的若干個葉片分別可轉(zhuǎn)動地鉸接在輪轂外圓周面上，另有一調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動并控制葉片的轉(zhuǎn)動角度；
[0006]所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括一可沿風(fēng)機機殼軸線移動且側(cè)棱數(shù)量與葉輪數(shù)量相同的棱柱調(diào)節(jié)軸、將棱柱調(diào)節(jié)軸的移動轉(zhuǎn)換為葉片繞鉸接軸線轉(zhuǎn)動的銷槽配合結(jié)構(gòu)以及對棱柱調(diào)節(jié)軸施加軸向推力的調(diào)節(jié)電機。
[0007]所述棱柱調(diào)節(jié)軸通過一平移結(jié)構(gòu)定位在輪轂內(nèi)腔；該平移結(jié)構(gòu)包括布置在輪轂內(nèi)腔且平行于風(fēng)機機殼軸線的若干個滑動支桿以及開設(shè)在棱柱調(diào)節(jié)軸左側(cè)端面且與所述滑動支桿配合的滑孔。
[0008]所述調(diào)節(jié)電機通過一單自由度機構(gòu)對棱柱調(diào)節(jié)軸施加軸向推力；該單自由度機構(gòu)包括與棱柱調(diào)節(jié)軸連為一體且?guī)в新菁y孔的連接軸、通過滑槽結(jié)構(gòu)使連接軸只能軸向移動的滑動支撐板以及固定在調(diào)節(jié)電機輸出軸上且與螺紋孔配合的螺桿。
[0009]所述銷槽配合結(jié)構(gòu)中:與葉片連為一體的葉片鉸接軸徑向穿過輪轂并伸入輪轂內(nèi)腔后與一滑套固定，與該滑套滑動配合的滑桿還鉸接一滑塊；所述棱柱調(diào)節(jié)軸的每個側(cè)面均制有一與側(cè)棱的長度方向成斜角且與所述滑塊可滑動嵌合的直滑槽。
[0010]所述輪轂內(nèi)腔的左側(cè)端面還固定一側(cè)棱數(shù)量與導(dǎo)葉葉片數(shù)量相同的棱柱套筒；棱柱套筒的左側(cè)端面制作有若干個利于滑動支桿穿越的穿孔，每個側(cè)面還分別制作一與棱柱長度方向垂直的長滑槽，所述滑塊穿過所述的長滑槽后再嵌入所述的直滑槽。
[0011 ] 所述葉片的鉸接軸軸線垂直并相交于風(fēng)機機殼軸線。
[0012]所述若干個葉片的鉸接軸均位于同一個垂直于風(fēng)機機殼軸線的平面上。
[0013]所述連接軸通過軸承可轉(zhuǎn)動地與棱柱調(diào)節(jié)軸連為一體。
[0014]所述滑槽結(jié)構(gòu)包括位于連接軸端面且軸向伸展的滑槽以及固定在滑動支撐板的端面且與所述滑槽一一對應(yīng)嵌合的滑板。
[0015]所述的輪轂通過轉(zhuǎn)子電機機匣支架固定在風(fēng)機機殼內(nèi)。
[0016]本發(fā)明的工作原理如下(參見圖1):
[0017]接通電源，轉(zhuǎn)子電機2即帶動輪轂5轉(zhuǎn)動；根據(jù)工況變化啟動調(diào)節(jié)電機9，驅(qū)動其輸出軸上固定的螺桿14 ;螺桿14與連接軸13的內(nèi)螺紋相嚙合，并在滑動支撐板15的配合下，使得連接軸進行軸向滑動，同時通過軸承21帶動棱柱調(diào)節(jié)軸12進行相同的運動；滑桿左端的滑塊16在棱柱調(diào)節(jié)軸驅(qū)動下產(chǎn)生的滑動，受到棱柱調(diào)節(jié)軸12側(cè)面直滑槽和棱柱套筒11側(cè)面長滑槽的約束；結(jié)果，滑桿被帶動著與滑套進行滑動配合，同時又帶動滑套繞葉片鉸接軸軸線轉(zhuǎn)動，開始對與滑套固定的葉片的安裝角進行調(diào)節(jié)。當(dāng)達到軸流風(fēng)機在該工況下的最高效率時，調(diào)節(jié)電機9停止轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)了即時發(fā)揮軸流風(fēng)機最佳性能的目的。
