[发明专利]一体式无端隙离心压气机可调扩压器叶片组件有效

专利信息
申请号: 201810251627.2 申请日: 2018-03-26
公开(公告)号: CN108343639B 公开(公告)日: 2019-09-24
发明(设计)人: 祁明旭;籍力;马朝臣;王鹏霄 申请(专利权)人: 北京理工大学
主分类号: F04D29/46 分类号: F04D29/46
代理公司: 北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11465 代理人: 姜海荣
地址: 100081 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 可调扩压器叶片 支撑盘 离心压气机 气体泄漏 槽底面 无端隙 可调扩压器 扩压器叶片 气体泄漏量 效率损失 定位销 两端面 端隙 适配 泄漏
【说明书】:

发明涉及一体式无端隙离心压气机可调扩压器叶片组件,包括:支撑盘一、多个可调扩压器叶片、支撑盘二和至少两个定位销;可调扩压器叶片的第二圆盘与支撑盘二上对应的第二凹槽相适配,将传统可调扩压器叶片对应端面与支撑盘间的间隙转移到可调扩压器叶片一端的第二圆盘与支撑盘二上对应的第二凹槽的槽底面间的间隙,与传统扩压器叶片两端面引起的气体泄漏相比较,可调扩压器叶片一端的第二圆盘与支撑盘二上对应的第二凹槽的槽底面间的间隙引起的气体泄漏量极度降低;本发明的可调扩压器叶片引起的气体泄漏远低于传统可调扩压器叶片引起的气体泄漏,从而减少了传统可调扩压器离心压气机由于可调扩压器叶片两端端隙泄漏带来的效率损失。

技术领域

本发明涉及动力机械部件技术领域,涉及一种离心压气机,特别是涉及一种一体式无端隙离心压气机可调扩压器叶片组件。

背景技术

可变几何离心压气机由于其扩压器流通截面可调的特点,能够实现离心压气机叶轮和扩压器之间的更理想的匹配,使压气机在变工况条件下可以获得较高的工作效率,从而比其它离心压气机更有效地提升发动机的加速性、动力性等性能,具有很好的应用前景。为保证扩压器叶片的自由转动,扩压器叶片两端面与其各自相对的扩压盘之间设计有一定的间隙(通常为0.1~0.15mm)。由于扩压器叶片压力面与吸力面压力不同,而两端面与其各自相对的壁面间的间隙造成气体由压力较高一面向压力较低一面泄漏,该泄漏会引起压气机效率的大幅度降低。尤其地,在扩压器叶片喉口变小时,这种端隙泄漏流也随之显著增加,使得压气机效率急剧下降。因此,如何最大限度地避免端隙泄漏,减少离心压气机效率的损失,是同行业人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题,本发明提供一种一体式无端隙离心压气机可调扩压器叶片组件,引起的气体泄漏远低于传统可调扩压器叶片引起的气体泄漏,从而减少了传统可调扩压器离心压气机由于可调扩压器叶片两端泄漏带来的效率损失。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一体式无端隙离心压气机可调扩压器叶片组件,包括:支撑盘一、多个可调扩压器叶片、支撑盘二和至少两个定位销;所述支撑盘一和支撑盘二均呈圆环形,所述支撑盘一和支撑盘二的中心孔为叶轮安装孔;多个所述可调扩压器叶片呈环形分布安装于所述支撑盘一和支撑盘二之间,所述叶轮套设在两个叶轮安装孔内;至少两个所述定位销穿设于所述支撑盘一和所述支撑盘二并与其固定连接;

所述支撑盘一上设有呈环形均匀分布的多个通孔;所述支撑盘二上设有呈环形均匀分布同轴心的多个第二凹槽及位于第二凹槽槽底的圆槽,所述可调扩压器叶片、通孔、第二凹槽和圆槽的数量一致;

所述可调扩压器叶片包括:扩压器叶片、第一圆盘、第二圆盘、第一转轴和第二转轴;所述第一圆盘和第一转轴位于所述扩压器叶片的一端,所述第二圆盘和第二转轴位于所述扩压器叶片的另一端;所述第一转轴设置于第一圆盘中间,所述第二转轴设置于第二圆盘中间;所述第一圆盘、所述第一转轴、所述第二圆盘、所述第二转轴和所述扩压器叶片形成一体式叶片;所述第二圆盘与所述第二凹槽相对应,所述第二转轴穿入所述圆槽与其转动连接;所述第一转轴穿过所述通孔与其转动连接;

在可调扩压器叶片转动过程中,相邻的所述第一圆盘互相啮合,相邻的所述第二圆盘互相啮合;相邻的扩压器叶片之间形成扩压流道,一系列扩压流道形成扩压器。

进一步地,所述支撑盘一上设有呈环形均匀分布的与所述通孔相同数量的第一凹槽,每一个通孔位于每一个第一凹槽中心,且所述第一凹槽与所述通孔的圆心同轴心;

所述第一圆盘与所述第一凹槽相对应。

进一步地,所述第一圆盘和所述第二圆盘相同,且均为不完整的圆,其外轮廓线由四段圆弧组成;

所述四段圆弧的分别对应的圆心角和半径表达式如下:

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