[實(shí)用新型]一種軸向移動式可調(diào)開槽葉片擴(kuò)壓器及其離心壓氣機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202320052941.4
• 申請日: 2023-01-09
• 公開（公告）號: CN219035131U
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李文嬌;杜禮明;關(guān)天民;王樂鑫;李兆鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 大連交通大學(xué)
• 主分類號: F04D29/46
• 分類號: F04D29/46;F04D29/44
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 徐華燊;李洪福

本實(shí)用新型提供一種軸向移動式可調(diào)開槽葉片擴(kuò)壓器及其離心壓氣機(jī)。離心壓氣機(jī)包括離心葉輪、進(jìn)氣罩、葉輪罩、葉片擴(kuò)壓器、蝸殼、滾珠、卡環(huán)。葉片擴(kuò)壓器由擴(kuò)壓器機(jī)匣、擴(kuò)壓器背盤與擴(kuò)壓器葉片體組成。擴(kuò)壓器葉片體上設(shè)有多個擴(kuò)壓器葉片，擴(kuò)壓器葉片穿過擴(kuò)壓器機(jī)匣和擴(kuò)壓器背盤，擴(kuò)壓器葉片上設(shè)有擴(kuò)壓器槽口，通過擴(kuò)壓器葉片體帶著擴(kuò)壓器葉片垂直于擴(kuò)壓器端面進(jìn)行軸向往復(fù)移動，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)壓器槽口的開閉。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、加工方便，能夠在有效地拓寬離心壓氣機(jī)穩(wěn)定流量域的同時，盡可能地減少其氣動性能損失。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及離心壓氣機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，尤其涉及一種軸向移動式可調(diào)開槽葉片擴(kuò)壓器及其離心壓氣機(jī)。

背景技術(shù)

在發(fā)動機(jī)配套用渦輪增壓器中，離心壓氣機(jī)是實(shí)現(xiàn)氣體壓縮、輸運(yùn)的重要組成部件，一般包括離心葉輪、擴(kuò)壓器以及蝸殼等氣動元件。其中，擴(kuò)壓器連通上游周向周期性的旋轉(zhuǎn)葉輪與下游周向漸擴(kuò)式的靜止蝸殼，起到導(dǎo)向、整流、二次增壓的重要作用。

根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式，除了無葉擴(kuò)壓器以外，擴(kuò)壓器還包括葉片擴(kuò)壓器，即擴(kuò)壓器機(jī)匣、擴(kuò)壓器背盤之間分布有一排或多排葉片。與無葉擴(kuò)壓器相比，葉片擴(kuò)壓器具有更高的靜壓恢復(fù)系數(shù)，可以更好地改善設(shè)計(jì)流量附近擴(kuò)壓通道的流場，提高離心壓氣機(jī)的總壓比、絕熱效率。但由于擴(kuò)壓器葉片與擴(kuò)壓器機(jī)匣或擴(kuò)壓器背盤是一體式靜止結(jié)構(gòu)，在非設(shè)計(jì)工況的導(dǎo)向、整流過程中，不可避免地會發(fā)生氣流與葉片受力面之間的附面層分離問題，提早誘發(fā)失速、縮小流量域。而在工程應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)合適的葉片端面裝配間隙有時可以發(fā)揮擴(kuò)穩(wěn)作用，進(jìn)一步研究則認(rèn)為葉片開槽有更好地?cái)U(kuò)穩(wěn)效果。但開槽工況的絕熱效率和總壓比都不同程度的降低，尤其設(shè)計(jì)流量附近降幅最大，且隨著葉輪轉(zhuǎn)速的提高、開槽高度的增大，差異更加明顯。

綜上所述，如何在利用擴(kuò)壓器葉片開槽技術(shù)拓寬離心壓氣機(jī)穩(wěn)定流量域的同時，盡可能地減小其氣動性能損失，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的重要問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

根據(jù)上述提出的開槽工況的絕熱效率和總壓比都不同程度的降低，尤其設(shè)計(jì)流量附近降幅最大，且隨著葉輪轉(zhuǎn)速的提高、開槽高度的增大，差異更加明顯的技術(shù)問題，而提供一種軸向移動式可調(diào)開槽葉片擴(kuò)壓器及其離心壓氣機(jī)。本實(shí)用新型主要通過在擴(kuò)壓器葉片上設(shè)置擴(kuò)壓器槽口，根據(jù)不同工況，控制開槽寬度與長度，來調(diào)節(jié)葉片之間的壓力場、速度場等，抑制失速發(fā)生的同時，盡可能地減少離心壓氣機(jī)的氣動損失。

本實(shí)用新型采用的技術(shù)手段如下：

一種軸向移動式可調(diào)開槽葉片擴(kuò)壓器，包括：依次順序設(shè)置的擴(kuò)壓器機(jī)匣、擴(kuò)壓器背盤和擴(kuò)壓器葉片體，所述擴(kuò)壓器葉片體上設(shè)有多個擴(kuò)壓器葉片，所述擴(kuò)壓器葉片穿過擴(kuò)壓器機(jī)匣和擴(kuò)壓器背盤，所述擴(kuò)壓器葉片上設(shè)有擴(kuò)壓器槽口，通過擴(kuò)壓器葉片體帶著擴(kuò)壓器葉片垂直于擴(kuò)壓器端面進(jìn)行軸向往復(fù)移動，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)壓器槽口的開閉。

進(jìn)一步地，所述擴(kuò)壓器機(jī)匣具有機(jī)匣內(nèi)端面和機(jī)匣外端面，所述擴(kuò)壓器背盤具有背盤內(nèi)端面和背盤外端面，所述擴(kuò)壓器葉片體具有葉片體內(nèi)端面和葉片體外端面，所述擴(kuò)壓器葉片的一端連接在葉片體內(nèi)端面上；

所述機(jī)匣內(nèi)端面和背盤內(nèi)端面為相鄰且間隔的兩個端面，兩個端面之間形成流道空間，所述機(jī)匣內(nèi)端面與背盤內(nèi)端面構(gòu)成擴(kuò)壓器流道的軸向邊界。

進(jìn)一步地，所述擴(kuò)壓器槽口包括設(shè)置在擴(kuò)壓器葉片葉頂處的葉頂擴(kuò)壓器槽口和設(shè)置在擴(kuò)壓器葉片葉根處的葉根擴(kuò)壓器槽口；所述擴(kuò)壓器葉片未移動時，葉頂擴(kuò)壓器槽口和葉根擴(kuò)壓器槽口分別位于擴(kuò)壓器機(jī)匣和擴(kuò)壓器背盤中，處于未打開狀態(tài)；

取擴(kuò)壓器葉片向機(jī)匣內(nèi)端面方向移動為正向移動，以開啟葉根擴(kuò)壓器槽口，葉根擴(kuò)壓器槽口與背盤內(nèi)端面之間形成與所述流道空間連通的第一流道；

取擴(kuò)壓器葉片向背盤內(nèi)端面方向移動為反向移動，以開啟葉頂擴(kuò)壓器槽口，葉頂擴(kuò)壓器槽口與機(jī)匣內(nèi)端面之間形成與所述流道空間連通的第二流道。