CN204692191U - 带补气功能的船用废气涡轮增压器的压气机壳体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了带补气功能的船用废气涡轮增压器的压气机壳体，包括壳体主体、与该壳体主体连接的叶轮罩壳以及由该壳体主体与叶轮罩壳共同围成的环形腔室，叶轮罩壳靠近压气机叶轮的一端设有一圈法兰，其特点在于，壳体主体设有与环形腔室相连通的压缩空气进气孔；该法兰在面向压气机叶轮的端面上沿周向设有多个倾斜延伸、并与环形腔室相连通的补气通孔，以使经压缩空气进气孔进入环形腔室内的压缩空气能够通过该多个补气通孔吹向压气机叶轮的叶片凹面。本实用新型能够实现在柴油发动机起动和低工况时补充有较高压力的压缩空气，加快船用废气涡轮增压器转子轴的工作转速，增大扫气压力。

Description

带补气功能的船用废气涡轮增压器的压气机壳体

技术领域

本实用新型涉及一种船用废气涡轮增压器的压气机壳体。

背景技术

船用废气涡轮增压器主要应用于船用柴油发动机领域，经过数十年的发展，船用废气涡轮增压器已经由初期的压缩空气压比1.5-2.5、压气机效率70%左右，提高到目前的压缩空气压比5.0以上、压气机效率80%以上。船用废气涡轮增压器虽然在性能上得到了长足的提高，但是在结构上一直没有明显的改进，特别是随着环保要求的日益提高，船用废气涡轮增压器在船用柴油发动机起动和低工况状态下无法起到有效作用的缺陷表现得更加明显。

图1示出了目前常规的一种废气涡轮增压器的结构示意图。柴油发动机气缸废气从涡轮进气壳91的废气入口91a进入废气涡轮增压器，经过喷嘴环导向加速后，推动涡轮主轴92旋转。压气机叶轮93安装在涡轮主轴92的另一端，涡轮主轴旋转时带动压气机叶轮93旋转，将压气机端空气压缩，形成增压器内外的压力差，在压力差作用下新鲜空气经进气弯管空气入口94a被吸入，新鲜空气进入压气机叶轮93后，压气机叶轮93将新鲜空气压缩，该压缩空气经过扩压器扩压降速，进入压气机壳体95的涡旋空气流道，并进一步减速增压，最后从压气机壳体95的压缩空气出口96b排出，进入与之相接的柴油机集气箱及中冷器。由于在船用柴油发动机的配机中，废气涡轮增压器的所有工作参数都是根据柴油机的额定工况进行匹配，因此，在柴油发动机处于起动、低工况与部分负荷时，废气涡轮增压器的工作效率低，柴油机无法在最佳状态下工作，发动机动能不足，燃油未经充分燃烧，致使柴油机冒黑烟、对环境污染大、低工况响应差，随着当代动力装置在排放、节能上越来越高的要求，这种常规结构的废气涡轮增压器的缺陷已经愈发明显。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种带补气功能的船用废气涡轮增压器的压气机壳体，其能够实现在柴油发动机起动和低工况时补充有较高压力的压缩空气，加快船用废气涡轮增压器转子轴的工作转速，增大扫气压力。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

带补气功能的船用废气涡轮增压器的压气机壳体，包括壳体主体、与该壳体主体连接的叶轮罩壳以及由该壳体主体与叶轮罩壳共同围成的环形腔室，叶轮罩壳靠近压气机叶轮的一端设有一圈法兰，其特点在于，壳体主体设有与所述环形腔室相连通的压缩空气进气孔；法兰在面向压气机叶轮的端面上沿周向设有多个倾斜延伸、并与所述环形腔室相连通的补气通孔，以使经压缩空气进气孔进入环形腔室内的压缩空气能够通过该多个补气通孔吹向压气机叶轮的叶片凹面。

采用上述技术方案后，可以实现在柴油机起动和低工况时，向该压气机壳体的进气孔内引入具有较高压力的压缩空气，压缩空气经叶轮罩壳上的多个补气通孔后，吹向压气机叶轮的叶片凹面，从而能提高废气涡轮增压器的转子轴转速，改善废气涡轮增压器的工作动能不足的情况，提高柴油机扫气压力，较好地改善了柴油机燃油燃烧不充分的情况，有效降低了柴油机油耗，减少了柴油机低工况冒黑烟的现象。

