[实用新型]一种压缩可燃混合气用涡轮增压器压气机装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体发动机用涡轮增压器的压气机装置，特别是一种应用于以沼气、瓦斯气体等为燃料的压缩可燃混合气用涡轮增压器压气机装置，属于气体内燃机增压领域。

背景技术

涡轮增压器是利用发动机排出的废气能量驱动涡轮，并带动与涡轮同轴的压气机叶轮高速旋转，新鲜空气在压气机叶轮离心力的作用下被压缩进入发动机的汽缸，从而增加了发动机的充气量，可供更多的燃油完全燃烧，从而提高了发动机的功率、节省了燃油的消耗，同时由于燃烧条件的改善，减少了废气中CO、HC、NO_X以及PM等有害物的排放，降低了发动机的噪音。随着发动机燃料的多样化，以天然气、煤气等为代表的气体燃料依靠自身价格低廉、燃烧清洁等优势逐渐形成了批量生产规模，气体发动机增压技术也逐步在发动机厂应用。但目前采用的气体燃料全部是能够高压储存的气体，发动机中采用的涡轮增压器还是单纯压缩洁净的空气，气体燃料通过节气门控制，在发动机缸内与增压后的空气混合燃烧，属于机内混合燃烧。然而，对于像沼气、瓦斯一类的可燃气体，因为生产途径问题，无法集中高压存储，所以增压发动机以该类型气体作为燃料时，可燃气体需要在发动机外部混合，然后经涡轮增压器压缩后送入发动机，从而实现增压发动机提升功率的目的。

直接压缩可燃混合气体用的涡轮增压器是该类型气体发动机上的总成件，随着发动机增压的必然趋势，满足直接压缩沼气类可燃混合气体的发动机用增压器成为了研究的课题，国内没有严格意义上能够满足该需求的产品问世。

目前，国内外开发的沼气、瓦斯气体类发动机因为燃料产生的途径及存储问题，没有采用增压技术。随着气体发动机厂家对增压发动机需求的提升，直接对可燃混合气体压缩的涡轮增压器结构的研究也步入了正规。已知的涡轮增压器的压气机如图1所示，包括压气机叶轮(1)、压气机壳(3)和气体扩压通道(4)三部分。正常工作状态下，压气机叶轮(1)在涡轮转子(6)的带动下高速旋转，从压气机进气口(2)中吸入洁净的空气进行离心压缩，压缩后的高速气体从压气机叶轮出口(5)处进入气体扩压通道(4)，然后通过压气机壳流道(7)收集后进入发动机参与燃烧。压气机叶轮(1)和压气机壳(3)为铝合金材料，配合间隙在0.5mm左右，以保证压气机叶轮(1)的叶片在压缩气体的过程中正常旋转。当用户经常非正常启动发动机或者发动机供油系统等出现故障时，增压器内部轴承系统会出现磨损，磨损积累后导致压气机叶轮与压气机壳发生擦壳，产生火花。因此，需要设计一种压缩可燃混合气用涡轮增压器的压气机装置，解决增压器在损坏后可能产生火花引起爆炸的故障。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题是提供一种压缩可燃混合气用涡轮增压器压气机装置，能够保证压气机叶轮和压气机壳体碰撞时不产生明火，同时降低局部温度，从而满足增压器直接压缩可燃混合气体的需要。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种压缩可燃混合气用涡轮增压器压气机装置，包括压气机壳，压气机壳上设有压气机进气口、压气机壳流道，压气机进气口与压气机壳流道之间设有气体扩压通道，其特征是：气体扩压通道内靠近压气机进气口和压气机壳流道一侧的压气机壳壁上设有压气机壳分体扩压盘。

以下是本实用新型专利对上述方案的进一步改进：

所述压气机壳分体扩压盘呈喇叭状，包括径向配合部、圆弧配合部和扩压端面部，所述扩压端面部向压气机壳流道内延伸的一端设有与压气机壳壳壁相配合的轴向定位止口，所述轴向定位止口的端部设有扩压盘流道。

扩压盘流道部上靠近压气机壳流道的一侧端面具有与压气机壳流道内的弧度一致的弧形面。

压气机壳分体扩压盘与压气机壳过盈配合或采用螺钉固定连接。

压气机壳分体扩压盘采用环氧树脂类工程塑料压铸成型制成，其耐热温度不低于120℃。

压气机壳上靠近压气机壳分体扩压盘的位置处设有环形的冷却水腔。

所述冷却水腔与压气壳流道之间具有压壳气体流道内壁，冷却水腔与压气机进气口之间具有冷却水腔内壁。