CN107850090B - 压缩装置和增压器 - Google Patents

压缩装置和增压器 Download PDF

Info

Publication number
CN107850090B
CN107850090B CN201780002512.3A CN201780002512A CN107850090B CN 107850090 B CN107850090 B CN 107850090B CN 201780002512 A CN201780002512 A CN 201780002512A CN 107850090 B CN107850090 B CN 107850090B
Authority
CN
China
Prior art keywords
muffler
bolt
impeller
compression set
assembling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780002512.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107850090A (zh
Inventor
牧野聪
岩佐幸博
和田康弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Marine Machinery and Equipment Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of CN107850090A publication Critical patent/CN107850090A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107850090B publication Critical patent/CN107850090B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/663—Sound attenuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/04—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position
    • F01D21/045—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to undesired position of rotor relative to stator or to breaking-off of a part of the rotor, e.g. indicating such position special arrangements in stators or in rotors dealing with breaking-off of part of rotor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/32—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type
    • F02B33/34—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps
    • F02B33/40—Engines with pumps other than of reciprocating-piston type with rotary pumps of non-positive-displacement type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M35/00—Combustion-air cleaners, air intakes, intake silencers, or induction systems specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
    • F02M35/12—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification
    • F02M35/1288—Intake silencers ; Sound modulation, transmission or amplification combined with or integrated into other devices ; Plurality of air intake silencers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4213—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps suction ports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/4226—Fan casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/441—Fluid-guiding means, e.g. diffusers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/624—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

本发明提供压缩装置，该压缩装置具备离心压缩机和消音器，离心压缩机具备将空气引导筒的入口侧和涡旋外壳紧固的压缩机组装用螺栓，消音器具有：第一侧壁，该第一侧壁在与叶轮的旋转轴线交叉的方向上延伸；环状的第二侧壁，该环状的第二侧壁在第一侧壁与离心压缩机之间绕旋转轴线设置，在该环状的第二侧壁与第一侧壁之间形成用于向空气引导筒引导外气的外气导入空间；至少一个消音器元件，该至少一个消音器元件设置在外气导入空间；以及消音器组装用螺栓，该消音器组装用螺栓在沿着叶轮的旋转轴线的方向上从第一侧壁延伸到涡旋外壳，将第一侧壁、第二侧壁和涡旋外壳紧固。

