连续增压压气机制造技术

技术编号:7807827 阅读:193 留言:0更新日期:2012-09-27 05:47
本发明专利技术公开了一种连续增压压气机,包括压气机壳、压气机叶轮;压气机壳上设有压气机进口和压气机出口;压气机壳内设有压气机流道以及连通压气机流道和压气机进口的压气机进气道;压气机叶轮包括第一叶轮和第二叶轮;所述压气机流道内设有周向布置的环形隔板;所述环形隔板将压气机流道分为压气机第一流道和压气机第二流道;压气机第一流道和压气机第二流道的进气口分别设置在靠近第二叶轮的尾部;环形隔板靠近第二叶轮尾部的部分与压气机壳之间形成与压气机第一流道连通的进气流道,该进气流道宽度为固定值,本发明专利技术降低了涡轮增压器小流量范围的喘振损失及大流量范围的阻塞影响,有效拓宽涡轮增压器的流量范围,提高了增压器压比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种增压压气机,具体地说是涉及ー种连续增压压气机,属于内燃机增压领域。
技术介绍
近年来,随着发动机升功率的大幅提升,增压技术指标也需要不断提升,这就需要匹配性能更高的涡轮增压器,由此,开发具有高压比、高效率、高可靠性,同时具有更宽的可用流量范围的涡轮增压器,是提高发动机功率和改善目前发动机动カ性能的必备条件。压气机叶轮是涡轮增压器的关键零件,叶轮通过高速旋转,利用离心カ的作用来压缩气体从而实现增压的目的。但目前传统的涡轮增压器基本都采用单叶轮单通道压气机,发动机低 速エ况范围时容易出现增压器喘振现象,高速エ况范围时容易出现增压器流量阻塞现象,且不能有效满足涡轮增压器所需要达到的更高压比、流量范围和效率水平。因此,许多发动机应用领域被迫采用两级涡轮增压系统,从使用性能上来讲,两级涡轮增压系统具有很多优点,但与传统应用的单叶轮涡轮增压器相比,两级涡轮增压系统体积庞大、布置复杂,而且设计生产技术难度较大、制造成本较高,且两级涡轮增压系统仅适用于高端发动机。美国专利US6651431B1公开了ー种增压内燃机用涡轮增压器的压气机,该压气机包括确定了一个进气ロ和两个出气ロ的压气机壳,压气机壳内设有转子轴、压气机叶轮及两个环形扩压器,所述两个环形扩压器分别对应压气机的两个出气ロ,且通过在叶轮上设有分隔板将叶轮进气流道分为第一流道和第二流道,根据说明书及附图可得知分隔板靠近叶轮进气ロ端与叶轮进气ロ存在一定的距离,且设计在叶轮上的分隔板是位于压气机扩压器上的分隔板在叶轮上的延伸段。该设计结构是通过ー种压气机扩压器并联结构来避免压气机喘振并提供宽广的压气机流量范围,但采用并联的结构并不能达到提高压比的效果,而且该设计结构采用现代的铣削加工叶轮方法不容易加工成型,设计生产技术难度较大、制造成本较高。因此,希望设计ー种连续增压压气机,该设计结构可便于叶轮的铣削加工,井能降低涡轮增压器小流量范围的喘振损失及大流量范围的阻塞影响,有效拓宽涡轮增压器的流量范围,提高增压器压比,改善增压器性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供ー种连续增压压气机,可改善涡轮增压器小流量范围的喘振及大流量范围的阻塞影响,有效拓宽涡轮增压器的流量范围,并提高增压器压比。为了解决上述问题,本专利技术采用以下技术方案 ー种连续增压压气机,包括 —压气机壳; 压气机壳上设有压气机进口和压气机出口; 压气机壳内设有压气机流道以及连通压气机流道和压气机进ロ的压气机进气道;—压气机叶轮; 压气机叶轮包括第一叶轮和第二叶轮; 所述压气机流道内设有周向布置的环形隔板; 所述环形隔板将压气机流道分为压气机第一流道和压气机第二流道; 压气机第一流道和压气机第二流道的进气ロ分别设置在靠近第二叶轮的尾部; 环形隔板靠近第二叶轮尾部的部分与压气机壳之间形成与压气机第一流道连通的进气流道,该进气流道宽度为固定值。