帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于葉輪機械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機。
【背景技術(shù)】
[0002]車用發(fā)動機的使用工況，尤其是近年來高原環(huán)境使用，給渦輪增壓器提出了面工況的需求，要求具有寬流量范圍的離心壓氣機。國內(nèi)外對離心壓氣機流量范圍的研究多聚焦在解決或有效抑制喘振方面，而對堵塞流量則通過改變?nèi)~輪幾何參數(shù)等措施來補償和實現(xiàn)。在高原環(huán)境下，車用增壓器工作在高轉(zhuǎn)速、大流量近堵塞工況，通過改進葉輪幾何參數(shù)等措施進行配機，將會降低產(chǎn)品可靠性，增加成本，甚至增加產(chǎn)品體積。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)有關(guān)旁通再循環(huán)離心壓氣機的研究多聚焦在解決喘振和抑制失速方面，并且在具有導(dǎo)葉的旁通再循環(huán)結(jié)構(gòu)方面公開的研究較少；國外學(xué)者對具有導(dǎo)葉的旁通再循環(huán)結(jié)構(gòu)開展了大量的研究，均聚焦在大逆壓梯度的流動正向整流擴穩(wěn)方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機，實現(xiàn)調(diào)整堵塞流量的目的。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]—種帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機，包括壓氣機蝸殼、擴壓器背盤、壓氣機葉輪、旁通再循環(huán)外壁、反向?qū)~和旁通再循環(huán)導(dǎo)葉套筒，所述壓氣機蝸殼的右側(cè)與擴壓器背盤相連，壓氣機蝸殼的左側(cè)中心安裝壓氣機葉輪；所述反向?qū)~包括一個圓環(huán)體和其外側(cè)面上設(shè)置的若干葉片；所述反向?qū)~固定安裝在旁通再循環(huán)套筒的內(nèi)側(cè)；所述旁通再循環(huán)套筒、旁通再循環(huán)外壁和壓氣機蝸殼的左側(cè)端部依次通過螺栓連接在一起。
[0007]進一步的，所述反向?qū)~上的葉片兩端形成的反向?qū)~入口處的葉片角度為45°，形成的反向?qū)~出口處的葉片角度為0°。
[0008]進一步的，所述反向?qū)~通過固定螺釘固定安裝在旁通再循環(huán)套筒的內(nèi)側(cè)，且同軸心。
[0009]進一步的，所述反向?qū)~上均布15個葉片。
[0010]進一步的，所述旁通再循環(huán)套筒和旁通再循環(huán)外壁均包括兩端開口的筒體和筒體一端外沿的連接緣，螺栓依次穿過所述旁通再循環(huán)外壁連接緣、旁通再循環(huán)套筒的連接緣與壓氣機蝸殼的左端部進行連接；所述旁通再循環(huán)套筒的筒體插入壓氣機蝸殼內(nèi)側(cè)。
[0011]進一步的，旁通再循環(huán)套筒和旁通再循環(huán)外壁的內(nèi)徑和外徑均相同。
[0012]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢:
[0013](1)通過對其再循環(huán)導(dǎo)流槽內(nèi)添加回流反向?qū)~，達到對導(dǎo)流槽順壓梯度流動的控制，，實現(xiàn)壓氣機特性的調(diào)節(jié)，使堵塞流量提高10%以上，近堵塞附近壓比提高15%以上，可獲得功率強化和高原特性增壓發(fā)動機所需壓氣機性能；
[0014](2)結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，只需在原有壓氣機靜止元件上稍作改動即可，便于更換；同時，通過引入反向?qū)~等結(jié)構(gòu)，可獲得更寬廣范圍的壓氣機特性，可有效解決高壓比壓氣機壓比3.0以上流量范圍較窄的難題。
【附圖說明】
[0015]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0016]圖1為本發(fā)明實施例所述帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機的剖視圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實施例所述反向?qū)~的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實施例所述帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機的裝配分解示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明實施例所述帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機的特性對比。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]1-反向?qū)~，2-旁通再循環(huán)外壁，3-旁通再循環(huán)套筒，4-固定螺釘，5-壓氣機蝸殼，6-擴壓器背盤，7-壓氣機葉輪，8-反向?qū)~出口，9-反向?qū)~入口。
【具體實施方式】
[0022]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0023]下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。
[0024]帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機，如圖1、3所示，包括壓氣機蝸殼5、擴壓器背盤6、壓氣機葉輪7、旁通再循環(huán)外壁2、反向?qū)~1和旁通再循環(huán)導(dǎo)葉套筒3，所述壓氣機蝸殼5的右側(cè)與擴壓器背盤6通過卡箍相連，壓氣機蝸殼5的左側(cè)中心安裝壓氣機葉輪7 ；