Description

压缩装置和增压器
技术领域
本发明涉及一种压缩装置和增压器。
背景技术
作为对向用于船舶等的内燃机提供的流体进行压缩的增压器的压缩机，已知有离心压缩机。图4是示出具备离心压缩机的增压器的现有结构的概略图。如图4所示，离心压缩机006具备：用于压缩流体的叶轮010；用于收纳叶轮并引导流体的引导筒012；以及形成将穿过了引导筒的流体向外部引导的涡旋室014的涡旋外壳016。
压缩机的叶轮温度由于增压器的运转而上升，叶轮的蠕变寿命降低。在该状态下使叶轮高速旋转，在达到规定的转速(运转时间)的情况下，有可能因离心力等而使叶轮断裂。
当在离心压缩机中叶轮断裂时，叶轮碎片朝向叶轮的半径方向外侧飞散，与引导筒碰撞。当引导筒由于叶轮碎片的碰撞而破损时，叶轮碎片有可能向引导筒的外侧飞散。
在专利文献1中公开了一种离心压缩机，其目的在于，在叶轮断裂的情况下将叶轮碎片封入引导筒(内侧插入外壳部分)的内侧。在专利文献1所述的离心压缩机中，为了将叶轮碎片封入引导筒的内侧，涡旋外壳(外侧涡旋型外壳部分)和/或引导筒由至少具有5％的断裂伸长率的材料形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005－344713号公报
发明所要解决的课题
但是，如图4所示，为了降低离心压缩机006所产生的声音，有时增压器具有安装于离心压缩机的流体入口侧的消音器008。
在具有图4所示的离心压缩机和消音器的压缩装置004中，以往，设置于消音器的凸缘008a、设置于引导筒012的凸缘012a以及设置于涡旋外壳016的凸缘016由消音器安装用螺栓031紧固，从而连结离心压缩机和消音器。
当在该压缩装置中离心压缩机的叶轮010断裂时，存在消音器安装用螺栓断裂而消音器从离心压缩机脱落的情况。当消音器从离心压缩机脱落时，叶轮碎片有可能从引导筒的入口侧向外部飞散。
因此，对于消音器安装用螺栓断裂的机制，本发明者进行了深入研究的结果为，可知以下的机制。
当在上述压缩装置中离心压缩机的叶轮断裂时，很难通过叶轮向涡旋室侧压入流体，如图4的空心箭头所示，流体从涡旋室侧穿过引导筒而向消音器逆流。当远离引导筒的方向d1的力由于该逆流的流体而作用于消音器时，消音器安装用螺栓产生拉伸应力，该拉伸应力成为使消音器安装用螺栓断裂的主要原因。
关于这一点，专利文献1所述的增压器原本并不具有安装于离心压缩机的消音器，因此并不是产生因叶轮的断裂而引起消音器安装用螺栓断裂这样的上述技术课题的前提结构。
发明内容
本发明是鉴于上述以往的课题而完成的，其目的在于提供一种压缩装置和具有该压缩装置的增压器，该压缩装置能够抑制将消音器和离心压缩机紧固的螺栓的断裂，实现消音器与离心压缩机稳定地连结的状态。
用于解决课题的手段
(1)本发明的至少一个实施方式的压缩装置是具有离心压缩机和消音器的压缩装置，所述离心压缩机包含：叶轮，该叶轮用于压缩流体；引导筒，该引导筒用于收纳所述叶轮并引导所述流体；涡旋外壳，该涡旋外壳形成将穿过了所述引导筒的流体向外部引导的涡旋室；以及压缩机组装用螺栓，该压缩机组装用螺栓将所述引导筒的入口侧和所述涡旋外壳紧固，所述消音器包含消音器组装用螺栓，该消音器组装用螺栓沿着所述叶轮的旋转轴线方向贯穿整个所述消音器并且将所述消音器和所述涡旋外壳紧固。
当在具有离心压缩机和消音器的压缩装置中离心压缩机的叶轮断裂时，很难通过叶轮向涡旋室侧压入流体，流体从涡旋室侧穿过引导筒向消音器逆流。远离引导筒的方向上的力由于该逆流的流体而作用于消音器。
关于这一点，根据上述(1)所述的压缩装置，用于组装消音器的消音器组装用螺栓沿着叶轮的旋转轴线方向贯穿整个消音器并且延伸到涡旋外壳而进一步将涡旋外壳紧固。因此，能够使将消音器和离心压缩机紧固的螺栓(消音器组装用螺栓)相比于使用图4说明的现有结构中的将消音器和离心压缩机紧固的螺栓(消音器安装用螺栓)大幅变长。
因此，能够使长度方向的拉伸负荷施加给上述(1)所述的压缩装置中的将消音器和离心压缩机紧固的螺栓(消音器组装用螺栓)时该螺栓能够伸长而不会断裂的伸长量，大于长度方向的拉伸负荷施加给使用图4说明的现有结构中的将消音器和离心压缩机紧固的螺栓(消音器安装用螺栓)时该螺栓能够伸长而不会断裂的伸长量。
由此，即使由于叶轮的断裂所引起的流体的逆流而相对于将消音器和离心压缩机紧固的螺栓产生拉伸应力，也能够有效地抑制该螺栓的断裂。因此，能够抑制将消音器和离心压缩机紧固的螺栓的断裂，实现消音器与离心压缩机稳定地连结的状态。
并且，在上述(1)所述的压缩装置中，使用与将引导筒的入口侧和涡旋外壳紧固的压缩机组装用螺栓不同的消音器组装用螺栓将消音器和离心压缩机紧固。因此，即使在叶轮断裂而叶轮碎片与引导筒碰撞的情况下，该碰撞的冲击也不会从引导筒直接地传递给消音器组装用螺栓，而是从引导筒经由涡旋外壳传递给消音器组装用螺栓。从这样的观点出发，与上述现有结构相比较，能够有效地抑制将消音器和离心压缩机紧固的螺栓的断裂。
并且，消音器组装用螺栓沿着叶轮的旋转轴线方向贯穿整个消音器并且延伸到涡旋外壳而进一步将涡旋外壳紧固，因此能够提高压缩装置的整体刚性。
