專利名稱：一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種內(nèi)燃機增壓裝置，具體地說涉及一種用于渦輪增壓器的高效
旋轉(zhuǎn)擴壓壁可調(diào)壓氣機裝置。
背景技術(shù)：
近年來，發(fā)動機升功率大幅度提高，渦輪增壓器的增壓壓縮比也在不斷提升，但受渦輪增壓器結(jié)構(gòu)的制約，在增壓器壓氣機增壓效率方面遇到了一些新的行業(yè)難題，高壓比工況下增壓器壓氣機端的流動摩擦損失以及壓氣機葉片在旋轉(zhuǎn)過程中的配合間隙損失越來越多的制約了增壓器效率的提升。隨著增壓器轉(zhuǎn)速的不斷升高，壓氣機葉輪前緣進氣的相對速度和角度不斷加大，導致增壓器流量受到結(jié)構(gòu)上的限制，增壓器與發(fā)動機的匹配難度增加。 如圖1所示，渦輪增壓器的壓氣機部分包括壓氣機殼1、壓氣機葉輪2、氣體擴壓通道9三個部分，在正常工作下壓氣機葉輪2在渦輪軸13的帶動下高速旋轉(zhuǎn)從壓氣機進口 4吸入潔凈的空氣進行離心壓縮，壓縮后的高速增壓氣體從壓氣機葉輪出口 11處進入氣體擴壓通道9，動能開始轉(zhuǎn)化為壓力能，同時氣體在氣體擴壓通道9的約束下進入壓氣機殼集氣流道14，然后通過與壓氣機殼1的出氣端連接的管路送入發(fā)動機燃燒室內(nèi)部參與燃燒，增壓氣流在氣體擴壓通道9中流動時，靠擴壓通道擴壓壁8和連接盤擴壓壁IO進行徑向約束，同時在擴壓通道9中與擴壓通道擴壓壁8和連接盤擴壓壁10產(chǎn)生摩擦阻力，降低了壓氣機效率。 渦輪增壓器增壓為了滿足發(fā)動機的加速性、響應(yīng)性要求，需要以每分鐘幾萬轉(zhuǎn)、十幾萬轉(zhuǎn)甚至更高的速度旋轉(zhuǎn)，已知的渦輪增壓器壓氣機因為結(jié)構(gòu)和布局等原因，壓氣機葉輪2的葉輪外輪廓面6與壓氣機殼1的壓殼進氣內(nèi)輪廓面7必須保留一定的葉輪旋轉(zhuǎn)間隙al，確保壓氣機葉輪2在高速旋轉(zhuǎn)時不會出現(xiàn)壓氣機葉輪2的葉輪前緣外輪廓5與壓氣機殼1的壓殼進氣內(nèi)輪廓面7發(fā)生摩擦，避免增壓器磨損失效。為保證可靠運轉(zhuǎn)，葉輪旋轉(zhuǎn)間隙al —般在0. 4-0. 8mm左右，約占葉輪進氣前緣3高度的4% -8% ，從葉輪進氣前緣3吸入壓氣機葉輪2中的氣體，沿葉輪輪轂輪廓線12和壓殼進氣內(nèi)輪廓7進行離心壓縮流動，在壓縮過程中，從壓殼進氣內(nèi)輪廓面7和葉輪外輪廓面6間形成的葉輪旋轉(zhuǎn)間隙al中出現(xiàn)氣流的紊流過程，導致壓氣機效率快速下降。因此，希望葉輪旋轉(zhuǎn)間隙al越小越好，直至形成高效率壓縮的零間隙狀態(tài)。 增壓器為了拓寬壓氣機的流量，采用了雙進氣通道的壓氣機結(jié)構(gòu)，如圖2所示，壓氣機殼1的進氣端包括壓氣機進口 4和壓氣機外流道進口 16兩個通道，壓氣機外流道進口16的端部通過補充進氣槽15連通，當壓氣機葉輪2在渦輪軸13帶動下高速旋轉(zhuǎn)，從葉輪進氣前緣3進入氣體受限制后，從補充進氣槽15進入一部分氣體，從而起到了拓寬流量的作用，在低速工況下，對增壓器的喘振起到了一定的作用，但雙進氣通道的壓氣機結(jié)構(gòu)是一種簡單的進氣調(diào)節(jié)，改善程度有限，同時因為補充進氣槽15的存在產(chǎn)生了額外的間隙損失和氣動噪音。
3[0006] 因此，希望設(shè)計一種先進的壓氣機裝置，來解決增壓器的增壓效率問題，解決增壓器磨損后出現(xiàn)的劃殼故障，延長增壓器的使用壽命。同時能夠進一步的拓寬壓氣機流量和增壓比，通過增壓器擴壓機構(gòu)和進氣氣流調(diào)節(jié)機構(gòu)的設(shè)計開發(fā)，充分實現(xiàn)提升壓氣機效率、拓寬流量的目的，從而滿足增壓發(fā)動機對高效壓氣機的迫切需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的問題是提供一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，以有效解決增壓氣體壓縮效率低和無法拓寬渦輪增壓器壓氣機的流量的問題。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，包括壓氣機殼，壓氣機殼內(nèi)安裝有壓氣機葉輪，其特征在于所述壓氣機殼的內(nèi)壁與壓氣機葉輪之間設(shè)有與壓氣機葉輪同向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)擴壓壁和用來支撐旋轉(zhuǎn)擴壓壁旋轉(zhuǎn)的支撐裝置。
