[發明專利]一種拋物線型葉片式擴壓器

無效

• 申請號: 200910075042.0
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN101629584A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 董復興;韓國強;朱愛國;張晉東;孫燕華;劉文奇
• 申請（專利權）人: 大同北方天力增壓技術有限公司
• 主分類號: F04D29/44
• 分類號: F04D29/44
• 代理公司: 太原同圓知識產權代理事務所（特殊普通合伙）
• 代理人: 王金鎖

技術領域：

本發明專利屬于變容式機械技術領域，具體涉及一種拋物線型葉片式擴壓器。

背景技術：

渦輪增壓器是現代發動機提高功率、節油和改善排放必不可少的部件，它主要由壓氣機和渦輪組成，渦輪吸收發動機的排氣能量帶動壓氣機高速旋轉，壓氣機吸入大氣并升壓，將氣體壓入發動機氣缸。壓氣機由葉輪、擴壓器和蝸殼三部分組成，壓氣機葉輪為高速旋轉件，借以提高吸入空氣的動能(速度能)，擴壓器和蝸殼為靜止件，前者的作用是梳理由葉輪高速流出的氣流并降低氣體流速，將氣體的速度能轉化為壓力能，蝸殼的作用是收集從擴壓器流出的氣體并進一步降低流速擴壓，而后將氣體導入發動機的進氣管。擴壓器又分無葉(縫隙式)擴壓器和有葉擴壓器，無葉擴壓器由于其寬廣的適用流量范圍而廣泛應用于車用發動機，有葉擴壓器適用流量范圍窄，但擴壓效率高，用于船用和發電用發動機。葉片擴壓器可分為平板式、三角形、薄壁圓弧型、管式、通道式等型式，以上幾種型式或因其擴壓效率低或因其工藝復雜均不理想。為此我們創建了一種高效的拋物線葉型的葉片擴壓器。

發明內容：

本發明就是針對現有技術中存在的缺陷，提供一種拋物線型葉片式擴壓器，解決上述產品在使用中存在因擴壓效率低或因工藝復雜不理想的問題。

本發明采用以下技術方案：一種拋物線型葉片式擴壓器，包括圓環形底板和葉片，將通用拋物線方程用于葉片式擴壓器葉片的凸面、凹面的設計，其中葉片入口安裝角范圍為16°～22°，葉片出口安裝角范圍為28°～40°，葉片擴壓器入口直徑之半與葉輪出口直徑之半之比為1.05～1.15，葉片擴壓器出口直徑之半與葉片擴壓器入口直徑之半之比為1.3～1.5，葉片凹面的葉片包絡角應比凸面的葉片包絡角大2～3°，葉片入口尖點的偏轉角小于1°。葉片擴壓器的葉片數少于葉輪的葉片數且排除整倍數關系。

拋物線葉型方程

本發明是將通用拋物線方程應用于葉片式擴壓器葉片凸、凹面的設計上。

二次曲線的通用表達式為：

ax²+bxy+cy²+dx+ey+d＝0

當b²-4ac＝0時，上式變為

x²+2axy+a²y²+bx+cy+d＝0............(1)

(1)式為頂點過座標原點的通用拋物線方程

式中a、b、c、d為方程待定系數。

通過對(1)式求導、座標平移、旋轉得出

(2)式中

x_m＝[R₄*sinθ_b+(R₄*cosθ_b-R₃)*tg(α₄-θ_b)]*cos(α₄-θ_b)????(mm)

y_m＝[(R₄*cosθ_b-R₃)/cos(α₄-θ_b)]-x_mtg(α₄-θ_b)??????????(mm)

x＝[R₄*sinθ_b-x₀*cos(α₄-θ_b)+y₀*sin(α₄-θ_b)]*cosβ₀

-[R₄*cosβ₀-x₀*sin(α₄-θ_b)-y₀*cos(α₄-θ_b)]*sinβ₀????(mm)......(3)

y＝[R₄*sinθ_b-x₀*cos(α₄-β_b)+y₀*sin(α₄-θ_b)]*sinβ₀