(2)在几个实施方式中，在上述(1)所述的压缩装置中，所述消音器包含：第一侧壁，该第一侧壁在与所述叶轮的旋转轴线交叉的方向上延伸；以及环状的第二侧壁，该环状的第二侧壁在所述第一侧壁与所述离心压缩机之间绕所述旋转轴线设置，在该环状的第二侧壁与所述第一侧壁之间形成用于向所述引导筒引导外气的外气导入空间，所述消音器组装用螺栓在沿着所述叶轮的旋转轴线的方向上从所述第一侧壁延伸到所述涡旋外壳，将所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述涡旋外壳紧固。
根据上述(2)所述的压缩装置，将第一侧壁和第二侧壁紧固的消音器组装用螺栓在沿着叶轮的旋转轴线的方向上从第一侧壁延伸到涡旋外壳而进一步将涡旋外壳紧固。因此，能够使将消音器和离心压缩机紧固的螺栓(消音器组装用螺栓)相比于使用图4说明的现有结构中的将消音器和离心压缩机紧固的螺栓(消音器安装用螺栓)大幅变长。
因此，出于与上述(1)相同的理由，能够抑制将消音器和离心压缩机紧固的螺栓的断裂，实现消音器与离心压缩机稳定地连结的状态。
并且，消音器组装用螺栓在沿着叶轮的旋转轴线的方向上从第一侧壁延伸到涡旋外壳，将第一侧壁、第二侧壁和涡旋外壳紧固，因此能够提高压缩装置的整体刚性。
(3)在几个实施方式中，在上述(2)所述的压缩装置中，所述消音器还包含设置在所述外气导入空间的至少一个消音器元件，所述消音器元件通过所述消音器组装用螺栓而支承在所述外气导入空间内。
根据上述(3)所述的压缩装置，能够使用消音器组装用螺栓将第一侧壁、第二侧壁和涡旋外壳紧固，该消音器组装用螺栓用于将消音器元件支承在外气导入空间。因此，能够以简单的结构来实现使消音器与离心压缩机稳定地连结的状态。
(4)在几个实施方式中，在上述(3)所述的压缩装置中，所述至少一个消音器元件包含沿着所述旋转轴线排列的多个消音器元件，所述多个消音器元件分别是绕所述旋转轴线设置的环状的元件，具有供所述消音器组装用螺栓插通的插通孔，通过插通所述插通孔的所述消音器组装用螺栓而支承在所述外气导入空间内。
根据上述(4)所述的压缩装置，能够利用消音器组装用螺栓将第一侧壁、第二侧壁和涡旋外壳紧固，该消音器组装用螺栓用于将沿着叶轮的旋转轴线排列的多个环状的消音器元件支承在外气导入空间。因此，能够以简单的结构来实现使消音器与离心压缩机稳定地连结的状态。
(5)在几个实施方式中，在上述(1)所述的压缩装置中，所述涡旋外壳具有：涡旋室形成部，该涡旋室形成部形成所述涡旋室；环状的第一突出部，该环状的第一突出部从所述涡旋室形成部向所述消音器侧突出；以及环状的第二突出部，该环状的第二突出部相比于所述第一突出部位于所述叶轮的径向外侧，从所述涡旋室形成部向所述消音器侧突出，所述压缩机组装用螺栓将所述引导筒的入口侧和所述第一突出部紧固，所述消音器组装用螺栓将所述消音器和所述第二突出部紧固。
根据上述(5)所述的压缩装置，由于相比于与引导筒的入口侧紧固的第一突出部，与消音器紧固的第二突出部位于叶轮的径向外侧，因此在叶轮断裂的情况下，能够降低叶轮碎片贯穿引导筒或第一突出部而到达第二突出部或者其附近的风险。由此，能够抑制第二突出部的破损，实现使消音器与离心压缩机稳定地连结的状态。
(6)在几个实施方式中，在上述(5)所述的压缩装置中，所述第二突出部比所述第一突出部更向所述消音器侧突出，并且与所述消音器抵接，在所述引导筒与所述消音器之间设置有间隙，以使形成在所述第一突出部与所述第二突出部之间的空间与所述引导筒的内侧的空间连通。
在叶轮断裂的情况下，从涡旋室侧向消音器逆流的流体是比大气压高的高压。关于这一点，根据上述(6)所述的压缩装置，在流体从涡旋室侧向消音器逆流时，能够使第一突出部与第二突出部之间的环状的空间作为用于抑制消音器内侧的外气导入空间的压力上升的缓冲空间而发挥功能。
因此，能够降低由于逆流的流体而作用于消音器的远离引导筒的方向上的力。由此，能够降低消音器组装用螺栓所产生的拉伸应力，抑制消音器组装用螺栓的断裂。因此，能够实现使消音器与离心压缩机稳定地连结的状态。
(7)本发明的至少一个实施方式的增压器具有上述(1)至(6)中的任意1项所述的压缩装置以及与所述压缩装置的所述离心压缩机一同旋转的涡轮。
根据上述(7)所述的增压器，由于具有上述(1)至(6)中的任意1项所述的压缩装置，因此能够抑制将消音器和离心压缩机紧固的螺栓的断裂，实现消音器与离心压缩机稳定地连结的状态。
发明效果
根据本发明的至少一个实施方式，提供一种压缩装置和具有该压缩装置的增压器，该压缩装置能够抑制将消音器和离心压缩机紧固的螺栓的断裂，实现消音器与离心压缩机稳定地连结的状态。
附图说明
图1是示出一个实施方式的增压器100的整体结构的概略剖视图。
图2是示出一个实施方式的压缩装置4的整体结构的概略剖视图。
图3是示出一个实施方式的压缩装置4的整体结构的概略剖视图。