作為一種具體技術(shù)方案 所述支撐裝置包括支撐盤和安裝在支撐盤外側(cè)的擋圈，支撐盤的中心設(shè)有支撐盤輪轂，支撐盤輪轂兩端各設(shè)有一個支撐盤內(nèi)槽，所述支撐盤內(nèi)槽中裝有軸承，支撐盤輪轂內(nèi)設(shè)有連接軸。 作為一種具體技術(shù)方案 所述旋轉(zhuǎn)擴壓壁為壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁，壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁呈圓筒狀，壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁的一個端面沿徑向延伸形成擴壓壁外徑圓周面，另一個端面沿軸向延伸形成擴壓壁引導外徑圓周面和擴壓壁配合內(nèi)徑圓周面，擴壓壁引導外徑圓周面的端部內(nèi)側(cè)設(shè)有擴壓壁支撐肋板，擴壓壁支撐肋板內(nèi)側(cè)連接有擴壓壁輪轂，擴壓壁輪轂中心設(shè)有擴壓壁輪轂內(nèi)孔，擴壓壁輪轂通過擴壓壁輪轂內(nèi)孔與連接軸連接。
所述擴壓壁外徑圓周面直徑為壓氣機葉輪直徑的1. 05-1. 5倍。[0014] 作為一種具體技術(shù)方案 所述旋轉(zhuǎn)擴壓壁為導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁，導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁呈圓筒狀，導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁
的一個端面沿徑向延伸形成導葉擴壓壁外徑圓周面，另一個端面沿軸向延伸形成導葉擴壓
壁引導外徑圓周面和導葉擴壓壁配合內(nèi)徑圓周面，導葉擴壓壁引導外徑圓周面的端部設(shè)有
導葉擴壓壁輪轂，導葉擴壓壁輪轂中心設(shè)有導葉擴壓壁輪轂內(nèi)孔，導葉擴壓壁輪轂設(shè)有進
氣氣流調(diào)節(jié)裝置，導葉擴壓壁輪轂通過導葉擴壓壁輪轂內(nèi)孔與連接軸連接。 所述導葉擴壓壁外徑圓周面直徑為壓氣機葉輪直徑的1. 4-2倍。 作為一種具體技術(shù)方案 所述進氣氣流調(diào)節(jié)裝置為傾斜安裝在導葉擴壓壁輪轂上的多個擴壓壁導葉。[0019] 所述擴壓壁導葉呈條形狀，擴壓壁導葉包括導葉葉片前緣和導葉葉片尾緣，所述導葉葉片尾緣的面向里，導葉葉片前緣的面向外。[0020] 作為一種具體技術(shù)方案 所述進氣氣流調(diào)節(jié)裝置為安裝在導葉擴壓壁輪轂上的多個動導向葉片和安裝在支撐盤上的多個靜導向葉片，動導向葉片與靜導向葉片間隔排列。 所述動導向葉片包括動導葉進氣前緣和動導葉出氣尾緣，動導葉出氣尾緣水平設(shè)置，動導葉進氣前緣沿轉(zhuǎn)動方向彎折設(shè)置；所述靜導向葉片包括靜導葉進氣前緣和靜導葉
4出氣尾緣，靜導葉進氣前緣水平設(shè)置，靜導葉出氣尾緣沿轉(zhuǎn)動方向彎折設(shè)置。[0023] 由于采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點 本實用新型通過對可調(diào)旋轉(zhuǎn)擴壓壁的可調(diào)壓氣機裝置的設(shè)計開發(fā)，有效的解決了目前渦輪增壓器結(jié)構(gòu)中葉輪壓縮效率低及壓氣機配合間隙大的問題。本實用新型采用了壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁代替常規(guī)的固定擴壓壁，來減少氣體摩擦損失，通過在壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁前端的增壓導葉來提升旋轉(zhuǎn)擴壓壁的響應(yīng)速度和拓寬進氣流量。 該實用新型中的旋轉(zhuǎn)擴壓壁針對目前渦輪增壓器的壓氣機結(jié)構(gòu)，通過采用分體的擴壓壁實現(xiàn)了進氣氣流的有效利用，同時，解決了壓氣機中葉輪與壓殼配合間隙問題，進一步提升了壓氣機效率。 綜上，采用具有旋轉(zhuǎn)擴壓壁的可調(diào)壓氣機裝置可以有效改善增壓器的壓氣機氣動性能，通過使擴壓壁旋轉(zhuǎn)實來現(xiàn)提升壓氣機效率和拓展壓氣機流量的目的。同時，有效解決由于壓氣機葉輪與壓殼配合間隙過大導致的壓氣機效率降低和可靠性下降的問題，滿足未來對高效壓氣機的需求。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步描述。
