CN113944654B - 一种宽流量蜗壳结构 - Google Patents

一种宽流量蜗壳结构 Download PDF

Info

Publication number
CN113944654B
CN113944654B CN202111419044.4A CN202111419044A CN113944654B CN 113944654 B CN113944654 B CN 113944654B CN 202111419044 A CN202111419044 A CN 202111419044A CN 113944654 B CN113944654 B CN 113944654B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ring body
plum blossom
volute
circular ring
air inlet
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.)
Active
Application number
CN202111419044.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113944654A (zh
Inventor
林森
佟鼎
王宪磊
宋志伟
刘欣源
赵洋
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.)
China North Engine Research Institute Tianjin
Original Assignee
China North Engine Research Institute Tianjin
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 China North Engine Research Institute Tianjin filed Critical China North Engine Research Institute Tianjin
Priority to CN202111419044.4A priority Critical patent/CN113944654B/zh
Publication of CN113944654A publication Critical patent/CN113944654A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113944654B publication Critical patent/CN113944654B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • 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
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/46—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
    • F04D29/462—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable especially adapted for elastic fluid pumps
    • 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
    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/624—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本发明提供了一种宽流量蜗壳结构，包括带有机匣处理的压气机蜗壳，蜗壳的进口处嵌套进气口组件，进气口组件包括圆环本体及其内周向布置的若干弯扭叶片，且弯扭叶片具有预旋功能，所述圆环本体的进口为渐缩形状，所述圆环本体外侧设有一圈凸起的外沿，外沿用于连接管路。本发明所述的宽流量蜗壳结构，集成了蜗壳进气、管路连接和引导回流槽气体的功能，非对称布置的叶片能够有效抑制预旋流场的畸变，改善喘振端的进气条件，从而拓宽压气机的稳定工作范围。

