CN104019058A - 可变几何尺寸的离心式压气机机匣引气再循环结构 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供可变几何尺寸的离心式压气机机匣引气再循环结构，包括蜗壳、压气机叶轮，压气机叶轮安装在蜗壳里，压气机叶轮上沿其自身周向分别安装有主叶片和分流叶片，蜗壳里开有环形的气体控制槽，气体控制槽里固定有回流环，回流环与气体控制槽的左侧、右侧、外侧三个方向的蜗壳内壁分别形成回流槽、吸气槽、回流通道，回流槽、回流通道、吸气槽之间依次连通，吸气槽位于主叶片前缘和分流叶片前缘之间，主叶片前缘与蜗壳端部之间形成压气机进气道，压气机进气道里设置可沿其移动的滑动套筒。本发明可以改变引气再循环结构的回流量，以达到优化压气机全工况的目的。

Description

可变几何尺寸的离心式压气机机匣引气再循环结构
技术领域
本发明涉及的是一种压气机，具体地说是涡轮增压器的压气机。
背景技术
离心压气机使用引气再循环装置广泛应用于国内外先进的涡轮增压器中的高压比离心压气机上，它的主要作用在于拓宽离心压气机的工作范围和扩大其喘振裕度。随着离心压气机转速和压比的提高，其有效的工作范围急剧变窄，采用引气再循环装置以后，在离心压气机流量接近喘振边界时部分气体通过抽气槽抽气，再从回流孔流入，以使离心压气机的工作范围变宽，喘振裕度增大。
引气再循环通道在工作过程中的回流量对其工作范围的拓宽和喘振裕度的增加有决定性的影响，不同的抽气回流量对于不同转速下的离心压气机工作范围的扩大有不同的影响。传统的引气再循环装置不能全工况地优化离心压气机的工作范围。
发明内容
本发明的目的在于提供改变引气再循环结构的回流量，以达到优化压气机全工况目的的可变几何尺寸的离心式压气机机匣引气再循环结构。
本发明的目的是这样实现的：
本发明可变几何尺寸的离心式压气机机匣引气再循环结构，包括蜗壳、压气机叶轮，压气机叶轮安装在蜗壳里，其特征是：压气机叶轮上沿其自身周向分别安装有主叶片和分流叶片，蜗壳里开有环形的气体控制槽，气体控制槽里固定有回流环，回流环与气体控制槽的左侧、右侧、外侧三个方向的蜗壳内壁分别形成回流槽、吸气槽、回流通道，回流槽、回流通道、吸气槽之间依次连通，吸气槽位于主叶片前缘和分流叶片前缘之间，主叶片前缘与蜗壳端部之间形成压气机进气道，压气机进气道里设置可沿其移动的滑动套筒。
本发明还可以包括：
1、滑动套筒在压气机进气道里移动实现回流槽与压气机进气道的全连通、半连通和全封闭。
2、蜗壳里主叶片和分流叶片后缘的外侧设置叶片扩压器。
本发明的优势在于：本发明在引气再循环通道的回流槽出口安装了滑动套筒，滑动套筒位置的改变可以改变回流槽出口的通流面积，从而改变引气再循环结构的回流量，以达到优化压气机全工况的目的。
附图说明
图1是本发明回流槽与压气机进气道半连通状态时的结构示意图；
图2是本发明回流槽与压气机进气道全连通状态时的结构示意图；
图3是本发明回流槽与压气机进气道封闭状态时的结构示意图；
图4是本发明叶轮、叶片立体图；
图5是本发明叶轮、叶片侧视图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1～5，本发明是一种新型可变几何尺寸的离心压气机引气再循环结构，包括压气机蜗壳、引气再循环通道、压气机进口通道及进口滑套等。其主要特征在于在压气机进口2的滑动套筒1可以改变引气再循环通道回流槽出口6的尺寸以改变引气再循环通道的空气回流量。引气再循环通道的吸气槽7位于主叶片前缘3和分流叶片前缘11之间，引气再循环通道的回流槽5位于主叶片外缘以外，压气机进口通道内的滑动套筒1安装在压气机进气道2内，其位置的改变可以将引气再循环通道的回流槽出口5完全打开或完全关闭或打开在任一位置，这样就可以全工况对引气再循环通道内的空气回流量进行控制。
本发明主要包括离心压气机蜗壳、引气再循环通道以及控制回流口大小的滑动套筒。在压气机引气再循环的仿真及试验研究中发现，为了拓宽压气机稳定工作范围以及增大喘振裕度，高工况时应使引气再循环有较大的回流量，低工况时有较小的回流量。
当压气机转速和流量较小时，滑动套筒1的位置向压气机进气道2方向内侧方向移动，使引气再循环通道回流槽5出口通流面积减小，减小回流量；当压气机转速和流量较大时，滑动套筒1的位置向压气机进气道2方向外侧方向移动，使引气再循环通道回流槽5通流面积增大，增大回流量；这样就可以实现，在全工况下调整引气再循环通道的回流量，拓宽压气机的稳定工作范围，增大其喘振裕度。
附图中，图1、图2和图3分别表示了3种状态，分别是引气再循环滑动套筒处于半开、全开和全关的状态。

Claims (3)

1.可变几何尺寸的离心式压气机机匣引气再循环结构，包括蜗壳(8)、压气机叶轮(12)，压气机叶轮(12)安装在蜗壳(8)里，其特征是：压气机叶轮(12)上沿其自身周向分别安装有主叶片(4)和分流叶片(10)，蜗壳(8)里开有环形的气体控制槽，气体控制槽里固定有回流环(13)，回流环(13)与气体控制槽的左侧、右侧、外侧三个方向的蜗壳内壁分别形成回流槽(5)、吸气槽(7)、回流通道(6)，回流槽(5)、回流通道(6)、吸气槽(7)之间依次连通，吸气槽(7)位于主叶片前缘(3)和分流叶片前缘(11)之间，主叶片前缘(3)与蜗壳(8)端部之间形成压气机进气道(2)，压气机进气道(2)里设置可沿其移动的滑动套筒(1)。
2.根据权利要求1所述的可变几何尺寸的离心式压气机机匣引气再循环结构，其特征是：滑动套筒(1)在压气机进气道(2)里移动实现回流槽(5)与压气机进气道(2)的全连通、半连通和全封闭。
3.根据权利要求1或2所述的可变几何尺寸的离心式压气机机匣引气再循环结构，其特征是：蜗壳(8)里主叶片(4)和分流叶片(10)后缘的外侧设置叶片扩压器(9)。
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