姚松勤， 常 轩， 常 鑫
（1.国家知识产权局专利局专利审查协作江苏中心， 江苏 苏州 215000；2.杭州和利时自动化有限公司， 浙江 杭州 310018）
1 离心压缩机前置导流装置技术的概述离心压缩机也叫涡轮压缩机，是压缩机的一种，结构和操作原理同离心鼓风机相似，能使气体获得较高压强，处理气体量较大，效率较高，气体主要沿着径向流动的透平压缩机，又称径流压缩机。
大多数离心式压缩机在实际运行时都是在一定工况范围内工作，仅在一个工况点运行的情况较少。除提高设计点的效率之外，提高离心式压缩机的调节性能也是节约能源的有效途径之一。离心式压缩机常用的前置导流方式有径向布置、轴向布置、角度控制以及通过控制方法等[1]。
其中，角度控制具体的如采用可调进口导叶（VIGV）调节是通过改变叶轮进口导叶的安装角从而改变气流预旋的调节方法（如图1 所示）。与变转速调节相比，这种调节方式虽然效率较低，但在某些方面有自己的特色，如：系统结构相对比较简单，可以在不停车的条件下进行调节，利用伺服机构还可实现自动化。因此，具有广阔的应用前景与研究价值[2]。可调进口导叶在20 世纪50 年代初就已经用于风机调节，到80 年代后期，国外对离心式压缩机可调进口导叶开始了比较全面的理论和试验研究，取得了较大的进步。而国内的研究普遍要晚于国外，总体水平与国外尚有一定差距。目前，国内外学者对离心式压缩机可调进口导叶的研究主要集中在可调进口导叶的调节性能、相关结构参数对导叶性能的影响、可调进口导叶与叶轮非定常相干作用、可调进口导叶的常见故障及处理等方面。
2 前置导流装置改进方案一（见图2）前置导流装置方案：电动机的输出主轴装配有叶轮，其离心式制冷压缩机的壳体上装置的步进电机的输出轴上有偏心轮和在壳体内装的多个呈锥形的进口调节叶片，靠叶轮出口端的呈内圆环槽的扩压器外端面与离心式制冷压缩机的输出剖位管壁有距离，扩压器的另一内圆环槽装置有带弹簧的导杆，导杆的另一端有螺纹与锁紧螺母啮合，导杆的轴心线与偏心轮装配在同一平面上。
该前置导流装置方案优点：采用宽度可调节扩压器，即扩压器流道宽度随进口可调导叶角度变化，使进入离心式制冷压缩机的气量而变化。如进口可调导叶开度大时，扩压器宽度大；进口可调导叶开度小时，扩压器宽度小，使得气流通道相互匹配，高压气流不会倒流，不喘振，使效率提高。步进电机转动带动偏心轮和进口可调导叶旋转，同时偏心轮推动导杆，而带动扩压器的移动，使扩压器宽度得到调整。故在步进电机作用下，使进口可调导叶和可调扩压器联动。其结构简单紧凑，制作安装方便，机组效率高、节能，有效解决了机组在非常小的进口可调导叶开度下喘振现象等特点。
3 前置导流装置改进方案二（见图3）前置导流装置方案：压缩机关联有修整调节器，通过修整调节器能够以可变的程度遮盖压缩机的压缩机工作轮的进入横截面的边缘侧的区段，其中，进入横截面的边缘侧的区段在修整调节器的释放位置ST1中相对较少地被遮盖而在修整调节器的遮盖位置ST2中相对较广地被遮盖；在从发动机的牵引运行转变至发动机的推动运行时将修整调节器调整到遮盖位置ST2中，在牵引运行时修整调节器位于释放位置ST1中。
该前置导流装置方案优点：当由于从牵引运行转变到推动运行中的转变可实现已被压缩的新鲜气体从压缩机的高压侧至低压侧的边缘侧回流时，主动地将内燃机的修整调节器调节到遮盖位置；然后相对广地遮盖压缩机工作轮的进入横截面的边缘侧的区段的修整调节器防止或者干扰这样的回流或其到新鲜气体线路的置于修整调节器上游的区段中的进一步扩散，由此可防止会导致卸载吼叫的振动激励或者减小其卸载导致的振动。