[發明專利]一體式無端隙離心壓氣機可調擴壓器葉片組件

有效

• 申請號: 201810251627.2
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108343639B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 祁明旭;籍力;馬朝臣;王鵬霄
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F04D29/46
• 分類號: F04D29/46
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 姜海榮

本發明涉及一體式無端隙離心壓氣機可調擴壓器葉片組件，包括：支撐盤一、多個可調擴壓器葉片、支撐盤二和至少兩個定位銷；可調擴壓器葉片的第二圓盤與支撐盤二上對應的第二凹槽相適配，將傳統可調擴壓器葉片對應端面與支撐盤間的間隙轉移到可調擴壓器葉片一端的第二圓盤與支撐盤二上對應的第二凹槽的槽底面間的間隙，與傳統擴壓器葉片兩端面引起的氣體泄漏相比較，可調擴壓器葉片一端的第二圓盤與支撐盤二上對應的第二凹槽的槽底面間的間隙引起的氣體泄漏量極度降低；本發明的可調擴壓器葉片引起的氣體泄漏遠低于傳統可調擴壓器葉片引起的氣體泄漏，從而減少了傳統可調擴壓器離心壓氣機由于可調擴壓器葉片兩端端隙泄漏帶來的效率損失。

技術領域

本發明涉及動力機械部件技術領域，涉及一種離心壓氣機，特別是涉及一種一體式無端隙離心壓氣機可調擴壓器葉片組件。

背景技術

可變幾何離心壓氣機由于其擴壓器流通截面可調的特點，能夠實現離心壓氣機葉輪和擴壓器之間的更理想的匹配，使壓氣機在變工況條件下可以獲得較高的工作效率，從而比其它離心壓氣機更有效地提升發動機的加速性、動力性等性能，具有很好的應用前景。為保證擴壓器葉片的自由轉動，擴壓器葉片兩端面與其各自相對的擴壓盤之間設計有一定的間隙(通常為0.1～0.15mm)。由于擴壓器葉片壓力面與吸力面壓力不同，而兩端面與其各自相對的壁面間的間隙造成氣體由壓力較高一面向壓力較低一面泄漏，該泄漏會引起壓氣機效率的大幅度降低。尤其地，在擴壓器葉片喉口變小時，這種端隙泄漏流也隨之顯著增加，使得壓氣機效率急劇下降。因此，如何最大限度地避免端隙泄漏，減少離心壓氣機效率的損失，是同行業人員亟待解決的問題。

發明內容

鑒于上述問題，本發明提供一種一體式無端隙離心壓氣機可調擴壓器葉片組件，引起的氣體泄漏遠低于傳統可調擴壓器葉片引起的氣體泄漏，從而減少了傳統可調擴壓器離心壓氣機由于可調擴壓器葉片兩端泄漏帶來的效率損失。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一體式無端隙離心壓氣機可調擴壓器葉片組件，包括：支撐盤一、多個可調擴壓器葉片、支撐盤二和至少兩個定位銷；所述支撐盤一和支撐盤二均呈圓環形，所述支撐盤一和支撐盤二的中心孔為葉輪安裝孔；多個所述可調擴壓器葉片呈環形分布安裝于所述支撐盤一和支撐盤二之間，所述葉輪套設在兩個葉輪安裝孔內；至少兩個所述定位銷穿設于所述支撐盤一和所述支撐盤二并與其固定連接；

所述支撐盤一上設有呈環形均勻分布的多個通孔；所述支撐盤二上設有呈環形均勻分布同軸心的多個第二凹槽及位于第二凹槽槽底的圓槽，所述可調擴壓器葉片、通孔、第二凹槽和圓槽的數量一致；

所述可調擴壓器葉片包括：擴壓器葉片、第一圓盤、第二圓盤、第一轉軸和第二轉軸；所述第一圓盤和第一轉軸位于所述擴壓器葉片的一端，所述第二圓盤和第二轉軸位于所述擴壓器葉片的另一端；所述第一轉軸設置于第一圓盤中間，所述第二轉軸設置于第二圓盤中間；所述第一圓盤、所述第一轉軸、所述第二圓盤、所述第二轉軸和所述擴壓器葉片形成一體式葉片；所述第二圓盤與所述第二凹槽相對應，所述第二轉軸穿入所述圓槽與其轉動連接；所述第一轉軸穿過所述通孔與其轉動連接；

在可調擴壓器葉片轉動過程中，相鄰的所述第一圓盤互相嚙合，相鄰的所述第二圓盤互相嚙合；相鄰的擴壓器葉片之間形成擴壓流道，一系列擴壓流道形成擴壓器。

進一步地，所述支撐盤一上設有呈環形均勻分布的與所述通孔相同數量的第一凹槽，每一個通孔位于每一個第一凹槽中心，且所述第一凹槽與所述通孔的圓心同軸心；

所述第一圓盤與所述第一凹槽相對應。

進一步地，所述第一圓盤和所述第二圓盤相同，且均為不完整的圓，其外輪廓線由四段圓弧組成；

所述四段圓弧的分別對應的圓心角和半徑表達式如下：