本申請公開一般涉及機械領域，具體旋轉機械，尤其涉及擴壓器結構。

背景技術：

目前，在離心壓縮機、鼓風機、空壓機等旋轉機械中，一般都會在葉輪出口位置設計一擴壓器結構，該擴壓器的功用主要是使從葉輪中出來的流體減速，將動能有效的轉化為壓力能。

擴壓器一般分為無葉擴壓器、葉片擴壓器及直壁形擴壓器三種。

無葉擴壓器常見的是由兩個平壁構成的環(huán)形通道組成，其結構接單，造價低，性能曲線平坦，穩(wěn)定工況范圍較寬，能夠得到廣泛應用。但是，因氣流方向角基本不變，流動路程較長，摩擦損失大；且在設計工況下，其效率低于葉片擴壓器，特別在氣流方向角很小時顯得更明顯。

若在無葉擴壓器的環(huán)形通道中，沿圓周裝以均勻分布的葉片，就成為葉片擴壓器，該葉片一般都是固定在通道中間，它實質上就是一個靜止的環(huán)形葉柵。葉片擴壓器有擴壓程度大，尺寸小的優(yōu)點，在設計工況下的損失比無葉擴壓器的小。在設計工況下其效率約比無葉擴壓器高3～5％。但是由于葉片是固定的，變工況時沖擊損失較大，效率下降明顯，特別是當沖角過大時，流道中易產生嚴重的分離，會導致喘振的發(fā)生。當壓縮機流量減小時，往往在葉片擴壓器中首先出現流動惡化，而引起整個壓縮機的喘振。

直壁形擴壓器也是葉片擴壓器的一種，其葉片間形成的通道有一段接近直線形。人們往往把這種擴壓器作為一個單獨通道來研究，故又稱“通道形擴壓器”。在這種擴壓器中流動情況好，損失小，但由于結構復雜，加工麻煩，其性能雖有所改善，但并不明顯，故用的不多。

鑒于以上三種擴壓器的優(yōu)缺點，急需提出一種既在設計工況有較高效率，又有較寬范圍的穩(wěn)定工況，且加工簡單的擴壓器結構。

技術實現要素：

鑒于現有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種可以保證與氣體氣流方向角相匹配，實時保證壓縮機處于最高能效點的擴壓器結構。

根據本公開的第一方面，提供了一種擴壓器結構，包括支座、主動齒輪、從動齒輪和葉片，所述支座設有朝上設置的第一安裝面和朝下設置的第二安裝面，所述主動齒輪和所述從動齒輪可轉動連接在所述第一安裝面上，所述主動齒輪上設有驅動機構，所述從動齒輪與所述主動齒輪嚙合連接，所述從動齒輪上可轉動連接導桿，所述導桿由所述第一安裝面貫穿至所述第二安裝面并且在端部連接所述葉片，所述葉片可轉動連接在所述第二安裝面上。

