CN215444534U - 用于增压设备的压缩机和增压设备 - Google Patents

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CN215444534U CN202120069774.5U CN202120069774U CN215444534U CN 215444534 U CN215444534 U CN 215444534U CN 202120069774 U CN202120069774 U CN 202120069774U CN 215444534 U CN215444534 U CN 215444534U
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Abstract

本实用新型涉及用于增压设备的压缩机和增压设备,该增压设备具有相应的压缩机。压缩机包括具有压缩机进气口(312)和压缩机出气口(314)的压缩机壳体(310)以及压缩机转子(320)和调节机构(10)。压缩机转子布置在所述压缩机壳体中并且能沿着压缩机轴线(322)旋转。调节机构(10)轴向地沿流动方向布置在所述压缩机转子(320)之前并且能在第一位置和第二位置之间调节以改变所述压缩机进气口(312)的进气横截面(313)。通过调节机构的可调节性可使进气横截面在最大的进气横截面和减小的进气横截面之间改变。在此,所述调节机构(10)成型所述减小的进气横截面,使得减小的进气横截面相对于压缩机轴线(322)偏心地布置。

Description

用于增压设备的压缩机和增压设备
技术领域
本实用新型涉及一种用于增压设备的压缩机,其具有调节机构。本实用新型还涉及增压设备,其具有这种压缩机。
背景技术
新一代越来越多的车辆配设有增压设备,以满足要求和法律规定。在发展增压设备时优化单个部件以及整个系统的可靠性和效率。
已知的增压设备大多具有至少一个压缩机,压缩机具有压缩机转子,压缩机转子与驱动单元经由共同的轴连接。压缩机压缩为内燃机或为燃料电池吸取的新鲜空气。由此提高空气量或氧气量,其提供给发动机用于燃烧或提供给燃料电池以进行反应。这又使得内燃机或燃料电池的功率提高。增压设备可配备有不同的驱动单元。在现有技术中尤其已知经由电动机驱动压缩机的电子增压机和经由废气涡轮机驱动压缩机的涡轮增压机。现有技术中也描述了两个系统的组合。
每个压缩机都具有压缩机特有的压缩机特性曲线,其中,压缩机的运行被限制在压缩机特性曲线的泵送极限和塞满极限之间的范围上。在压缩机特性曲线中,在横坐标轴上获得的体积流与纵坐标轴上的压缩机进气口和压缩机出气口之间的压力比进行对照。此外,针对不同转速在泵送极限和塞满极限之间绘制曲线,直至最大允许的转速。根据压缩机的尺寸和设计方案在通过压缩机的体积流小时在压缩机特性曲线内可能更低效率地运行。随着低于泵送极限,该运行不再是运行可靠的。即,泵送极限向左限制压缩机特性曲线、塞满极限向右限制压缩机特性曲线。
在现有技术中已知有不同的措施优化压缩机特性曲线。尤其是调节机构,调节机构在压缩机的进气口区域中沿流动方向布置在压缩机转子之前并且在压缩机出气口壁中进行壳体加工以改变流动。通过调节机构可改变压缩机进气口中的流动横截面,由此例如可设定压缩机转子上的流动速度和体积流量。调节机构可构造成不同的并且例如可包括多个能摆入压缩机进气口中的孔板元件、具有例如漏斗形的横截面限制部的膜片状的补偿元件、能轴向移动的套筒、能径向运动的或膨胀的壁元件。为了在压缩机进气口壁中加工,尤其包括所谓的“端口罩”(例如再循环通道)。两种流动改型装置都作为使特性曲线扩展或使特性曲线稳定的措施,而由此降低了压缩机在发动机重要的运行点中的不稳定性。改进内燃机效率和降低排放值的另一方案可通过降低氮氧化物排放实现。已知的流动改型装置、尤其调节机构引起对压缩机中的流动调节的影响,流动条件通常引起压缩机在噪音、振动和粗糙度(NVH性能(noise,vibration,harshness))方面的不利的性能。
本实用新型的目的是提供具有在NVH性能方面改进的流动改型装置的压缩机。
实用新型内容
根据本实用新型的用于增压设备的压缩机包括压缩机壳体、压缩机转子和调节机构。压缩机壳体具有包括进气横截面的压缩机进气口和压缩机出气口。压缩机转子布置在压缩机壳体中并且沿着压缩机轴线能旋转地受到支承。调节机构轴向地沿流动方向布置在压缩机转子之前。调节机构还可在第一位置和第二位置之间调节以改变进气横截面,使得进气横截面能在最大的进气横截面和减小的进气横截面之间改变。在此调节机构成型减小的进气横截面,使得减小的进气横截面相对于压缩机轴线偏心地布置。通过减小的进气横截面的偏心布置可在调节机构的后侧(沿流动方向)或内棱边(径向内部的棱边)上使得在调节机构和压缩机转子之间产生的流动涡流偏心地与压缩机转子相互作用。偏心距改变流动涡流沿着周向方向的强度和分离频率并且以有利的方式影响频谱。由此可产生更大宽带的噪音生成,其不容易被感知。因此改进了NVH性能。
