CN207513936U - 一种离心压气机及其叶片扩压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离心压气机的叶片扩压器，包括两个上下设置且形成环形空间的侧端壁，以及设在两个侧端壁之间且沿圆周依次安装的多个叶片，叶片的前缘与侧端壁转动连接，还包括用于限制叶片转动范围的限位装置；本实用新型提供的叶片扩压器，结构简单，气流变化时，叶片能够在双侧压力差的作用下绕其前缘进行转动，自动调整叶片角度，从而可以使流道适应流场的变化，减少流动中气流与叶片的分离，降低能量损失，提高扩压器效率，拓宽扩压器流量范围，无需复杂的传动控制机构，可靠性较高。本实用新型还公开了一种包括上述叶片扩压器的离心压气机。

Description

一种离心压气机及其叶片扩压器

技术领域

本实用新型涉及离心压气机技术领域，特别是涉及一种离心压气机的叶片扩压器。此外，本实用新型还涉及一种包括上述叶片扩压器的离心压气机。

背景技术

离心压气机是利用高速旋转的叶轮给空气作功以提高空气压力的部件，扩压器是离心压气机的重要组成部分，扩压器具体有无叶扩压器和叶片扩压器两种类型。

与无叶扩压器相比，叶片扩压器具有两个显著的优点，即在相同的直径比下，在特定的工况范围内具有较大的扩压能力和较高的效率，但传统的叶片扩压器是在一个具有两个侧壁的环形空间内沿圆周均匀安装的一系列叶片，叶片与其中一侧的端壁加工为一体，叶片的角度固定不可调节，导致叶片扩压器的流量范围比较窄，在设计工况范围以外效率比较低。也有一些叶片角度可调的新型扩压器，但其角度的调节均是通过一系列的控制机构和传动机构来实现，结构复杂，可靠性较差，加工成本较高。

因此如何解决扩压器叶片角度不易调节、流量范围较窄等问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种离心压气机的叶片扩压器，其结构简单，能够根据气流变化自动调节叶片角度，减小或消除气流与叶片的分离，扩宽扩压器流量范围、提高扩压器效率。本实用新型的另一目的是提供一种包括上述叶片扩压器的离心压气机。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种离心压气机的叶片扩压器，包括两个上下设置且形成环形空间的侧端壁，以及设在两个所述侧端壁之间且沿圆周依次安装的多个叶片，所述叶片的前缘与所述侧端壁转动连接，还包括用于限制所述叶片转动范围的限位装置。

优选地，所述叶片的前缘两端设有转轴，所述侧端壁上设有与所述转轴转动配合的安装孔。

优选地，所述转轴与所述叶片的前缘之间设有凸台，所述凸台的直径大于所述安装孔的直径。

优选地，所述转轴与所述安装孔间隙配合。

优选地，所述限位装置包括设在所述叶片上的限位销和设在相应所述侧端壁上且与所述限位销滑动配合的限位槽。

优选地，所述限位槽为围绕所述叶片转动中心设置的部分环形，所述限位槽的角度不大于20°。

优选地，所述限位销设在所述叶片弦长的2/5～4/5处。

优选地，所述限位销侧面与所述限位槽侧壁之间、以及所述限位销端面与所述限位槽底部之间均具有0.3～1.0mm的间隙。

优选地，所述叶片为机翼型叶片。

本实用新型还提供一种离心压气机，包括叶片扩压器，所述叶片扩压器具体为上述任意一项所述的叶片扩压器。

本实用新型提供的离心压气机的叶片扩压器，包括两个上下设置且形成环形空间的侧端壁，以及设在两个侧端壁之间且沿圆周依次安装的多个叶片，叶片的前缘与侧端壁转动连接，还包括用于限制叶片转动范围的限位装置。