图4是示出现有的压缩装置004的整体结构的概略剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是，关于作为实施方式而记载的或者在附图中示出的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等，并不意味着将本发明的范围限定于此，仅仅是说明例。
例如，“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对的或者绝对的配置的表达不仅表示严格进行那样的配置，还表示以具有公差或者能够得到相同的功能的程度的角度、距离的方式相对地移位的状态。
例如，“同一”、“相等”以及“均匀”等表示物事相等的状态的表达不仅表示严格相等的状态，还表示存在公差或者能够得到相同的功能的程度的差的状态。
例如，四边形状、圆筒形状等表示形状的表达不仅表示在几何学上严格意义上的四边形状、圆筒形状等形状，还表示在能够得到相同的效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面，“具备”、“含有”、“包括”、“包含”或者“具有”一个结构要素这样的表达并不是排除了其他的结构要素的存在的排他性表达。
图1是示出一个实施方式的增压器100的整体结构的概略剖视图。
图1所示的增压器100具备排气涡轮式增压器(涡轮增压器)、涡轮2以及压缩装置4。
通过用于船舶等的未图示的内燃机(例如柴油发动机或汽油发动机)的排气对涡轮2进行驱动。
压缩装置4具备：经由旋转轴5而与涡轮2连结的离心压缩机6、以及用于降低离心压缩机6所产生的声音的消音器8。离心压缩机6构成为通过由涡轮2驱动而能够对提供给内燃机的空气(流体)进行压缩。
图2是示出压缩装置4的整体结构的概略剖视图。
如图2所示，离心压缩机6具备：用于压缩空气的叶轮10、用于收纳叶轮10并引导空气的空气引导筒12、形成将穿过了空气引导筒12的空气向外部引导的涡旋室14的涡旋外壳16、以及将空气引导筒12的入口侧18和涡旋外壳16紧固的压缩机组装用螺栓20。压缩机组装用螺栓20在叶轮10的周向上隔开恒定的间隔地设置在多个部位。
在图示的实施方式中，空气引导筒12具有入口侧18和出口侧19的开口直径形成得比中间部17的开口直径大的圆筒形状。并且，在空气引导筒12的内部收纳叶轮10。涡旋外壳16是设置在空气引导筒12的外周侧的环状形状的部件，像后述那样固定于空气引导筒12。并且，在空气引导筒12的出口侧19的外周侧配置有环状的扩散部件15，该扩散部件15形成将空气引导筒12的内部和涡旋室14连通的扩散通路21。该扩散部件15在空气引导筒12的出口侧19嵌合于空气引导筒12的外周侧，并且通过螺栓23与涡旋外壳16紧固。
如图2所示，消音器8具备：圆板状的第一侧壁22，该圆板状的第一侧壁22在与叶轮10的旋转轴线O正交的方向上延伸；以及圆环状的第二侧壁26，该圆环状的第二侧壁26在第一侧壁22与离心压缩机6之间绕旋转轴线O设置，在该圆环状的第二侧壁26与第一侧壁22之间形成用于向空气引导筒12引导外气(空气)的外气导入空间24。在第二侧壁26的中央部形成有中央开口27。
并且，消音器8具备：至少一个消音器元件28，该至少一个消音器元件28设置于外气导入空间24；以及消音器组装用螺栓，该消音器组装用螺栓沿着叶轮10的旋转轴线O方向贯穿整个消音器8并且将消音器8和涡旋外壳16紧固。消音器组装用螺栓沿叶轮10的旋转轴线O方向从第一侧壁22延伸到涡旋外壳16，将第一侧壁22、第二侧壁26和涡旋外壳16紧固。消音器组装用螺栓30在叶轮10的周向上隔开恒定的间隔地设置在多个部位。
在该消音器8中，当离心压缩机6的叶轮10旋转时，从消音器8的外周侧向外气导入空间24取入外气。被取入于外气导入空间24的外气的气流在穿过了消音器元件28之后，沿旋转轴线O方向转向穿过圆环状的第二侧壁26的中央开口27，被引导到空气引导筒12。
在图2所示的离心压缩机6中，当叶轮10断裂时，很难通过叶轮10向涡旋室14侧压入空气，如图3的空心箭头所示，空气从涡旋室14侧穿过空气引导筒12向消音器8逆流。远离空气引导筒12的方向d1上的力由于该逆流的空气而作用于消音器8。
关于这一点，根据压缩装置4，将第一侧壁22和第二侧壁26紧固的消音器组装用螺栓30沿着叶轮10的旋转轴线O方向从第一侧壁22贯穿整个消音器8而延伸到涡旋外壳16从而进一步将涡旋外壳16紧固。因此，能够使将消音器8和离心压缩机6紧固的螺栓(消音器组装用螺栓30)相比于上述现有结构(参照图4)中的将消音器008和离心压缩机006紧固的螺栓(消音器安装用螺栓031)大幅变长。
因此，能够使长度方向的拉伸负荷施加给压缩装置4中的将消音器8和离心压缩机6紧固的螺栓(消音器组装用螺栓30)时该螺栓能够伸长而不会断裂的伸长量,大于长度方向的拉伸负荷施加给上述现有结构(参照图4)中的将消音器008和离心压缩机006紧固的螺栓(消音器安装用螺栓031)时该螺栓能够伸长而不会断裂的伸长量。
由此，即使由于叶轮10的断裂所引起的空气的逆流而相对于将消音器8和离心压缩机6紧固的螺栓(消音器组装用螺栓30)产生拉伸应力，也能够有效地抑制该螺栓的断裂。因此，能够抑制将消音器8和离心压缩机6紧固的螺栓(消音器组装用螺栓30)的断裂，实现消音器8与离心压缩机6稳定地连结的状态。
