可變幾何尺寸的離心式壓氣機機匣引氣再循環結構的製作方法
2023-06-30 14:43:36
可變幾何尺寸的離心式壓氣機機匣引氣再循環結構的製作方法
【專利摘要】本發明的目的在於提供可變幾何尺寸的離心式壓氣機機匣引氣再循環結構，包括蝸殼、壓氣機葉輪，壓氣機葉輪安裝在蝸殼裡，壓氣機葉輪上沿其自身周向分別安裝有主葉片和分流葉片，蝸殼裡開有環形的氣體控制槽，氣體控制槽裡固定有回流環，回流環與氣體控制槽的左側、右側、外側三個方向的蝸殼內壁分別形成回流槽、吸氣槽、回流通道，回流槽、回流通道、吸氣槽之間依次連通，吸氣槽位於主葉片前緣和分流葉片前緣之間，主葉片前緣與蝸殼端部之間形成壓氣機進氣道，壓氣機進氣道裡設置可沿其移動的滑動套筒。本發明可以改變引氣再循環結構的回流量，以達到優化壓氣機全工況的目的。
【專利說明】可變幾何尺寸的離心式壓氣機機匣引氣再循環結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種壓氣機，具體地說是渦輪增壓器的壓氣機。
【背景技術】
[0002]離心壓氣機使用引氣再循環裝置廣泛應用於國內外先進的渦輪增壓器中的高壓比離心壓氣機上，它的主要作用在於拓寬離心壓氣機的工作範圍和擴大其喘振裕度。隨著離心壓氣機轉速和壓比的提高，其有效的工作範圍急劇變窄，採用引氣再循環裝置以後，在離心壓氣機流量接近喘振邊界時部分氣體通過抽氣槽抽氣，再從回流孔流入，以使離心壓氣機的工作範圍變寬，喘振裕度增大。
[0003]引氣再循環通道在工作過程中的回流量對其工作範圍的拓寬和喘振裕度的增加有決定性的影響，不同的抽氣回流量對於不同轉速下的離心壓氣機工作範圍的擴大有不同的影響。傳統的引氣再循環裝置不能全工況地優化離心壓氣機的工作範圍。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供改變引氣再循環結構的回流量，以達到優化壓氣機全工況目的的可變幾何尺寸的離心式壓氣機機匣引氣再循環結構。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
[0006]本發明可變幾何尺寸的離心式壓氣機機匣引氣再循環結構，包括蝸殼、壓氣機葉輪，壓氣機葉輪安裝在蝸殼裡，其特徵是:壓氣機葉輪上沿其自身周向分別安裝有主葉片和分流葉片，蝸殼裡開有環形的氣體控制槽，氣體控制槽裡固定有回流環，回流環與氣體控制槽的左側、右側、外側三個方向的蝸殼內壁分別形成回流槽、吸氣槽、回流通道，回流槽、回流通道、吸氣槽之間依次連通，吸氣槽位於主葉片前緣和分流葉片前緣之間，主葉片前緣與蝸殼端部之間形成壓氣機進氣道，壓氣機進氣道裡設置可沿其移動的滑動套筒。
[0007]本發明還可以包括:
[0008]1、滑動套筒在壓氣機進氣道裡移動實現回流槽與壓氣機進氣道的全連通、半連通和全封閉。
[0009]2、蝸殼裡主葉片和分流葉片後緣的外側設置葉片擴壓器。
[0010]本發明的優勢在於:本發明在引氣再循環通道的回流槽出口安裝了滑動套筒，滑動套筒位置的改變可以改變回流槽出口的通流面積，從而改變引氣再循環結構的回流量，以達到優化壓氣機全工況的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明回流槽與壓氣機進氣道半連通狀態時的結構示意圖；
[0012]圖2是本發明回流槽與壓氣機進氣道全連通狀態時的結構示意圖；
[0013]圖3是本發明回流槽與壓氣機進氣道封閉狀態時的結構示意圖；
[0014]圖4是本發明葉輪、葉片立體圖；[0015]圖5是本發明葉輪、葉片側視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖舉例對本發明做更詳細地描述:
[0017]結合圖1?5，本發明是一種新型可變幾何尺寸的離心壓氣機引氣再循環結構，包括壓氣機蝸殼、引氣再循環通道、壓氣機進口通道及進口滑套等。其主要特徵在於在壓氣機進口 2的滑動套筒I可以改變引氣再循環通道回流槽出口 6的尺寸以改變引氣再循環通道的空氣回流量。引氣再循環通道的吸氣槽7位於主葉片前緣3和分流葉片前緣11之間，弓丨氣再循環通道的回流槽5位於主葉片外緣以外，壓氣機進口通道內的滑動套筒I安裝在壓氣機進氣道2內，其位置的改變可以將引氣再循環通道的回流槽出口 5完全打開或完全關閉或打開在任一位置，這樣就可以全工況對引氣再循環通道內的空氣回流量進行控制。
[0018]本發明主要包括離心壓氣機蝸殼、引氣再循環通道以及控制回流口大小的滑動套筒。在壓氣機引氣再循環的仿真及試驗研究中發現，為了拓寬壓氣機穩定工作範圍以及增大喘振裕度，高工況時應使引氣再循環有較大的回流量，低工況時有較小的回流量。
[0019]當壓氣機轉速和流量較小時，滑動套筒I的位置向壓氣機進氣道2方向內側方向移動，使引氣再循環通道回流槽5出口通流面積減小，減小回流量；當壓氣機轉速和流量較大時，滑動套筒I的位置向壓氣機進氣道2方向外側方向移動，使引氣再循環通道回流槽5通流面積增大，增大回流量；這樣就可以實現，在全工況下調整引氣再循環通道的回流量，拓寬壓氣機的穩定工作範圍，增大其喘振裕度。
[0020]附圖中，圖1、圖2和圖3分別表示了 3種狀態，分別是引氣再循環滑動套筒處於半開、全開和全關的狀態。
【權利要求】
1.可變幾何尺寸的離心式壓氣機機匣引氣再循環結構，包括蝸殼(8)、壓氣機葉輪(12)，壓氣機葉輪(12)安裝在蝸殼(8)裡，其特徵是:壓氣機葉輪(12)上沿其自身周向分別安裝有主葉片(4)和分流葉片(10)，蝸殼(8)裡開有環形的氣體控制槽，氣體控制槽裡固定有回流環(13)，回流環(13)與氣體控制槽的左側、右側、外側三個方向的蝸殼內壁分別形成回流槽(5)、吸氣槽(7)、回流通道(6)，回流槽(5)、回流通道(6)、吸氣槽(7)之間依次連通，吸氣槽(7)位於主葉片前緣(3)和分流葉片前緣(11)之間，主葉片前緣(3)與蝸殼(8)端部之間形成壓氣機進氣道(2)，壓氣機進氣道(2)裡設置可沿其移動的滑動套筒(I)。
2.根據權利要求1所述的可變幾何尺寸的離心式壓氣機機匣引氣再循環結構，其特徵是:滑動套筒(I)在壓氣機進氣道(2)裡移動實現回流槽(5)與壓氣機進氣道(2)的全連通、半連通和全封閉。
3.根據權利要求1或2所述的可變幾何尺寸的離心式壓氣機機匣引氣再循環結構，其特徵是:蝸殼(8) 裡主葉片(4)和分流葉片(10)後緣的外側設置葉片擴壓器(9)。
【文檔編號】F04D29/42GK104019058SQ201410299425
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】崔欣潔, 杜興華, 王銀燕, 楊傳雷, 王賀春, 劉春罡, 潘克銀 申請人:哈爾濱工程大學