【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种超音速喷嘴结构，具体说涉及一种涡轮动力设备用可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构。
技术介绍
1、目前在高落压比(≥20)的涡轮动力类设备中(包括涡轮发电机和涡轮泵)，涡轮前气体能量转换装置一般结构为拉法尔喷嘴形式。为实现涡轮动力装置的输出功率可调，一般采用改变喷嘴前气体总压或间断式开关喷嘴前进气通道方式。改变喷嘴前进气总压可实现连续可调，但一般喷嘴前进气总压涉及上游装置，因此改变进气总压难度较大，不易实现，涉及专利【一种氢气涡轮泵，zl201410592881.0】。间断式开关进气通道，涉及专利【一种超高速涡轮负载自适应稳速控制系统及方法，zl202210307097.5】，相对容易实现功率控制，但缺点是间断式开关会导致涡轮轴系受驱动力矩出现波动，最终工作转速出现波动，输出性能也出现波动。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：提供一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构。
2、本专利技术解决技术的方案是：一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，包括：喷嘴壳体、励磁线圈及阀芯组件；
3、所述喷嘴壳体内部设置有超音速喷嘴结构，并在喷嘴进气侧内壁上设置有直线轴承定位安装孔；所述安装孔内同时安装两直线轴承以及一弹簧座，弹簧座安装在两直线轴承之间；
4、所述阀芯组件包括阀芯、永磁体和压缩弹簧；阀芯左端为样条曲线旋转形成的型面，阀芯右端为台阶式中空圆柱体结构形式，中空圆柱体结构的中间部分固定安装永磁体，永磁体两侧为沿圆周方向均布的径
5、阀芯组件通过所述两直线轴承安装在喷嘴壳体内，阀芯组件上的压缩弹簧与所述弹簧座内端面相接触，压缩弹簧处于压缩状态，同时使阀芯的旋转型面与喷嘴壳体内喷嘴喉部接触；
6、励磁线圈套装在喷嘴壳体的最外圆，通过喷嘴壳体上的限位台阶进行定位，励磁线圈通电流后产生沿轴向的磁力线，永磁体在磁场、压缩弹簧和气压综合作用力下，带动阀芯在轴向产生向右的位移，通过调整阀芯旋转型面与喷嘴喉部之间变化的环形流通截面大小，实现喷嘴喉部通流面积的变化。
7、优选的，阀芯型面最大直径是喷嘴喉部直径的1-1.2倍关系，阀芯型面轴向长度l大于5倍的喷嘴喉部轴向宽度l1。
8、优选的，阀芯型面最佳直径是喷嘴喉部直径的1.1倍关系。
9、优选的，喷嘴实现的通流面积s调节范围从小到大为0至其中为阀芯最左端导流圆柱体直径，通常取为的0.1-0.2倍。
10、优选的，所述样条曲线的形式根据阀芯通流面积连续调节要求与轴向位移量变化规律选取。
11、优选的，阀芯整体上右侧为圆柱体结构形式，圆柱体外圆面有限位台阶，左侧为圆弧过渡加圆柱体和旋转型面，其内部气路通道为大小台阶式圆柱孔，各台阶圆柱孔上再沿径向开通气孔，其中，大圆柱孔内在永磁体两侧径向均匀各开多个通气孔，靠近大圆柱内底面沿径向开多个通气孔，小圆柱盲孔内沿径向均匀开多个通气孔，且开孔轴向位置须在左侧圆柱体位置上。
12、优选的，永磁体形状为圆柱形，充磁方式要求为轴向充磁。
13、优选的，励磁线圈通过粘接剂或其他形式的机械限位与喷嘴壳体固定。
14、优选的，所述超音速喷嘴结构适用于气体类型为空气、氮气、氦气及氢气，适用的气体温度不超过150℃，喷嘴前适用的气体压力不超过12mpa，喷嘴喉部的最大直径不超过
15、本专利技术与现有技术相比的有益效果是：本专利技术可以根据输出功率需求，对喷嘴前气体工质进行流量实现连续调节，并最终实现涡轮发电机、涡轮泵等设备的功率输出连续平滑调整，避免间断式开关调节带来的气体冲击力，转速波动和输出性能波动影响。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于包括：喷嘴壳体、励磁线圈及阀芯组件；
2.根据权利要求1所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：阀芯型面最大直径是喷嘴喉部直径的1-1.2倍关系，阀芯型面轴向长度L大于5倍的喷嘴喉部轴向宽度L1。
3.根据权利要求2所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：阀芯型面最佳直径是喷嘴喉部直径的1.1倍关系。
4.根据权利要求2所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：喷嘴实现的通流面积S调节范围从小到大为0至其中为阀芯最左端导流圆柱体直径，通常取为的0.1-0.2倍。
5.根据权利要求1所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：所述样条曲线的形式根据阀芯通流面积连续调节要求与轴向位移量变化规律选取。
6.根据权利要求1所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：阀芯整体上右侧为圆柱体结构形式，圆柱体外圆面有限位台阶，左侧为圆弧过渡加圆柱体和旋转型面，其内部气路通道为大小台阶式圆柱孔，各台阶圆柱
7.根据权利要求1所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：永磁体形状为圆柱形，充磁方式要求为轴向充磁。
8.根据权利要求1所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：励磁线圈通过粘接剂或其他形式的机械限位与喷嘴壳体固定。
9.根据权利要求1所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：所述超音速喷嘴结构适用于气体类型为空气、氮气、氦气及氢气，适用的气体温度不超过150℃，喷嘴前适用的气体压力不超过12MPa，喷嘴喉部的最大直径不超过
...【技术特征摘要】
1.一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于包括：喷嘴壳体、励磁线圈及阀芯组件；
2.根据权利要求1所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：阀芯型面最大直径是喷嘴喉部直径的1-1.2倍关系，阀芯型面轴向长度l大于5倍的喷嘴喉部轴向宽度l1。
3.根据权利要求2所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：阀芯型面最佳直径是喷嘴喉部直径的1.1倍关系。
4.根据权利要求2所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：喷嘴实现的通流面积s调节范围从小到大为0至其中为阀芯最左端导流圆柱体直径，通常取为的0.1-0.2倍。
5.根据权利要求1所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，其特征在于：所述样条曲线的形式根据阀芯通流面积连续调节要求与轴向位移量变化规律选取。
6.根据权利要求1所述的一种可实现流量连续调节的超音速喷嘴结构，...
【专利技术属性】
技术研发人员：郝小龙，高焕然，王富祺，张恬，闫田田，郭雷，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。