并且，使用与将空气引导筒12的入口侧18和涡旋外壳16紧固的压缩机组装用螺栓20不同的消音器组装用螺栓30将消音器8和离心压缩机6紧固。因此，即使在叶轮10断裂而叶轮碎片与空气引导筒12碰撞的情况下，该碰撞的冲击也不会从空气引导筒12直接地传递给消音器组装用螺栓30，而是从空气引导筒12经由涡旋外壳16传递给消音器组装用螺栓。从这样的观点出发，与上述现有结构(参照图4)相比较，能够有效地抑制将消音器8和离心压缩机6紧固的消音器组装用螺栓30的断裂。
并且，消音器组装用螺栓30沿叶轮10的旋转轴线O方向从第一侧壁22延伸到涡旋外壳16，将第一侧壁22、第二侧壁26和涡旋外壳16紧固，因此能够提高压缩装置4的整体刚性。
在一个实施方式中，如图2所示，通过消音器组装用螺栓30将至少一个消音器元件28支承在外气导入空间24内。
根据该结构，能够使用将消音器元件28支承于外气导入空间24的消音器组装用螺栓30将第一侧壁22、第二侧壁26和涡旋外壳16紧固。因此，能够以简单的结构来实现使消音器8与离心压缩机6稳定地连结的状态。
在一个实施方式中，如图2所示，至少一个消音器元件28包含沿着以旋转轴线O为中心的径向排列的多个消音器元件28。并且，多个消音器元件28分别是绕旋转轴线O设置的圆环状的元件，具有供消音器组装用螺栓30插通的插通孔32，且通过插通了插通孔32的消音器组装用螺栓30而支承在外气导入空间24内。在图示的方式中，消音器组装用螺栓30依次插通设置于第一侧壁22的插通孔42、各消音器元件28的插通孔32、设置于第二侧壁26的插通孔44，与形成于涡旋外壳16的螺栓孔46螺合。
根据该结构，能够使用消音器组装用螺栓30将第一侧壁22、第二侧壁26和涡旋外壳16紧固，该消音器组装用螺栓30将沿着叶轮的旋转轴线O排列的多个圆环状的消音器元件28支承于外气导入空间24。因此，能够以简单的结构来实现使消音器8与离心压缩机6稳定地连结的状态。
在一个实施方式中，如图2所示，涡旋外壳16包含：形成涡旋室14的涡旋室形成部34；从涡旋室形成部34向消音器8侧突出的圆环状的第一突出部36；以及圆环状的第二突出部38，该圆环状的第二突出部38相比于第一突出部36位于叶轮10的径向外侧，从涡旋室形成部34向消音器8侧突出。并且，压缩机组装用螺栓20将空气引导筒12的入口侧18和第一突出部36紧固，消音器组装用螺栓30将第一侧壁22、第二侧壁26和第二突出部38紧固。
根据该结构，由于相比于与空气引导筒12的入口侧18紧固的第一突出部36，与消音器8紧固的第二突出部38位于叶轮10的径向外侧，因此在叶轮10断裂的情况下，能够降低叶轮碎片贯穿空气引导筒12、第一突出部36而到达第二突出部38或者其附近的风险。由此，能够抑制第二突出部38的破损，实现使消音器8与离心压缩机6稳定地连结的状态。
在一个实施方式中，如图2所示，第二突出部38比第一突出部36更向消音器8侧突出并且与消音器8的第二侧壁26抵接。并且，在空气引导筒12的入口侧18与消音器8的第二侧壁26之间设置有间隙g以使形成在第一突出部36与第二突出部38之间的圆环状的空间40与空气引导筒12的内侧的空间48连通。
在叶轮10断裂的情况下，从涡旋室14侧向消音器8逆流的空气处于比大气压高的高压。关于这一点，根据上述结构，在空气从涡旋室14侧向消音器8逆流时，能够使第一突出部36与第二突出部38之间的圆环状的空间40作为用于抑制消音器8内侧的外气导入空间24的压力上升的缓冲空间而发挥功能。
因此，能够降低由于逆流的空气而作用于消音器8的、远离空气引导筒12的方向d1(参照图3)上的力。由此，能够降低消音器组装用螺栓30所产生的拉伸应力，抑制消音器组装用螺栓30的断裂。因此，能够实现使消音器8与离心压缩机6稳定地连结的状态。
本发明不限于上述的实施方式，还包含对上述的实施方式施加变形的方式、将这些方式适当组合而得到的方式。
例如，本发明不限于上述的排气涡轮式增压器(涡轮增压器)，还能够应用于机械式的增压器(supercharger)，该机械式的增压器通过从内燃机的输出轴经由带等而取出的动力对压缩机进行驱动。
符号说明
2 涡轮
4 压缩装置
6 离心压缩机
5 旋转轴
8 消音器
10 叶轮
12 空气引导筒
14 涡旋室
16 涡旋外壳
18 入口侧
20 压缩机组装用螺栓
22 第一侧壁
24 外气导入空间
23 螺栓
26 第二侧壁
27 中央开口
28 消音器元件
30 消音器组装用螺栓
32 插通孔
34 涡旋室形成部
36 第一突出部
38 第二突出部
40 空间
42 插通孔
44 插通孔
46 螺栓孔
48 空间
100 增压器
O 旋转轴线
d1 方向
004 压缩装置
006 离心压缩机
008 消音器
008a 凸缘
010 叶轮
012 引导筒
012a 凸缘
014 涡旋室
016 涡旋外壳
016a 凸缘
020 压缩机组装用螺栓
028 消音器元件
031 消音器安装用螺栓