Description

一种宽流量蜗壳结构
技术领域
本发明属于废气涡轮增压技术领域，尤其是涉及一种宽流量蜗壳结构。
背景技术
随着车用增压发动机不断提高功率密度、排放要求以及变海拔环境的适应性需求等，增压压比不断提高。压比提高将导致离心压气机稳定工作范围和效率降低，如果要达到涡轮增压器与车用发动机的良好匹配，要求离心压气机必须具备宽广的稳定工作范围。采用机匣处理的压气机蜗壳能够有效拓宽压气机流量范围，目前在车用发动机增压器领域得到广泛应用。带有导叶的机匣能够进一步规范回流槽内的气体流动方向，产生符合设计要求的预旋流场，尤其在近喘振工况，进入到叶片的气流冲角得到了一定程度的降低，抑制了压气机进口的流动分离，使压气机稳定性能够得到一定程度的提升。
蜗壳非对称结构导致的离心压气机内部流场非对称性会对压气机喘振造成一定影响，根据流场特点有针对性的布置机匣导流叶片，能够使预旋流场更加均匀，从而提升喘振端流量范围。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种宽流量蜗壳结构，以有效拓宽压气机的流量范围。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种宽流量蜗壳结构，包括带有机匣处理的压气机蜗壳，蜗壳的进口处嵌套进气口组件，进气口组件包括圆环本体及其内周向布置的若干弯扭叶片，且弯扭叶片具有预旋功能，所述圆环本体的进口为渐缩形状，所述圆环本体外侧设有一圈凸起的外沿，外沿用于连接管路。
进一步的，所述蜗壳与进气口组件螺栓连接。
进一步的，所述圆环本体的周向对称布置若干个螺栓孔，压气机蜗壳进口壁面上周向布置若干个埋头孔，每个螺栓孔和一个埋头孔通过内六角螺栓固定。
进一步的，所述弯扭叶片非对称的布置在圆环本体的周向。
进一步的，所述蜗壳的喉口处小于72°范围内为弯扭叶片布置的非对称区，且弯扭叶片布置较疏。
进一步的，所述弯扭叶片与进气口组件可拆卸安装。
进一步的，所述所述圆环本体周向布置若干个梅花孔。
进一步的，所述弯扭叶片包括叶片和梅花头，叶片一端固定连接梅花头，每个梅花头用于***一个对应的梅花孔内。
进一步的，所述每个梅花孔有24个尖角，每个梅花头有24个尖角，梅花头与梅花孔配合，实现叶片角度的调整。
相对于现有技术，本发明所述的宽流量蜗壳结构具有以下优势：
(1)本发明所述的宽流量蜗壳结构，集成了蜗壳进气、管路连接和引导回流槽气体的功能，非对称布置的叶片能够有效抑制预旋流场的畸变，改善喘振端的进气条件，从而拓宽压气机的稳定工作范围。
(2)本发明所述的宽流量蜗壳结构，结构简单，拆装简便，易于调节，具有很强的适用性。
(3)本发明所述的宽流量蜗壳结构，叶片角度可调，可根据增压器工况需求预置出最优的叶片角度，提升导流和预旋效果。
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宽流量蜗壳结构的示意图；
图2为本发明实施例所述的进气口组件的正视图；
图3为本发明实施例所述的梅花孔的正视图；
图4为本发明实施例所述的进气口组件的剖视图；
图5为本发明实施例所述的弯扭叶片的示意图；
图6为本发明实施例所述的弯扭叶片的安装示意图；
图7为本发明实施例所述的非对称预旋叶片布置图。
附图标记说明：
1-蜗壳；2-进气口组件；21-圆环本体；3-螺栓；4-梅花孔；5-进口；6-外沿；7-弯扭叶片；71-叶片；8-梅花头。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种宽流量蜗壳结构，如图1至图7所示，包括带有机匣处理的压气机蜗壳1，蜗壳1的进口处嵌套进气口组件2，并通过螺栓3固定，进气口组件2包括圆环本体21和其内周向布置的若干具有预旋功能的弯扭叶片7。
本结构集成了蜗壳进气、管路连接和引导回流槽气体的功能，非对称布置的叶片能够有效抑制预旋流场的畸变，改善喘振端的进气条件，从而拓宽压气机的稳定工作范围。
所述圆环本体21的进口5为渐缩形状，收缩的进口5可在一定程度上提升进口气体流速，降低进气损失；所述圆环本体21外侧设有一圈凸起的外沿6，外沿6用于连接管路。
所述圆环本体21的周向对称布置4个螺栓孔，压气机蜗壳1进口壁面上周向布置4个埋头孔，通过4个内六角螺栓固定进气口装置。
所述圆环本体21周向布置17-21个梅花孔4，每个梅花孔4有24个尖角。
所述弯扭叶片7为非对称布置，蜗壳1的喉口处约72°范围内为非对称区，弯扭叶片7布置较疏，弯扭叶片7的总数量为17-21片。
所述弯扭叶片7与进气口组件2可拆卸安装。
优选的，弯扭叶片7包括叶片71和梅花头8，叶片71一端固定连接梅花头8(两者可以为一体结构也可以焊接)，每个梅花头8可***一个对应的梅花孔4内，梅花头8有24个尖角，梅花头8与梅花孔4配合，可实现15度的叶片角度调整。
一种宽流量蜗壳结构的工作原理为：
在失速状态下气流从压气机蜗壳1的机匣处理位置流出，流经进气口组件2上的弯扭叶片7时产生预旋效应，从而改变主气流的叶片进口气流角，有效的拓宽压气机的流量范围。针对离心压气机内部流场非对称性，蜗壳1喉口部位弯扭叶片7较疏，可有效抑制预旋流场的畸变，使预旋流场更加均匀，进一步改善喘振端稳定性，叶片71角度可调，可根据增压器工况需求预置出最优的叶片角度，提升导流和预旋效果。
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)