附圖1是背景技術(shù)中渦輪增壓器壓氣機的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是背景技術(shù)中雙進口通道渦輪增壓器壓氣機的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3是本實用新型實施例1中壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖4是附圖3中壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁與壓氣機葉輪的局部放大圖； 附圖5是附圖3中壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖6是本實用新型實施例2中導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機的結(jié)構(gòu)示意圖；[0034] 附圖7是附圖6中導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁的結(jié)構(gòu)示意圖；[0035] 附圖8是附圖7中導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁的M向結(jié)構(gòu)示意圖；[0036] 附圖9是本實用新型實施例3中動、靜導葉的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中l(wèi)-壓氣機殼、2-壓氣機葉輪、3-葉輪進氣前緣、4-壓氣機進口、5-葉輪前緣外輪廓、6_葉輪外輪廓面、7-壓殼進氣內(nèi)輪廓面、8-擴壓通道擴壓壁、9-氣體擴壓通道、10-連接盤擴壓壁、11-壓氣機葉輪出口 、 12-葉輪輪轂輪廓線、13-渦輪軸、14-壓氣機殼集氣流道、15-補充進氣槽、16-壓氣機外流道進口 、 17-擋圈、18-鎖緊螺母、19-支撐盤內(nèi)槽、20-軸承、21-支撐盤輪轂、22-連接軸、23-擴壓壁輪轂、24-壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁、25-擴壓壁密封外徑圓周面、26-密封環(huán)、27-擴壓壁配合內(nèi)徑圓周面、28-擴壓壁外徑圓周面、29-壓殼擴壓壁內(nèi)圓周面、30-支撐盤、31-擴壓壁密封槽、32-擴壓壁引導外徑圓周面、33-擴壓壁支撐肋板、34-擴壓壁輪轂內(nèi)孔、35-擴壓壁導葉、36-擴壓壁擴壓面、37-導葉擴壓壁外徑圓周面、38-導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁、39-導向葉片前緣、40-導向葉片尾緣、41-靜導向葉片、42-靜導葉進氣前緣、43-靜導葉出氣尾緣、44-動導葉出氣尾緣、45-動導向葉片、46-動導葉進氣前緣、47-導葉擴壓壁引導外徑圓周面、48-導葉擴壓壁配合內(nèi)徑圓周面、49-導葉擴壓壁輪轂、50-導葉擴壓壁輪轂內(nèi)孔Al-傳統(tǒng)葉輪與壓殼配合間隙Al-實用新型中葉輪與壓殼配合間隙、Tl-導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁轉(zhuǎn)動方向、Xl-靜導葉進氣方向、X2-動導葉出氣方向。
具體實施方式
實施例1 :如圖3和圖5所示，一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，包括壓氣機殼1，壓氣機殼1內(nèi)安裝有壓氣機葉輪2，所述壓氣機殼1內(nèi)壁與壓氣機葉輪2之間設(shè)有與壓氣機葉輪2同向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)擴壓壁和用來支撐旋轉(zhuǎn)擴壓壁旋轉(zhuǎn)的支撐裝置。