附图说明

图1示出了现有的废气涡轮增压器的结构示意图。

图2示出了采用根据本实用新型一实施例的压气机壳体的压气机的结构示意图。

图3是根据本实用新型一实施例的叶轮罩壳的侧视示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是根据本实用新型一实施例的叶轮罩壳的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出进一步说明。

图2示出了采用根据本实用新型一实施例的压气机壳体的船用废气涡轮增压器的压气机，其包括压气机壳体、扩压器2、压气机叶轮3以及进气通道4。其中，压气机壳体包括壳体主体11、与壳体主体11连接的叶轮罩壳12以及由该壳体主体11与叶轮罩壳12共同围成的环形腔室13。叶轮罩壳12与壳体主体11之间通过O形密封圈17、18密封。在壳体主体11的侧壁上开设有与环形腔室13相连通的压缩空气进气孔14，在压缩空气进气孔14的孔口设置有管子连接法兰15，用于与压缩空气进气管连接。

请结合图3至图5所示。叶轮罩壳12的侧壁上设有环形法兰121，环形法兰121与壳体主体靠近压气机进气通道4一端的端面通过螺钉5相互连接。叶轮罩壳12靠近压气机叶轮3的一端设有一圈法兰122。法兰122在面向压气机叶轮3的端面上沿周向设有多个倾斜延伸、并与环形腔室13相连通的补气通孔123。在图中所示的实施例中，设置了六个补气通孔123，而在实际应用中，补气通孔123的数量可以根据需求进行增减，最好为至少三个。各补气通孔的倾斜方向和角度需使经压缩空气进气孔14进入环形腔室13内的压缩空气能够通过该补气通孔吹向压气机叶轮3的叶片凹面。这样可保证接入的压缩空气平稳有效地通过压气机叶轮推动废气涡轮增压器的转子轴转动，提高废气涡轮增压器的转子转速，增加增压器扫气压力。在图中所示的实施例中，各补气通孔的中心轴线与法兰122的端面之间的夹角β为15o。

废气涡轮增压器在正常工作时，新鲜空气由进气通道4吸入压气机叶轮3。当柴油机处于起动或者低负荷状态（低于40%负荷）时，可通过柴油机控制系统，开启一路外接压缩空气（≤4bar）经压缩空气进气孔14送入环形腔室13，压缩空气经过叶轮罩壳12上的多个补气通孔123，沿压气机叶轮3的转动方向斜向推动压气机叶轮3，提高废气涡轮增压器的转子轴转速，从而改善柴油机在起动和低工况时增压器动能不足的状况，提高柴油发动机的扫气压力，改进燃油燃烧不充分的状况，减少柴油机冒黑烟情况，降低柴油机燃油消耗。当柴油机负荷达到较高时（高于40%），可通过柴油机控制系统切断外接压缩空气管路。

Claims (5)

1.带补气功能的船用废气涡轮增压器的压气机壳体，包括壳体主体、与该壳体主体连接的叶轮罩壳以及由该壳体主体与叶轮罩壳共同围成的环形腔室，所述的叶轮罩壳靠近压气机叶轮的一端设有一圈法兰，其特征在于，

所述壳体主体设有与所述环形腔室相连通的压缩空气进气孔；

所述法兰在面向压气机叶轮的端面上沿周向设有多个倾斜延伸、并与所述环形腔室相连通的补气通孔，以使经压缩空气进气孔进入环形腔室内的压缩空气能够通过该多个补气通孔吹向压气机叶轮的叶片凹面。

2.如权利要求1所述的带补气功能的船用废气涡轮增压器的压气机壳体，其特征在于，所述补气通孔的数量为至少三个。

3.如权利要求1所述的带补气功能的船用废气涡轮增压器的压气机壳体，其特征在于，所述的压缩空气进气孔开设在所述壳体主体的侧壁上。

4.如权利要求3所述的带补气功能的船用废气涡轮增压器的压气机壳体，其特征在于，在所述压缩空气进气孔的孔口设置有管子连接法兰。

5.如权利要求1所述的带补气功能的船用废气涡轮增压器的压气机壳体，其特征在于，所述的叶轮罩壳的侧壁上设有环形法兰，该环形法兰与壳体主体靠近压气机进气通道一端的端面通过螺钉相互连接。