[發(fā)明專利]一種具有無(wú)端隙可調(diào)噴嘴環(huán)葉片組件的渦輪增壓器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810252687.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-26
• 公開（公告）號(hào): CN108730025B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祁明旭;馬朝臣;王鵬霄;籍力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F02B37/24
• 分類號(hào): F02B37/24;F01D17/16
• 代理公司: 北京慕達(dá)星云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 姜海榮

本發(fā)明涉及一種具有無(wú)端隙可調(diào)噴嘴環(huán)葉片組件的渦輪增壓器，包括渦輪、壓氣機(jī)、中間體及可調(diào)噴嘴環(huán)葉片組件；其中可調(diào)噴嘴環(huán)葉片組件包括：支撐盤一、多個(gè)可調(diào)噴嘴葉片、支撐盤二和至少兩個(gè)定位銷；可調(diào)噴嘴葉片的第一圓盤與支撐盤一上對(duì)應(yīng)的第一凹槽相適配，將傳統(tǒng)可調(diào)噴嘴葉片對(duì)應(yīng)端面與支撐盤一間的間隙轉(zhuǎn)移到可調(diào)噴嘴葉片的第一圓盤與支撐盤一上對(duì)應(yīng)的第一凹槽的底面間的間隙，與傳統(tǒng)噴嘴葉片該端面引起的氣體泄漏相比較，可調(diào)噴嘴葉片的第一圓盤與支撐盤一上對(duì)應(yīng)的第一凹槽的底面間的間隙引起的氣體泄漏量極度降低；本發(fā)明的可調(diào)噴嘴葉片引起的氣體泄漏遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)可調(diào)噴嘴葉片引起的氣體泄漏，從而減少了可調(diào)噴嘴葉片端隙泄漏帶來(lái)的效率損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動(dòng)力機(jī)械部件技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種渦輪增壓器，特別是涉及一種具有無(wú)端隙可調(diào)噴嘴環(huán)葉片組件的渦輪增壓器。

背景技術(shù)

可變噴嘴渦輪增壓器由于其渦輪截面可調(diào)的特點(diǎn)能夠與處于變工況的車用發(fā)動(dòng)機(jī)形成良好匹配，從而比其它渦輪增壓器更有效地提升發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性、動(dòng)力性等性能，因而它越來(lái)越多地應(yīng)用在車用發(fā)動(dòng)機(jī)上。可變噴嘴渦輪增壓器的流通截面可調(diào)的特點(diǎn)是通過(guò)調(diào)節(jié)可變噴嘴機(jī)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)的，以此其性能的優(yōu)劣直接影響渦輪增壓器的整體性能。

為保證噴嘴葉片的自由轉(zhuǎn)動(dòng)，以及防止噴嘴葉片及其周邊部件受燃燒氣體加熱而發(fā)生變形影響其轉(zhuǎn)動(dòng)，通常噴嘴葉片兩端面與其各自相對(duì)的壁面間設(shè)計(jì)為較大的間隙。已知噴嘴葉片兩側(cè)面壓力不同，而兩端面與其各自相對(duì)的壁面間的間隙造成氣體由壓力較高一側(cè)向壓力較低一側(cè)泄漏，該泄漏會(huì)引起渦輪機(jī)效率的損失。尤其地，在噴嘴葉片開度較小時(shí)，渦輪機(jī)的效率損失主要來(lái)自于噴嘴葉片兩端面間隙引起的氣流泄漏。因此，如何最大限度地避免氣流泄漏，減少渦輪機(jī)效率的損失，是同行業(yè)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種具有無(wú)端隙可調(diào)噴嘴環(huán)葉片組件的渦輪增壓器，其引起的氣體泄漏遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)可調(diào)噴嘴葉片引起的氣體泄漏，從而減少了傳統(tǒng)可調(diào)噴嘴渦輪增壓器由于可調(diào)噴嘴葉片兩端泄漏帶來(lái)的效率損失。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種具有無(wú)端隙可調(diào)噴嘴環(huán)葉片組件的渦輪增壓器，包括：渦輪、壓氣機(jī)、中間體及可調(diào)噴嘴環(huán)葉片組件，所述壓氣機(jī)與所述渦輪通過(guò)中間體連接，所述渦輪包括渦輪外殼及位于渦輪外殼內(nèi)的葉輪；

所述可調(diào)噴嘴環(huán)葉片組件包括：支撐盤一、多個(gè)可調(diào)噴嘴葉片、支撐盤二和至少兩個(gè)定位銷；所述支撐盤一和支撐盤二均呈圓環(huán)形，所述支撐盤一和支撐盤二的中心孔為葉輪安裝孔；多個(gè)所述葉片組件呈環(huán)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(shè)在兩個(gè)葉輪安裝孔內(nèi)；至少兩個(gè)所述定位銷穿設(shè)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(shè)有呈環(huán)形均勻分布同軸心的多個(gè)第一凹槽及位于第一凹槽槽底的通孔；所述可調(diào)噴嘴葉片、第一凹槽和通孔的數(shù)量一致；

所述可調(diào)噴嘴葉片包括：噴嘴葉片、第一圓盤和第一轉(zhuǎn)軸；所述第一轉(zhuǎn)軸設(shè)置于所述第一圓盤中間，所述第一圓盤位于所述噴嘴葉片的一端，所述第一圓盤、所述第一轉(zhuǎn)軸和所述噴嘴葉片形成一體式葉片；所述第一圓盤與所述第一凹槽相對(duì)應(yīng)，所述第一轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述通孔與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

在所述可調(diào)噴嘴葉片轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，相鄰的所述第一圓盤互相嚙合；相鄰的噴嘴葉片之間形成噴嘴，一系列噴嘴形成噴嘴環(huán)。

進(jìn)一步地，所述支撐盤二上設(shè)有呈環(huán)形均勻分布的多個(gè)圓槽；所述圓槽與所述可調(diào)噴嘴葉片、第一凹槽和通孔的數(shù)量一致；

所述可調(diào)噴嘴葉片還包括：位于所述噴嘴葉片另一端的所述第二圓盤和第二轉(zhuǎn)軸，所述第二轉(zhuǎn)軸設(shè)置于所述第二圓盤中間；

所述第一圓盤、所述第一轉(zhuǎn)軸、所述噴嘴葉片、所述第二圓盤和所述第二轉(zhuǎn)軸形成一體式葉片；所述第二轉(zhuǎn)軸穿入所述圓槽與其轉(zhuǎn)動(dòng)連接；在所述可調(diào)噴嘴葉片轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)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。