CN111140341A - 一种分段可调叶片有叶扩压器结构 - Google Patents

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刘欣源
佟鼎
何海龙
张子磊
侯琳琳
肖维
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Abstract

本发明提供了一种分段可调叶片有叶扩压器结构，所述有叶扩压器由环形底板与布置在底板上的分段导流叶片组成。所述导流叶片为前后两部分组成，其中后段为固定段,前段为可转角度的调节段。本发明的有叶扩压器结构通过调节导流叶片调节段的角度，改变有叶扩压器的入口角，更好的适应不同工况下压气机叶轮出口的气流方向，减少气流由叶轮出口进入有叶扩压器的流动损失，有效的改善流场,优化有叶扩压器内流动特性，从而改善离心压气机的流量范围和提高压气机效率。

Description

一种分段可调叶片有叶扩压器结构
技术领域
本发明属于废气涡轮增压技术领域，具体涉及一种分段可调叶片有叶扩压器结构。
背景技术
在装备动力技术的发展进程中，涡轮增压器作为提升发动机动力性能的主要手段受到越来越多的重视。增压器中压气机的增压压力和效率的提升是改善增压器性能的主要方法。
从压气机叶轮出来的气流具有较高的速度,其中一部分动能会在其后的扩压装置中降速扩压转化为势能,以进一步提高其压力。扩压装置一般分为无叶扩压器和有叶扩压器。其中无叶扩压器扩压度小、效率低，但其特性平缓、流量范围较宽的特点使其广泛应用于车用增压器中。有叶扩压器较无叶扩压器增加了气流导流叶片，相同径向尺寸下，可获得更大扩散度、更高的增压压力和扩压效率。
但由于传统有叶扩压器的叶片方向一般根据压气机高效点匹配设计，不能保证其全工况导流的高效性，反而在某些工况下造成流动损失，使有叶扩压器流量范围变窄，成为其应用不如无叶扩压器广泛的原因。
因此，需要改善有叶扩压器的导流叶片的全工况适用性，从而使有叶扩压器具有全工况的良好扩压特性和更宽的流量范围，使增压器享受到有叶扩压器的高增压压力和高效率的优点，以获得更优的增压性能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种分段可调叶片有叶扩压器结构，以优化传统有叶扩压器的性能,改善其流量范围和全工况适用性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种分段可调叶片有叶扩压器结构，包括扩压器本体，所述扩压器本体由环形底板和其上均匀布置的分段导流叶片组成；所述分段导流叶片包括前后连续设置的固定在环形底板上的固定段导流叶片和位于环形底板上且角度可调的调节段导流叶片。
进一步的，所述调节段导流叶片由叶片部分和连杆部分组成，连杆部分底端布置销槽，外部调节机构通过作用销槽使连杆部分转动以带动调节段导流叶片来调节角度。
进一步的，所述固定段导流叶片与调节段导流叶片的接触配合表面为圆弧面。
进一步的，所述调节段导流叶片的长度D为分段导流叶片整体长度L的1/3～2/3。
进一步的，所述调节段导流叶片的可调节角度α范围为-20°～20°。
相对于传统有叶扩压器，本发明的分段可调叶片有叶扩压器结构，随调节段导流叶片旋转，改变扩压器叶片的入口角度，以适应压气机叶轮出口流出的不同角度气流，减少流动损失，从而保证扩压器始终处在高效工作状态，优化有叶扩压器全工况性能和离心压气机流量范围。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的结构分解示意图；
图2为本发明实施例所述叶片尺寸和调节段叶片旋转角度示意图；
附图标记说明：
1-调节段导流叶片；2-固定段导流叶片；3-环形底板。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种分段可调叶片有叶扩压器结构，如图1、2所示，包括扩压器本体，所述扩压器本体由环形底板3和其上均匀布置的分段导流叶片组成；
所述分段导流叶片包括前后连续设置的固定在环形底板3上的固定段导流叶片2和位于环形底板3上且角度可调的。
所述固定段导流叶片2位于所述分段导流叶片的后段，调节段导流叶片1位于前段。
所述调节段导流叶片1由叶片部分和连杆部分组成，连杆部分***环形底板3上的孔中进行装配形成分段可调叶片有叶扩压器的常规形态；调节段导流叶片1的连杆部分底端布置销槽4，外部调节机构通过作用销槽使连杆部分转动以带动调节段导流叶片1来调节角度。
现有的VGT可变截面涡轮增压***的核心部分就是可调涡流截面的导流叶片，整个叶片的角度可以调整，调整结构属于现有技术，本发明方案的外部调节机构可选择现有技术实现。
所述调节段导流叶片1的长度D为分段导流叶片整体长度L的1/3～2/3。
所述调节段导流叶片1的可调节角度α范围为-20°～20°。
本发明的工作原理如下：
当带有叶扩压器的增压器压气机机工作时，根据压气机不同工况下压气机叶轮出口流出气流的不同角度，在外部调节机构作用下使调节段导流叶片1旋转角度，使得有叶扩压器导流叶片入口角始终与压气机叶轮出口气流角相匹配，使全工况下进入扩压器的气流均为低损失状态，减少流动损失，从而保证扩压器始终处在高效工作状态，优化有叶扩压器全工况性能和离心压气机流量范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种分段可调叶片有叶扩压器结构，包括扩压器本体，其特征在于：所述扩压器本体由环形底板(3)和其上均匀布置的分段导流叶片组成；
所述分段导流叶片包括前后连续设置的固定在环形底板(3)上的固定段导流叶片(2)和位于环形底板(3)上且角度可调的调节段导流叶片(1)。
2.根据权利要求1所述的一种分段可调叶片有叶扩压器结构，其特征在于：所述调节段导流叶片(1)由叶片部分和连杆部分组成，连杆部分***环形底板(3)上的孔中进行装配形成分段可调叶片有叶扩压器的常规形态；调节段导流叶片(1)的连杆部分底端布置销槽(4)，外部调节机构通过作用销槽使连杆部分转动以带动调节段导流叶片(1)来调节角度。
3.根据权利要求2所述的一种分段可调叶片有叶扩压器结构，其特征在于：所述固定段导流叶片(2)与调节段导流叶片(1)的接触配合表面为圆弧面，以保证前后两段连接处密封性和调节段叶片的旋转灵活性。
4.根据权利要求2所述的一种分段可调叶片有叶扩压器结构，其特征在于：所述调节段导流叶片(1)的长度D为分段导流叶片整体长度L的1/3～2/3。
5.根据权利要求2所述的一种分段可调叶片有叶扩压器结构，其特征在于：所述调节段导流叶片(1)的可调节角度α范围为-20°～20°。
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