Claims (11)

1.一种压缩装置，具备离心压缩机和消音器，该压缩装置的特征在于，
所述离心压缩机包含：
叶轮，该叶轮用于压缩流体；
引导筒，该引导筒用于收纳所述叶轮并引导所述流体；
涡旋外壳，该涡旋外壳形成将穿过了所述引导筒的所述流体向外部引导的涡旋室；以及
压缩机组装用螺栓，该压缩机组装用螺栓将所述引导筒的入口侧和所述涡旋外壳紧固，
所述消音器包含消音器组装用螺栓，该消音器组装用螺栓沿着所述叶轮的旋转轴线方向贯穿整个所述消音器并且将所述消音器和所述涡旋外壳紧固。
2.根据权利要求1所述的压缩装置，其特征在于，
所述消音器包含：
第一侧壁，该第一侧壁在与所述叶轮的旋转轴线交叉的方向上延伸；以及
环状的第二侧壁，该环状的第二侧壁在所述第一侧壁与所述离心压缩机之间绕所述旋转轴线设置，在该环状的第二侧壁与所述第一侧壁之间形成用于向所述引导筒引导外气的外气导入空间，
所述消音器组装用螺栓在沿着所述叶轮的旋转轴线的方向上从所述第一侧壁延伸到所述涡旋外壳，将所述第一侧壁、所述第二侧壁和所述涡旋外壳紧固。
3.根据权利要求2所述的压缩装置，其特征在于，
所述消音器还包含设置在所述外气导入空间的至少一个消音器元件，
所述消音器元件通过所述消音器组装用螺栓而支承在所述外气导入空间内。
4.根据权利要求3所述的压缩装置，其特征在于，
所述至少一个消音器元件包含沿着所述旋转轴线排列的多个消音器元件，
所述多个消音器元件分别是绕所述旋转轴线设置的环状的元件，具有供所述消音器组装用螺栓插通的插通孔，通过插通所述插通孔的所述消音器组装用螺栓而支承在所述外气导入空间内。
5.根据权利要求1所述的压缩装置，其特征在于，
所述涡旋外壳具有：涡旋室形成部，该涡旋室形成部形成所述涡旋室；环状的第一突出部，该环状的第一突出部从所述涡旋室形成部向所述消音器侧突出；以及环状的第二突出部，该环状的第二突出部相比于所述第一突出部位于所述叶轮的径向外侧，从所述涡旋室形成部向所述消音器侧突出，
所述压缩机组装用螺栓将所述引导筒的入口侧和所述第一突出部紧固，
所述消音器组装用螺栓将所述消音器和所述第二突出部紧固。
6.根据权利要求5所述的压缩装置，其特征在于，
所述第二突出部比所述第一突出部更向所述消音器侧突出，并且与所述消音器抵接，
在所述引导筒与所述消音器之间设置有间隙，以使形成在所述第一突出部与所述第二突出部之间的空间与所述引导筒的内侧的空间连通。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的压缩装置，其特征在于，
所述消音器组装用螺栓与形成于所述涡旋外壳的螺栓孔螺合。
8.根据权利要求6所述的压缩装置，其特征在于，
即使在所述叶轮断裂而叶轮碎片与所述引导筒碰撞的情况下，该碰撞的冲击也不会从所述引导筒直接地传递给所述消音器组装用螺栓，而是从所述引导筒经由所述涡旋外壳传递给所述消音器组装用螺栓。
9.根据权利要求1至6中的任意一项所述的压缩装置，其特征在于，
所述消音器不与所述引导筒接触。
10.根据权利要求1至6中的任意一项所述的压缩装置，其特征在于，
所述离心压缩机还包含：
扩散部件，该扩散部件在所述引导筒的出口侧嵌合于所述引导筒的外周侧，形成将所述引导筒的内部和所述涡旋室连通的扩散通路；以及
螺栓，该螺栓将所述扩散部件和所述涡旋外壳联接。
11.一种增压器，其特征在于，
该增压器具备权利要求1至10中的任意一项所述的压缩装置以及与所述压缩装置的所述离心压缩机一同旋转的涡轮。
CN201780002512.3A 2016-03-30 2017-01-31 压缩装置和增压器 Active CN107850090B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-068375 2016-03-30
JP2016068375A JP6240251B2 (ja) 2016-03-30 2016-03-30 圧縮装置及び過給機
PCT/JP2017/003331 WO2017169072A1 (ja) 2016-03-30 2017-01-31 圧縮装置及び過給機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107850090A CN107850090A (zh) 2018-03-27
CN107850090B true CN107850090B (zh) 2019-03-15

