一种喷嘴摆动叶片结构的制作方法

1.本实用新型属于透平膨胀机结构的技术领域，具体涉及一种喷嘴摆动叶片结构。


背景技术：

2.在空气分离装置和轻烃分离装置中使用的透平膨胀机中，换装的可调喷嘴是控制气流流动的重要部件之一。可调喷嘴内部沿着周向均匀分布若干只摆动叶片，相邻的摆动叶片之间构成供气流通过的通道。为了调节气流的流动状态，摆动叶片需要绕着转动支点进行移动角度的摆动。一般是通过透平膨胀机上的薄膜执行结构发出的推力驱动摆动叶片进行摆动。但是由于摆动叶片的两侧端面分别与底板或盖板贴合，因此摆动叶片在摆动时会受到较大的摩擦力阻碍。而且透平膨胀机输送的气流中往往含有固体颗粒性杂质，在长时间使用后，摆动叶片的光滑端面受到固体颗粒杂质的磨损变得粗糙，进而增加了摆动叶片与底板或盖板之间的摩擦力，这就极易导致摆动叶片在摆动过程中卡顿甚至卡死，进而导致摆动叶片无法正常摆动，从而影响透平膨胀机的正常工作。
3.因此，针对传统的透平膨胀机中的摆动叶片容易卡顿卡死的缺陷，本实用新型公开了一种喷嘴摆动叶片结构。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种喷嘴摆动叶片结构，实现摆动叶片的顺利摆动，有效避免摆动叶片卡顿卡死。
5.本实用新型通过下述技术方案实现：
6.一种喷嘴摆动叶片结构，包括喷嘴底板与喷嘴盖板，所述喷嘴底板与喷嘴盖板之间沿周向均匀设置有若干摆动叶片，相邻的摆动叶片之间构成气流通道；所述摆动叶片的定位端通过支点销转动设置在喷嘴底板与喷嘴盖板之间，所述摆动叶片的摆动端设置有活动销，所述喷嘴底板上设置有与活动销滑动连接的摆动槽；所述摆动叶片的摆动端的端面与喷嘴底板的端面之间设置有摆动间隙区，所述摆动叶片的摆动端的端面通过摆动间隙区减少与喷嘴底板的端面之间的摩擦面积。
7.摆动叶片在外力作用下，摆动叶片的定位端绕着支点销进行一定角度的转动，进而带动摆动叶片摆动端的活动销沿着喷嘴底板上的摆动槽进行一定角度的滑动，进而实现摆动叶片进行一定角度的摆动。
8.需要进一步说明的是，摆动间隙区的面积小于整个摆动叶片的端面面积，即通过设置摆动间隙区，使得摆动叶片的摆动端的端面与喷嘴底板的端面之间存在间隙，进而有效减小摆动叶片的端面与喷嘴底板端面之间的摩擦，有效避免摆动叶片在摆动过程中发生卡顿或卡死现象。摆动叶片的定位端的两侧端面依然与喷嘴底板的端面以及喷嘴盖板的端面贴合接触，避免气流直接穿过摆动叶片进行流动。
9.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述摆动叶片的摆动端靠近喷嘴底板的端面上设置有避让槽，所述避让槽与喷嘴底板的端面之间构成摆动间隙区。
10.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述避让槽的端面面积与整个摆动叶片的端面面积之间的比值小于等于二分之一。
11.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述避让槽内部间隔设置有若干加强肋。
12.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述加强肋沿着与喷嘴底板的圆心同心的若干同心圆周间隔设置。
13.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述加强肋沿着从喷嘴底板的圆心指向喷嘴底板的圆心的边缘的若干指向线间隔设置。
14.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述摆动叶片的表面设置有硬化层，所述硬化层的厚度为0.04mm
‑
0.07mm，硬化层的硬度hv≥500。
15.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述摆动叶片靠近喷嘴底板一侧的端面与靠近喷嘴盖板一侧的端面的粗糙度为ra0.8。
16.为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述活动销设置在摆动间隙区内。
17.本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
18.（1）本实用新型通过在喷嘴底板与喷嘴盖板，并在喷嘴底板与喷嘴盖板之间沿周向均匀设置若干摆动叶片，并在摆动叶片的摆动端靠近喷嘴底板的端面上设置摆动间隙区，进而减少摆动叶片的摆动端与喷嘴底板端面之间的接触面积，减小摩擦；同时通过设置摆动间隙区，使得摆动叶片的摆动端与喷嘴底板端面之间存在一定间隙，进而避免气流中的固体小颗粒杂质将摆动叶片与喷嘴底板之间的间隙堵塞，进而有效避免摆动叶片在摆动过程中卡顿或卡死；
19.（2）本实用新型通过在摆动间隙区中沿同心圆周或沿喷嘴底板的圆心指向边缘的指向线设置相互间隔的加强肋，在提升了摆动叶片的摆动端的强度的同时，通过相邻的加强肋之间的间隙构成摆动间隙，有效降低摆动叶片与喷嘴底座之间的摩擦，有效避免摆动叶片卡顿或卡死。
附图说明
20.图1为本实用新型的整体结构示意图；
21.图2为图1的a
‑
a向剖视图；
22.图3为加强肋沿圆周设置的结构示意图；
23.图4为加强肋沿指向线设置的结构示意图；
24.图5为摆动槽的结构示意图。
25.其中：1
‑
喷嘴底板；2
‑
喷嘴盖板；3
‑
摆动叶片；4
‑
摆动槽；01
‑
支点销；02
