CN108757508A - 一种带有减震凸台导流叶片的压气机 - Google Patents

一种带有减震凸台导流叶片的压气机 Download PDF

Info

Publication number
CN108757508A
CN108757508A CN201810412261.2A CN201810412261A CN108757508A CN 108757508 A CN108757508 A CN 108757508A CN 201810412261 A CN201810412261 A CN 201810412261A CN 108757508 A CN108757508 A CN 108757508A
Authority
CN
China
Prior art keywords
impeller
guide vane
rotor blade
storehouse
air
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.)
Pending
Application number
CN201810412261.2A
Other languages
English (en)
Inventor
施永强
冯鲁文
董泉润
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.)
Northwestern Polytechnical University
Original Assignee
Northwestern Polytechnical University
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 Northwestern Polytechnical University filed Critical Northwestern Polytechnical University
Priority to CN201810412261.2A priority Critical patent/CN108757508A/zh
Publication of CN108757508A publication Critical patent/CN108757508A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/02—Multi-stage pumps
    • F04D19/028—Layout of fluid flow through the stages
    • 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
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/284—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors
    • F04D29/286—Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for compressors multi-stage rotors
    • 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
    • F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/321—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow compressors
    • F04D29/324—Blades
    • 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
    • F04D29/664—Sound attenuation by means of sound absorbing material
    • 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
    • F04D29/666—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by means of rotor construction or layout, e.g. unequal distribution of blades or vanes
    • 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
    • F04D29/667—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by influencing the flow pattern, e.g. suppression of turbulence

Abstract

本发明公开了一种带有减震凸台导流叶片的压气机，由机体组件、增压装置和伺服电机组成；在机体组件的进气口与主气室之间安装增压装置，实现对气体增压，且增压过程稳定，能耗较低，并根据实际需要实现较高的增压。伺服电机安装在壳体外壁侧。压气机采用的导流叶片结构简单，导流叶片中部的减震凸台与叶片装配后连成环状，彼此制约，增加刚性，改变叶片的固有频率，降低叶片根部的弯曲扭转应力。导流叶片的减震凸台结合面上喷涂耐磨合金，当导流叶片振动时可起阻尼减震的作用。压气机采用的叶轮吸气量大，噪音小，工作效率高，且不易变形损坏，工作使用寿命长；能实现对进气和出气的均流处理，确保壳体内的气压平衡。

