[發明專利]一種具有無端隙可調噴嘴環葉片組件的渦輪增壓器

有效

• 申請號: 201810252687.6
• 申請日: 2018-03-26
• 公開（公告）號: CN108730025B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 祁明旭;馬朝臣;王鵬霄;籍力
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F02B37/24
• 分類號: F02B37/24;F01D17/16
• 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

1.一種具有無端隙可調噴嘴環葉片組件的渦輪增壓器，其特征在于，包括：渦輪(14)、壓氣機(15)、中間體(16)及可調噴嘴環葉片組件(17)，所述壓氣機(15)與所述渦輪(14)通過中間體(16)連接，所述渦輪(14)包括渦輪外殼及位于渦輪外殼內的葉輪；

所述可調噴嘴環葉片組件(17)包括：支撐盤一(1)、多個可調噴嘴葉片(2)、支撐盤二(3)和至少兩個定位銷(4)；所述支撐盤一(1)和支撐盤二(3)均呈圓環形，所述支撐盤一(1)和支撐盤二(3)的中心孔為葉輪安裝孔；多個所述可調噴嘴葉片(2)呈環形分布安裝于所述支撐盤一(1)和支撐盤二(3)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(4)穿設于所述支撐盤一(1)和所述支撐盤二(3)并與其固定連接；

所述支撐盤一(1)上設有呈環形均勻分布同軸心的多個第一凹槽(13)及位于第一凹槽(13)槽底的通孔(12)；所述可調噴嘴葉片(2)、第一凹槽(13)和通孔(12)的數量一致；任意兩個相鄰的第一凹槽(13)相連通；

所述可調噴嘴葉片(2)包括：噴嘴葉片(24)、第一圓盤(23)和第一轉軸(21)；所述第一轉軸(21)設置于所述第一圓盤(23)中間，所述第一圓盤(23)位于所述噴嘴葉片(24)的一端，所述第一圓盤(23)、所述第一轉軸(21)和所述噴嘴葉片(24)形成一體式葉片；所述第一圓盤(23)與所述第一凹槽(13)相對應，所述第一轉軸(21)穿過所述通孔(12)與其轉動連接；所述噴嘴葉片(24)的長度與所述第一圓盤(23)的直徑相同；

在所述可調噴嘴葉片(2)轉動過程中，相鄰的所述第一圓盤(23)互相嚙合；相鄰的噴嘴葉片(24)之間形成噴嘴，一系列噴嘴形成噴嘴環。

2.根據權利要求1所述的一種具有無端隙可調噴嘴環葉片組件的渦輪增壓器，其特征在于，所述支撐盤二(3)上設有呈環形均勻分布的多個圓槽(32)；所述圓槽(32)與所述可調噴嘴葉片(2)、第一凹槽(13)和通孔(12)的數量一致；

所述可調噴嘴葉片(2)還包括：位于所述噴嘴葉片(24)另一端的第二圓盤(25)和第二轉軸(27)，所述第二轉軸(27)設置于所述第二圓盤(25)中間；

所述第一圓盤(23)、所述第一轉軸(21)、所述噴嘴葉片(24)、所述第二圓盤(25)和所述第二轉軸(27)形成一體式葉片；所述第二轉軸(27)穿入所述圓槽(32)與其轉動連接；在所述可調噴嘴葉片(2)轉動過程中，相鄰的所述第一圓盤(23)互相嚙合，相鄰的所述第二圓盤(25)互相嚙合。

3.根據權利要求2所述的一種具有無端隙可調噴嘴環葉片組件的渦輪增壓器，其特征在于，所述支撐盤二(3)上設有呈環形均勻分布的與所述圓槽(32)相同數量的第二凹槽(31)，每一個圓槽(32)位于每一個第二凹槽(31)中心，且所述第二凹槽(31)與所述圓槽(32)的圓心同軸心；

所述第二圓盤(25)與所述第二凹槽(31)相對應。

4.根據權利要求3所述的一種具有無端隙可調噴嘴環葉片組件的渦輪增壓器，其特征在于，所述第二圓盤(25)與所述第二凹槽(31)之間間隙為0.05～0.15mm。

5.根據權利要求2所述的一種具有無端隙可調噴嘴環葉片組件的渦輪增壓器，其特征在于，所述第一圓盤(23)和所述第二圓盤(25)相同，且均為不完整的圓，其外輪廓線由四段圓弧組成；

所述四段圓弧分別對應的圓心角和半徑表達式如下：

設渦輪半徑為R₁，第一圓盤(23)和第二圓盤(25)半徑為R₂，渦輪夾角為θ₁，所述第一圓盤(23)和第二圓盤(25)轉動角度為±θ₂，相鄰的所述第一圓盤(23)之間和相鄰的第二圓盤(25)之間的間隙均為ε：

弧一：-θ₂<θ<θ₂,

弧二：

弧三：

弧四：上式中，θ角為所述四段圓弧所對應的極限角度，ρ為所述四段圓弧所對應的極限半徑。