在压缩机的一种设计方案中,调节机构可包括多个孔板元件。孔板元件可沿围绕孔板轴线的周向方向布置。在此,孔板轴线以偏心距E与压缩机轴线间隔开。额外地,偏心距E为可能的最大偏心距Emax的1%和100%之间的值,优选为25%和95%之间的值,特别优选为50%和90%之间的值。
在压缩机的能与前述设计方案中任一项组合的设计方案中,可为每个孔板元件分别在压缩机壳体中或在轴承环中设置轴承孔。在此,轴承孔可沿着围绕孔板轴线的孔圆布置。换句话说,这意味着孔圆围绕孔板轴线同心地布置。该设计方案使得能够通过轴承孔相对于压缩机轴线偏心设置 (即相对于孔板轴线同心)实现成本有利且简单的制造。替代地或额外地,孔板元件可在第一位置和第二位置之间能转动地受到支承。在此,孔板元件能转动地支承在相应的轴承孔中。尤其孔板元件可在第一位置和第二位置之间分别经由轴承销能转动地受到支承。即,孔板元件能经由轴承销能转动地支承在轴承孔中。换句话说,这意味着轴承销能转动地支承在相应的轴承孔中。轴承销可与相应的孔板元件一体成型或(通过例如焊接、压紧、螺旋连接等)与相应的孔板元件固定连接。替代地或额外地,调节机构可在孔板元件的第一位置中释放进气横截面,使得形成最大的进气横截面。替代地或额外地,调节机构可在孔板元件的第二位置中减小进气横截面,使得形成减小的进气横截面。替代地说,这意味着孔板元件可形成减小的进气横截面。
在压缩机的能与前述设计方案中任一项组合的设计方案中,调节机构包括具有多个耦联凹口的调节环。这些耦联凹口沿着耦联圆的圆周布置在调节环中。在此孔板元件可分别经由接合到相应的耦联凹口中的耦联元件与调节环耦联。
在第一实施方式中,调节环和耦联圆对此围绕孔板轴线布置。
对此替代地,在第二实施方式中,调节环可围绕压缩机轴线并且耦联圆围绕孔板轴线布置。由此耦联圆可与耦联凹口在调节环内以偏心距E错开地布置。
在压缩机的能与前述设计方案中的任一项组合的设计方案中,压缩机还可包括压缩机进气连接管。压缩机进气连接管可轴向地沿流动方向布置在调节机构之前。额外地,压缩机进气连接管轴向地沿流动方向在调节机构之前成型具有内直径的主进气通道。主进气通道或其内直径可限定最大的进气横截面。
在压缩机的设计方案中,调节机构可包括多个孔板元件,多个孔板元件形成减小的进气横截面。额外地,孔板元件可在第一位置和第二位置之间调节。额外地,孔板元件可设计成,使得孔板元件在第二位置中一起成型压缩机的圆形的横截面限制部。替代地,孔板元件可设计成,使得孔板元件在第二位置中一起成型压缩机进气口椭圆形横截面限制部。额外地,孔板元件在第一位置中释放进气横截面,尤其完全地释放,使得形成最大的进气横截面。
在压缩机的能与前述设计方案中任一项组合的设计方案中,调节机构可包括多个孔板元件、一个调节环和一个轴承环。在此,孔板元件可与调节环耦联,以便通过调节环的转动在第一位置和第二位置之间运动以改变进气横截面。额外地,每个孔板元件包括一个孔板主体。替代地或额外地,每个孔板元件可包括轴承销。替代地或额外地,每个孔板元件可包括耦联元件。替代地或额外地,调节环可包括多个耦联凹口。在耦联凹口中可分别接合孔板元件的耦联元件,以便将调节环的转动运动传递为相应的孔板元件的摆动运动。替代地或额外地,调节机构还可包括致动器装置,致动器装置与调节环或调节机构有效连接,以便使调节环转动或使孔板元件摆动。替代地或额外地,孔板元件在调节机构的第一位置中也可处于第一位置中并且在调节机构的第二位置中也可处于第二位置中,以便使进气横截面在最大的进气横截面和减小的进气横截面之间改变。替代地或额外地,孔板元件的在第二位置中限定进气横截面的径向内置的侧壁具有流动优化的几何结构。替代地或额外地,孔板元件在处于第二位置中彼此邻接的侧面上具有对应的接合几何结构,接合几何结构在孔板元件的第二位置中彼此重合或接合到彼此中。
本实用新型还涉及一种增压设备。增压设备包括驱动单元和轴。增压设备还包括根据前述设计方案中任一项所述的压缩机。在此,压缩机的压缩机转子经由轴与驱动单元耦联。驱动单元可包括涡轮机和/或电动机。
附图说明
图1示出了具有调节机构的压缩机的侧面剖视图,调节机构非偏心地布置;
图2A示出了根据本实用新型的具有调节机构的压缩机的第一实施方式,调节机构在第二位置中具有减小的进气横截面;