Description

一种带有减震凸台导流叶片的压气机
技术领域
本发明涉及压气机技术领域，具体地说，涉及一种带有减震凸台导流叶片的压气机。
背景技术
压气机是燃气涡轮发动机中利用高速旋转的叶片作功，以提高空气压力的部件。压气机叶轮叶片的前端部分呈弯曲状称为导轮，其作用是将气体无冲击的导入工作叶轮，减小气流冲击损失。小型增压器的压气机叶轮一般将导轮与工作叶轮加工成一体。压气机的叶轮出口有扩压器，使气体在叶轮中获得的动能尽可能多地转化为压力。扩压器分为叶片式和缝隙式两种。压气机的外壳有气流的进口和出口。进口一般呈轴向设置，流道呈渐缩状，以减小进气阻力。出口则设计成流道沿圆周渐扩的蜗壳状，使高速气流能继续扩压，提高增压器的总效率。压气机由涡轮驱动，其主要性能参数有:转速、空气流量、增压比和效率等。
中国专利201410692598.5公开了“一种滑片式压气机”，其具有整机结构可靠性高，造价低，能耐受高温气体、等熵压缩效率高的工作特点；但在工作过程中转子旋转要消耗压缩做功的能量，使得能量的利用率较低，同时工作噪音较大，压气机工作效率低。
在发明专利“201710335359.8提出“一种复合轴径流式压气机”，其特点在于能满足增压器在低转速工况的大扭矩、高速或高负荷工况的高增压压力和快速响应性能需求，具有结构紧凑的优势；但其导流叶片采用常规设计，使得整个压气机振动较大。
发明内容
为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种带有减震凸台导流叶片的压气机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括机体组件、增压装置和伺服电机，机体组件包括壳体、主气室、副气室、第一叶轮仓、第二叶轮仓、隔板、第一导流叶片、第二导流叶片、叶轮组件、增压泵、叶片、减震凸台、进气单向阀、出气单向阀、气压传感器、转速传感器、控制器和隔音棉，
所述壳体顶部和底部分别设有进气口和出气口，所述壳体内腔室设置有主气室、副气室、第一叶轮仓和第二叶轮仓，主气室与进气口相连通，副气室与出气口相通，所述第一叶轮仓和所述第二叶轮仓位于主气室和副气室之间，所述第一叶轮仓与所述第二叶轮仓之间有隔板分隔，所述隔板上端部位于主气室与第一叶轮仓、第二叶轮仓之间安装有第一导流叶片，隔板下端部位于副气室与第一叶轮仓、第二叶轮仓之间安装有第二导流叶片；所述第一导流叶片与所述第二导流叶片结构相同，导流叶片上距榫根部位60％处设有减震凸台，所述减震凸台为小圆弧体状，减震凸台结合面上喷涂耐磨合金，当导流叶片振动时起阻尼减震的作用，第一导流叶片与第二导流叶片上带有减震凸台的叶面相对安装；
所述增压装置位于壳体顶部的进气口与主气室之间，所述控制器固定在壳体外侧壁上，两个气压传感器分别位于主气室和副气室的侧端部，且与壳体外侧壁上的控制器相连，所述壳体顶部进气口处安装有进气单向阀，壳体底部出气口处安装有出气单向阀；
所述第一叶轮仓和所述第二叶轮仓内分别安装有两组叶轮组件，且两组叶轮组件分上下设置，所述叶轮组件包括叶轮本体、出气通道、进气通道和转轴，所述叶轮本体中心设有转轴，且转轴与设置在壳体外壁侧的伺服电机连接，出气通道竖直贯穿于叶轮本体内，叶轮本体内设有多层进气结构，每层进气结构有多个进气通道，所述进气通道的内侧壁呈弧线状,进气通道一端为吸气端，另一端为出气端，出气端与出气通道相连通；
所述增压装置包括主储气罐和副储气罐，所述主储气罐一端设有进气端，且进气端连通进气口，所述主储气罐底部出气端通过增压泵连接副储气罐，副储气罐的下出气端与主气室连通。
所述叶轮组件上安装有转速传感器。
所述隔板的两侧面固定有隔音棉。
有益效果
本发明提出的一种带有减震凸台导流叶片的压气机，结构原理简单，能实现对气体的快速增压、增压效率高，且可提高压气机效率。其中，在压气机的进气口与主气室之间安装增压装置，可实现对气体增压，且增压过程稳定，能耗较低，并能根据实际需要实现较高的增压。
本发明压气机采用的叶轮吸气量大，噪音小，工作效率高，且不易变形损坏，工作使用寿命长；能实现对进气和出气的均流处理，确保外壳体内的气压平衡。
本发明压气机采用的导流叶片结构简单，导流叶片中部的减震凸台与叶片装配后，可连成环状，彼此制约，增加刚性，改变叶片的固有频率，降低叶片根部的弯曲扭转应力。减震凸台结合面上喷涂耐磨合金，当导流叶片振动时接合面相互摩擦，可起阻尼减震的作用。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明一种带有减震凸台导流叶片的压气机作进一步详细说明。
图1为本发明带有减震凸台导流叶片的压气机示意图。
图2为本发明的叶轮组件结构示意图。
图3为本发明的增压装置结构示意图。
图4为本发明的导流叶片及减震凸台部位示意图。
图中
1.壳体 2.进气口 3.出气口 4.主气室 5.副气室 6.第一叶轮仓 7.第二叶轮仓8.隔板 9.第一导流叶片 10.第二导流叶片 11.增压装置 12.叶轮组件 13.叶轮本体 14.出气通道 15.转轴 16.进气通道 17.主储气罐 18.副储气罐 19.进气端 20.出气端 21.增压泵 22.下出气端 23.导流叶片 24.减震凸台 25.进气单向阀 26.出气单向阀 27.气压传感器 28.转速传感器 29.控制器 30.隔音棉
具体实施方式
本实施例是一种带有减震凸台导流叶片的压气机。
参阅图1～图4，本实施例带有减震凸台导流叶片的压气机，由机体组件、增压装置和伺服电机组成；其中，机体组件还包括壳体1、主气室4、副气室5、第一叶轮仓6、第二叶轮仓7、隔板8、第一导流叶片9、第二导流叶片10、叶轮组件12、增压泵21、叶片23、减震凸台24、进气单向阀25、出气单向阀26、气压传感器27、转速传感器28、控制器29和隔音棉30。壳体1顶部和底部分别设有进气口2和出气口3；壳体内腔设置主气室4、副气室5、第一叶轮仓6和第二叶轮仓7，主气室4与进气口2相连通，副气室5与出气口3相通；第一叶轮仓6和第二叶轮仓7位于主气室4和副气室5之间，第一叶轮仓6与第二叶轮仓7之间设置有隔板8分隔，隔板8上端部位于主气室4与第一叶轮仓6、第二叶轮仓7之间安装有第一导流叶片；隔板8下端部位于副气室与第一叶轮仓6、第二叶轮仓7之间安装有第二导流叶片10；隔板8的两侧面均固定有隔音棉30。
本实施例中，第一导流叶片9与第二导流叶片10结构相同，叶片23上距榫根部位60％处设有减震凸台24，减震凸台为小圆弧体状，减震凸台结合面上喷涂耐磨合金，当导流叶片振动时接合面相互摩擦，起阻尼减震的作用。第一导流叶片9与第二导流叶片10上带有减震凸台的叶面相对安装；本实施例中，导流叶片结构能实现对进气和出气的均流处理，确保壳体内的气压平衡。
本实施例中，增压装置位于壳体1顶部的进气口2与主气室4之间；控制器29固定在壳体1外侧壁上，两气压传感器27分别位于主气室4和副气室5的侧端,且与壳体外壁上的控制器相连，在壳体1顶部进气口2处安装有进气单向阀25，壳体1底部出气口3处安装有出气单向阀26。
第一叶轮仓6和第二叶轮仓6内分别安装有两组叶轮组件12，且两组叶轮组件12分上下设置；叶轮组件12包括叶轮本体13、出气通道14、进气通道16和转轴15，叶轮本体13中心设有转轴15，且转轴15与设置在壳体1外壁上的伺服电机连接。出气通道14竖直贯穿于叶轮本体13内，叶轮本体13体内设有多层进气结构，每层进气结构有多个进气通道16，进气通道16的内侧壁呈弧线状，进气通道16一端为吸气端，另一端为出气端，出气端与出气通道连连通。
增压装置11包括主储气罐17和副储气罐18，主储气罐17一端设有进气端19，且进气端连通进气口。主储气罐17底部出气端20通过增压泵21连接副储气罐18，副储气罐下出气端22连通主气室4。本实施例中，在进气口与主气室4之间安装增压装置11，可对气体实现增加压力，并且增压过程稳定，能耗较低，并能根据实际需要实现较高的增压。
在叶轮组件12上安装有转速传感器28。
本实施例中，当控制器控制进气单向阀打开，气体从进气口进入，通过增压装置进行增压处理后送入主气室，主气室内气体通过第一导流叶片分别进入第一叶轮仓和第二叶轮仓中。叶轮组件旋转对气体产生进一步推力，转速传感器和气压传感器分别将采集的压力值发送至控制器处理，控制器自动调节叶轮转速大小以及近期单向阀的开闭。第一叶轮仓和第二叶轮仓中气体压力增大后，通过第二导流叶片进入副气室中，随增压后的气体从出气口输出。
本实施例结构简单，能实现对气体的快速增压、增压效率高，减小振动。