優(yōu)選地，所述從動齒輪為多個，多個所述從動齒輪沿所述主動齒輪的周向設置，每個所述從動齒輪均通過各自的所述導桿連接葉片。

優(yōu)選地，所述驅動機構包括驅動齒條、驅動齒輪和驅動軸，所述驅動齒條設置在所述主動齒輪上，所述驅動齒輪與所述驅動齒條嚙合連接并由所述驅動軸驅動轉動。

優(yōu)選地，所述驅動齒條呈弧形設置在所述主動齒輪上，所述驅動齒輪為錐形齒輪。

優(yōu)選地，所述驅動軸通過第一連接鍵與所述驅動齒輪連接，并在伸出所述驅動齒輪的一端通過第一緊固件與所述驅動齒輪緊固。

優(yōu)選地，所述導桿通過第二連接鍵與所述從動齒輪連接，并在伸出所述從動齒輪的一端通過第二緊固件與所述從動齒輪緊固。

優(yōu)選地，所述導桿穿過所述葉片，在伸出所述葉片的一端通過第三緊固件與所述葉片緊固。

優(yōu)選地，所述葉片上設有腰形孔，所述導桿上設有與所述腰形孔相配合的腰形結構，所述腰形結構與所述腰形孔間隙配合。

優(yōu)選地，所述支座上可轉動連接有凸臺，所述凸臺卡接在所述主動齒輪的內圈。

優(yōu)選地，所述主動齒輪的內圈設有至少兩個凹陷，所述凸臺的外周設有至少兩個凸起，所述凸起與對應的所述凹陷卡接。

優(yōu)選地，所述葉片的形狀為翼形。

優(yōu)選地，所述葉片的轉動角度在0～20度之間。

優(yōu)選地，所述葉片的轉動角度在0～15度之間。

優(yōu)選地，所述葉片包括位于進氣位置的前緣和位于出氣位置的尾緣，所述前緣和所述尾緣之間為弦長，所述葉片的厚度沿所述弦長變化。

優(yōu)選地，所述葉片的最大厚度處位于0.3～0.5倍弦長的位置處。

根據本申請的擴壓器結構，由于葉片是可旋轉的，當壓縮機負荷變化時，可以調整葉片的安裝角，使它與從葉輪出來的氣體氣流方向角相匹配，可以實時保證壓縮機處于最高能效點。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1根據本發(fā)明實施例的擴壓器結構的主視圖；

圖2根據本發(fā)明實施例的擴壓器結構的后視圖；

圖3根據本發(fā)明實施例的擴壓器結構的主動齒輪和從動齒輪的轉動結構示意圖；

圖4根據本發(fā)明實施例的擴壓器結構的驅動機構的結構示意圖；

圖5根據本發(fā)明實施例的擴壓器結構的導桿和從動齒輪的安裝結構示意圖；

圖6根據本發(fā)明實施例的擴壓器結構的主動齒輪和從動齒輪的嚙合結構示意圖；以及

圖7根據本發(fā)明實施例的擴壓器結構的葉片的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關的部分。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本申請。請注意，附圖中的箭頭為空氣的流動路徑。

請參考圖1-圖7，其示出了根據本發(fā)明實施例的擴壓器結構。如圖1和圖2所示，擴壓器結構包括支座1、主動齒輪2、從動齒輪3和葉片5。支座1設有朝上設置的第一安裝面11和朝下設置的第二安裝面12，主動齒輪2和從動齒輪3可轉動連接在所述第一安裝面上11，主動齒輪2上設有驅動機構4，驅動機構4驅動主動齒輪2轉動。從動齒輪3與主動齒輪2嚙合連接，從而，將主動齒輪2的轉動傳遞到從動齒輪3。從動齒輪3上可轉動連接導桿7，從而進一步將轉動傳遞到導桿7，導桿7由第一安裝面11貫穿至第二安裝面12并且在端部連接葉片5，葉片5可轉動連接在第二安裝面12上。導桿7可以帶動葉片5在第二安裝面12上轉動，葉片5的轉動可以在壓縮機負荷變化時，調整角度，使得葉片5的角度能夠與從葉輪出來的氣體氣流方向角相匹配，實時保證壓縮機處于最高能效點。

優(yōu)選地，從動齒輪3為多個，多個從動齒輪3沿主動齒輪2的周向設置，每個從動齒輪3均通過各自的導桿7連接葉片5。

如圖3所示，驅動機構4包括驅動齒條41、驅動齒輪42和驅動軸43，驅動齒條41設置在主動齒輪2上，驅動齒輪42與驅動齒條41嚙合連接并由驅動軸43驅動轉動。轉動驅動軸43，驅動齒輪42隨之轉動，由于驅動齒輪42與驅動齒條41嚙合，所以驅動齒條41可以帶動與之固定的主動齒輪2轉動。