[0039] 為了保證壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24能夠圍繞增壓器中心旋轉(zhuǎn)，支撐裝置包括支撐盤30和安裝在支撐盤30外側(cè)的擋圈17，支撐盤30安裝在壓氣機殼1的壓氣機進口 4處，支撐盤30的中心設(shè)有支撐盤輪轂21，支撐盤輪轂21兩端各設(shè)有一個支撐盤內(nèi)槽19，所述支撐盤內(nèi)槽19中裝有軸承20，軸承20為滾珠軸承，支撐盤輪轂21內(nèi)設(shè)有連接軸22。[0040] 旋轉(zhuǎn)擴壓壁為壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24，壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24呈圓筒狀，壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24的一個端面沿徑向延伸形成擴壓壁外徑圓周面28，另一個端面沿軸向延伸形成擴壓壁引導外徑圓周面32和擴壓壁配合內(nèi)徑圓周面27，擴壓壁引導外徑圓周面32的端部內(nèi)側(cè)設(shè)有擴壓壁支撐肋板33，擴壓壁支撐肋板33內(nèi)側(cè)連接有擴壓壁輪轂23，擴壓壁輪轂23中心設(shè)有擴壓壁輪轂內(nèi)孔34，擴壓壁輪轂23通過擴壓壁輪轂內(nèi)孔34與連接軸22連接。連接軸22通過擴壓壁輪轂內(nèi)孔34將支撐盤輪轂21和擴壓壁輪轂23連接在一起，對旋轉(zhuǎn)擴壓壁進行支撐，連接軸22的外端部設(shè)有鎖緊螺母18。 考慮到氣流在壓縮傳動過程中的流動損失，減少增壓氣體通過壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24和壓殼進氣內(nèi)輪廓7之間的間隙回流，在壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24的擴壓壁密封外徑圓周面25上設(shè)有擴壓壁密封槽31，所述擴壓壁密封槽31中裝有密封環(huán)26，以實現(xiàn)壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24和壓殼進氣內(nèi)輪廓面7之間的密封。 為了改善裝配工藝，在擴壓壁密封外徑圓周面25的前端設(shè)有擴壓壁引導外徑圓周面32，所述擴壓壁引導外徑圓周面32直徑略小于擴壓壁密封外徑圓周面25的直徑。壓氣機葉輪2在工作過程中通過渦輪軸13帶動高速旋轉(zhuǎn)，潔凈的空氣從壓氣機殼1的壓氣機進口 4進入壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24的內(nèi)部，然后進入壓氣機葉輪2后壓縮，壓縮后的氣體通過壓氣機葉輪出口 11進入氣體擴壓通道9，然后在壓殼擴壓壁8的約束下進入壓氣機殼集氣流道14，然后進入發(fā)動機參與燃燒。 如圖4所示，為了提高壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24的響應(yīng)性，擴壓壁外徑圓周面28的直徑為壓氣機葉輪2直徑的1. 3倍。當然，二者的倍數(shù)值可以在1. 05-1. 5的范圍之間進行選擇，即擴壓壁外徑圓周面28的直徑可調(diào)。 壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24由工程塑料制造而成，可以承受15(TC的溫度，同時擴壓壁外徑圓周面28位于與之配合的壓殼擴壓壁內(nèi)端面29中，以減少流動損失。壓氣機葉輪2的葉輪外輪廓6與擴壓壁配合內(nèi)徑圓周面27之間的配合間隙小于0. 4mm，所述壓氣機葉輪2的葉輪外輪廓6和擴壓壁配合內(nèi)徑圓周面27配合形成了本實施例中壓氣機葉輪2與壓氣機殼l的配合間隙bl，因為壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24的存在，所以bl間隙小于現(xiàn)有技術(shù)中壓氣機葉輪2與壓氣機殼1的配合間隙al， bl越小越好，甚至可以為零。 本實施例針對渦輪增壓器提升壓氣機效率、解決增壓器磨損失效的需求，完成了由壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁24組成的高效可調(diào)壓氣機的開發(fā)，有效的減小了傳統(tǒng)壓氣機殼1和壓氣機葉輪2存在的安全間隙尺寸，降低了氣體在壓縮過程中高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機葉輪2和壓氣機殼1配合壁面的相對速度，大大降低了摩擦損失。該類型可調(diào)旋轉(zhuǎn)擴壓壁壓氣機工藝簡單，可以采用同類材料和現(xiàn)有的鑄造及加工技術(shù)完成。