以下是本专利技术对上述方案的进ー步改进 所述压气机第一流道位于压气机第二流道的周向外侧且与压气机第二流道相连通。 进ー步改进所述压气机第一流道为ー个环形进气通道。进ー步改进 在压气机第一流道内设有若干个倾斜设置的导流叶片; 所述环形隔板通过导流叶片与压气机壳一体连接。进ー步改进所述第一叶轮上设有叶轮进气ロ、第一进气流道和叶轮出ロ ; 在所述叶轮进气口和叶轮出ロ之间设有全周布置的第一分隔板; 所述第一分隔板将第一进气流道分为第一进气内流道和第一进气外流道。进ー步改进所述第二叶轮上设有叶轮进ロ、第二进气流道和叶轮出气ロ ; 在所述叶轮进口和叶轮出气ロ之间设有全周布置的第二分隔板; 所述第二分隔板将第二进气流道分为第二进气内流道和第二进气外流道。进ー步改进所述第一进气内流道与第二进气内流道连通; 所述第一进气外流道与第二进气外流道连通; 所述进气道与第一进气内流道连通。进ー步改进所述压气机第一流道与第二进气内流道连通; 所述压气机第一流道及压气机第二流道分别与第二进气外流道连通。进ー步改进所述第一分隔板和第二分隔板内侧的叶片数目与所述第一分隔板和第二分隔板外侧的叶片数目不相等。进ー步改进所述第一叶轮的轴向距离与所述第二叶轮的轴向距离的比值为O. 2 2之间的任意值; 所述第一叶轮的出气ロ的轴向距离与所述第二叶轮的出气ロ的轴向距离之比为O.8-1. 5之间的任意值。进ー步改进所述第二叶轮出气ロ端的直线与轴向的角度值设计为0-30度之间的任意之角度。进ー步改进所述压气机叶轮上安装有若干片叶片,若干片叶片的轴向距离相同,且成环形均匀排列。另ー种改进所述压气机叶轮上安装有若干片长叶片和短叶片,长叶片的轴向距离大于短叶片的轴向距离,若干片长叶片和短叶片环形均匀排列且间隔设置。进ー步改进所述第二叶轮的轴向距离L等于短叶片的轴向距离。进ー步改进压气机壳靠近叶轮进气ロ的配合端与第一分隔板上靠近叶轮进气ロ的配合端之间为平行结构设置,所述两配合端面之间的距离为O. 2mm-l mm之间的任意值。另ー种改进压气机壳靠近叶轮进气ロ的配合端设置为倒L型结构,将第一分隔板上靠近叶轮进气ロ的配合端设置为与压气机売上的倒L型结构相配合的反L型结构,两配合端面之间的距离为O.之间的任意值。另ー种改进压气机壳靠近叶轮进气ロ的配合端设置为L型结构,将第一分隔板上靠近叶轮进气ロ的配合端设置为与压气机売上的L型结构相配合的倒反L型结构,两配合端面之间的距离为O.之间的任意值。另ー种改进环形隔板靠近叶轮出气ロ的配合端与第二分隔板靠近叶轮出气ロ的配合端之间为平行结构设置,所述两配合端面之间的距离为O.之间的任意值。 另ー种改进第二分隔板靠近叶轮出气ロ的配合端设置为L型结构,环形隔板靠近叶轮出气ロ的配合端设置为与第二分隔板上的L型结构相配合的倒反L型结构,所述两配合端面之间的距离为O.之间的任意值。另ー种改进第二分隔板靠近叶轮出气ロ的配合端设置为反L型结构,环形隔板靠近叶轮出气ロ的配合端设置为与第二分隔板上的反L型结构相配合的倒L型结构,所述两配合端面之间的距离为O.之间的任意值。进ー步改进所述叶轮出气ロ至第二分隔板靠近叶轮出气ロ端的距离LO设置为0mm-3mm之间的任意值; 本专利技术采用上述技术方案,压气机叶轮在涡轮叶轮转动下带动高速旋转,从外界吸入新鮮空气经压气机进ロ、进气道进入第一进气内流道、第二进气内流道压缩后,进入压气机第一流道,由于压气机第二流道与压气机第一流道相连通,气流进入压气机第二流道、叶轮第一进气外流道、叶轮第二进气外流道后经压气机出气ロ进入发动机气缸參与燃烧,由压气机叶轮出气ロ高速空气经第一进气流道的扩压器、第二进气流道的扩压器转换为更高的压カ能,从而提高了增压器压比。本专利技术采用上述方案,目的是为了降低涡轮增压器小流量范围的喘振损失及大流量范围的阻塞影响,有效拓宽涡轮增压器的流量范围,提高增压器压比,且该设计结构可便于叶轮的铣削加工。