優(yōu)選地，為了便于驅動主動齒輪2，驅動齒條41呈弧形設置在主動齒輪2上，并與主動齒輪2的弧度相一致。由于驅動齒條41呈弧形，驅動齒條41上的齒會朝向主動齒輪2的中心設置，因而驅動齒輪41應選擇錐形齒輪與之配合。為便于加工，驅動齒條和驅動齒輪一般為直齒即可，模數一般選取1～3mm，模數選擇太大會造成整個機構比較龐大，模數選擇較小會造成齒輪強度不夠，因此模數優(yōu)選1.5～2mm即可。

如圖4所示，驅動軸43通過第一連接鍵431與驅動齒輪42連接，以防止驅動軸43的軸向竄動。驅動軸43穿過驅動齒輪42，并伸出驅動齒輪42，驅動軸43在伸出驅動齒輪42的一端設有外螺紋，并在此端通過第一緊固件433，例如螺母，與驅動齒輪42緊固。第一緊固件433和驅動齒輪43之間可以設有第一平墊片432，以增大第一緊固件433和驅動齒輪42之間的安裝的接觸面積以及安裝造成的損傷。當然，驅動軸43與驅動齒輪42的連接方式并不僅限于此，還可以采用驅動軸43與驅動齒輪42為一體式的結構。

如圖5所示，導桿7通過第二連接鍵71與從動齒輪3連接，以防止導桿7的軸向竄動。導桿7穿過從動齒輪3，并伸出從動齒輪3。導桿7在伸出從動齒輪3的一端設有外螺紋，并在此端通過第二緊固件76，例如螺母，與從動齒輪3緊固。第二緊固件76和從動齒輪3之間可以設有第二平墊片75，以增大第二緊固件76和從動齒輪3之間的安裝的接觸面積以及安裝造成的損傷。當然，導桿7與從動齒輪3的連接方式并不僅限于此，還可以采用導桿7與從動齒輪3為一體式的結構。

優(yōu)選地，導桿7穿過葉片5，并伸出葉片5，在伸出葉片的一端通過第三緊固件74與葉片5緊固，保證葉片不會軸向移動。

優(yōu)選地，葉片上設有腰形孔51，導桿7上設有與腰形孔51相配合的腰形結構72，腰形結構72與腰形孔51間隙配合，保證葉片5與導桿7一起轉動，又防止了葉片5打轉。

如圖3所示，支座1上可轉動連接有凸臺6，凸臺6卡接在主動齒輪2的內圈，從而限制主動齒輪2軸向移動。

如圖6所示，主動齒輪2的內圈設有至少兩個凹陷21，凸臺6的外周設有至少兩個凸起61，凸起61與對應的凹陷21卡接，并在卡接之后旋轉一定角度，即可以卡住主動齒輪2，不讓其進行軸向移動，只能周向轉動。優(yōu)選地，凹陷21和凸起61的數量一致為3～4個，并均勻布置在主動齒輪2和凸臺6上。

如圖7所示，葉片的形狀為翼形。葉片數量不宜過多，否則結構不易布置，一般來說底葉片數量可為5～15片，最優(yōu)的選取9～11片。

優(yōu)選地，葉片在葉片的轉動角度在0～20度之間；最優(yōu)選，葉片在所述葉片的轉動角度在0～15度之間。葉片安裝方向需順著葉輪旋轉方向，如箭頭所示，當葉輪旋轉方向為順時針時，“0”位表示在流量最小時葉片所處的位置，“100％”位表示流量最大時葉片所處的位置，b即為葉片的轉動角度。

優(yōu)選地，葉片包括位于進氣位置的前緣和位于出氣位置的尾緣，前緣和尾緣之間為弦長，葉片的厚度沿弦長變化，葉片的最大厚度處位于0.3～0.5倍弦長的位置處，此處的弦長以前緣為起點計算。一般地，在葉片的最大厚度位置處開腰形孔，以與導桿安裝。當葉片最大厚度位置不足以加工安裝孔時，允許在該位置局部增加一凸起，該凸起外形輪廓為圓形，單邊預留1.5～3mm左右即可，最優(yōu)的選取2mm，加工時不會造成破邊，也不會造成流體在經過時產生較大的阻力。

以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發(fā)明構思的情況下，由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案。