[發明專利]可變幾何渦輪機

無效

• 申請號: 201080055310.3
• 申請日: 2010-10-04
• 公開（公告）號: CN102713159A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 湯姆·J·羅伯特;杰姆斯·亞歷山大·麥克文;羅伯特·L·霍洛德;蒂姆·德諾姆;約翰·F·帕克
• 申請（專利權）人: 康明斯有限公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14;F02C6/12
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫紀泉

1.一種可變幾何形狀渦輪，包括：

安裝用于圍繞外殼內的渦輪軸旋轉的渦輪機葉輪，該外殼限定了圍繞渦輪機葉輪的環形入口，并且其限定在第一和第二入口側壁之間；以及

圓柱形套筒，軸向可移動通過環形入口以改變通過入口的氣流通路的尺寸；

由至少一個環形擋板將環形入口分為軸向相鄰的環形部分，所述環形擋板與第一和第二入口側壁軸向間隔開；

入口葉片，軸向地延伸穿過由該或每個擋板限定的至少兩個所述環形部分，以使得將所述環形入口分成至少兩個軸向偏移的入口通道；

其中延伸進入入口部分之一的入口葉片的結構與延伸進入另一入口部分的入口葉片的結構不同，

并且其中套筒的內徑大于入口通道的外徑。

2.一種可變幾何形狀渦輪，包括：

安裝用于圍繞外殼內的渦輪軸旋轉的渦輪機葉輪，該外殼限定了圍繞渦輪機葉輪的環形入口，并且其限定在第一和第二入口側壁之間；以及

圓柱形套筒，軸向可移動通過環形入口以改變通過入口的氣流通路的尺寸；

由至少兩個環形擋板將環形入口分為軸向相鄰的環形部分，所述環形擋板與第一和第二入口側壁軸向間隔開；

入口葉片，軸向地延伸穿過由該或每個擋板限定的至少兩個所述環形部分，以使得將所述環形入口分成至少兩個軸向偏移的入口通道；

其中延伸進入入口部分之一的入口葉片的結構與延伸進入另一入口部分的入口葉片的結構不同，

3.根據權利要求1或2所述的渦輪，其中套筒可移動朝向第二入口側壁，以使得通過入口的氣流通路變窄，并且通過更靠近第二入口側壁的入口通道的氣流通路的橫截面區域垂直于沿著所述通路的氣流方向，其小于通過更遠離第二入口側壁的入口通道的氣流通路的相應橫截面區域。

4.根據權利要求3所述的渦輪，其中在每個環形部分內以環形陣列提供所述葉片。

5.根據權利要求4所述的渦輪，其中在第一環形部分中的葉片陣列限定了多個第一入口通道，其第一總橫截面區域垂直于氣流方向，而軸向地遠離第一環形部分的第二環形部分中的另一葉片陣列限定了多個第二入口通道，其第二較大的總橫截面區域垂直于氣流方向。

6.根據權利要求4或5所述的渦輪，其中渦輪包括三個或多個環形部分，每個環形部分中設置有各個環形葉片陣列，并且限定多個入口通道的每個環形葉片陣列中的葉片的總橫截面區域垂直于氣流方向，其在相鄰的環形陣列對之間逐步減小。

7.根據權利要求4或5所述的渦輪，其中渦輪包括三個或多個環形部分，每個環形部分中設置有各個環形葉片陣列，并且限定多個入口通道的中間陣列內的葉片的總橫截面區域垂直于氣流方向，其大于或小于垂直于中間陣列的任一側上的葉片陣列所限定的入口通道的氣流方向的總橫截面區域。

8.根據權利要求3至7中任意一項所述的渦輪，其中在最靠近第二入口側壁的環形部分中提供具有垂直于氣流方向的最小總橫截面區域的入口通道，其中通過入口的氣流通路最狹窄或者大體上閉合。

9.根據權利要求3所述的渦輪，其中在更靠近第二入口側壁的入口通道內的相鄰葉片之間的最小環向間隔的總和，小于更遠離第二入口側壁的入口通道內的相鄰葉片之間的最小環向間隔的總和。

10.根據權利要求1或2所述的渦輪，其中在一個所述環形部分中的至少一個葉片的最大環向厚度大于另一環形部分中的至少一個葉片。

11.根據權利要求10所述的渦輪，其中在每個環形部分中以環形陣列提供葉片。

12.根據權利要求11所述的渦輪，其中第一環形部分中的葉片陣列包括多個具有最大環向厚度的葉片，而軸向遠離第一環形部分的第二環形部分中的另一葉片陣列包括多個具有更大的最大環向厚度的葉片。

13.根據權利要求11或12所述的渦輪，其中渦輪包括三個或多個環形部分，每個環形部分中具有各自的環形葉片陣列，并且每個環形葉片陣列中的葉片的最大環向厚度，在環形陣列的相鄰對之間逐漸減小。

14.根據權利要求11或12所述的渦輪，其中渦輪包括三個或多個環形部分，每個環形部分中具有各自的環形葉片陣列，并且中間陣列的葉片的最大環向厚度大于或小于中間陣列任一側上的葉片陣列中葉片的最大環向厚度。