[實(shí)用新型]一種拋物線型葉片式擴(kuò)壓器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920104021.2
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN201461538U
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董復(fù)興;韓國強(qiáng);朱愛國;張晉東;孫燕華;劉文奇
• 申請（專利權(quán)）人: 大同北方天力增壓技術(shù)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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14107
• 代理人: 王金鎖

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型專利屬于變?nèi)菔綑C(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拋物線型葉片式擴(kuò)壓器。

背景技術(shù)：

渦輪增壓器是現(xiàn)代發(fā)動機(jī)提高功率、節(jié)油和改善排放必不可少的部件，它主要由壓氣機(jī)和渦輪組成，渦輪吸收發(fā)動機(jī)的排氣能量帶動壓氣機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，壓氣機(jī)吸入大氣并升壓，將氣體壓入發(fā)動機(jī)氣缸。壓氣機(jī)由葉輪、擴(kuò)壓器和蝸殼三部分組成，壓氣機(jī)葉輪為高速旋轉(zhuǎn)件，借以提高吸入空氣的動能(速度能)，擴(kuò)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(zhuǎn)化為壓力能，蝸殼的作用是收集從擴(kuò)壓器流出的氣體并進(jìn)一步降低流速擴(kuò)壓，而后將氣體導(dǎo)入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣管。擴(kuò)壓器又分無葉(縫隙式)擴(kuò)壓器和有葉擴(kuò)壓器，無葉擴(kuò)壓器由于其寬廣的適用流量范圍而廣泛應(yīng)用于車用發(fā)動機(jī)，有葉擴(kuò)壓器適用流量范圍窄，但擴(kuò)壓效率高，用于船用和發(fā)電用發(fā)動機(jī)。葉片擴(kuò)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(kuò)壓效率低或因其工藝復(fù)雜均不理想。為此我們創(chuàng)建了一種高效的拋物線葉型的葉片擴(kuò)壓器。

發(fā)明內(nèi)容：

本實(shí)用新型就是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種拋物線型葉片式擴(kuò)壓器，解決上述產(chǎn)品在使用中存在因擴(kuò)壓效率低或因工藝復(fù)雜不理想的問題。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種拋物線型葉片式擴(kuò)壓器，包括圓環(huán)形底板和葉片，將通用拋物線方程用于葉片式擴(kuò)壓器葉片的凸面、凹面的設(shè)計(jì)，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(kuò)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(kuò)壓器出口直徑之半與葉片擴(kuò)壓器入口直徑之半之比為1.3～1.5，葉片凹面的葉片包絡(luò)角應(yīng)比凸面的葉片包絡(luò)角大2～3°，葉片入口尖點(diǎn)的偏轉(zhuǎn)角小于1°。葉片擴(kuò)壓器的葉片數(shù)少于葉輪的葉片數(shù)且排除整倍數(shù)關(guān)系。

拋物線葉型方程

本實(shí)用新型是將通用拋物線方程應(yīng)用于葉片式擴(kuò)壓器葉片凸、凹面的設(shè)計(jì)上。

二次曲線的通用表達(dá)式為：

ax²+bxy+cy²+dx+ey+d＝0

當(dāng)b²-4ac＝0時(shí)，上式變?yōu)?/p>

x²+2axy+a²y²+bx+cy+d＝0…………(1)

(1)式為頂點(diǎn)過座標(biāo)原點(diǎn)的通用拋物線方程

式中a、b、c、d為方程待定系數(shù)。

通過對(1)式求導(dǎo)、座標(biāo)平移、旋轉(zhuǎn)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)