Claims (3)

1.一种带有减震凸台导流叶片的压气机，其特征在于:包括机体组件、增压装置和伺服电机，机体组件包括壳体、主气室、副气室、第一叶轮仓、第二叶轮仓、隔板、第一导流叶片、第二导流叶片、叶轮组件、增压泵、叶片、减震凸台、进气单向阀、出气单向阀、气压传感器、转速传感器、控制器和隔音棉，
所述壳体顶部和底部分别设有进气口和出气口，所述壳体内腔室设置有主气室、副气室、第一叶轮仓和第二叶轮仓，主气室与进气口相连通，副气室与出气口相通，所述第一叶轮仓和所述第二叶轮仓位于主气室和副气室之间，所述第一叶轮仓与所述第二叶轮仓之间有隔板分隔，所述隔板上端部位于主气室与第一叶轮仓、第二叶轮仓之间安装有第一导流叶片，隔板下端部位于副气室与第一叶轮仓、第二叶轮仓之间安装有第二导流叶片；所述第一导流叶片与所述第二导流叶片结构相同，导流叶片上距榫根部位60％处设有减震凸台，所述减震凸台为小圆弧体状，减震凸台结合面上喷涂耐磨合金，当导流叶片振动时起阻尼减震的作用，第一导流叶片与第二导流叶片上带有减震凸台的叶面相对安装；
所述增压装置位于壳体顶部的进气口与主气室之间，所述控制器固定在壳体外侧壁上，两个气压传感器分别位于主气室和副气室的侧端部，且与壳体外侧壁上的控制器相连，所述壳体顶部进气口处安装有进气单向阀，壳体底部出气口处安装有出气单向阀；
所述第一叶轮仓和所述第二叶轮仓内分别安装有两组叶轮组件，且两组叶轮组件分上下设置，所述叶轮组件包括叶轮本体、出气通道、进气通道和转轴，所述叶轮本体中心设有转轴，且转轴与设置在壳体外壁侧的伺服电机连接，出气通道竖直贯穿于叶轮本体内，叶轮本体内设有多层进气结构，每层进气结构有多个进气通道，所述进气通道的内侧壁呈弧线状,进气通道一端为吸气端，另一端为出气端，出气端与出气通道相连通；
所述增压装置包括主储气罐和副储气罐，所述主储气罐一端设有进气端，且进气端连通进气口，所述主储气罐底部出气端通过增压泵连接副储气罐，副储气罐的下出气端与主气室连通。
2.根据权利要求1所述的带有减震凸台导流叶片的压气机，其特征在于:所述叶轮组件上安装有转速传感器。
3.根据权利要求1所述的带有减震凸台导流叶片的压气机，其特征在于:所述隔板的两侧面固定有隔音棉。
CN201810412261.2A 2018-05-03 2018-05-03 一种带有减震凸台导流叶片的压气机 Pending CN108757508A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810412261.2A CN108757508A (zh) 2018-05-03 2018-05-03 一种带有减震凸台导流叶片的压气机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810412261.2A CN108757508A (zh) 2018-05-03 2018-05-03 一种带有减震凸台导流叶片的压气机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108757508A true CN108757508A (zh) 2018-11-06