[0025]所述反向?qū)~1包括一個圓環(huán)體和其外側(cè)面上設(shè)置的若干葉片；所述反向?qū)~1通過固定螺釘4固定安裝在旁通再循環(huán)套筒3的內(nèi)側(cè)，且同軸心；所述旁通再循環(huán)套筒3、旁通再循環(huán)外壁2和壓氣機蝸殼5的左側(cè)端部依次通過螺栓連接在一起。
[0026]所述反向?qū)~1上的葉片兩端形成的反向?qū)~入口 9處的葉片角度為45°，形成的反向?qū)~出口 8處的葉片角度為0°。
[0027]最佳實施例中，所述反向?qū)~1上均布15個葉片；如圖4所示，使原有壓氣機特性最大允許轉(zhuǎn)速堵塞流量由l.0kg/s，增加到1.lkg/s，原有近堵塞工況最大許用增壓壓比由
3.5提尚到4.3。
[0028]所述旁通再循環(huán)套筒3和旁通再循環(huán)外壁2均包括兩端開口的筒體和筒體一端外沿的連接緣，螺栓依次穿過所述旁通再循環(huán)外壁2連接緣、旁通再循環(huán)套筒3的連接緣與壓氣機蝸殼5的左端部，固定在一起；所述旁通再循環(huán)套筒3的筒體插入壓氣機蝸殼5內(nèi)側(cè)。
[0029]所述旁通再循環(huán)套筒3和旁通再循環(huán)外壁2的內(nèi)徑相同，外徑相同。
[0030]工作時，所述反向?qū)~1、壓氣機蝸殼5、旁通再循環(huán)導(dǎo)葉套筒3、旁通再循環(huán)外壁2所形成的結(jié)構(gòu)間隙成為旁通再循環(huán)通道；反向?qū)~1與壓氣機蝸殼5形成機匣再循環(huán)氣流進入壓氣機葉輪的狹縫；在近堵塞區(qū)域，旁通再循環(huán)內(nèi)部氣流由旁通再循環(huán)外壁2經(jīng)反向?qū)~1流向再循環(huán)機匣狹縫，進入壓氣機葉輪7的內(nèi)部。如圖2所示，反向?qū)~1上的反向?qū)~入口 9部分的葉片角度為45°，其上的反向?qū)~出口 8部分的葉片角度為0°，通過整流使旁通氣流更多的由再循環(huán)狹縫進入壓氣機葉輪7的內(nèi)部，降低喉口氣流馬赫數(shù)，抑制堵塞發(fā)生，最終提高喉口馬赫數(shù)0.8?1.0大流量工況增壓比。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機，其特征在于:包括壓氣機蝸殼(5)、擴壓器背盤(6)、壓氣機葉輪(7)、旁通再循環(huán)外壁(2)、反向?qū)~(1)和旁通再循環(huán)導(dǎo)葉套筒(3)，所述壓氣機蝸殼(5)的右側(cè)與擴壓器背盤(6)相連，壓氣機蝸殼(5)的左側(cè)中心安裝壓氣機葉輪(7);所述反向?qū)~(1)包括一個圓環(huán)體和其外側(cè)面上設(shè)置的若干葉片；所述反向?qū)~(1)固定安裝在旁通再循環(huán)套筒(3)的內(nèi)側(cè)；所述旁通再循環(huán)套筒(3)、旁通再循環(huán)外壁(2)和壓氣機蝸殼(5)的左側(cè)端部依次通過螺栓連接在一起。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機，其特征在于:所述反向?qū)~(1)上的葉片兩端形成的反向?qū)~入口(9)處的葉片角度為45°，形成的反向?qū)~出口(8)處的葉片角度為0°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機，其特征在于:所述反向?qū)~(1)通過固定螺釘(4)固定安裝在旁通再循環(huán)套筒(3)的內(nèi)側(cè)，且同軸心。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機，其特征在于:所述反向?qū)~(1)上均布15個葉片。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機，其特征在于:所述旁通再循環(huán)套筒(3)和旁通再循環(huán)外壁(2)均包括兩端開口的筒體和筒體一端外沿的連接緣，螺栓依次穿過所述旁通再循環(huán)外壁(2)連接緣、旁通再循環(huán)套筒(3)的連接緣與壓氣機蝸殼(5)的左端部進行連接；所述旁通再循環(huán)套筒(3)的筒體插入壓氣機蝸殼(5)內(nèi)側(cè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機，其特征在于:旁通再循環(huán)套筒(3)和旁通再循環(huán)外壁(2)的內(nèi)徑和外徑均相同。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種帶反向?qū)~的旁通再循環(huán)離心壓氣機，包括壓氣機蝸殼、擴壓器背盤、壓氣機葉輪、旁通再循環(huán)外壁、反向?qū)~和旁通再循環(huán)導(dǎo)葉套筒，所述壓氣機蝸殼的右側(cè)與擴壓器背盤相連，壓氣機蝸殼的左側(cè)中心安裝壓氣機葉輪；所述反向?qū)~包括一個圓環(huán)體和其外側(cè)面上設(shè)置的若干葉片；所述反向?qū)~固定安裝在旁通再循環(huán)套筒的內(nèi)側(cè)；所述旁通再循環(huán)套筒、旁通再循環(huán)外壁和壓氣機蝸殼的左側(cè)端部依次連接在一起。本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：通過對其再循環(huán)導(dǎo)流槽內(nèi)添加回流反向?qū)~，達到對導(dǎo)流槽順壓梯度流動的控制，實現(xiàn)壓氣機特性的調(diào)節(jié)，使堵塞流量提高10％以上，近堵塞附近壓比提高15％以上，可獲得功率強化和高原特性增壓發(fā)動機所需壓氣機性能。
【IPC分類】F04D27/00, F04D29/44, F04D17/10
【公開號】CN105332929
【申請?zhí)枴緾N201510926611
【發(fā)明人】李書奇, 李欣, 楊磊, 門日秀, 莊麗, 侯琳琳, 馬磊, 邢衛(wèi)東, 張繼忠, 張俊躍
【申請人】中國北方發(fā)動機研究所(天津)
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年12月11日