1.一种宽流量蜗壳结构，其特征在于：包括带有机匣处理的压气机蜗壳，蜗壳的进口处嵌套进气口组件，进气口组件包括圆环本体及其内周向布置的若干弯扭叶片，且弯扭叶片具有预旋功能，所述圆环本体的进口为渐缩形状，所述圆环本体外侧设有一圈凸起的外沿，外沿用于连接管路；
蜗壳与进气口组件螺栓连接；所述圆环本体的周向对称布置若干个螺栓孔，压气机蜗壳进口壁面上周向布置若干个埋头孔，每个螺栓孔和一个埋头孔通过内六角螺栓固定；
所述弯扭叶片非对称的布置在圆环本体的周向；蜗壳的喉口处小于72°范围内为弯扭叶片布置的非对称区，且弯扭叶片布置较疏。
2.根据权利要求1所述的一种宽流量蜗壳结构，其特征在于：所述弯扭叶片与进气口组件可拆卸安装。
3.根据权利要求1所述的一种宽流量蜗壳结构，其特征在于：所述圆环本体周向布置若干个梅花孔。
4.根据权利要求3所述的一种宽流量蜗壳结构，其特征在于：弯扭叶片包括叶片和梅花头，叶片一端固定连接梅花头，每个梅花头用于***一个对应的梅花孔内。
5.根据权利要求4所述的一种宽流量蜗壳结构，其特征在于：每个梅花孔有24个尖角，每个梅花头有24个尖角，梅花头与梅花孔配合，实现叶片角度的调整。
CN202111419044.4A 2021-11-26 2021-11-26 一种宽流量蜗壳结构 Active CN113944654B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111419044.4A CN113944654B (zh) 2021-11-26 2021-11-26 一种宽流量蜗壳结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111419044.4A CN113944654B (zh) 2021-11-26 2021-11-26 一种宽流量蜗壳结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113944654A CN113944654A (zh) 2022-01-18
CN113944654B true CN113944654B (zh) 2024-06-25

Family

ID=79337106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111419044.4A Active CN113944654B (zh) 2021-11-26 2021-11-26 一种宽流量蜗壳结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113944654B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108194424A (zh) * 2017-11-22 2018-06-22 中国北方发动机研究所(天津) 一种基于压气机蜗壳非对称性的叶片式机匣处理装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL2484916T3 (pl) * 2011-02-04 2014-02-28 Siemens Ag Sprężarka odśrodkowa mająca dyfuzor o zmiennej geometrii oraz sposób
KR101924920B1 (ko) * 2011-06-10 2018-12-04 보르그워너 인코퍼레이티드 복류식 터빈 하우징 터보차저
US20150159664A1 (en) * 2012-06-18 2015-06-11 Borgwarner Inc. Compressor cover for turbochargers
CN204511524U (zh) * 2015-03-18 2015-07-29 中国科学院工程热物理研究所 一种叶轮机械非轴对称分布的入口导叶结构
CN104879320A (zh) * 2015-06-16 2015-09-02 湖南天雁机械有限责任公司 防喘振的涡轮增压器压气机蜗壳结构
CN112268016A (zh) * 2020-09-28 2021-01-26 中国北方发动机研究所(天津) 端壁预旋导叶结构

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108194424A (zh) * 2017-11-22 2018-06-22 中国北方发动机研究所(天津) 一种基于压气机蜗壳非对称性的叶片式机匣处理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113944654A (zh) 2022-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2975269B1 (en) Centrifugal compressor
US7575411B2 (en) Engine intake air compressor having multiple inlets and method
US8845268B2 (en) Multistage compressor with improved map width performance
US20130280060A1 (en) Compressor diffuser having vanes with variable cross-sections
EP3536972B1 (en) Centrifugal compressor and turbocharger
CN205841322U (zh) 带有降噪功能的涡轮增压器压气机蜗壳
CN111140341A (zh) 一种分段可调叶片有叶扩压器结构
JP4321037B2 (ja) ターボチャージャ用遠心圧縮機
CN113944654B (zh) 一种宽流量蜗壳结构
CN112268016A (zh) 端壁预旋导叶结构
CN102691678B (zh) 连续增压压气机
CN111075768A (zh) 一种具有辅助消音结构的离心压气机蜗壳
CN201582215U (zh) 涡轮增压器无叶扩压管宽度调节机构
CN108194424B (zh) 一种基于压气机蜗壳非对称性的叶片式机匣处理装置
CN107624150A (zh) 用于径流式压缩机的扩散器的导向叶片
CN112746876A (zh) 一种改善发动机排气脉冲压力的废气涡轮增压器涡轮箱
CN201090514Y (zh) 防喘叶轮罩
CN104613010A (zh) 一种高效宽流量的压气机
CN214170636U (zh) 一种高性能的废气涡轮增压器涡轮箱
CN206054093U (zh) 低流量废气涡轮增压器
CN113944656B (zh) 一种变截面端壁预旋导叶管路结构
CN203175981U (zh) 一种离心风叶
KR102591215B1 (ko) 내연기관의 출력증강용 흡배기장치
CN216642572U (zh) 一种增压器压气机壳
CN212985309U (zh) 具有两段圆弧式肯特线结构的涡壳及涡轮增压器

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
GR01 Patent grant