Family

ID=64009429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810412261.2A Pending CN108757508A (zh) 2018-05-03 2018-05-03 一种带有减震凸台导流叶片的压气机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108757508A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110454411A (zh) * 2019-08-26 2019-11-15 西北工业大学 带有叶角可调风扇的压气机
CN112901277A (zh) * 2021-01-14 2021-06-04 溧阳市新力机械铸造有限公司 一种加热器叶轮及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030118447A1 (en) * 2001-11-16 2003-06-26 Fiatavio S.P.A. Bladed member, in particular for an axial turbine of an aircraft engine
CN203978925U (zh) * 2014-07-28 2014-12-03 李霖 一种耐喘振加强静子叶片
US20150071777A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Turbine guide wheel
CN107366627A (zh) * 2017-08-17 2017-11-21 西北工业大学 一种低噪音高效率压气机
CN207161149U (zh) * 2017-05-03 2018-03-30 无锡润和叶片制造有限公司 一种超超临界汽轮机机组的超高、中、低压静叶片

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030118447A1 (en) * 2001-11-16 2003-06-26 Fiatavio S.P.A. Bladed member, in particular for an axial turbine of an aircraft engine
US20150071777A1 (en) * 2013-09-09 2015-03-12 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Turbine guide wheel
CN203978925U (zh) * 2014-07-28 2014-12-03 李霖 一种耐喘振加强静子叶片
CN207161149U (zh) * 2017-05-03 2018-03-30 无锡润和叶片制造有限公司 一种超超临界汽轮机机组的超高、中、低压静叶片
CN107366627A (zh) * 2017-08-17 2017-11-21 西北工业大学 一种低噪音高效率压气机

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110454411A (zh) * 2019-08-26 2019-11-15 西北工业大学 带有叶角可调风扇的压气机
CN112901277A (zh) * 2021-01-14 2021-06-04 溧阳市新力机械铸造有限公司 一种加热器叶轮及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101021179A (zh) 一种涡轮增压器轴径流压气机结构
CN103089405A (zh) 转子离合式电动发电涡轮增压器
CN101949326A (zh) 可变截面双流道进气涡轮
CN103016364B (zh) 离心压缩机
CN107366627B (zh) 一种低噪音高效率压气机
CN102803739B (zh) 压缩机叶轮
CN101694178A (zh) 非对称双流道变截面涡轮增压器
CN108757508A (zh) 一种带有减震凸台导流叶片的压气机
CN100494692C (zh) 航空涡轮风扇发动机压缩系统的紧凑气动布局方法
CN104806468A (zh) 一种同轴一体化高低压泵及加工方法
CN110792615A (zh) 两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机
CN201802444U (zh) 一种可变截面复合涡轮装置
CN110454411A (zh) 带有叶角可调风扇的压气机
CN108730203A (zh) 一种带有可转导流叶片的压气机
CN102828984A (zh) 一种背靠背型两级离心式压气机的轴向力控制方法
CN101949325A (zh) 可变流道涡轮机装置
CN102192000B (zh) 可变流量的涡轮装置
CN108757507A (zh) 一种带有可变弯度导流叶片的压气机
CN202301194U (zh) 一种双纽线螺旋进气增压器
CN202266306U (zh) 一种可变几何的脉冲进气涡轮机的蜗壳装置
CN202746002U (zh) 叶轮压气气体压缩机
CN207454325U (zh) 一种低噪音高效率压气机
CN201794626U (zh) 一种可变截面双流道进气涡轮
CN201794658U (zh) 一种可变流道涡轮机装置
CN211370764U (zh) 两级离心同向串联式带有废气回收装置的燃料电池空压机

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
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20181106

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication