一种离心压气机扩压器制造技术

本发明专利技术涉及一种离心压气机扩压器，包括扩压器环及多个导叶、摇臂、转轴和弹性杆，扩压器环中部具有通孔；多个导叶安装在扩压器环外侧面且呈环形布置；摇臂、转轴和弹性杆的数量均与导叶的数值一致；摇臂呈环形均匀分布在扩压器环内侧且每个摇臂长度方向沿着扩压器环径向方向布置；转轴一端与对应的导叶一体化制造，另一端可转动的穿过扩压器环与摇臂一端固定连接；弹性杆的两端分别与相邻的两个摇臂的另一端连接。本发明专利技术去除了ECU通过执行机构对导叶的主动控制，避免了结构的复杂性，同时大大降低了生产成本；导叶可根据流量大小自适应调节开合程度，使导叶始终处于当前最高工作效率位置。

A centrifugal compressor diffuser

【技术实现步骤摘要】
一种离心压气机扩压器
本专利技术属于内燃机零部件领域，具体涉及一种离心压气机扩压器。
技术介绍
离心压气机是涡轮增压器的重要组成部分，因其效率高、压比高和结构简单被广泛应用。扩压器是离心压气机的重要部件，因此其性能的优劣直接影响离心压气机的性能。固定式叶片扩压器可以使压气机叶轮出来的气体压力进一步增加，但是其流量范围不可调节，在非设计工况点效率较低，因此为了获得压气机的高效率和宽广的流量范围，采用叶片可加以旋动调节的扩压器，调整叶片进口安装角，用来增加流量调节范围，但是现有的可调叶片扩压器的叶片调节通常需要一套复杂的机械调节机构，并需要控制系统对其加以控制，使成本大大提高。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种离心压气机扩压器，包括扩压器环及多个导叶、摇臂、转轴和弹性杆，扩压器环中部具有通孔；多个导叶安装在扩压器环外侧面且呈环形布置；摇臂、转轴和弹性杆的数量均与导叶的数量一致；摇臂呈环形均匀分布在扩压器环内侧且每个摇臂长度方向沿着扩压器环径向方向布置；转轴一端与对应的导叶一体化制造，另一端可转动的穿过扩压器环与摇臂一端固定连接；弹性杆的两端分别与相邻的两个摇臂的另一端连接。本专利技术的有益效果是：去除了ECU通过执行机构对导叶的主动控制，避免了结构的复杂性，同时大大降低了生产成本；导叶在气流气动力矩作用下发生偏转，使摇臂位置角度发生变化，同时导致相邻摇臂弹性杆之间的距离和弹性杆相对于摇臂的位置角度发生变化，进而使弹性杆发生变形而弹力发生变化，直到气动力矩和弹性杆作用到导叶上的弹性力矩相平衡，导叶达新的到平衡位置，实现了导叶与压气机流量之间的自适应调节。进一步的，在靠近摇臂一端的位置设有安装孔，靠近摇臂另一端的位置设有两个相对于摇臂中心轴线对称布置的连接孔；转轴一端与导叶采用一体化制造成形再经过机械加工而成，另一端穿过扩压器环与对应的摇臂安装孔过盈配合连接或焊接，弹性杆两端分别插入两相邻摇臂距离最近的两个连接孔中。采用上述技术方案的有益效果是：导叶转轴与摇臂安装孔过盈配合连接或焊接，转轴与安装孔之间无缝隙紧密配合连接，当导叶转动时，摇臂可灵敏的进行相应转动，进而使弹性杆产生弹性力矩使导叶根据流量大小自适应调节。进一步的，每个摇臂在可增大导叶开口的转动方向的一侧设有最大开度限位柱，最小开度限位由导叶重叠来实现。进一步的，导叶自适应调节装置还包括压气机背盘，该背盘与压气机壳通过螺栓连接，与扩压器环共同形成摇臂安装空间。进一步的，还包括预紧力调节装置，预紧力调节装置包括凸轮轴、锁紧螺母及凸轮，压气机背盘沿周向均匀钻有多个螺纹孔，螺纹孔中螺纹连接有凸轮轴，凸轮轴与螺纹孔相互配合；凸轮轴靠近弹性杆一端设有凸轮，凸轮与弹性杆接触，凸轮轴另一端连接有可与压气机背盘锁紧的锁紧螺母。进一步的，预紧力调节装置的数量最小为1，最大等于弹性杆的数量。附图说明图1为本专利技术的自适应调节装置的立体结构示意图；图2为本专利技术的弹性杆安装示意图；图3为本专利技术的弹性杆安装示意图A-A面剖面图；图4为本专利技术的预紧力调节装置结构及原理局部示意图；图5为本专利技术的凸轮轴相对弹性杆的位置示意图；图6为本专利技术的弹性杆的立体结构示意图；其中，1-扩压器环，2-导叶，3-最大开度限位柱，4-摇臂，5-弹性杆，6-凸轮轴，7-锁紧螺母，8-压气机背盘，9-连接孔，10-转轴，11-安装孔,12-凸轮。