图2B示出了图2A中的具有调节机构的压缩机的侧面剖视图,调节机构在第一位置中具有最大的进气横截面;
图3示出了压缩机沿流动方向的俯视图以及压缩机进气连接管;
图4A示出了第一实施方式的压缩机沿流动方向的俯视图,其中没有压缩机进气连接管;
图4B示出了第二实施方式的压缩机沿流动方向的俯视图,其中没有压缩机进气连接管;
图5A示出了第一实施方式的压缩机的调节机构沿流动方向的分解图,其中没有压缩机进气连接管;
图5B示出了第二实施方式的压缩机的调节机构沿流动方向的分解图,其中没有压缩机进气连接管。
具体实施方式
在本申请的上下文中,表述轴向和轴向方向涉及调节机构10的轴线或压缩机300或压缩机转子320的旋转轴线。在此,沿着压缩机转子320 的旋转轴线伸延的压缩机轴线322(例如参见图1和图2A)和调节机构10 的孔板元件100(带有相等的径向间距)所围绕布置的孔板轴线102之间有区别(例如参见图2A和图5B)。压缩机300或孔板元件100的相应轴向方向用附图标记22或22‘示出。在此,径向方向24或24‘涉及压缩机轴线322或孔板轴线102。同样在此周向方向26或26‘涉及压缩机轴线322或孔板轴线102。此外,术语下游涉及从压缩机进气连接管330至压缩机转子320、即沿着压缩机300的主流动的方向基本上轴向的方向22、 22‘或轴向位置(例如参见图1)。术语上游涉及与下游方向/位置基本相反的方向/位置。换句话说,术语下游和上游看作基本上从压缩机进气口 312开始朝向压缩机300的压缩机转子320或从其指离的轴向方向22、22 ‘。
在图1中示出了示例性的增压设备400。增压设备400包括驱动单元 410、轴420和压缩机300。压缩机300包括压缩机壳体310、压缩机进气口312和压缩机出气口314。压缩机300还包括压缩机转子320,压缩机转子在压缩机壳体310中布置在压缩机进气口312和压缩机出气口314之间并且沿着压缩机轴线322能旋转地被支承。在此,压缩机转子320经由轴420与驱动单元410耦联。在示出的示例中,驱动单元410构造成涡轮机。涡轮机在运行中可经由内燃机或燃料电池的废气被驱动。替代地或额外地,驱动单元410也可包括电动机。压缩机进气口312限定压缩机300 的进气横截面313。对此,压缩机转子320上游的区域可看作为压缩机进气口312。因此进气横截面313可理解为在压缩机转子320的上游的压缩机进气口312的区域中的一个径向平面中的横截面(即通过两个沿不同的径向方向22的(正交的)矢量展开的平面)。
压缩机300还包括调节机构10,调剂机构例如可通过致动器装置230 被操作。替代地,也可将调节机构10例如构造成自调节的。如在图1和图2A中可清楚看出地,调节机构10沿轴向在流动方向上布置在压缩机转子320之前。这换句话说,调节机构10布置在压缩机进气口312中或压缩机进气口312的区域(至少在轴向的区域)中。在此,调节机构10构造且布置成,调节机构能在第一位置和第二位置之间调节以改变进气横截面313。在此,调节机构10能移动,使得进气横截面313能在最大的进气横截面313a和减小的进气横截面313b之间改变。在此,最大的进气横截面313a通过压缩机进气口312限定。具体而言,最大的进气横截面313a 通过压缩机进气口312的主进气通道332或通过主进气通道332的径向内尺寸(例如主进气通道332的内圆周/内直径)限定。在示出的示例中,压缩机300包括压缩机进气连接管330,压缩机进气连接管沿轴向在流动方向上在调节机构10之前形成具有内直径的主进气通道332,而该内直径限定最大的进气横截面313a。在此压缩机进气连接管330沿轴向在流动方向上布置在调节机构10之前。替代地或额外地,主进气通道332也可通过压缩机壳体320的一部分和/或通过调节机构10的一部分成型。通过将调节机构10从第一位置相应地操作到第二位置中可减小最大的进气横截面 313a。在此,调节机构10(或其相应的孔板元件100)从第一位置运动到第二位置中,由此得到减小的进气横截面313b(参见图1和图2A)。在此,减小的进气横截面313b通过调节机构10成型或限定。具体而言,减小的进气横截面313b通过孔板元件100成型。而在调节机构10的第一位置中有最大的进气横截面313a(参见图2B)。
图1示出了成型相对于压缩机轴线322同心布置的减小的进气横截面 313b的调节机构10。