6[0046] 實施例2 :如圖6和圖7所示，調(diào)旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，包括壓氣機殼1、 壓氣機葉輪2和導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁38。 為了保證導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁38能夠圍繞增壓器中心旋轉(zhuǎn)，支撐裝置包括支撐盤30 和安裝在支撐盤30外側(cè)的擋圈17，支撐盤30安裝在壓氣機殼1的壓氣機進口 4處，支撐 盤30的中心設(shè)有支撐盤輪轂21，支撐盤輪轂21兩端各設(shè)有一個支撐盤內(nèi)槽19，所述支撐 盤內(nèi)槽19中裝有軸承20，軸承20為滾珠軸承，支撐盤輪轂21內(nèi)設(shè)有連接軸22。 旋轉(zhuǎn)擴壓壁為導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁38，導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁38呈圓筒狀，導葉旋轉(zhuǎn)擴壓 壁38的一個端面沿徑向延伸形成導葉擴壓壁外徑圓周面37，另一個端面沿軸向延伸形成 導葉擴壓壁引導外徑圓周面47和導葉擴壓壁配合內(nèi)徑圓周面48，導葉擴壓壁引導外徑圓 周面47的端部設(shè)有導葉擴壓壁輪轂49，導葉擴壓壁輪轂49中心設(shè)有導葉擴壓壁輪轂內(nèi)孔 50，導葉擴壓壁輪轂49設(shè)有進氣氣流調(diào)節(jié)裝置，導葉擴壓壁輪轂49通過導葉擴壓壁輪轂內(nèi) 孔50與連接軸22連接。 所述導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁38前面通過支撐盤30與壓氣機殼1實現(xiàn)連接，然后通過放 在擴壓壁密封槽31中的密封環(huán)26實現(xiàn)增壓氣體的回流，密封潔凈的空氣從壓氣機殼1的 壓氣機進口 4進入導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁38的內(nèi)部，沿擴壓壁配合內(nèi)徑27流動，然后進入由渦輪 軸13帶動的高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機葉輪2后壓縮，壓縮后的氣體通過壓氣機葉輪出口 11進入 氣體擴壓通道9，然后進入壓氣機殼集氣流道14，增壓以后的氣體進入發(fā)動機參與燃燒。 為了進一步減少增壓氣體在氣體擴壓通道9中的流動損失，導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁38在 壓氣機葉輪出口 11 一端設(shè)有擴壓壁擴壓面36，所述擴壓壁擴壓面36整體替代傳統(tǒng)的壓氣 機擴壓壁，而擴壓壁外徑圓周面28的直徑為壓氣機葉輪2出口直徑的1. 7倍，倍數(shù)可在范 圍1. 4-2內(nèi)根據(jù)需要選擇，即擴壓壁外徑圓周面28的直徑可調(diào)。 如圖8所示，進氣氣流調(diào)節(jié)裝置為傾斜安裝在導葉擴壓壁輪轂49上的多個擴壓壁 導葉35，擴壓壁導葉35呈條形狀，擴壓壁導葉35包括導葉葉片前緣39和導葉葉片尾緣40， 所述導葉葉片尾緣40的面向里，導葉葉片前緣39的面向外。這樣可以提高導葉旋轉(zhuǎn)擴壓 壁的響應(yīng)速度，實現(xiàn)進氣氣流對導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁的加速功能。 導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁38由工程塑料制造而成，可承受15(TC的溫度，本實施例針對渦
輪增壓器提升壓氣機效率、解決增壓器磨損失效的需求，完成了由導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁組成的
高效可調(diào)壓氣機的開發(fā)，通過設(shè)計加快了導葉速度，有效的降低了氣體在壓縮過程中高速
旋轉(zhuǎn)的壓氣機葉輪和壓氣機配合壁面的相對速度，大大降低了摩擦損失。該類型可調(diào)旋轉(zhuǎn)