‑
活动销；03
‑
摆动间隙区。
具体实施方式
26.实施例1：
27.本实施例的一种喷嘴摆动叶片结构，如图1
‑
图5所示，包括喷嘴底板1与喷嘴盖板2，所述喷嘴底板1与喷嘴盖板2之间沿周向均匀设置有若干摆动叶片3，相邻的摆动叶片3之间构成气流通道；所述摆动叶片3的定位端通过支点销01转动设置在喷嘴底板1与喷嘴盖板2之间，所述摆动叶片3的摆动端设置有活动销02，所述喷嘴底板1上设置有与活动销02滑动
连接的摆动槽4；所述摆动叶片3的摆动端的端面与喷嘴底板1的端面之间设置有摆动间隙区03，所述摆动叶片3的摆动端的端面通过摆动间隙区03减少与喷嘴底板1的端面之间的摩擦面积。
28.喷嘴底板1与喷嘴盖板2同轴设置，至少8
‑
13只摆动叶片3沿周向均匀间隔设置在喷嘴底板1与喷嘴盖板2之间。摆动叶片3靠近喷嘴底板1圆心的一端为定位端，摆动叶片3远离喷嘴底板1圆心的一端为摆动端。
29.摆动叶片3的定位端上贯穿转动设置有支点销01，支点销01的一端与喷嘴底板1的端面转动连接，支点销01的另一端与喷嘴盖板2的端面转动连接，进而实现摆动叶片3绕着支点销进行转动。摆动叶片3的摆动端上贯穿设置有活动销02，活动销02靠近喷嘴底板1的一端延伸至喷嘴底板1端面上的摆动槽4中，让摆动叶片3在外力作用下绕着支点销01转动时，活动销02同步沿着摆动槽4滑动，同时通过摆动槽4对活动销02的滑动位置进行限位，使得活动销02仅能沿着一定圆心角的圆弧进行往复滑动，进而实现摆动叶片3进行一定角度的摆动。
30.同时，在摆动叶片3的摆动端靠近喷嘴底板1的端面与喷嘴底板1的端面之间设置有摆动间隙区03，通过设置摆动间隙区03，使得摆动叶片3的摆动端的端面并不会全部与喷嘴底板1的端面接触。同时由于摆动间隙区03的深度远远大于气流中固体小颗粒杂质的直径，因此固体小颗粒杂质难以在摆动间隙区03中堆积，进而有效减少摆动叶片3与喷嘴底板1之间的摩擦力，最终保证摆动叶片3能够顺利进行摆动，有效避免摆动叶片3卡顿或卡死。
31.实施例2：
32.本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图1、图2、图5所示，所述摆动叶片3的摆动端靠近喷嘴底板1的端面上设置有避让槽，所述避让槽与喷嘴底板1的端面之间构成摆动间隙区03。
33.进一步的，避让槽的深度为0.06mm
‑
0.1mm，当气流中的固体小颗粒杂质较多时，则可以将避让槽的深度增大至0.1
‑
0.15mm。通过设置避让槽，进而减少了摆动叶片3的摆动端与喷嘴底板1之间的接触面积，同时有效避免固体小颗粒杂质在摆动叶片3的摆动区与喷嘴底板1之间堆积，进而减小摆动叶片3与喷嘴底板1之间的摩擦力，有效避免摆动叶片3在摆动过程中卡顿或卡死。
34.本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。
35.实施例3：
36.本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，为了保证摆动叶片3的自身强度，在摆动叶片3的摆动端上开设的避让槽的面积不宜过大，避让槽的端面面积与整个摆动叶片3的端面面积之间的比值小于等于二分之一。
37.本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。
38.实施例4：
39.本实施例在上述实施例1
‑
3任一项的基础上做进一步优化，所述避让槽内部间隔设置有若干加强肋，通过加强肋对摆动叶片3的摆动端进行加强支撑，有效保证摆动叶片3的摆动端的强度，放置摆动叶片3的摆动端在气流冲击力下变形。
40.进一步的，如图3所示，所述加强肋沿着与喷嘴底板1的圆心同心的若干同心圆周间隔设置，即每一个加强肋在避让槽中沿着与喷嘴底板1同心的圆周设置，且相邻的加强肋
之间相互间隔以减少摆动叶片3的摆动端与喷嘴底板1端面之间的接触面积。
41.进一步的，如图4所示，所述加强肋沿着从喷嘴底板1的圆心指向喷嘴底板1的边缘的若干相互平行的指向线间隔设置，即加强肋的延伸方向从从喷嘴底板1的圆心指向喷嘴底板1的边缘，且相邻的加强肋之间平行间隔设置以减少摆动叶片3的摆动端与喷嘴底板1端面之间的接触面积。
42.本实施例的其他部分与上述实施例1
‑
3任一项相同，故不再赘述。
43.实施例5：
44.本实施例在上述实施例1
‑
4任一项的基础上做进一步优化，所述摆动叶片3的表面设置有硬化层，所述硬化层的厚度为0.04mm
‑
0.07mm，硬化层的硬度hv≥500。
45.进一步的，所述摆动叶片3靠近喷嘴底板1一侧的端面与靠近喷嘴盖板2一侧的端面的粗糙度为ra0.8。
46.进一步的，对摆动叶片3进行整体调质热处理，使得摆动叶片3的整体硬度为hrc32
‑
35。
47.本实施例的其他部分与上述实施例1
‑
4任一项相同，故不再赘述。
48.实施例6：
49.本实施例在上述实施例1
‑
5任一项的基础上做进一步优化，如图5所示，所述活动销02设置在摆动间隙区03内，即活动销02穿过摆动间隙区03并延伸至喷嘴底板1上的摆动槽中，通过将活动销02穿过摆动间隙区03设置，进而减少活动销的摆动叶片3之间的接触面积，避免活动销伴随摆动叶片3摆动时卡顿或卡死。
50.本实施例的其他部分与上述实施例1
‑
5任一项相同，故不再赘述。
51.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。