具体实施方式如图1-图6的一种离心压气机扩压器，包括扩压器环1、导叶2、转轴10、摇臂4和弹性杆5，摇臂4呈环形均匀分布在扩压器环1内侧，摇臂4下段设有安装孔11、上段两侧设有两个完全相同且对称于摇臂4中心轴线的连接孔9；多个导叶2安装在扩压器环1压气机叶轮一侧且呈环形布置；摇臂4、转轴10和弹性杆5的数量均与导叶2的数量一致；摇臂4呈环形均匀分布在扩压器环1内侧面且每个摇臂4长度方向大致沿着扩压器环1径向方向布置，转轴10一端与对应的导叶2制成一体，另一端可转动的穿过扩压器环1与摇臂4一端固定连接；弹性杆5通过折弯成型，两端焊接或铰接到两相邻摇臂4距离最近的两个连接孔9中。导叶2的初始状态为导叶2开度最小状态。根据本专利技术实施例，具体地，在靠近摇臂4一端的位置设有安装孔11，靠近摇臂4另一端的位置设有两个相对于摇臂4中心轴线对称布置的连接孔9；转轴10一端与导叶2制成一体，另一端穿过扩压器环1与对应的摇臂安装孔11过盈配合连接或焊接，弹性杆5两端分别插入两相邻摇臂4距离最近的两个连接孔9中。根据本专利技术的实施例，当通过导叶2的气体流量发生变化时，导叶2在气流气动力矩作用下发生偏转，使摇臂4位置角度发生变化，同时导致相邻摇臂4弹性杆5之间的距离和弹性杆5相对于摇臂4的位置角度发生变化，进而使弹性杆5发生变形而弹力发生变化，直到气动力矩和弹性杆5作用到导叶2上的弹性力矩相平衡，导叶2达新的到平衡位置，实现了导叶2与流量之间的自适应调节。本专利技术上述的弹性杆5仅需满足可以通过凸轮12锁紧及使导叶2自由开合的要求即可，本领域技术人员可以根据要求选择适当的材质，并在一定范围内保证一周所有弹性杆的性能和形状的一致性，即便存在一定程度的不均匀性，也可以获得综合平均的压气机流量特性；弹性杆5通过折弯成型，两端焊接或铰接到两相邻摇臂4距离最近的两个连接孔9中。导叶2的初始状态为导叶2开度最小状态。根据本专利技术实施例，每个摇臂4向可增大导叶开口的转动方向的一侧设有最大开度限位柱3，可以起到限制导叶2最大偏转角度的作用，防止特殊情况下导叶2尾缘进入到叶轮中去或碰撞到扩压器环1外缘，提高了结构的安全性和稳定性。有利地，扩压器环1被压气机壳和压气机背盘8定位压紧，压气机背盘8完全覆盖摇臂4且中心设有通孔，压气机背盘8沿周向均匀钻有多个螺纹孔，螺纹孔中螺纹连接有凸轮轴6，凸轮轴6与螺纹孔相互配合；凸轮轴6靠近弹性杆5一端设有凸轮12，凸轮12与弹性杆5接触，凸轮轴6另一端连接有锁紧螺母7，凸轮轴6、锁紧螺母7、凸轮12共同组成预紧力调节装置；当转动凸轮轴6时，凸轮12随之转动，便可以对一个弹性杆5产生压迫作用，从而增加或减小预紧力，旋紧锁紧螺母7，用以固定和锁紧凸轮轴6的位置。预紧力调节装置的数量为最少1个，最多等于导叶数量。预紧力调节装置的作用是在一定范围内调节流量，使扩压器可以在合适的流量条件下进行工作，提高了扩压器的工作效率。根据本专利技术实施例，导叶自适应调节装置初始状态为导叶2最小开度状态，在气流作用下，流动状态产生了与弹性杆5相平衡的气动力矩，随气流量的变化，所形成的气动力矩也会发生变化，其中的叶片表面压力分布发生变化，气动力矩也将随之变化，推动叶片发生转动即角位移，导致弹性杆5发生变形，变形带来的新的弹性力矩与气动力矩相平衡。弹性杆5的弹性力矩与在气流的作用下导叶2两面的气动力矩相平衡，就实现了导叶2随压气机流量的自适应调节变化，从而实现了导叶2与压气机流量之间的自适应调节。以上仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心压气机扩压器，其特征在于，包括扩压器环(1)及多个导叶(2)、摇臂(4)、转轴(10)和弹性杆(5)，所述扩压器环(1)中部具有通孔；所述多个导叶(2)安装在所述扩压器环(1)外侧面且呈环形布置；所述摇臂(4)、转轴(10)和弹性杆(5)的数量均与所述导叶(1)的数量一致；所述摇臂(4)呈环形均匀分布在所述扩压器环(1)内侧且每个所述摇臂(4)长度方向沿着所述扩压器环(1)径向方向布置；所述转轴(10)一端与对应的导叶(2)一体化制成，另一端可转动的穿过所述扩压器环(1)并且与摇臂(4)一端固定连接；所述弹性杆(5)的两端分别与相邻的两个摇臂(4)的另一端连接。