而本实用新型根据图2A至图5B示出了成型使得减小的进气横截面 313b相对于压缩机轴线322偏心布置的减小的进气横截面313b的调节机构10。因此,除了调节机构10的用于实现偏心的减小的进气横截面313b 的具体设计以外,关于图1阐述的所有细节都可转用到根据本实用新型的图2A至图5B的设计方案中。尤其在图3中可清楚看出,偏心布置的减小的进气横截面313b(在此用阴影线示出)如何通过孔板元件100成型。通过减小的进气横截面313b的偏心布置可在调节机构10或其孔板元件100 的后侧(沿流动方向/下游)或内棱边(径向内部的棱边)上使调节机构 10或孔板元件100和压缩机转子320之间产生的流动涡流偏心地与压缩机轴线320相互作用。该偏心性改变流动涡流沿着周向方向26‘的强度和分离频率并且以有利的方式影响频谱。由此可产生更大宽带的噪音生成,其不容易被感知。因此改进了NVH性能。
如尤其在图2A、2B、5A和5B中可看出,调节机构10包括多个孔板元件100。孔板元件100分别包括孔板主体130、耦联元件110和轴承销 120。孔板元件100能在与调节机构10的第一位置相当的第一位置和与调节机构10的第二位置相当的第二位置之间移动。因此孔板元件100或其孔板主体130形成或限定减小的进气横截面313b(参见图3)。孔板元件 100沿围绕孔板轴线102的周向方向26‘布置,孔板轴线与压缩机轴线322 间隔开偏心距E。具体而言,孔板轴线102在轴向方向22上以偏心距E 与压缩机轴线322间隔开。在此需要注意的是,图5A和图5B仅示出示意图,其中可理解为,在根据本实用新型的所有设计方案中,孔板轴线102 都以偏心距E与压缩机轴线322间隔开。这至少可从图2A、2B和图3中清楚得出。在此,偏心距E的绝对值与可能的最大偏心距Emax相关。在替代的设计方案中,偏心距E为可能的最大偏心距Emax的1%和100%之间的值,优选为25%和95%之间的值,特别优选为50%和90%之间的值。在此可能的最大偏心距Emax由结构决定并且可通过在孔板元件100的第一位置中的径向内部的孔板圆周的半径(参见图2B中示出的孔板元件的第一位置)和在孔板元件100的第二位置中的径向内部的孔板圆周的半径 (参见图2A中示出的孔板元件的第二位置)的差值确定。换句话说,孔板轴线102最大可以一间距(即可能的最大偏心距Emax)与压缩机轴线 322间隔开,由此孔板元件100在第一位置中不再减小最大的进气横截面313a,即由此每个孔板元件100在第一位置中都至少沿径向位于压缩机进气口312之外。因此,孔板元件100的偏心布置可使得相对于压缩机轴线 322偏心布置的减小的进气横截面313b具有上述有利的技术效果。这意味着,减小的进气横截面313b以偏心距E相对于压缩机轴线322间隔开布置。
除了孔板元件100以外,调节机构10还包括调节环210和轴承环220 (参见图2A、2B、5A和5B)。在此,孔板元件100与调节环210耦联,以便在第一位置和第二位置之间运动。为此,调节环210包括多个耦联凹口212。耦联凹口212沿着耦联圆214的圆周布置在调节环210中。孔板元件100分别经由接合到相应的耦联凹口212中的耦联元件110与调节环 210耦联。因此孔板元件100可通过调节环210的转动而在第一位置和第二位置之间运动以便改变进气横截面313。在此,每个孔板元件100或其相应的孔板主体130沿径向向内摆动到压缩机进气口312中,以便产生减小的进气横截面313b。对此下面描述两种不同的实施方式,其中,图4A 和图5A示出了第一实施方式并且图4B和图5B示出了第二实施方式。
根据第一实施方式,调节环210围绕孔板轴线102布置在中间(即同心)。在此,耦联圆214在安装状态下同样围绕孔板轴线102(同心地)布置。这在图4A中基本与图3相应地示出,但是其中压缩机进气连接管330 没有示出,由此可看见调节环210的耦联凹口212沿着耦联圆214。相对于调节环210来看,耦联凹口212或耦联圆214以相等的间距与调节环210的径向内圆周间隔开(参见图5A)。
与此相对地,根据第二实施方式的调节环210围绕压缩机轴线322布置在中间(即同心)。在此耦联圆214在安装状态下(同心地)围绕孔板轴线102布置。这在图4B中基本上与图3相应地示出,但是其中未示出压缩机进气连接管330,由此可看见调节环210的耦联凹口212沿着耦联圆214。因此耦联圆214与耦联凹口212在调节环210内以偏心距E错开地布置。即,相对于调节环210来看,耦联凹口212或耦联圆214以不等的间距与调节环210的径向内圆周间隔开(参见图5B)。