应用本实用新型提供的叶片扩压器，采用叶片前缘与侧端壁转动连接并设置限位装置的结构设计，使得气流变化时，叶片能够在双侧压力差的作用下绕其前缘进行转动，自动调整叶片角度，从而可以使流道适应流场的变化，减少流动中气流与叶片的分离，降低能量损失，提高扩压器效率，拓宽扩压器流量范围；另外，在改变工况的情况下，降低了叶片通道发生气流脱离引起的旋转失速的可能性，从而拓宽离心压气机的喘振边界；综上所述，本实用新型提供的叶片扩压器结构简单，能够根据气流变化自动调节叶片角度，无需复杂的传动控制机构，可靠性较高。

本实用新型提供的离心压气机包括上述叶片扩压器，由于上述叶片扩压器具有上述技术效果，上述离心压气机也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。

附图说明

图1为本实用新型所提供的叶片扩压器的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的叶片的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的叶片的一种具体实施方式的另一结构示意图；

图4为本实用新型所提供的一个侧端壁的一种具体实施方式的结构示意图；

图5为本实用新型所提供的另一个侧端壁的一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种离心压气机的叶片扩压器，其结构简单，能够根据气流变化自动调节叶片角度，减小或消除气流与叶片的分离，扩宽扩压器流量范围、提高扩压器效率。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述叶片扩压器的离心压气机。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，图1为本实用新型所提供的叶片扩压器的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本实用新型所提供的叶片的一种具体实施方式的结构示意图；图3为本实用新型所提供的叶片的一种具体实施方式的另一结构示意图；图4为本实用新型所提供的一个侧端壁的一种具体实施方式的结构示意图；图5为本实用新型所提供的另一个侧端壁的一种具体实施方式的结构示意图。

本实用新型具体实施方式提供的离心压气机的叶片扩压器，包括两个侧端壁1，两个侧端壁1上下设置形成环形空间，在两个侧端壁1之间的环形空间内设有多个叶片2，多个叶片2在环形空间内沿圆周依次安装，并与侧端臂共同形成扩压器流道，且各叶片2的前缘与侧端壁1转动连接，还包括用于限制叶片2转动范围的限位装置，使得各叶片2均能绕其前缘在一定范围内转动。

应用本实用新型提供的叶片扩压器，采用叶片2前缘与侧端壁1转动连接并设置限位装置的结构设计，使得气流变化时，叶片2能够在双侧压力差的作用下绕其前缘进行转动，自动调整叶片2角度，从而可以使流道适应流场的变化，减少流动中气流与叶片2的分离，降低能量损失，提高扩压器效率，拓宽扩压器流量范围；另外，在改变工况的情况下，降低了叶片2通道发生气流脱离引起的旋转失速的可能性，从而拓宽离心压气机的喘振边界。

综上所述，本实用新型提供的叶片扩压器结构简单，能够根据气流变化自动调节叶片2角度，无需复杂的传动控制机构，可靠性较高。

其中需要说明的是，在叶片扩压器中，叶片2靠近环形空间中心的一端为叶片2前缘，另一端则为尾缘，扩压器使用时，气流从叶片2前缘流入扩压器流道，并从与前缘相对的尾缘流出；不同扩压器，侧端壁1的固定形式有所不同，侧端壁1的具体结构和安装方式本申请不作具体限制，只要能够形成环形空间，均在本实用新型的保护范围内。

本实用新型具体实施方式提供的叶片扩压器，可以在叶片2前缘的上下两端设有转轴3，并在两个侧端壁1上分别设有与转轴3转动配合的安装孔6，转轴3在安装孔6内自由转动，实现叶片2前缘与侧端壁1的转动连接，且侧端壁1与叶片2的安装简单方便；另外，转轴3与安装孔6优选间隙配合，以使叶片2能够顺利转动并保证叶片2的安装精度。当然，也可以将安装孔6设在叶片2前缘两端，并将转轴3设在两个侧端壁1上，也在本实用新型的保护范围之内。

进一步地，为了减小叶片2转动时其与侧端壁1之间摩擦，在叶片2的前缘两端还可以加工有凸台4，圆柱销设在凸台4上，即凸台4设在转轴3与叶片2的前缘之间，且凸台4的直径优选大于安装孔6的直径，设置凸台4能够减小叶片2与侧端壁1的接触面积，从而减小摩擦。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的叶片扩压器，限位装置具体可以包括设在叶片2上的限位销5和设在相应侧端壁1上且与限位销5滑动配合的限位槽7，限位槽7的两端用于限制叶片2的转动范围，通过限位槽7和限位销5的配合限制叶片2的转动范围，结构简单可靠，容易加工及装配，并保证叶片2的角度始终在合理的范围内。

