本实用新型专利技术提供一种可调分流式的开槽叶片扩压器及其离心压气机。离心压气机包括蜗壳、进气罩、叶轮罩、叶片扩压器、离心叶轮。本实用新型专利技术将叶片扩压器分为扩压器机匣、可调式小叶片、扩压器背盘，扩压器机匣上带有固定式大叶片，固定式大叶片上设有大叶片槽口；可调式小叶片通过调节结构与扩压器机匣和扩压器背盘相连。本实用新型专利技术提供的叶片扩压器的结构简单、加工方便，可在扩宽稳定工作流量范围的同时，保持离心压气机的高气动性能。保持离心压气机的高气动性能。保持离心压气机的高气动性能。
【技术实现步骤摘要】
一种可调分流式的开槽叶片扩压器及其离心压气机
[0001]本技术涉及压气机
，具体而言，尤其涉及一种可调分流式的开槽叶片扩压器及其离心压气机。
技术介绍
[0002]扩压器是离心压气机的关键性气动组件，可实现离心叶轮高压空气的二次增压与蜗壳外排空气的预先整流，发挥着承上启下的重要作用。
[0003]按照有无叶片结构，扩压器可分类为无叶式与叶片式。相较于无叶扩压器，呈周期性排布的扩压器叶片，可约束流动方向、缩短流程距离，实现在相同增压要求下更小的径向尺寸。同理，在相同的扩压器径向尺寸条件下，叶片扩压器具有更强的增压能力和更高的运行效率。但由于一般的叶片扩压器多数是铸件铣削而成的，扩压器叶片与机匣为一体式结构，无法实现叶片安装角的调动，且只有周向均布的单一弦长、完整叶面的叶片，有时就会造成叶片受力面切向与气流方向之间正攻角或负攻角的产生，甚至导致下游大径向位置流动分离的加剧，使这种优势的流量范围通常只局限在设计工况附近，对于其他非设计工况则往往会加重恶化离心压气机的气动性能，提前喘振或堵塞，从而缩小离心压气机的稳定工作流量范围。
[0004]综上所述，在保证足够的离心压气机气动性能的同时，如何通过推迟叶片扩压器的喘振或堵塞来实现更宽广的稳定工作流量范围，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
[0005]根据上述提出的由于一般的叶片扩压器多数是铸件铣削而成的，扩压器叶片与机匣为一体式结构，无法实现叶片安装角的调动，且只有周向均布的单一弦长、完整叶面的叶片，有时就会造成叶片受力面切向与气流方向之间正攻角或负攻角的产生，甚至导致下游大径向位置流动分离的加剧，使这种优势的流量范围通常只局限在设计工况附近，对于其他非设计工况则往往会加重恶化离心压气机的气动性能，提前喘振或堵塞，从而缩小离心压气机的稳定工作流量范围的技术问题，而提供一种可调分流式的开槽叶片扩压器及其离心压气机。本技术主要通过固定式大叶片开槽，利用两受力面的压差作用使部分气流通过槽口由压力面流向吸力面，降低高马赫数流体的流速、改善进口气流的不均匀性、推迟旋转失速，从而扩宽稳定工作流量范围。利用可调式小叶片可在不同受力面压力差的作用下自行转动，来调整叶片安装角，可对大叶片槽口泄漏流引发的二次流重新分流约束，降低气流掺混所造成的损失，同时减少流动中气流与叶片的分离，降低吸力面附面层分离所造成的损失，并进一步扩宽稳定工作流量范围。本技术结构简单、加工方便，能够在基本地保持离心压气机高气动性能的同时，有效地拓宽其稳定工作流量范围。
[0006]本技术采用的技术手段如下：
[0007]一种可调分流式的开槽叶片扩压器，包括：扩压器机匣、呈圆周分布的多个可调式
小叶片和扩压器背盘，所述扩压器机匣与扩压器背盘之间形成容纳空间，所述扩压器机匣上设有位于容纳空间内且呈圆周分布的多个固定式大叶片，所述固定式大叶片上设有大叶片槽口，用于气流通过；
[0008]多个可调式小叶片位于容纳空间内并与多个固定式大叶片间隔交叉设置，所述可调式小叶片通过调节结构与扩压器机匣和扩压器背盘相连，所述调节结构用于实现可调式小叶片在不同受力面压力差作用下进行自行转动。
[0009]进一步地，所述大叶片槽口位于固定式大叶片的轴向端面，大叶片槽口位于固定式大叶片的1/4～1/2弦长的位置，靠近固定式大叶片的前缘；大叶片槽口的深度不大于固定式大叶片高度的1/10；大叶片槽口的宽度不大于固定式大叶片弦长的2/5。
[0010]进一步地，所述大叶片槽口的进气口截面积大于出气口截面积；大叶片槽口的内边界、外边界为一段式直边；大叶片槽口的内边界向下游的延伸线位于可调式小叶片的压力面侧。
[0011]进一步地，所述调节结构包括长销钉、扩压器机匣上设置的机匣装配孔、可调式小叶片上设置的小叶片装配孔以及扩压器背盘上设置的背盘装配孔，所述小叶片装配孔沿径向位于可调式小叶片的前缘，所述机匣装配孔、小叶片装配孔和背盘装配孔同轴设置，所述长销钉依次插入机匣装配孔、小叶片装配孔和背盘装配孔中配合连接，所述可调式小叶片通过小叶片装配孔围绕所述长销钉旋转。
[0012]进一步地，所述扩压器机匣上设有限位槽，所述可调式小叶片上靠近前缘的底部设有限位销，所述限位销插入至限位槽中配合连接并可在限位槽中进行往复滑动，形成限位结构，用于限制可调式小叶片的周向转角范围、轴向叶顶间隙。