如前所述,孔板元件100分别包括轴承销120,孔板元件100经由轴承销旋转地支承。轴承销120与相应的孔板元件100固定连接并且布置在孔板主体130的第一轴向侧上。耦联元件110布置在孔板主体130的与第一轴向侧相对的第二轴向侧上。耦联元件也与相应的孔板主体130固定连接。在轴承环220中为每个孔板元件100分别设有轴承孔240(参见图5A和图5B)。轴承孔240沿着孔圆242布置。孔圆242在此围绕孔板轴线102 布置。换句话说,这意味着孔圆242围绕孔板轴线102同心地布置。替代地说,孔圆以偏心距E相对于压缩机轴线322偏心地布置。这意味着,孔板元件100相对于压缩机轴线322偏心地沿着孔圆242旋转地支承。该设计方案使得能够通过轴承孔240相对于压缩机轴线322偏心设置(即相对于孔板轴线102同心)实现成本有利且简单的制造。由此,孔板元件100 经由其轴承销120旋转地支承在轴承环220中。在此,孔板元件100的旋转轴线在轴向方向22、22‘上伸延。在替代的设计方案中,轴承孔240以类似的方式也可直接地设置在压缩机壳体310中。在这种实施方式中无需轴承环220。因此,孔板元件100在第一位置和第二位置之间分别经由轴承销120可转动地被支承。在此,孔板元件100能转动地支承在相应的轴承孔240中。即,孔板元件100经由相应的轴承销120能转动地支承在相应的轴承孔240中。换句话说,这意味着轴承销120能转动地支承在相应的轴承孔240中。轴承销120可与相应的孔板元件一体成型或如上所述(通过例如焊接、压紧、螺旋连接等)与相应的孔板元件或孔板主体130固定连接。这也类似地适用于耦联元件110。通过沿着相对于压缩机轴线322 偏心布置的孔圆242将孔板元件100支承在轴承孔240中,可实现孔板元件100的偏心布置以及由此实现减小的进气横截面313b的偏心布置。此外,通过该支承可将调节环210的转动运动传递到相应的孔板元件100的摆动运动中。
如在图1和图3中所示,调节机构10的致动器装置230可与调节环 210或直接地与至少一个孔板元件100有效连接,以便使调节环210转动或以便使孔板元件100摆动。
调节机构10可在孔板元件100的第一位置中释放进气横截面313,由此实现最大的进气横截面313a。在此,孔板元件100或其孔板主体130沿径向向外从压缩机进气口312摆出(例如参见图2B)。即,孔板元件100 在第一位置中完全地释放进气横截面313,由此实现最大的进气横截面 313a。在孔板元件100的第二位置中,调节机构10可减小进气横截面313,由此形成减小的进气横截面313b。在此孔板元件100设计成,使得孔板元件在第二位置中一起成型压缩机进气口312的圆形横截面限制部(例如参见图3)。即,孔板元件100在第二位置中共同地形成圆形的横截面限制部,横截面限制部产生减小的进气横截面313b。在所示附图中,第二位置相应于进气横截面313减小最大并且孔板元件100沿周向方向26‘彼此贴靠的位置。在此需要注意的是,在此处描述的孔板元件100或调节机构10的第一位置和第二位置之间的中间位置是可设定的,中间位置基于调节机构 10的布置和设计也可产生相对于压缩机轴线322偏心布置的减小的进气横截面313b。在这种情况下,第二位置例如可为中间状态并且第三位置可为进气横截面313减小最大的位置。类似地,多个中间状态是可能的。代替圆形的横截面限制部也可将孔板元件100设计成,孔板元件在第二位置中 (或第三位置中)一起成型压缩机进气口312的横截面限制部。
如尤其在图5A和图5B中可见,孔板元件100的在第二位置中限定减小的进气横截面313b的径向内置侧壁132具有流动优化的几何结构。在图5A和图5B中该流动优化的几何结构例如构造成在流动方向上锥形走向的侧壁132。替代地,侧壁可锥形地逆着流动方向拱曲(凹形/凸形)或构造成经倒圆的棱边等。此外,孔板元件100可在第二位置中彼此邻接的侧面上具有对应的接合几何结构134(例如级阶、V形、突出部/凹陷部、密封元件等),对应的接合几何结构在孔板元件100的第二位置中彼此重合或接合到彼此中。由此实现在孔板元件100之间的更好的密封。
对此,此处示出的调节机构10在第一位置中沿径向位于压缩机进气口312或主进气通道332之外。调节机构10或其孔板元件100在第二位置中沿径向向内摆动到压缩机进气口312中,其中,孔板元件100能围绕在轴向方向22、22‘上伸延的旋转轴线旋转。类似地理解为,本实用新型也包括其他类型的调节机构/流动改型装置,其在第二位置中产生相对于压缩机轴线偏心布置的减小的进气横截面,从而实现相同的有利技术效果。其他的调节机构例如可包括能摆动的孔板元件(围绕轴向的轴线)、具有例如漏斗形的横截面限制部的膜片状的补偿元件、能轴向移动的套筒、能径向运动的或膨胀的壁元件。
附图标记列表