限位槽7的结构用于限制叶片2的转动角度，限位槽7的尺寸直接决定叶片2转动的幅度，限位槽7具体可以为围绕叶片2转动中心即转轴3中心设置的部分环形，限位槽7的极限尺寸可以根据限位销5在叶片2上的位置综合来定，具体地，限位槽7的角度可以设为不大于20°，以将叶片2转动角度控制在±10°的范围内。

限位销5的位置直接影响叶片2的转动幅度，具体地，限位销5可以设在叶片2弦长的2/5至4/5处，限位销5可以为圆柱销或者椭圆柱销，也可以根据实际使用需求调整限位销5的结构形状和设置位置，本申请对此不作具体限制。

进一步地，限位销5侧面与限位槽7侧壁之间、以及限位销5端面与限位槽7底部之间优选均具有间隙，以保证限位销5沿限位槽7滑动时，两者之间无摩擦阻力，保证叶片2能够顺利转动。间隙的大小具体可以设置在0.3mm至1.0mm的范围内，均在本实用新型的保护范围之内。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的叶片扩压器，叶片2有多种形式，叶片2具体可以为机翼型叶片2，气动效率高，当然，也可以根据实际使用需求选用平板叶片2或者楔形叶片2等，也在本实用新型的保护范围之内。

进一步地，本实用新型具体实施方式提供的叶片扩压器，可以包括9至17个叶片2，各叶片2可以在两个侧端壁1之间的环形空间内沿圆周均匀安装，可靠性高，稳定性好，叶片2的数量和设置方式也可以根据实际使用需求来调整，均在本实用新型的保护范围之内。

在本申请中，转轴3、凸台4和限位销5与叶片2均可以一体成型，以减少装配工序，并使结构更加牢固可靠，当然，各部件也可以分别加工，再固定连接装配在一起，也在本实用新型的保护范围之内。

除了上述叶片扩压器，本实用新型的具体实施方式还提供一种包括上述叶片扩压器的离心压气机，该离心压气机其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

在本实用新型申请文件的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上对本实用新型所提供的离心压气机及其叶片扩压器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种离心压气机的叶片扩压器，其特征在于，包括两个上下设置且形成环形空间的侧端壁，以及设在两个所述侧端壁之间且沿圆周依次安装的多个叶片，所述叶片的前缘与所述侧端壁转动连接，还包括用于限制所述叶片转动范围的限位装置。

2.根据权利要求1所述的叶片扩压器，其特征在于，所述叶片前缘的上下两端设有转轴，所述侧端壁上设有与所述转轴转动配合的安装孔。

3.根据权利要求2所述的叶片扩压器，其特征在于，所述转轴与所述叶片的前缘之间设有凸台，所述凸台的直径大于所述安装孔的直径。

4.根据权利要求3所述的叶片扩压器，其特征在于，所述转轴与所述安装孔间隙配合。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的叶片扩压器，其特征在于，所述限位装置包括设在所述叶片上的限位销和设在相应所述侧端壁上且与所述限位销滑动配合的限位槽。

6.根据权利要求5所述的叶片扩压器，其特征在于，所述限位槽为围绕所述叶片转动中心设置的部分环形，所述限位槽的角度不大于20°。

7.根据权利要求6所述的叶片扩压器，其特征在于，所述限位销设在所述叶片弦长的2/5～4/5处。

8.根据权利要求7所述的叶片扩压器，其特征在于，所述限位销侧面与所述限位槽侧壁之间、以及所述限位销端面与所述限位槽底部之间均具有0.3～1.0mm的间隙。

9.根据权利要求5所述的叶片扩压器，其特征在于，所述叶片为机翼型叶片。

10.一种离心压气机，包括叶片扩压器，其特征在于，所述叶片扩压器具体为权利要求1至9任意一项所述的叶片扩压器。