Family

ID=59963777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780002512.3A Active CN107850090B (zh) 2016-03-30 2017-01-31 压缩装置和增压器

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11359647B2 (zh)
EP (1) EP3324053B1 (zh)
JP (1) JP6240251B2 (zh)
KR (1) KR101886607B1 (zh)
CN (1) CN107850090B (zh)
WO (1) WO2017169072A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017127628A1 (de) * 2017-11-22 2019-05-23 Man Energy Solutions Se Turbine und Turbolader
DE102018100465A1 (de) * 2018-01-10 2019-07-11 Abb Turbo Systems Ag Filterschalldämpfer für einen Abgasturbolader einer Brennkraftmaschine
US11067098B2 (en) 2018-02-02 2021-07-20 Carrier Corporation Silencer for a centrifugal compressor assembly
EP3904697A1 (de) * 2020-04-29 2021-11-03 ABB Schweiz AG Schalldämpfer für einen abgasturbolader einer brennkraftmaschine
JP7562357B2 (ja) * 2020-09-30 2024-10-07 三菱重工マリンマシナリ株式会社 回転機械
US11719129B2 (en) * 2021-11-11 2023-08-08 Progress Rail Locomotive Inc. Compressor housing
CN115388037B (zh) * 2022-08-02 2023-07-21 哈尔滨工程大学 一种具有宽频降噪效果的增压器进气整流结构