下面结合附图和实施例对本专利技术做进ー步说明。附图说明附图I是本专利技术实施例I的结构示意 附图2是本专利技术实施例I中压气机出口的截面示意 附图3是本专利技术实施例I中压气机的截面示意 附图4是本专利技术实施例I中叶轮的结构示意 附图5是附图4的左视 附图6是本专利技术实施例I中第一叶轮的截面示意 附图7是附图6的左视 附本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种连续增压压气机,包括 --压气机壳(I); 压气机壳(I)上设有压气机进ロ(3)和压气机出ロ(5); 压气机壳(I)内设有压气机流道以及连通压气机流道和压气机进ロ(3)的压气机进气道⑷; —压气机叶轮(2); 压气机叶轮(2)包括第一叶轮(10)和第二叶轮(11); 其特征在于 所述压气机流道内设有周向布置的环形隔板(6); 所述环形隔板(6)将压气机流道分为压气机第一流道(7)和压气机第二流道(8);压气机第一流道(7 )和压气机第二流道(8 )的进气ロ分别设置在靠近第二叶轮(11)的尾部; 环形隔板(6)靠近第二叶轮(11)尾部的部分与压气机壳(I)之间形成与压气机第一流道(7)连通的进气流道,该进气流道宽度(d)为固定值。2.根据权利要求I所述的连续增压压气机,其特征在于所述压气机第一流道(7)位于压气机第二流道(8)的周向外侧且与压气机第二流道(8)相连通。3.根据权利要求2所述的连续增压压气机,其特征在于所述压气机第一流道(7)为ー个环形进气通道。4.根据权利要求2或3所述的连续增压压气机,其特征在于 在压气机第一流道(7)内设有若干个倾斜设置的导流叶片(9); 所述环形隔板(6 )通过导流叶片(9 )与压气机壳(I) 一体连接。5.根据权利要求4所述的连续增压压气机,其特征在于 所述第一叶轮(10)上设有叶轮进气ロ( 12)、第一进气流道和叶轮出ロ( 13); 在所述叶轮进气ロ( 12)和叶轮出ロ( 13)之间设有全周布置的第一分隔板(14); 所述第一分隔板(14)将第一进气流道分为第一进气内流道(15)和第一进气外流道(16)。6.根据权利要求5所述的连续增压压气机,其特征在于 所述第二叶轮(11)上设有叶轮进ロ( 17)、第二进气流道和叶轮出气ロ( 18); 在所述叶轮进ロ(17)和叶轮出气ロ(18)之间设有全周布置的第二分隔板(19); 所述第二分隔板(19)将第二进气流道分为第二进气内流道(20)和第二进气外流道(21)。7.根据权利要求5所述的连续增压压气机,其特征在于 所述第一进气内流道(15)与第二进气内流道(20)连通; 所述第一进气外流道(16)与第二进气外流道(21)连通; 所述进气道(4)与第一进气内流道(15)连通。8.根据权利要求7所述的连续增压压气机,其特征在于 所述压气机第一流道(7)与第二进气内流道(20)连通; 所述压气机第一流道(7)及压气机第二流道(8)分别与第二进气外流道(21)连通。9.根据权利要求8所述的连续增压压气机,其特征在于所述第一分隔板(14)和第二分隔板(19)内侧的叶片数目与所述第一分隔板(14)和第二分隔板(19)外侧的叶片数目不相等。10.根据权利要求9所述的连续增压压气机,其特征在于 所述第一叶轮(10)的轴向距离(LI)与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:王航李永泰李延昭王艳霞信效芬宋丽华
申请(专利权)人:康跃科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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