10调节机构
E偏心距
22、22‘轴向方向
24、24‘径向方向
26、26‘周向方向
100孔板元件
102孔板轴线
110耦联元件
120轴承销
130孔板主体
132侧壁
134接合几何结构
210调节环
212耦联凹口
214耦联圆
220轴承环
230致动器装置
240轴承孔
242孔圆
300压缩机
310压缩机壳体
312压缩机进气口
313进气横截面
313a最大的进气横截面
313b最小的进气横截面
314压缩机出气口
320压缩机转子
322压缩机轴线
330压缩机进气连接管
332主进气通道
400增压设备
410驱动单元
420轴
虽然本实用新型在上面进行了描述,但是应理解为,本实用新型也可替代地根据以下的实施方式限定。
1.用于增压设备(400)的压缩机,包括:
具有压缩机进气口(312)和压缩机出气口(314)的压缩机壳体(310),压缩机转子(320),所述压缩机转子布置在所述压缩机壳体(310)中并且能沿着压缩机轴线(322)旋转,和
调节机构(10),所述调节机构轴向地沿流动方向布置在所述压缩机转子(320)之前,其中,所述调节机构(10)能在第一位置和第二位置之间调节以改变所述压缩机进气口(312)的进气横截面(313),由此所述进气横截面(313)能在最大的进气横截面(313a)和减小的进气横截面 (313b)之间改变,其中,所述调节机构(10)成型所述减小的进气横截面(313b),
所述减小的进气横截面(313b)相对于所述压缩机轴线(322)偏心地布置。
根据本申请优选规定,所述调节机构(10)包括多个孔板元件(100),所述多个孔板元件沿围绕孔板轴线(102)的周向方向(26‘)布置,其中,所述孔板轴线(102)以偏心距(E)与所述压缩机轴线(322)间隔开。
根据本申请优选规定,所述偏心距(E)为可能的最大偏心距(Emax) 的1%和100%之间的值,优选为25%和95%之间的值,特别优选为50%和90%之间的值。
根据本申请优选规定,为每个孔板元件(100)分别在所述压缩机壳体(310)中或轴承环(220)中设置轴承孔(240),其中,所述轴承孔(240) 沿着围绕所述孔板轴线(102)的孔圆(242)布置。
根据本申请优选规定,所述孔板元件(100)在第一位置和第二位置之间优选分别经由轴承销(120)能转动地受到支承。
根据本申请优选规定,所述调节机构(10)在所述孔板元件(100) 的第一位置中释放进气横截面(313),由此形成最大进气横截面(313a),并且在所述孔板元件(100)的第二位置中减小进气横截面,由此形成减小的进气横截面(313b)。
根据本申请优选规定,所述调节机构(10)包括具有多个耦联凹口 (212)的调节环(210),这些耦联凹口沿着耦联圆(214)的圆周布置在所述调节环(210)中,其中,所述孔板元件(100)分别经由接合到相应的耦联凹口(212)中的耦联元件(110)与所述调节环(210)耦联。
根据本申请优选规定,所述调节环(210)和所述耦联圆(214)围绕所述孔板轴线(102)布置。
根据本申请优选规定,所述调节环(210)围绕所述压缩机轴线(322) 并且所述耦联圆(214)围绕所述孔板轴线(102)布置,由此所述耦联圆 (214)与所述耦联凹口(212)在所述调节环(210)内以所述偏心距(E) 错开地布置。
根据本申请优选规定,所述压缩机(100)形成所述减小的进气横截面(313b)。
根据本申请优选规定,还包括压缩机进气连接管(330),所述压缩机进气连接管轴向地沿流动方向布置在所述调节机构(10)之前,尤其其中,所述压缩机进气连接管(330)轴向地沿流动方向在所述调节机构(10) 之前成型具有内直径的主进气通道(332),所述主进气通道限定所述最大的进气横截面(313a)。
根据本申请优选规定,所述调节机构(10)包括多个孔板元件(100),所述多个孔板元件形成减小的进气横截面(313b)。根据本申请优选规定,所述孔板元件(100)能在第一位置和第二位置之间调节,尤其其中,所述孔板元件(100)设计成,使得所述孔板元件在第二位置中一起成型所述压缩机进气口(110)的圆形或椭圆形的横截面限制部。根据本申请优选规定,所述孔板元件(100)在第一位置中释放、尤其完全地释放所述进气横截面(313),使得形成所述最大的进气横截面(313a)。
根据本申请优选规定,所述调节机构(10)包括多个孔板元件(100)、一个调节环(210)和一个轴承环(220),其中,所述孔板元件(100)与所述调节环(210)耦联,以便通过所述调节环(210)的转动在第一位置和第二位置之间运动以改变所述进气横截面(313)。