【技术特征摘要】
1.一种离心压气机扩压器，其特征在于，包括扩压器环(1)及多个导叶(2)、摇臂(4)、转轴(10)和弹性杆(5)，所述扩压器环(1)中部具有通孔；所述多个导叶(2)安装在所述扩压器环(1)外侧面且呈环形布置；所述摇臂(4)、转轴(10)和弹性杆(5)的数量均与所述导叶(1)的数量一致；所述摇臂(4)呈环形均匀分布在所述扩压器环(1)内侧且每个所述摇臂(4)长度方向沿着所述扩压器环(1)径向方向布置；所述转轴(10)一端与对应的导叶(2)一体化制成，另一端可转动的穿过所述扩压器环(1)并且与摇臂(4)一端固定连接；所述弹性杆(5)的两端分别与相邻的两个摇臂(4)的另一端连接。2.根据权利要求1所述的一种离心压气机扩压器，其特征在于，在靠近所述摇臂(4)一端的位置设有安装孔(11)，靠近所述摇臂(4)另一端的位置设有两个相对于摇臂(4)中心轴线对称布置的连接孔(9)；所述转轴(10)一端与所述导叶(2)固定连接，另一端穿过扩压器环(1)与对应的所述安装孔(11)过盈配合连接，所述弹性杆(5)两端分别插入两相邻摇臂(...

【专利技术属性】
技术研发人员：马朝臣，祁明旭，王智慧，曲旬之，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11