一种涡轮发动机用扩稳增压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机涡轮增压技术领域，特别地，涉及一种涡轮发动机用扩稳增压器。
【背景技术】
[0002]涡轮增压技术利用内燃机排出的高温高压尾气驱动涡轮做功，涡轮带动同轴联接的压气机叶轮高速旋转，增加内燃机进气量，提高发动机升功率。涡轮增压是其他节能减排技术(如缩小排量、高EGR率)得以实施的技术基础。随着能源危机和排放法规日益严格，涡轮增压技术在蔚为大观的发动机节能技术大潮中凸显出独特且日益重要地位。
[0003]为了适应发动机节能、减排、以及高原高空功率恢复的要求，对增压器压比的要求也越来越高。增压比的提高将导致离心压气机稳定工作范围急剧降低，高增压离心压气机的气动稳定性与扩稳成为高增压技术研究的核心和难点。压气机的稳定性问题主要为失速喘振现象，目前，使用较为广泛的压气机扩稳结构为二次进气槽结构，该结构可以有效抑制压气机叶轮进口处流场畸变，增强压气机稳定工作性；但该种结构会增加导风圈、挡圈等附件零部件，造成整机成本加大、装配工序增加。
[0004]针对现有技术中增压器扩稳结构复杂、附加零部件多导致成本与装配难度的提高的问题，目前尚未有有效的解决方案。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术中增压器扩稳结构复杂、附加零部件多导致成本与装配难度的提高的问题，本实用新型的目的在于提出一种涡轮发动机用扩稳增压器，能够简化增压器扩稳结构，避免使用多余的零部件，降低了增压器的成本与装配难度。
[0006]基于上述目的，本实用新型提供的技术方案如下:
[0007]根据本实用新型的一个方面，提供了一种涡轮发动机用扩稳增压器。
[0008]根据本实用新型提供的涡轮发动机用扩稳增压器包括涡轮箱，涡轮的一端插入所述涡轮箱，轴承体套接于所述涡轮上，所述涡轮的另一端穿过背盘连接至叶轮，所述背盘的外侧固定蜗壳，其中，所述蜗壳的进气口内壁上开有圆周通槽。
[0009]其中，开圆周通槽的位置在所述叶轮分流叶片前缘的上游。
[0010]并且，圆周通槽跨越所述叶轮主叶片的前缘。
[0011]并且，圆周通槽的起始位置在所述叶轮主叶片前缘之前2到15毫米处，终止位置在所述叶轮主叶片前缘与分流叶片前缘之间。
[0012]同时，圆周通槽的截面形状为以下之一:四边形、三角形、半圆形、扇形。
[0013]同时，圆周通槽的槽最大深度为0.5到5毫米。
[0014]从上面所述可以看出，本实用新型提供的技术方案通过在蜗壳的进气口内壁上开圆周通槽的技术方案，能抑制进气口处制造出的流场畸变导致的涡旋，改善了叶轮内部的空气流动情况，达到了不使用额外零部件进行扩稳的效果，降低了增压器的成本与装配难度。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为涡轮发动机用增压器的原理结构图；
[0017]图2为现有技术中涡轮发动机用扩稳增压器的结构图；
[0018]图3为根据本实用新型实施例的涡轮发动机用扩稳增压器的结构图。
【具体实施方式】
[0019]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进一步进行清楚、完整、详细地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020]现有技术中，原始增压器的原理结构如图1所示。由图1可知，在增压器将时，蜗壳6进气口的叶轮5处会发生流场畸变，造成叶轮5内部产生流动分离区，叶轮5内的压力梯度消失，形成气流分离和倒流，导致失速喘振现象出现。流场畸变在子午面中呈涡旋状，随着压气机流量的进一步减小，涡旋会不断增加并向进口边界延伸，造成流场畸变影响越来越大的恶性循环，最终导致增压器不能正常工作。