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS487681Y1 (zh) * 1970-08-29 1973-02-28
JP2003519329A (ja) * 2000-01-07 2003-06-17 アーベーベー ターボ システムズ アクチエンゲゼルシャフト 排ガスターボチャージャのコンプレッサのための消音器
JP2005214048A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 過給機用吸入消音器
CN1707123A (zh) * 2004-06-05 2005-12-14 曼·B及W柴油机公开股份有限公司 具有径向通流压缩机转子的涡轮机
WO2015098175A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 三菱重工業株式会社 コンプレッサ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH594139A5 (zh) * 1975-12-11 1977-12-30 Bbc Brown Boveri & Cie
DE8505239U1 (de) * 1985-02-23 1987-08-20 M.A.N.- B & W Diesel GmbH, 8900 Augsburg Schalldämpfer mit Vorleitschaufeln an der Ansaugseite des Verdichters eines Abgasturboladers
JP3586559B2 (ja) * 1998-04-03 2004-11-10 三菱重工業株式会社 サイレンサの取付構造
JP4359798B2 (ja) * 1999-11-05 2009-11-04 株式会社Ｉｈｉ 排気タービン過給機
JP4185857B2 (ja) * 2003-12-15 2008-11-26 株式会社神戸製鋼所 サイレンサー
EP2110531B1 (en) * 2007-02-09 2016-11-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Exhaust gas turbocharger
WO2015151844A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機、過給機、および遠心圧縮機の製造方法
JP6391970B2 (ja) 2014-03-31 2018-09-19 三菱重工業株式会社 遠心圧縮機、過給機、および遠心圧縮機の製造方法、並びにサイレンサ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS487681Y1 (zh) * 1970-08-29 1973-02-28
JP2003519329A (ja) * 2000-01-07 2003-06-17 アーベーベー ターボ システムズ アクチエンゲゼルシャフト 排ガスターボチャージャのコンプレッサのための消音器
JP2005214048A (ja) * 2004-01-28 2005-08-11 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 過給機用吸入消音器
CN1707123A (zh) * 2004-06-05 2005-12-14 曼·B及W柴油机公开股份有限公司 具有径向通流压缩机转子的涡轮机
WO2015098175A1 (ja) * 2013-12-27 2015-07-02 三菱重工業株式会社 コンプレッサ

Also Published As

Publication number Publication date
JP6240251B2 (ja) 2017-11-29
KR20180016607A (ko) 2018-02-14
EP3324053A4 (en) 2018-09-19
WO2017169072A1 (ja) 2017-10-05
US20180223871A1 (en) 2018-08-09
EP3324053B1 (en) 2020-03-11
JP2017180283A (ja) 2017-10-05
CN107850090A (zh) 2018-03-27
US11359647B2 (en) 2022-06-14
KR101886607B1 (ko) 2018-08-07
EP3324053A1 (en) 2018-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107850090B (zh) 压缩装置和增压器
CN103967590B (zh) 具有子午线划分涡轮壳体的轴向涡轮
CN101153546B (zh) 双轴燃气涡轮
US8096127B2 (en) Exhaust turbo-supercharger
CN103967541B (zh) 具有扇区划分涡轮壳体的轴向涡轮
US20170335756A1 (en) Turbocharger with two-stage series compressor driven by exhaust gas-driven turbine and electric motor
JP4247217B2 (ja) 排気タービン過給機
CN105715308B (zh) 用于防涡轮增压器爆裂的压缩机组件
US6792755B2 (en) High-pressure ratio turbocharger
US10711647B2 (en) Gas turbine casing and gas turbine
JP2007292075A (ja) ガスタービンエンジンの逆流燃焼装置の最適化形態
CN105745416B (zh) 压缩机
CN104279190A (zh) 废气涡轮增压器的压缩机的空气进入部
US6920754B2 (en) High-pressure ratio turbocharger
JP2011179402A (ja) ガスタービンエンジン
US11225909B2 (en) Combustor and gas turbine having the same
JP5922685B2 (ja) 排気タービン装置、過給機および排気エネルギー回収装置
US6434940B1 (en) Air compressor for charging an internal combustion engine
JP2014234729A (ja) 遠心圧縮機及びガスタービンエンジン
US20150300248A1 (en) Compressor arrangement and turboshaft engine with a compressor arrangement
US20150007548A1 (en) Rotary Pulse Detonation Engine
KR20200077597A (ko) 과급기

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200914

Address after: No.1, 1-1, shiozhimachi, Nagasaki, Nagasaki, Japan

Patentee after: Mitsubishi Heavy Industries Marine Machinery Co.,Ltd.

Address before: Japan's Tokyo port harbor two chome 16 No. 5

Patentee before: MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, Ltd.