擴壓壁壓氣機工藝簡單，可以采用同類材料和現(xiàn)有的鑄造及加工技術(shù)完成。 實施例3 :如圖6和圖9所示，本實施例與實施例2不同之處在于進氣氣流調(diào)節(jié)裝
置為安裝在擴壓壁輪轂23上的多個動導向葉片45和安裝在支撐盤30上的多個靜導向葉
片41，其余部分相同。 進氣氣流調(diào)節(jié)裝置為安裝在導葉擴壓壁輪轂49上的多個動導向葉片45和安裝在
支撐盤30上的多個靜導向葉片41，動導向葉片45與靜導向葉片41間隔排列。 動導向葉片45包括動導葉進氣前緣46和動導葉出氣尾緣44，動導葉出氣尾緣44
水平設(shè)置，動導葉進氣前緣46沿轉(zhuǎn)動方向彎折設(shè)置。動導葉進氣前緣46沿轉(zhuǎn)動方向成上
仰結(jié)構(gòu)，動導葉出氣尾緣44成水平出氣結(jié)構(gòu)，形成水平的動導葉出氣方向X2，可以有效拓
展進氣流量。
76/6頁 為了進一步改善進氣效果，在支撐盤30上設(shè)置多個靜導向葉片41 ，靜導向葉片41
包括靜導葉進氣前緣42和靜導葉出氣尾緣43，靜導葉進氣前緣42水平設(shè)置，形成水平的靜
導葉進氣方向X1，靜導葉出氣尾緣43沿轉(zhuǎn)動方向彎折設(shè)置，形成下彎結(jié)構(gòu)，與動導葉進氣
前緣46的上仰結(jié)構(gòu)配合，形成合理的氣流方向，實現(xiàn)拓展流量的目的。 本實施例針對渦輪增壓器提升壓氣機效率、拓展壓氣機流量的需求，完成了由動、
靜導葉引導進氣的導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁組成的高效可調(diào)壓氣機的開發(fā)，通過動、靜導葉的設(shè)計，
有效的拓展了高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機的進氣流量，大大降低了摩擦損失。該類型旋轉(zhuǎn)擴壓壁可
調(diào)壓氣機工藝簡單，可以采用同類材料和現(xiàn)有的鑄造及加工技術(shù)完成。
權(quán)利要求一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，包括壓氣機殼(1)，壓氣機殼(1)內(nèi)安裝有壓氣機葉輪(2)，其特征在于所述壓氣機殼(1)的內(nèi)壁與壓氣機葉輪(2)之間設(shè)有與壓氣機葉輪(2)同向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)擴壓壁和用來支撐旋轉(zhuǎn)擴壓壁旋轉(zhuǎn)的支撐裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，其特征在于所述支撐裝置包括支撐盤(30)和安裝在支撐盤(30)外側(cè)的擋圈(17)，支撐盤(30)的中心處設(shè)有支撐 盤輪轂(21)，支撐盤輪轂(21)兩端各設(shè)有一個支撐盤內(nèi)槽(19)，所述支撐盤內(nèi)槽(19)中 裝有軸承(20)，支撐盤輪轂(21)內(nèi)設(shè)有連接軸(22)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，其特征在于所述旋 轉(zhuǎn)擴壓壁為壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁(24)，壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁(24)呈圓筒狀，壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁(24)的 一個端面沿徑向延伸形成擴壓壁外徑圓周面(28)，另一個端面沿軸向延伸形成擴壓壁引導 外徑圓周面(32)和擴壓壁配合內(nèi)徑圓周面(27)，擴壓壁引導外徑圓周面(32)的端部內(nèi)側(cè) 設(shè)有擴壓壁支撐肋板(33)，擴壓壁支撐肋板(33)內(nèi)側(cè)連接有擴壓壁輪轂(23)，擴壓壁輪轂 (23)中心處設(shè)有擴壓壁輪轂內(nèi)孔(34)，擴壓壁輪轂(23)通過擴壓壁輪轂內(nèi)孔(34)與連接 軸(22)連接。