根据本申请优选规定,每个孔板元件(100)包括一个孔板主体(130)、一个轴承销(120)和一个耦联元件(110)。
根据本申请优选规定,所述调节环(210)包括多个耦联凹口(212),在所述耦联凹口中分别接合孔板元件(100)的耦联元件(110),以便将所述调节环(210)的转动运动传递到相应的孔板元件(100)的摆动运动中。
根据本申请优选规定,还包括致动器装置(230),所述致动器装置与所述调节环(210)或所述调节机构(10)有效连接,以便使所述调节环 (210)转动或使所述孔板元件(100)摆动。
根据本申请优选规定,所述孔板元件(100)在所述调节机构(10) 的第一位置中也处于所述第一位置中并且在所述调节机构(10)的第二位置中也处于所述第二位置中,以便使所述进气横截面(313)在最大的进气横截面(313a)和减小的进气横截面(313b)之间改变。
根据本申请优选规定,所述孔板元件(10)的在第二位置中限定所述进气横截面(313)的径向内置的侧壁(132)具有流动优化的几何结构。
根据本申请优选规定,所述孔板元件(100)在处于所述第二位置中彼此邻接的侧面上具有对应的接合几何结构(134),所述接合几何结构在所述孔板元件(100)的第二位置中彼此重合或接合到彼此中。
根据本申请的增压设备(400)包括驱动单元(410)和轴(420)。根据本申请的增压设备还包括根据前述实施方式中任一项所述的压缩机 (300),其中,所述压缩机(300)的压缩机转子(320)经由所述轴(420) 与所述驱动单元(410)耦联。在此优选规定,所述驱动单元(410)包括涡轮机和/或电动机。

Claims (24)

1.用于增压设备的压缩机,包括:
具有压缩机进气口(312)和压缩机出气口(314)的压缩机壳体(310),
压缩机转子(320),所述压缩机转子布置在所述压缩机壳体(310)中并且能沿着压缩机轴线(322)旋转,和
调节机构(10),所述调节机构轴向地沿流动方向布置在所述压缩机转子(320)之前,其中,所述调节机构(10)能在第一位置和第二位置之间调节以改变所述压缩机进气口(312)的进气横截面(313),由此所述进气横截面(313)能在最大的进气横截面(313a)和减小的进气横截面(313b)之间改变,其中,所述调节机构(10)成型所述减小的进气横截面(313b),
其特征在于,
所述减小的进气横截面(313b)相对于所述压缩机轴线(322)偏心地布置。
2.根据权利要求1所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述调节机构(10)包括多个孔板元件(100),所述多个孔板元件沿围绕孔板轴线(102)的周向方向(26‘)布置,其中,所述孔板轴线(102)以偏心距(E)与所述压缩机轴线(322)间隔开。
3.根据权利要求2所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述偏心距(E)为可能的最大偏心距(Emax)的1%和100%之间的值。
4.根据权利要求2或3所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,为每个孔板元件(100)分别在所述压缩机壳体(310)中或轴承环(220)中设置轴承孔(240),其中,所述轴承孔(240)沿着围绕所述孔板轴线(102)的孔圆(242)布置。
5.根据权利要求2或3所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述孔板元件(100)在第一位置和第二位置之间能转动地受到支承。
6.根据权利要求2或3所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述调节机构(10)包括具有多个耦联凹口(212)的调节环(210),这些耦联凹口沿着耦联圆(214)的圆周布置在所述调节环(210)中,其中,所述孔板元件(100)分别经由接合到相应的耦联凹口(212)中的耦联元件(110)与所述调节环(210)耦联。
7.根据权利要求6所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述调节环(210)和所述耦联圆(214)围绕所述孔板轴线(102)布置。