[0018]當(dāng)需要反向通風(fēng)時，只需要按照上述方法將葉片的凹面調(diào)節(jié)到另一側(cè)，再控制轉(zhuǎn)子電機2反向轉(zhuǎn)動即可。從而實現(xiàn)不移動風(fēng)機或更換葉輪就能雙向通風(fēng)的目的。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:由于能夠按照需要對葉片安裝角進行調(diào)節(jié)，從而改變風(fēng)量、風(fēng)壓以及風(fēng)機的靜壓效率，使其在不同工況下即時發(fā)揮最佳性能，因而顯著改善了風(fēng)機的運轉(zhuǎn)使用性能，提高了風(fēng)機的工作效率；而且可以在不移動機械或替換葉輪的前提下使流體雙向流動；此外，只需啟用調(diào)節(jié)電機即可進行調(diào)節(jié)，不但調(diào)節(jié)省力方便，還能確保調(diào)節(jié)精度，滿足了廣大用戶的需要。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的安裝結(jié)構(gòu)立體示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明的局部剖視結(jié)構(gòu)立體示意圖。
[0022]圖3是本發(fā)明中輪轂內(nèi)腔的立體結(jié)構(gòu)剖視圖(移除了可相對運動的部件)。
[0023]圖4是本發(fā)明中棱柱調(diào)節(jié)軸與相關(guān)部件的配合關(guān)系立體示意圖。
[0024]圖5是本發(fā)明中棱柱調(diào)節(jié)軸的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖6是本發(fā)明中連接軸的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖7是本發(fā)明中滑動支撐板的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖8是本發(fā)明中棱柱套筒的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖9是本發(fā)明中葉片與相關(guān)部件配合關(guān)系的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖所述實施例進一步說明。
[0030]如圖1-圖3所示，一種即時調(diào)節(jié)葉輪安裝角的機械裝置(以軸流風(fēng)機的葉輪作為例)，包括風(fēng)機機殼1、轉(zhuǎn)子電機2、轉(zhuǎn)子電機機匣3、轉(zhuǎn)子電機機匣支架4、輪轂5、葉片6、調(diào)節(jié)電機機匣支架7、調(diào)節(jié)電機機匣8、調(diào)節(jié)電機9、滑動支桿10、棱柱套筒11、棱柱調(diào)節(jié)軸12、連接軸13、螺桿14、滑動支撐板15、滑塊16、滑套17、葉片鉸接軸18、滑桿19、銷軸20、軸承
21ο
[0031]如圖1-圖2所示，轉(zhuǎn)子電機2安裝在轉(zhuǎn)子電機機匣3內(nèi)；轉(zhuǎn)子電機機匣通過轉(zhuǎn)子電機機匣支架4固定在風(fēng)機機殼I內(nèi)腔；輪轂5的一端與轉(zhuǎn)子電機2的輸出軸相連接，保證輪轂5與風(fēng)機流道同軸；若干個葉片6繞圓周方向均布在輪轂外圓周面上，轉(zhuǎn)子電機控制著輪轂的轉(zhuǎn)動。以上是常規(guī)風(fēng)機的結(jié)構(gòu)。
[0032]本發(fā)明的改進是:所述若干個葉片分別可轉(zhuǎn)動地鉸接在輪轂外圓周面上，另有一調(diào)節(jié)機構(gòu)驅(qū)動并控制葉片的轉(zhuǎn)動角度；所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括一可沿風(fēng)機機殼軸線移動且側(cè)棱數(shù)量與葉輪數(shù)量相同的棱柱調(diào)節(jié)軸12、將棱柱調(diào)節(jié)軸的移動轉(zhuǎn)換為葉片繞鉸接軸線轉(zhuǎn)動的銷槽結(jié)構(gòu)以及對棱柱調(diào)節(jié)軸施加軸向推力的調(diào)節(jié)電機。
[0033]由圖可知:調(diào)節(jié)電機9安裝在調(diào)節(jié)電機機匣8內(nèi)，調(diào)節(jié)電機機匣通過調(diào)節(jié)電機機匣支架7固定在風(fēng)機機殼I內(nèi)、輪轂5的右側(cè)；所述螺桿14與調(diào)節(jié)電機9的輸出軸相連接，保證螺桿與風(fēng)機流道同軸。
[0034]如圖3所示，若干個滑動支桿10的左端