4. 如權(quán)利要求1或3所述的一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，其特征在于所述擴 壓壁外徑圓周面(28)的直徑為壓氣機葉輪(2)直徑的1. 05-1. 5倍。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，其特征在于所述旋 轉(zhuǎn)擴壓壁為導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁(38)，導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁(38)呈圓筒狀，導葉旋轉(zhuǎn)擴壓壁(38)的 一個端面沿徑向延伸形成導葉擴壓壁外徑圓周面(37)，另一個端面沿軸向延伸形成導葉擴 壓壁引導外徑圓周面(47)和導葉擴壓壁配合內(nèi)徑圓周面(48)，導葉擴壓壁引導外徑圓周 面(47)的端部設(shè)有導葉擴壓壁輪轂(49)，導葉擴壓壁輪轂(49)中心處設(shè)有導葉擴壓壁輪 轂內(nèi)孔(50)，導葉擴壓壁輪轂(49)設(shè)有進氣氣流調(diào)節(jié)裝置，導葉擴壓壁輪轂(49)通過導葉 擴壓壁輪轂內(nèi)孔(50)與連接軸(22)連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，其特征在于所述導葉擴 壓壁外徑圓周面(37)直徑為壓氣機葉輪(2)直徑的1.4-2倍。
7. 如權(quán)利要求5所述的一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，其特征在于所述進氣氣 流調(diào)節(jié)裝置為傾斜安裝在導葉擴壓壁輪轂(49)上的多個擴壓壁導葉(35)。
8. 如權(quán)利要求7所述的一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，其特征在于所述擴壓壁 導葉(35)呈條形狀，擴壓壁導葉(35)包括導葉葉片前緣(39)和導葉葉片尾緣(40)，所述 導葉葉片尾緣(40)的面向里，導葉葉片前緣(39)的面向外。
9. 如權(quán)利要求5所述的一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，其特征在于所述進氣氣 流調(diào)節(jié)裝置為安裝在導葉擴壓壁輪轂(49)上的多個動導向葉片(45)和安裝在支撐盤(30) 上的多個靜導向葉片(41)，動導向葉片(45)與靜導向葉片(41)間隔排列。
10. 如權(quán)利要求9所述的一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，其特征在于所述動導向 葉片(45)包括動導葉進氣前緣(46)和動導葉出氣尾緣(44)，動導葉出氣尾緣(44)水平設(shè) 置，動導葉進氣前緣(46)沿轉(zhuǎn)動方向彎折設(shè)置；所述靜導向葉片(41)包括靜導葉進氣前緣 (42)和靜導葉出氣尾緣(43)，靜導葉進氣前緣(42)水平設(shè)置，靜導葉出氣尾緣(43)沿轉(zhuǎn) 動方向彎折設(shè)置。
專利摘要本實用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)擴壓壁式可調(diào)壓氣機裝置，它包括壓氣機殼，壓氣機殼內(nèi)安裝有壓氣機葉輪，所述壓氣機殼的內(nèi)壁與壓氣機葉輪之間設(shè)有與壓氣機葉輪同向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)擴壓壁和用來支撐旋轉(zhuǎn)擴壓壁旋轉(zhuǎn)的支撐裝置，本發(fā)明通過對可調(diào)旋轉(zhuǎn)擴壓壁的可調(diào)壓氣機裝置的設(shè)計開發(fā)，有效的解決了目前渦輪增壓器結(jié)構(gòu)中葉輪壓縮效率低及壓氣機配合間隙大的問題；采用了壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁代替常規(guī)的固定擴壓壁，來減少氣體摩擦損失，通過在壓殼旋轉(zhuǎn)擴壓壁前端的增壓導葉來提升旋轉(zhuǎn)擴壓壁的響應(yīng)速度和拓寬進氣流量。
文檔編號F04D17/08GK201448253SQ20092003144
公開日2010年5月5日 申請日期2009年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月13日
發(fā)明者朱智富, 李延昭, 楊恒星, 楊金玉, 王航, 郭曉偉, 郭錫祿 申請人:壽光市康躍增壓器有限公司