8.根据权利要求6所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述调节环(210)围绕所述压缩机轴线(322)布置并且所述耦联圆(214)围绕所述孔板轴线(102)布置,由此所述耦联圆(214)与所述耦联凹口(212)在所述调节环(210)内以所述偏心距(E)错开地布置。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,该压缩机(300)还包括压缩机进气连接管(330),所述压缩机进气连接管轴向地沿流动方向布置在所述调节机构(10)之前。
10.根据权利要求1所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述调节机构(10)包括多个孔板元件(100),所述多个孔板元件形成减小的进气横截面(313b)。
11.根据权利要求10所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述孔板元件(100)能在第一位置和第二位置之间调节。
12.根据权利要求11所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述孔板元件(100)在第一位置中释放所述进气横截面(313),使得形成所述最大的进气横截面(313a)。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,每个孔板元件(100)包括一个孔板主体(130)、一个轴承销(120)和一个耦联元件(110)。
14.根据权利要求10至12中任一项所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述孔板元件(100)在所述调节机构(10)的第一位置中也处于所述第一位置中并且在所述调节机构(10)的第二位置中也处于所述第二位置中,以便使所述进气横截面(313)在最大的进气横截面(313a) 和减小的进气横截面(313b)之间改变。
15.根据权利要求2所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述孔板元件(100)形成所述减小的进气横截面(313b)。
16.根据权利要求3所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述偏心距(E)为可能的最大偏心距(Emax)的25%和95%之间的值。
17.根据权利要求16所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述偏心距(E)为可能的最大偏心距(Emax)的50%和90%之间的值。
18.根据权利要求5所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述孔板元件(100)在第一位置和第二位置之间分别经由轴承销(120)能转动地受到支承。
19.根据权利要求5所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述调节机构(10)在所述孔板元件(100)的第一位置中释放进气横截面(313),由此形成最大的进气横截面(313a),并且在所述孔板元件(100)的第二位置中减小进气横截面,由此形成减小的进气横截面(313b)。
20.根据权利要求9所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述压缩机进气连接管(330)轴向地沿流动方向在所述调节机构(10)之前成型具有内直径的主进气通道(332),所述主进气通道限定所述最大的进气横截面(313a)。
21.根据权利要求11所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述孔板元件(100)设计成,使得所述孔板元件在第二位置中一起成型所述压缩机进气口(312)的圆形或椭圆形的横截面限制部。
22.根据权利要求11所述的用于增压设备的压缩机,其特征在于,所述孔板元件(100)在第一位置中完全地释放所述进气横截面(313),使得形成所述最大的进气横截面(313a)。
23.增压设备,包括:
驱动单元(410)和轴(420),
其特征在于,包括根据权利要求1至22中任一项所述的用于增压设备的压缩机,其中,所述压缩机(300)的压缩机转子(320)经由所述轴(420)与所述驱动单元(410)耦联。
24.根据权利要求23所述的增压设备,其特征在于,所述驱动单元(410)包括涡轮机和/或电动机。
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