[0013]进一步地，所述机匣装配孔沿周向位于固定式大叶片的叶间均分位；
[0014]所述限位槽的径向边界为机匣装配孔的同心圆弧，限位槽所限制的转角不大于20
°
；
[0015]所述限位槽的深度小于限位销的高度0.1～0.2mm，用于调节可调式小叶片与扩压器机匣的轴向装配间隙；
[0016]所述限位销沿径向位于可调式小叶片的2/5～4/5弦长的位置。
[0017]进一步地，所述固定式大叶片与可调式小叶片的尾缘位于同一圆周上，固定式大叶片的叶形为低稠度机翼式，叶数为7～9，沿周向均布；
[0018]所述固定式大叶片为全叶高叶片，即扩压器机匣与扩压器背盘的装配间隙为零。
[0019]进一步地，所述可调式小叶片的叶形为机翼式；所述可调式小叶片的组数为一组，组内叶片同型号，可调式小叶片弦长为固定式大叶片弦长的0.6～0.8倍。
[0020]进一步地，所述机匣装配孔与小叶片装配孔之间、小叶片装配孔与背盘装配孔之间分别设置垫片A和垫片B，所述垫片A、垫片B的厚度为0.1～0.2mm。
[0021]本技术还提供了一种离心压气机，包括蜗壳、进气罩、叶轮罩、离心叶轮和叶片扩压器；
[0022]所述离心叶轮安装在叶片扩压器的中部安装孔中，所述进气罩、叶轮罩和叶片扩压器从下至上依次安装在蜗壳上，叶轮罩套设在离心叶轮外部。
[0023]较现有技术相比，本技术具有以下优点：
[0024]本技术提供的可调分流式的开槽叶片扩压器及其离心压气机，当从离心叶轮
流出的增压空气具有超马赫数流速时，不均匀气流会引发下游扩压进气流道内强压缩波效果、造成气流的强间断性，并进一步诱发扩压器旋转失速的发生。通过固定式大叶片开槽，利用两受力面的压差作用使部分气流通过槽口由压力面流向吸力面，降低高马赫数流体的流速、改善进口气流的不均匀性、推迟旋转失速，从而扩宽稳定工作流量范围。而可调式小叶片，可在不同受力面压力差的作用下自行转动，来调整叶片安装角，可对大叶片槽口泄漏流引发的二次流重新分流约束，降低气流掺混所造成的损失，同时减少流动中气流与叶片的分离，降低吸力面附面层分离所造成的损失，并进一步扩宽稳定工作流量范围。综上所述，本技术提供的叶片扩压器的结构简单、加工方便，可在扩宽稳定工作流量范围的同时，基本地保持离心压气机高气动性能。
[0025]本技术提供的离心压气机包括上述叶片扩压器，由于上述叶片扩压器具有上述技术效果，上述离心压气机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可调分流式的开槽叶片扩压器，其特征在于，包括：扩压器机匣(6)、呈圆周分布的多个可调式小叶片(7)和扩压器背盘(8)，所述扩压器机匣(6)与扩压器背盘(8)之间形成容纳空间，所述扩压器机匣(6)上设有位于容纳空间内且呈圆周分布的多个固定式大叶片(11)，所述固定式大叶片(11)上设有大叶片槽口(12)；多个可调式小叶片(7)位于容纳空间内并与多个固定式大叶片(11)间隔交叉设置，所述可调式小叶片(7)通过调节结构与扩压器机匣(6)和扩压器背盘(8)相连，所述调节结构用于实现可调式小叶片(7)在不同受力面压力差作用下进行自行转动。2.根据权利要求1所述的可调分流式的开槽叶片扩压器，其特征在于，所述大叶片槽口(12)位于固定式大叶片(11)的轴向端面，大叶片槽口(12)位于固定式大叶片(11)的1/4～1/2弦长的位置，靠近固定式大叶片(11)的前缘；大叶片槽口(12)的深度不大于固定式大叶片(11)高度的1/10；大叶片槽口(12)的宽度不大于固定式大叶片(11)弦长的2/5。3.根据权利要求1或2所述的可调分流式的开槽叶片扩压器，其特征在于，所述大叶片槽口(12)的进气口截面积大于出气口截面积；大叶片槽口(12)的内边界、外边界为一段式直边；大叶片槽口(12)的内边界向下游的延伸线位于可调式小叶片(7)的压力面侧。4.根据权利要求1所述的可调分流式的开槽叶片扩压器，其特征在于，所述调节结构包括长销钉(18)、扩压器机匣(6)上设置的机匣装配孔(9)、可调式小叶片(7)上设置的小叶片装配孔(14)以及扩压器背盘(8)上设置的背盘装配孔(15)，所述小叶片装配孔(14)沿径向位于可调式小叶片(7)的前缘，所述机匣装配孔(9)、小叶片装配孔(14)和背盘装配孔(15)同轴设置，所述长销钉(18)依次插入机匣装配孔(9)、小叶片装配孔(14)和背盘装配孔(15)中配合连接，所述可调式小叶片(7)通过小叶片装配孔(14)围绕所述长销钉(18)旋转。5.根据权利要求4所述的可调分流式的开槽叶片扩压器，其特征在于，所述扩压器机匣(6)上设有限位槽(10)，所述可调式小叶...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文娇，杜礼明，关天民，
申请(专利权)人：大连交通大学，
类型：新型
国别省市：
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