[0021]另一方面，图2示出的是使用二次进气结构辅助扩稳增压器工作的结构图。如图2所示，导风圈7与挡圈8被设置于蜗壳6进气口处用以抑制流场畸变，但该方法需要使用额外的分体零部件，提高了增压器的成本与装配难度。
[0022]根据本实用新型的一个实施例，提供了一种涡轮发动机用扩稳增压器。
[0023]如图3所示，根据本实用新型的实施例提供的涡轮发动机用扩稳增压器包括涡轮箱I，涡轮2的一端插入所述涡轮箱1，轴承体3套接于所述涡轮2上，所述涡轮2的另一端穿过背盘4连接至叶轮5，所述背盘4的外侧固定蜗壳6，其中，所述蜗壳6的进气口内壁上开有圆周通槽9。
[0024]其中，开圆周通槽9的位置在所述叶轮5分流叶片前缘的上游。
[0025]并且，圆周通槽9跨越所述叶轮5主叶片的前缘。
[0026]并且，圆周通槽9的起始位置在所述叶轮5主叶片前缘之前2到15毫米处，终止位置在所述叶轮5主叶片前缘与分流叶片前缘之间。
[0027]同时，圆周通槽9的截面形状为以下之一:四边形、三角形、半圆形、扇形。
[0028]同时，圆周通槽9的槽最大深度为0.5到5毫米。
[0029]本发明所特有的圆周通槽9结构能抑制叶轮5进口处涡旋，使一部分涡旋气流分入通槽内，将流场畸变的影响抑制在一个较小的范围，改善了叶轮5内部的气流情况，因此阻止了涡旋进一步向进口边界扩张，达到提高增压器气动稳定性的作用。
[0030]综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过在蜗壳的进气口内壁上开圆周通槽的技术方案，能抑制进气口处制造出的流场畸变导致的涡旋，改善了叶轮内部的空气流动情况，达到了不使用额外零部件进行扩稳的效果；同时，圆周通槽本身通过机加工或铸造实现，不是装配组件，也不需要额外安装，因此降低了增压器的成本与装配难度。
[0031]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种涡轮发动机用扩稳增压器，其特征在于，包括涡轮箱(1)，涡轮(2)的一端插入所述涡轮箱(1)，轴承体(3)套接于所述涡轮(2)上，所述涡轮(2)的另一端穿过背盘(4)连接至叶轮(5)，所述背盘(4)的外侧固定蜗壳￠)，其中，所述蜗壳￠)的进气口内壁上开有圆周通槽(9)。2.根据权利要求1所述的一种涡轮发动机用扩稳增压器，其特征在于，开所述圆周通槽(9)的位置在所述叶轮(5)分流叶片前缘的上游。3.根据权利要求2所述的一种涡轮发动机用扩稳增压器，其特征在于，所述圆周通槽(9)跨越所述叶轮(5)主叶片的前缘。4.根据权利要求3所述的一种涡轮发动机用扩稳增压器，其特征在于，所述圆周通槽(9)的起始位置在所述叶轮(5)主叶片前缘之前2到15毫米处，终止位置在所述叶轮(5)主叶片前缘与分流叶片前缘之间。5.根据权利要求1所述的一种涡轮发动机用扩稳增压器，其特征在于，所述圆周通槽(9)的截面形状为以下之一:四边形、三角形、半圆形、扇形。6.根据权利要求1所述的一种涡轮发动机用扩稳增压器，其特征在于，所述圆周通槽(9)的槽最大深度为0.5到5毫米。
【专利摘要】本实用新型公开了一种涡轮发动机用扩稳增压器，包括涡轮箱，涡轮的一端插入所述涡轮箱，轴承体套接于所述涡轮上，所述涡轮的另一端穿过背盘连接至叶轮，所述背盘的外侧固定蜗壳，其中，所述蜗壳的进气口内壁上开有圆周通槽。本实用新型通过在蜗壳的进气口内壁上开圆周通槽的技术方案，能抑制进气口处制造出的流场畸变导致的涡旋，改善了叶轮内部的空气流动情况，达到了不使用额外零部件进行扩稳的效果，降低了增压器的成本与装配难度。
【IPC分类】F04D29/66, F04D29/42, F02B37/00
【公开号】CN204921147
【申请号】CN201520684705
【发明人】曹刚, 李元伟, 刘麟, 杨迪, 李庆斌, 徐金
【申请人】湖南天雁机械有限责任公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月6日